[发明专利]液滴探测装置

说明书

本发明涉及一种液滴探测装置(11，11a，11b)，用于探测从计量阀(DV)、优选微计量阀的喷嘴中排出的液滴(TR)。该液滴探测装置(11，11a，11b)包括一信号产生单元(20)，其被设置用于，产生具有被限定的脉冲频率的载波信号(TS)。该液滴探测装置(11，11a，11b)还具有一调制单元(30，30a)，其被设置用于，通过载波信号(TS)与待探测液滴(TR)的物理交互作用产生被调制的信号(MS)。该液滴探测装置(11，11a，11b)又包括一分析单元(50)，其被设置用于，在考虑到被限定的脉冲频率的情况下，基于测量信号(MS)确定是否有液滴(TR)由计量阀(DV)给出。本发明还涉及一种用于探测计量阀(DV)的液滴(TR)的方法(600)。

技术领域

本发明涉及一种液滴探测装置。此外，本发明还涉及一种用于探测计量阀、优选微计量阀的液滴的方法。

背景技术

在稀液态或糊状介质的施加和计量中，诸如粘合剂的施加中会用到计量阀。计量阀在待计量介质的排出部位上具有喷嘴。在传统的针阀中，为了对限定的介质量进行计量是通过将计量针略微地拉出阀座来释放计量阀的开口。在这种情况下，例如在初压力下运行的介质可以贯穿流过喷嘴开口或者说阀开口。当灌装过程或计量过程应当完成时，关闭计量阀的喷嘴。

特别是基于压电式计量阀技术也可以构建所谓的“喷射阀”。在这里是通过计量针或阀推杆的往复运动来实现介质量给出，其中，介质量在计量针或者阀推杆的运动中朝喷嘴开口方向从喷嘴开口中束状地喷出。这使得即使在计量阀和例如待加工构件上的施加表面之间的距离较大的情况下也允许对计量介质的所限定的量进行施加。在此，该计量间距可以根据应用领域而定在半毫米到几毫米之间变化。喷射阀可以在完全不接触待加工构件的情况下高速地实现极其精细的计量。为了能够支配单个液滴的给出，用于探测液滴的传感器以及相应的评估过程是必需的。

在对特别是之前已通过喷射阀产生的液滴进行光学探测的过程中，会遇到以下困难：

首先，计量阀和待加工结构元件的被加载该液滴的表面之间应该维持尽可能小的间距。这个间距可以根据应用情况而定在0.5mm和3mm之间变化。由于该设定会严重地限制液滴传感器的可能的结构高度。此外，待探测液滴的直径非常小，有时会小于10μm。此外，液滴的速度非常快，最高可达50m/s，因此穿过探测传感器所监视的区域的通过飞行时间极其短，只有几微秒。液滴的这种小尺寸和高速度造成传感器信号很弱，其具有很低的信号振幅和不利的信噪比，这使得对液滴进行抗干扰的光学探测非常困难。如果为了获得尽可能强的光学信号并由此转换之后尽可能强的电信号，尝试将光电传感器(例如光电探测器)安装在阀的喷嘴附近，那么就与小几何尺寸系统相冲突。例如由于提供的空间很小，几乎不可能将整个分析电子装置直接定位在传感器上。但是如果将分析电子装置远离传感装置地设置，则存在如下的问题：必须将所检测到的电模拟信号抗干扰地传送到分析电子装置。

在专利文献GB1520606中描述了一种输注装置，其具有流体通道和设置在流体通道周围的液滴探测单元，其用于监视给出的输注剂量。该液滴探测单元包括发光单元和光探测单元。发光单元发出的光与给出的液滴的轨迹交叉。如果通过液滴短暂地遮挡了发光单元发出的光，则该遮挡由光探测单元检测并记录为已发出的液滴。但是，这种监视可能会受到杂散光或外部光源的干扰，因此并不总是给出可靠的探测。

发明内容

因此，本发明的目的在于开发一种适配于狭窄空间关系的液滴探测装置，该液滴探测装置灵敏度高并且抗干扰地进行工作。

本发明的目的通过一种根据权利要求1所述的液滴探测装置和一种根据权利要求15所述的用于探测计量阀的液滴的方法来实现。