[发明专利]流注电荷量测量装置、系统和方法

权利要求书

1.一种流注电荷量测量装置，其特征在于，所述流注电荷量测量装置包括：板电极、柱电极、针电极和测量电路；

所述板电极，用于接收脉冲电压，并将所述脉冲电压经所述柱电极和所述针电极传输至所述测量电路；其中，所述板电极、所述柱电极和所述针电极均放置于待测液体中；所述柱电极的曲率半径远大于所述针电极的曲率半径，所述柱电极和所述针电极之间的曲率半径差大于预设曲率差阈值；

所述测量电路包括：第一充放电电路、第二充放电电路和处理电路；所述柱电极、所述处理电路的第一输入端之间的公共点与所述第一充放电电路的一端连接，所述第一充放电电路的另一端接地；所述针电极、所述处理电路的第二输入端之间的公共点与所述第二充放电电路的一端连接，所述第二充放电电路的另一端接地；

所述第一充放电电路，用于根据流经所述柱电极的电荷进行充电或放电；

所述第二充放电电路，用于根据流经所述针电极的电荷进行充电或放电；

所述第一充放电电路包括：第一电容和第一电阻；所述第一电容的一个极板与所述柱电极连接，所述第一电容的另一极板接地；所述第一电阻和所述第一电容并联，所述第一电容为可调电容，所述第一电容的值C₁远大于所述板电极和所述柱电极之间的等效电容C_r；

所述第二充放电电路包括：第二电容和第二电阻；所述第二电容的一个极板与所述针电极连接，所述第二电容的另一极板接地；所述第二电阻和所述第二电容并联；所述第二电容的值C₂远大于所述板电极和所述针电极之间的等效电容C_p；调节所述第一电容的值，使C₂C_r＝C₁C_p；

所述处理电路包括：差分模块；所述差分模块的第一输入端与所述针电极连接，所述差分模块的第二输入端与所述柱电极连接；

所述差分模块，用于根据所述第二电容的电容值C₂、所述第一电容放电时两端的电压V₁和所述第二电容放电时两端的电压V₂，确定所述待测液体的流注电荷量Q_流注＝C₂(V₂ -V₁)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述差分模块包括运算放大器和乘法器；

所述运算放大器，用于对所述第一电容两端的电压和所述第二电容两端的电压做差，确定电压差值并传输至乘法器；

所述乘法器，用于根据所述电压差值和所述第二电容的电容值，确定所述待测液体的流注电荷量。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一屏蔽筒和第二屏蔽筒；所述第一屏蔽筒将所述柱电极和所述第一充放电电路包裹，且所述第一屏蔽筒与所述柱电极同心放置；所述第二屏蔽筒将所述针电极和所述第二充放电电路包裹，且所述第二屏蔽筒与所述针电极同心放置；所述第一屏蔽筒和所述第二屏蔽筒均接地；

所述第一屏蔽筒，用于屏蔽外电场对所述第一屏蔽筒内部电场的干扰；

所述第二屏蔽筒，用于屏蔽所述外电场对所述第二屏蔽筒内部电场的干扰。

4.一种流注电荷量测量系统，其特征在于，所述系统包括：终端和上述权利要求1-3任一项所述的流注电荷量测量装置；

所述终端，用于显示所述流注电荷量测量装置传输的待测液体的流注电荷量。