本發(fā)明涉及一種傳感器輔助精確定容系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，針對(duì)定容這一實(shí)驗(yàn)步驟，需要先選擇與定容體積保持一致的容量瓶，將待定容的溶液人工轉(zhuǎn)移至容量瓶中，再通過人工操作將所需定容的溶液補(bǔ)充至容量瓶的定容刻度線，完成定容。

而手動(dòng)定容，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，定容準(zhǔn)確度受人為因素影響，另外，傳感器具有自動(dòng)檢測(cè)物體高度或距離變化的能力，但未應(yīng)用在溶液自動(dòng)定容領(lǐng)域，目前定容仍為人工操作，但人工操作存在以下缺點(diǎn)：

1)人工完成定容，人員自身會(huì)有疲勞效應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)效率；

2)定容的動(dòng)作受容器種類限制，定容時(shí)必須將溶液通過人力轉(zhuǎn)移至容量瓶；

3)需要的定容體積受容量瓶尺寸規(guī)格影響，市場(chǎng)上所售容量瓶體積規(guī)格有限，定容時(shí)定容體積不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求隨意選擇定容體積，受容量瓶規(guī)格尺寸的影響；

4)定容體積的準(zhǔn)確度受人為因素影響，定容時(shí)不同操作人員觀察定容刻度線的角度直接影響定容體積，仰視刻度線定容操作導(dǎo)致定容正誤差，俯視刻度線定容操作導(dǎo)致定容負(fù)誤差。

因此，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足和缺陷，有必要研究一種傳感器輔助精確定容系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

考慮到至少一個(gè)上述問題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種傳感器輔助精確定容系統(tǒng)，其根據(jù)傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)液體體積變化的能力，配合蠕動(dòng)泵或其他溶劑泵自動(dòng)添加溶液的功能，傳感器和泵協(xié)調(diào)操作，傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液面高度變化，判斷是否達(dá)到定容體積高度，未達(dá)到自動(dòng)開啟試劑泵泵入試劑，直到液面高度達(dá)到監(jiān)測(cè)的定容高度，自動(dòng)并準(zhǔn)確完成定容。該傳感器輔助精確定容系統(tǒng)包括：

加液管，其包括入口和出口；

加液泵，其一端與液體源相連，另一端與加液管的入口相連；

容器，其具有開口，所述加液管的出口設(shè)置在該容器的開口處；

液位檢測(cè)傳感器，其設(shè)置在容器的開口上方；

定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元，其與液位檢測(cè)傳感器連接；

加液速度控制單元，其與加液泵和定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元連接，根據(jù)定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元計(jì)算的定容終點(diǎn)差值的大小，自動(dòng)控制加液泵的加液速度。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，還包括定容值存儲(chǔ)單元。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，還包括容器型號(hào)識(shí)別和學(xué)習(xí)單元，其中，每一型號(hào)的容器具有對(duì)應(yīng)的定容值。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述液位檢測(cè)傳感器包括超聲波傳感器、紅外傳感器或激光傳感器。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，加液管的出口方向與容器的軸線呈45度角。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述容器包括玻璃材質(zhì)容器、塑料材質(zhì)容器或聚四氟乙烯材質(zhì)容器。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述容器的形狀為圓柱形或方形。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，加液泵為機(jī)械泵或氣壓泵。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，還包括：

底座，其具有上表面；

臺(tái)階部，其設(shè)置在底座上表面上，且具有前表面；

用于放置和固定所述容器的容器孔陣列；

三維定位單元，其設(shè)置在所述臺(tái)階部的前表面上，該三維定位單元上可滑動(dòng)地設(shè)置有定位塊，所述液位檢測(cè)傳感器和所述加液管的出口設(shè)置在所述定位塊上。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述加液管與所述定位塊一起移動(dòng)，所述定容終點(diǎn)差值越來越小，自動(dòng)控制加液泵的加液速度減小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明使用超聲波傳感器自動(dòng)感知容器內(nèi)溶液的高度變化，智能判斷需要補(bǔ)加液體的體積；加液過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)液面高度的變化，加液泵加液速度根據(jù)定容終點(diǎn)差值大小，自動(dòng)調(diào)速加液，實(shí)現(xiàn)快、中、慢三檔調(diào)速加液，既保證了快速完成定容，也保證了定容精度，即將達(dá)到定容終點(diǎn)，加液泵一滴一滴的補(bǔ)加液體，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并準(zhǔn)確定容。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例的傳感器輔助精確定容系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，這里的具體實(shí)施方式在于詳細(xì)地說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

參見圖1－2,本發(fā)明提供了一種傳感器輔助精確定容系統(tǒng)。該傳感器輔助精確定容系統(tǒng)可包括：

加液管2，其包括入口和出口；

加液泵4，其一端與液體源相連，另一端與加液管2的入口相連；

容器3，其具有開口，所述加液管2的出口設(shè)置在該容器3的開口處；

液位檢測(cè)傳感器1，其設(shè)置在容器3的開口上方；

定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元，其與液位檢測(cè)傳感器1連接；

加液速度控制單元，其與加液泵4和定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元連接，根據(jù)定容終點(diǎn)差值計(jì)算單元計(jì)算的定容終點(diǎn)差值的大小，自動(dòng)控制加液泵4的加液速度。

優(yōu)選地，還包括定容值存儲(chǔ)單元。

優(yōu)選地，還包括容器型號(hào)識(shí)別和學(xué)習(xí)單元，其中，每一型號(hào)的容器3具有對(duì)應(yīng)的定容值。該容器型號(hào)識(shí)別和學(xué)習(xí)單元可以學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)用戶使用過的容器3的標(biāo)識(shí)和定容值，以便于用戶再次使用相同容器3時(shí)自動(dòng)識(shí)別。

優(yōu)選地，所述液位檢測(cè)傳感器1包括超聲波傳感器或紅外傳感器或激光傳感器等非接觸式檢測(cè)原理的傳感器。

優(yōu)選地，加液管2的出口方向與容器3的軸線呈45度角。

優(yōu)選地，所述容器3包括玻璃材質(zhì)容器、塑料材質(zhì)容器、聚四氟乙烯材質(zhì)等耐腐蝕材質(zhì)的容器。

優(yōu)選地，所述容器3的形狀為圓柱形或方形。

優(yōu)選地，加液泵4為機(jī)械泵或氣壓泵。

優(yōu)選地，還包括：

底座，其具有上表面；

臺(tái)階部，其設(shè)置在底座上表面上，且具有前表面；

用于放置和固定所述容器3的容器孔陣列；

三維定位單元，其設(shè)置在所述臺(tái)階部的前表面上，該三維定位單元上可滑動(dòng)地設(shè)置有定位塊，所述液位檢測(cè)傳感器1和所述加液管2的出口設(shè)置在所述定位塊上。

優(yōu)選地，所述加液管2與所述定位塊一起移動(dòng)，所述定容終點(diǎn)差值越來越小，自動(dòng)控制加液泵4的加液速度減小。

可以理解的是，傳感器感知液面高度，根據(jù)液面高度變化自動(dòng)調(diào)整加液泵的泵速，保證高速高精度完成定容。加液口與被加液容器口呈45度角傾斜，同時(shí)出液口采用45度角斜向切口，減少液體離開加液管的表面張力，出液更精細(xì)。容器可以是：玻璃材質(zhì)容器、塑料材質(zhì)容器、PTFE材質(zhì)容器。容器形狀可以是：圓柱狀容器、正方體裝容器、長(zhǎng)方體裝容器。加液泵可以是機(jī)械泵或氣壓泵等。

優(yōu)選地，根據(jù)用戶設(shè)定的體積判斷，當(dāng)液體量小于50％高度時(shí)，100％泵速，50-80％％時(shí)，50％泵速，80-100％時(shí)，10％泵速。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：

傳感器、加液泵、容器、自動(dòng)智能識(shí)別功能，將定容這一實(shí)驗(yàn)動(dòng)作，精準(zhǔn)、快速、全自動(dòng)完成定容。

本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例?？梢岳斫獾氖?，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。