[发明专利]一种可防误判的透明管液体监测装置及方法

说明书

本发明提供的一种可防误判的透明管液体监测装置及方法，包括LED光源、透明输液管、光电传感器、信号调制及放大电路模块、ADC及后端处理器模块，其中，LED光源用于向透明输液管提供光源；光电传感器用于采集透明输液管的光强信号，并将采集到的光强信号转化为电流信号，同时将电流信号传输至信号调制及放大电路模块；信号调制及放大电路模块用于将电流信号转换成电压信号，经过放大电路进行放大，之后将放大信号传输至ADC及后端处理器模块；ADC及后端处理器模块用于将接收到的电压模拟信号转换成数字信号并进行后端处理；对初始阈值进行实时更新，用以提高判断准确性。

技术领域

本发明属于管道内有无液体的自动化监测领域，具体涉及一种可防误判的透明管液体监测装置及方法。

背景技术

在仪器仪表自动化领域，对透明管道内有无液体流过的状态进行判断的需求越来越多。例如，2018年中华人民共和国生态环境部发布的《化学需氧量(CODCr)水质在线自动监测仪技术要求及检测方法(征求意见稿)》中就明确提出：“水质自动监测仪应具有异常信息记录、上传及反馈功能，如：缺试剂报警、部件故障报警、漏液报警、取样故障报警和超标报警等。”再例如，应用于医疗领域的输液报警器，可以对输液管中是否有液体进行实时监测，缺液时及时报警，提醒换液。

目前可应用的传感器技术主要有电容式传感器和光电式传感器，集成的传感器一般有可调节检测阈值的旋钮。电容式传感器用于检测管道中有无液体状态时灵敏度很高，但当传感器周围有其他金属的时，传感器会受到金属的影响，这对传感器在仪器内的安装提出了很高要求。光电式传感器基本原理是LED发出的光透射过透明管，透明管另一侧用光电传感器检测光强并转化为电信号，与预置电信号进行比较，从而输出变化的电信号。光电式液体传感器存在最大的缺陷是LED及光电传感器存在较大的温漂，并且在透明管中液体透光率会发生变化，而判断阈值一经设定后不能再进行实时调整。当温漂过大或透明管透光率发生较大变化时，有液状态和无液状态的信号幅值可能同时大于或小于设定的判断阈值，光电式液体传感器输出信号会出现误判的情况。虽然一般情况下，集成的光电传感器有手动调节阈值的功能，但是不能完全实时解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可防误判的透明管液体监测装置及方法，解决了现有技术中的透明管中是否有液体进行监测的方法中，容易出现误判的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种可防误判的透明管液体监测装置，包括LED光源、透明输液管、光电传感器、信号调制及放大电路模块、ADC及后端处理器模块，其中，LED光源用于向透明输液管提供光源；光电传感器用于采集透明输液管的光强信号，并将采集到的光强信号转化为电流信号，同时将电流信号传输至信号调制及放大电路模块；信号调制及放大电路模块用于将电流信号转换成电压信号，经过放大电路进行放大，之后将放大信号传输至ADC及后端处理器模块；ADC及后端处理器模块用于将接收到的电压模拟信号转换成数字信号并进行后端处理，用于实现对设定的判断阈值的实时更新。

优选地，LED光源为红外光源。

优选地，光电传感器为光电池、光电二极管或光电三极管。

一种可防误判的透明管液体监测方法，包括以下步骤：

S1、对所述装置进行初始化处理，确定初始阈值；

S2、对待测透明输液管进行监测，得到电信号值，并将该电信号值与步骤S1中确定的初始阈值进行比对，其中，若测得的电信号值大于初始阈值时，则判断该待测透明输液管有液体，并根据该测得的电信号值计算并更新初始阈值，同时将更新后的阈值作为下次判断的判断阈值；若测得的电信号值小于初始阈值时，则判断该待测透明输液管无液体，并根据该测得的电信号值计算并更新初始阈值，同时将更新后的阈值作为下次判断的判断阈值；若测得的电信号值等于初始阈值时，则该判断异常，重新进行判断。