颜东升的论文-液面检测系统设计(邢科义)

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一种用于SLA设备的液面检测装置

关键词：快速成型；ＰＤ；液位检测Ｓ中图分类号：Ｔ６Ｈ１文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—９９２１）７０１４４２（０２０ —００ —０
ＡｑｉｖｌｅｓｒｍｅｔｖｃｏＬＡｕｐｎＬｉｕｄＬｅｅａｕｅｎＭＤｅｉｅｆｒＳＥｑｉｍｅｔ
ｓｎｌｈｉｃｏｃｎｒｌｒｗｉｉｈｐｅｉｉｎＡ／ｃｎｅｔｒＴｈｅｉｅｈｓｂｅｏｆｒｄｔａｅｔｅａｖｎａｅｆｈｇｒｃｓｏｉｇｅｃｐｍｉｒ — ｏｔｏｌｔｈｇ — ｒｃｓｏＤｏｖｒｅ．ｅｄｖｃａｅｎｃｎｉｍｅｏｈｖｈｄａｔｇｓｏｉｈｐｅｉｉｎ，ｅｈ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｉｎｏｐｉａｒａｇｍｅｔｅｅｔｉｉｕｔａｄｍｅｈｎｃｌｓｒｃｕｅｏｅｉｉｕｄｌｖｌｍｅｓｒｍｅｔｄｖｃｓｅｄｓｇｆｏｔｌａｒｎｅｎ，ｌｃｒｃｃｒｉｎｃａｉａｔｕｔｒｆａｒｓｎｌｑｉｅｅａｕｅｎｅｉｅｉｃｃ
ｐｅｅｔｄＴｅｄｓｎｉｂｓｄｏｒｏｅｅｔｎｍｅｈｄｕｉｇＰｓｉｎＳｎｉｖｅｅｔｒＳ）ｓｍｉｏｄｃｏａｅｉｄｎｒｓｎｅ．ｈｅｉｓａｅｎｍｉｒｒｆｃｉｔｏ，ｓｏｉｏｅｓｉｅＤｔｏ（Ｄ，ｅｃｎｕｔｒＬｓｒＤｏｅａｄｇｌｏｎｔｔｃＰ

颜东升的论文-液面检测系统设计(邢科义)

自动生化仪液面检测系统摘要自动生化仪是目前医院特别是大中型医院里不可或缺的大型生化检验设备。

它功能强大，结构复杂，自动化程度高，由诸多系统组成。

本文为自动生化分析仪设计液面检测系统。

这一系统是通过锁相环路，保证采样系统检测试剂及样本液面的准确性，并通过给下游驱动吸样针的步进电机提供定量脉冲，保证吸样针得到合适的插入液面深度，从而确保足够的吸样量，防止在吸样过程中出现“吸空”现象。

液面检测系统的防撞检测功能可以监测吸样针在吸样和加样这两个进行垂直运动的过程中，由于试剂瓶（样本杯）已空而与瓶（杯）底部发生碰撞，或由于人为疏忽因素阻隔其下降通道面发生碰撞的情况，并能在碰撞发生时发出声音报警。

关键词：自动生化分析仪，液面检测，锁相环，定量脉冲Liquid Surface Detection Systems of Automatic Bio-chemicalInstrumentsAuthor: Dongsheng YanTutors: Keyi XingShaoyuan YangDi HanABSTRACTAn automatic bio-chemical instrument is a kind of large bio-chemical inspection equipments that are absolutely necessary for hospitals especially big and medium-sized hospitals at present. It consists of many systems and has strong function, complicated structure, and high automation degree.This paper designs liquid surface detection systems for automaticbio-chemical instruments. By using phase lock circuitries, it can guarantee the accuracy of sampling systems, which are used to detect surface of reagents and samples. And by providing metered pulse to the downstream step motor that drives the sampling needles, it can assure that the sampling needles plug into the liquid properly so that the sampling needles can absorb enough samples. Liquid surfacedetection systems can prevent occurrence of phenomena of “absorb empty” in sampling processes.Defending-to-collide detection can monitor colliding situations of sampling needles when reagent bottles (sample cups) are empty, or when the factitious factors block the gateway in which sampling needles descend in processes of absorbing and adding samples. And at the same timedefending-to-collide detection can produce warning messages when collides occur.KEY WORDS: Liquid Surface Detection Systems, Liquid surface detection, Phase lock circuitry, Metered pulse目录前言 (1)第1章全自动生化分析仪简介 (3)1.1 生化分析仪发展、应用状况简介 (3)1.2 生化分析仪测量原理 (5)1.3 整机系统介绍 (6)第2章液面系统功能及组成 (8)2.1 系统功能 (8)2.2 系统组成 (8)第3章液面检测部分设计 (11)3.1 振荡及分频单元 (11)3.2 锁相环路单元 (12)3.2.1 锁相环CD4046应用 (13)3.2.2 双管针结构及连接 (20)3.3 低通滤波器 (21)3.4 滤波放大单元 (23)3.4.1 高通滤波器设计 (23)3.4.2 低通滤波器设计 (24)3.5 比较单元 (25)3.6 信号整形及LED显示单元 (27)第4章定量脉冲发生器单元设计 (28)4.1 电路功能 (28)4.2 电路设计 (28)第5章防撞报警单元设计 (30)5.1 防撞检测电路 (30)5.1.1 电路功能 (30)5.1.2 电路连接 (30)5.2 光藕工作原理 (31)5.3 声音报警电路 (33)5.3.1 电路功能 (33)5.3.2 CD4040简介 (34)5.3.3 电路连接 (34)第6章电源设计 (36)6.1 ＋9V电源设计说明 (36)6.2 ＋5V电源设计说明 (37)6.3 退藕处理 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)前言生化分析仪是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一，是目前医院检验科常用的大型分析设备。

基于自适应算法的液面检测系统

摘
要：介绍一种应用于全自动生化分析仪上的液面检测系统。该系统采用双层针一平板电容器作为液
面检测探头，产生的检测信号经滞回电压比较器形成方波，其产生的方波作为单片机计数器的脉冲源，系
统使用ＬＣ１Ｐ９６为主控芯片。在程序中，通过把相同时间内脉冲个数的差值与基准值进行比较，判断探来
ｐｕｓｏｒｅｏｈｉｇｅｃｉｏｔｒＴｈｅｍａｔｒｃｎｒｌｅｓＰＣ９１ｌｅｓｕｃｆｔｅｓｎｌ— ｈｐｃｕｎｅ．ｓｅｏｔｏｌｒｉＬ６．Ｉｈｒｇａ，ｈｒｕｇｃｍｐｒｎｇｔｅｎｔｅｐｏｒｍｔｏｈｏａｉｈ
中图分类号：Ｔ２２Ｐ１
文献标识码：Ｂ
文章编号：１０－７７２１）８０９－３００９８（０２０－０４０
Ｌｉｕｉｅｅｔｃｉｇｓｓｅｂｓｄｏｅｆａａｉｅａｇｒｔｍｑｄｌｖｌｄｅｅｔｎｙｔｍａｅｎｓｌ・ｄｐｔｖｌｏｉｈ
头是否接触到液面。在硬件上采用了电容匹配，在软件上采取了自适应算法来共同消除外界干扰信号对测量结果的影响。本系统已经应用于全自动生化分析仪上，过实验，测结果准确，而证明了该检测经检从系统的实用性和稳定性。
关键词：ＲＣ振荡器；Ｐ９６ＬＣ１；双层针；奈奎斯特采样定律；自适应算法
ｂｏｂｅｌｙｒｎｅｌｏｔｙｔｒｓｏｔｇｏａａｏｏｆｒｓｕｒｖ．ｈｑａｅｗａｅｉｕｅｓｔｅｙｄｕｌ—ａｅｅｄｅｇｏｈｓｅｅｉｖｌｅｃｍｐｒｔｒｔｏｍｑａｅｗａｅＴｅｓｕｒｖｓｓｄａｈｓａ

毕业论文-动液面监测系统研究汇总

摘要在油井开采过程中，需要对油井的温度、压力、动液面等参数进行不定期测量以监控采油过程，其中动液面是一个重要的参数。

传统的动液面测量方法由人工操作、人工信号判读。

其数据计算整理工作繁琐，误差大、自动化程度低、效率低。

本文分析了传统动液面测量并与新型的动液面测量系统进行对比，研究了动液面测量的详细步骤。

并以STC89C52单片机为核心设计超声波测距的硬件电路和软件来模拟动液面检测系统。

首先设计了系统的整体方案，整个电路采用模块化设计，包括控制模块、数据采集模块、显示等模块等，软件由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等组成。

最后对系统进行调试，实现了测距的功能。

关键字：动液面；STC89C52；油井；测距AbstractIn the process of oil exploitation，the well needs irregular detection of temperature, pressure, working level and other parameters to monitor a production process．The working level is an important parameter．Traditional working level measurement by the manual operation and artificial signal interpretation. Data collation and calculation are complicated with big error, low degree of automation and low efficiency. This paper analyzes the traditional working level measurement compared to the new measurement system, and studies the working level measurement detailed steps. The hardware and software of the ultrasonic range is designed based on STC89C52 to simulate the working level detection system. First, the overall scheme of the system is designed with module design method, including control module, data acquisition module, display module etc. The software consists of main program, preset subroutine, launched subroutine, receive subroutine. display subroutine and so on. Finally, debugging the system and the system implements the functions of ranging.Key words:Working level；STC89C52；Oil well；Distance measurement目录第1章绪论 (1)1.1课题的来源及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3 研究内容 (3)第2章动液面测量基础 (4)2.1 液位测量方法 (4)2.2 数字仪表 (5)2.3 动液面测量系统及研究内容 (6)2.4 超声波测距模拟动液面检测系统 (8)2.5 本章小结 (9)第3章系统硬件设计 (10)3.1 控制器模块设计 (10)3.2 显示模块设计 (14)3.3 A/D转换模块设计 (16)3.4 报警电路模块设计 (17)3.5 系统总电路图 (18)3.6 本章小结 (19)第4章系统的应用软件设计 (20)4.1 STC89C52单片机调试及开发工具 (20)4.2 主程序流程 (20)4.3 数码管显示驱动程序 (21)4.4 中断程序 (22)4.5 定时器初始化子程序 (22)4.6 A/D转换程序 (23)4.7 本章小结 (23)第5章系统调试 (24)5.1 安装keil软件 (24)5.2 程序调试 (29)5.3 调试成果 (33)5.4 本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)第1章绪论1.1课题的来源及意义油田在开采初期，油井主要依靠原始的地层能量，利用原始地层压力进行自喷开采。

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自动生化仪液面检测系统摘要自动生化仪是目前医院特别是大中型医院里不可或缺的大型生化检验设备。

它功能强大，结构复杂，自动化程度高，由诸多系统组成。

本文为自动生化分析仪设计液面检测系统。

它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标。

全自动生化分析仪，是把分析过程中的取样、加试剂、混匀、保温反应、检测、结果计算和显示以及清洗等步骤自动化完成的仪器，它可完全模仿并代替手工操作。

全自动生化分析仪灵敏、准确、快速，不仅提高了工作效率，而且减少了主观误差，提高了检验质量。

全自动生化分析仪是在传统的分光光度计的基础上发展来的，它使用测量反应度的方法以确定体液中各物质的含量。

[1]由于体液中各物质的含量均十分微小，故进样系统的精度直接影响测量结果，进样系统的设计技术一直都是全自动生化分析仪的关键技术之一。

进样精度一般靠以下技术保证:(1)合理的液路设计和连接技术；(2)液面检测技术: 采样针能够感应液面，探测到液面后插入适当深度后会停止；(3)随量跟踪技术: 采样针根据所分配液体的多少自动调整下降深度；(4)堵塞检测: 探针能自动检测血液或试剂中纤维蛋白质或其他杂物堵针，堵针后根据内置压力感受器进行处理。

本次毕业设计的主要目的是为全自动生化分析仪设计液面检测板，为液面检测技术提供一个解决方案；进行初步的随量跟踪设计，让随量跟踪技术减少对主控板的依赖，使液面检测和随量跟踪能够成为一个整体，增强了设计的通用性；在防撞电路中使用一个音调渐变的发声报警电路，让使用者对仪器运行过程中所出现的异常情况有所重视。

课题研究的重点是使仪器在进行液面检测时，保证系统检测精度，防止误检测。

因此在该液面检测板的设计过程中，采用了锁相环电路，以保证系统检测试剂及样本液面的准确性。

为了实现随量跟踪技术，保证吸样针插入液面的深度能够在一个合理的范围，这里使用了定量脉冲发生器，以脉冲的数量来控制步进电机运动的多少，再由步进电机联动取样针。

防撞监测功能保护取样针和反应装置意外互撞时不致产生损伤。

针对医院操作者在仪器使用和维护方面的一些不足，特别设计了声音报警电路，达到防撞检测及报警提示的目的。

由于本设计的一个目标是将此液面检测板做成一个较为独立的系统，减少其工作过程中对主控板的依赖，增强其通用性。

故本文中没有涉及到主控板的调度问题，只是设计了液面检测板和主控板之间的接口也较为简单。

本文的主要内容如下：第一章简要介绍了全自动生化分析仪的发展状况、测量原理和系统构成，说明该检测系统在全自动生化分析仪整机中的位置；第二章为液面系统的总体设计，根据功能需求规划其组成；第三、四、五章分别对液面检测、脉冲发生、声音报警这三个功能模块进行详细设计；第六章是对通用电源、电路保护的设计。

第1章全自动生化分析仪简介1.1生化分析仪发展、应用状况简介生化分析仪(Chemistry Analyzer)是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一，它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标: 如转氨酶、血红蛋白、白蛋白、总蛋白、胆固醇、肌酐、葡萄糖、无机磷、淀粉酶、钙等。

结合其他临床资料，进行综合分析，可以帮助诊断疾病，对器官功能做出评价，鉴别并发因子，以及决定今后治疗的基准等。

生化分析仪是目前医院检验科常用的大型分析设备，由于生化工作在检验工作中的重要地位，对生化分析仪的需求相当高。

自50年代全自动生化分析仪出现以来，各种全自动生化分析仪层出不穷，现在国内各级医院充斥着美国，日本，法国，意大利等各国各类的全自动生化分析仪，其中以日本日立、奥林巴斯，美国贝克曼、杜邦最多。

自动生化分析仪的出现始于20世纪50年代，1957年Seggs首次介绍的是一种单通道、连续流动式自动生化分析仪。

1964年，推出了一台可同时测定多项目的连续流动式自动生化分析仪。

70年代中期，电子计算机控制的自动生化分析仪使自动生化分析仪进入了一个崭新的发展时期。

进入八九十年代，各型自动生化分析仪竞相发展，功能及性能指标日趋完善。

它们的共同特点是具有先进的光路系统和强大的数据处理功能，实现了检测技术多样化，如生物模块测试技术(免保养的电极模块)，无交叉污染的超声波混匀技术和一次性反应杯等，使检测速度大大提高。

[2]自动生化分析仪根据仪器的自动化程度的高低可分为全自动和半自动两种；根据仪器的反应装置的结构原理，可分为连续流动式、分立式、离心式、袋式和干式五类；根据同时可测项目的数量分为单通道和多通道，单通道每次只能检查一个项目，但项目可换，多通道每次可同时检测多个项目；根据选择方式又有随机任选式和固定项目式之分。

随机任选式就是多通道分析仪；是目前全自动生化分析仪的发展趋势，干式分析仪也己逐渐走进临床化学试验室以至患者家庭。

全自动生化分析仪，就是把分析过程中的取样、加试剂、混匀、保温反应、检测、结果计算和显示以及清洗等步骤进行自动化的仪器，它可完全模仿并代替手工操作。

全自动生化分析仪灵敏、准确、快速，不仅提高了工作效率，而且减少了主观误差，提高了检验质量。

全自动生化分析仪涉及光学、精密机械、自动控制、电子电路、热工学、生物化学、分析化学等学科，且要求高精度、高可靠性，是一个十分复杂的系统，国际上仅有少数几个知名跨国公司可以制造，如：贝克曼—库尔特(Beckman-Coulter)、奥林巴斯(Olympus)、日立(Hitachi)等。