专利名称：用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液位检测设备，尤其涉及一种用于快速溶剂萃取系统的液位 检测设备。
背景技术：
快速溶剂萃取技术是近年来发展起来的一种用于固体/半固体样品萃取的样品 前处理技术。技术原理是利用高温高压来加速样品得萃取过程，其技术特点是萃取速度快， 回收率高，样品和试剂消耗量少，容易实现自动化。快速溶剂萃取系统的出现，不仅可以使 分析工作者摆脱了繁琐的样品前处理过程，而且减少了使用者接触有毒有害试剂的机会。目前，比较实用的液位测量方法主要有浮子法和超声波反射法等。浮子法需与液 位接触，液体容易泄露或挥发，超声波反射法虽具有无接触、测量精度高等优点但是成本较 高，而且控制电路相对复杂，一般应用于检测精度相对要求较高的样品体积定容装置。由于 对快速溶剂萃取系统液位检测仅要求液位的高低以及有无的定性判定，对测量精度要求相 对不高。因此，如何低成本的实现无接触液位测量是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，以实现 无接触的对透光收集瓶的液位测量，并且成本低、结构简单。为达到上述目的，本实用新型提供一种用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备， 包括支架，所述支架具有收集瓶容纳口，在位于所述收集瓶容纳口两侧安装有至少一对位 置对应的光信号发射装置和光信号检测装置。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述支架为矩形的支架， 所述支架的前壁上竖直方向上开有圆弧形的所述收集瓶容纳口，所述收集瓶容纳口的上方 安装有挡盖。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，位于所述收集瓶容纳口两 侧安装有五对呈纵向排列且位置对应的光信号发射装置和光信号检测装置。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述支架的底部设有底 座，所述底座上安装有气缸和限位挡块，所述气缸通过两个运行导向杆与所述限位挡块连 接，所述运行导向杆上安装有滑块，所述气缸的伸缩杆与所述滑块连接，所述支架的底部固 定在所述滑块上。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，每个所述光信号发射装置 包括用于产生光信号的红外发射电路，每个所述光信号接收装置包括用于检测对应的红外 发射电路发出的光信号并将所述光信号转变成对应的电信号的红外检测电路。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述红外发射电路和所述红外检测电路设置在所述支架附近。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述红外发射电路和所述红外检测电路设置在所述支架上，所述收集瓶容纳口左右两侧的支架上分别安装有一个发射端电路板和接收端电路板，所述红外发射电路设置于所述发射端电路板上，所述红外检 测电路设置于所述接收端电路板上。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述红外发射电路包括直 流脉冲电源、五个纵向排列的红外发射二极管、和五个与所述红外发射二极管配合的限流 电阻，所述直流脉冲电源的输出端通过所述限流电阻与所述红外发射二极管的输入端对应 连接，所述红外发射二极管的输出端接地，所述红外检测电路包括直流电压源、五个纵向排 列且与所述红外发射二极管位置对应的红外接收二极管、五个与所述红外接收二极管配合 的可调电位器、五个与所述红外接收二极管配合的达林顿三极管和五个与所述达林顿三极 管配合的上拉电阻，所述直流电压源的输出端与每个所述红外接收二极管的输出端和每个 所述上拉电阻的一端连接，每个所述上拉电阻的另一端与对应的一个所述达林顿三极管的 集电极连接，每个所述红外接收二极管的输入端分别与对应的一个所述可调电位器的一端 和对应的一个所述达林顿三极管的基极连接，每个所述可调电位器的另一端和每个所述达 林顿三极管的发射极接地。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述发射端电路板和所述 接收端电路板安装在所述收集瓶容纳口左右两侧的支架的外侧壁上，与所述发射端电路板 对应的支架上水平方向上开有五个纵向排列且与所述红外发射二极管配合且与所述收集 瓶容纳口贯通的发射端通光孔，与所述接收端电路板对应的支架上水平方向上开有五个纵 向排列且与所述红外接收二极管配合且与所述收集瓶容纳口贯通的接收端通光孔，所述红 外发射二极管和所述红外接收二极管分别位于所述发射端通光和所述接收端通光孔内。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，所述红外发射二极管发出 的光信号的波长范围为920nm 960nm。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备包括支架，支架具有透明收 集瓶容纳口，在支架的位于透明收集瓶容纳口两侧的部分上安装有至少一对位置对应的光 信号发射装置和光信号检测装置，当使用时将待检测透光收集瓶置于光信号发射装置和光 信号检测装置之间，若待检测透光收集瓶内的液位超过这对二极管检测点所在的高度，则 光信号透过透光收集瓶时强度明显降低，光信号检测装置就只能收到强度减弱的光信号， 从而获知透光收集瓶的液位，此外，本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备 的结构简单，成本较低。

图1为本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备的主视剖视图；图2为图1的右视图；图3为图2的俯视图；图4为图2的A-A向剖视图；图5为本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备的电路原理图；图6为本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备中装有透光收集瓶 的立体示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述参考图1至图4，本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，包括底座 5，底座5上通过螺栓连接固定安装有气缸6和限位挡块8。气缸6和限位挡块8之间安装 有两个相互平行的运行导向杆7，两个运行导向杆7上套有可沿这两个运行导向杆7轴向方 向滑动的滑块10。气缸6的伸缩杆9与滑块10的后部通过螺栓连接固定，滑块10上部通 过螺栓连接固定有矩形的支架1。支架1前壁上竖直方向上开有圆弧形的透明收集瓶容纳 口 2，透明收集瓶容纳口 2上方通过螺钉固定有尺寸与支架1顶部相当的挡盖11，用来防止 在萃取实验时放在透明收集瓶容纳口 2内的透光收集瓶被向上拔出而可能导致的破损。透 明收集瓶容纳口 2左右两侧的支架1的外侧壁上分别安装有用螺钉固定的一个发射端电路 板31和一个接收端电路板32。发射端电路板31和接收端电路板32上分别焊接有五个纵 向均勻排列的与透明收集瓶容纳口 2的中轴线垂直的且灯头朝向透明收集瓶容纳口 2的红 外发射二极管￥11、￥12、￥13、￥14、￥15和红外接收二极管￥21、￥22、￥23、￥24、￥25。其中，红 外发射二极管Vll V15的型号为IR333，其发出的光信号的波长在920nm 960nm之间， 抗干扰能力较强，红外接收二极管V21 V25的型号为PT334。所有红外发射二极管Vll V15和红外接收二极管V21 V25关于透明收集瓶容纳口 2的中轴线呈轴对称分布。与发 射端电路板31对应的支架1上水平方向上开有五个纵向均勻排列且与透明收集瓶容纳口 2贯通的发射端通光孔41，五个发射端通光孔41与五个红外发射二极管Vll V15配合， 每个红外发射二极管Vll V15位于一个发射端通光孔41内。与接收端电路板32对应的 支架1上水平方向上开有五个纵向均勻排列且与透明收集瓶容纳口 2贯通的接收端通光 孔42，五个接收端通光孔42与五个红外接收二极管V21 V25配合，每个红外接收二极管 V21 V25位于一个接收端通光孔42内。此外，为了防止外界光源的干扰，发射端通光孔 41和接收端通光孔42均为外端大内端小的圆柱形孔，即出红外发射二极管Vll V15的 出光孔和红外接收二极管V21 V25的入光孔较小，外界光不容易混入。这样，每对不同高 度的红外发射二极管和红外接收二极管就构成五个液位检测点。其中，红外发射二极管Vl 1 与红外接收二极管V21的位置与透光收集瓶的瓶盖的位置对应，用于检测透光收集瓶的有 无；红外发射二极管V12和红外接收二极管V22用于检测收集瓶中液体的报警位置；红外 发射二极管V13和红外接收二极管V23用于检测第二次萃取收集后液体的最低高度；红外 发射二极管V14和红外接收二极管V24用于检测第一次萃取收集后液体的最低高度；红外 发射二极管V15和红外接收二极管V25用于检测收集瓶中的基底液位。当然，为了减轻支 架1的重量，也可以将发射端电路板31和接收端电路板32或其上的部分器件(如直流脉 冲电源等)放置在支架1附近的与透明收集瓶容纳口 2对应的位置上。结合图5，发射端电路板31上安装有+5V的直流脉冲电源DCl和五个限流电阻 Rl1、R12、R13、R14、R15，直流脉冲电源DCl的输出端通过一个限流电阻Rll R15与每个 红外发射二极管Vll V15的输入端连接，每个红外发射二极管Vll V15的输出端接地。 接收端电路板32上安装有+5V的直流电压源DC2、五个上拉电阻R21、R22、R23、R24、R25、 五个可调电位器R31、R32、R33、R34、R35和五个型号为79L12的达林顿三极管Tl、T2、T3、 T4、T5，直流电压源DC2的输出端与每个红外接收二极管V21 V25的输出端和每个上拉电 阻R21 R25的一端连接，每个上拉电阻R21 R25的另一端与对应的一个达林顿三极管Tl T5的集电极连接，每个红外接收二极管V21 V25的输入端分别与一个对应的可调电 位器R31 R35的一端和一个对应的达林顿三极管Tl Τ5的基极连接，每个可调电位器 R31 R35的另一端和每个达林顿三极管Tl Τ5的发射极接地。 参考图6，使用时，将本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备安装在 靠近快速溶剂萃取系统的环形收集瓶架的适当位置，将五个达林顿三极管Τ1、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5 的集电极输出电压作为五个输出端与快速溶剂萃取系统的主控板连接，上电后，通过气缸6 推动支架1向环形收集瓶架上靠近，将环形收集瓶架上的一个透光收集瓶的一部分纳入透 明收集瓶容纳口 2内，调节可调电位器R31 R35使对应的达林顿三极管Tl Τ5处于导 通临界点，直流脉冲电源DCl向红外发射二极管Vll V15输出直流脉冲，红外发射二极管 Vll V15发出对应的光信号，而红外接收二极管V21 V25则接收对应的光信号，并由达 林顿三极管Tl Τ5将红外接收二极管V21 V25接收到的光信号转变成对应的电平信号 发送至快速溶剂萃取系统的主控板。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备 工作过程如下(1)、快速溶剂萃取系统的主控板首先根据达林顿三极管Tl发送的电平信号判断 透光收集瓶是否就位，具体的，由于透光收集瓶的瓶盖是不透光的，当有透光收集瓶放入透 明收集瓶容纳口 2时，红外发射二极管Vll发出的光信号被透光收集瓶的瓶盖遮挡，红外接 收二极管V21接收不到红外发射二极管Vl 1发出的光信号，无电流输出，使对应的达林顿三 极管Tl处于截止状态并输出高电平信号发送至快速溶剂萃取系统的主控板，否则，红外接 收二极管V21有电流输出，使对应的达林顿三极管Tl处于饱和导通状态并输出低电平信号 发送至快速溶剂萃取系统的主控板。当快速溶剂萃取系统的主控板收到高电平信号时，则 判定透光收集瓶就位，允许进行后续萃取实验进程，即启动后续的萃取液管路检测。否则， 快速溶剂萃取系统的主控板判定透光收集瓶未就位，中止当前萃取实验进程并报警，以防 止用于快速溶剂萃取系统在无透光收集瓶的状态下进行萃取实验而导致萃取液泄露。(2)、当快速溶剂萃取系统的主控板收到达林顿三极管Tl发送的高电平信号时， 打开萃取液管路的高压截止阀，启动快速溶剂萃取系统的高压恒流泵，萃取液经密闭管路 从透光收集瓶顶部流到透光收集瓶。随着恒流泵的不断泵液，透光收集瓶中液位逐渐上升， 当液位一旦超过红外接收二极管V25位置高度，红外接收二极管V25接收到的红外发射二 极管V15发出的光信号的强度在透过萃取液时会被减弱，输出微弱的电流不足以使对应的 达林顿三极管Τ5导通，达林顿三极管Τ5处于截止状态并输出高电平信号送至快速溶剂萃 取系统的主控板此时的液位即为ImL基底液位)，快速溶剂萃取系统的主控板则认定萃取 液管路的高压截止阀工作正常，然后允许当前的萃取实验进程继续后续步骤，即关闭高压 截止阀，对萃取池加压，正式开始萃取过程，否则，认定萃取液管路的高压截止阀工作不正 常，中止萃取实验并报警。(3)当快速溶剂萃取系统的主控板在认定萃取液管路的高压截止阀工作正常后， 首先进行第一次萃取，当第一次萃取完毕后，正常情况下，达林顿三极管Τ4的输出电平发 生翻转(即由低电平转为高电平)，达林顿三极管Τ3的输出电平不翻转(即达林顿三极管 Τ3书成为低电平)，说明第一次萃取收集液体积正常，否则，不正常并报警。(4)如用户需要第二次萃取，则进行第二次萃取，当第二次萃取完毕后，正常情况 下，达林顿三极管Τ3的输出电平发生翻转(即由低电平转为高电平)，达林顿三极管Τ2的输出电平发生不翻转，说明第二次萃取收集液体积正常，否则，不正常并报警。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备具有由五个红外发射二极管和五个与之位置对应的红外接收二极管等构成的五个不同位置高度的液位检测点，根据 光在通过装有液体和未装有液体的透光收集瓶时的光信号的衰减不同来判断透光收集瓶 的液位，因而实现了无接触多点位液位检测，而且，本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的 液位检测设备的支架1上的透明收集瓶容纳口 2的移动由气缸的伸缩杆推动滑块来完成， 不需人工干预，因而能够实现快速液位检测，效率较高，并且，本实用新型的用于快速溶剂 萃取系统的液位检测设备的结构简单，成本较低，性能稳定。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型 的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保 护范围内。
权利要求一种用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，包括支架(1)，所述支架(1)具有收集瓶容纳口(2)，在位于所述收集瓶容纳口(2)两侧安装有至少一对位置对应的光信号发射装置和光信号检测装置。
2.根据权利要求1所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述 支架(1)为矩形的支架，所述支架(1)的前壁上竖直方向上开有圆弧形的所述收集瓶容纳 口(2)，所述收集瓶容纳口(2)的上方安装有挡盖(11)。
3.根据权利要求2所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，位于 所述收集瓶容纳 口(2)两侧安装有五对呈纵向排列且位置对应的光信号发射装置和光信 号检测装置。
4.据权利要求3所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述支 架⑴的底部设有底座(5)，所述底座(5)上安装有气缸(6)和限位挡块(8)，所述气缸(6) 通过两个运行导向杆(7)与所述限位挡块(8)连接，所述运行导向杆(7)上安装有滑块 (10)，所述气缸(6)的伸缩杆(9)与所述滑块(10)连接，所述支架⑴的底部固定在所述 滑块⑶上。
5.据权利要求4所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，每个所 述光信号发射装置包括用于产生光信号的红外发射电路，每个所述光信号接收装置包括用 于检测对应的红外发射电路发出的光信号并将所述光信号转变成对应的电信号的红外检 测电路。
6.据权利要求5所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述红 外发射电路和所述红外检测电路设置在所述支架(1)附近。
7.据权利要求5所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述红 外发射电路和所述红外检测电路设置在所述支架(1)上，所述收集瓶容纳口(2)左右两侧 的支架(1)上分别安装有一个发射端电路板(31)和接收端电路板(32)，所述红外发射电路 设置于所述发射端电路板(31)上，所述红外检测电路设置于所述接收端电路板(32)上。
8.据权利要求6或7所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述 红外发射电路包括直流脉冲电源(DCl)、五个纵向排列的红外发射二极管(VII、V12、V13、 V14、V15)、和五个与所述红外发射二极管(V11、V12、V13、V14、V15)配合的限流电阻(RlU R12、R13、R14、R15)，所述直流脉冲电源(DCl)的输出端通过所述限流电阻(Rll、R12、R13、 R14、R15)与所述红外发射二极管(VII、V12、V13、V14、V15)的输入端对应连接，所述红外 发射二极管(VII、V12、V13、V14、V15)的输出端接地，所述红外检测电路包括直流电压源 (DC2)、五个纵向排列且与所述红外发射二极管(VII、V12、V13、V14、V15)位置对应的红外 接收二极管(V21、V22、V23、V24、V25)、五个与所述红外接收二极管(V21、V22、V23、V24、 V25)配合的可调电位器(R31、R32、R33、R34、R35)、五个与所述红外接收二极管(V21、V22、 V23、V24、V25)配合的达林顿三极管(Tl、T2、T3、T4、T5)和五个与所述达林顿三极管(Tl、 T2、T3、T4、T5)配合的上拉电阻(1 21、1 22、1 23、1 24、1 25)，所述直流电压源(DC2)的输出端 与每个所述红外接收二极管(V21、V22、V23、V24、V25)的输出端和每个所述上拉电阻(R21、 R22、R23、R24、R25)的一端连接，每个所述上拉电阻(R21、R22、R23、R24、R25)的另一端与 对应的一个所述达林顿三极管(T1、T2、T3、T4、T5)的集电极连接，每个所述红外接收二极 管(V21、V22、V23、V24、V25)的输入端分别与对应的一个所述可调电位器(R31、R32、R33、R34、R35)的一端和对应的一个所述达林顿三极管(T1、T2、T3、T4、T5)的基极连接，每个所 述可调电位器(R31、R32、R33、R34、R35)的另一端和每个所述达林顿三极管(T1、T2、T3、T4、 Τ5)的发射极接地。
9.据权利要求8所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述发 射端电路板(31)和所述接收端电路板(32)安装在所述收集瓶容纳口(2)左右两侧的支架(1)的外侧壁上，与所述发射端电路板(31)对应的支架(1)上水平方向上开有五个纵向排 列且与所述红外发射二极管(V11、V12、V13、V14、V15)配合且与所述收集瓶容纳口(2)贯 通的发射端通光孔(41)，与所述接收端电路板(32)对应的支架(1)上水平方向上开有五个 纵向排列且与所述红外接收二极管(V21、V22、V23、V24、V25)配合且与所述收集瓶容纳口(2)贯通的接收端通光孔(42)，所述红外发射二极管(V11、V12、V13、V14、V15)和所述红外 接收二极管(V21、V22、V23、V24、V25)分别位于所述发射端通光孔(41)和所述接收端通光 孔(42)内。
10.根据权利要求9所述的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备，其特征在于，所述 红外发射二极管(V11、V12、V13、V14、V15)发出的光信号的波长范围为920nm 960nm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备。包括支架，所述支架具有收集瓶容纳口，在位于所述收集瓶容纳口两侧安装有至少一对位置对应的光信号发射装置和光信号检测装置。本实用新型的用于快速溶剂萃取系统的液位检测设备能够实现快速多点液位检测，并且结构简单，成本较低，性能稳定。
文档编号G01F23/292GK201589641SQ20102030028
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者史俊稳, 叶建平, 顾爱平 申请人:北京吉天仪器有限公司