一文读懂液面探测技术



全自动液体处理工作站是一种高度灵活且可拓展的设备,可以在样品分析过程中取代传统的移液工具,自动完成梯度稀释、移液及混匀液体等高精度的液体处理任务。为实现高效精准的液体处理,通常都要用到液面探测技术


传感器辅助液面探测技术

液位高度的不确定会对移液操作产生多方面的影响,当移液器下降高度不足或入液深度太浅,会造成空吸现象;当入液深度过深时会导致tip头外壁粘连上样品,损失样品,影响移液的准确性,甚至会发生触底现象,造成移液器的损坏;在使用标准化耗材后,发展出根据容器模型进行液面高度计算的方法,但这些措施都无法满足复杂多变的液体处理需求。最为有效的办法是采用液面探测传感器对液面高度进行测量,为移液器提供定位信息,实现准确的入液深度。


液面高度对移液操作的影响


液面探测的类型和原理

1

电类液面传感器

包括电阻、电容及电感等传感器,其原理是通过测量液体在容器内的电学特性,间接获得液面的高度信息,其中应用最广的是电容传感器,其具有体积小、实现简单等优势,缺点是容易受到不同的容器材质和溶液属性影响,检测液体必须为极性液体;

2

气压传感器

该测量方式采用安装于底部的压力传感器,通过检测底部液体压力,转换计算出液位高度,其底部液体压力参考值为与顶部连通的大气压或者已知气压。该测量方式要求采用高精度、齐平式压力传感器,同时换算过程需要不断进行校准,其优点为检测不受液位高度限制,但高度越高,传感器精度要求越高,长时间使用或者更换液体时需要重复校准;

3

超声波液面传感器

其原理为通过检测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度,易受超声波传播的能量损耗影响。其具有安装容易、灵活性高等特点,通常可安装于高处进行非接触式测量。但当使用于含蒸汽、粉层等环境时,检测距离将会明显缩短,因此,不建议在有泡沫等的吸波环境下使用;


4

激光液面传感器

激光类传感器基于光学检测原理,通过物体表面反射光线至接收器进行检测,其光斑较小且集中,易于安装、校准,灵活性好,可应用于散料或液位的连续或者限位报警等;但其不适合在透明液体(透明液体容易折射光线,导致光线无法反射至接收器)、含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰)、波动性液体(容易造成误动作)、振动环境等使用。


“welcome欧洲杯液体处理工作站系列产品”

welcome欧洲杯自主研发、生产了多款液体处理工作站,根据不同实验场景选用了不同的液面探测技术,目前产品线涵盖核酸提取、PCR/qPCR体系构建、血液样品处理、农兽残检测、纺织品中有机物检测、全自动化样品制备等应用方向。


产品优势

研发团队经验丰富

十几年液体处理工作站行业经验,深入实验场景,切实理解用户需求;

可定制化程度高

可根据客户需求提供契合的解决方案,不仅提供设备还提供服务;

仪器可靠

长时间的产品试用,技术迭代升级;

本土化优势明显

性价比高,维护成本低,售后和二次开发响应快;

welcome欧洲杯液体处理工作站系列产品围绕大健康的理念,聚焦精准医疗、分子诊断、司法鉴定、食品安全、环境监测等领域,目前主要为疾控中心、三甲医院、公安司法机关、诊断试剂公司、第三方综合检测中心提供专业的自动化移液解决方案。未来计划重点扩展基因组学、蛋白组学、农业育种以及药物开发等领域的市场,推出更完善的自动化解决方案,助力大健康领域的发展。


参考文献

[1]Zhang F, Huang Y P. The Liquid Level Detection System Based on Pressure Sensor.[J]Journal of Nanoscience and NanotechnologyVolume ,2019,PP 2049-2053.

[2] Golnabi H.Design and operation of a fiber optic sensor for liquid level detection.[J]Optics and Lasers in Engineering,2014,41(5):801-812.

[3] Gao B K,Chi Z,Fan Y.High Accuracy ChaoticOscillators Ultrasonic Wave Liquid Level Detection.[J]Techniques of Automation and Applications,2013,2:735-739.

[4]刘昕宇,欧源斌,张树鑫 陈昕.基于STM32的液面探测与精确加样控制系统设计[J].传感器与微系统,2020,39(11):67-70.

[5] 张星原,龙伟,卢斌.一种高灵敏度液面探测系统的设计及其临床应用[J].传感器与微系统,2014,33(6):72-75.

[6] 张玉,孙璇,刘电霆.光纤传感器在液位检测中的应用[J].传感器与微系统,2011,30(6):123-125.


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