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點(diǎn)滴水滴的紅外檢測(cè)

作者:huqin   來源:本站原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):  更新時(shí)間:2014年11月10日   【字體:

 圖1

 


通過猜想也罷,試驗(yàn)也罷,首先我要假設(shè)兩點(diǎn):
1、紅外發(fā)射管的發(fā)射角度足夠大,足以照射到對(duì)面的所有接收管;
2、接收管接收范圍是一個(gè),以接收管大小為直徑,溝通接收、發(fā)射管之間的管型通道。如圖1所示.
如此一來,這個(gè)由4接收、4發(fā)射管組成的紅外傳感器的接受范圍就是圖上有顏色覆蓋的地方(除了黑色),當(dāng)然這只是分出了范圍,沒有分出強(qiáng)弱,而且,是以我2點(diǎn)假設(shè)成立為前提的!
待測(cè)點(diǎn)滴從垂直于頁面的方向、兩排燈之間滴下,由于水滴是有空間體積的,當(dāng)它從上面滴下來時(shí),便擋住了一部分光線,從而影響一部分紅外接收管的阻值。接收管是并聯(lián)起來的,我們把這些阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化,經(jīng)放大、比較,得到有效信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)水滴的測(cè)量。


直接影響測(cè)量的幾個(gè)參數(shù):
1、接收管與接收管的距離、發(fā)射管與發(fā)射管的距離(管分布密度)。
看圖可以想象,同類管之間的距離越大,測(cè)量密度就越小,水滴影響接收管的個(gè)數(shù)就越少,當(dāng)然,有效信號(hào)就越弱。
2、接收管和發(fā)射管的個(gè)數(shù)。
本人以為,接收管和發(fā)射管的個(gè)數(shù)可以不一定要相同。在滿足測(cè)量密度和測(cè)量范圍的前提下,接收管越少,測(cè)量靈敏度越高!原因:由于接收管是并聯(lián)的,并聯(lián)的越多,電阻自然越小,同理,點(diǎn)滴對(duì)整體電阻的影響也自然少,以至于影響了測(cè)量的靈敏度。
3、被測(cè)點(diǎn)滴的直徑。
點(diǎn)滴的大小由輸液管型決定,20d管自然比60d管的點(diǎn)滴要大。可以想象,當(dāng)點(diǎn)滴從傳感器之間經(jīng)過,點(diǎn)滴越大,擋住的光線自然越多,有效信號(hào)也就越強(qiáng)。由此可以知,測(cè)量60d管時(shí)需要的測(cè)量密度要比20d管的要大,也就是說,60d需要同類管之間的距離要�。ḿ葱枰墓芊植济芏纫螅�。


間接影響測(cè)量的幾個(gè)地方:
1、點(diǎn)滴開始滴下的管口到傳感器檢測(cè)平面的距離D(如下圖)。

圖2
距離D越大,輸液器可傾斜的角度就越小。原因:測(cè)量范圍一定、傾斜度一定的情況下,D越大,水滴偏離中心線就越大。所以,在做結(jié)構(gòu)的時(shí)候,應(yīng)盡量縮小D的值。以增加可傾斜度。(呵呵,可惜公司的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能改了,如果是我參與了設(shè)計(jì),也不至于,現(xiàn)在用了4個(gè)管,效果還是這么差。)
2、看圖1,從上往下方向線上,在保持水滴在垂直滴下的情況下,應(yīng)盡量使得水滴從傳感器橫的中心線穿過(也可以根據(jù)前后傾斜度的需要上下擺動(dòng))。使得水滴處于最安全的測(cè)量范圍之內(nèi),這樣,即使輸液器有一定的傾斜度,也有一定的余留測(cè)量范圍。
3、看圖1,從左往右看,介于發(fā)送和接受管之間的中心線位置上的測(cè)量密度并不是最合適的。因?yàn)�,上面有很多測(cè)量空隙(當(dāng)然,如果管分布密度夠大的話,這個(gè)空隙是可以消除的,但卻減少了測(cè)量的范圍,因?yàn)楣艿拿芏却罅耍梢娺@個(gè)中心位置的測(cè)量密度分布是比不上,左右稍偏的位置的(不能太偏),因?yàn)樯云c中心線的測(cè)量密度分布要均勻很多。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)置的時(shí)候,可根據(jù)實(shí)際,偏移這條線。(再次可惜,結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能改了)


由于結(jié)構(gòu)不能改,若想讓點(diǎn)滴從安全系數(shù)比較大的地方滴下,而且又適應(yīng)一定傾斜度的話,我想,只能加大接收管的直徑和增加接收管的數(shù)量,以拉大測(cè)量范圍。然后結(jié)構(gòu)又決定用不了大直徑的接收管,那只有加大管的數(shù)量了。然而,管的數(shù)量多了,按前面分析,由于并聯(lián)電阻的原因,靈敏度就被減小了。
所以管數(shù)也不能太多,那只有拉大管與管的距離了。但不幸的是,經(jīng)過試驗(yàn),管的距離拉大之后,它的測(cè)量密度無法滿足60d管型的要求(20d管型是可以的),每到點(diǎn)滴傾斜到空隙的地方的時(shí)候,有效信號(hào)就會(huì)變小,以至于檢測(cè)不到點(diǎn)滴。


左右為難,思前想后。我決定的解決方案是:
1、調(diào)整傳感器的位置,讓點(diǎn)滴在垂直的時(shí)候,剛好從傳感器中間偏后的地方穿過,以滿足,前面傾斜度要比后面傾斜度大的需求。這個(gè)一定要精確,差了分毫造成的差距也很大。
2、逼不得已,我只好改小了比較器的閥值,因?yàn)椋?0d管型的測(cè)量信號(hào)實(shí)在小得叫人害怕。


我想,這樣,傳感器時(shí)不時(shí)檢測(cè)不到點(diǎn)滴的情況,就應(yīng)該杜絕了(有待大量檢測(cè)證明)。

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