CN110208560A - 试管检测装置及试管检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试管检测技术领域，公开一种试管检测装置及试管检测方法。试管检测装置包括：试管架，具有用于装载试管的装载槽位；驱动装置，用于：以步进的方式驱动试管架移动设定距离；光电传感器，用于：在试管架每一步的位置上触发一次感测操作、以感测经过的待检测装载槽位是否具有试管；计数器，用于：当光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；数据处理分析模块，用于：根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。上述试管检测装置，适用范围广，对于试管的定位没有太高要求，不需要试管加装管帽，检测要求简单，检测准确性较高，检测过程方便。

Description

试管检测装置及试管检测方法

技术领域

本发明涉及试管检测技术领域，特别涉及一种试管检测装置及试管检测方法。

背景技术

目前，现有的试管检测方案，包括使用带反光镜的反射式光电传感器感测试管，或者直接使用普通反射式光电传感器感测试管的管帽来判断试管是否存在，或者是使用机械运动装置去进行触碰来感测试管。上述各方案，其本质都是试管的定点检测，这对试管的定位提出较高的要求，如果出现机械或者运动误差，就有可能出现误判。

发明内容

本发明公开了一种试管检测装置及试管检测方法，用以提供一种检测条件要求简单、正确率较高的试管检测方案。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种试管检测装置，包括：

试管架，具有用于装载试管的装载槽位；

驱动装置，用于：以步进的方式驱动试管架移动设定距离；

光电传感器，用于：在试管架每一步的位置上触发一次感测操作、以感测经过的待检测装载槽位是否具有试管；

计数器，用于：当光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；

数据处理分析模块，用于：根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。

上述试管检测装置中，采用步进驱动装置、光电传感器和计数器配合，在设定距离内，通过重复进行移步、检测和计数操作获取计数结果，并根据最终计数结果对经过光电传感器的待检测装载槽位内试管的情况进行判断，例如，可以判断待检测装载槽位内是否有试管及试管的尺寸型号等情况。具体的，上述试管检测装置，能够适用于各种尺寸型号的试管的检测，适用范围广，通用性强；并且，上述检测装置也规避了试管管内液体的液面高度和液体颜色/粘稠度/透明度等多方面的影响，且对于试管的定位准确性没有太高要求，而且不需试管必须加装管帽，检测要求简单，检测准确性较高，误判率较低；另外，检测过程也比较方便。

可选的，所述数据处理分析模块，具体用于：

将计数结果与阈值范围进行比较，当计数结果位于阈值范围内时，确定所述待检测装载槽位内具有试管。

可选的，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；

所述数据处理分析模块，具体用于：

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定所述待检测装载槽位内不具有试管；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定所述待检测装载槽位内试管位置状态错误或者光电传感器不良。

可选的，所述设定距离，被配置为：

在所述设定距离的起点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其前一个装载槽位之间；和/或，在所述设定距离的终点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其后一个装载槽位之间。

可选的，所述设定距离等于所述试管架上装载槽位的周期宽度。

可选的，所述驱动装置为步进电机；所述光电传感器，具体用于：在所述步进电机的运动脉冲上升沿触发时，触发一次感测操作。

一种试管检测方法，包括：

以步进的方式驱动试管架移动设定距离；

在所述试管架每一步的位置上触发一次光电传感器的感测操作、以感测经过的试管架的待检测装载槽位是否具有试管；

在所述光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；

根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。

可选的，所述根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况，包括：

将计数结果与阈值范围进行比较，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；

当计数结果位于阈值范围内时，确定待检测装载槽位内具有试管；

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定待检测装载槽位内不具有试管；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定待检测装载槽位内试管位置状态错误或者光电传感器不良。

可选的，所述以步进的方式驱动试管架移动设定距离，包括：

在所述设定距离的起点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其前一个装载槽位之间；和/或，在所述设定距离的终点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其后一个装载槽位之间。

可选的，所述设定距离等于所述试管架上装载槽位的周期宽度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种试管架检测装置的部分结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种试管架检测装置的部分结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种试管架检测方法的流程图；

图4为本发明另一实施例提供的一种试管架检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种试管检测装置，包括：

试管架1，具有用于装载试管的装载槽位11；

驱动装置2，与试管架1传动连接，用于：驱动试管架1移动设定距离L，以使试管架1上的待检测装载槽位11通过光电传感器3的感测位置；

光电传感器3，与驱动装置2电连接，用于：在试管架1每一步的位置上触发一次感测操作、以感测经过的待检测装载槽位11是否具有试管；

计数器4，与光电传感器3电连接，用于：当光电传感器3感测到一次试管10时，进行一次计数；

数据处理分析模块5，与计数器4电连接，用于：根据计数的结果确定所述待检测装载槽位11内的试管10情况。

上述试管检测装置中，采用步进驱动装置2、光电传感器3和计数器4配合，在设定距离L内，通过重复进行移步、检测和计数操作获取计数结果，并根据最终计数结果对待检测装载槽位11内的试管10情况进行判断，例如，可以判断待检测装载槽位11内是否有试管10及试管10的尺寸型号等情况。具体的，上述试管检测装置，能够适用于各种尺寸型号的试管10的检测，适用范围广，通用性强；并且，上述检测装置也规避了试管10管内液体的液面高度和液体颜色/粘稠度/透明度等多方面的影响，且对于试管10的定位准确性没有太高要求，而且不需试管10必须加装管帽，检测要求简单，检测准确性较高，误判率较低；另外，上述检测过程也比较方便。

一种具体的实施例中，所述数据处理分析模块5，具体用于：

将计数结果与阈值范围进行比较，当计数结果位于阈值范围内时，确定所述待检测装载槽位11内具有试管10。

示例性的，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；

所述数据处理分析模块5，具体用于：

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定所述待检测装载槽位11内不具有试管10；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定所述待检测装载槽位11内试管10位置状态错误或者光电传感器3感测不良。

具体的，通过计数结果可以确定待检测装载槽位11内的试管10情况，其依据是：待检测装载槽位11上的试管10外径尺寸与试管架1移动的设定距离L之间具有一定的比例关系；设定距离L内，试管架1在驱动装置2的驱动下移动设定步数，即设定步数与设定距离L相对应，而在其中某些步数位置上光电传感器3能够感测到试管10，该某些步数即是试管10逐步经过光电传感器3时的移动步数，具体与计数结果相等，换句话说，试管10的外径尺寸与计数步数(即计数结果)是对应的；进而，计数步数(计数结果)/设定步数，与试管外径尺寸/设定距离之间是一致对应的关系，因此，已知驱动装置2移动的设定距离L和设定步数的情况下，可以根据试管10外径尺寸预设一个阈值范围，根据计数结果与该预设范围的对比情况，即可以确认待检测装载槽位11内是否具有试管架1，甚至还可以判断试管10的尺寸型号、以及光电传感器3的感测结果是否存在问题等情况。另外，本方案采用试管10的运动过程中持续检测试管10进行计数，并最后根据计数结果是否落在设定的阈值范围之内判断是否有试管10，该检测方法可以有效地提高检测结果的准确性，避免出现常规检测方法中的误判情况。

如图1所示，一种具体的实施例中，所述设定距离L，被配置为：

在所述设定距离L的起点位置，所述光电传感器3的感测位置(可以看作是光电信号的发射位置)位于所述试管架1的待检测装载槽位11与其前一个装载槽位11之间；和/或，在所述设定距离L的终点位置，所述光电传感器3的感测位置位于所述试管架1的待检测装载槽位11与其后一个装载槽位11之间。

示例性的，所述设定距离L具体可以等于所述试管架1上装载槽位11的周期宽度。具体的，试管架1往往具有多个装载槽位11，如图1所示，试管架1包括5个装载槽位，以相邻两个装载槽位11之间的中线(纵向虚线)作为分界线S，相邻两个分界线S之间的距离即为装载槽位11的周期宽度，也即设定距离L的长度。

具体的，如图1所示，每一个分界线S，可以是前一个试管10的检测终点，也可以是后一个试管10的检测起点；相邻两个分界线S之间的距离，即一段设定距离L，驱动装置2带动试管架1移动一段设定距离L时，该段设定距离L内的装载槽位11即待检测装载槽位11，该待检测装载槽位11会逐步经过光电传感器3的检测位置，当该待检测装载槽位11内有试管10时，光电传感器3即可以感测到，进而触发计数。

示例性的，本方法采用试管10的运动检测方式，可以实现连续检测，即通过驱动装置2连续移动多段设定距离L，以实现对依次排列的多个装载槽位11内的试管10情况逐个进行检测，此时，试管架1上的每个分界线S既可以是每一段设定距离L的终点线，也可以是另一段设定距离L的起点线。具体的，由于每一次移动设定距离L时，驱动装置2的启停只要保证光电传感器3的感测位置在两个试管10(两个装载槽位11)之间(例如图1中横向虚线与纵向虚线的交叉点位置)即可，因此，该方法对试管10或者说是对试管架的定位要求很低，允许的左右定位偏差范围较大，检测要求简单。

一种具体的实施例中，所述驱动装置2用于在所述设定距离L内驱动所述试管架1移动1023步。具体的，所述试管架1用于装载的试管10的外径范围为8mm-16mm，此时，所述最大阈值为750，所述最小阈值为275。

阈值的设定，与试管10的型号种类相关，当本方法中，用于检测的最细试管10外径为8mm、最粗试管10外径为16mm时，再考虑到弧形外表与液体对光线的影响，可以将最小阈值设定为275，最大阈值设定为750。

由于事先规定了支持试管10的种类，因此可以设定合适的阈值范围。落在该阈值范围内即判断该位置正确放置了试管10；小于该阈值，认为该位置没有放置试管10；大于该阈值，认为该位置状态错误。进一步的，根据需求，还可以将该阈值细化，以针对支持的不同种类的试管10分别做判断，例如，通过调整最小阈值和最大阈值的设定，还能够判断出该装载槽位11试管10的类型。

一种具体的实施例中，带动试管架1运动的驱动装置2是步进电机，具体的，该电机的基本工作原理是给其一个脉冲，该电机就前进一个固定的角度，从而带动皮带前进一个固定的距离，进而，可以保证在设定距离L内每步的移动距离是相等的，从而保证检测结果的精准性。具体的，步进电机从启动到停止的距离(设定距离)是固定的，从而脉冲个数也是固定的(例如1023个)，最后电机停止时，光电传感器3进行了1023次感测，光电传感器3有多少次处于感应状态，计数器4则进行了多少次计数，最终将记录的计数结果读出来进行判断，即可知道在该运动过程中，光电信号有多少次是感应到了试管10，从而即可以判断试管10的状态。

示例性的，所述光电传感器3，具体用于：在所述步进电机的运动脉冲上升沿触发时，触发一次感测操作。具体的，在控制步进电机运动时，每次运动脉冲的上升沿触发时，光电传感器3即可以读取一次光电信号以获取感测结果。

示例性的，本发明方案中，光电传感器3采用高灵敏度的范围限定的反射式光电传感器3；具体的，该光电传感器3的感测范围可以为传感器正前方2mm-12mm的纺锤形区域，在该区域之内，该光电传感器3可检测到常见的透明物体(包括各种颜色与透光度的液体)与小尺寸非透明物体(例如直径0.2mm的铜丝)，在该区域之外的任何物体不影响其检测效果。

第二方面，基于本发明实施例提供的上述检测装置，本发明实施例还提供了一种试管检测方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，以步进的方式驱动试管架移动设定距离，以使试管架上的待检测装载槽位通过光电传感器的感测位置；

步骤102，在所述试管架每一步的位置上触发一次光电传感器的感测操作；

步骤103，在所述光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；

步骤104，根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。

上述试管检测方法中，采用步进驱动装置、光电传感器和计数器配合，在设定距离内，通过重复进行移步、检测和计数操作获取计数结果，并根据最终计数结果对待检测装载槽位内的试管情况进行判断，例如，可以判断待检测装载槽位内是否有试管及试管的尺寸型号等情况。具体的，上述试管检测方法，能够适用于各种尺寸型号的试管的检测，适用范围广，通用性强；并且，上述检测方法也规避了试管管内液体的液面高度和液体颜色/粘稠度/透明度等多方面的影响，且对于试管的定位准确性没有太高要求，而且不需试管必须加装管帽，检测要求简单，检测准确性较高，误判率较低；另外，上述检测过程也比较方便。

示例性的，步骤104，具体包括：

将计数结果与阈值范围进行比较，当计数结果位于阈值范围内时，确定待检测装载槽位内具有试管。

示例性的，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；步骤104，还包括：

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定待检测装载槽位内不具有试管；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定待检测装载槽位内试管位置状态错误或者光电传感器不良。

示例性的，步骤101，具体包括：

在所述设定距离的起点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其前一个装载槽位之间；和/或，在所述设定距离的终点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其后一个装载槽位之间。

示例性的，步骤101中，所述设定距离等于所述试管架上装载槽位的周期宽度。

示例性的，所述试管架用于装载的试管的外径范围为8mm-16mm；所述驱动装置在所述设定距离内驱动所述试管架移动1023步；所述最大阈值为750，所述最小阈值为275。

示例性的，步骤101中，具体采用步进电机驱动试管架移动；步骤102，具体包括：

当所述步进电机的运动脉冲上升沿触发时，所述光电传感器触发一次感测操作。

示例性的，如图4所示，本发明实施例的试管检测方法的一种具体流程如下：

步骤201，检测流程开始；

步骤202，步进电机驱动试管架抵达起始位；

步骤203，计数器清零并准备开始计数；

步骤204，步进电机移动固定步数；

步骤205，计数器停止计数并输出计数结果；

步骤206，判断计数结果是否小于最小阈值；如果计数结果小于最小阈值，则依次执行步骤207和步骤208；如果计数结果不小于最小阈值，则执行步骤209；

步骤207，确定该装载槽位没有试管；

步骤208，结束检测；

步骤209，判断计数结果是否大于最大阈值；如果计数结果大于最大阈值，则依次执行步骤210和步骤211；如果计数结果不大于最大阈值，则执行步骤212；

步骤210，确定该装载槽位的试管位置状态错误；

步骤211，结束检测；

步骤212，确定该装载槽位内正确放置有试管；

步骤213，结束检测。

具体的，本发明实施例提供的试管检测装置中的各具体实施例，均适用于上述试管检测方法。

另外，以上所述仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种试管检测装置，其特征在于，包括：

试管架，具有用于装载试管的装载槽位；

驱动装置，用于：以步进的方式驱动试管架移动设定距离；

光电传感器，用于：在试管架每一步的位置上触发一次感测操作、以感测经过的待检测装载槽位是否具有试管；

计数器，用于：当光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；

数据处理分析模块，用于：根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。

2.根据权利要求1所述的试管检测装置，其特征在于，所述数据处理分析模块，具体用于：

将计数结果与阈值范围进行比较，当计数结果位于阈值范围内时，确定所述待检测装载槽位内具有试管。

3.根据权利要求2所述的试管检测装置，其特征在于，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；

所述数据处理分析模块，具体用于：

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定所述待检测装载槽位内不具有试管；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定所述待检测装载槽位内试管位置状态错误或者光电传感器不良。

4.根据权利要求3所述的试管检测装置，其特征在于，所述设定距离，被配置为：

在所述设定距离的起点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其前一个装载槽位之间；和/或，在所述设定距离的终点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其后一个装载槽位之间。

5.根据权利要求4所述的试管检测装置，其特征在于，所述设定距离等于所述试管架上装载槽位的周期宽度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的试管检测装置，其特征在于，所述驱动装置为步进电机；

所述光电传感器，具体用于：在所述步进电机的运动脉冲上升沿触发时，触发一次感测操作。

7.一种试管检测方法，其特征在于，包括：

以步进的方式驱动试管架移动设定距离；

在所述试管架每一步的位置上触发一次光电传感器的感测操作、以感测经过的试管架的待检测装载槽位是否具有试管；

在所述光电传感器感测到一次试管时，进行一次计数；

根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况。

8.根据权利要求7所述的试管检测方法，其特征在于，所述根据计数的结果确定所述待检测装载槽位内的试管情况，包括：

将计数结果与阈值范围进行比较，所述阈值范围包括最大阈值和最小阈值；

当计数结果位于阈值范围内时，确定待检测装载槽位内具有试管；

当所述计数结果小于所述最小阈值时，确定待检测装载槽位内不具有试管；

当所述计数结果大于所述最大阈值时，确定待检测装载槽位内试管位置状态错误或者光电传感器不良。

9.根据权利要求8所述的试管检测方法，其特征在于，所述以步进的方式驱动试管架移动设定距离，包括：

在所述设定距离的起点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其前一个装载槽位之间；和/或，在所述设定距离的终点位置，所述光电传感器的感测位置位于所述试管架的待检测装载槽位与其后一个装载槽位之间。

10.根据权利要求9所述的试管检测方法，其特征在于，所述设定距离等于所述试管架上装载槽位的周期宽度。