全自動(dòng)多通道高精度分液系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、分液系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于飲料分裝、食品生產(chǎn)、臨床醫(yī)療、生化實(shí)驗(yàn)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域，尤其是在臨床醫(yī)療領(lǐng)域，需要采用高精度、無污染的微量分液設(shè)備進(jìn)行分液操作，以保證后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。我國(guó)微量分液系統(tǒng)產(chǎn)品較少，儀器的分液精度普遍不高、穩(wěn)定性較差；目前市場(chǎng)中主流的高精度分裝系統(tǒng)大多由國(guó)外企業(yè)制造生產(chǎn)，其價(jià)格昂貴、體積較大。因此，自主研發(fā)一款小型化、低成本的微量高效分液系統(tǒng)，具有較高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
　　論文選用ARM+FPGA的SoC

2、架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一款全自動(dòng)、高精度、無污染、多控制端的微量液體分裝系統(tǒng)。通過設(shè)計(jì)泵閥一體模塊，有效地提高了儀器的分液精度、降低了儀器的成本；通過設(shè)計(jì)電容式液面探測(cè)模塊，極大地減少了儀器在分液過程中出現(xiàn)的液體漏加、液體間交叉污染以及分液針掛液等現(xiàn)象，進(jìn)一步提高了儀器的分液精度；搭建SoC系統(tǒng)，通過在FPGA資源中設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)、傳感器等外設(shè)的驅(qū)動(dòng)控制；通過在HPS中移植Linux操作系統(tǒng)、Qt圖形界面開發(fā)庫(kù)以及SQLite輕量

3、級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)儀器主控軟件設(shè)計(jì)；通過開發(fā)手機(jī)控制軟件對(duì)儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和信息管理，在對(duì)有毒有害液體的分液環(huán)境中，有效地保障了操作人員的人身安全。
　　論文的主要貢獻(xiàn)有：①根據(jù)泵閥一體的實(shí)現(xiàn)原理，提出了分段補(bǔ)償?shù)姆椒?，消除了因電機(jī)丟步和空氣壓縮帶來的分液誤差，提高了分液精度；②針對(duì)分液過程中存在交叉污染的問題，采用電容式傳感器作為信號(hào)來源，利用電容—占空比轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)液面的精準(zhǔn)探測(cè)；③針對(duì)有毒、有害液體進(jìn)行分液時(shí)可能存在威脅操作