接触镜

[font=宋体][color=#1E1F24]如今，随着科学技术的不断发展，液位传感器也被广泛应用于各种需要检测液位的设备上，根据实际应用环境不同，有时需要用到非接触式的液位传感器，那么接触式与非接触式液位传感器有哪些不同呢，今天小编就带大家了解一下相关内容。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]接触式液位传感器内置红外发射管和光敏接收器，检测部位是棱镜结构，棱镜结构与光学组件不分离。而非接触式液位传感器棱镜结构与光学组件分离，棱镜设计到用户水箱上，光学组件置于水箱外部感应液位变化，工作的原理是一样的，无水状态时，发射管所发出的光被经过透镜后会折射至接收管；有水状态时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线，以此来判断液位的变化。[img=非接触式液位传感器,690,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311151609523704_7895_4008598_3.jpg!w690x333.jpg[/img][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][url=https://www.eptsz.com]非接触式液位传感器[/url]立于水箱外，中间可间隔空气，解决了水箱需移动加水的问题。用此方案的产品水位感应精准，水箱外结构件干涉，更易清洁，避免传感器边角的细菌滋生。[/color][/font]

[font='Segoe UI',sans-serif][color=#1E1F24][back=white]光电接触式液位传感器根据检测方式，可分为单点接触式液位传感器和管道接触式液位传感器。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]采用的原理都是光学原理，根据光线在不同介质的反应，来检测液位的变化。[/back][/color][/font][font=宋体]光电液位传感器内置红外发射管和光敏接收器，检测部位是棱镜结构。 无水状态时，发射管所发出的光被经过透镜后会折射 至接收管； 有水状态时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。[/font][align=center][img=光电液位传感器,601,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309121523507240_855_4008598_3.jpg!w601x371.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]单点[url=https://www.eptsz.com]接触式液位传感器[/url]体积小、安装方便、检测精准，广泛应用于各种小家电设备检测缺水，需要在水箱上开孔安装，适合水箱不需要移动的设备，[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]管道接触式液位传感器是要接在水管上面，检测传感器位置是否有水，[/back][/color][/font][font=宋体]光电管道传感器有效解决了浮球开关低精度跟卡死失效的问题。也解决了电容式的感度衰减导致的不可控性失效。[/font]

探讨生物传感器表面基材和试剂间的相互作用对移液效果的影响在生物传感器表面涂上生物活性基质较为常见。但如低至微升或次微升量，则难度会有增加。如需要在一个特定形状的传感器上均匀分配基质而又不能超出边界，会更加复杂。总之，这并不是件容易的工作！非接触式小容量分配的最大优点之一就是分液针不与基板相接触，这样分配质量不受基板的影响。随着非接触式分配应用于更多非标准用途（如医学诊断），且既定应用（如基因组学）开始采用非标准材料作为基板，需要更多地考虑基材对分液形态的影响作用。对于从非接触式移液器（不与基板相接触）中分配出的液滴来说，有很多材料属性都对其具有潜在的影响作用。最显著的例子是：基板的疏水性/亲水性，导电性及弹性。在医疗设备或生物传感器的生产中，经常使用一些特殊的基板。这需要将试剂放置于基板的一个特定位置。很多时候要求液滴之间间隔很小。不过，需要滴液布满一个基板的指定区域而打破球形状态也很普遍。不管哪种方式，都必须格外注意表面匦远允约练峙涞挠跋熳饔谩４场癧/font][font=Calibri]touch off”或“near touch off”移液器受基板状况影响很大；非接触式移液器虽不再需要接触基板，但仍存在基板/试剂的相互作用，且要遵循物理定律！疏水性/亲水性水基材料会吸附亲水表面物质，而排斥疏水表面物质。对于非接触式分液来说，则体现在所得到的滴液的圆度上，这可通过测量其接触角（滴液与表面相接触的所成角）来量化。对于疏水性极高的表面，接触角会接近90度。而对于亲水表面，接触角会接近0度，滴液会有效地扩散在目标面上。按照下图所示（图1），您可看到一颗被分配于一个较为洁净的玻璃面上的液滴。所得到的液滴既不扩展也不呈现显著的90度角。用浓盐酸对表面腐蚀一个晚上，可使表面变得更亲水。所得到的液滴会相当扁平（见图2）并扩散于更大的表面面积。相反，用疏水溶液（本例中为Rain-X™）处理表面，可形成非常好的液滴，具有较大的接触角（见图3）。[img=207,154]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011171535_260140_1732309_3.jpg[/img][url=http://blog.idex-hs.com/wp-content/uploads/2010/06/ncdt-1.jpg][/url]表面粗糙与静电效应 然而，亲水表面还趋向于保持住静电荷。要测试此效应，可用砂纸将一个特氟隆表面弄毛糙。获得的表面会较为粗糙，但也含有一些亲水性带电表面区域。这样，一旦分配的滴液到了这个修整过的表面，它会立即被吸到带电的表面区域并于目标处扩散，形成多个较小的液滴（图[i]4a-c[/i]）。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011171536_260141_1732309_3.jpg[/img][url=http://blog.idex-hs.com/wp-content/uploads/2010/06/ncdt-2.jpg][/url]当特氟隆表面使用过离子棒之后，静电效应会减弱，从而使液滴形态更易受控制（图[i]5-7[/i]）。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011171536_260143_1732309_3.jpg[/img][url=http://blog.idex-hs.com/wp-content/uploads/2010/06/ncdt-3.jpg][/u

[align=left][size=18px]在一些水位控制的应用上，有些应用可以直接接触液体检测，有些应用则需要不接触液体检测，即非接触式检测。[/size][/align][size=18px]那么非接触式检测的水位传感器有哪些呢？若使用电容式原理的传感器，即电容式水位传感器，其安装方式是将传感器紧贴在容器外壁，对于容器的材质以及厚度都是有所要求，检测面需要紧贴容器不能有间隙，内壁沾有液体不掉落电容式的传感器有可能会误判。只能放在光滑平面的，最好是放在平面位置。因为电容式传感器会受到温湿度影响，所以环境较为复杂的不太适用。若是使用分离式光电水位传感器，则需改动水箱，在水箱上设计一个棱镜，且可实现检测水箱是否在位，满足水箱需移动的应用，其原理是光电原理，通过有水无水状态下所接收到的光线不同来判断传感器所处位置是否有液体。另外一种是超声波水位传感器，超声波传感器 Tx 发送超声波，遇到障碍物后被反射，被超声波传感器 Rx 接收，根据 Time-Of-Flight（TOF）计算出障碍物的距离 d，超声波液位传感器的应用是比较广泛的，可用于家用蓄水池、[font=&]井,水槽,工业设备等应用上[/font]还有一种为非接触式管道液位传感器，可检测管道内的液位变化，对水管的尺寸有要求。[/size][align=center][size=18px][img=,690,412]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206091040336514_8046_4008598_3.jpg!w690x412.jpg[/img][/size][/align]

[font=宋体][color=#1E1F24]如今随着科学技术的不断发展，液位传感器得到广泛的应用，那么非接触式液位传感器有哪些呢，今天能点科技带大家了解一下。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]非接触式液位传感器是一种先进的液位测量设备，具有广泛的应用前景。它内置光学电子元件，采用外置感应无接触式设计，无机械运动，寿命长，高精度，快速反应，支持个性化机型定制。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]该传感器由传统的光学传感器发展而来，创新地将菱鏡部分直接设计到用户水箱上，模具一体成型。光学组件则分离出来，置于水箱外部感应。这种设计使得传感器独立于水箱外，中间可间隔空气，从而解决了水箱需要移动加水的问题。这种设计方案的产品水位感应精准，水箱无外结构件干涉，更易清洁，避免传感器边角的细菌滋生。[/color][/font][align=center][img=非接触式光电液位传感器,690,391]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310261603057969_9334_4008598_3.jpg!w690x391.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24]非接触式液位传感器的安装方式为外置安装，通过在水箱上设计菱鏡结构，从外部形成感应。这种安装方式使得传感器能够方便地与各种设备集成，如加湿器、冲奶机、净水器、热水器、咖啡机、洗碗机、电蒸锅、冷气扇、家电宠物饮水机、水泵、鱼缸、智能机器人、洗地机等工业设备。同时，由于其非接触式的设计，使得传感器能够测量各种液体，如水（污水[/color][/font][font='Segoe UI',sans-serif][color=#1E1F24]/[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24]净水）、香薰液、消毒液、饮料、植物营养液、海水等。[/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][url=https://www.eptsz.com]非接触式液位传感器[/url]是一种先进的液位测量设备，具有广泛的应用前景。它采用创新的设计理念，将光学组件与水箱分离，实现精准测量。同时，由于其非接触式的设计，使得传感器能够方便地测量各种液体。该传感器的使用寿命长，安装方式简单，适用于各种设备和应用场景。[/color][/font]

[size=18px]红外水位传感器有接触式以及非接触式，今天主要介绍的是非接触式红外水位传感器，其工作原理是，传感器发出红外光，利用光在空气中和液体中折射不同进行检测，从而判断传感器位置是否处于有水状态，根据有水无水给出2种不同信号。[/size][size=18px] [/size][align=center][size=18px][img=,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205131612331303_4463_4008598_3.png!w690x358.jpg[/img][img=,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205131612331303_4463_4008598_3.png!w690x358.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px]使用非接触式水位传感器需要在透明以及半透明的水箱上设计棱镜，棱镜和水箱一体成型，才能实现检测，将传感器对准安装在水箱上，可满足检测水箱是否在位，适用于水箱需移动的应用。[/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px]在此应用上，棱镜设计的时候可以根据实际情况变动结构，只要达到光线反射要求即可，无特定的形状要求，但需要让水箱光锥与传感器对齐，水箱不可左右偏移，左右偏移会导致传感器输出电压不准，若光锥是长条形，则水箱可以上下偏移。[/size][/align][size=18px] [/size][size=18px] 主要可实现功能：缺液报警、满溢提醒、无水亮灯提醒、自动加水，等等功能。[/size][size=18px] [/size][size=18px][b][/b][/size]

[font=宋体][color=#1E1F24][back=white]非接触式液位传感器检测就是在不接触到液体的情况下就可以检测到液体的状态。非接触式液位传感器采用的是光学原理检测，它是由光学组件和棱镜组成的，光学组件部分是安装在设备中置于水箱外部检测，而棱镜部分则是直接设计在水箱上，一体成型。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]非接触式液位传感器的工作原理是：传感器内部发射管发出的光通过棱镜折射回接收器。无水状态时，发射管发出的光会完全折射回接收器；有水状态时，发射管发出的光线会折射到液体中，只有少量光线或没有光反射回接收器，根据传感器接收到的不同信号，而准确做出有水无水判断。[/back][/color][/font][align=center][img=分离式液位传感器,376,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310071545114051_711_4008598_3.jpg!w376x236.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]将传感器安装在咖啡机的低液位处，则可检测缺水，当液位低于传感器检测点时，传感器则会发出信号提醒加水。如果有些设备是需要检测满水，则可将传感器安装在高液位处。[url=https://www.eptsz.com]非接触式液位传感器[/url]不仅可以检测液位，还能实现水箱是否在位检测，非常适合水箱需要移动的设备使用。[/back][/color][/font]

1. 问题的提出在研制完成低温高真空环境材料热物理性能测试系统后，开始进行各种材料热导率的测试。低温高真空材料热物理性能测试系统如图1所示，低温高真空腔体如图2所示。在测试过程中发现在一定真空度下热导率测试非常不准确，甚至测试结果非常怪异，真空度会使得试样接触热阻发生巨变而严重影响热导率测试。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191700_667317_3384_3.jpg图1 低温高真空环境材料热物理性能测试系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120342460_01_3384_3.jpg图2 低温高真空腔体为了验证试样接触热阻的影响，针对不同表面状态和硬度的材料进行了验证试验，但选择验证试样的原则是真空度不能造成试样本身的热导率发生变化。1.1. 不同真空度下接触热阻对不锈钢试样热导率测试的影响首先采用表面光滑的刚性金属材料进行验证。如图3和图4所示，将一对已知热导率的不锈钢参考材料放入真空腔内，分别进行常温和不同真空度下的热导率测试，测试结果如图5所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120352005_01_3384_3.jpg图3 已知热导率的被测不锈钢试样 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120354782_01_3384_3.jpg图4 不锈钢试样测试状态 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120474812_01_3384_3.png图5 不锈钢试样常温不同真空度下的热导率测试结果在真空度变化前期（真空度大于5000Pa），热导率测试结果还是十分准确和稳定。随着真空度的提高，小于2000Pa时的测试结果明显开始降低，在小于1000Pa后测试结果出从图5所示的测试结果可以看出，现波动甚至无法获得有效的热导率测试数据。这就意味着随着真空度升高，试样与探测器之间的接触热阻逐渐增大，最终巨大的接触热阻和接触热阻分布的不均匀完全破坏了瞬态平面热源法传热测试模型，导致根本无法进行测量。1.2. 不同真空度下接触热阻对低导热硬质泡沫塑料试样热导率测试的影响上述验证试样所选的不锈钢热导率在14W/mK左右，为进一步验证试样接触热阻的影响，我们选择了硬质聚氨酯泡沫塑料进行考核。选择硬质聚氨酯泡沫塑料一是因为这种材料的热导率很低，热导率在0.04W/mK左右；二是因为这种材料是闭孔材料，闭孔率在90%以上，材料热导率随真空度的变化不大。如图6和图7所示，将一对硬质聚氨酯泡沫塑料试样放入真空腔内，分别进行常温和不同真空度下的热导率测试，测试结果如图8所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120443559_01_3384_3.jpg图6 被测硬质聚氨酯泡沫塑料试样http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120452836_01_3384_3.jpg 图7 硬质聚氨酯泡沫塑料试样测试状态http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016020120423345_01_3384_3.png图8 硬质聚氨酯泡沫塑料常温不同真空度下的热导率测试结果从图8所示测试结果可以看出，随着真空度升高，热导率数值逐渐降低，最终在真空度升高到5Pa时，热导率从常压下的0.0447W/mK降到了0.0337W/mK，减小了近四分之一。随着真空度的升高，引起聚氨酯泡沫塑料热导率降低主要有两个原因：（1）试样内的部分开孔随着真空度升高而降低热导率，但由于开孔率较低，这种影响不是主要因素。（2）尽管聚氨酯泡沫塑料属于硬质材料并便于加工，但试样的表面粗糙度还是远大于表面光滑的不锈钢试样，所以接触热阻是热导率降低最主要因素。1.3. 测试结果分析由以上两种材料的测试，可以得出以下初步的结论：（1）对于瞬态平面热源法这种试样与探测器夹心测试结构，测试过程中随着真空度的升高，探测器与试样之间的接触热阻会明显增大，这种热阻的增大会给热导率测量带来影响。（2）试样与探测器之间的接触热阻并非均匀分布，随着真空度升高，这种非均匀分布的接触热阻会完全破坏传热测试模型，造成测试结果完全不正确，甚至根本无法进行测量。（3）由于试样表面粗糙度不同，真空度对接触热阻的增加幅值也不相同。如果假设接触热阻等效为一个均匀分布热阻层，接触热阻给热导率测试所带来的影响假设为一个等效热导率，那么在一般情况下，这个热阻层的等效热导率大小为0.01W/mK量级。（4）这种由于真空度升高引发的试样接触热阻增大的现象，是所有真空环境下固体界面热传导中存在的普遍现象。因此，如果不采取一定措施，真空下的试样接触热阻不仅会严重影响瞬态平面热源法的热导率测量，也好严重影响其它所有热导率测试方法的测量准确性。2. 解决方案为了降低和消除真空环境下试样接触热阻对热导率测量结果的影响，最有效的方法就是采用薄的柔性填充物来填充试样与探测器之间的空隙，把真空度的影响降低到最小。为此，我们选用了填充物为导热硅脂、导热硅胶片和镜头纸分别进行试验，以其找到有效的材料和方式。3. 试验验证3.1. 不锈钢参考材料填充导热硅脂的试验验证还是采用表面光滑的刚性金属材料进行验证。如图9和图10所示，将一对已知热导率的不锈钢参考材料测试表面分别涂覆了一层导热硅脂。常温常压下导热硅脂的热导率为3W/mK，这也是目前热导率比较高的导热硅脂，从理论上来说，导热硅脂的热导率越大约好。将涂覆了导热硅脂的试样与探测器夹紧并放入真空腔内，分别进行常温和不同真空度下的热导率测试。添加导热硅脂前后的测试结果对比如图11所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/image