孙硕

[摘    要 ]在气压式微喷系统的基础上，使用相应的机器视觉算法，基于LabVIEW开发平台及IMAQ Vision视觉工具包搭建视觉检测系统。该系统能通过BCG调节、二值化及形态学功能，最终实现对微小液滴高速移动的检测与运动分析。通过这样的液滴视觉监测系统，操作人员能预估实验过程中产生的液滴体积，进而更加有效地指导气微量液体的分配作业。

[关键词]液体微量分配技术;机器视觉;气压式微喷系统; LabVIEW开发;图像处理

[中圖分类号]TN405 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–0–03

[Abstract]Based on the pneumatic micro-jet system， the corresponding machine vision algorithm is used to build a vision inspection system based on the LabVIEW development platform and IMAQ Vision vision toolkit. The system can finally realize the detection and motion analysis of the high-speed movement of small droplets through BCG adjustment， binarization and morphological functions. Through such a droplet visual monitoring system， the operator can estimate the droplet volume generated during the experiment， and then guide the distribution of gas and trace liquids more effectively.

[Keywords]liquid micro-distribution technology; machine vision; pneumatic micro-jet system; LabVIEW development; image processing

1 气压式微喷系统的构成与工作原理

文章选用一种气压式式液体微量分配方法，即利用压电致动器带动撞针进行高频振动，同时配合气泵和压力调节器为储液瓶中的液体提供压力，实现对高黏度液体的快速、微量分配。

1.1 气压式微喷系统工作原理

图1为气压式微喷系统的组成，大致由电磁阀、液路模块、气路模块、控制电路模块和反馈监测模块5部分组成。

初始电路通电，向试剂瓶中充入带测试剂，此时外界空气在气泵压缩作用下存储在气罐中，经过空气过滤器过滤后进入电器比例阀。

开始喷射实验前设置输入电压，电气比例阀输出对应的线性气压，经过电磁阀进入试剂瓶中。气压驱使试剂沿着管道进入VHS电磁阀等待喷射。

设置电磁阀的周期、开启时间和循环次数。PCB板首先向电磁阀施加高电平信号，电磁阀通道打开，外部气压驱动液体流出喷嘴;开启时间结束，电磁阀被施以低电平，阀体关闭，被切断的液体形成液滴，代表一个液滴的喷射周期结束。……