CN102369419B - 一种用于检测容器内液体高度的装置 - Google Patents

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Abstract

用于检测容器(12；112)中液体(13)的高度的装置(10；110)，包括：光学结构(14；114)，光学结构(14；114)至少部分面对容器(12；112)内部与液体(13)的预设高度(TL)相对应位置的区域，且光学结构(14；114)具有主面(14a；114a)、第一侧面(14b；114b)和第二侧面(14c；114c)，侧面相对于主面(14a；114a)倾斜约45°，两个侧面相对于彼此倾斜约90°；及发射器(16；116)和接收器(18；118)，发射器(16；116)和接收器(18；118)面对光学结构(14；114)的主面(14a；114a)，且能够朝向第一侧面(14b；114b)发射辐射束(L)，相应的，当容器(12；112)内液体(13)的高度低于所述预设高度(TL)时，所述第一侧面(14b；114b)和第二侧面(14c；114c)可以接收由发射器(18；118)射出的辐射束(L)并反射出去。光学结构(14；114)主要在容器(12；112)的外侧延伸，且只有第一侧面(14b；114b)的背面面对所述容器(12；112)的内部区域。

Description

一种用于检测容器内液体高度的装置
本发明涉及一种用于检测容器内液体高度的装置。
更具体来说，本发明涉及一种下述类型的检测装置，其包括：
光学结构，光学结构至少部分面对容器内部与液体的预设高度相对应位置的区域，且光学结构具有主面、第一侧面和第二侧面，所述侧面相对于主面倾斜约45°，两个侧面相对于彼此倾斜约90°；
发射器和接收器，发射器和接收器面对光学结构的主面，且分别能够朝向第一侧面发射辐射束和当容器内液体的高度低于所述预设高度时接收由发射器射出并由所述第一侧面和第二侧面反射的辐射束。
这种类型的检测装置的一些例子被公开在德国专利DE10028630和DE29805548中，专利DE10028630的申请人与本发明的申请人相同。这些文件中列举的装置，其光学结构基本上完全在容器的内部延伸，且光学结构中两个斜面的背面面对容器的内部区域。
本发明的一个目的是提供一种如上所述的新型的检测装置。
这些目的可以依据本发明中上述的检测装置实现，检测装置的特征在于，光学结构主要在容器的外侧延伸，且只有上述第一侧面的背面面对所述容器的内部区域。
通过接下来结合附图对非限制性例子的详细描述，本发明进一步的特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是本发明的装置的第一实施例的局部剖面图，其中，将被检测到的液体的高度位于预设高度的下面；
图2是与图1相类似的图，但是其中液体的高度位于预设高度的上面；
图3是本发明的装置的第二实施例的局部剖视图，其中，将被检测到的液体高度位于预设高度的下面；及
图4是与图3相类似的图，但是其中液体的高度位于预设高度的上面。
根据图1和2所示，附图标记10表示出了本发明的装置的第一实施例的轮廓。
在第一实施例中，检测装置10与容器12一起联合使用，容器12内为液态物质13。例如，容器12可以是一种洗碗机(图中未示)中用于盛放洗涤剂或清洗剂的容器。总之，检测装置10也可以与其他类型的容器一起联合使用。
检测装置10包括光学结构14，发射器16和接收器18。
光学结构14面对容器内部与液体的预设高度相对应位置的至少部分区域，且光学结构14具有主面14a，第一侧面14b和第二侧面14c。
第一侧面14b和第二侧面14c相对于主面14a倾斜约45°。
此外，第一侧面14b和第二侧面14c相对于彼此倾斜约90°。
光学结构14主要在容器12的外侧延伸，且只有上述第一侧面14b的背面面对所述容器的内部区域。
在检测装置10的第一实施例中，光学结构14可以很方便地采用棱镜的形式，棱镜的横截面基本上呈等腰直角三角形的形状，其中棱镜的最长边或斜边被设置为主面14a，两个短边或直角边被设置为第一侧面14a和第二侧面14b。
发射器16(例如，发光二极管)和接收器18(例如，光电二极管或光电晶体管)面对光学结构14的主面14a。发射器16能够朝向第一侧面14b发射(可见光或红外线)辐射束L。然后，在某些情况下，辐射束L可以被第一侧面14b发射到第二侧面14c上，进一步地再被第二侧面14c发射。第二侧面14c能将辐射束依次集中到接收器18上。
在一个有益的方式中，光学结构14可以通过二次成型的方式与容器10装配在一起。
本发明的第一实施例中的检测装置10的工作原理现在将被描述。
图1中所示的容器12具备的条件为：容器12中含有的液体13的高度位于预设高度TL的下面。在这种情况下，发射器16发射出的辐射束L基本上没有被折射，而是(主要的)被第一侧面14b和第二侧面14c朝向接收器18反射。因此，接收器18接收到了具有足够辐射强度的辐射束，以使接收器18能被激活并提供出有关液体高度低于预设高度的信号指示。上述信号也可以传送到外部控制单元(图中未示)。
图2中所示的容器12具备的条件为：容器12中含有的液体13的高度位于预设高度TL的上面。在这种情况下，液体13覆盖住了第一侧面14b。因此，发射器16发射出的辐射束L主要被第一侧壁14b折射，并通过液体13被分散。仅仅是辐射束L中的一小部分辐射束L′被第一侧面14b朝向第二侧面14c反射，并接着被反射到接收器18中。到达接收器18上的辐射束L中的一小部分辐射束L′所具有的辐射强度不足以激活接收器18。
从图1和2显示的实施例中可以看出，第二侧面14c上优选装备有光学反射涂料20。这样，辐射束L中的一小部分辐射束L′中被第二侧面14c折射的部分将会减小。
根据图3和4所示，附图标记110表示出了本发明的装置的第二实施例的轮廓。
与在第一实施例中描述的结构相似或具有相同功能的零件和部件被表示为在相同的参考编号或字母前面增加1。
第二实施例中的检测装置110与第一实施例中的检测装置10的主要区别在于：检测装置110中的光学结构114可以很方便地采用棱镜的形式，棱镜的横截面基本上呈等腰梯形的形状，其中棱镜的最长边被设置为主面114a，斜边被设置为第一侧面114b和第二侧面114c。
在第二实施例中，检测装置110的工作原理与第一实施例中的检测装置10的工作原理相同，为简便起见，下面将不再描述。
显然，没有影响本发明的原则，而相对于上述对于非限制性例子的描述或举例所作的明显修改的实施例和结构细节，及那些基于相同的设计思路为获得相同的目的而做的实施例的变化都应包含在本发明内。

Claims (6)

1.用于检测容器(12；112)中液体(13)的高度的装置(10；110)，包括：
光学结构(14；114)，光学结构(14；114)面对容器(12；112)内部与液体(13)的预设高度(TL)相对应位置的至少部分区域，且光学结构(14；114)具有主面(14a；114a)、第一侧面(14b；114b)和第二侧面(14c；114c)，所述第一和第二侧面相对于主面(14a；114a)倾斜45°，两个侧面相对于彼此倾斜90°；及
发射器(16；116)和接收器(18；118)，发射器(16；116)和接收器(18；118)面对光学结构(14；114)的主面(14a；114a)，且分别能够朝向第一侧面(14b；114b)发射辐射束(L)和当容器(12；112)内液体(13)的高度低于所述预设高度(TL)时接收由发射器(18；118)射出并由所述第一侧面(14b；114b)和第二侧面(14c；114c)反射的辐射束(L)；
所述装置(10)的特征在于：
光学结构(14；114)主要在容器(12；112)的外侧延伸，且只有第一侧面(14b；114b)的背面面对所述容器(12；112)的内部区域。
2.根据权利要求1所述的装置，其中光学结构包括一个棱镜，棱镜具有一个呈等腰直角三角形形状的横截面。
3.根据权利要求1所述的装置，其中光学结构包括一个棱镜，棱镜具有一个呈等腰梯形形状的横截面。
4.根据前面任意一个权利要求中所述的装置，其中所述第二侧面(14c；14c)上装备有光学反射涂料(18；118)。
5.一种包含根据前面任意一个权利要求中所述的装置(10)的容器(12)。
6.根据权利要求5所述的容器(12)，其中光学结构(14)通过二次成型的方式装配在容器(12)上。
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