CN102695945A - 用于检测容器内、特别是用于家电的可移动容器内液位的光学感测器和相关透镜及方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学感测器，其包括由支持和传送部件(10)并排排列地携载的光发射部件(8)和光接收部件(9)，所述支持和传送部件(10)不是与容器(3)的支架(5)相连，就是在使用时可与其相连，以及包括复合透镜(11)，所述透镜不是与容器(3)相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜被设计为在使用时保持被浸没在容纳于容器内的液体(2)中，且面向光发射和光接收部件(8、9)；所述透镜包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体(150)，其在使用时可从容器(3)的顶部面向光发射和光接收部件(8、9)垂直安装，直至容器的底壁(18)为止；以及包括第二圆柱形主体(19)，其被同心安置于第一主体的外部且朝底壁敞开；第一体和第二圆柱形主体(150、19)各自的侧壁(21、20)具有相同的长度，第二主体的侧壁与第一主体的侧壁由预设的环形空隙(G)隔开，并且制备第二主体的侧壁以使其朝第一圆柱形主体(150)至少部分地反射。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于精确检测容器内、特别是可移动容器内液体的液位(level)的光学液位感测器(optical level sensor)，所述可移动容器例如：用于家用电器，如洗衣机或洗碟机的给皂液器(liquid soap dispenser)。本发明进一步涉及一种与所述光学感测器相关的复合透镜(composite lens)。
背景技术
例如，从公开号为JP2007-248375A的日本专利申请中得知，通过被浸没在水槽内的液体中并与光发射部件(photo emitting element)和光接收部件(photo receiving element)相连的漂浮物来检测水槽内所述液体的液位，从而通过光纤读取水槽内所述液体的液位。然而，这种感测器除了当所述液体的液位低且接近所述漂浮物的尺寸规格时的感测不精确外，除非使用可拆散(dismantlable)的电气连接，否则可能不能用于检测可移动容器或水槽内的液体的液位。
从专利号为US7191649B1的美国专利进一步可知一种液位感测器，其中，读取液位的电气部件与水槽物理分离，因为该电气部件是磁敏开关，所述磁敏开关与被浸没在拟被测量液位的液体中且携带磁体的漂浮物相连。尽管这种类型的装置理论上适用于可移动水槽，但其缺点是使用漂浮物且不能执行持续的液位测量，而仅可检测出当所述液体关闭(或打开)所述开关时所达到的最大(或最小)液位。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种光学液位感测器，其免除了已知感测器的缺点，并且在无任何改变的情况下既可用于读取固定容器内的液位，也可用于读取可移动容器内的液位，而无需为了移除该容器而断开电气连接。特别是，本发明的一个目的是提供一种可被用于家用电器，例如洗衣机或洗碟机的给皂液器上的光学液位感测器，同时，所述感测器既经济实惠又易于实现，非常可靠且尺寸小巧。
因此，如权利要求1所限定的，本发明涉及一种用于家用电器的光学液位感测器。
特别是，根据本发明的所述感测器尤其旨在装备家用电器的可移动容器，例如，洗碟机或洗衣机的给皂液器，且所述感测器仅由下述部分组成：由支持和传送部件(supporting and feeding element)并排排列地携载(carry)的光发射部件和光接收部件，所述支持和传送部件不是与容器的支架(support)相连，就是在使用时可与其相连，所述支架尤其是该家用电器的框架(frame)；以及复合透镜，所述复合透镜不是与该容器相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜被设计成在使用时保持被浸没在容纳于所述容器内的液体中，且面向所述光发射和光接收部件。
根据本发明的主要方面，所述复合透镜包括由光透材料制成的第一圆柱形主体(cylindrical body)，其在使用时可从所述容器的顶部面向所述光发射和光接收部件垂直安装，且直至所述容器的底壁为止；以及第二圆柱形主体，其被同心安置于所述第一主体的外部并且朝所述容器的底壁敞开(open)。
所述第一圆柱形主体可为杯型，从而所述主体可被安装在所述容器中，同时其空腔(concavity)面向所述光发射和光接收部件，并且其底壁面向且邻近但不接触所述容器的底壁。
所述第二圆柱形主体由侧壁界定，所述侧壁被安置为面向所述第一主体的相应侧壁且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(clearance)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁之间，在使用时，拟被测量液位的液体可进入该空隙；并且制备(make)所述第二圆柱形主体的所述侧壁，以使其朝所述第一圆柱形主体的所述侧壁至少部分地反射，例如：使所述第二主体的侧壁具有部分反射涂层(partially reflectingcoating)，如被覆于其内侧表面(internal side surface)的白层(whitelayer)。
因此，由所述光发射部件所发射并由所述光接收部件所检测到的射线的衰减与所述第一和第二主体的所述侧壁之间的液体的液位成正比，因为所述发射出的射线在所述两个圆柱形主体的所述侧壁之间被反射和折射，以及被存在于所述两个主体的侧壁之间的液体反射和折射。
因此，凭借根据本发明的所述透镜的所述特定形状，可以在不使用漂浮物，且特别是无需对所述感测器的电气/电子部分之间进行任何机械或结构性连接的情况下对容器内液体的液位进行光学测量，所述感测器由所述光发射和光接收部件和通常被制成已知类型的电子板形式的所述支持和传送部件，以及旨在与所述容器机械相连，从而保持被浸没在拟被测量液位的液体中的部件(由复合透镜组成)组成。
因此，所述透镜可暂时与所述光发射和光接收部件分离，例如，当所述容器从家用电器的所述框架中被取出以装满皂液时，举例而言，除了取出所述容器外不执行任何其他操作，然后一旦将所述容器放回原位就恢复所述感测器的全部功能。为此，足以为所述可移动容器提供导向和定位装置，以便在每次进行从所述框架中取出所述容器或将所述容器插入所述框架中的操作中，所述透镜总能被准确放置为面向所述光发射和光接收部件，所述光发射和光接收部件由所述家用电器的框架携载固定。
如前所述，如权利要求9所限定的，本发明进一步涉及一种复合透镜，其与本发明的所述光学感测器相关，且尤其可被安装在用于家用电器的可移动给液皂器上，以及根据权利要求12，本发明进一步涉及一种不使用漂浮物的用于检测容器内液体的液位的方法。
附图说明
通过接下来对本发明的两个优选实施例的描述，本发明进一步的特征和优点将变得明显，所述实施例仅为非限定性示例并参考附图，其中：
-图1图示了根据本发明的用于家用电器的液位感测器；以及
-图2示出了图1中的所述液位感测器的可能的、优选的实施例。
具体实施方式
参照图1，数字1代表用于检测容器3中的液体2的液位L的光学感测器整体；特别是，如图所示，感测器1被设计为适于装备家用电器4的可移动和/或可抽取的容器3，出于简洁，所述家用电器4仅部分和概略的示出。例如，容器3可以是用于洗碟机或洗衣机4的皂液2的分配器(dispenser)。在所有情况下，家用电器4都具有支持结构或框架5，所述支持结构或框架5支持和容纳其中的容器3，在本例中容器3在框架5的前座(front seat)6中，在使用时容器把手7(以虚线示出)可从所述前座6突出，适于允许使用者从前座6抽取及可能地移动容器3。
尽管接下来的非限定性描述指代后面的具体例子，但应当理解，该描述适用于任何类型的容器，既适用于可移动的容器，例如干燥机或空调或除湿机的冷凝水容器，也适用于固定的容器，且无需考虑所使用的抽取机构，例如把手7或推-推装置(push-push device)或其他。
在所有的例子中，根据本发明的感测器1仅由以下部分组成：由支持和传送部件10并排排列地携载的光发射部件8和光接收部件9，所述支持和传送部件10不是与容器3的支架5相连，就是在使用时可与其相连，即在所示的例子中，是与家用电器4的框架5相连；以及复合透镜11，其将在下文更详细地描述。
在所示的例子中，所述支持和传送部件10由电子板组成，所述电子板具有在使用时与所述家用电器4的控制单元和服务项目(services)直接且固定地相连的电线12(已知且出于简洁未示出)，所述光发射部件8和光接收部件9被并排安装在所述板10上，同时各自的发射和接收方向被定向为基本垂直于板10，举例来说，所述光发射部件8和光接收部件9由分别发射和接收射线R的二极管组成，所述射线R是任何可见、红外或紫外波长的。
板10进一步被设计为在使用时与容器3的支架(框架)5整合安装，且面向容器3的上壁或顶部13，所述上壁或顶部13具有用于完全容纳所述复合透镜11的座14。
实际上，根据本发明的复合透镜11是与容器3相连的(或可相连的)，其被设计为在使用时保持被浸没在容纳于容器3内的液体2中，且面向所述光发射和光接收部件8、9。
特别是，根据本发明的一个方面，复合透镜11包括由光透材料制成的第一杯型、圆柱形主体15，其在使用时可从容器3的顶部垂直安装，同时其空腔16面向所述光发射和光接收部件8、9，并且其底壁17面向且邻近但不接触容器3的底壁18。
透镜11进一步包括第二圆柱形主体19，其被同心径向安置于主体15的外部且朝底壁17敞开；所述第二圆柱形主体19由侧壁20界定，所述侧壁20被安置为面向所述第一主体15的相应侧壁21且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙或间隙(gap)G存在于所述第一和第二圆柱形主体15、19的所述侧壁21、20之间，在使用时，拟被测量液位的液体2可进入所述空隙或间隙。
根据本发明的一个特征，制备第二圆柱形主体19的侧壁20以使其朝第一主体15，且特别是朝后者的侧壁21至少部分地反射射线R。
此外，根据本发明的一个优选实施例，容器3的底壁18的至少一部分22属于透镜11，所述底壁18的部分22在使用时面向第一杯型圆柱形主体15的光透底壁17：同样制备壁18的部分22以便使其此时朝第一圆柱形主体15的底壁17部分地反射。
优选地，第一圆柱形主体15和第二圆柱形主体19被相互整合、整体制成，两者由同种光透材料制成，例如，所述主体15、19由透明的合成塑料材料制成，如聚碳酸酯或树脂玻璃或其他材料。为了使所述侧壁20至少部分地反射，那么面向第一主体15的第二圆柱形主体19的内侧壁(inner sidewall)23就具有至少部分反射涂层24(由虚线概要示出)，优选地，所述涂层24由白层(white layer)组成，例如，所述白层通过粘性薄膜(adhesivefilm)或涂料(paint)制成。
相似地，同样通过使用常规合成塑料材料来制备容器3以制备底壁18的至少部分反射部分22(可能存在的)，例如，同样在本例中，所述常规合成塑料材料是透明或半透明的，并且在部分22上置有至少部分反射涂层25，优选地，所述涂层25由白层组成，例如，所述白层再次用粘性薄膜或涂料，在本例中，通过下述制造容器3的方法被覆上：在两个凹形半壳(concavehalf-shells)上覆上涂层25后，通过将所述两个半壳各自的外周边缘焊接或胶合而将两者装配在容器3中。
最后，根据本发明的另一方面，第一圆柱形主体15的底壁17是平壁(flat wall)，其在使用时被安置为与容器3的底壁18平行。
因此，所述圆柱形杯型主体15界定了在其内部的圆柱形空腔16，所述空腔16终止于底壁17；制备圆柱形主体15以使空腔16具有与被并排放置的光发射和光接收部件8、9的横向尺寸总和相等的横向尺寸，从而所述部件8、9在使用时总保持面向底壁17。
因此，在固定的容器3的例子中，部件8、9和透镜11在使用时被面对面放置，且在组装家用电器4的步骤中被校准(collimate)。为了在可移动的或甚至仅仅是可抽取的容器3的例子中再次获得同样的效果，家用电器4，在本例中是框架5，在垂直方向26b和在容器3从座6中的抽取方向都具有导向和定位装置26，以便在每次从框架5中抽取容器3或将容器3插入框架5的操作时，透镜11总是被正确置为面向光发射和光接收部件8、9，所述光发射和光接收部件8、9被代为携载固定于家用电器4的框架5上。
借助于所述的感测器1整体的结构，特别是所述的透镜11的结构，由部件8发射的射线R在使用时被壁17、20、21反射和折射数次，特别是被层23和25(当存在时)以及被存在于环形间隙或空隙G内的液体2反射和折射数次。
存在于容器3中的液体2的液位L是在间隙或空隙G内被测得的，因此造成由光发射部件8发射的这种射线R的更大或更小的衰变(根据液位L的高度)。因此，这个衰变最终由检测到所述衰变的光接收部件9所接收(在图中仅以虚线概要示出，与实际情况无关)；因此所述衰变与存在于第一主体15和第二主体19的侧壁20、21之间的液体2的液位L成正比，从而根据本发明，液体2的液位L可在不使用漂浮物的情况下，以非常简单的方式且使用花费少、尺寸小的装置被光学测量出。此外，感测器1的两个主要组件，即板10(其携载部件8、9)和透镜11是两个完全独立、彼此互不接触的组件，两者仅需被正确校准以确保感测器1的最优运行(optimaloperation)，这在使用时是由导向和定位装置26确保的。因此，整体承载透镜11的容器3在使用时可在毫无困难且不与家用电器4失去电连接的情况下被移开，同时板10保持固定在框架5上且从机械和结构的角度而言完全独立于容器3。
为了允许透镜11与容器3整体组装，在本例中为垂直地通过座14组装，透镜11进一步包括凸缘型组装部分(flange-shaped assembly portion)27。此外，通过这样的组装部分27，第二主体19也整体连接到第一主体15上。
凸缘型组装部分27被安置于底壁17的对侧(opposite side)，且被塑形以适于在使用时与密封件28协作，或者使其在其面向底壁17的下表面29上自带密封件28，且其具有组装装置30，以确定在使用时所述凸缘型组装部分27，以及随之的整个透镜11与容器3的通座(through seat)14的密封接合，所述座14因此适于在使用时接收在容器中的圆柱形主体15和19，如上所述地与容器3成为一体。
现在参考图2，示出前述感测器1的一个不同的实施例100。出于简洁，与那些已经描述的细节类似或同等的细节将用相同的数字表示。
旨在装备容器3的感测器100与前述感测器完全相似，且其与检测器1的不同之处仅为透镜11的形状。
特别是，根据本发明的一个方面，所述复合透镜11包括第一主体150，该第一主体150不是杯型而是由光透材料制成的圆柱形管状主体，在使用时，其可从容器3的顶部面向光发射和光接收组件8、9垂直安装，并延伸至容器3的底壁18。特别是，管状主体150的两端都是朝容器3的外部敞开的。
透镜11进一步包括第二圆柱形主体19，其与感测器1的第二圆柱形主体19完全相似，且其相对于主体150的安置方式与感测器1的主体19相对于主体15的安置方式一样，且正如在感测器1中一样，透镜11的所述主体19朝底壁18敞开，且具有仅部分地反射的侧壁20。
此外，在感测器100的例子中，在使用时面向主体15和190的容器3的底壁18的至少一部分22同样可属于透镜11(但优选地可被省略)：如在感测器1中一样，同样制备壁18的部分22以使其至少部分地反射。
同样地，所述第一圆柱形主体150可与由同一光透材料制成的第二圆柱形主体19一体获得(integrally obtained)，如在感测器1的例子中一样，或者，该圆柱型的、完全管状的主体150(因而其两端均敞开)与容器3或容器3的一部分一体获得。如果所述主体150独立于容器3获得，如图2中的例子所示，主体150是被密封驱动着进入底壁18的部分22的贯穿孔(through hole)170中的。或者可选地，主体150可与容器3一体获得，例如，与容器3的较低半壳一体获得。外部主体19到达底壁18而非仅仅接近底壁18，但在使用时保持与其空间分离，以便使拟被测量液位的所述液体可进入所述间隙G。因此，避免了在感测器1的例子里在杯型主体15的内部空腔中可能发生的压缩现象(condensation phenomena)。
在实践中，除去在感测器1中存在的底壁17并不会对前述的反射和折射由光发射部件8所发射射线的现象产生任何可察觉的(appreciable)结果，因此所述反射和折射现象仅发生在壁20和21之间，以及发生在在使用时存在于间隙G的液体中。
主体150可与凸缘型部分27一体获得，如感测器1的主体15的情况一样，或更简单地，所述主体150可被密封驱动着进入凸缘型部分27的贯穿孔，与所示对孔170和壁18的进入方式类似。
所述凸缘型组装部分27在这种情况下也可被塑形，以使其适于在使用时与密封件28协作，或使其在其下表面自带密封件28。
如上所述，最终显然可通过感测器1或100来实现一种不使用漂浮物的用于光学测量容器3中的液体2的液位L的创新方法。
根据本发明的上述方法因此将包括如下步骤：
-在容器3中安置所述复合透镜11，所述透镜11将被浸没在容纳于容器3内的液体2中，所述透镜11包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体15或150，其在使用时从容器3的顶部垂直安装，直至容器3的底壁18为止；及第二圆柱形主体19，其被同心安置于第一主体外部且朝底壁18敞开，其由侧壁20界定，所述侧壁20被安置为面向第一主体15或150的相应侧壁21且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙G存在于所述侧壁20、21之间，在使用时，拟被测量液位的液体2可进入该空隙，制备第二圆柱形主体19的侧壁20，以使其朝向第一圆柱形主体15或150的侧壁21至少部分地反射；
-在光接收部件9的旁边且临近处安置光发射部件8，两者均被安置为面向透镜11的第一圆柱形主体15或150；
-通过光发射部件8发射射线R以使其在第一和第二圆柱形主体15、150的侧壁21和20之间被反射和折射，以及被存在于所述侧壁21和20之间的液体2反射和折射；以及
-通过光接收部件9来检测这样的经反射和折射的射线R的衰减。
此外，优先地，这样的方法将包括通过涂层25，使容器3的底壁18的至少一部分22朝第一圆柱形主体15或150至少部分地反射的步骤。
根据本文的描述，本发明的所有目的均有利地被实现了。
Claims (13)
1.一种用于检测在容器(3)中的液体(2)的液位(L)的光学感测器(1；100)，特别是旨在装备家用电器(4)的可移动容器(3)的光学感测器(1；100)，所述家用电器(4)的可移动容器(3)例如用于洗碟机或洗衣机的给皂液器，所述感测器包括：由支持和传送部件(10)并排排列地携载的光发射部件(8)和光接收部件(9)，所述支持和传送部件(10)不是与所述容器的支架(5)相连，尤其是与所述家用电器(4)的框架(5)相连，就是在使用时可与其相连，以及复合透镜(11)，所述透镜(11)不是与所述容器(3)相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜(11)被设计成保持被浸没在容纳于所述容器内的所述液体(2)中，且面向所述光发射和光接收部件(8、9)；其特征在于，所述复合透镜包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体(15；150)，所述第一圆柱形主体(15；150)在使用时可从所述容器(3)的顶部面向所述光发射和光接收部件(8、9)垂直安装，且直至所述容器的底壁(18)为止；以及第二圆柱形主体(19)，第二圆柱形主体(19)被安置于所述第一主体的外部且朝所述底壁(18)敞开；所述第二圆柱形主体(19)由侧壁(20)界定，所述侧壁(20)被安置为面向所述第一主体的相应侧壁(21)且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(G)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁(21、20)之间，在使用时，拟被测量液位的所述液体(2)可进入所述空隙，制备所述第二圆柱形主体(19)的所述侧壁(20)，以使其朝所述第一圆柱形主体(15)的所述侧壁(21)至少部分地反射，通过这样的方式，由光发射部件(8)所发射并由光接收部件(9)检测到的射线(R)的衰减与存在于所述第一和第二主体的所述侧壁(21、20)之间的所述液体(2)的液位(L)成正比，从而不使用漂浮物即可光学测量出所述液体(2)的液位(L)。
2.根据权利要求1所述的感测器，其特征在于，同样制备所述容器(3)的所述底壁(18)的至少一部分(22)，以使其至少部分地反射。
3.根据权利要求1或2所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(15)是杯型的且界定了其中的圆柱形空腔(16)，所述圆柱形空腔(16)终止于底壁(17)，且具有与被并排排列安置的所述光发射和光接收部件(8、9)的横向尺寸总和相等的横向尺寸，从而所述光发射和光接收部件(8、9)在使用时总保持面向所述第一圆柱形主体(15)的所述底壁(17)。
4.根据权利要求3所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(15)的所述底壁(17)是平壁，其在使用时被安置为与所述容器(3)的所述底壁(18)平行。
5.根据权利要求1或2所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(150)是管状的且其两端均朝所述容器(3)的外部敞开。
6.根据上述任一项权利要求所述的感测器，其特征在于，所述第一和第二圆柱形主体(15、19)是互相整合、一体获得的，两者由相同的光透材料制成，面向所述第一主体(15)的所述第二圆柱形主体(19)的内侧表面(23)具有至少部分反射涂层(24)。
7.根据权利要求6所述的感测器，其特征在于，所述至少部分反射涂层(24)由白层组成。
8.根据上述任一项权利要求所述的感测器，其特征在于，所述支持和传送部件(10)由电子板组成，所述光发射和光接收部件(8、9)被相邻地安装在所述电子板上，同时各自的发射和接收方向被定向为与所述板(10)基本垂直；所述板(10)被设计为在使用时与所述容器(3)的所述支架(5)整合安装，且面向所述容器(3)的上壁(13)，所述上壁(13)具有用于所述复合透镜(11)的贯通箱体座(through housing seat)(14)。
9.一种用于无漂浮物光学液位感测器(1；100)的复合透镜(11)，所述透镜(11)旨在在使用时被安置为面向被相邻且并排排列的光发射部件(8)和光接收部件(9)，且所述透镜(11)被安装在容器(3)中，以被浸没在包含于所述容器(3)内的液体(2)中，所述透镜包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体(15；150)，其在使用时可面向所述光发射和光接收部件(8、9)垂直安装，且直至所述容器的底壁(18)为止；以及第二圆柱形主体(19)，其被同心安置于所述第一主体的外部，且朝所述底壁(18)敞开；所述第二圆柱形主体(19)是由侧壁(20)界定的，所述侧壁(20)被安置为面向所述第一主体的相应侧壁(21)且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(G)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁(21、20)之间，在使用时，拟被测量液位的所述液体(2)可进入所述空隙，制备所述第二圆柱形主体(19)的所述侧壁(20)，以使其朝所述第一圆柱形主体(15；150)的所述侧壁(21)至少部分地反射。
10.根据权利要求9所述的复合透镜，其特征在于，所述第一和第二圆柱形主体(15；150、19)是互相整合、一体获得的且由相同的光透材料制成，面向所述第一主体的所述第二圆柱形主体(19)的内侧表面(23)具有至少部分反射涂层(24)，优选地，所述涂层由白层组成。
11.根据权利要求9或10所述的复合透镜，其特征在于，所述复合透镜进一步包括凸缘型组装部分(27)，所述凸缘型组装部分(27)适合于在使用时与密封件(28)协作，或者在其面向所述容器的所述底壁(18)的下表面(29)上自带密封件(28)，且其具有组装装置(30)，所述组装装置(30)用于确保在使用时所述凸缘型组装部分(27)与所述容器(3)的通座(14)的密封接合，所述容器(3)的所述通座(14)适于在使用时接收所述第一和第二圆柱形主体(15、19)。
12.一种不使用漂浮物的用于光学测量容器(3)中的液体(2)的液位(L)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-在所述容器(3)中安置复合透镜(11)，所述复合透镜(11)被浸没在容纳于所述容器(3)内的液体(2)中，所述透镜包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体(15；150)，其在使用时可从所述容器(3)的顶部垂直安装，直至所述容器的底壁(18)为止；以及第二圆柱形主体(19)，其被同心安置于所述第一主体外部且朝所述底壁敞开，所述第二圆柱形主体(19)由侧壁(20)界定，所述侧壁(20)被安置为面向所述第一主体的相应侧壁(21)且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(G)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁之间，在使用时，拟被测量液位的所述液体(2)可进入所述空隙，制备所述第二圆柱形主体的所述侧壁(20)以使其朝所述第一圆柱形主体(15)的所述侧壁(21)至少部分地反射；
-在光接收部件(9)的旁边且邻近处安置光发射部件(8)，二者均被安置为面向所述透镜的所述第一圆柱形主体(15；150)；
-通过光发射部件(8)发射射线(R)，以使所述射线(R)在所述第一和第二圆柱形主体(15；150、19)的所述侧壁(21、20)之间被反射和折射，以及被存在于所述第一和第二主体的侧壁(21、20)之间的所述液体(2)反射和折射；以及
-通过光接收部件(9)检测这种经反射和折射的射线(R)的衰减。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，同样制备所述容器(3)的底壁(18)的至少一部分(22)，以使其朝所述第一圆柱形主体(15；150)至少部分地反射。
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015143760A1 (zh) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 无锡小天鹅股份有限公司 | 洗涤剂盒组件及具有它的洗衣机 |
| CN108369126A (zh) * | 2015-12-11 | 2018-08-03 | Bsh家用电器有限公司 | 组合的光学容器识别和液位识别系统 |
| CN109073439A (zh) * | 2016-03-04 | 2018-12-21 | 埃尔特克有限公司 | 用于液体物质的容器的传感器装置 |
| CN111020977A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种洗涤剂液位检测方法及洗衣机 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SI2591713T1 (sl) | 2013-01-29 | 2023-05-31 | V-Zug Ag | Gospodinjski aparat s senzorjem nivoja vode |
| EP3551971B1 (en) | 2016-12-12 | 2022-04-20 | Illinois Tool Works, Inc. | Optical level sensor for wash aid removable container |
| FR3062907B1 (fr) * | 2017-02-10 | 2021-07-02 | Safran Electrical & Power | Sonde optique de mesure du niveau d'un liquide dans un reservoir |
| US10947708B2 (en) | 2018-02-28 | 2021-03-16 | Kohler Co. | Container filling faucet |
| JP7080766B2 (ja) * | 2018-08-07 | 2022-06-06 | 株式会社荏原製作所 | 液面検出センサと組み合わせて使用されるセンサターゲットカバー、および湿式処理装置 |
| CN109660709B (zh) * | 2019-01-15 | 2021-04-06 | 江苏东方赛光电有限公司 | 一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机使用方法 |
| FR3096668B1 (fr) | 2019-05-29 | 2022-07-15 | Heyliot | système DE GESTION DE TAUX DE REMPLISSAGE DE CONTENANTS |
| US11815284B2 (en) | 2020-04-24 | 2023-11-14 | Midea Group Co., Ltd. | Dehumidifier with condensate tank |
| KR20230126491A (ko) | 2022-02-23 | 2023-08-30 | 아주자동차대학 산학협력단 | 스마트키를 통한 차주 호출장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039845A (en) * | 1975-07-21 | 1977-08-02 | Hectronic Ag | Optical-electrical liquid probes |
| US5804831A (en) * | 1997-05-15 | 1998-09-08 | Casco Products Corporation | Liquid level sensor for use in a hot, pressurized liquid |
| US7049622B1 (en) * | 2004-04-09 | 2006-05-23 | Sandia Corporation | Optical position sensor for determining the interface between a clear and an opaque fluid |
| CN101113921A (zh) * | 2006-07-26 | 2008-01-30 | 三菱电机株式会社 | 光学液位编码器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2149112B (en) * | 1983-10-27 | 1987-12-09 | Lucas Ind Plc | Liquid level detector |
| US5068527A (en) * | 1987-01-07 | 1991-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wide range fiber optical displacement sensor |
| US4961069A (en) * | 1988-12-07 | 1990-10-02 | Aeroquip Corporation | Dual optical level monitor |
| FR2653555B1 (fr) * | 1989-10-24 | 1993-12-03 | Jaeger | Dispositif optique de mesure du niveau d'un liquide dans un reservoir, par collection et guidage de la lumiere d'une source. |
| US6173609B1 (en) * | 1997-06-20 | 2001-01-16 | Optical Sensor Consultants, Inc. | Optical level sensor |
| US7017408B2 (en) | 2004-02-13 | 2006-03-28 | Be Intellectual Property, Inc. | Electro-optic liquid level sensing system for aircraft beverage brewing |
| US7191649B1 (en) | 2005-11-14 | 2007-03-20 | Gregory Coogle | Water level sensor |
| JP2007248375A (ja) | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 光学式油検知器 |
| DE102006014277A1 (de) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | M.U.T Aviation-Technology Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen optischen Bestimmung des Füllstands von Flüssigkeiten in Flüssigkeitsvorratsbehältern von Fahrzeugen oder Flugzeugen |
-
2009
- 2009-11-23 IT ITTO2009A000902A patent/IT1398785B1/it active
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039845A (en) * | 1975-07-21 | 1977-08-02 | Hectronic Ag | Optical-electrical liquid probes |
| US5804831A (en) * | 1997-05-15 | 1998-09-08 | Casco Products Corporation | Liquid level sensor for use in a hot, pressurized liquid |
| US7049622B1 (en) * | 2004-04-09 | 2006-05-23 | Sandia Corporation | Optical position sensor for determining the interface between a clear and an opaque fluid |
| CN101113921A (zh) * | 2006-07-26 | 2008-01-30 | 三菱电机株式会社 | 光学液位编码器 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015143760A1 (zh) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 无锡小天鹅股份有限公司 | 洗涤剂盒组件及具有它的洗衣机 |
| CN108369126A (zh) * | 2015-12-11 | 2018-08-03 | Bsh家用电器有限公司 | 组合的光学容器识别和液位识别系统 |
| CN108369126B (zh) * | 2015-12-11 | 2020-06-05 | Bsh家用电器有限公司 | 组合的光学容器识别和液位识别系统 |
| CN109073439A (zh) * | 2016-03-04 | 2018-12-21 | 埃尔特克有限公司 | 用于液体物质的容器的传感器装置 |
| CN109073439B (zh) * | 2016-03-04 | 2021-08-31 | 埃尔特克有限公司 | 用于液体物质的容器的传感器装置 |
| CN111020977A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种洗涤剂液位检测方法及洗衣机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |