CN206974508U - 液体传感器 - Google Patents
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Abstract
一种液体传感器，用于检测在透明管中是否存在液体，该液体传感器配备有：发光单元(37)，其被配置为发出检测光；光接收单元(38)，其与发光单元(37)对置，并且被配置为接收检测光；第一盖部件(20A)和第二盖部件(20B)中的一个盖部件，其被构造为设置在发光单元(37)与光接收单元(38)之间；以及本体外壳(10)，第一盖部件(20A)和第二盖部件(20B)能够选择性地装接到本体外壳(10)。第一盖部件(20A)包括第一保持部(51A、51B)，该第一保持部被构造为保持具有第一直径的管。第一保持部(51A、51B)在保持具有第一直径的管时弹性变形。第二盖部件(20B)包括第二保持部(60)，该第二保持部被构造为保持具有比第一直径大的第二直径的管。第二保持部(60)在保持具有第二直径的管时不弹性变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于光学地检测透明管中的液体的存在/不存在的液体传感器以及用于组装液体传感器的方法。
背景技术
在以上种类的传统的液体传感器中，专利文献1中公开了一种液体传感器。在该液体传感器中，在管被保持在大弧状本体内部的状态下，从发光装置向透明管发射光，并且已经穿过管的光被光接收装置接收。因为光在管中的折射方式取决于管中的液体的存在/不存在，所以能够基于由光接收装置所检测到的光的量，来光学地检测管中的液体的存在/不存在。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-8-293234
实用新型内容
技术问题
顺便提及，在以上文件中公开的液体传感器中，取决于作为目标的管的直径，存在不能够对管施加充足的保持力的问题。
已经鉴于以上情况而做出了本实用新型，并且因此，本实用新型的目的是提供一种液体传感器组装方法和液体传感器，其中，能够确保保持具有各种直径的管的能力。
解决问题的方案
根据本实用新型的方面，提供了一种用于组装液体传感器的方法，该液体传感器检测透明管中是否存在液体，并且该液体传感器包括：发光单元，该发光单元被配置为发出检测光；光接收单元，该光接收单元与所述发光单元对置，并且被配置为接收所述检测光；第一盖部件和第二盖部件中的一个盖部件，该第一盖部件和第二盖部件被构造为设置在所述发光单元与所述光接收单元之间，所述第一盖部件包括第一保持部，该第一保持部被构造为保持具有第一直径的管，并且在保持所述具有第一直径的管时弹性变形，并且所述第二盖部件包括第二保持部，该第二保持部被构造为保持具有第二直径的管，所述第二直径比所述第一直径大，并且在保持所述具有第二直径的管时不弹性变形；以及本体外壳，所述第一盖部件和所述第二盖部件能够被选择性地装接到所述本体外壳，所述方法包括：设置所述本体外壳；并且将根据管的直径而选择的所述第一盖部件和所述第二盖部件中一个盖部件装接到所述本体外壳。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种液体传感器，用于检测液体是否存在于透明管中，所述液体传感器包括：发光单元，该发光单元被配置为发出检测光；光接收单元，该光接收单元与所述发光单元对置，并且被配置为接收所述检测光；第一盖部件和第二盖部件中的一个盖部件，该第一盖部件和第二盖部件被构造为设置在所述发光单元与所述光接收单元之间，所述第一盖部件包括第一保持部，该第一保持部被构造为保持具有第一直径的管，并且在保持所述具有第一直径的管时弹性变形，并且所述第二盖部件包括第二保持部，该第二保持部被构造为保持具有第二直径的管，所述第二直径比所述第一直径大，并且在保持所述具有第二直径的管时不弹性变形；以及本体外壳，所述第一盖部件和所述第二盖部件能够被选择性地装接到所述本体外壳。
在液体传感器中，优选地，所述第一盖部件的所述第一保持部包括一对弹性片，该对弹性片保持所述具有第一直径的管，并且所述第二盖部件的所述第二保持部包括槽，该槽保持所述具有第二直径的管。
在液体传感器中，优选地，所述第一盖部件与所述第一保持部一体地形成，并且所述第二盖部件与所述第二保持部一体地形成。
在液体传感器中，优选地，所述第二盖部件由硬树脂制成。
实用新型的有益效果
根据本实用新型，能够确保保持具有不同直径的管的能力。
附图说明
图1是根据实施例的液体传感器的立体图。
图2是根据实施例的液体传感器的分解立体图。
图3是第一盖部件的立体图。
图4是沿着图3的箭头线4-4截取的截面图。
图5是第一盖部件的平面图。
图6是第一盖部件装接到的液体传感器的截面图。
图7(a)和7(b)是第一盖部件装接到的液体传感器的主要部分的放大截面图；图7(a)图示出在管的内部被填充液体的情况下检测光如何被折射，并且图7(b)图示出在管的内部填充空气的情况下检测光如何被折射。
图8是第二盖部件的立体图。
图9是沿着图8的箭头线9-9截取的截面图。
图10是第二盖部件的平面图。
图11是第二盖部件装接到的液体传感器的截面图。
图12(a)和12(b)是第二盖部件装接到的液体传感器的主要部分的放大截面图；图12(a)图示出在管的内部被填充液体的情况下检测光如何被折射，并且图12(b)图示出在管的内部填充空气的情况下检测光如何被折射。
具体实施方式
后文中将参考附图描述根据实施例的液体传感器。
如图1所示，根据实施例的液体传感器的外部结构由本体外壳10 和盖部件20构成。
例如，本体外壳10由硬树脂制成。本体外壳10具有平板部11和筒部12，该筒部12从平板部11突出。两个螺栓孔13在平板部11的厚度方向上贯通平板部11。通过将固定螺栓等(未示出)通过各个螺栓孔13插入而将本体外壳10固定到目标S这样的壁表面。
盖部件20装接到本体外壳10的筒部12的开口部。作为液体传感器的测量对象的透明管T被盖部件20的露出到液体传感器的外部的部分保持。在管T由盖部件20保持的状态下，管T的长度方向是管T的保持方向，并且目标S的要装接本体外壳10的表面所延伸的方向是装接方向。保持方向与装接方向相同。
如图2所示，用于检测管T中的液体的存在/不存在的传感器单元 30被容纳在本体外壳10的筒部12内。传感器单元30具有板框架31、光投射框架32和光接收框架33。板框架31是长且窄的，并且在一个方向上延伸。光投射框架32和光接收框架33在板框架31的长度方向上的一端和另一端处，在与板框架31垂直的相同方向上直立。以这种方式构成的传感器单元30整体大致为U状。
板框架31包括：底部框架部31A，其安装有用于控制液体传感器的各种操作的电路板34；侧框架部31B，其装接到底部框架部31A，从而包围成形为近似矩形框架的电路板34；以及盖框架部31C，其闭合由底部框架部31A和侧框架部31B所包围的电路板34安装空间。盖框架部31C是长且窄的，并且在一个方向上延伸。盖框架部31C在其长度方向上的一端和另一端处形成有第一配合部35和第二配合部36。盖框架部31C的第一配合部35和第二配合部36分别与光投射框架32 和光接收框架33配合。以这种方式构成的盖框架部31C还具有如下作用：在使光投射框架32和光接收框架33相对于板框架31定位的同时，将光投射框架32和光接收框架33固定至板框架31。
在传感器单元30被容纳在本体外壳10的筒部12中的状态下，盖部件20配合在本体外壳10中，从而闭合本体外壳10的筒部12的开口。在该状态下，形成在盖部件20中的插孔40和形成在本体外壳10 中的插孔41彼此重合。定位销43从本体外壳10的外侧通过彼此重合的插孔40和41而插入。定位销43从上方与传感器单元30的板框架 31的盖框架部31C进行接触，并且从而产生将传感器单元30定位在本体外壳10的筒部12中的容纳位置处的作用。
接着，将详细描述盖部件20的结构。在实施例中，每个盖部件 20均以可拆卸的方式装接到本体外壳10，各个盖部件20均具有作为保持目标的直径彼此不同的多种类型的管。在以下说明中，将含有作为保持目标的具有第一直径的管的盖部件20称为第一盖部件20A，并且将含有作为保持目标的具有第二直径的管的盖部件20称为第二盖部件20B，该第二直径比第一直径大。通过将盖部件20A和20B中的选择出的一个盖部件装接到本体外壳10而组装液体传感器。即，如果管 T具有第一直径，则第一盖部件20A装接到本体外壳10，并且如果管 T具有第二直径，则将第二盖部件20A装接到本体外壳10。
如图3所示，例如，第一盖部件20A是由黑色软树脂制成的一体模制件。第一盖部件20A包括大致为矩形的顶板P。顶板P在其长度方向的中心处形成有槽50，该槽50从顶板P的短轴方向上的一端向另一端直线状地延伸。槽50的底表面形成有一对弹性片51A和51B，该对弹性片51A和51B弯曲为近似弧形，并且在槽50的长度方向上的整个长度上延伸。该对弹性片51A和51B具有从两侧保持管T的作用。
如图4所示，一对弹性片51A和51B的末端缘部具有管T要通过其而插入或者移除的开口端。各个末端缘部形成有第一锥面P1，该第一锥面P1随着位置在从弹性片51A或51B的末端朝向基端的方向上 (管T插入方向)行进而逐渐变窄。
如图5所示，一对弹性片51A和51B的各自的末端缘部在槽50 的长度方向上的两个端部处形成有第二锥面P2，该第二锥面P2随着其位置在从槽50的长度方向上的两端朝向槽50的中心的方向上行进而逐渐变窄。一对弹性片51A和51B在它们的长度方向的中心处分别形成有狭缝52，该狭缝52从一对弹性片51A和51B的基部朝着它们的末端的全长而延伸。狭缝52在与槽50的底表面垂直的方向上贯通一对弹性片51A和51B，并且与形成在槽50的底表面中的凹部54连通。
如图6所示，在第一盖部件20A配合在本体外壳10中的状态下，发光装置37和光接收装置38在狭缝52夹置在其间的状态下互相对置。从发光装置37发出的在与狭缝52的延伸方向交叉的方向上检测光穿过形成在第一盖部件20A中的通道孔55A而进入槽50。在槽50中，检测光穿过形成在各个弹性片51A和51B中的狭缝52以及一对弹性片 51A和51B之间的空间而前进。在经过弹性片51B之后，检测光经过形成在第一盖部件20A中的通道孔55B，并且被光接收装置38接收。即，狭缝52位于检测光的光轴AX上，该检测光在发光装置37与光接收装置38之间延伸。
利用以上结构，如图7(a)和7(b)所示，当在透明管T被一对弹性片51A和51B保持的状态下，检测光从发光装置37发出时，被发出的检测光经过一个狭缝52到达管T的外表面，穿过(横穿)管T的内部，并且被光接收装置38所接收。
此时，如图7(a)所示，如果管T的内部填充液体L，则管T的折射率与液体L的折射率之间的差相对小。从而，由于在管T与液体L之间的界面处的折射而未到达光接收装置38的检测光SL与从发光装置37发出的检测光SL的比率相对小。
另一方面，如图7(b)所示，如果管T的内部填充有空气A(例如，气泡)，则管T的折射率与空气A的折射率之间的差相对大。从而，由于在管T与空气A之间的界面处的折射而未到达光接收装置38 的检测光SL与从发光装置37发出的检测光SL的比率相对大。
考虑以上情况，在实施例中，由光接收装置38所检测到的光的量与规定的阈值比较，并且如果检测到的光的量小于规定的阈值，则判断管T的内部填充空气A。
如图8-10所示，第二盖部件20B的整体构造与第一盖部件20A的整体构造非常相似。第二盖部件20B与第一盖部件20A的不同之处在于：第二盖部件是由硬树脂制成的一体模制件；不具有一对弹性片51A 和51B(第一保持部)，形成有槽60(第二保持部)来代替槽50，该槽60弯曲为大致半圆形，利用该槽60来保持管T。更具体地，第一盖部件20A包括槽50，该槽50与从发光装置37朝向光接收装置38行进的检测光的光轴相交，并且包括底表面。一对弹性片51A和51B从槽50的底表面突出。另一方面，第二盖部件20B包括容纳槽60，该容纳槽60成型为大致半圆形，并且与从发光装置37朝向光接收装置38 行进的检测光的光轴相交。
结果，如图11所示，在第二盖部件20B配合在本体外壳10中的状态下，发光装置37与光接收装置38如在第一盖部件20A中的情况一样地对置。
如图12(a)和12(b)所示，当在透明管T被第二盖部件20B 保持的状态下，检测光SL从发光装置37发出时，发出的检测光SL到达管T的外表面，并且穿过(横穿)管T的内部。已经穿过管T的检测光SL被光接收装置38接收。此时，与第一盖部件20A的情况一样，通过将光接收装置38的光检测量与规定的阈值比较，判断管T内部液体的存在/不存在。
接着，将描述根据实施例的液体传感器的操作。
通常，小直径管倾向为硬的，并且大直径管倾向为软的。鉴于这些趋势，在实施例中，第一盖部件20A在保持小直径管T的同时被装接到本体外壳10。随着一对弹性片51A和51B弹性变形，第一盖部件 20A开始保持管T。
为了将保持目标切换为大直径管T，第一盖部件20A从本体外壳 10脱离，并且将第二盖部件20B重新装接到本体外壳10。管T随着弹性变形而被推入到第二盖部件20B的槽60内，从而第二盖部件20B开始保持管T。
即，大直径管T在弹性变形的同时被保持，而小直径管T在被保持时不弹性变形，。从而，即使在保持大直径管T时，也不需要使用较大尺寸的第二盖部件20B。这使得能够将容纳具有不同直径的多个管 T的盖部件20A和20B装接到通用的本体外壳10。
由此，实施例能够提供以下优势效果：
(1)由于容纳大直径管T的第二盖部件20B保持管T，而不使槽 60弹性变形，所以大直径管T能够在变形的同时被保持。从而，容纳大直径管T的第二盖部件20B的整体形状不遭受尺寸增大，并且因此直径彼此不同的多个盖部件20A和20B能够装接到通用的本体外壳10。结果，能够仅通过在盖部件20A与20B之间切换要装接到本体外壳10的盖部件，处理具有不同直径的多个管T。
(2)第一盖部件20A具有用于保持管T的一对弹性片51A和51B，而第二盖部件20B具有用于保持管T的槽60。这实现了容纳大直径管 T的第二盖部件20B以如下方式保持管T的构造：与容纳小直径管T 的第一盖部件20A的情况相比，第二盖部件20的用于保持管T的部分以较小的量变形。
(3)盖部件20与用于保持管T的部分一体地形成。结果，能够使得盖部件20的产量比在用于保持管T的部分是分离的部件的情况下高。
(4)第二盖部件20B由硬树脂制成。这使得能够实现如下构造：其中，第二盖部件20B保持管T，同时给予第二盖部件20B对于容纳大直径管T的第二盖部件20B所必需的特征、盖部件所需的设计自由度，并且第二盖部件20B的用于保持管T的部分的变形量被保持为小的。
在下面的修改方式中实施以上实施例：
-在实施例中，第二盖部件20B可以由于第一盖部件20A相同的材料制成。
-在实施例中，第一盖部件20A可以具有作为分离的部件的一对弹性片51A和51B。
-在实施例中，发光装置37和光接收装置38不必总是互相对置；能够是这样的构造：其中，检测光从发光装置37发出的方向与检测光照射在光接收装置38上的方向倾斜地相交。
Claims (5)
1.一种液体传感器，用于检测液体是否存在于透明管中，所述液体传感器包括：
发光单元，该发光单元被配置为发出检测光；
光接收单元，该光接收单元与所述发光单元对置，并且被配置为接收所述检测光；
第一盖部件和第二盖部件中的一个盖部件，该第一盖部件和第二盖部件被构造为设置在所述发光单元与所述光接收单元之间，所述第一盖部件包括第一保持部，该第一保持部被构造为保持具有第一直径的管，并且在保持所述具有第一直径的管时弹性变形，并且所述第二盖部件包括第二保持部，该第二保持部被构造为保持具有第二直径的管，所述第二直径比所述第一直径大，并且所述第二保持部在保持所述具有第二直径的管时不弹性变形；以及
本体外壳，所述第一盖部件和所述第二盖部件能够被选择性地装接到所述本体外壳。
2.根据权利要求1所述的液体传感器，
其中，所述第一盖部件的所述第一保持部包括一对弹性片，该一对弹性片保持所述具有第一直径的管，并且
其中，所述第二盖部件的所述第二保持部包括槽，该槽保持所述具有第二直径的管。
3.根据权利要求1或2所述的液体传感器，
其中，所述第一盖部件与所述第一保持部一体地形成，并且
其中，所述第二盖部件与所述第二保持部一体地形成。
4.根据权利要求1或2所述的液体传感器，
其中，所述第二盖部件由硬树脂制成。
5.根据权利要求3所述的液体传感器，
其中，所述第二盖部件由硬树脂制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |