CN208337710U - 液位传感装置及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种液位传感装置及制冷系统。其中，所述液位传感装置，应用于内部具有液态介质的容器，设置于所述容器上或设置于所述容器内。液位传感装置包括图像采集模块、光源模块和处理模块。所述图像采集模块能够采集所述容器内的图像数据；光源模块与所述图像采集模块连接，并为图像采集模块提供光源。处理模块与所述图像采集模块连接，获取所述图像数据并根据所述图像数据确定液态介质的液位信息。

Description

液位传感装置及制冷系统

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及液位传感装置及制冷系统。

背景技术

制冷系统运行过程中，对于制冷剂、润滑油等介质的量具有一定的要求。相关技术中，一般采用浮子液位传感器或电容式液位传感器等来检测制冷剂或润滑油的多少，以保证制冷系统的正常运行。然而，发明人们在生产实践中发现，浮子液位传感器机械部件较多，且液量贮存较多，可靠性不能得以保证。电容式液位传感器对被测介质的状态稳定性要求较高。而被测介质通常含有其他杂质(比如制冷剂中含有润滑油)，会影响被测介质的导电性能，从而影响测量的结果。

实用新型内容

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种液位传感装置，应用于内部具有液态介质的容器，设置于所述容器上或设置于所述容器内，所述液位传感装置包括：

图像采集模块，采集所述容器内的图像数据；

光源模块，与所述图像采集模块连接，并为图像采集模块提供光源；

处理模块，与所述图像采集模块连接，获取所述图像数据并根据所述图像数据确定液态介质的液位信息。

可选的，所述液位传感装置还包括保护罩，所述图像采集模块、所述光源模块和处理模块的部分或全部设置于所述保护罩内。

可选的，所述保护罩包括设置于所述图像采集模块前端的采光部。

可选的，所述采光部包括透明玻璃；

所述保护罩还包括连接于所述透明玻璃的金属细管，所述图像采集模块和所述光源模块以及处理模块设置于所述金属细管内。

可选的，所述液位传感装置设置于所述液态介质的上方；或

所述液位传感装置倾斜设置于所述容器的侧壁。

可选的，所述图像采集模块包括摄像头，所述光源模块包括LED灯。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种制冷系统，包括内部具有液态介质的容器，以及如上所述的液位传感装置。

可选的，所述制冷系统还包括控制装置，所述控制装置与所述液位传感装置相连，获取所述液态介质的液位信息，并根据所述液态介质的液位信息控制所述制冷系统运行。

可选的，所述控制装置包括控制器和/或安装有控制应用的终端。

可选的，所述容器包括换热器，所述液态介质包括液态制冷剂，所述容器内设置有换热管；或

所述容器包括油箱，所述液态介质包括润滑油。

本申请上述实施例提供的液位传感装置及制冷系统，通过设置与图像采集模块相连的光源模块以及处理模块，以形成能够获取容器内液态介质的液位信息的液位传感装置，该液位传感装置结构简单，便于安装。

进一步，所述液位传感装置设置在容器的侧壁上，以避免由于液态介质直接与液位传感装置相接触而导致测量结果不准确，有利于提高液位测量的准确性。

附图说明

图1是本申请一示例型实施例的一种制冷系统的部分结构的示意图。

图2是本申请一示例型实施例的制冷系统的模块示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“上”、“下”、“左”、“右”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本实用新型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1是本申请一示例型实施例的一种制冷系统的部分结构的示意图的结构示意图。该液位传感装置2可应用于制冷机组、制冷系统，可检测制冷机组或制冷系统的液态介质的液位。

请参照图1，并在必要时结合图2。该制冷系统包括内部具有液态介质3的容器1以及液位传感装置2。液位传感装置2应用于内部具有液态介质3的容器1。

液态介质3可以是液态的制冷剂、润滑油等液体。相应地，容器1可以是内部具有液态制冷剂的换热器，比如壳管式换热器，其中，所述容器1内设置有换热管。容器1也可以是内部具有润滑油的油箱。本申请对液态介质的种类及容器的种类或容器的形状不做限定。

液位传感装置2设置于容器1上或设置于所述容器1内，以保证液位传感装置2能够采集到容器内的图像数据。液位传感装置2设置于容器1上可包括多种情况，比如可设置于容器1的壳体上，比如设置于容器1的侧壁、底壁、顶壁等。以液位传感装置2设置于容器1的侧壁为例，容器1的侧壁开设有相应的通孔12，以安装液位传感装置2。通常，容器1的侧壁开设一个通孔12即可。相较于需要至少两个孔才能安装的传感器(比如电容式液位传感器等)而言，有利于提高容器的密封性，有利于提高容器内介质的稳定性。此外还有利于提高整体结构的稳定性。本申请对于液位传感装置设置的具体位置不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

液位传感装置2包括图像采集模块21、与图像采集模块21连接的光源模块22以及与图像采集模块21连接的处理模块23。

进一步，图像采集模块21被设置为能够采集容器1内的图像数据。

需要说明的是，图像采集模块21包括但不限于摄像头、摄像机等能够采集图像的设备。

该图像采集模块21可被配置为实时采集容器1内的图像数据，以实现实时监测容器1内的液态介质的液位信息，以利于控制制冷系统的运行。该图像采集模块21也可被配置为在间隔预设时长后而采集容器1内的图像数据。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

所述图像采集模块被配置为能够采集到包括液态介质的液面及其下边界以及相对参考位置信息R的图像数据。

进一步，光源模块22可以连接设置于图像采集模块21的前端，以为图像采集模块21提供光源。光源模块22包括但不限于LED灯。以LED灯为例，LED灯的个数可以是两个，如图1所示，两个LED灯在图像采集模块前端上下分布设置。当然，LED灯的个数及具体设置方式可根据具体应用环境进行设置，本申请对此不做限定。

进一步，处理模块23，与图像采集模块21连接，获取所述图像数据并根据所述图像数据确定液态介质3的液位信息。

处理模块23包括但不限于具有转化图像数据、处理图像数据以及传输图像数据的处理器。

该处理模块23可被配置为预先存储有相对参考位置信息R的具体尺寸信息。以容器1为壳管式换热器为例，所述容器1内设置有换热管11。其中，该相对参考位置信息R可以为换热管11的直径，也可为换热管11的半径。当然该相对参考位置信息R还可为其他能够得到已知数据的两位置之间的距离。

该处理模块23可被配置为能够根据图像数据及算法训练确定液态介质的下边界位置信息L0。

在一些实施例中，该下边界位置信息L0可理解为液态介质3的下边界的最低处的位置信息。

该处理模块23可进一步被配置为能够根据图像数据确定相对参考位置信息R。

该处理模块23可进一步被配置为能够根据下边界位置信息L0以及图像数据确定液态介质的液面位置信息Lt与所述下边界位置信息L0之间的相对位置信息ΔL。可选的，Lt可以为L0正上方的液面处的位置信息。

该处理模块23可进一步被配置为能够根据相对参考位置信息R的具体尺寸信息、相对位置信息ΔL以及确定的相对参考位置信息R确定液态介质3的液位信息。比如可确定ΔL与相对参考位置信息R的比例关系，并进一步根据相对参考位置信息R的具体尺寸信息而确定ΔL的具体尺寸(即液面的具体高度)。

液态介质3的液位信息可以指液态介质3的液面高度。比如，液面位置信息Lt与下边界位置信息L0之间的高度差。

具体的，在一些实施例中，在确定所述液态介质3的液位信息过程中，所述处理模块23可被配置为能够根据图像数据及算法训练得出液面位置信息Lt与下边界位置信息L0以及相对参考位置信息R三者之间的函数关系。比如，液面位置信息Lt、下边界位置信息L0以及相对参考位置信息R具有如下函数关系：

Lt＝F(L0,R)。

其中，函数关系系数F可由处理模块23根据图像数据及算法训练得出。

进一步，液位传感装置2还包括保护罩，图像采集模块21、光源模块22和处理模块23的部分或全部设置于所述保护罩内。比如，图像采集模块21、光源模块22和处理模块23均设置于保护罩之内。该保护罩由耐压、耐腐蚀、耐高温以及耐低温等功能的材料构成。通过设置保护罩，可以避免图像采集模块21、光源模块22以及处理模块23受到外界的压力、制冷剂、润滑油以及高温或低温的影响。

对于具有保护罩的液位传感装置而言，可通过将保护罩设置于容器侧壁来实现液位传感装置的设置。而对于没有保护罩的液位传感装置而言，可通过将图像采集模块设置于容器的侧壁来实现液位传感装置的设置。

进一步，所述保护罩包括设置于图像采集模块21前端的采光部。采光部可由透明材料形成。采光部的设置可以保证图像采集模块21顺利采集到容器1内的图像数据。

在一些实施例中，所述采光部包括透明玻璃。所述保护罩还包括连接于所述透明玻璃的金属细管。图像采集模块21和光源模块22以及处理模块23设置于所述金属细管内。当然所述采光部也可由其他透明材料构成。

所述金属细管安装于容器1的侧壁上。可通过螺纹连接的方式实现，比如通过锥度螺纹的方式进行连接，也可通过焊接连接的方式实现。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

进一步，液位传感装置2设置于液态介质3的上方。如此设置，可以使得图像采集模块21与液态介质3之间不接触。以减小液态介质3对液位传感装置2的影响，有利于提高液位测量的准确性。同时，有利于减小液态介质3的消耗(比如减小液态制冷剂的消耗)，节省成本。

进一步，液位传感装置2倾斜设置于所述容器1的侧壁上。比如，液位传感装置2的前端向下倾斜，使得图像采集模块21的前端向下倾斜，有利于采集液态介质3的相关图像数据，进而有利于提高确定液位信息的准确性。

进一步的，所述制冷系统还包括控制装置(可结合图2所示)，所述控制装置与液位传感装置2相连，获取液态介质3的液位信息，并根据液态介质3的液位信息控制所述制冷系统运行。所述控制装置还可获取所述液位传感装置所采集的图像数据。

在一些实施例中，所述控制装置包括控制器41。在另一些实施例中，所述控制装置包括安装有控制应用的终端42。在又一些实施例中，所述控制装置包括控制器41和安装有控制应用的终端42。当然，该实施例中，终端42也可不安装控制应用。

具体实施过程中，所述控制装置可以与处理模块23相连。

本申请提供的上述制冷系统，通过在容器的侧壁设置液位传感装置，以获取容器内的液态介质的液位信息，操作简单方便。进一步的，所述液位传感装置的结构简单，安装方便。同时，液态介质与液位传感装置之间不接触，有利于提高液位测量的准确性。此外，相较于需借助一定量的液态介质才能获取液位信息的传感装置(比如电容式液位传感器)而言，上述液位传感装置不需要利用液态介质，有利于减小液态介质3的消耗(比如减小液态制冷剂的消耗)，有利于节省成本。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种液位传感装置，应用于内部具有液态介质(3)的容器(1)，其特征在于，所述液位传感装置(2)设置于所述容器(1)上或设置于所述容器(1)内，所述液位传感装置(2)包括：

图像采集模块(21)，采集所述容器(1)内的图像数据；

光源模块(22)，与所述图像采集模块(21)连接，并为图像采集模块(21)提供光源；

处理模块(23)，与所述图像采集模块(21)连接，获取所述图像数据并根据所述图像数据确定所述液态介质(3)的液位信息。

2.如权利要求1所述的液位传感装置，其特征在于，所述液位传感装置(2)还包括保护罩，所述图像采集模块(21)、所述光源模块(22)和处理模块(23)中的部分或全部设置于所述保护罩内。

3.如权利要求2所述的液位传感装置，其特征在于，所述保护罩包括设置于所述图像采集模块(21)前端的采光部。

4.如权利要求3所述的液位传感装置，其特征在于，所述采光部包括透明玻璃；

所述保护罩还包括连接于所述透明玻璃的金属细管，所述图像采集模块(21)和所述光源模块(22)以及处理模块(23)设置于所述金属细管内。

5.如权利要求1所述的液位传感装置，其特征在于，所述液位传感装置(2)设置于所述液态介质(3)的上方；或

所述液位传感装置(2)倾斜设置于所述容器(1)的侧壁。

6.如权利要求1所述的液位传感装置，其特征在于，所述图像采集模块(21)包括摄像头，所述光源模块(22)包括LED灯。

7.一种制冷系统，其特征在于，包括内部具有液态介质(3)的容器(1)，以及如权利要求1至6中任一项所述的液位传感装置(2)。

8.如权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括控制装置，所述控制装置与所述液位传感装置(2)相连，获取所述液态介质(3)的液位信息，并根据所述液态介质(3)的液位信息控制所述制冷系统运行。

9.如权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，所述控制装置包括控制器(41)和/或安装有控制应用的终端(42)。

10.如权利要求7所述的制冷系统，其特征在于，所述容器(1)包括换热器，所述液态介质(3)包括液态制冷剂，所述容器(1)内设置有换热管(11)；或

所述容器(1)包括油箱，所述液态介质(3)包括润滑油。