CN209992040U - 一种分离式多点光电液位开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分离式多点光电液位开关，包括有分别固定在同侧水箱内壁、外壁上的透镜和外壳，外壳与透镜相对应，外壳内设置有电路板，电路板上设置有多组红外对管且卡接有遮光罩，电路板上设置有主控芯片，主控芯片通过排线连接有端子；红外光发射管发射的红外光经透镜反射后，由对应的红外光接收管接收，将光信号转换成电信号输出至主控芯片，主控芯片输出脉冲频率信号。本实用新型相比浮子式液位开关寿命高，清洗方便，准确率高；采用单点卡扣式塑胶遮光罩，可以灵活调整，不需要重新开模，且安装简便，成本低；没有活动的部件，测量精度高，使用寿命长；透镜安装于在水箱侧壁上，与外壳及其内部部件分离，方便客户水箱分离。

Description

一种分离式多点光电液位开关

技术领域

本实用新型涉及液位开关，尤其涉及一种分离式多点光电液位开关。

背景技术

液位开关，也称水位开关，液位传感器，顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。常用的非接触式开关有电容式液位开关，接触式的浮球式液位开关应用最广泛。但浮球式液位开关一般体积较大；浮球式液位开关是利用水的浮力使浮子随液位面上下移动，从而触发磁簧管的方式来达到液位的感测，浮子与液体接触，易发生损坏且浮子液位开关可检测的范围相对较小。

现有的光电开关包括有一体式单点光电水位开关和一体式多点光电水位开关，一体式单点光电水位开关的检测点为一个液位检测点，满足不了多个液位检测的客户需求；一体式多点光电水位开关可满足多个液位检测的客户需求，但在安装适用范围尚有不足，满足不了水箱分离式客户需求和订制水位检测点需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种分离式多点光电液位开关。

本实用新型的技术方案如下：

一种分离式多点光电液位开关，包括有透镜和外壳，其特征在于：所述的透镜固定在水箱的内壁上，所述的外壳固定在同侧的水箱外壁上，且与所述透镜相对应，外壳内设置有电路板，所述的电路板上从上到下依次设置有多组红外对管，每组红外对管均包括有红外光发射管和红外光接收管，所述的电路板上分别卡接有与每组红外对管配合使用的遮光罩，电路板上设置有主控芯片，所述主控芯片的输出端通过排线连接有端子；所述红外光发射管发射的红外光经所述透镜反射后，由对应的红外光接收管接收，将光信号转换成电信号输出至所述主控芯片，所述的主控芯片输出脉冲频率信号。

所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：所述的外壳采用透明外壳，外壳的两端分别具有一体连接的凸台，所述的凸台上均设有螺孔，并分别通过螺丝拧紧的方式固定在水箱外壁上。

所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：所述的遮光罩均包括有一体连接的外框和二个遮光筒，所述的二个遮光筒分别对应套在每组红外对管的红外光发射管和红外光接收管外，所述外框的两侧分别具有卡接在所述电路板两侧的的卡扣。

所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：主控芯片U1的第1引脚连接正5V直流电源，同时连接滤波电容C1后接地，主控芯片U1的第7引脚串联连接限流电阻R13后接入端子P1的第2引脚，所述的端子P1的第1引脚接地，端子P1的第3引脚连接正5V直流电源，主控芯片U1的第14引脚接地；

红外光发射二极管(IR91)D1～D6和红外光接收三极管(PT91)Q1～Q6分别对应并联设置，所述的红外光发射二极管D1的正极连接红外光接收三极管Q1的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D1的负极串联连接限流电阻R1后接地，红外光接收三极管Q1的发射极串联连接下拉电阻R3后接地；所述的红外光接收三极管Q1与下拉电阻R3之间引出导线接入主控芯片U1的第13引脚；

所述的红外光发射二极管D2的正极连接红外光接收三极管Q2的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D2的负极串联连接限流电阻R2后接地，红外光接收三极管Q2的发射极串联连接下拉电阻R4后接地；所述的红外光接收三极管Q2与下拉电阻R4之间引出导线接入主控芯片U1的第12引脚；

所述的红外光发射二极管D3的正极连接红外光接收三极管Q3的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D3的负极串联连接限流电阻R5后接地，红外光接收三极管Q3的发射极串联连接下拉电阻R6后接地；所述的红外光接收三极管Q3与下拉电阻R7之间引出导线接入主控芯片U1的第11引脚；

所述的红外光发射二极管D4的正极连接红外光接收三极管Q4的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D4的负极串联连接限流电阻R6后接地，红外光接收三极管Q4的发射极串联连接下拉电阻R8后接地；所述的红外光接收三极管Q4与下拉电阻R8之间引出导线接入主控芯片U1的第10引脚；

所述的红外光发射二极管D5的正极连接红外光接收三极管Q5的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D5的负极串联连接限流电阻R9后接地，红外光接收三极管Q5的发射极串联连接下拉电阻R11后接地；所述的红外光接收三极管Q5与下拉电阻R11之间引出导线接入主控芯片U1的第9引脚；

所述的红外光发射二极管D6的正极连接红外光接收三极管Q6的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D6的负极串联连接限流电阻R10后接地，红外光接收三极管Q6的发射极串联连接下拉电阻R12后接地；所述的红外光接收三极管Q6与下拉电阻R12之间引出导线接入主控芯片U1的第8引脚。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型相比浮子式液位开关寿命高，清洗更方便，准确率更高。

2、本实用新型采用单点卡扣式塑胶遮光罩，相比以往一体式遮光罩，在液位检测点，可以灵活调整，满足不同液位客户的订制，并且不需要重新开模，且单点卡扣式塑胶遮光罩安装简便，方便返修，而且本产品在物料成本方面比以往一体式多点光电水位开关更低。

3、本实用新型采用透明外壳包覆电路板和安装于电路板上的红外光发射管、红外光接收管和遮光板，没有活动的部件，不易造成机械磨损，维护量少，测量精度高，使用寿命长，耐高压又耐液体的冲击。

4、本实用新型透镜安装于在水箱侧壁上，与外壳及其内部部件分离；方便客户水箱分离。

附图说明

图1为本实用新型外壳及其内部结构爆炸图。

图2为本实用新型透镜安装结构示意图。

图3为本实用新型外壳和透镜结构示意图。

图4为本实用新型结构遮光罩示意图。

图5为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。

一种分离式多点光电液位开关，包括有透镜1和外壳2，透镜1固定在水箱3的内壁上，外壳2固定在同侧的水箱3外壁上，且与透镜1相对应，外壳2内设置有电路板4，电路板4上从上到下依次设置有多组红外对管5，每组红外对管均包括有红外光发射管5-1和红外光接收管5-2，电路板4上分别卡接有与每组红外对管配合使用的遮光罩6，电路板4上设置有主控芯片7，主控芯片7的输出端通过排线8连接有端子9；红外光发射管5-1发射的红外光经透镜1反射后，由对应的红外光接收管5-2接收，将光信号转换成电信号输出至主控芯片7，主控芯片7输出脉冲频率信号。

外壳2采用透明外壳2，外壳2的两端分别具有一体连接的凸台10，凸台10上均设有螺孔11，并分别通过螺丝拧紧的方式固定在水箱3外壁上。

遮光罩6均包括有一体连接的外框6-1和二个遮光筒6-2，二个遮光筒6-2分别对应套在每组红外对管的红外光发射管5-1和红外光接收管5-2外，外框6-1的两侧分别具有卡接在电路板4两侧的的卡扣6-3。

主控芯片U1的第1引脚连接正5V直流电源，同时连接滤波电容C1后接地，主控芯片U1的第7引脚串联连接限流电阻R13后接入端子P1的第2引脚，端子P1的第1引脚接地，端子P1的第3引脚连接正5V直流电源，主控芯片U1的第14引脚接地；

红外光发射二极管(IR91)D1～D6和红外光接收三极管(PT91)Q1～Q6分别对应并联设置，红外光发射二极管D1的正极连接红外光接收三极管Q1的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D1的负极串联连接限流电阻R1后接地，红外光接收三极管Q1的发射极串联连接下拉电阻R3后接地；红外光接收三极管Q1与下拉电阻R3之间引出导线接入主控芯片U1的第13引脚；

红外光发射二极管D2的正极连接红外光接收三极管Q2的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D2的负极串联连接限流电阻R2后接地，红外光接收三极管Q2的发射极串联连接下拉电阻R4后接地；红外光接收三极管Q2与下拉电阻R4之间引出导线接入主控芯片U1的第12引脚；

红外光发射二极管D3的正极连接红外光接收三极管Q3的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D3的负极串联连接限流电阻R5后接地，红外光接收三极管Q3的发射极串联连接下拉电阻R6后接地；红外光接收三极管Q3与下拉电阻R7之间引出导线接入主控芯片U1的第11引脚；

红外光发射二极管D4的正极连接红外光接收三极管Q4的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D4的负极串联连接限流电阻R6后接地，红外光接收三极管Q4的发射极串联连接下拉电阻R8后接地；红外光接收三极管Q4与下拉电阻R8之间引出导线接入主控芯片U1的第10引脚；

红外光发射二极管D5的正极连接红外光接收三极管Q5的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D5的负极串联连接限流电阻R9后接地，红外光接收三极管Q5的发射极串联连接下拉电阻R11后接地；红外光接收三极管Q5与下拉电阻R11之间引出导线接入主控芯片U1的第9引脚；

红外光发射二极管D6的正极连接红外光接收三极管Q6的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D6的负极串联连接限流电阻R10后接地，红外光接收三极管Q6的发射极串联连接下拉电阻R12后接地；红外光接收三极管Q6与下拉电阻R12之间引出导线接入主控芯片U1的第8引脚。

C1为电路供电的滤波电容，用于保护好工作电路元件的供电稳定性；

电阻R13为输出端限流电阻；

R1、R2、R5、R6、R9、R10为分别对应调节红外光发射二极管(IR91)D1、D2、D3、D4、D5、D6发射功率所使用的限流电阻；

R3、R4、R7、R8、R11、R12为分别对应调节红外光接收三极管(PT91)Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6工作状态饱和电压的下拉电阻；

工作时，外壳2通过螺丝拧紧的方式固定在水箱3外壁上，且使得电路板4上从上到下依次设置的多组红外对管5均与透镜1相对应，

当与红外对组位于同一水平面上的透镜1浸入水中时，红外光发射管5-1发射的光在透镜1中通过液体发生折射，但还有一小部分发射光被红外光接收管5-2接收，电路板4根据红外对组的位置输出相应的脉冲信号；红外光接收管5-2的CE结电阻增大，从而使得调节红外光接收管5-2工作状态饱和电压的下拉电阻R3、R4、R7、R8、R11、R12上的电压降低；

当与红外对组位于同一水平面上的透镜1接触空气时，红外光发射管5-1发射的光在透镜1上形成全反射，光线被红外光接收管5-2完全吸收，红外光接收管5-2的CE结电阻减小，从而使得调节红外光接收管5-2工作状态饱和电压的下拉电阻R3、R4、R7、R8、R11、R12上的电压增加；将此电压信号输送给主控芯片U1处理，水箱3液位到达不同检测点，使主控芯片U1输出不同的脉冲频率信号PFM；当用户的控制系统检测到不同的脉冲频率信号，会自动识别当前液位在水箱3中的高度位置，从而做出相应的控制动作。

本实用新型相比浮子式液位开关寿命高，清洗更方便，准确率更高且可检测的范围相对浮子式液位开关较大；采用单点卡扣式塑胶遮光罩6，相比以往一体式遮光罩，在液位检测点，可以灵活调整，满足不同液位客户的订制，并且不需要重新开模，且单点卡扣式塑胶遮光罩6安装简便，方便返修，而且在物料成本方面比以往一体式多点光电水位开关更低；电路板4设置于外壳2内，电路板4上从上到下依次设置有多组红外对管5，电路板4上分别卡接有与每组红外对管配合使用的遮光罩6，没有活动的部件，不易造成机械磨损，维护量少，测量精度高，使用寿命长，耐高压又耐液体的冲击；透镜1安装于在水箱3侧壁上，与外壳及其内部部件分离，方便客户水箱分离。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种分离式多点光电液位开关，包括有透镜和外壳，其特征在于：所述的透镜固定在水箱的内壁上，所述的外壳固定在同侧的水箱外壁上，且与所述透镜相对应，外壳内设置有电路板，所述的电路板上从上到下依次设置有多组红外对管，每组红外对管均包括有红外光发射管和红外光接收管，所述的电路板上分别卡接有与每组红外对管配合使用的遮光罩，电路板上设置有主控芯片，所述主控芯片的输出端通过排线连接有端子；所述红外光发射管发射的红外光经所述透镜反射后，由对应的红外光接收管接收，将光信号转换成电信号输出至所述主控芯片，所述的主控芯片输出脉冲频率信号。

2.根据权利要求1所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：所述的外壳采用透明外壳，外壳的两端分别具有一体连接的凸台，所述的凸台上均设有螺孔，并分别通过螺丝拧紧的方式固定在水箱外壁上。

3.根据权利要求1所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：所述的遮光罩均包括有一体连接的外框和二个遮光筒，所述的二个遮光筒分别对应套在每组红外对管的红外光发射管和红外光接收管外，所述外框的两侧分别具有卡接在所述电路板两侧的卡扣。

4.根据权利要求1所述的一种分离式多点光电液位开关，其特征在于：主控芯片U1的第1引脚连接正5V直流电源，同时连接滤波电容C1后接地，主控芯片U1的第7引脚串联连接限流电阻R13后接入端子P1的第2引脚，所述的端子P1的第1引脚接地，端子P1的第3引脚连接正5V直流电源，主控芯片U1的第14引脚接地；

红外光发射二极管(IR91)D1～D6和红外光接收三极管(PT91)Q1～Q6分别对应并联设置，所述的红外光发射二极管D1的正极连接红外光接收三极管Q1的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D1的负极串联连接限流电阻R1后接地，红外光接收三极管Q1的发射极串联连接下拉电阻R3后接地；所述的红外光接收三极管Q1与下拉电阻R3之间引出导线接入主控芯片U1的第13引脚；

所述的红外光发射二极管D2的正极连接红外光接收三极管Q2的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D2的负极串联连接限流电阻R2后接地，红外光接收三极管Q2的发射极串联连接下拉电阻R4后接地；所述的红外光接收三极管Q2与下拉电阻R4之间引出导线接入主控芯片U1的第12引脚；

所述的红外光发射二极管D3的正极连接红外光接收三极管Q3的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D3的负极串联连接限流电阻R5后接地，红外光接收三极管Q3的发射极串联连接下拉电阻R6后接地；所述的红外光接收三极管Q3与下拉电阻R7之间引出导线接入主控芯片U1的第11引脚；

所述的红外光发射二极管D4的正极连接红外光接收三极管Q4的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D4的负极串联连接限流电阻R6后接地，红外光接收三极管Q4的发射极串联连接下拉电阻R8后接地；所述的红外光接收三极管Q4与下拉电阻R8之间引出导线接入主控芯片U1的第10引脚；

所述的红外光发射二极管D5的正极连接红外光接收三极管Q5的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D5的负极串联连接限流电阻R9后接地，红外光接收三极管Q5的发射极串联连接下拉电阻R11后接地；所述的红外光接收三极管Q5与下拉电阻R11之间引出导线接入主控芯片U1的第9引脚；

所述的红外光发射二极管D6的正极连接红外光接收三极管Q6的集电极后接正5V直流电源，红外光发射二极管D6的负极串联连接限流电阻R10后接地，红外光接收三极管Q6的发射极串联连接下拉电阻R12后接地；所述的红外光接收三极管Q6与下拉电阻R12之间引出导线接入主控芯片U1的第8引脚。

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