CN210268832U - 一种非接触式光学液位传感器装置 - Google Patents

Abstract

一种非接触式光学液位传感器装置，它涉及液位检测技术领域,应用于设有外壳体的储水箱，它包含，传传感器本体；设于所述传感器本体边侧的、用于将所述传感器本体固定于外壳体侧壁的固定组件；设于所述传感器本体内的、用于朝所述储水箱内发射红外光线的红外发射器以及用于接收红外光线的红外接收器；设于所述储水箱内壁且贴合所述传感器本体的、用于在空气介质下将红外光线全反射至所述红外接收器、或在水介质下将红外光线部分反射至所述红外接收器的透光反射套件；以及，设于所述传感器本体内的、与外界控制模组连接的信号传输线。采用上述技术方案利用光的全反射原理，具有侦测准确，结构简单安装稳定的优势。

Description

一种非接触式光学液位传感器装置

技术领域

本实用新型涉及液位检测技术领域，具体涉及一种非接触式光学液位传感器装置。

背景技术

在小家电产品应用领域，不管RO机、开饮机、饮水机，目前普遍采用浮球开关来控制水位，浮球开关应用上有些缺陷，如直接接触水体造成污染，浮球移动部件卡住造成作动不良，安装不方便，灵敏度低等，传统光学接触式传感器需要在传感器本体上设计一个光学反射棱镜，该光学反射棱镜需要直接接触水源，从而易造成水源污染，并且侦测方式仅适合固定式的水箱，如水箱需要移动或是拆卸，必须要将传感器取出来再进行操作，因此使用过程十分不便，急需改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种非接触式光学液位传感器装置，具有安装方便、结构稳定、液位检测精准的优势。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种非接触式光学液位传感器装置，所述非接触式光学液位传感器装置应用于设有外壳体的储水箱，它包含，传传感器本体；设于所述传感器本体边侧的、用于将所述传感器本体固定于外壳体侧壁的固定组件；设于所述传感器本体内的、用于朝所述储水箱内发射红外光线的红外发射器；设于所述传感器本体内的、用于接收红外光线的红外接收器；设于所述储水箱内壁且贴合所述传感器本体的、用于在空气介质下将红外光线全反射至所述红外接收器、或在水介质下将红外光线部分反射至所述红外接收器的透光反射套件；以及，设于所述传感器本体内的、一端与所述红外发射器和所述红外接收器连接的、另一端与外界控制模组连接的信号传输线。

本实用新型进一步设置，所述固定组件包括：设于所述传感器本体一端的、用于抵接在所述外壳体接近所述储水箱一侧的检测部；设于所述传感器本体相对侧的卡扣弹片；以及，设于所述外壳体内壁上的、用于供所述卡扣弹片卡嵌以及供所述检测部抵接的固定挡板；所述外壳体侧壁上开设有供所述传感器本体容置的安装槽。

本实用新型进一步设置，所述红外发射器和所述红外接收器设于所述检测部上的同一水平处。

本实用新型进一步设置，所述反射套件包括：贴合于所述储水箱内壁的反射部；以及，设于所述反射部上的、以使所述反射部与所述储水箱内壁紧密贴合的弹性部。

本实用新型进一步设置，所述反射部的截面为用于供红外光线进行两次反射、以使所述红外接收器顺利接收红外光线的三角形；所述红外光线的入射角为45°。

本实用新型进一步设置，所述反射部为透明PC材质。

本实用新型进一步设置，所述反射套件为成型于所述储水箱内壁、且对应所述传感器本体设置的反射件；所述反射件的截面为用于供红外光线进行两次反射、以使所述红外接收器顺利接收红外光线的三角形；所述红外光线的入射角为45°。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：

1、在本实用新型中，利用光的全反射原理，配合反射套件的设计，当储水箱在无水状态下，红外发射器发射的红外光线经反射套件进行两次全反射，红外接收器可以顺利接收到红外光线，而当储水箱在有水状态下，红外发射器发射的红外光线一部分发生折射，一部分在反射套件下反射至红外接收器，此时红外接收器的接收检测信号变弱，再通过信号传输线将检测信号传输给外界控制模组做水位判断，从而避免传感器本体与水体直接接触，以及外界因素对红外光线的影响，进而简单准确的侦测水位。

2、在本实用新型中，该非接触式光学液位传感器装置通过固定组件抵接于外壳体内壁上，有效节省了储水箱的安装空间，同时在使用过程中不影响储水箱的取放，使用较灵活，且结构简单安装稳定，能够安装在外壳体的不同位置，具有较强的实用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中传感器本体的结构示意图；

图2是本实用新型中传感器本体的爆炸示意图；

图3是本实用新型中加装反射套件的安装结构示意图；

图4是本实用新型中加装反射套件的安装结构剖面图；

图5是本实用新型中一体成型反射套件的安装结构示意图；

图6是本实用新型中一体成型反射套件的另一安装结构示意图；

图7是本实用新型的原理示意图。

附图标记说明：1、传感器本体；2、固定组件；3、红外发射器；4、红外接收器；5、反射套件；6、信号传输线；21、检测部；22、卡扣弹片；23、固定挡板；24、安装槽；51、反射部；52、弹性部；53、反射件；11、固定块；12、堵头；10、储水箱；01、外壳体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例涉及一种非接触式光学液位传感器装置，该非接触式光学液位传感器装置应用于设有外壳体01的储水箱10，如图1-6所示，包括：传感器本体1；设于传感器本体1边侧且用于将传感器本体1固定于外壳体01侧壁的固定组件2；安装于传感器本体1内且用于朝储水箱10内发射红外光线的红外发射器3；安装于传感器本体1内的且用于接收红外光线的红外接收器4；设于储水箱10内壁且贴合传感器本体1的透光反射套件5，以及，连接于传感器本体1的信号传输线6，反射套件5用于在空气介质下将红外光线全反射至红外接收器4，或在水介质下将红外光线部分反射至红外接收器4，信号传输线6一端与红外发射器3和红外接收器4连接、另一端与外界控制模组连接，用于将检测信号传输给外界控制模组，以供外界控制模组做水位判断，结合图5所示，当储水箱10处于无水状态时，红外光线经过全反射而全部被红外接收器4接收，当储水箱10处于有水状态时，红外光线发生反射及折射，反射部51分的红外光线被红外接收器4所接收，外界控制模组即根据所接收到的红外光线信号的强弱判断储水箱10内的水位，从而避免其他自然因素的干扰，简单精准的获取检测值。

如图2和图5所示，固定组件2包括：设于传感器本体1一端且用于抵接在外壳体01接近储水箱10一侧的检测部21，设于传感器本体1相对侧的卡扣弹片22；以及，设于外壳体01内壁上且用于供卡扣弹片22卡嵌、及供检测部21抵接的固定挡板23，外壳体01侧壁上开设有供传感器本体1容置的安装槽24，其中红外发射器3和红外接收器4设于检测部21一侧，安装时，将传感器本体1从储水箱10内壁一侧插入至安装槽24内，使得卡扣弹片22与固定挡板23相卡嵌，同时检测部21抵接于固定挡板23上，且检测部21与储水箱10的内壁相平齐，需要说明的是，红外发射器3和红外接收器4设于检测部21上的同一水平处，从而确保红外发射器3和红外接收器4处于同一液位上，并且在外发射器和红外接收器4之间设置有黑色光源隔离区，在卡扣弹片22的弹力作用下，传感器本体1稳定安装于外壳体01内壁，且卡扣结构安装方便，所需安装空间小，结构稳固牢靠，不影响储水箱10的容水体积，同时达到较好的液位检测效果，且在使用时可将储水箱10任意取出或放入，使用灵活方便。

如图2所示，传感器本体1内设有用于供红外发射器3和红外接收器4安装的固定块11，以及设于传感器本体1末端的供信号传输线6穿设的堵头12，从而防止红外发射器3和红外接收器4在使用或运输过程中发生位移，提高该非接触式光学液位传感器装置的结构稳定性。

如图3和图4所示，对于特定的不可更改的储水箱10和外壳体01而言，本实施例中的反射套件5包括：加装于储水箱10内壁的反射部51；以及，设于反射部51上的弹性部52，弹性部52用于对储水箱10提供一定的张力，使反射部51与储水箱10内壁紧密贴合，防止在使用过程中反射部51相对储水箱10滑落，确保对红外光线的反射效果。

在其他实施例中，如图5和图6所示，可根据用户的需求，设计带有反射套件5的储水箱10，反射套件5为成型于储水箱10内壁且对应传感器本体1设置的反射件53，反射件53与储水箱10为一体成型，从而使得使用更为方便，无需加装任何部件，就可以实现该传感器装置的液位检测，由于传感器本体1安装于外壳体01上，因此并不影响储水箱10在使用过程中的取放，如图6所示，储水箱10可相对外壳体01取出，同时无需拆除传感器本体1，使得该非接触式光学液位传感器装置具有较好的适用性。

如图7所示，在本实施例中，反射部51或反射件53的截面为用于供红外光线进行两次反射、以使红外接收器4顺利接收红外光线的三角形，其中AB线、BC线分别为反射部51上的反射面，红外光线相对反射部51上AB线的入射角为45°，需要说明的是反射部51的折射率大于空气，在本实施例中，反射部51或反射件53为透明PC材质，在空气介质下，红外光线的临界角(入射角)等于45°，此时红外光线在AB线、BC线上均发生全反射，从而被红外接收器4接收；在水介质下，红外光线在反射部51上发生折射以及反射，即只有部分红外光线在AB线、BC线上发生反射，并被红外接收器4接收。

在本实施例中，如图6所示，该传感器本体1可以设置在外壳体01的边侧上，用于对储水箱10内液位的高低进行检测，或者设置在外壳体01的底侧，用于检测储水箱10内是否含有水。

本实用新型的工作原理大致如下述：利用光的全反射原理，配合反射套件5的设计，可以简单准确的侦测水位。当储水箱10在无水状态下，红外发射器3发射的红外光线经反射套件5进行两次全反射，红外接收器4可以顺利接收到红外光线，而当储水箱10在有水状态下，红外发射器3发射的红外光线一部分发生折射，一部分在反射套件5下反射至红外接收器4，此时红外接收器4的接收检测信号变弱，再通过信号传输线6将检测信号传输给外界控制模组做水位判断，且结构简单安装方便，能够有效节省安装空间。

以上，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述非接触式光学液位传感器装置应用于设有外壳体(01)的储水箱(10)，所述非接触式光学液位传感器装置包括：传感器本体(1)；

设于所述传感器本体(1)边侧的、用于将所述传感器本体(1)固定于外壳体(01)侧壁的固定组件(2)；

设于所述传感器本体(1)内的、用于朝所述储水箱(10)内发射红外光线的红外发射器(3)；

设于所述传感器本体(1)内的、用于接收红外光线的红外接收器(4)；

设于所述储水箱(10)内壁且贴合所述传感器本体(1)的、用于在空气介质下将红外光线全反射至所述红外接收器(4)、或在水介质下将红外光线部分反射至所述红外接收器(4)的透光反射套件(5)；以及，

设于所述传感器本体(1)内的、一端与所述红外发射器(3)和所述红外接收器(4)连接的、另一端与外界控制模组连接的信号传输线(6)。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述固定组件(2)包括：设于所述传感器本体(1)一端的、用于抵接在所述外壳体(01)接近所述储水箱(10)一侧的检测部(21)；

设于所述传感器本体(1)相对侧的卡扣弹片(22)；以及，

设于所述外壳体(01)内壁上的、用于供所述卡扣弹片(22)卡嵌以及供所述检测部(21)抵接的固定挡板(23)；

所述外壳体(01)侧壁上开设有供所述传感器本体(1)容置的安装槽(24)。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述红外发射器(3)和所述红外接收器(4)设于所述检测部(21)上的同一水平处。

4.根据权利要求3所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述反射套件(5)包括：贴合于所述储水箱(10)内壁的反射部(51)；以及，

设于所述反射部(51)上的、以使所述反射部(51)与所述储水箱(10)内壁紧密贴合的弹性部(52)。

5.根据权利要求4所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述反射部(51)的截面为用于供红外光线进行两次反射、以使所述红外接收器(4)顺利接收红外光线的三角形；

所述红外光线的入射角为45°。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述反射部(51)为透明PC材质。

7.根据权利要求3所述的一种非接触式光学液位传感器装置，其特征在于，所述反射套件(5)为成型于所述储水箱(10)内壁、且对应所述传感器本体(1)设置的反射件(53)；

所述反射件(53)的截面为用于供红外光线进行两次反射、以使所述红外接收器(4)顺利接收红外光线的三角形；

所述红外光线的入射角为45°。

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