CN211205442U - 液体检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液体检测装置，用于检测容器内的液体剩余量。该液体检测装置包括湿度传感器和处理器，湿度传感器设置有至少两个，所述至少两个湿度传感器沿着竖直方向间隔设置于所述容器内，用于检测容器内各深度处的湿度情况并输出相应的电气信号；所述处理器与各所述湿度传感器分别电连接，用于接收所述湿度传感器输出的电气信号并根据该电气信号确定所述容器内液体剩余量。本申请由于是将多个湿度传感器沿竖直方向间隔固定于容器内，使得湿度传感器不受碰撞、倾斜等外界因素的影响，进而使检测结果更准确，且能够实现实时检测容器内液体的剩余量。

Description

液体检测装置

技术领域

本申请涉及液体余量检测领域，具体涉及一种用于检测容器的液体剩余量的检测装置。

背景技术

生活中，有时需要检测一些容器内的液体剩余量，以在容器内的液体剩余量为0时，能够及时的更换容器。

比如，在图像形成技术领域中，图像形成设备中安装有可以更换的打印耗材，例如碳粉盒、容器等。打印耗材中填充有用于成像的调色剂，例如碳粉盒中填充有碳粉、容器中填充有墨水，利用调色剂在打印介质中显像，以实现打印。而打印耗材在使用过程中，打印耗材内的调色剂余量会减少，为了在打印耗材内的调色剂的余量消耗完后能够及时更换打印耗材，需要检测打印耗材中调色剂的余量。

现有技术，为了能够检测到容器内墨水的余量，通常在容器内设置有一浮标，使得容器内浮标受液体浮力的影响而转动，当墨液消耗完后转动到一定位置，挡住打印机发射的光，使得打印机无法接收到光信号而判断墨水耗水耗尽。或者，在容器内设置有一棱镜，利用光在液体中的反射和折射原理，当液体消耗完后，发射的光信号能通过棱镜反射到光接收器，当打印机接收装置检测到光信号，则提示墨液已用完。

但是，上述用于检测容器内墨水的余量的检测装置容易受到外界环境影响，如运输/使用过程中的碰撞，都可能会导致检测装置被损坏，检测不到容器中的真实液体剩余量。或者在使用过程中，容器倾斜时，检测装置转动到特定位置遮住光信号，也可能会导致检测结果错误。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够实时且准确地检测到容器内液体的剩余量的液体检测装置。

为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：

本申请提供了一种液体检测装置，用于检测容器内的液体剩余量，所述液体检测装置包括：

湿度传感器，设置有至少两个，所述至少两个湿度传感器沿着竖直方向间隔设置于所述容器内，用于检测所述容器内各深度处的湿度情况并输出相应的电气信号；

处理器，与各所述湿度传感器分别电连接，用于接收所述湿度传感器输出的电气信号并根据该电气信号确定所述容器内的液体剩余量。

优选地，所述湿度传感器间隔设置于所述容器的内壁。

优选地，所述湿度传感器包括检测元件，所述检测元件沿着竖直方向间隔设于所述容器的内壁。

优选地，所述湿度传感器还包括比较器，所述比较器与所述检测元件、所述处理器分别电连接，用于根据所述检测元件检测到的所述容器内各深度处的湿度情况输出相应的电气信号至所述处理器。

优选地，所述处理器存储有与各所述湿度传感器输出的电气信号分别对应的液体剩余值，所述处理器用于根据所述液体剩余值及所述湿度传感器输出的电气信号确定所述容器内的液体剩余量。

优选地，所述处理器存储有算法或公式，所述处理器用于将接收到的电气信号通过算法或公式计算出所述容器内的液体剩余量。

优选地，所述检测元件为氯化锂湿度传感器或陶瓷传感器。

优选地，所述检测元件为湿敏元件。

优选地，所述湿敏元件为湿敏电阻或湿敏电容。

优选地，在所述检测元件为湿敏电阻时，所述比较器用于根据所述湿敏电阻的电阻值或电阻率的变化来输出所述电气信号；在所述湿敏元件为湿敏电容时，所述比较器用于根据所述湿敏电容的电容量的变化来输出所述电气信号。

相比于现技术，本申请通过在容器内壁沿竖直方向间隔设置有多个湿度传感器，湿度传感器与处理器相连；当湿度传感处于容器内不同的深度时，利用其所处的湿度状况不同输出不同的电气信号，以使处理器能够根据该电气信号确定容器内液体的剩余量。本申请由于是将多个湿度传感器沿竖直方向间隔固定于容器内，使得这些湿度传感器不受碰撞、倾斜等外界因素的影响，进而使检测结果更准确，且能够实现实时检测到容器内液体的剩余量。

附图说明

图1为本申请实施例的液体检测装置的结构框图。

图2为本申请实施例的液体检测装置的结构示意图。

图3为本申请实施例的检测元件安装位置的结构意图。

图4为本申请实施例比器电路的电路原理图。

附图标识：

1、容器；11、容纳腔；2、湿度传感器；21、检测元件；22、比较器；3、处理器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参考图1至图3所示，本申请的实施例公开了一种液体检测装置，用于检测容器内的液体剩余量，比如，可以用于检测图像形成设备的墨盒内的墨液剩余量。该液体检测装置包括处理器3和至少两个湿度传感器2，湿度传感器2沿着竖直方向间隔设置于容器1内，用于检测容器1内不同深度处的湿度情况并输出相应的电气信号。处理器3与各湿度传感器2分别电连接，用于根据接收到的湿度传感器2输出的电气信号来确定容器1内的液体剩余量。湿度传感器2沿着竖直方向间隔设置的间距不做限定，湿度传感器2可沿等间距设置，也可沿递增或递减的间距设置，还可以沿其他设定的间距设置，本领域的技术人员按自身的检测需求进行设置实现余量的检测即可。

在一实施例下，处理器3中存储有与各湿度传感器2输出的、经处理后得到的信号分别对应的液体剩余值，也称为液体剩余量对照表。具体地，各湿度传感器2根据其所处的湿度环境状况输出不同的模拟电气信号至处理器3，处理器3将各湿度传感器2输出的模拟电气信号通过模数转换转换为数字信号，再根据该数字信号通过查表的方式确定容器1内液体的剩余量。在另一实施例下，处理器3中存储有算法或者公式，处理器3将接收到的电气信号经处理后得到的信号，再通过算法或者公式计算出容器1内当前的液体剩余量。

一般地，处于空气中的湿度传感器2检测到的湿度值小于处于液体中的湿度传感器2检测到的湿度值，基于处于不同深度的湿度传感器2检测到的湿度值，处理器3能够判断出湿度传感器2接触的是空气还是液体，然后再根据湿度传感器2的已知位置，输出相应的电气信号，进而能够确定出出容器1内液体的剩余量。

本申请通过在容器1内沿竖直方向间隔设置有至少两个湿度传感器2，进而根据位于容器1中不同深度(液体或空气)的湿度传感器2所产生的电气信号不同来确定容器1内的液体剩余量。该检测装置不受碰撞、倾斜等外界因素的影响，使得检测结果更准确，且能实时检测出容器中的液体剩余量。

在本实施例中，通过湿度传感器2检测到的湿度值来确定容器1内的液体剩余量。可以理解，在其他实施例中，由于处于不同环境(例如空气和液体)的湿度传感器2的阻值会发生变化，例如，处于空气中的湿度传感器2的阻值大于处于液体中的湿度传感器2的阻值。因此，湿度传感器2也可以根据其处于不同环境时其阻值不同而输出不同的电气信号，进而使处理器3能够基于不同深度的湿度传感器2的阻值和各湿度传感器2的所处的位置确定容器1内的液体的剩余量。

请继续参考图2和图3所示，湿度传感器2包括检测元件21和比较器22，检测元件21沿着竖直方向等距离间隔设置于容器1的内壁，比较器22与检测元件21、处理器3分别电连接。

请参阅图4所示，检测元件21为湿敏电阻R5，湿敏电阻R5沿竖直方向间隔设置于容器1的内壁。比较器22包括电压比较器U1A、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和稳压二极管D1。湿敏元件R5的一端接地，湿敏电阻R5的另一端接第四电阻R4的一端、第二电阻R2的一端，第四电阻R4的另一端接电源VCC，第二电阻R2的另一端接电压比较器U1A的同相输入端。电压比较器U1A的反相输入端经第三电阻R3接阈值电压UR，电压比较器U1A的输出端接第一电阻R1的一端，稳压二极管D1的阳极接地，稳压二极管D1的阴极接第一电阻R1的另一端。

具体检测过程：由于湿敏电阻R5接触空气时的电阻值较湿敏电阻R5接触液体时的电阻值大。当湿敏电阻R5与空气接触时，电压比较器U1A同相输入端输入的电压大于电压比较器U1A反相输入端输入的电压时，电压比较器U1A输出端Uo输出高电平，Uo＝UD，UD为电压比较器U1A输出的电压经过稳压管后稳定的电压；处理器3接收到电压比较器U1A输出的电气信号为高电平时，确定与该电压比较器U1A连接的湿敏电阻R5处于空气中，处理器3处理电气信号并输出相应的信号。当湿敏电阻R5与液体接触时，电压比较器U1A同相输入端输入的电压小于电压比较器U1A反相输入端输入的电压，电压比较器U1A输出端输出低电平，Uo＝－Ud，Ud为稳压管压降。处理器5接收到电压比较器U1A输出的电气信号为低电平时，确定与该电压比较器U1A连接的湿敏电阻R5处于液体中，处理器3处理电气信号并输出相应的信号，然后将这些信号与处理器3内预先存储的液体剩余量对照表进行对照便能确定出容器1内液体的实际剩余值。

比如，在容器1内沿竖直方向间隔设置有8个湿敏电阻R5，将与这8个湿敏电阻R5相连的比较器输出的每个电气信号经处理后得到的每个数字信号分别对应一个液体剩余量，并制成液体剩余量对照表，存储于处理器3中，在检测容器1内的液体剩余量时，只需通过查表的方式即可得出。例如，当处理器接收到湿度传感器输出的电气信号经转换后的信号为11110000，则经过查表得知，液体剩余量为50％；当处理器接收到湿度传感器输出的电气信号经转换后的信号为11111000，液体剩余量为40％。

在本实施例中，检测元件21为湿敏电阻，其输出的检测信号是电阻值或电阻率，比较器根据湿敏电阻的电阻值或电阻率的变化来输出所述电气信号。可以理解，在其他实施例中，检测元件21也可以为湿敏电容，比较器根据所述湿敏电容的电容量的变化来输出所述电气信号。或者，检测元件21也可以为氯化锂湿度传感器或陶瓷传感器等。

在另一个实施例中，当检测元件21为湿敏电容时，在湿敏电容所处环境发生变化时(如湿敏电容由在液体中变为在空气中)，湿敏电容的介电常数会发生变化，使其电容量也发生变化。因此，通过检测湿敏电容的电容量是否发生变化，能够判断出湿敏电容是处于空气中还是处于液体中，进而确认容器1中的液体剩余量。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液体检测装置，用于检测容器内的液体剩余量，其特征在于，所述液体检测装置包括：

湿度传感器，设置有至少两个，所述至少两个湿度传感器沿着竖直方向间隔设置于所述容器内，用于检测所述容器内各深度处的湿度情况并输出相应的电气信号；

处理器，与各所述湿度传感器分别电连接，用于接收所述湿度传感器输出的电气信号并根据该电气信号确定所述容器内的液体剩余量。

2.根据权利要求1所述的液体检测装置，其特征在于，所述湿度传感器间隔设置于所述容器的内壁。

3.根据权利要求2所述的液体检测装置，其特征在于，所述湿度传感器包括检测元件，所述检测元件沿着竖直方向间隔设于所述容器的内壁。

4.根据权利要求3所述的液体检测装置，其特征在于，所述湿度传感器还包括比较器，所述比较器与所述检测元件、所述处理器分别电连接，用于根据所述检测元件检测到的所述容器内各深度处的湿度情况输出相应的电气信号至所述处理器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液体检测装置，其特征在于，所述处理器存储有与各所述湿度传感器输出的电气信号分别对应的液体剩余值，所述处理器用于根据所述液体剩余值及所述湿度传感器输出的电气信号确定所述容器内的液体剩余量。

6.根据权利要求1-4任一项所述的液体检测装置，其特征在于，所述处理器存储有算法或公式，所述处理器用于将接收到的电气信号通过算法或公式计算出所述容器内的液体剩余量。

7.根据权利要求3所述的液体检测装置，其特征在于，所述检测元件为氯化锂湿度传感器或陶瓷传感器。

8.根据权利要求4所述的液体检测装置，其特征在于，所述检测元件为湿敏元件。

9.根据权利要求8所述的液体检测装置，其特征在于，所述湿敏元件为湿敏电阻或湿敏电容。

10.根据权利要求9所述的液体检测装置，其特征在于，在所述检测元件为湿敏电阻时，所述比较器用于根据所述湿敏电阻的电阻值或电阻率的变化来输出所述电气信号；在所述湿敏元件为湿敏电容时，所述比较器用于根据所述湿敏电容的电容量的变化来输出所述电气信号。

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