CN211626615U - 一种液位检测装置及容量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液位检测领域，公开一种液位检测装置及容量设备，应用于可装载液体的容器，液位检测装置包括：发射件，所述发射件设置于所述容器的一侧部，用于发射发散光线；若干接收件，每个所述接收件皆设置于所述容器的另一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度，若干所述接收件分别与所述发射件相对，用于接收所述发射件发射的光线；控制电路，分别与所述发射件及每个所述接收件电连接，用于控制所述发射件发射光线，使每个所述接收件根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据各所述接收件产生的偏置电压，确定所述容器内液体的液位高度，由于该检测装置采用光线检测方式，其能够有效地检测各类性质液体的液位高度。

Description

一种液位检测装置及容量设备

技术领域

本实用新型涉及液位检测领域，特别是涉及一种液位检测装置及容量设备。

背景技术

在大多数储液设备中，比如，雾化器、加湿器、咖啡机、水壶、洗衣机等等，为了保证其正常运行，一般会通过设置液位检测装置来监测液体的液位高度。

传统技术通过在液体容器内的不同刻度位置放置电极，通过液体导电的方式确定当前的液位高度，然而传统方式仅适用于检测具有导电性能的液体。

发明内容

本实用新型实施例的一个目的旨在提供一种液位检测装置及容量设备，能够有效地检测各类性质液体的液位高度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供一种液位检测装置，应用于可装载液体的容器，所述液位检测装置包括：

发射件，所述发射件设置于所述容器的一侧部，用于发射发散光线；

若干接收件，每个所述接收件皆设置于所述容器的另一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度，若干所述接收件分别与所述发射件相对，用于接收所述发射件发射的光线；

控制电路，分别与所述发射件及每个所述接收件电连接，用于控制所述发射件发射光线，使每个所述接收件根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据各所述接收件产生的偏置电压，确定所述容器内液体的液位高度。

可选地，所述各接收件之间呈等间距排列。

可选地，相对所述容器的底部，位于最高高度的所述接收件与最低高度的所述接收件之间的所述接收件的高度可调，且各所述接收件分别对应不同高度的液位刻度。

可选地，所述若干接收件包括第一接收件、第二接收件及第三接收件，各个所述接收件皆设置于所述容器并在竖直方向上间隔预设高度，其中，相对所述容器的底部，所述第一接收件高于所述第二接收件，所述第二接收件高于所述第三接收件，所述发射件处于所述第一接收件与所述第三接收件之间。

可选地，所述若干接收件包括第一接收件、第二接收件及第三接收件，各个所述接收件皆设置于所述容器并在竖直方向上间隔预设高度，其中，相对所述容器的底部，所述第一接收件高于所述第二接收件，所述第二接收件高于所述第三接收件，所述发射件处于所述第一接收件与所述第二接收件之间。

可选地，所述容器设置有若干聚光结构，每个所述接收件皆对应一个所述聚光结构，所述接收件通过所述聚光结构接收所述发射件的发射光线。

可选地，所述聚光结构为通孔或聚光镜。

可选地，所述控制电路包括限流电路、微处理器及若干上拉电路；

所述限流电路一端用于与外部电源电连接，所述限流电路另一端与所述发射件一端连接，所述发射件另一端与所述微处理器电连接，所述微处理器用于控制所述发射件发射光线；

每个所述上拉电路一端用于与所述外部电源电连接，每个所述上拉电路另一端与对应的每个所述接收件一端、所述微处理器共同电连接在采样节点，每个所述接收件另一端接地，所述微处理器在每个所述接收件对应的采样节点采样偏置电压。

可选地，所述控制电路还包括若干滤波电路，每个所述滤波电路一端电连接在每个所述接收件对应的采样节点，每个所述滤波电路另一端接地。

可选地，处于所述容器不同高度的接收件及发射件皆对应不同的液位刻度。

在第二方面，本实用新型实施例提供一种容量设备，包括：

容器；和，

如上述任一项所述的液位检测装置。

相对于传统技术，在本实用新型各个实施例提供的液位检测装置，通过在可装载液体的容器上设置发射件及与所述发射件相对的若干接收件，若干所述接收件同时接收所述发射件发射的光线并产生偏置电压，控制装置在同一时刻采集各所述接收件产生的偏置电压并转换为电平信号，以根据各电平信号确定所述容器内液体的液位高度。由于该检测装置采用光线的传播原理进行检测，亦即，发射件发射的光线在各类性质的液体中均能传播且不影响被测液体，因此，该液位检测装置能够有效地检测各类性质液体的液位高度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种容量装置的结构示意图；

图2-1至图2-4为本实用新型实施例提供的浑浊度小于阈值的液体的液位光路示意图；

图3-1至图3-4为本实用新型实施例提供的又一浑浊度小于阈值的液体的液位光路示意图；

图4-1至图4-4为本实用新型实施例提供的浑浊度大于或等于阈值的液体的液位光路示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的电路框图；

图6为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平的”、“垂直的”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

根据光的传播特性，当光线信号在同一均匀介质中传播时，所述光线信号在该介质中直线传播；当光线信号从一种介质传播到另一种介质时，则所述光线信号会在介质交界面发生反射和/或折射，使得只有少量光线信号能传播到预设位置。本实用新型实施例提供的容量装置即是基于该光的传播特性的检测装置，其能够对存储于该装置中的液体进行液位检测，适用于检测任意液体的液位。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

请一并参看图1至图3，本实用新型实施例提供的一种容量装置，该容量装置100可以是任意能够存储液体的设备，比如，雾化器、加湿器、熏香机、咖啡机、饮水机等等。

在一些实施例中，容器装置100包括容器10以及液位检测装置20。

容器10用于存储液体，在一些实施例在，该容器10为透明或半透明的容器。该容器10内可以形成任意形状的收容空间，比如：长方体、正方体、柱状、椭球形等等，液体存储于该收容空间内。特别地，在本实施例中，该容器10设置为柱状，能够便于液位检测装置20监控其液位情况，但其并不用于限定本实用新型。

液位检测装置20用于检测该容器中液体的液位高度。在一些实施例中，液位检测装置20包括发射件D1、若干接收件PHO-Sx及控制电路21。

发射件D1设置于所述容器10，用于发射发散型光线。

若干接收件PHO-Sx中每个所述接收件皆设置于所述容器10，并在竖直方向上间隔预设高度。其中，所述若干接收件PHO-Sx用于接收发射件D1的发射光线，可以理解的，为了尽可能的使较多的光线进入接收件的接收窗口，设置每个所述接收件PHO-Sx的接收窗口对准所述发射件D1。进一步的，在一些实施例中，所述发射件D1的发射光线的光斑面积与所述接收件的接收窗即接收单元21接收部分的入光开口)面积相近，使各所述接收件PHO-Sx能够接收所述发射光线以进行液位高度检测，从而提高了所述液位检测装置20的检测效果。

在所述容器10上，设置有与液位高度对应的刻度线用于标识当前容器内液体的液位高度，处于所述容器10的各所述接收件PHO-Sx对应不同高度的液位刻度线。在本实施例中，所述若干接收件PHO-Sx设置于所述容器的同一母线不同高度的刻度线上。当然，可以理解的是，所述若干接收件PHO-Sx也可以以其他排列方式设置于所述容器，比如，所述若干接收件PHO-Sx在竖直方向上呈等距设置于所述容器。

在一实施例中，为了提高若干所述接收件PHO-Sx接收的发射光线的强度，再又一些实施例中，所述容器10设置有若干聚光结构，每个所述接收件PHO-Sx皆对应一个所述聚光结构，所述接收件PHO-Sx设置于所述聚光结构内，所述接收件PHO-Sx通过所述聚光结构接收所述发射件的发射光线。可以理解的，所述发射件D1发射的光线为散射光，强度较低，当所述发射光线直线发射到各所述接收件的接收窗口后，通过所述聚光结构将所述接收到的发射光线聚成一束发射光，进而，提高了所述接收光线的光强度，以使各所述接收件PHO-Sx能够更好的感应所述接收光线。其中，所述聚光结构可以为通孔或聚光镜。

所述发射件D1亦设置于所述容器10的某一液位刻度线处，且与所述若干接收件PHO-Sx所处的液位刻度线均不同，亦即，所述发射件D1与若干所述接收件PHO-Sx在所述容器上皆对应不同高度的液位刻度。

在一些实施例中，所述液位检测装置20通过固定装置30固定在所述容器10的外部，具体的，固定装置30可由塑料等材质制成，在所述固定装置30中预设有若干聚光结构，用于固定若干所述接收件。在相对于所述聚光结构的另一侧，所述固定装置30中还设置有空孔，用于固定所述发射件。可以理解的，每个所述聚光结构的方向对准所述发射件的空孔，以确保各接收件接收所述发射件的发射光线。

在又一些实施例中，所述固定装置30上的所述聚光结构的个数大于所述接收件的个数，以在液位检测时，根据检测需求动态的选择用于固定所述接收件的聚光结构。

在另一实施例中，可通过设置发射件D1的发散光线具有足够强度，以使各个接收件接收到发射件D1发出的发散光线时能够产生偏置电压。如图1所示，固定装置30内设有用于容纳容器10的安装腔，安装时将容器10由安装腔的上部开口装入安装腔内即可，安装腔的形状与容器10的外部形状相适配。固定装置30的一侧可设置有如图1所示的若干圆形通孔，圆形通孔的轴向正对发射件D1所在的空孔，若干圆形通孔分别位于固定装置30的不同高度处。当然，通孔的数量可多于接收件PHO-Sx的个数，可使接收件PHO-Sx可装拆固定在不同高度的通孔处，实现至少部分的接收件PHO-Sx的高度调节，以适应不同容器液位检测的使用需求。在一实施例中，接收件PHO-Sx为外形至少部分呈柱状，接收件PHO-Sx通过过盈配合等方式从通孔外露的一端挤压进入并固定于通孔内，接收件PHO-Sx的接收窗由通孔的另一端正对发射件D1，以确保发射件D1的出光点发射的光能够被各接收件PHO-Sx接收。在另一实施例中，通孔的孔壁可设置有螺纹，接收件PHO-Sx的柱状外部设置有与通孔的螺纹相适配的外螺纹，接收件PHO-Sx和通孔的孔壁螺纹连接，安装时只需将接收件PHO-Sx旋拧进通孔内即可完成安装接收件PHO-Sx的安装固定。可以理解的，固定装置30还可设置包括有孔塞，在接收件PHO-Sx安装于通孔内之后，利用孔塞将封堵通孔外露的一端开口，以进一步确保接收件PHO-Sx牢固固定在通孔内。

当然，与上述通孔结构相似地，固定装置30的另一侧设置有空孔，空孔朝向接收件PHO-Sx的一端设置为发射窗，发射件D1可从空孔的另一端通过过盈配合挤压进入并固定于空孔内，或者通过螺纹连接等方式安装固定于空孔内。

控制电路21分别与所述发射件D1及每个所述接收件PHO-Sx电连接，用于控制所述发射件D1发射光线，每个所述接收件PHO-Sx接收所述发射件D1发射的光线并根据所述光线产生偏置电压，以根据各所述偏置电压确定所述容器的液位高度。

具体的，控制电路控制发射件发射光线，若所述发射件的发射光线传播至任一所述接收件时所经过的介质为同一均匀介质时，所述发射光线将准确的传播至所述接收件的接收窗口；若所述发射件的发射光线传播至任一所述接收件时所经过两种或两种以上的介质时，由于所述发射光线在介质的交接面发生反射和折射，使得传播至所述接收件接收窗口的光线比在同一介质中传播时弱。当所述接收件接收到所述发射光线时，所述接收件根据所述发射光线产生偏置电压，可以理解的，所述偏置电压与所述发射光线的强度之间呈负相关，即，当接收到的所述光线越强，产生的偏置电压越小，当接收到的所述光线越弱，则产生的偏置电压越大。控制电路采集若干所述接收件根据所述发射光线产生的偏置电压并转换成电平信号。

在一些实施例中，所述控制电路中预设有偏置电压阈值，当控制电路采集的偏置电压大于偏置电压阈值时，输出高电平；当控制电路采集的偏置电压小于或等于偏置电压阈值时，输出低电平。

控制电路将若干所述接收件产生的偏置电压转换成若干对应的电平信号，并根据各电平信号确认所述容器的液位高度。在一些实施例中，所述控制电路将各所述电平信号及液位高度之间的关系构建成真值表，通过查询所述真值表确定所述容器的液位高度。

在本实用新型实施例中，通过在可装载液体的容器上设置发射件及与所述发射件相对的若干接收件，若干所述接收件同时接收所述发射件发射的光线并产生偏置电压，控制电路在同一时刻采集各所述接收件产生的偏置电压并转换为电平信号，根据各电平信号确定所述容器内液体的液位高度。由于该检测装置采用光线的传播原理进行检测，亦即，发射件发射的光线在各类性质的液体中均能传播且不影响被测液体，因此，该液位检测装置能够有效地检测各类性质液体的液位高度，例如，所述液位测量装置可用于检测绝缘类、易挥发类、腐蚀类、加电加压易产生危险或性变的液体的液位高度。

在一些实施例中，请继续参阅图1，若干所述接收件PHO-Sx包括第一接收件PHO-Sx1、第二接收件PHO-Sx2及第三接收件PHO-Sx3，各所述接收件皆设置于所述容器并在竖直方向上间隔预设高度，其中，相对所述容器的底部，所述第一接收件PHO-Sx1高于所述第二接收件PHO-Sx2，所述第二接收件PHO-Sx2高于所述第三接收件PHO-Sx3。在实际操作时，将所述第一接收件PHO-Sx1设置于最高液位的档位刻度线处，第二接收件PHO-Sx2及第三接收件PHO-Sx3则根据检测的需求，设置于最高液位的档位刻度线与最低液位的档位刻度线之间的任意档位刻度线，或者，将所述第三接收件PHO-Sx3设置于最低刻度线处。例如，将所述第一接收件PHO-Sx1设置于最高液位刻线处，所述第三接收件PHO-Sx3设置于最低刻线处，所述第二接收件PHO-Sx2则设置于最高液位刻线与最低刻线之间。

可以理解的是，在本实施例中，若干所述接收件PHO-Sx包括三个接收件，其仅是为了进行示例性说明。在其他的一些实施例中，液位检测装置20还可以包括更多的所述接收件，比如，为了满足多个液位刻度的检测，设置四个或四个以上的接收件用于检测所述液体的多个液位高度。

若干所述接收件可用于接收所述发射件的发射光线，其中，所述发射光线经由所述被测液体传播至所述接收件的接收窗口。可以理解的，所述发射光线的传播与被测液体的浑浊度相关，若被测液体中存在悬浮颗粒，亦即，当被检测液体的浑浊度大于零时，所述发射光线在该浑浊度液体中传播时出现散射，亦即所述发射光线在该浑浊液体中传播时发生衰减，且，浑浊度越高，衰减的程度越高，则所述液体中能直线传播的所述发射光线越少，或者，所述发射光线无法传播至所述接收件；若所述被测液体为透明液体时，则所述发射光线在所述被测液体中直线传播，亦即，较多所述发射光线能传播至所述接收件。

为了能确保所述发射件D1的发射光线能够被各所述接收件PHO-Sx接收并产生对应的偏置电压，在一些实施例中，所述控制电路21中设置一浑浊度阈值，当当前被检测液体的浑浊度小于所述浑浊度阈值时，亦即，当被检测液体为透明或半透明液体时，所述光线在所述液体内可直线射入若干所述接收件，则相对所述容器的底部，将所述发射件设置于最高高度的所述接收件与最低高度的所述接收件之间。具体的，所述发射件D1处于所述第一接收件PHO-Sx1与所述第三接收件PHO-Sx3之间。

可以理解的，当接收单元没有接收到高于预设亮度阈值的光线时，控制电路产生的电平信号为高电平，标记为1，当接收单元接收到高于预设亮度阈值的光线时，控制电路接产生的电平信号为低电平，标记为0。具体的，当所述发射件D1的高度处于所述第一接收件PHO-Sx1与所述第二接收件PHO-Sx2之间时，请参阅图2，图2为本实用新型体统的浑浊度小于预设阈值的液体的液位光路示意图，如图2-1所示，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间时，所述第一接收件PHO-Sx1由于其位置高于液面而无法接收到发射件D1的发射光线，而产生高电平信号；所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3的高度均低于液面，且所述发射光线在所述液体中能直线传播至所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3，从而，所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3根据所述发射光线产生低电平信号。即，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(1,0,0)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(1,0,0)时，可以判断出当前的液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间。

同理可得，如图2-2所示，当液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,1,1)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间。

同理可得，如图2-3所示，当液位高度位于第二接收件PHO-Sx2与第三接收件PHO-Sx3之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,1)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第二接收件PHO-Sx2与第三接收件PHO-Sx3之间。

同理可得，如图2-4所示，当液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,0)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3。

当然，假设液位高于第一接收件PHO-Sx1的高度时，控制电路采集到的一组电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将第一接收件PHO-Sx1在容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路分别在采样节点Q1、Q2及Q3采集到的一组电平信号与被检测液体的液位高度之间形成表1所示的真值表。

表1

当所述发射件D1处于所述第二接收件PHO-Sx2与所述第三接收件PHO-Sx3之间时，请参阅图3，图3为本实用新型体统的浑浊度小于预设阈值的液体的液位光路示意图，如图3-1所示，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与第二接收件PHO-Sx2之间时，所述第一接收件PHO-Sx1由于其位置高于液面而无法接收到发射件D1的发射光线，而产生高电平信号；所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3的高度均低于液面，且所述发射光线在所述液体中能直线传播至所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3，从而，所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3根据所述发射光线产生低电平信号。即，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与第二接收件PHO-Sx2之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(1,0,0)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(1,0,0)时，可以判断出当前的液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与第二接收件PHO-Sx2之间。

同理可得，如图3-2所示，当液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(1,1,0)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(1,1,0)时，可以判断出当前的液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间。

同理可得，如图3-3所示，当液位高度位于发射件D1与第三接收件PHO-Sx3之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,1)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于发射件D1与第三接收件PHO-Sx3之间。

同理可得，如图3-4所示，当液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,0)。在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3。

当然，假设液位高于第一接收件PHO-Sx1的高度时，控制电路采集到的一组电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将第一接收件PHO-Sx1在容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路分别在采样节点Q1、Q2及Q3采集到的一组电平信号与被检测液体的液位高度之间形成表2所示的真值表。

表2

在又一些实施例中，当被检测液体的浑浊度大于或等于所述浑浊度阈值时，所述光线在所述液体衰减射向若干所述接收件，则相对所述容器的底部，所述发射件处在最高高度的接收件与次高高度的接收件之间。

具体的，请参阅图4，图4为本实用新型体统的浑浊度大于或等于预设阈值的液体的液位光路示意图，所述发射件D1设置于第一接收件PHO-Sx1与第二接收件PHO-Sx2之间，如图4-1所示，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间时，所述第一接收件PHO-Sx1由于其位置高于液面而无法接收到发射件D1的发射光线，而产生高电平信号；所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3的高度均低于液面，然而，由于所述发射光线在所述液体中的散射程度较高而使的所述光线无法在所述液体中直线传播至所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3，从而，所述第二接收件PHO-Sx2和第三接收件PHO-Sx3由于无法接收到发射光线产生高电平信号。即，当液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(1,1,1)。在实际操作时，当被检测液体的浑浊度大于或等于预设阈值，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(1,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第一接收件PHO-Sx1与发射件D1之间。

同理可得，如图4-2所示，当液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,1,1)。在实际操作时，当被检测液体的浑浊度大于或等于预设阈值，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于发射件D1与第二接收件PHO-Sx2之间。

同理可得，如图4-3所示，当液位高度位于第二接收件PHO-Sx2与第三接收件PHO-Sx3之间时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,1)。在实际操作时，当被检测液体的浑浊度大于或等于预设阈值，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第二接收件PHO-Sx2与第三接收件PHO-Sx3之间。

同理可得，如图4-4所示，当液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3时，控制电路根据所述发射件的发射光线产生的一组电平信号为(0,0,0)。在实际操作时，当被检测液体的浑浊度大于或等于预设阈值，且控制电路根据发射光线产生的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度等于或低于第三接收件PHO-Sx3。

当然，假设液位高于第一接收件PHO-Sx1的高度时，控制电路采集到的一组电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将第一接收件PHO-Sx1相对于容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路分别在采样节点Q1、Q2及Q3采集到的一组电平信号与被检测液体的液位高度之间形成表3所示的真值表。

表3

所述控制电路可通过查询所述真值表确定所述容器的液位高度。

应该说明的是，当被检测液体的液位高度与任一所述接收件的中线平齐时，传播至该发射件的发射光线在同一种介质中传播，则该接收件在该发射光线的感应下产生偏置电压，控制电路根据该偏置电压转换出的电平信号为低电平。

当然，在其他一些实施例中，第二接收件PHO-Sx2的个数可以是一个、两个或两个以上。

请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的电路框图，如图5所示，液位检测装置20包括发射件D1、若干接收件PHO-Sx及控制电路21。其中，发射件D1可以但不限于是发射可见光或其他波长的非可见光的发射件，如红外发射管；若干接收件PHO-Sx可以但不限于是红外接收二极管或三极管、光敏电阻、光电管等，用于接收发射件D1发射的光线以产生偏置电压。

所述控制电路21包括限流电路211、微处理器212及若干上拉电路213，所述限流电路一端用于与外部电源电连接，所述限流电路另一端与所述发射件一端连接，所述发射件另一端与所述微处理器电连接，所述微处理器用于控制所述发射件发射光线；每个所述上拉电路一端用于与所述外部电源电连接，每个所述上拉电路另一端与对应的每个所述接收件一端、所述微处理器共同电连接在对应的采样节点Qx，每个所述接收件另一端接地，所述微处理器在每个所述接收件对应的采样节点Qx采样偏置电压。

可以理解的，每个所述接收件均对应一个采样节点Qx，所述微处理器212在各所述接收件对应的采样节点Qx处采样所述接收件根据所述发射光线产生的偏置电压，并转换为电平信号。

具体的，请继续参阅图6，图6为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的电路结构示意图，如图所示，所述限流电路211与所述发射件D1连接，其中，所述限流电路211包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接外部电源VDD,所述第一电阻R1通过另一端与所述发射件D1串联，用于限制流经所述发射件D1的电流信号，防止电流过大损坏发射件。所述发射件D1的另一端与所述微处理器212电连，所述微处理器212控制所述发射件D1发射光线。其中，所述微处理器212为通用处理器，也可以为基础的51系列单片机，PIC系列单片机、STM系列单片机(例如STM32f103)等。

所述上拉电路213包括第一上拉电路R2、第二上拉电路R3及第三上拉电路R4，其中，所述第一上拉电路R2的一端与所述外部电源VDD电连接，所述第一上拉电路R2的另一端与所述第一接收件PHO-Sx1的一端、所述微处理器212共同电连接在采样节点Q1，所述第一接收件PHO-Sx1的另一端接地，所述微处理器212在所述第一接收件PHO-Sx1对应的采样节点Q1采集所述第一接收件PHO-Sx1产生的偏置电压。

所述第二上拉电路R3的一端与所述外部电源VDD电连接，所述第二上拉电路R3的另一端与所述第二接收件PHO-Sx2的一端、所述微处理器212共同电连接在采样节点Q2，所述第二接收件PHO-Sx2的另一端接地，所述微处理器212在所述第二接收件PHO-Sx2对应的采样节点Q2采集所述第二接收件PHO-Sx2产生的偏置电压。

所述第三上拉电路R4的一端与所述外部电源VDD电连接，所述第三上拉电路R4的另一端与所述第三接收件PHO-Sx3的一端、所述微处理器212共同电连接在采样节点Q3，所述第三接收件PHO-Sx3的另一端接地，所述微处理器212在所述第三接收件PHO-Sx3对应的采样节点Q3采集所述第三接收件PHO-Sx3产生的偏置电压。

所述控制电路21还包括若干滤波电路，所述若干滤波电路包括第一滤波电路C1、第二滤波电路C2及弟弟三滤波电路C3，所述第一滤波电路C1一端电连接在所述采样节点Q1，所述第一滤波电路C1另一端接地；所述第二滤波电路C2一端电连接在所述采样节点Q2，所述第二滤波电路C2另一端接地；所述第三滤波电路C3一端电连接在所述采样节点Q3，所述第三滤波电路C3另一端接地。

在本实施例中，所述微处理器212控制所述发射件D1发射光线，若干所述接收件同时接收所述发射件的发射光线，并根据所述发射光线产生偏置电压，所述微处理器采集若干所述接收件产生的偏置电压转换为电平信号，并根据该组电平信号确定当前液体的液位高度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液位检测装置，应用于可装载液体的容器，其特征在于，所述液位检测装置包括：

发射件，所述发射件设置于所述容器的一侧部，用于发射发散光线；

若干接收件，每个所述接收件皆设置于所述容器的另一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度，若干所述接收件分别与所述发射件相对，用于接收所述发射件发射的光线；

控制电路，分别与所述发射件及每个所述接收件电连接，用于控制所述发射件发射光线，使每个所述接收件根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据各所述接收件产生的偏置电压，确定所述容器内液体的液位高度。

2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述各接收件之间呈等间距排列。

3.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，相对所述容器的底部，位于最高高度的所述接收件与最低高度的所述接收件之间的所述接收件的高度可调，且各所述接收件分别对应不同高度的液位刻度。

4.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述若干接收件包括第一接收件、第二接收件及第三接收件，各个所述接收件皆设置于所述容器并在竖直方向上间隔预设高度，其中，相对所述容器的底部，所述第一接收件高于所述第二接收件，所述第二接收件高于所述第三接收件，所述发射件处于所述第一接收件与所述第三接收件之间。

5.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述若干接收件包括第一接收件、第二接收件及第三接收件，各个所述接收件皆设置于所述容器并在竖直方向上间隔预设高度，其中，相对所述容器的底部，所述第一接收件高于所述第二接收件，所述第二接收件高于所述第三接收件，所述发射件处于所述第一接收件与所述第二接收件之间。

6.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述容器设置有若干聚光结构，每个所述接收件皆对应一个所述聚光结构，所述接收件通过所述聚光结构接收所述发射件的发射光线。

7.根据权利要求6所述的液位检测装置，其特征在于，所述聚光结构为通孔或聚光镜。

8.根据权利要求1至7任一项所述的液位检测装置，其特征在于，

所述控制电路包括限流电路、微处理器及若干上拉电路；

所述限流电路一端用于与外部电源电连接，所述限流电路另一端与所述发射件一端连接，所述发射件另一端与所述微处理器电连接，所述微处理器用于控制所述发射件发射光线；

每个所述上拉电路一端用于与所述外部电源电连接，每个所述上拉电路另一端与对应的每个所述接收件一端、所述微处理器共同电连接在对应的采样节点，每个所述接收件另一端接地，所述微处理器在每个所述接收件对应的采样节点采样偏置电压。

9.根据权利要求8所述的液位检测装置，其特征在于，所述控制电路还包括若干滤波电路，每个所述滤波电路一端电连接在每个所述接收件对应的采样节点，每个所述滤波电路另一端接地。

10.一种容量设备，其特征在于，包括：

容器；和，

如权利要求1至9任一项所述的液位检测装置。

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