CN211651751U - 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：若干发射件，每个所述发射件皆设置于所述容器的一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度；接收单元，设置于所述容器的另一侧部，所述若干发射件均与所述接收单元相对，所述接收单元用于接收每个所述发射件发射的光线；控制电路，分别与每个所述发射件和所述接收单元电连接，用于依次控制不同的所述发射件发射光线，使所述接收单元根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据一个周期内全部发射件发射光线时分别接收到的偏置电压，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：

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：

若干发射件，每个所述发射件皆设置于所述容器的一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度；

接收单元，设置于所述容器的另一侧部，所述若干发射件均与所述接收单元相对，所述接收单元用于接收每个所述发射件发射的光线；

控制电路，分别与每个所述发射件和所述接收单元电连接，用于依次控制不同的所述发射件发射光线，使所述接收单元根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据一个周期内全部发射件发射光线时分别接收到的偏置电压，确定所述容器内液体的液位高度。

可选地，所述容器设置有若干聚光结构，每个所述发射件皆对应一个所述聚光结构，每个所述发射件的发射光线通过对应的所述聚光结构射向所述接收单元。

可选地，所述聚光结构为通孔或聚光镜。

可选地，所述各发射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发射件与最低高度的所述发射件之间的所述发射件高度可调，且与所述各发射件分别对应不同高度的液位刻度。

可选地，所述若干发射件包括第一发射件、第二发射件及第三发射件，各个所述发射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，所述第一发射件高于所述第二发射件，所述第二发射件高于所述第三发射件，所述接收单元处于所述第二发射件与所述第三发射件之间。

可选地，所述若干发射件包括第一发射件、第二发射件及第三发射件，各个所述发射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，所述第一发射件高于所述第二发射件，所述第二发射件高于所述第三发射件，所述接收单元处于所述第一发射件与所述第二发射件之间。

可选地，所述接收单元包括第一接收件与第二接收件，所述第一接收件与所述第二接收件并排且相邻设置于所述容器。

可选地，所述控制电路包括若干限流电路、微处理器及上拉电路；

每个所述限流电路一端用于与外部电源电连接，每个所述限流电路另一端与对应的每个所述发射件一端连接，每个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每个所述发射件轮流发射光线；

所述上拉电路一端用于与所述外部电源电连接，所述上拉电路另一端、所述接收单元一端及所述微处理器共同电连接在采样节点，所述接收单元另一端接地，所述微处理器在所述采样节点采样偏置电压。

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若干发射件及与所述若干发射件相对的接收单元，所述接收单元接收各发射件轮流发射的光线并产生偏置电压，控制电路采集一个周期下的各偏置电压并转换为对应的电平信号，根据该周期内的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检测方式，其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设备的结构示意图；

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又一种容量装置的结构示意图；

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框图；

图7为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的结构示意图。

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设备，该容量设备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，容器设备100包括容器10以及液位检测装置20。

容器10用于存储液体，在一些实施例中，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包括若干发射件Dx、接收单元21及控制电路22。

若干发射件Dx中每个发射件皆设置于所述容器10，并在竖直方向上间隔预设高度。可以理解的，容器10上设置有液位档位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不同高度的发射件Dx对应不同的液位刻度。在本实施例中，所述若干发射件Dx设置于所述容器10的同一母线的不同刻度线上。当然，可以理解的是，所述若干发射件Dx也可以以其他排列方式设置于所述容器10，在一些实施例中，所述若干发射件Dx之间呈等距设置于所述容器10。

接收单元21设置于所述容器10并与每个所述发射件Dx相对，接收单元21用于接收各发射件发射的光线。为了确保各发射件发射的光线能够被接收单元21接收，在设置各发射件位置时，将每个所述发射件Dx的发射方向均对准接收单元21的接收窗口。

可以理解的，所述接收单元21设置于所述容器的某一液位刻度，具体的，相对所述容器的底部，所述接收单元21设置于最高高度的所述发射件与最低高度的所述发射件之间；进一步的，所述接收单元21的高度在所述最高高度的所述发射件与最低高度的所述发射件之间可调。还可以理解的是，所述接收单元21所处的液位刻度与所述若干发射件所处的液位刻度均不同，即，所述若干发射件及所述接收单元21皆对应不同高度的液位刻度。

进一步的，为了使接收单元21尽可能接收发射件Dx发射的光线，每个所述发射件Dx的发射光线的光斑面积与所述接收单元21对应的接收窗(即接收单元21接收部分的入光开口)面积相近。

在又一些实施例中，所述容器10设置有若干聚光结构，每个所述发射件Dx皆对应一个所述聚光结构，每个所述发射件Dx的发射光线通过对应的所述聚光结构射向所述接收单元21。具体的，所述聚光结构可以为通孔或聚光镜。所述聚光结构能够将所述发射件Dx的发射光线聚焦形成光束射向所述接收单元21，从而提高了所述发射光线的光强。

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，用于固定若干所述发射件Dx。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，用于固定所述接收单元21。可以理解的，每个所述聚光结构的方向对准所述接收单元21的空孔，以确保各发射件Dx发射的光线能够被接收单元21接收。

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发射件Dx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发射件的聚光结构。

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接收单元21的接收窗，若干圆形通孔分别位于固定装置30的不同高度处。当然，通孔的数量可多于发射件Dx的个数，可使发射件Dx可装拆固定在不同高度的通孔处，实现至少部分的发射件Dx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，发射件Dx为外形至少部分呈柱状，发射件DX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，发射件Dx的出光点由通孔的另一端正对接收单元21的接收窗，以确保发射件Dx的出光点发射的光能够被接收单元21接收。在另一实施例中，通孔的孔壁可设置有螺纹，发射件Dx的柱状外部设置有与通孔的螺纹相适配的外螺纹，发射件Dx和通孔的孔壁螺纹连接，安装时只需将发射件Dx旋拧进通孔内即可完成安装发射件Dx的安装固定。可以理解的，固定装置30还可设置包括有孔塞，在发射件Dx安装于通孔内之后，利用孔塞将封堵通孔外露的一端开口，以进一步确保发射件Dx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，空孔朝向发射件的一端设置为所述接收窗，接收单元21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22分别与每个所述发射件Dx和所述接收单元21电连接，用于依次控制每个所述发射件轮流发射光线，以使所述接收单元21接收每个所述发射件发射的光线并根据每个所述发射件发射的光线产生偏置电压，所述控制电路22根据一个周期下全部发射件各自对应的偏置电压，确定所述容器的液位高度。

具体的，控制电路22控制发射件Dx发射光线，若当前发射件发射的光线在同一均匀介质中传播时，即发射件和接收单元21之间的高度不存在液面，发射件发出的光线不经折射即到达接收单元21而被接收单元21接收。所述光线将准确的传播至接收单元21的接收窗口，接收单元21根据接收到的光线强度产生偏置电压，所述光线的强度与偏置电压之间呈负相关，若接收到的所述光线越强，则所述接收单元21根据所述光线产生的偏置电压越小，若接收到的所述光线越弱，则所述接收单元21根据所述光线产生的偏置电压越大。控制电路22采集接收单元21产生的偏置电压并将所述偏置电压转换为电平信号。优选的，在所述控制电路22中预设有偏置电压阈值，当所述控制电路22采集到的偏置电压大于所述偏置电压阈值时，则输出高电平；当所述控制电路22采集到的偏置电压小于或等于所述偏置电压阈值时，则输出低电平。

控制电路22依次控制每个所述发射件Dx轮流发射光线，接收单元21根据每个发射件Dx发射的光线产生偏置电压，控制电路采集一个周期下接收单元21产生的多个偏置电压，将各偏置电压分别转换成对应的电平信号，并根据各个电平信号确认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若干发射件Dx及与所述若干发射件Dx相对的接收单元21，所述接收单元21接收各发射件Dx轮流发射的光线并产生偏置电压，控制电路采集一个周期下的各偏置电压并转换为对应的电平信号，根据该周期内的各电平信号确定所述容器内液体的液位高度，从而实现了对容器内液体液位的监控。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Dx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，所述液位检测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，所述若干发射件Dx包括第一发射件Dx1、第二发射件Dx2及第三发射件Dx3，各个所述发射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，所述第一发射件Dx1高于所述第二发射件Dx2，所述第二发射件Dx2高于所述第三发射件Dx3。在实际操作时，将所述第一发射件Dx1设置于最高液位的档位刻度线处，所述第二发射件Dx2及第三发射件Dx3则根据检测的需求，设置于最高液位的档位刻度线与最低刻度线之间的任意档位刻度线。

可以理解的是，在本实施例中，所述若干发射件Dx包括三个发射件，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还可以包括更多的发射件，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发射件检测所述液体的液位高度。

接收单元21用于接收发射件发射的光线并产生偏置电压，具体的，若被检测液体为透明或半透明液体时，所述光线在所述透明液体中传播时，所述光线能直线传播至所述接收单元21的接收窗口；若被检测液体中存在悬浮颗粒，亦即，被检测液体浑浊度较高时，则所述光线在该浑浊度液体中传播时出现散射，所述光线在该浑浊液体中传播时将发生衰减，并且，浑浊度越高，所述光线的衰减的程度越高，则所述光线传播到接收单元21的接收窗口的光线则越少，甚至无法传播至接收单元21的接收窗口。

在一些实施例中，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所述接收单元21，则相对所述容器的底部，将所述接收单元21设置于最高高度的所述发射件与最低高度的所述发射件之间。具体的，在所述控制电路22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，即所述光线在该液体内可直线传播，设置所述接收单元21的高度处于所述第一发射件Dx1与所述第三发射件Dx3之间。

当接收单元21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21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，当所述接收单元21的高度处于所述第一发射件Dx1与第二发射件Dx2之间时，请参阅图2，图2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，如图2-1所示，当液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间时，第一发射件Dx1发射的光线将在液面发生反射和折射，而使得所述光线无法到达所述接收单元21的接收窗口，即接收单元21无法接收到第一发射件Dx1发射的光线而产生高电平信号；第二发射件Dx2与第三发射件Dx3发射的光线则在被测液体中直线传播至接收单元21的接收窗口，接收单元21根据相应的所述光线产生低电平信号。即，当液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(1,0,0)。因此，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(1,0,0)时，可以判断出当前的液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间。

同理可得，如图2-2所示，当液位高度位于接收单元21与第二发射件Dx2之间时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,1,1)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于接收单元21与第二发射件Dx2之间。

同理可得，如图2-3所示，当液位高度位于第二发射件Dx2与第三发射件Dx3之间时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,1)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第二发射件Dx2与第三发射件Dx3之间。

同理可得，如图2-4所示，当液位高度位低于第三发射件Dx3时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,0)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度低于第三发射件Dx3。当然，假设液位高于Dx1的高度时，控制电路采集到的一个周期的电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将Dx1在容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路在采样节点Q采集到的一个周期的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

当所述接收单元21的高度处于所述第一发射件Dx2与第二发射件Dx3之间时，请参阅图3，图3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，如图3-1所示，当液位高度位于第一发射件Dx1与第二发射件Dx2之间时，第一发射件Dx1发射的光线将在液面发生反射和折射，而使得所述光线无法到达所述接收单元21的接收窗口，即接收单元21无法接收到第一发射件Dx1发射的光线而产生高电平信号；第二发射件Dx2与第三发射件Dx3发射的光线则在被测液体中直线传播至接收单元21的接收窗口，接收单元21根据相应的所述光线产生低电平信号。即，当液位高度位于第一发射件Dx1与与第二发射件Dx2之间时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(1,0,0)。因此，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(1,0,0)时，可以判断出当前的液位高度位于第一发射件Dx1与与第二发射件Dx2之间。

同理可得，如图3-2所示，当液位高度位于第二发射件Dx2与接收单元21之间时，控制电路根据一个周期下接收单元21根据各发射件Dx发射的光线，产生的一组电平信号为(1,1,0)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(1,1,0)时，可以判断出当前的液位高度位于第二发射件Dx2与接收单元21之间。

同理可得，如图3-3所示，当液位高度位于接收单元21与第三发射件Dx3之间时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,1)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于接收单元21与第三发射件Dx3之间。

同理可得，如图3-4所示，当液位高度位低于第三发射件Dx3时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,0)。那么，在实际操作时，当被检测液体为透明或半透明液体时，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度低于第三发射件Dx3。当然，假设液位高于Dx1的高度时，控制电路采集到的一个周期的电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将Dx1在容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路在采样节点Q采集到的一个周期的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所述接收单元，则相对所述容器的底部，将所述接收单元21设置于最高高度的所述发射件与次高高度的所述发射件之间。

具体的，当当前被检测液体的浑浊度大于或等于所述浑浊度阈值时，所述接收单元21的高度处于所述第一发射件Dx1与所述第二发射件Dx2之间，请参阅图4，图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，如图4-1所示，当液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间时，第一发射件Dx1发射的光线将在液面发生反射和折射，而使得所述光线无法到达所述接收单元21的接收窗口，即接收单元21无法接收到第一发射件Dx1发射的光线而产生高电平信号；第二发射件Dx2与第三发射件Dx3发射的光线则在被测液体中衰减传播，而使得所述光线无法传播至接收单元21的接收窗口，接收单元21根据相应的所述光线产生高电平信号。即，当液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(1,1,1)。因此，在实际操作时，当被检测液体为浑浊度大于阈值的液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(1,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第一发射件Dx1与接收单元21之间。

同理可得，如图4-2所示，当液位高度位于接收单元21与第二发射件Dx2之间时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,1,1)。那么，在实际操作时，当被检测液体为浑浊度大于阈值的液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,1,1)时，可以判断出当前的液位高度位于接收单元21与第二发射件Dx2之间。

同理可得，如图4-3所示，当液位高度位于第二发射件Dx2与第三发射件Dx3之间时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,1)。那么，在实际操作时，当被检测液体为浑浊度大于阈值的液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,1)时，可以判断出当前的液位高度位于第二发射件Dx2与第三发射件Dx3之间。

同理可得，如图4-4所示，当液位高度位低于第三发射件Dx3时，控制电路根据一个周期下接收单元根据各发射件发射的光线，产生的一组电平信号为(0,0,0)。那么，在实际操作时，当被检测液体为浑浊度大于阈值的液体，且控制电路采集到一个周期的电平信号为(0,0,0)时，可以判断出当前的液位高度低于第三发射件Dx3。当然，假设液位高于DX1的高度时，控制电路采集到的一个周期的电平信号也为(0,0,0)，因此，实际应用中，将DX1在容器的设置高度高于容器内的最高液位高度。

综上，控制电路在采样节点Q采集到的一个周期的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

可以理解的，在控制电路22中预设根据接收单元的高度形成的真值表，以使控制电路22将转换出的一个周期的电平信号与真值表的数据进行对照，确定液体当前的液位高度。当然，在其他一些实施例中，第二发射件Dx2的个数可以是一个、两个或两个以上。

当接收单元21中包含一个接收件用于接收若干发射件发射的光线时，若被检测容器中液体的液位高度与接收单元21中接收单元中线平齐，此时，第一发射件Dx1、第二发射件Dx2及第三发射件Dx3发射的光线均在同一种介质中传播，亦即，接收单元21都可接收到光线而使得控制电路输出的电平信号将全部为低电平，此时，控制电路根据该组电平信号将无法判断当前的液位高度，该液位高度称为检测死区。

为了提高检测准确度，避免检测死区，请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的又一种容量装置的结构示意图，如图5所示，接收单元21包括第一接收件PHO-S1与第二接收件PHO-S2，所述第一接收件PHO-S1与所述第二接收件PHO-S2皆并排且相邻设置于所述容器。具体的，控制电路分别与所述第一接收件PHO-S1、所述第二接收件PHO-S2连接，所述第一发射件Dx1、第二发射件Dx2及第三发射件Dx3的发射方向对准所述第一接收件PHO-S1的接收窗口，控制电路采集第一接收件PHO-S1及第二接收件PHO-S2产生的偏置电压，当第一接收件PHO-S1转换出的电平信号均为低电平时，则控制电路将第二接收件PHO-S2产生的各偏置电压转换为电平信号，若第二接收件PHO-S2转换出的电平信号仍然均为低电平信号时，则当前的液位并不处于检测死区，控制电路将根据上述真值表判断当前的液位高度。若第二接收件PHO-S2转换出的电平信号与第一接收件PHO-S1转换出的电平信号不同，即第二接收件PHO-S2转换出的电平信号不全为低电平信号时，则当前的液位并处于检测死区，即当前液位与第一接收件PHO-S1的中心点平齐，则控制电路将根据第二接收件PHO-S2转换出的电平信号查询上述真值表，以判断当前的液位高度。从而，通过设置相邻的两个接收件接收各发射件发射的光线检测液体的液位高度，避免了死区时无法检测液位高度的情况。

在一些实施例中，在控制电路中预设一个距离阈值，所述距离阈值用于确定所述第一接收件PHO-S1与第二接收件PHO-S2的中心点之间的距离，当第一接收件PHO-S1与第二接收件PHO-S2的中心点之间的距离小于或等于所述距离阈值时，所述第一接收件PHO-S1与第二接收件PHO-S2能够当液位处于检测死区时，控制电路根据所述第一接收件PHO-S1与第二接收件PHO-S2根据所述光线产生的电平信号确定当前的液位高度。

请参阅图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框图，如图6所示，所述液位检测装置20包括若干发射件Dx、接收单元21及控制电路22，其中，发射件Dx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；接收单元21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Dx发射的光线以产生偏置电压。

所述控制电路22包括若干限流电路221、微处理器222及上拉电路223，每个所述限流电路221一端用于与外部电源电连接，每个所述限流电路221另一端与对应的每个所述发射件一端连接，每个所述发射件另一端与所述微处理器222电连接，所述微处理器222用于控制每个所述发射件轮流发射光线；所述上拉电路223一端用于与所述外部电源电连接，所述上拉电路223另一端、所述接收单元一端及所述微处理器共同电连接在采样节点Q，所述接收单元另一端接地，所述微处理器在所述采样节点Q采样偏置电压。

具体的，请参阅图7，图7为本实用新型实施例提供的一种液位检测装置的结构示意图，如图7所示，所述若干限流电路221分别与每个发射件连接，其中，所述若干限流电路221包括第一限流电路R1、第二限流电路R2及第三限流电路R3，外部电源VDD通过第一限流电路R1、第二限流电路R2及第三限流电路R3分别连接第一发射件Dx1、第二发射件Dx2及第三发射件Dx3，用于限制流过每个发射件的发射电流，防止电流过大损坏发射件。每个所述发射件另一端与所述微处理器222电连接，所述微处理器222用于控制每个所述发射件轮流发射光线。

所述上拉电路223一端用于与所述外部电源VDD电连接，所述上拉电路223另一端、所述接收单元一端及所述微处理器222共同电连接在采样节点Q，所述接收单元另一端接地，所述微处理器在所述采样节点Q采样偏置电压。

在本实施例中，所述限流电路221及上拉电路223可以为任何合适的电阻元件，所述电阻元件与所述外部电源VDD串联于所述电路中，所述微处理器222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。

所述控制电路22还包括滤波电路C1，所述滤波电路C1一端电连接在所述采样节点，所述滤波电路C1另一端接地。

具体的，微处理器222轮流控制第一发射件Dx1、第二发射件Dx2及第三发射件Dx3发射光线，接收单元21接收各发射件轮流发射的光线并根据所述光线的强度产生偏置电压，微处理器采集一个周期下产生的多个偏置电压，并将每个所述偏置电压与预存的偏置电压阈值进行比较，转化成对应的电平信号，根据该组电平信号确定当前液体的液位高度，具体的，请对照上述真值表以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：

若干发射件，每个所述发射件皆设置于所述容器的一侧部，并在竖直方向上间隔预设高度；

接收单元，设置于所述容器的另一侧部，所述若干发射件均与所述接收单元相对，所述接收单元用于接收每个所述发射件发射的光线；

控制电路，分别与每个所述发射件和所述接收单元电连接，用于依次控制不同的所述发射件发射光线，使所述接收单元根据接收到的发射光线产生偏置电压，以根据一个周期内全部发射件发射光线时分别接收到的偏置电压，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，所述各发射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发射件与最低高度的所述发射件之间的发射件高度可调，且各所述发射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，所述若干发射件包括第一发射件、第二发射件及第三发射件，各个所述发射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，所述第一发射件高于所述第二发射件，所述第二发射件高于所述第三发射件，所述接收单元处于所述第二发射件与所述第三发射件之间。

5.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述若干发射件包括第一发射件、第二发射件及第三发射件，各个所述发射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，所述第一发射件高于所述第二发射件，所述第二发射件高于所述第三发射件，所述接收单元处于所述第一发射件与所述第二发射件之间。

6.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述接收单元包括第一接收件与第二接收件，所述第一接收件与所述第二接收件并排且相邻设置于所述容器。

7.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，每个所述发射件皆对应一个所述聚光结构，每个所述发射件的发射光线通过对应的所述聚光结构射向所述接收单元。

8.根据权利要求7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。

9.根据权利要求1至8任一项所述的液位检测装置，其特征在于，

所述控制电路包括若干限流电路、微处理器及上拉电路；

每个所述限流电路一端用于与外部电源电连接，每个所述限流电路另一端与对应的每个所述发射件一端连接，每个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每个所述发射件轮流发射光线；

所述上拉电路一端用于与所述外部电源电连接，所述上拉电路另一端、所述接收单元一端及所述微处理器共同电连接在采样节点，所述接收单元另一端接地，所述微处理器在所述采样节点采样偏置电压。

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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