CN215952692U - 一种多点液位接触式的红外探测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多点液位接触式的红外探测传感器，所述红外探测传感器包括由内向外依次嵌套的发射模块和塑胶外盒，所述塑胶外盒外表面设置有对二甲苯复合膜。在本实用新型中，基于光控液位传感器表面采用真空镀膜工艺涂覆了二甲苯复合膜，保证了在不影响红外光透过率的前提下，大大增加传感器表面的疏水性、疏油性、自清洁性。

Description

一种多点液位接触式的红外探测传感器

技术领域

本实用新型属于红外测试技术领域，涉及红外探测传感器的设计，尤其涉及一种多点液位接触式的红外探测传感器。

背景技术

随着科技的发展，各种各样的产品出现在人们的生活当中，例如电子产品，儿童玩具、生活用品、灯光设备以及传感器等等，这些产品解决了人们生活中遇到的各种各样的问题。传感器作为工业上应用范围广的一款产品非常受到用户的青睐，但是市场现有的光电液位传感器，需要通过棱镜的折射和反射，对液位的高度进行检测；而棱镜需要浸泡在液体中才能对液位的高度变化进行检测，但是因为棱镜长期浸泡在水中，所以棱镜表面容易产生水垢，从而影响到检测的精度及性能。

CN113091851A公开了一种接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质，所述接触式光电液位传感器包括：外壳组件、PCB板、对管组件以及线材密封垫，所述PCB板设置在所述外壳组件内，所述对管组件包括：发射对管以及接收对管，所述发射对管焊接在所述PCB上，所述发射对管焊接在所述PCB上并位于所述发射对管一侧，所述线材密封垫一端焊接在PCB上，所述线材密封垫的另一端设置在所述外壳组件上，所述线材密封圈上设置有进线口，线材通过所述进线口焊接在所述PCB上。

CN208606859U公开了一种光电液位传感器，包括光锥、设置于光锥后方的光发射接收模块和与光发射接收模块连接用于将接收到的光信号转换为电信号并输出的信号处理电路；光发射接收模块为包括红外发射单元和红外接收单元的红外对管，且红外接收单元能够获取接收的光线强度。应用该光电液位传感器，将其安装于加油站人孔井、防渗池或油罐车油罐等需要渗漏检测的位置，当锥头接触液体或被液体浸没时，由于液体和锥头的折射率关系，光线将大部分折射到液体中，只有极少量光线会全反射回红外接收单元中。同时，由于红外接收单元能够获取接收的光线强度，因而根据全反射回来的光线强度，信号处理电路处理后对应输出不同的信号，以表示对应油品或水。

CN112504392A公开了一种光电液位传感器，包括壳体、光电接收器、控制电路及至少一组导光组件，导光组件包括光电发射器、第一导光柱、第二导光柱及第一反射面；控制电路，控制光电发射器发射信号光，并检测光电接收器是否接收到信号光；第一导光柱，将光电发射器发射的信号光导至第一反射面；第一反射面，将第一导光柱导出的光反射至第二导光柱。第二导光柱，由透明导光材料制成，将第一反射面反射的信号光导至光电接收器位置。该发明中，由于信号光在导光柱内传输，可以大大减少了信号光在长距离传输中的损耗，大幅增加了测试的距离，可以将传感器安装在液体容器的顶部位置。此外其光电接收器接收到的杂散光干扰也较少，检测的结果较为精确稳定。

现有的光控液位传感器，当液面位置变化时，可能存在水珠依附在透镜的表面，造成液体浸没透镜的假象，会出现红外发射单元射出的红外光被水珠折射出透镜，使得红外接收单元接收不到或只能接收到少量的光线，进而使得光控液位传感器发出错误信号，是造成传感器检测可靠性低的主要因素，因此，亟需设计开发一种多液位接触式的红外探测传感器以满足实际生产生活的需求，克服现有技术的困难。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种多液位接触式的红外探测传感器，在本实用新型中，基于光控液位传感器表面采用真空镀膜工艺涂覆了二甲苯复合膜，保证了在不影响红外光透过率的前提下，大大增加传感器表面的疏水性、疏油性、自清洁性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种多液位接触式的红外探测传感器，所述红外探测传感器包括由内向外依次嵌套的发射模块和塑胶外盒，所述塑胶外盒外表面设置有对二甲苯复合膜。

在本实用新型中，基于光控液位传感器表面采用真空镀膜工艺涂覆了二甲苯复合膜，保证了在不影响红外光透过率的前提下，大大增加传感器表面的疏水性、疏油性、自清洁性。

在本实用新型中，一种多液位接触式的红外探测传感器的工作原理解释如下：利用红外线的折射及反射原理，在两种不同介质的分界面产生反射或折射现象。当传感器透镜表面浸没液体时，则红外接收单元接收不到或只能接收少量光线，传感器通过感应这一工况变化，输出指定信号，从而启动外部报警或控制电路；当传感器透镜表面没有液体时，则空气与传感器透镜形成另一种分界面，则红外发射单元发出的光直接从透镜反射回红外接收单元，传感器通过感应这一工况变化，改变输出信号，这两种分界面使光电液位传感器内部红外接收单元所接收的的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态。

示例性地，本实用新型中对二甲苯复合膜包括对二甲苯的高聚物和硅陶烯，进一步地，所述对二甲苯复合膜包括在真空条件下，对二甲苯的高聚物和硅陶烯的混合物依次经蒸发、热解和沉积工艺，聚合形成对二甲苯复合膜，所述蒸发过程的温度为110～130℃，所述热解过程的温度为600～700℃，所述沉积过程的温度为25～35℃，所述对二甲苯复合膜通过真空镀膜工艺涂覆至塑胶外盒表面。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述红外探测传感器还包括连接塑胶外盒一端的封装件，所述塑胶外盒与封装件之间依次设置有密封圈、树脂圈和垫片圈。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述封装件为螺母，所述塑胶外盒一端设置有外螺纹，所述螺母通过外螺纹旋入封装所述塑胶外盒。

需要说明的是，本实用新型对塑胶外盒的尺寸、形状和材质等结构特征不作具体要求和特殊限定，塑胶外盒在本实用新型中的作用是提供测试红外光的外在容器，并在其表面涂覆对二甲苯膜，增大探测传感器的疏水性、疏油性、自清洁性，示例性地，本实用新型的塑胶外盒材质为塑料，尤其是IF850塑胶材料，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的塑胶外盒均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对塑胶外盒的尺寸、形状和材质进行适应性调整。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的发射模块包括基板和套设在基板外的测试内盒。

需要说明的是，本实用新型对测试内盒的尺寸、形状和材质等结构特征不作具体要求和特殊限定，测试内盒在本实用新型中的作用是套设于红外接收单元和红外发射单元表面，进一步保护红外单元的测试性能，示例性地，本实用新型的测试内盒材质为塑料，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的测试内盒均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对测试内盒的尺寸、形状和材质进行适应性调整。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述基板为电路控制板。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述基板一端连接电线，将所述电线另一端依次穿过密封圈、树脂圈和垫片圈连接至封装件内壁。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述基板上设置有至少一个红外单元，所述测试内盒内设置有对应所述多个红外单元的隔板。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述红外单元包括对称设置在基板上的至少一对红外接收单元和红外发射单元，所述隔板设置于红外接收单元和红外发射单元之间。

需要说明的是，在本实用新型中红外单元平贴在基板上，使得光路能以垂直与基板的角度被发射和接受，且测试内盒内置隔板，隔板卡在红外发射单元与红外接受单元中间，而塑胶外盒的传感器透镜即可以传导沿着塑胶外盒进来的红外光，也可以传导不是沿着塑胶外盒进来的红外光，隔板的作用就是避免红外接受单元接收到不是沿着塑胶外盒进来的红外光，影响测试效果，从而起到了至关重要的作用。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述塑胶外盒远离封装件的一端设置有透镜部件。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述透镜部件为传感器透镜，所述传感器透镜的夹角为90°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

在本实用新型中，基于光控液位传感器表面采用真空镀膜工艺涂覆了二甲苯复合膜，保证了在不影响红外光透过率的前提下，大大增加传感器表面的疏水性、疏油性、自清洁性。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的多液位接触式的红外探测传感器的结构示意图；

其中，1-塑胶外盒；2-测试内盒；3-基板；4-红外发射单元；5-红外接收单元；6-电线；7-密封圈；8-树脂圈；9-垫片圈；10-螺母；11-对二甲苯复合膜。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种多液位接触式的红外探测传感器，如图1所示，所述红外探测传感器包括由内向外依次嵌套的发射模块和塑胶外盒1，塑胶外盒1外表面设置有对二甲苯复合膜11。

在本实用新型中，基于光控液位传感器表面采用真空镀膜工艺涂覆了二甲苯复合膜，保证了在不影响红外光透过率的前提下，大大增加传感器表面的疏水性、疏油性、自清洁性。

在本实用新型中，一种多液位接触式的红外探测传感器的工作原理解释如下：利用红外线的折射及反射原理，在两种不同介质的分界面产生反射或折射现象。当传感器透镜表面浸没液体时，则红外接收单元5接收不到或只能接收少量光线，传感器通过感应这一工况变化，输出指定信号，从而启动外部报警或控制电路；当传感器透镜表面没有液体时，则空气与传感器透镜形成另一种分界面，则红外发射单元4发出的光直接从透镜反射回红外接收单元5，传感器通过感应这一工况变化，改变输出信号，这两种分界面使光电液位传感器内部红外接收单元5所接收的的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态。

示例性地，本实用新型中对二甲苯复合膜11包括对二甲苯的高聚物和硅陶烯，进一步地，对二甲苯复合膜11包括在真空条件下，对二甲苯的高聚物和硅陶烯的混合物依次经蒸发、热解和沉积工艺，聚合形成对二甲苯复合膜11，蒸发过程的温度为110～130℃，热解过程的温度为600～700℃，沉积过程的温度为25～35℃，对二甲苯复合膜11通过真空镀膜工艺涂覆至塑胶外盒1表面。

红外探测传感器还包括连接塑胶外盒1一端的封装件，进一步地，塑胶外盒1与封装件之间依次设置有密封圈7、树脂圈8和垫片圈9，封装件为螺母10，塑胶外盒1一端设置有外螺纹，螺母10通过外螺纹旋入封装塑胶外盒1。

需要说明的是，本实用新型对塑胶外盒1的尺寸、形状和材质等结构特征不作具体要求和特殊限定，塑胶外盒1在本实用新型中的作用是提供测试红外光的外在容器，并在其表面涂覆对二甲苯膜，增大探测传感器的疏水性、疏油性、自清洁性，示例性地，本实用新型的塑胶外盒1材质为塑料，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的塑胶外盒1均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对塑胶外盒1的尺寸、形状和材质进行适应性调整。

发射模块包括基板3和套设在基板3外的测试内盒2。需要说明的是，本实用新型对测试内盒2的尺寸、形状和材质等结构特征不作具体要求和特殊限定，测试内盒2在本实用新型中的作用是套设于红外接收单元5和红外发射单元4表面，进一步保护红外单元的测试性能，示例性地，本实用新型的测试内盒2材质为塑料，因此可以理解的是，其他能实现此类功能的测试内盒2均可用于本实用新型中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件对测试内盒2的尺寸、形状和材质进行适应性调整。

基板3为电路控制板，进一步地，基板3一端连接电线6，将电线6另一端依次穿过密封圈7、树脂圈8和垫片圈9连接至封装件内壁，基板3上设置有至少一个红外单元，测试内盒2内设置有对应多个红外单元的隔板，进一步地，红外单元包括对称设置在基板3上的至少一对红外接收单元5和红外发射单元4，隔板设置于红外接收单元5和红外发射单元4之间。

需要说明的是，在本实用新型中红外单元平贴在基板3上，使得光路能以垂直与基板3的角度被发射和接受，且测试内盒2内置隔板，隔板卡在红外发射单元4与红外接受单元中间，而塑胶外盒1的传感器透镜即可以传导沿着塑胶外盒1进来的红外光，也可以传导不是沿着塑胶外盒1进来的红外光，隔板的作用就是避免红外接受单元接收到不是沿着塑胶外盒1进来的红外光，影响测试效果，从而起到了至关重要的作用。

塑胶外盒1远离封装件的一端设置有透镜部件，进一步地，透镜部件为传感器透镜，更进一步地，传感器透镜的夹角为90°。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述红外探测传感器包括由内向外依次嵌套的发射模块和塑胶外盒，所述塑胶外盒外表面设置有对二甲苯复合膜，所述红外探测传感器还包括连接塑胶外盒一端的封装件，所述塑胶外盒与封装件之间依次设置有密封圈、树脂圈和垫片圈。

2.根据权利要求1所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述封装件为螺母，所述塑胶外盒一端设置有外螺纹，所述螺母通过外螺纹旋入封装所述塑胶外盒。

3.根据权利要求1所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述的发射模块包括基板和套设在基板外的测试内盒。

4.根据权利要求3所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述基板使得红外接受发射单元处于统一水平面。

5.根据权利要求3所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述基板一端连接电线，将所述电线另一端依次穿过密封圈、树脂圈和垫片圈连接至封装件内壁。

6.根据权利要求3所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述基板上设置有至少一个红外单元，所述测试内盒内设置有对应所述红外单元的隔板。

7.根据权利要求6所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述红外单元包括对称设置在基板上的至少一对红外接收单元和红外发射单元，所述隔板设置于红外接收单元和红外发射单元之间。

8.根据权利要求1所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述塑胶外盒远离封装件的一端设置有透镜部件。

9.根据权利要求8所述的多点液位接触式的红外探测传感器，其特征在于，所述塑胶外盒部件为传感器透镜，所述传感器透镜的夹角为90°。

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