CN216954730U - 一种光电式管道液位检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电式管道液位检测传感器，包括有供液体进出的透明管件以及相固定连接的底盒和上盖，透明管件横向贯穿并卡装于底盒与上盖之间，底盒的内部固定有PCB板，透明管件的底部的一侧固定连接有透镜，PCB板上在透镜的下方分别安装有红外发射管和红外接收管，红外发射管发射的红外光，经透镜进行反射后，被红外接收管接收；或经透明管件中的液体折射后，部分被红外接收管接收或红外接收管接收不到红外光。本实用新型采用光学原理检测管内有无液体，即可判断液位高度，对液体的特性没有要求，检测精度高，性能稳定，整个传感器结构简单，通用性强，易实现，提高了生产率和产品稳定性，良品率高，安装方便。

Description

一种光电式管道液位检测传感器

技术领域

本实用新型涉及光电液位传感器技术领域，具体是一种光电式管道液位检测传感器。

背景技术

光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理，是一种新型接触式点液位测控装置，广泛应用于工业生产和日常生活中的水位检测和水位控制。光电液位传感器具有结构简单、定位精度高，没有机械部件，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀、耗电少、体积小等诸多优点，还具有耐高温、耐高压、耐强腐蚀，化学性质稳定，对被测介质影响小等特征。

光电液位传感器的工作原理为：产品内部包含一个近红外发光二极管和一个光敏接收器。发光二极管所发出的光被导入传感器顶部的透镜。当液体浸没光电液位开关的透镜时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。光电液位开关通过感应这一工况变化，接收器可以驱动内部的电气开关，从而启动外部报警或控制电路。如果没有液体，则发光二极管发出的光直接从透镜反射回接收器。

现有的光电式管道液位检测传感器，结构较为复杂，使得生产较为困难，且在生产过程中易存在良品率及产品稳定性不理想的问题。而现有的夹管式液位检测传感器，虽然能够直接装夹于管道的外部，但是对管道的透明度有较高的要求；此外，在实际使用过程中，由于管道的管径不同，因此安装时会受到很大的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种光电式管道液位检测传感器，采用光学原理检测管内有无液体，即可判断液位高度，对液体的特性没有要求，能够提高检测精度、生产率和产品稳定性，保证性能稳定和通用性，其结构简单，易实现，良品率高，安装方便。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光电式管道液位检测传感器，包括有供液体进出的透明管件以及相固定连接的底盒和上盖，其特征在于：所述的透明管件横向贯穿并卡装于所述底盒与上盖之间，所述底盒的内部固定有PCB板，所述透明管件的底部的一侧固定连接有透镜，所述的PCB板上在所述透镜的下方分别安装有红外发射管和红外接收管，所述的红外发射管发射的红外光，经所述透镜进行反射后，被所述红外接收管接收；或经所述透明管件中的液体折射后，部分被所述红外接收管接收或红外接收管接收不到红外光。

进一步的，所述的透明管体在与所述透镜相邻的一侧内壁为与透镜的一侧斜边相匹配的斜面。

进一步的，所述的底盒和上盖均采用非透明的塑胶件。

进一步的，所述的透镜位于所述底盒中。

进一步的，所述透明管件的底部固定连接有遮挡红外光的第一遮挡件，所述第一遮挡件的底端与所述PCB板的上表面相抵接；所述的PCB板上设有贯穿其上、下端面的通槽，所述底盒的内侧底面上具有一体连接的第二遮挡件，所述第二遮挡件的上端向上穿过所述通槽，并与所述透镜的下表面相抵接。

进一步的，所述的第一遮挡件的第二遮挡件均采用非透明的塑胶件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用底盒和上盖来安装和固定透明管件和PCB板，并采用透明管件供液体进出，在透明管件的底部的一侧固定连接透镜，在PCB板上安装红外发射、接收管，红外发射管发射的红外光，经透镜进行反射后，被红外接收管接收，表明管内无液体；或经透明管件中的液体折射后，部分被红外接收管接收或红外接收管接收不到红外光，表明管内有液体，即采用光学原理检测管内有无液体，即可判断液位高度，对液体的特性没有要求，检测精度高，性能稳定，整个传感器结构简单，通用性强，易实现，提高了生产率和产品稳定性，良品率高，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构爆炸图。

图2为图1中A部分的结构放大示意图。

图3为本实用新型的结构剖视图，图中，箭头所示方向为红外光的传播方向。

图4为本实用新型的电路结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-4，一种光电式管道液位检测传感器，包括有供液体进出的透明管件1以及相固定连接的底盒2和上盖3，透明管件1横向贯穿并卡装于底盒2与上盖3之间，底盒2的内部固定有PCB板4，透明管件1的底部的一侧固定连接有透镜5，PCB板4上在透镜5的下方分别安装有红外发射管7和红外接收管8，红外发射管7发射的红外光，经透镜5进行反射后，被红外接收管8接收；或经透明管件1中的液体折射后，部分被红外接收管接收8或红外接收管8接收不到红外光。

本实用新型中，透明管体1在与透镜5相邻的一侧内壁为与透镜5的一侧斜边相匹配的斜面。由此，能够与透镜5相适应，实现对透明管体1的内部有无液体进行检测，保证检测精度。

需要说明的是，通常情况下，透明管体1的内壁的截面呈正六边形，既实现了透明管体1在与透镜5相邻的一侧内壁为与透镜5的一侧斜边相匹配的斜面，即使得透镜5的两侧边的夹角为90°，又便于实现和加工。

本实用新型中，底盒2和上盖3均采用非透明的塑胶件。

本实用新型中，透镜5位于底盒1中。

本实用新型中，透明管件1的底部固定连接有遮挡红外光的第一遮挡件9，第一遮挡件9的底端与PCB板4的上表面相抵接；PCB板4上设有贯穿其上、下端面的通槽10，底盒2的内侧底面上具有一体连接的第二遮挡件6，第二遮挡件6的上端向上穿过通槽10，并与透镜5的下表面相抵接。

由此，通过设置第一遮挡件9和第二遮挡件6，既起到支撑透明管体1的作用，又能够起到遮挡红外光，避免对检测造成干扰。

本实用新型中，第一遮挡件9的第二遮挡件6均采用非透明的塑胶件。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

工作时，当透明管件1内没有液体时，红外发射管7发射的红外光，经过透镜5的反射，被红外接收管8接收，此时判定为无液体状态。

当透明管件1内有液体时，红外发射管7发射的红外光，在液体中产生了折射，红外光无法经过透镜5反射，红外接收管8接收不到红外光；或仅有一小部分的红外光经过透镜5反射，被红外接收管8接收，此时判定为有液体状态。

具体的，参见图4，

红外发射管7采用红外光发射二极管IR1，电阻R1为调节红外光发射二极管IR1的发射功率所使用的限流电阻；

红外接收管8采用红外光接收三极管Q1，电阻R2为调节红外光接收三极管Q1工作状态饱和电压的下拉电阻。

当透明管体1的内部有液体时，透镜5与液体接触，红外光发射二极管IR1发射出来的红外光大部分穿透透镜5折射到液体上，只有少部分红外光通过透镜5反射给红外光接收三极管Q1，红外光接收三极管Q1的CE结电阻增大，从而使电阻R2上的电压降低；

当透明管体1内部没有液体时，透镜5与空气接触，红外光发射二极管IR1发射出来的红外光大部分经过透镜5反射给红外光接收三极管Q1，红外光接收三极管Q1的CE结电阻减小，从而使电阻R2上的电压增加。

由此，通过检测电阻R2上的电压的变化，即可判断透明管体1的内部有无液体。

需要说明的是，为了保证密封性能，透明管件1与底盒2和上盖3的结合部以及底盒2与上盖3的结合部应当采用密封垫、密封圈和/或密封胶进行密封。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种光电式管道液位检测传感器，包括有供液体进出的透明管件以及相固定连接的底盒和上盖，其特征在于：所述的透明管件横向贯穿并卡装于所述底盒与上盖之间，所述底盒的内部固定有PCB板，所述透明管件的底部的一侧固定连接有透镜，所述的PCB板上在所述透镜的下方分别安装有红外发射管和红外接收管，所述的红外发射管发射的红外光，经所述透镜进行反射后，被所述红外接收管接收；或经所述透明管件中的液体折射后，部分被所述红外接收管接收或红外接收管接收不到红外光。

2.根据权利要求1所述的一种光电式管道液位检测传感器，其特征在于：所述的透明管件在与所述透镜相邻的一侧内壁为与透镜的一侧斜边相匹配的斜面。

3.根据权利要求1所述的一种光电式管道液位检测传感器，其特征在于：所述的底盒和上盖均采用非透明的塑胶件。

4.根据权利要求3所述的一种光电式管道液位检测传感器，其特征在于：所述的透镜位于所述底盒中。

5.根据权利要求3所述的一种光电式管道液位检测传感器，其特征在于：所述透明管件的底部固定连接有遮挡红外光的第一遮挡件，所述第一遮挡件的底端与所述PCB板的上表面相抵接；所述的PCB板上设有贯穿其上、下端面的通槽，所述底盒的内侧底面上具有一体连接的第二遮挡件，所述第二遮挡件的上端向上穿过所述通槽，并与所述透镜的下表面相抵接。

6.根据权利要求5所述的一种光电式管道液位检测传感器，其特征在于：所述的第一遮挡件的第二遮挡件均采用非透明的塑胶件。

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