CN217424498U

CN217424498U - 水箱液位检测装置和系统

Info

Publication number: CN217424498U
Application number: CN202221423295.XU
Authority: CN
Inventors: 任富佳; 俞晓文; 黄相玉; 阮华平; 宋小明
Original assignee: Hangzhou Robam Appliances Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Robam Appliances Co Ltd
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2032-06-02

Abstract

本实用新型提供了一种水箱液位检测装置和系统，包括：水箱、联动架、光发射器、驱动机构、光接收器、不透光浮子和控制线路板；驱动机构、光发射器和光接收器分别与控制线路板电连接；不透光浮子设置在水箱的内部，光发射器和光接收器相对设置在水箱的外部两侧，光发射器和光接收器固定在联动架上；光发射器和光接收器用于在驱动机构的作用下在不透光浮子的移动路径上下运动，且光发射器和光接收器处于同一高度。不透光浮子随着水箱液位的变化上下运动，通过相对设置在水箱的外部两侧的光发射器和光接收器可以检测不透光浮子的高度，基于不透光浮子的高度可以确定水箱的液位，可以对水箱内的液位进行精确检测，提高用户的体验感，并且结构简单。

Description

水箱液位检测装置和系统

技术领域

本实用新型涉及液位检测技术领域，尤其是涉及一种水箱液位检测装置和系统。

背景技术

随着社会经济和技术的发展，电蒸箱、蒸烤一体机等电烹饪器具已经成为很多家庭生活中必不可少的烹饪电器。目前市场上电蒸箱、蒸烤一体机等主要是以水箱供水为主，水箱上可以设置相应的水位检测装置以实现对水位的检测。

然而，目前的水位检测装置仅可以检测最高水位和最低水位，最低水位用以提醒用户水箱缺水需要对其进行加水，最高水位用来提醒用户废水箱已满，需要将废水箱内的废水移除。但是，水箱内的水位关系到烹饪器具工作的连续性，如果只可以检测最高水位和最低水位，就只能对最低水位和最高水位进行粗糙的提醒，无法让用户直接知道水箱内的水位，对水箱内水量的工作时间进行预判，造成用户的体验感较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水箱液位检测装置和机器，以对水箱内的液位进行精确检测，提高用户的体验感。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种水箱液位检测装置，包括：水箱、联动架、光发射器、驱动机构、光接收器、不透光浮子和控制线路板；驱动机构、光发射器和光接收器分别与控制线路板电连接；不透光浮子设置在水箱的内部，光发射器和光接收器相对设置在水箱的外部两侧，光发射器和光接收器固定在联动架上；光发射器和光接收器用于在驱动机构的作用下在不透光浮子的移动路径上下运动，且光发射器和光接收器处于同一高度。

在本申请较佳的实施例中，上述水箱的内壁上设置有导向轨道，不透光浮子在导向轨道内上下运动。

在本申请较佳的实施例中，上述导向轨道的腔体竖直设置，导向轨道的腔体与水箱连通。

在本申请较佳的实施例中，上述导向轨道的下端与水箱的底部连接，导向轨道的上端与水箱的顶部连接。

在本申请较佳的实施例中，上述不透光浮子、光发射器和光接收器的运动轨迹处于同一平面。

在本申请较佳的实施例中，上述驱动机构包括滑块、导轨和驱动源，驱动源与控制线路板电连接，滑块连接在导轨上；光发射器安装在滑块上；滑块在导轨中上下运动，光发射器在滑块的作用下上下运动。

在本申请较佳的实施例中，上述至少一面水箱的侧壁面为透明光滑壁面。

在本申请较佳的实施例中，上述光发射器和联动架的第一接触面与联动架相对转动；光接收器和联动架的第二接触面也与联动架相对转动。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种水箱液位检测系统，包括：支架、箱体和上述的水箱液位检测装置；水箱液位检测装置的水箱可拆卸地安装在支架上。

在本申请较佳的实施例中，上述支架的包括竖向孔和横向孔，联动架通过竖向孔和横向孔进行运动。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置和系统，设置在水箱的内部的不透光浮子随着水箱液位的变化上下运动，通过相对设置在水箱的外部两侧的光发射器和光接收器可以检测不透光浮子的高度，基于不透光浮子的高度可以确定水箱的液位，可以对水箱内的液位进行精确检测，提高用户的体验感，并且结构简单。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置的外部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种蒸箱的结构示意图。

图标：

1-水箱；2-联动架；3-光发射器；4-驱动机构；5-光接收器；6-不透光浮子；7-支架；8-箱体；41-滑块；42-导轨；43-驱动源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

目前，随着社会经济和技术的发展，电蒸箱、蒸烤一体机等电烹饪器具已经成为很多家庭生活中必不可少的烹饪电器。目前市场上电蒸箱、蒸烤一体机等主要是以水箱供水为主，水箱上可以设置相应的水位检测装置以实现对水位的检测。

然而，现有的水位检测装置仅可以检测最高水位和最低水位，最低水位用以提醒用户水箱缺水需要对其进行加水，最高水位用来提醒用户废水箱已满，需要将废水箱内的废水移除。

针对蒸箱这种水箱体积较小的产品来说，对水箱内水位的判定直接关系到烹饪器具工作的连续性，通过固定结构对最低水位和最高水位进行检测，无法让用户直接知道水箱内的水位，对水箱内水量的工作时间进行预判。若在烹饪过程中出现缺水报警而使得机器停止运行，会导致烹饪过程连续性收到影响，影响用户体验。

为了解决上述现有的水位检测装置仅可以检测最高水位和最低水位的问题，可以在水位检测装置中设置磁性浮标和干簧管，干簧管对应于磁性浮标的移动路径上下移动，可以在检测到干簧管的吸合导通信号后，计算水箱内初始水位数据。上述水位检测装置通过驱动机构可以使得干簧管和水箱内的磁性浮标相互感应来检测水位，可以在单设置一个干簧管的情况下即能获取水箱内任意初始水位数据。

然而，上述水位检测装置存在检测机构复杂、精度较差的问题。蒸箱内水箱整体高度较低，而磁性浮子内部含磁性材料，密度较大，为保证浮子能够顺利上浮，浮子的体积会相对较大，因此当水位低于一定高度时并不能够让其上浮，大尺寸浮子对于低水位的水量检测不敏感，存在较大的误差，且运动结构较为复杂，对控制的要求比较高。

基于此，本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置和系统，可以提供一种能够获取水箱内任意高度水位数据的水箱水位检测装置，对水箱内的液位进行精确检测，提高用户的体验感。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种水箱液位检测装置进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供一种水箱液位检测装置，参见图1所示的一种水箱液位检测装置的内部结构示意图和图2所示的一种水箱液位检测装置的外部结构示意图，如图1和图2所示，该水箱液位检测装置包括：水箱1、联动架2、光发射器3、驱动机构4、光接收器5、不透光浮子6和控制线路板；驱动机构4、光发射器3和光接收器5分别与控制线路板电连接；

不透光浮子6设置在水箱1的内部，光发射器3和光接收器5相对设置在水箱1的外部两侧，光发射器3和光接收器5固定在联动架2上；

光发射器3和光接收器5用于在驱动机构4的作用下在不透光浮子6的移动路径上下运动，且光发射器3和光接收器5处于同一高度。

不透光浮子设置在水箱的内部，水箱的内部可以设置有水，不透光浮子可以漂浮在水面上，随着水面的升高和降低不透光浮子可以上下移动。

驱动机构可以驱动光发射器和光接收器在不透光浮子的移动路径同时上下运动。如果光发射器、光接收器和不透光浮子没有处在同一高度，光接收器可以接收光发射器发出的较高强度的光信号；如果光发射器、光接收器和不透光浮子处在同一高度，光发射器发出的光信号会被不透光浮子阻挡，因此，光接收器接收的光信号的强度较低。

综上，可以根据光接收器接收的光信号的强度确定不透光浮子的位置，从而进一步确定水箱的液位。此外，本实施例提供更多水箱液位检测装置，可以通过不透光浮子的高度精确地确定水箱内任意高度的液位，从而对水箱内的液位进行精确检测。

实施例二：

本实施例提供了另一种水箱液位检测装置，在上述实施例的基础上实现，为了进一步对水箱内的液位进行精确检测，本实施例的水箱的内壁上设置有导向轨道，不透光浮子在导向轨道内上下运动。

为了保证不透光浮子仅在水箱内部上下运动，可以在水箱的内壁上设置有导向轨道，导向轨道的腔体竖直设置，导向轨道的腔体与水箱连通。

导向轨道内具有竖直设置且与水箱连通的腔体，不透光浮子设置在的导向轨道的腔体内，不透光浮子因此可以随着上述竖直设置的腔体在导向轨道内上下运动。

其中，为了保证不透光浮子可以移动至水箱的任意高度，可以设置导向轨道的下端与水箱的底部连接，导向轨道的上端与水箱的顶部连接。

通过上述设置，不透光浮子可以在导向轨道内移动至水箱的任意高度。可以通过不透光浮子的高度精确地确定水箱内任意高度的液位，从而对水箱内的液位进行精确检测。

此外，本实施例提供的不透光浮子、光发射器和光接收器的运动轨迹处于同一平面。本实施例提供的水位检测装置的光发射器和光接收器相对设置在水箱的两侧，通过联动架同时进行上移或下降，始终处于正对处于同一高度。因此，不透光浮子、光发射器和光接收器的运动轨迹处于同一平面。

如图1所示，驱动机构4包括滑块41、导轨42和驱动源43；驱动源43与控制线路板电连接，滑块41连接在导轨42上；光发射器3安装在滑块41上；滑块41在导轨42中上下运动，光发射器3在滑块41的作用下上下运动。

驱动源与控制线路板电连接，因此可以通过控制线路板驱动驱动机构的驱动源。导轨的运动方向竖直，与不透光浮子的运动方向一致，滑块在导轨内上下移动；光发射器安装在滑块上，光发射器的发射端可以紧靠水箱壁面，光接收器的接收端也可以紧靠水箱壁面，可以保证光发射器的发射端发射的光信号尽可能地被光接收器的接收端接收。

具体地，本实施例中的至少一面水箱的侧壁面为透明光滑壁面。透明光滑壁面可以是光接收器的发射端紧靠的水箱壁面和光接收器的接收端紧靠的水箱壁面，光能够从一侧为透明光滑壁面透过到达另一侧为透明光滑壁面，不对光进行发散，可以保证光发射器的发射端发射的光信号尽可能地被光接收器的接收端接收。

此外，光发射器和联动架的第一接触面可以与联动架相对转动；光接收器和联动架的第二接触面也可以与联动架相对转动。联动架和光发射器、联动架和光接收器之间可以不是刚性连接，其接触面和联动架的孔可发生相对转动。

本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置，设置在水箱的内部的不透光浮子随着水箱液位的变化上下运动，通过相对设置在水箱的外部两侧的光发射器和光接收器可以检测不透光浮子的高度，基于不透光浮子的高度可以确定水箱的液位，可以对水箱内的液位进行精确检测，提高用户的体验感，并且结构简单。

除此以外，本实施例中的至少一面水箱的侧壁面为透明光滑壁面，光能够从一侧为透明光滑壁面透过到达另一侧为透明光滑壁面，不对光进行发散，可以保证光发射器的发射端发射的光信号尽可能地被光接收器的接收端接收。

实施例三：

本实用新型实施例提供一种水箱液位检测系统，参见图3所示的一种水箱液位检测系统的结构示意图，如图2和图3所示，该水箱液位检测系统包括：支架7、箱体8和上述的水箱液位检测装置，水箱液位检测装置的水箱1可拆卸地安装在支架7上。

其中，支架的可以包括竖向孔和横向孔，联动架通过竖向孔和横向孔进行运动。

本实施例的水箱液位检测系统可以为厨房电器，具体地，可以为蒸箱。以蒸箱为例，参见图4所示的一种蒸箱的结构示意图，蒸箱可以包括：箱体8、支架7、水箱1和上述水箱液位检测装置，箱体8上方设置有用于安装水箱的水箱下支架7，水箱1能拆卸的安装在水箱下支架7上进行取放，水箱下支架7的开有竖向孔和横向孔两排孔，供联动架进行运动，使得左右两侧的光发射器和光接收器同步。

对于上述水箱液位检测系统，可以通过下述方式检测水箱的液位：

(1)水箱的不透光浮子可以随着水箱内部存储的水在导向轨道内上下移动至初始水位。水箱的驱动结构驱动光发射器和光接收器自设定位置按照设定路线上下移动至初始水位后，不透光浮子阻挡光线导致光接收器接收不到光发射器的光信号。当通过光接收器检测不到光信号时，可以根据光发射器移动的距离或移动时间计算水箱内的初始水位高度H_Water，即水箱的初始液位。例如：将光发射器移动的距离直接作为初始水位高度H_Water，或者将光发射器的移动时间与预先获取的光发射器的移动速度相乘，可以得到初始水位高度H_Water。

(2)驱动机构驱动光发射器和光接收器按照设定路线进行上下移动，如果完成上下移动之后，光接收器始终能检测到光信号时，则判定水箱未放置或者未放置到位；如果驱动机构可以驱动光发射器和光接收器按照设定路线进行上下移动时，出现某一时间点光接收器检测不到光信号，则判断水箱放置到位。

(3)驱动结构的滑轨以及光发射器可以在蒸箱开始时或工作结束后，驱动结构驱动光发射器和光接收器到达设定位置，设定位置即光接收器检测不到光信号的位置。

(4)此外，本实施例还可以根据计算水箱内初始的水位数据以及蒸箱当前工作模式对应的时间-耗水曲线计算水箱内水量的预计工作时间、当前预计水量、当前水量的预计工作时间和工作以后的剩余水量。

具体地，还可以基于水箱的液位确定水箱的预计水量。水箱的预计水量可以根据水箱内液面高度积分计算得到。积分是微积分学与数学分析里的一个核心概念，采用积分可以计算得到变截面在积分域形成的体积。

可以通过以下算式基于水箱的液位确定水箱的预计水量：

其中，V_Water为水箱的预计水量，H_Water为水箱的液位，A(H)为预先设定的水箱在高度路径上的面积变化函数。A(H)可以与设计的水箱结构形状有关。

具体地，可以基于水箱的预计水量确定初始水量的预计工作时间。水箱内初始水量的预计工作时间可以根据水箱内初始液面高度计算得到的水量和当前工作模式时间-耗水曲线计算得到。

可以通过以下算式基于水箱的预计水量确定初始水量的预计工作时间：

其中，t_estimated为搜索初始水量的预计工作时间，V₀为机器在预热阶段的耗水量，T₀为预热阶段的时长，V_rated为水箱的额定容积，T_Duration水箱在额定容积的水量状态下的续航时间。其中，V₀、T₀、V_rated、T_Duration可以预先获取或计算得到。

具体地，还可以基于初始水量的预计工作时间确定水箱的剩余水量。机器运行烹饪程序以后，水箱内剩余水量可工作的预计时间是根据初始水量的预计工作时间和机器已工作的时间计算得到。

可以通过以下算式基于初始水量的预计工作时间确定水箱的剩余水量：t＝t_estimated-t_operation；其中，t为初始水量的预计工作时间，t_operation为机器的运行时长。

本实用新型实施例提供的一种水箱液位检测装置和系统，提出一种通过检测光信号判断水位高度的方式。该方式中，可以将不透明浮子、光发射器、光接收器放置于同一平面上，通过不透明浮子遮挡光发射器和光接收器之间的光路，让光接收器检测不到信号来判断浮子和水位的位置，可以通过驱动机构的来回扫描发生的移动距离或时间进行位置的判定，可以对水箱内的液位进行精确检测，还可以根据水位计算得到预计工作时间，从而提高用户的体验感，并且结构简单。

本实用新型实施例提供的水箱液位检测系统，与上述实施例提供的水箱液位检测装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和/或电子设备的具体工作过程，可以参考前述方式实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种水箱液位检测装置，其特征在于，包括：水箱、联动架、光发射器、驱动机构、光接收器、不透光浮子和控制线路板；所述驱动机构、所述光发射器和所述光接收器分别与所述控制线路板电连接；

所述不透光浮子设置在所述水箱的内部，所述光发射器和所述光接收器相对设置在所述水箱的外部两侧，所述光发射器和所述光接收器固定在所述联动架上；

所述光发射器和所述光接收器用于在所述驱动机构的作用下在所述不透光浮子的移动路径上下运动，且所述光发射器和所述光接收器处于同一高度。

2.根据权利要求1所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述水箱的内壁上设置有导向轨道，所述不透光浮子在所述导向轨道内上下运动。

3.根据权利要求2所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述导向轨道的腔体竖直设置，所述导向轨道的腔体与所述水箱连通。

4.根据权利要求2所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述导向轨道的下端与所述水箱的底部连接，所述导向轨道的上端与所述水箱的顶部连接。

5.根据权利要求1所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述不透光浮子、所述光发射器和所述光接收器的运动轨迹处于同一平面。

6.根据权利要求1所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括滑块、导轨和驱动源；

所述驱动源与所述控制线路板电连接，所述滑块连接在所述导轨上；所述光发射器安装在所述滑块上；

所述滑块在所述导轨中上下运动，所述光发射器在所述滑块的作用下上下运动。

7.根据权利要求1所述的水箱液位检测装置，其特征在于，至少一面所述水箱的侧壁面为透明光滑壁面。

8.根据权利要求1所述的水箱液位检测装置，其特征在于，所述光发射器和所述联动架的第一接触面与所述联动架相对转动；所述光接收器和所述联动架的第二接触面也与所述联动架相对转动。

9.一种水箱液位检测系统，其特征在于，包括：支架、箱体和权利要求1-8任一项所述的水箱液位检测装置；

所述水箱液位检测装置的水箱可拆卸地安装在所述支架上。

10.根据权利要求9所述的水箱液位检测系统，其特征在于，所述支架的包括竖向孔和横向孔，所述联动架通过所述竖向孔和所述横向孔进行运动。