CN218545841U - 一种光电液位感应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电液位感应装置，包括外壳及设置外壳上的测量管、光源发射模块、第一光源检测组件和一个或多个第二光源检测组件；光源发射模块发射的光线经过第二光源检测组件的反射来回穿过测量管，光线接触测量管介质后被液面反射或被介质削弱，最终根据第一光源检测组件和各个第二光源检测组件的对光线的检测数据，最终确定测量管内介质的液面高度。本实用新型结构简单、测量速度快、测量数据准确度高，同时还具有能定量更多液位的优点。

Description

一种光电液位感应装置

技术领域

本实用新型属于水质监测仪器技术领域，具体涉及一种光电液位感应装置。

背景技术

在现有水质在线监测设备中，一般需要向分析仪中自动添加不同的化学试剂，添加的化学试剂需要精确计量。目前，一般采用红外对射检测法对测量管内的化学试剂进行测量，即发射一束红外光源穿透测量管后照射到红外接收器，随着测量管内液体液位的升高，当红外光穿过测量管内的液体时红外接收器接收到的电信号产生变化，此时可以判断测量管内液位高度，基于此原理而应用于在线设备体积的定量。上述方法一般称为光电液位开关，即只有液位到达某一位置，对红外接收器接收到的信号产生，才能判断出液位达到某一高度。故一般定量一个液位时，需要一对红外发射器与红外接收器，如需要定量多个液位时，则需要多对红外发射器与红外接收器，如此则结构比较复杂，成本也很高。另外由于每束光源的独立性，难以通过其他红外接收器判断测量的真假信号，由此可能会导致在线监测仪器测试数据的失真。

发明内容

为能实现水质在线监测仪中光电液位装置能定量多个液位，解决现在技术中存在测量液位高度单一或结构复杂的问题，本实用新型提供一种光电液位感应装置，包括外壳2和设置在外壳2内的测量管1，在外壳2上还设置有光源发射组件3，所述光源发射组件3倾斜地设置在外壳2上，在外壳2上还设置有第一光源检测组件4a和一个或多个第二光源检测组件4，所述第二光源检测组件4用于检测光源信号，同时还用于反射部分光源至下游光源检测组件；所述第一光源检测组件4a包括传感器固定座42、光源接收传感器43和传感器固定件44，传感器固定件44用于将光源接收传感器43固定在传感器固定座42内；所述光源发射组件3和第一光源检测组件4a分别设置在靠近测量管1两端的外壳2上，所述第二光源检测组件4均设置在光源发射组件3和第一光源检测组件4a之间的外壳2上，且最靠近光源发射组件3的第二光源检测组件4设置在光源发射组件3对面的外壳2上，相邻的两个第二光源检测组件4分别设置在外壳2的相对的两个面上；最靠近第一光源检测组件4a的第二光源检测组件4设置在第一光源检测组件4a对面的外壳2上。

在一种具体的实施方式中，光源发射组件3包括光源固定座31、光源32和光源固定件33，光源固定件33用于光源32固定在光源固定座31内。

在一种具体的实施方式中，第二光源检测组件4包括分光片41、传感器固定座42、光源接收传感器43和传感器固定件44，所述传感器固定件44用于将光源接收传感器43固定在传感器固定座32内，分光片41设置在传感器固定座32上。

在一种具体的实施方式中，第二光源检测组件4设置数量为1～6个。

在一种具体的实施方式中，所述测量管1材质为石英玻璃管。

在一种具体的实施方式中，所述光源32采用可见光光源或红外光源。

在一种具体的实施方式中，所述测量管1上端设置有上管路接头22和上固定件21，上固定件21用于将上管路接头22压紧在测量管1上端，并同时与外壳2连接固定。

在一种具体的实施方式中，所述测量管1下端设置有下接头23、下固定件24和下管路接头25，所述下管路接头25通过螺纹固定在下接头23的下端，下固定件24用于将下接头23压紧在测量管1下端，并同时与外壳2连接固定。

在一种具体的实施方式中，所述光源接收传感器43采用硅光电池。

在一种具体的实施方式中，所述测量管1为竖直设置的圆管，所述外壳2为竖直设置的长方体结构，所述外壳2的两相对竖侧面用于安装所述光源发射组件3、第一光源检测组件4a和第二光源检测组件4，所述外壳2的另外两相对竖侧面中至少有一个面采用全部或部分镂空设置，且在镂空位置设置透明盖板覆盖。

本实用新型具有测量速度快、准确度高的特点，与现有技术相比，本实用新型还具有能定量更多液位的优点，且结构简单、造价低的特点。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施例的结构分解图。

图2为本实用新型的原理示意图。

图中各标号对应部件名称如下：

1-测量管；2-外壳；21-上固定件；22-上管路接头；23-下接头；24-下固定件；25-下管路接头；3-光源发射组件；31-光源固定座；32-光源；33-光源固定件；4-第二光源检测组件；41-分光片；42-传感器固定座；43-光源接收传感器；44-传感器固定件；4a-第一光源检测组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种光电液位感应装置，包括外壳2和设置在外壳2内的测量管1，所述测量管1上端设置有上管路接头22和上固定件21，上固定件21用于将上管路接头22压紧在测量管1上端，并同时与外壳2连接固定。测量管1下端设置有下接头23、下固定件24和下管路接头25，所述下管路接头25通过螺纹固定在下接头23的下端，下固定件24用于将下接头23压紧在测量管1下端，并同时与外壳2连接固定。上管路接头22和下管路接头25用于与外接管路连接。为减少测量管1对光源的削减作用，测量管1的材质优选采用石英玻璃管。

所述测量管1为竖直设置的圆管，所述外壳2为竖直设置的长方体结构，所述外壳2的两相对竖侧面用于安装所述光源发射组件3、第一光源检测组件4a和第二光源检测组件4，为便于观察测量管1内介质情况，所述外壳2的另外两相对竖侧面中至少有一个面采用全部或部分镂空设置，且在镂空位置设置透明盖板覆盖。。

光源发射组件3倾斜向下地设置在外壳2的上端，光源发射组件3包括光源固定座31、光源32和光源固定件33，光源固定件33将光源32固定在光源固定座31内。在外壳2上还设置有第一光源检测组件4a和4个第二光源检测组件4，所述第一光源检测组件4a包括传感器固定座42、光源接收传感器43和传感器固定件44，所述传感器固定件44用于将光源接收传感器43固定在传感器固定座42内；所述第二光源检测组件4用于检测光源信号，同时还用于反射部分光源至下游光源检测组件，包括分光片41、传感器固定座42、光源接收传感器43和传感器固定件44，所述传感器固定件44将光源接收传感器43固定在传感器固定座32内，分光片41设置在传感器固定座32上；所述第一光源检测组件4a设置在外壳2的下端，第二光源检测组件4均设置在光源发射组件3和第一光源检测组件4a之间的外壳2上，且最靠近光源发射组件3的第二光源检测组件4设置在光源发射组件3对面的外壳2上，相邻的两个第二光源检测组件4分别设置在外壳2的相对的两个面上；最靠近第一光源检测组件4a的第二光源检测组件4设置在第一光源检测组件4a对面的外壳2上。

本实施例中，为了说明方便，将光源发射组件3本侧的两个第二光源检测组件4从上到下命名为左一光源检测组件和左二光源检测组件，将光源发射组件3对侧的两个第二光源检测组件4从上到下命名为右一光源检测组件和右二光源检测组件。从图1可以看出，光源发射组件3发射光线的方向倾斜向下，右一光源检测组件高度低于光源发射组件3的高度，左一光源检测组件高度低于右一光源检测组件的高度，右二光源检测组件高度低于左一光源检测组件的高度，左二光源检测组件高度低于右二光源检测组件的高度，第一光源检测组件4a高度低于左二光源检测组件的高度。因第二光源检测组件4均设置有分光片41，此分光片41经过特殊处理能够允许部分光线透过的同时能够反射其余的光线。故当光源发射组件3斜向下射出光线后，照射到右一光源检测组件后，部分光线被反射至左一光源检测组件。同样的道理，光线在各个第二光源检测组件4之间反射后最终进入第一光源检测组件4a。在此过程中，在测量管1内形成了五条测量光线，各个第二光源检测组件4除了反射的部分光线，还对透过分光片1的光线由光源接收传感器43进行了检测，各个光源检测组件检测到光线信号值会输入至单独设置的控制器中处理和分析。本实用新型中各个光源检测组件中设置的光源接收传感器43优选采用硅光电池。

结合实施例说明光电液位感应装置工作流程：通过操作控制外部设置的蠕动泵和控制阀将需要定量的介质缓慢输送至测量管1中，在此过程中测量管1内的液位缓慢提高。当液面升高过程中会出现两种情况，第一种是当五条测量光线中的某一条光线照射到液面表面时，液面对光线产生反射效果。此时，在液面下方的各个光源检测组件接收不到光线信号，由此可以判断出此时液位的高度；第二种是当蠕动泵运转问题导致测量管内液位增加过快，未能捕捉到光线恰好被液面反射的情况，此时光线从测量管1内介质侧面穿过，因超过介质前后的光线信号会产生变化，此时通过控制器判断两侧各相邻的光源检测组件接收到光线信号数值差别，也能判断出此时介质液位所处的高度。

作为本实用新型更佳的实施例，根据光电液位感应装置使用场合和精度要求的不同，第二光源检测组件4的数量相应调整，一般测量管1越长，需要测量的精度越高，设置的第二光源检测组件4数量越多，优选设置数量为1～6个。

作为本实用新型更佳的实施例，为保证光源对不同颜色介质的适应性，光源32采用可见光光源或红外光源。

实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光电液位感应装置，包括外壳(2)和设置在外壳(2)内的测量管(1)，在外壳(2)上还设置有光源发射组件(3)，其特征在于：所述光源发射组件(3)倾斜地设置在外壳(2)上，在外壳(2)上还设置有第一光源检测组件(4a)和一个或多个第二光源检测组件(4)，所述第二光源检测组件(4)用于检测光源信号，同时还用于反射部分光源至下游光源检测组件；所述第一光源检测组件(4a)包括传感器固定座(42)、光源接收传感器(43)和传感器固定件(44)，所述传感器固定件(44)用于将光源接收传感器(43)固定在传感器固定座(42)内；所述光源发射组件(3)和第一光源检测组件(4a)分别设置在靠近测量管(1)两端的外壳(2)上，所述第二光源检测组件(4)均设置在光源发射组件(3)和第一光源检测组件(4a)之间的外壳(2)上，且最靠近光源发射组件(3)的第二光源检测组件(4)设置在光源发射组件(3)对面的外壳(2)上，相邻的两个第二光源检测组件(4)分别设置在外壳(2)的相对的两个面上；最靠近第一光源检测组件(4a)的第二光源检测组件(4)设置在第一光源检测组件(4a)对面的外壳(2)上。

2.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述光源发射组件(3)包括光源固定座(31)、光源(32)和光源固定件(33)，所述光源固定件(33)用于光源(32)固定在光源固定座(31)内。

3.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述第二光源检测组件(4)包括分光片(41)、传感器固定座(42)、光源接收传感器(43)和传感器固定件(44)，所述传感器固定件(44)用于将光源接收传感器(43)固定在传感器固定座(42)内，分光片(41)设置在传感器固定座(42)上。

4.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述第二光源检测组件(4)设置数量为1～6个。

5.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述测量管(1)材质为石英玻璃管。

6.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述光源(32)采用可见光光源或红外光源。

7.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述测量管(1)上端设置有上管路接头(22)和上固定件(21)，上固定件(21)用于将上管路接头(22)压紧在测量管(1)上端，并同时与外壳(2)连接固定。

8.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述测量管(1)下端设置有下接头(23)、下固定件(24)和下管路接头(25)，所述下管路接头(25)通过螺纹固定在下接头(23)的下端，下固定件(24)用于将下接头(23)压紧在测量管(1)下端，并同时与外壳(2)连接固定。

9.根据权利要求1所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述光源接收传感器(43)采用硅光电池。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的光电液位感应装置，其特征在于：所述测量管(1)为竖直设置的圆管，所述外壳(2)为竖直设置的长方体结构，所述外壳(2)的两相对竖侧面用于安装所述光源发射组件(3)、第一光源检测组件(4a)和第二光源检测组件(4)，所述外壳(2)的另外两相对竖侧面中至少有一个面采用全部或部分镂空设置，且在镂空位置设置透明盖板覆盖。

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