CN218724543U - 用于污水箱的光电式传感器及污水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于污水箱的光电式传感器，其中，污水箱为透光材质，污水箱包括箱本体及设于污水箱内侧壁面的反射件，箱本体外侧壁面凸设有透光的固定结构，光电式传感器包括壳体、PCB板、发射件及至少两个接收件。壳体用于卡接固定结构；PCB板设于壳体背离固定结构的一侧；发射件及至少两个接收件均设于PCB板并朝向壳体一侧延伸，其中两个接收件与反射件相对设置，两个接收件朝向壳体的延伸高度具有高度差，本实用新型技术方案涉及液位传感器技术领域，通过发射件发射光电信号，并根据两个延伸高度不同的接收件检测是否收到经由反射件反射的光电信号，进一步地判断污水箱中水体的状态，提高光电式传感器的测量精度。

Description

用于污水箱的光电式传感器及污水箱

技术领域

本实用新型涉及液位传感器技术领域，特别涉及一种用于污水箱的光电式传感器及污水箱。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对家居清洁逐渐有了更高的需求，扫地机、洗地机、地毯清洗机或蒸汽拖把等清洁产品相继出现，在家居清洁的设备中通常需要设置污水箱以收容污渍或清洁后的污水，进一步提高清洁效果。

相关技术中，污水箱内的液位检测通常选用电极式液位传感器进行判断，利用置入水箱的两个电极之间的介质的导电性能判断水体高度及状态。

然而，电极式液位传感器其测量精度容易受电磁环境的影响，置入水体的电极在长期与污水的接触过程中容易被腐蚀，测量结果容易受到干扰，且无法具体区分污水箱中水体的具体状态，测量精度不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种用于污水箱的光电式传感器及污水箱，旨在克服上述现有技术的不足，通过在污水箱中设置反射件，判断发射件所发射出的光电信号能否经由反射件反射并被延伸高度不同的两接收件接收，即可对污水箱内的水体状态进行检测，增加光电式液位传感器的测量精度。

为实现上述目的，本实用新型提出的用于污水箱的光电式传感器，所述污水箱为透光材质，所述污水箱包括箱本体及设于所述污水箱内侧壁面的反射件，所述箱本体外侧壁面凸设有透光的固定结构。所述光电式传感器包括壳体、PCB板、发射件以及至少两个接收件；所述壳体用于卡接所述固定结构；所述PCB板设于所述壳体背离所述固定结构的一侧；所述发射件设于所述PCB板并朝向所述壳体的一侧延伸，所述发射件至少部分穿设于所述壳体，所述发射件电性连接所述PCB板；至少两个所述接收件设于所述PCB板并朝向所述壳体的一侧延伸，所述接收件至少部分穿设于所述壳体，所述接收件电性连接所述PCB板，其中的两所述接收件与所述反射件相对设置，两个所述接收件由PCB板朝向所述壳体的延伸高度具有高度差，定义延伸高度较低的所述接收件为近端接收件，另一所述接收件为远端接收件，所述远端接收件及所述发射件设于所述近端接收件两侧。

在本实用新型一实施例中，所述光电式传感器包括至少两个发射件，至少两所述发射件沿由近端接收件至远端接收件的排布方向对称设置于近端发射件的两侧。

在本实用新型一实施例中，定义发射件与两个接收件为一组传感组件，所述光电式传感器包括至少两组所述传感组件，两组所述传感组件对称设于所述PCB板。

在本实用新型一实施例中，所述壳体设有多个贯通的容置孔，所述容置孔的数量对应所述发射件及所述接收件数量之和设置，所述发射件、近端接收件、远端接收件分别穿设于一对应的容置孔。

在本实用新型一实施例中，所述发射件为发光二极管；

和/或，所述接收件为光敏接收器。

本实用新型技术方案还提出一种污水箱，所述污水箱包括箱本体、固定结构、反射件及如上述实施例中任一所述的光电式传感器，所述固定结构凸设于所述箱本体外侧周面，所述反射件设于所述箱本体内侧壁面，所述光电式传感器卡接所述固定结构。

在本实用新型一实施例中，所述污水箱包括至少两个光电式传感器，所述反射件的数量对应所述光电式传感器设置，至少两个光电式传感器沿第一方向间隔排布，所述反射件对应所述光电式传感器沿第一方向间隔排布。

在本实用新型一实施例中，所述固定结构包括与箱本体外侧壁面呈角度设置，且彼此之间夹角为钝角的两个抵接端面，所述壳体对应所述固定结构设有凹陷的抵接槽，所述壳体卡接于所述固定结构时，所述固定结构对应抵接两个所述抵接端面。

在本实用新型一实施例中，所述PCB板设有控制模块及放大电路，所述控制模块控制连接所述发射件及所述接收件，所述放大电路电性导通所述发射件及所述接收件。

在本实用新型一实施例中，所述固定结构与所述箱本体材质为光学塑料。

本实用新型技术方案在污水箱内形成的由发射件经过反射件并到达近端接收件及远端接收件的光路，污水箱中不存在液体时，近端接收件接收到光电信号，远端接收件无法接收到光电信号；污水箱中存在清水时，近端及远端接收件均无法接收到光电信号；污水箱中存在污水时，近端接收件无法接收到光电信号，远端接收件接收到光电信号；污水箱中存在气泡时，近端及远端接收件均接收到光电信号。如此，即可通过近端及远端接收件是否接收到光电信号具体地判断污水箱中水体的状态，增加光电式液位传感器的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型污水箱一实施例的结构示意图；

图2为图1中实施例用于污水箱的光电式传感器的结构示意图；

图3为图2中实施例隐藏壳体后的结构示意图；

图4为图2中实施例的爆炸示意图；

图5为图1中实施例在污水箱中不存在液体时的光路示意图；

图6为图1中实施例在污水箱中存在清水时的光路示意图；

图7为图1中实施例在污水箱中存在污水混合物时的光路示意图；

图8为图1中实施例在污水箱中不存在液体时的光路示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型技术方案提出一种用于污水箱1000的光电式传感器100，污水箱1000为透光材质，污水箱1000包括箱本体300及设于污水箱1000内侧壁面的反射件500，箱本体300外侧壁面凸设有透光的固定结构。

在本实用新型光电式传感器100包括壳体10、PCB板30、发射件51以及至少两个接收件53；壳体10用于卡接固定结构；PCB板30设于壳体10背离固定结构的一侧；发射件51设于PCB板30并朝向壳体10的一侧延伸，发射件51至少部分穿设于壳体10，发射件51电性连接PCB板30；至少两个接收件53设于PCB板30并朝向壳体10的一侧延伸，接收件53至少部分穿设于壳体10，接收件53电性连接PCB板30，其中的两接收件53与反射件500相对设置，两个接收件53由PCB板30朝向壳体10的延伸高度具有高度差，定义延伸高度较低的接收件53为近端接收件531，另一接收件53为远端接收件533，远端接收件533及发射件51设于近端接收件531两侧。

可以理解的是，污水箱1000通常用于家居清洁设备中收容清洁后的污水，箱本体300形成有容纳污水的容置空间，污水箱1000在其对应的家居清洁设备的工作过程中，污水箱1000具有不同的液体容置状态。具体的，可以是容置空间内不存在液体的状态、可以是容置空间中存在清水的状态、可以是容置空间中存在污水的状态，也可以是容置空间中存在具有气泡的污水的状态。

可以理解的是，发射件51用于发射光电信号，光电信号通过透光的固定结构以及透光的箱本体300并射入容置空间，根据容置空间内的不同的液体容置状态，射入容置空间的光电信号具有不同的光路。

具体地，容置空间中不存在液体时，光电信号由入射处直射至反射件500并由反射件500反射至箱本体300、再依次经过箱本体300及固定结构到达远端接收件533，此时的近端接收件531无法接收到光电信号；容置空间中存在清水时，光电信号由入射处经由清水折射后再到达反射件500，并由反射件500反射至箱本体300，再依次经过箱本体300及固定结构，光电信号在出射处进一步地折射，到达壳体10与安装结构310抵接的壁面并被其阻挡吸收，近端接收件531及远端接收件533均无法接收到光电信号；容置空间中存在污水时，光电信号由入射出经由污水折射。

可以理解的是，污水中存在均布的杂质，其折射角度大于清水，折射后的光电信号由反射件500反射至箱本体300、再依次经过箱本体300及固定结构到达远端接收件533，此时的近端接收件531无法接收到光电信号；容置空间中的污水存在气泡时，光电信号由入射处进入容置空间时，在折射后到达气泡外表面，在气泡外表面的光电信号在外表面接收光电信号的平滑曲面上发生散射，散射后的光电信号再依次经过箱本体300及固定结构到达远端接收件533及近端接收件531。如此设置，即可通过远端接收件533及近端接收件531是否能够接收到光电信号即可判断污水箱1000中液体的容置状态。

特别的，需要对气泡是否产生与其它状态产生明显区分。需要说明的是，污水中存在气泡时，气泡可能在受污水所产生的浮力影响下上浮至液体表面并破裂，破裂后的气泡可能产生飞溅的液滴，进一步地，飞溅的液滴将对设于污水箱1000上侧的其它电子元件产生影响。能够对污水中的气泡进行检测的光电式传感器100进一步地提升了污水箱1000使用时的工作稳定性。

在本实用新型一实施例中，光电式传感器100包括至少两个发射件51，至少两发射件51沿由近端接收件531至远端接收件533的排布方向对称设置于近端发射件51的两侧。

可以理解的是，至少两个发射件51同时在由近端接收件531至远端接收件533的排布方向的两侧对称设置并发射出光电信号，进一步地加强了光电信号传输的强度，避免了可能产生的因为光电信号在介质中传输而被损耗、无法被接收件53接收，也即，液体容置状态判断的过程产生误差的现象，进一步地提高了用于污水箱1000的传感器的测量精度，并提升了污水箱1000的工作稳定性。

在本实用新型一实施例中，定义发射件51与两个接收件53为一组传感组件50，光电式传感器100包括至少两组传感组件50，两组传感组件50对称设于PCB板30。

需要说明的是，至少两组传感组件50对称设置于壳体10内，对称设置的两组传感组件50中，两个发射件51具有相对的入射角度，不同的入射角度避免了可能因为入射角度偏离而产生的测量结果误差，两组传感组件50结果彼此对照后经由PCB板30处理传感信号再进行输出。如此设置，进一步地提高了用于污水箱1000的传感器的测量精度，并提升了污水箱1000的工作稳定性。

在本实用新型一实施例中，壳体10设有多个贯通的容置孔11，容置孔11的数量对应发射件51及接收件53数量之和设置，发射件51、近端接收件531、远端接收件533分别穿设于一对应的容置孔11。

可以理解的是，壳体10设置为不透光的材质，设于容置孔11内的发射件51其所发出的光电信号在容置孔11内壁面的约束下具有稳定的发射方向，避免了光电信号可能产生的朝向与发射方向不同的方向发射的散射，进一步地增加了光电信号的发射强度；同样的，设于另一容置孔11内的接收件53其能够接收到由容置孔11内壁面反射后的光电信号，反射后的光电信号在容置孔11内收束并到达接收件53，进一步地增加了光电信号的接收强度。如此设置，进一步地增加了光电式传感器100的测量精度。

在本实用新型一实施例中，发射件51为发光二极管；

和/或，接收件53为光敏接收器。

需要说明的是，光电二极管作为一种常用的发光器件，通过电子与空穴符合释放能量发光，其具有结构简单，耗能低的优点，应用发光二极管作为发射件51，进一步地降低了光电式传感器100的制造成本。

需要说明的是，光敏接收器对应接收光信号并将其转化为电流或电压信号，其具有结构简单，工作稳定，耗能较低的优点，应用光敏接收器作为接收件53，进一步地降低了光电式传感器100的制造成本。

本实用新型还提出一种污水箱1000，该污水箱1000包括箱本体300、固定结构、反射件500及光电式传感器100，该光电式传感器100的具体结构参照上述实施例，由于本污水箱1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，固定结构凸设于箱本体300外侧周面，反射件500设于箱本体300内侧壁面，光电式传感器100卡接固定结构。

在本实用新型一实施例中，污水箱1000包括至少两个光电式传感器100，反射件500的数量对应光电式传感器100设置，至少两个光电式传感器100沿第一方向间隔排布，反射件500对应光电式传感器100沿第一方向间隔排布。

可以理解的是，对应设于清洁设备中的污水箱1000中容置液体时，液体表面在重力影响下总为一平面，对应该平面沿第一方向间隔排布设置至少两个光电式传感器100，通过对至少两个光电式传感器100所传输的结果的进一步对照参考，避免了可能因为液体晃动、液面呈波浪式涌动时，光电式传感器100对污水箱1000中液体容置状态造成的误判。如此设置，进一步地增加了光电式传感器100的工作稳定性。

在本实用新型一实施例中，固定结构包括与箱本体300外侧壁面呈角度设置，且彼此之间夹角为钝角的两个抵接端面，壳体10对应固定结构设有凹陷的抵接槽13，壳体10卡接于固定结构时，固定结构对应抵接两个抵接端面。

可以理解的是，在固定结构中设置彼此之间夹角为钝角的两抵接端面，在光电发射件51发射光线时，光线经由抵接端面垂直入射，进一步地再通过箱本体300内壁面处折射并进入容置空间，抵接端面限制了光线传递的角度，使光电信号朝向偏向反射件500的方向传递，进一步地避免了可能产生的光电信号在折射后不抵达反射件500的现象产生，避免了因光线不抵达反射件500而造成的对测量结果的误判。如此设置，进一步地增加了光电式传感器100的测量精度及工作稳定性。

在本实用新型一实施例中，PCB板30设有控制模块31及放大电路，控制模块31控制连接发射件51及接收件53，放大电路电性导通发射件51及接收件53。

可以理解的是，控制模块31用于控制发射件51发出光电信号的时间及频率，放大电路将接收件53所接收到的光电信号转化为的微弱电信号进一步地放大，以便后续结果的呈现或其它组件对信号的处理及使用过程。如此设置，进一步地增加了光电式传感器100的测量精度。

在本实用新型一实施例中，固定结构与箱本体300材质为光学塑料。

可以理解的是，光学塑料是指用作光学介质材料的塑料，也即透明类塑料。具体地，固定结构与箱本体300的材质可以是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈或透明聚酰胺等，本申请对此不作具体限定，能过作为光学介质材料即可。选用了光学塑料作为固定结构与箱本体300材质，相较于光学金属或石英材料，其具有更好的经济性能，如此设置，进一步地降低了光电式传感器100的生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于污水箱的光电式传感器，其特征在于，所述污水箱为透光材质，所述污水箱包括箱本体及设于所述污水箱内侧壁面的反射件，所述箱本体外侧壁面凸设有透光的固定结构，所述光电式传感器包括：

壳体，所述壳体用于卡接所述固定结构；

PCB板，所述PCB板设于所述壳体背离所述固定结构的一侧；以及

发射件，所述发射件设于所述PCB板并朝向所述壳体的一侧延伸，所述发射件至少部分穿设于所述壳体，所述发射件电性连接所述PCB板；以及

至少两个接收件，至少两个所述接收件设于所述PCB板并朝向所述壳体的一侧延伸，所述接收件至少部分穿设于所述壳体，所述接收件电性连接所述PCB板，其中的两所述接收件与所述反射件相对设置，两个所述接收件由PCB板朝向所述壳体的延伸高度具有高度差，定义延伸高度较低的所述接收件为近端接收件，另一所述接收件为远端接收件，所述远端接收件及所述发射件设于所述近端接收件两侧。

2.如权利要求1所述的用于污水箱的光电式传感器，其特征在于，所述光电式传感器包括至少两个发射件，至少两所述发射件沿由近端接收件至远端接收件的排布方向对称设置于近端发射件的两侧。

3.如权利要求1所述的用于污水箱的光电式传感器，其特征在于，定义发射件与两个接收件为一组传感组件，所述光电式传感器包括至少两组所述传感组件，两组所述传感组件对称设于所述PCB板。

4.如权利要求1所述的用于污水箱的光电式传感器，其特征在于，所述壳体设有多个贯通的容置孔，所述容置孔的数量对应所述发射件及所述接收件数量之和设置，所述发射件、近端接收件、远端接收件分别穿设于一对应的容置孔。

5.如权利要求1所述的用于污水箱的光电式传感器，其特征在于，所述发射件为发光二极管；

和/或，所述接收件为光敏接收器。

6.一种污水箱，其特征在于，所述污水箱包括箱本体、固定结构、反射件及如权利要求1-5中任一所述的光电式传感器，所述固定结构凸设于所述箱本体外侧周面，所述反射件设于所述箱本体内侧壁面，所述光电式传感器卡接所述固定结构。

7.如权利要求6所述的污水箱，其特征在于，所述污水箱包括至少两个光电式传感器，所述反射件的数量对应所述光电式传感器设置，至少两个光电式传感器沿第一方向间隔排布，所述反射件对应所述光电式传感器沿第一方向间隔排布。

8.如权利要求6所述的污水箱，其特征在于，所述固定结构包括与箱本体外侧壁面呈角度设置，且彼此之间夹角为钝角的两个抵接端面，所述壳体对应所述固定结构设有凹陷的抵接槽，所述壳体卡接于所述固定结构时，所述固定结构对应抵接两个所述抵接端面。

9.如权利要求6所述的污水箱，其特征在于，所述PCB板设有控制模块及放大电路，所述控制模块控制连接所述发射件及所述接收件，所述放大电路电性导通所述发射件及所述接收件。

10.如权利要求6所述的污水箱，其特征在于，所述固定结构与所述箱本体材质为光学塑料。

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