CN218994475U - 一种液位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液位测量装置，用于测量储液容器的液位，所述液体测量装置包括：底座、滑杆、光电液位传感组件和透镜；所述滑杆安装在所述底座上；所述滑杆上滑动设置有滑块，所述光电液位传感组件与所述滑块相连；所述滑块在所述滑杆上滑动以使所述光电液位传感组件与所述储液容器的液位平齐；所述透镜竖直设置在所述储液容器内部；所述光电液位传感组件包括发光部和接收部；所述发光部发射光信号经所述透镜反射至所述接收部。该装置能够避免水中杂质对装置的腐蚀，延长装置的使用寿命，保证装置的测量精度和准确度。

Description

一种液位测量装置

技术领域

本实用新型涉及液位测量领域，具体而言，涉及一种液位测量装置。

背景技术

随着各行各业的迅猛发展，液位检测技术得到了广泛的应用。特别是各种用水设备，需要对水位进行检测。例如，各种清洁设备的储水箱中的水位的检测、家用水缸中水位的检测等。

现有的液位检测技术液位传感器主要设置在水箱的内部，其测量结果受水质影响大，且在长期浸泡过程中容易被水体中杂质腐蚀，影响其使用寿命和精度。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液位测量装置，以至少解决现有技术中存在的一个问题。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种液位测量装置，用于测量储液容器的液位，所述液位测量装置包括：底座、滑杆、光电液位传感组件和透镜；所述滑杆安装在所述底座上；所述滑杆上滑动设置有滑块，所述光电液位传感组件与所述滑块相连；所述滑块在所述滑杆上滑动以使所述光电液位传感组件与所述储液容器的液位平齐；

所述透镜竖直设置在所述储液容器内部；所述光电液位传感组件包括发光部和接收部；所述发光部发射光信号经所述透镜反射至所述接收部。

示例性地，还包括驱动组件；所述光电液位传感组件与所述滑块间设置有固定杆；所述驱动组件与所述固定杆传动连接以驱动所述光电液位传感组件上下移动。

示例性地，所述驱动组件包括电机和竖直设置的丝杆；所述电机的驱动端与所述丝杆相连；所述固定杆与所述丝杆相连；所述电机带动所述丝杆转动以使所述固定杆沿所述丝杆上下移动。

示例性地，所述底座上设置有第一凹槽，所述电机设置在所述第一凹槽内。

示例性地，所述滑杆上方安装有上限位器；所述光电液位传感组件滑动到顶部时，所述滑块顶部与所述上限位器抵触。

示例性地，所述滑块顶部与所述上限位器抵触时，所述光电液位传感组件与所述储液容器的最高液位平齐。

示例性地，所述底座上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有下限位器；所述光电液位传感组件滑动到底部时，所述滑块底部与所述下限位器抵触。

示例性地，所述底座上竖直设置有刻度尺，所述刻度尺上均匀分布有刻度线；所述滑块靠近所述刻度尺一侧设置有指针。

示例性地，还包括控制器，所述控制器与所述光电液位传感组件相连。

示例性地，所述滑块上设置有指示灯，所述指示灯与所述控制器相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置光电液位传感组件和透镜，实现了在储液容器外检测液位。该方案无需将光电液位传感组件放至储液容器内，避免了水中杂质对装置的腐蚀，延长了装置的使用寿命，保证了装置的测量精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的液位测量装置的示意图；

图2示出了根据本实用新型一个示例性实施例的光电液位传感组件的示意图；

图3示出了图1中C部分的局部放大图；

图4示出了图1中A部分的局部放大图；

图5示出了图1中B部分的局部放大图；

图6示出了根据本实用新型一个示例性实施例的当光电液位传感组件与下限位器抵触时的示意图；

图7示出了根据本实用新型另一个实施例的液位测量装置的示意图。

其中：

10、底座；101、第一凹槽；102、第二凹槽；20、滑杆；30、光电液位传感组件；301、发光部；302、接收部；40、透镜；50、储液容器；60、滑块；70、丝杆；80、电机；90、固定杆；100、上限位器；110、下限位器；120、刻度尺；130、指针；140、指示灯；150、控制器；160显示屏。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的实施例提供了一种液位测量装置。该装置用于测量储液容器的液位。图1示出了根据本实用新型一个示例性实施例的液位测量装置的示意图。如图1所示，该液位测量装置包括：底座10、滑杆20、光电液位传感组件30和透镜40；滑杆20安装在底座10上；滑杆20上滑动设置有滑块60，光电液位传感组件30与滑块60相连；滑块60在滑杆20上滑动以使光电液位传感组件30与储液容器50的液位平齐；透镜40竖直设置在储液容器50内部。

图2示出了根据本实用新型一个示例性实施例的光电液位传感组件30的示意图。光电液位传感组件30包括发光部301和接收部302；发光部301发射光信号经透镜40反射至接收部302。

示例性地，该透镜40可以采用三棱镜。光电液位传感组件30的发光部301可以为发光二极管，接收部302可以为光敏接收器。当液体的液位达到该液位高度时，液体浸没该三棱镜，则发光二极管发射的光折射到液体中，从而使光敏接收器收不到或只能接收到少量光线。如果液体的液位未达该液位高度因而未浸没三棱镜，如图2所示，发光二极管发出的光可以通过三棱镜直接反射回光敏接收器。因此，可以根据接收部302接收到的光线的变化确定储液容器50中的水位。在一个实施例中，可通过从上到下滑动光电液位传感组件30，当其由能接收到光线变为不能接收到光线时，停止移动，此时光电液位传感组件30所对应的即为水位。例如，储液容器50内的液位为50ml，当光电液位传感组件30移动至对应储液容器50内51ml时，此时由于储液容器50内的水位达不到51ml，接收部302可以接收到大量光线。当移动至对应储液容器50内50ml时，液体浸没透镜40，接收部302收不到或只能接收到少量光线。此时光电液位传感组件30所对应的即为水位。替代地，还可通过从下到上滑动光电液位传感组件30，当其由不能接收到光线变为能接收到大量光线时，停止移动，此时光电液位传感组件30所对应的即为水位。

示例性地，储液容器50的水位可以根据光电液位传感组件30上升或下降的距离计算。在一个实施例中，光电液位传感组件30初始高度与储液容器50满水时水位高度相同。储液容器50容量为100ml。光电液位传感组件30每上升或下降10mm对应储液容器50液位的变化值为1ml。若光电液位传感组件30下降50mm时与储液容器50内的水位相对应，则当前储液容器50内的水量为95ml。在另一个实施例中，光电液位传感组件30初始高度与储液容器50底部平齐，即对应储液容器50无水时的水位。光电液位传感组件30每上升或下降10mm对应储液容器50液位的变化值为1ml。若光电液位传感组件30上升50mm时与储液容器50内的水位相对应，则当前储液容器50内的水量为5ml。

根据上述技术方案，通过设置光电液位传感组件和透镜，实现了在储液容器外检测液位。该方案无需将光电液位传感组件放至储液容器内，避免了水中杂质对装置的腐蚀，延长了装置的使用寿命，保证了装置的测量精度。

示例性地，该液位测量装置还包括驱动组件。如图1所示，光电液位传感组件30与滑块60间设置有固定杆90；驱动组件与固定杆90传动连接以驱动光电液位传感组件30上下移动。

示例性地，驱动组件可以为升降电机80，也可以为电动伸缩杆。在一个实施例中，可以根据驱动组件的运行时间确定储液容器50中的水位。即驱动组件在预定时间内驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应一个测量单位。该预定时间的大小可以根据一个测量单位对应的高度以及驱动组件的功率确定。一个测量单位的大小可以根据测量精度选择。例如，可以选择一个测量单位为1ml、5ml、10ml等。在一个实施例中，一个测量单位为1ml。此时，驱动组件每个预定时间内驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应1ml。例如，当前光电液位传感组件30对应的储液容器50内的液位为10ml，经驱动组件在一个预定时间内驱动光电液位传感组件30上升后，此时光电液位传感组件30对应的储液容器50内的液位为11ml。

根据上述技术方案，通过设置驱动组件，便于驱动光电液位传感组件上下移动，同时能够通过驱动组件的运行时间确定储液容器的液位。该方案结构简单，能够有效提高液位的测量准确度。

示例性地，如图1所示，驱动组件包括电机80和竖直设置的丝杆70；电机80的驱动端与丝杆70相连；固定杆90与丝杆70相连；电机80带动丝杆70转动以使固定杆90沿丝杆70上下移动。

示例性地，固定杆90上设置有与丝杆70相匹配的螺孔。

在上述驱动组件在预定时间内驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应一个测量单位的实施例中，可以根据电机80的转速和一个测量单位对应的高度确定预定时间。例如，一个测量单位为5ml，可以根据电机80转速与一个测量单位对应的高度确定预定时间为3s。即电机80运行3s驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应的刻度为5ml。

根据上述技术方案，通过电机和丝杆驱动光电液位传感组件上下移动，整体结构简单，运行可靠。

示例性地，如图3所示，底座10上设置有第一凹槽101，电机80设置在第一凹槽101内。

在一个实施例中，第一凹槽101的深度应至少等于电机80的高度，从而当光电液位传感组件30移动到最低位置时，其高度与储液容器50底部平齐。

根据上述技术方案，通过设置第一凹槽，能够防止由于电机高度对光电液位传感组件的下降造成的影响，从而保障对液位的检测精度。

示例性地，如图4所示，滑杆20上方安装有上限位器100；光电液位传感组件30滑动到顶部时，滑块60顶部与上限位器100抵触。

示例性地，上限位器100可以与驱动组件相连，从而在上限位器100被触发时，控制驱动组件停止工作。上限位器100可以为机械式限位开关，感应式限位开关或光电式限位开关。在一个具体实施例中，上限位器100可以采用机械式限位开关。当光电液位传感组件30移动至最高位置时，滑块60与机械式限位开关抵触，机械式限位开关被触发，从而控制驱动组件停止运行。

根据上述技术方案，通过设置上限位器，可以防止光电液位传感组件移动过位，提高装置整体的安全性和可靠性。

示例性地，滑块60顶部与上限位器100抵触时，光电液位传感组件30与储液容器50的最高液位平齐。该最高液位即为储液容器50为满水状态时的液位。例如，储液容器50的容量为1000ml，则滑块60与上限位器100抵触时，光电液位传感组件30与储液容器50的1000ml液位处平齐。

示例性地，上限位器100与滑杆20间采用可拆卸连接。从而在测量不同高度的储液容器50的液位时，可以根据储液容器50的高度调整上限位器100在滑杆20上的安装位置。

根据上述技术方案，可以在储液容器中加水后或更换储液容器后，利用该上限位器使光电液位传感组件移动到最高液位的对应位置，即起到回位作用，从而保障每次测量的精度。

示例性地，如图5所示，底座10上设置有第二凹槽102，第二凹槽102内安装有下限位器110。如图6所示，当光电液位传感组件30滑动到底部时，滑块60底部与下限位器110抵触。

示例性地，下限位器110可以与驱动组件相连，从而在下限位器110被触发时，控制驱动组件停止工作。下限位器110可以为机械式限位开关，感应式限位开关或光电式限位开关。在一个具体实施例中，下限位器110可以采用机械式限位开关。如图当光电液位传感组件30移动至最低位置时，滑块60与机械式限位开关抵触，机械式限位开关被触发，从而控制驱动组件停止运行。

示例性地，滑块60底部与下限位器110抵触时，光电液位传感组件30与储液容器50的最低液位平齐。该最低液位即为储液容器50为无水状态时的液位。

根据上述技术方案，通过设置下限位器，可以防止光电液位传感组件移动过位，提高装置整体的安全性和可靠性。

图7示出了根据本实用新型另一个实施例的液位测量装置的示意图。如图7所示，底座10上竖直设置有刻度尺120，刻度尺120上均匀分布有刻度线；滑块60靠近刻度尺120一侧设置有指针130。

可以理解，刻度尺120上刻度线对应的刻度可以根据测量精度选择。在上述测量单位为5ml的实施例中，相邻两个刻度线间的刻度差可以为5ml。

示例性地，刻度尺120上最顶部的刻度线与储液容器50满水时的液位平齐，刻度尺120上最底部的刻度线与储液容器50内的底部平齐，从而表示储液容器50中无水时的水位。

根据上述技术方案，通过设置刻度尺，能够直观的观测储液容器的液位。该方案能够方便用户观察水位，提高用户的体验感。

示例性地，该液位测量装置还可以包括控制器150，控制器150与光电液位传感组件30相连。

示例性地，如图7所示，控制器150上可以设置显示屏160，以显示测得的液位高度。

示例性地，控制器150与光电液位传感组件30间可以通过有线或无线的方式连接。在一个实施例中，控制器150与光电液位传感组件30间通过信号线连接。该信号线应具有一定长度，该长度不小于光电液位传感组件30向下运动到最低点时与控制器150间的距离。替代地，控制器150与光电液位传感组件30间通过无线连接。例如，该无线连接方式可以为蓝牙连接。当采用蓝牙连接时，可在光电液位传感组件30上设置蓝牙发射模块，在控制器150上设置蓝牙接收模块，从而通过蓝牙传输的方式将光电液位传感组件30检测到的信号传递到控制器150中。

示例性地，控制器150内可以至少设置处理器芯片，该处理器芯片可根据光电液位传感组件30的信号得到当前储液容器50的液位。

示例性地，控制器150还可以与驱动组件相连。在上述驱动组件在预定时间内驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应一个测量单位的实施例中，可以根据驱动组件的运行时间或者驱动组件的运行次数获取当前液位。在一个实施例中，驱动组件每运行一次驱动光电液位传感组件30上升或下降的高度对应一个测量单位。例如，储液容器50的容量为100ml。一个测量单位为1ml。若光电液位传感组件30从对应储液容器50最高液位的高度处向下运动，当与储液容器50中的水位平齐时，驱动组件运行次数为15次，则当前水位为85ml。

根据上述技术方案，通过设置控制器，便于装置的自动控制以及液位的读取，简化了液位检测操作。

示例性地，如图7所示，滑块60上设置有指示灯140，指示灯140与控制器150相连。

示例性地，指示灯140可以为led灯。当光电液位传感组件30停止移动时，即光电液位传感组件30与储液容器50中的液位对齐时，指示灯140亮起。

示例性地，指示灯140的数量可以设置一个或多个。在一个实施例中，指示灯140的数量为一个，当光电液位传感组件30与储液容器50中的液位对齐时，指示灯140亮起。替代地，指示灯140的数量可以为两个。两个指示灯140可以分别指示检测完成状态和检测中状态。例如，两个指示灯140分别为一个红灯和一个绿灯，当光电液位传感组件30在上升或下降时，红色指示灯亮起。当光电液位传感组件30停止移动，即光电液位传感组件30与储液容器50水位对齐时，绿色指示灯亮起。

根据上述技术方案，通过设置指示灯，便于用户识别当前是否为水位检测完成状态。该方案能够提高用户体验感。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种液位测量装置，其特征在于，用于测量储液容器的液位，所述液位测量装置包括：底座、滑杆、光电液位传感组件和透镜；所述滑杆安装在所述底座上；所述滑杆上滑动设置有滑块，所述光电液位传感组件与所述滑块相连；所述滑块在所述滑杆上滑动以使所述光电液位传感组件与所述储液容器的液位平齐；

所述透镜竖直设置在所述储液容器内部；所述光电液位传感组件包括发光部和接收部；所述发光部发射光信号经所述透镜反射至所述接收部。

2.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，还包括驱动组件；所述光电液位传感组件与所述滑块间设置有固定杆；所述驱动组件与所述固定杆传动连接以驱动所述光电液位传感组件上下移动。

3.根据权利要求2所述的液位测量装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机和竖直设置的丝杆；所述电机的驱动端与所述丝杆相连；所述固定杆与所述丝杆相连；所述电机带动所述丝杆转动以使所述固定杆沿所述丝杆上下移动。

4.根据权利要求3所述的液位测量装置，其特征在于，所述底座上设置有第一凹槽，所述电机设置在所述第一凹槽内。

5.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述滑杆上方安装有上限位器；所述光电液位传感组件滑动到顶部时，所述滑块顶部与所述上限位器抵触。

6.根据权利要求5所述的液位测量装置，其特征在于，所述滑块顶部与所述上限位器抵触时，所述光电液位传感组件与所述储液容器的最高液位平齐。

7.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述底座上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有下限位器；所述光电液位传感组件滑动到底部时，所述滑块底部与所述下限位器抵触。

8.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述底座上竖直设置有刻度尺，所述刻度尺上均匀分布有刻度线；所述滑块靠近所述刻度尺一侧设置有指针。

9.根据权利要求1-8任一项所述的液位测量装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述光电液位传感组件相连。

10.根据权利要求9所述的液位测量装置，其特征在于，所述滑块上设置有指示灯，所述指示灯与所述控制器相连。

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