DE202016008101U1

DE202016008101U1 - Optical level sensor for monitoring the level of a liquid

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Publication number: DE202016008101U1
Application number: DE202016008101.3U
Authority: DE
Original assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Current assignee: Kriwan Industrie Elektronik GmbH
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2026-03-12

Abstract

Optischer Niveausensor (10) zur Überwachung des Niveaus einer Flüssigkeit (3) mit a. einem mit der zu überwachenden Flüssigkeit (3) in Kontakt kommenden, optischen Reflexionskörper (1), b. einem optischen Sender (4) zum Ausstrahlen von Licht (6) und c. einem optischen Empfänger (5) zum Empfangen des vom optischen Sender (4) ausgesandten und vom optischen Reflexionskörper (1) in Abhängigkeit des Niveaus der Flüssigkeit (3) reflektierten Lichtes (6), dadurch gekennzeichnet, dass zum Leiten des Lichtes (6) zwischen dem optischen Sender (4), dem optischen Reflexionskörper (1) und dem optischen Empfänger (5) wenigstens ein Lichtleitkörper (22) angeordnet ist.Optical level sensor (10) for monitoring the level of a liquid (3) with a. one with the liquid to be monitored (3) coming into contact, optical reflection body (1), b. an optical transmitter (4) for emitting light (6) and c. an optical receiver (5) for receiving the light (6) emitted by the optical transmitter (4) and reflected by the optical reflection body (1) as a function of the level of the liquid (3), characterized in that for guiding the light (6) between the optical transmitter (4), the optical reflection body (1) and the optical receiver (5) at least one light guide body (22) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Niveausensor zur Überwachung des Niveaus einer Flüssigkeit.The invention relates to an optical level sensor for monitoring the level of a liquid.

Die optische Niveauüberwachung wird zur berührungslosen Messung von Flüssigkeitsniveaus, beispielsweise bei Verdichtern, Pumpen, Behältern und dergleichen, eingesetzt. Die Lösung besteht üblicherweise aus einem Einschraubteil und einem Auswerteteil. Das Einschraubteil wird dabei fest an der Messstelle eingebaut, während das elektronische Auswerteteil am Einschraubteil montiert ist, wobei dieses gegebenenfalls auch ausgetauscht werden kann, ohne den Kreislauf des zu überwachenden Mediums zu öffnen. The optical level monitoring is used for non-contact measurement of liquid levels, for example in compressors, pumps, containers and the like. The solution usually consists of a screw-in part and an evaluation part. The screw-in is firmly installed at the measuring point, while the electronic evaluation part is mounted on the screw-in, which may optionally be replaced without opening the circuit of the medium to be monitored.

Bei der optischen Niveaumessung nutzt man das physikalische Prinzip der Brechung beim Übergang von Licht, um zu erkennen, ob im Bereich des Einschraubteils Gas oder Flüssigkeit vorhanden ist. Der Einschraubteil weist hierzu üblicherweise einen Glaskegel auf, wobei ausgesandte Lichtimpulse bei Flüssigkeit gebrochen und bei gasförmiger Umgebung reflektiert werden. Über einen korrespondierenden Detektor kann somit erkannt werden, ob sich an der Messstelle ein ausreichender Flüssigkeitstand befindet.In the optical level measurement, the physical principle of refraction is used in the transition of light in order to detect whether gas or liquid is present in the region of the screw-in part. For this purpose, the screw-in part usually has a glass cone, wherein emitted light pulses are refracted in liquid and reflected in a gaseous environment. A corresponding detector can thus be used to detect whether there is a sufficient level of liquid at the measuring point.

In der US 5,278,426 wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der eine Lichtquelle und ein Lichtdetektor direkt am optischen Reflexionskörper (Prisma) angebracht sind, sodass zwischen Lichtquelle und optischem Reflexionskörper bzw. Detektor und optischem Reflexionskörper im Wesentlichen kein Abstand besteht.In the US 5,278,426 a solution is proposed in which a light source and a light detector are mounted directly on the optical reflection body (prism), so that there is substantially no distance between the light source and the optical reflection body or detector and the optical reflection body.

Als Lichtquelle bzw. Detektor kommen üblicherweise lichtemittierende Dioden bzw. lichtdetektierende Transistoren zum Einsatz. Es gibt jedoch viele Anwendungen, bei denen das zu überwachende Medium Temperaturen erreicht, die außerhalb des Einsatzbereiches der verfügbaren Dioden liegen.As a light source or detector usually light-emitting diodes or light-detecting transistors are used. However, there are many applications in which the medium to be monitored reaches temperatures outside the range of available diodes.

Es ist daher üblich, die Dioden nicht direkt auf den optischen Reflexionskörper aufzusetzen, sondern eine Luftstrecke als Isolator vorzusehen. Eine solche Lösung ist beispielsweise aus der US 6,276,901 B1 bekannt. Wenngleich diese Lösung den Vorteil hat, dass der Einsatzbereich der Dioden eingehalten werden kann, kann es aber bei sehr niedrigen Temperaturen des zu überwachenden Mediums in einem Behälter und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Behälters zur Kondensation kommen. Selbst bei der Verwendung von sehr hochwertigen Dichtsystemen besteht in der Praxis das Problem, dass es insbesondere aufgrund von Temperaturschwankungen zu einem Druckausgleich zwischen dem Gehäuseinnenvolumen und der Umgebung kommt. Hierbei wird dann im Laufe der Zeit (in sehr kleinen Mengen) feuchte Luft aus der Umgebung in das Gehäuse „gesaugt“. Im Gehäuse kommt es dann zur Kondensation und in der Folge zur Eisbildung im Bereich des optischen Reflexionskörpers, was zu Fehlmessungen führen kann.It is therefore customary not to place the diodes directly on the optical reflection body, but to provide an air gap as an insulator. Such a solution is for example from the US 6,276,901 B1 known. Although this solution has the advantage that the range of application of the diodes can be met, but it can come at very low temperatures of the medium to be monitored in a container and a relatively high humidity in the vicinity of the container to condensation. Even with the use of very high-quality sealing systems, there is the problem in practice of pressure equalization between the internal volume of the housing and the environment, in particular due to temperature fluctuations. In the process, moist air from the environment is "sucked" into the housing over time (in very small quantities). In the housing then it comes to condensation and consequent ice formation in the region of the optical reflection body, which can lead to incorrect measurements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen optischen Niveausensor zur Überwachung des Niveaus einer Flüssigkeit zu generieren, der einerseits auch bei sehr hohen bzw. niedrigen Temperaturen des zu überwachenden Mediums eingesetzt werden kann und andererseits Fehlmessungen aufgrund von Kondensation bzw. Eisbildung vermeidet.The invention is therefore based on the object to generate an optical level sensor for monitoring the level of a liquid that can be used on the one hand even at very high or low temperatures of the medium to be monitored and on the other hand avoids incorrect measurements due to condensation or ice formation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. According to the invention, this object is solved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the other claims.

Der erfindungsgemäße optische Niveausensor zur Überwachung des Niveaus einer Flüssigkeit besteht im Wesentlichen aus einem mit der zu überwachenden Flüssigkeit in Kontakt kommenden, optischen Reflexionskörper, einem optischen Sender zum Aufstrahlen von Licht und einem optischen Empfänger zum Empfangen des vom optischen Sender ausgesandten und vom optischen Reflexionskörper in Abhängigkeit des Niveaus der Flüssigkeit reflektierten Lichtes, wobei zum Leiten des Lichtes zwischen dem optischen Sender, dem optischen Reflexionskörper und dem optischen Empfänger wenigstens ein Lichtleitkörper angeordnet ist.The optical level sensor according to the invention for monitoring the level of a liquid consists essentially of an optical reflection body in contact with the liquid to be monitored, an optical transmitter for irradiating light and an optical receiver for receiving the light emitted by the optical transmitter and the optical reflection body Depending on the level of the liquid reflected light, wherein for guiding the light between the optical transmitter, the optical reflection body and the optical receiver at least one light guide body is arranged.

Der wenigstens eine Lichtleitkörper gewährleistet zum einen die notwendige Isolation, damit auch bei sehr hohen bzw. niedrigen Temperaturen des zu überwachenden Mediums der zulässige Temperatur-Einsatzbereich von Sender und Empfänger eingehalten werden kann und er ermöglicht zum anderen eine zuverlässigere Verdrängung der Luft in der optischen Strecke zwischen Sender/Empfänger und Reflexionskörper. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Bereich zwischen Sender / Empfänger und Reflexionskörper anstelle von Luft mit einem festen Körper aufgefüllt.The at least one light guide ensures on the one hand the necessary insulation, so that even at very high or low temperatures of the medium to be monitored the permissible temperature range of use of transmitter and receiver can be met and it allows for a more reliable displacement of the air in the optical path between transmitter / receiver and reflection body. In contrast to the prior art, the area between transmitter / receiver and reflection body is filled with a solid body instead of air.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Fehlmessungen durch Eisbildung dadurch völlig auszuschließen, dass der optische Sender bzw. der optische Empfänger direkt an dem wenigstens einen Lichtleitkörper angebracht wird.In addition, it is possible to completely rule out incorrect measurements due to ice formation by the fact that the optical transmitter or the optical receiver is attached directly to the at least one light guide body.

Der optische Reflexionskörper ist vorzugsweise in einem einschraubbaren Metallgehäuse montiert. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der wenigstens eine Lichtleitkörper ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei der optische Sender und der optische Empfänger am ersten Ende des Lichtleitkörpers angeordnet sind und der Lichtleitkörper an seinem zweiten Ende mit dem optischen Reflexionskörper in Kontakt steht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stehen auch der optische Sender und der optische Empfänger mit dem wenigstens einen Lichtleitkörper in unmittelbarem Kontakt.The optical reflection body is preferably mounted in a screw-in metal housing. According to a preferred embodiment of the invention, the at least one light guide body on a first and a second end, wherein the optical transmitter and the optical receiver are arranged at the first end of the light guide body and the light guide body is in contact with the optical reflection body at its second end. According to a further embodiment of the invention, the optical transmitter and the optical receiver are in direct contact with the at least one light guide body.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Lichtleitkörper vorgesehen, die durch wenigstens einen zwischen optischem Sender und optischem Reflexionskörper angeordneten ersten Lichtleitstab sowie durch wenigstens einen zwischen optischem Reflexionskörper und optischem Empfänger angeordneten zweiten Lichtleitstab gebildet werden. Dabei kann der erste Lichtleitstab ein erstes und ein zweites Ende aufweisen, wobei der optische Sender am ersten Ende des ersten Lichtleitstabes angebracht ist und der erste Lichtleitstab an seinem zweiten Ende mit dem optischen Reflexionskörper in Kontakt steht. In entsprechender Weise kann der zweite Lichtleitstab ein erstes und ein zweites Ende aufweisen, wobei der optische Empfänger am ersten Ende des Lichtleitstabes angebracht ist und der zweite Lichtleitstab an seinem zweiten Ende mit dem optischen Reflexionskörper in Kontakt steht. Durch diese Anordnung können eine Eisbildung in der Übertragungsstrecke des Lichtes und dadurch bedingte Fehlmessungen zuverlässig vermieden werden.According to a second embodiment of the invention, at least two light guide are provided, which are formed by at least one arranged between optical transmitter and optical reflection body first Lichtleitstab and by at least one disposed between optical reflection body and optical receiver second Lichtleitstab. In this case, the first Lichtleitstab having a first and a second end, wherein the optical transmitter is attached to the first end of the first Lichtleitstabes and the first Lichtleitstab is at its second end in contact with the optical reflection body. Likewise, the second light guide rod may have first and second ends, the optical receiver being attached to the first end of the light guide rod, and the second light guide rod being in contact with the optical reflection body at its second end. By this arrangement, ice formation in the transmission path of the light and consequent erroneous measurements can be reliably avoided.

Der wenigstens eine Lichtleitkörper bzw. die beiden Lichtleitstäbe sind vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wodurch sich einerseits eine gute Lichtübertragung und andererseits eine gute Isolation ergeben.The at least one light guide or the two Lichtleitstäbe are preferably made of plastic, resulting in the one hand good light transmission and on the other hand good insulation.

Der optische Reflexionskörper weist vorzugsweise eine in die zu überwachende Flüssigkeit hineinragende, kegelförmige Reflexionsfläche für das Licht auf. Der optische Sender wird beispielsweise durch eine lichtemittierende Diode und der optische Empfänger durch einen lichtdetektierenden Transistor gebildet. Es ist auch denkbar, dass der optische Sender als Infrarot-Lichtquelle und der optische Empfänger als Infrarot-Lichtdetektor ausgebildet sind.The optical reflection body preferably has a conical reflection surface for the light projecting into the liquid to be monitored. The optical transmitter is formed, for example, by a light-emitting diode and the optical receiver by a light-detecting transistor. It is also conceivable that the optical transmitter are designed as an infrared light source and the optical receiver as an infrared light detector.

Des Weiteren kann eine Steuer- und Auswertungseinheit zum Ansteuern des optischen Senders und zum Auswerten des vom optischen Empfänger empfangenen Lichtes vorgesehen werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem optischen Sender und dem optischen Empfänger eine Trennwand angeordnet, die im korrekt montiertem Zustand der Auswerteeinheit eine Öffnung zur Übertragung von Streulicht des optischen Senders zum optischen Empfängeraufweist. Auf diese Weise kann zuverlässig überprüft werden, ob das Licht aufgrund einer Brechung des ausgesandten Lichtes bei ausreichendem Flüssigkeitsniveau oder aufgrund eines Defekts am optischen Sender nicht zum Empfänger gelangt. Ferner kann die korrekte Montage der Auswerteeinheit dadurch detektiert werden. Der Empfänger kann somit aufgrund der empfangenen Intensität feststellen, ob es sich lediglich um Streulicht handelt, was ein Indiz für ausgesandtes Licht des optischen Senders ist, oder ob es sich um ein am optischen Reflexionskörper reflektiertes Licht des optischen Senders handelt.Furthermore, a control and evaluation unit for controlling the optical transmitter and for evaluating the light received by the optical receiver can be provided. According to a further embodiment of the invention, a partition wall is arranged between the optical transmitter and the optical receiver, which in the correctly mounted state of the evaluation unit has an opening for the transmission of scattered light from the optical transmitter to the optical receiver. In this way it can be reliably checked whether the light does not reach the receiver due to a refraction of the emitted light at a sufficient liquid level or due to a defect at the optical transmitter. Furthermore, the correct mounting of the evaluation unit can be detected thereby. The receiver can thus determine, based on the received intensity, whether it is merely scattered light, which is an indication of emitted light of the optical transmitter, or whether it is a light of the optical transmitter reflected by the optical reflection body.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following description and the drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

1: eine Prinzipdarstellung der optischen Niveauüberwachung bei unzureichendem Niveau der Flüssigkeit, 1 : a schematic representation of the optical level monitoring at insufficient level of the liquid,

2: eine Prinzipdarstellung der optischen Niveauüberwachung bei ausreichendem Niveau der Flüssigkeit, 2 : a schematic representation of the optical level monitoring at a sufficient level of the liquid,

3: eine schematische Schnittdarstellung eines ersten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und 3 a schematic sectional view of a first, inventive embodiment and

4: eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels. 4 : a schematic sectional view of a second, inventive embodiment.

Im Folgenden wird anhand der 1 und 2 das zugrundeliegende Messprinzip kurz erläutert. Ein optischer Reflexionskörper 1, der beispielsweise als Glaskegel ausgebildet ist, ragt mit seiner Spitze in einen Behälter 2 hinein, in dem sich eine zu überwachende Flüssigkeit 3, beispielsweise Öl, befindet. An einem dem kegelförmigen Ende 1a des optischen Reflexionskörpers 1 gegenüberliegenden Ende 1b wird über einen optischen Sender 4 Licht 6 in den optischen Reflexionskörper 1 eingestrahlt. Nachdem das Niveau der zu überwachenden Flüssigkeit 3 unterhalb des optischen Reflexionskörpers 1 liegt, findet am kegelförmigen Ende 1a des optischen Reflexionskörpers 1 eine Totalreflexion des eingestrahlten Lichtes 6 statt, sodass das Licht 6 am gegenüberliegenden Ende 1b aus dem optischen Reflexionskörper auf einen optischen Empfänger 5 trifft und dort detektiert wird. Über eine nicht näher dargestellte Auswerteeinrichtung wird das eintreffende Licht als Signal für ein unzureichendes Niveau der zu überwachenden Flüssigkeit 3 erkannt.The following is based on the 1 and 2 briefly explains the underlying measuring principle. An optical reflection body 1 , which is designed for example as a glass cone, protrudes with its tip into a container 2 into it, in which there is a liquid to be monitored 3 , for example oil. At one of the conical end 1a of the optical reflection body 1 opposite end 1b is via an optical transmitter 4 light 6 in the optical reflection body 1 irradiated. After the level of liquid to be monitored 3 below the optical reflection body 1 lies at the conical end 1a of the optical reflection body 1 a total reflection of the incident light 6 instead, so the light 6 at the opposite end 1b from the optical reflection body to an optical receiver 5 meets and is detected there. About an evaluation not shown, the incoming light as a signal for an insufficient level of liquid to be monitored 3 recognized.

In der in 2 dargestellten Situation befindet sich das kegelförmige Ende 1a des in den Behälter 2 hineinragenden optischen Reflexionskörpers 1 innerhalb der zu überwachenden Flüssigkeit 3. Dies führt dazu, dass das vom Sender 4 ausgesandte Licht 6 am kegelförmigen Ende 1a nicht reflektiert, sondern gebrochen wird. Es gelangt daher nur wenig oder gar kein Licht zum optischen Empfänger 5. Ein fehlendes Lichtsignal am Detektor 5 wird von der Auswerteeinheit dahingehend interpretiert, dass die zu überwachende Flüssigkeit 3 im Behälter 2 ein ausreichendes Niveau hat.In the in 2 the situation shown is the conical end 1a in the container 2 protruding optical reflection body 1 within the fluid to be monitored 3 , This causes that from the sender 4 emitted light 6 at the conical end 1a not reflected, but is broken. There is therefore little or no light to the optical receiver 5 , A missing light signal at the detector 5 is interpreted by the evaluation unit to the effect that the liquid to be monitored 3 in the container 2 has a sufficient level.

3 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Der dort dargestellte optische Niveausensor 10 weist ein Einschraubteil 11 und eine Auswerteeinrichtung 12 auf, die sich durch Lösen einer Überwurfmutter 13 vom Einschraubteil 11 trennen lässt. Der Einschraubteil 11 ist vorzugsweise als einschraubbares Metallgehäuse ausgebildet, in dem der optische Reflexionskörper 1 gehaltert ist. Das Einschraubteil 11 ist über entsprechende Gewinde in den Behälter 2 mit der zu überwachenden Flüssigkeit 3 eingeschraubt und über wenigstens eine erste Dichtung 14 abgedichtet. Der optische Reflexionskörper 1 weist wiederum ein in den Behälter 2 hineinragendes kegelförmiges Ende 1a und ein gegenüberliegendes Ende 1b auf. 3 shows a first embodiment of the invention. The optical level sensor shown there 10 has a screw 11 and an evaluation device 12 on, which by loosening a union nut 13 from the screwed part 11 can be separated. The screw-in part 11 is preferably designed as a screw-in metal housing, in which the optical reflection body 1 is held. The screw-in part 11 is via appropriate thread in the container 2 with the liquid to be monitored 3 screwed in and over at least a first seal 14 sealed. The optical reflection body 1 in turn points into the container 2 projecting conical end 1a and an opposite end 1b on.

Die Auswerteeinrichtung 12 weist vorzugsweise ein Kunststoffspritzgussgehäuse 15 auf, in dem der optische Sender 4, der optische Empfänger 5 und eine Steuer- und Auswerteeinheit 16 zum Ansteuern des optischen Senders 4 und zum Auswerten des vom optischen Empfänger 5 empfangenen Lichtes untergebracht sind. Zwischen dem Einschraubteil 11 und der Auswerteeinrichtung 12 ist ferner wenigstens eine zweite Dichtung 17 vorgesehen, um den Bereich der Optik von der Umgebung abzudichten. Zwischen dem optischen Reflexionskörper 1 und dem optischen Sender 4 ist ein erster Lichtleitstab 18 vorgesehen, der mit seinem ersten Ende mit dem optischen Sender 4 und mit seinem zweiten Ende mit dem optischen Reflexionskörper 1 in Kontakt steht. In entsprechender Weise ist auch ein zweiter Lichtleitstab 19 vorgesehen, der mit seinem ersten Ende mit dem optischen Empfänger 5 und mit seinem zweiten Ende wiederum mit dem optischen Reflexionskörper 1 in Kontakt steht. Die beiden Lichtleitstäbe 18, 19 sind vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und dienen zur Übertagung des Lichtes zwischen optischem Sender 4 und optischem Reflexionskörper bzw. optischem Reflexionskörper und optischem Empfänger 5. Nachdem die Lichtleitstäbe in unmittelbarem Kontakt mit dem optischen Reflexionskörper 1 und dem optischen Sender 4 bzw. dem optischen Empfänger 5 stehen, kann eine zu Fehlmessungen führende Eisbildung im Lichtübertragungsweg zuverlässig vermieden werden. Außerdem gewährleisten die beiden Lichtleitstäbe 18, 19 eine ausreichende Wärmeisolation, um den optischen Sender 4 und/oder den optischen Empfänger 5 vor Temperaturen außerhalb ihres Einsatzbereiches zu schützen. Der optische Reflexionskörper 1 steht mit seinem kegelförmigen Ende 1a mit der zu überwachenden Flüssigkeit in Verbindung und kann daher im Wesentlichen die Temperatur der Flüssigkeit annehmen. Diese liegt, je nach Anwendungsfall, unter Umständen deutlich außerhalb des Temperatur-Einsatzbereichs des optischen Senders 4 bzw. optischen Empfängers 5. Die beiden Lichtleitstäbe verhindern aber auch bei solchen extremen Temperaturen eine Beschädigung des optischen Senders bzw. Empfängers, sowie die Vereisung der Kanäle.The evaluation device 12 preferably has a plastic injection molded housing 15 on, in which the optical transmitter 4 , the optical receiver 5 and a control and evaluation unit 16 for driving the optical transmitter 4 and for evaluating that of the optical receiver 5 received light are housed. Between the screw-in part 11 and the evaluation device 12 is at least a second seal 17 provided to seal the area of the optics of the environment. Between the optical reflection body 1 and the optical transmitter 4 is a first light guide rod 18 provided, with its first end to the optical transmitter 4 and with its second end to the optical reflection body 1 in contact. In a similar way, a second light guide rod is 19 provided, with its first end to the optical receiver 5 and with its second end again with the optical reflection body 1 in contact. The two light guide rods 18 . 19 are preferably made of plastic and are used to transfer the light between the optical transmitter 4 and the optical reflection body and the optical receiver 5 , After the Lichtleitstäbe in direct contact with the optical reflection body 1 and the optical transmitter 4 or the optical receiver 5 stand, leading to incorrect measurements ice formation in the light transmission path can be reliably avoided. In addition, the two light guide rods ensure 18 . 19 sufficient heat insulation to the optical transmitter 4 and / or the optical receiver 5 to protect from temperatures outside of their area of use. The optical reflection body 1 stands with its cone-shaped end 1a with the liquid to be monitored in connection and therefore can essentially assume the temperature of the liquid. Depending on the application, this may well be outside the temperature range of the optical transmitter 4 or optical receiver 5 , However, the two light-conducting rods prevent damage to the optical transmitter or receiver even at such extreme temperatures, as well as icing of the channels.

Zwischen dem optischen Sender 4 und dem optischen Empfänger 5 ist weiterhin eine Trennwand 20 angeordnet, die bei korrekter Montage der Auswerteeinrichtung im Einschraubteil zur Übertragung von Streulicht des optischen Senders 4 zum optischen Empfänger 5 eine Öffnung 21 freigibt. Durch diese Anordnung kann, wie oben schon erklärt, die Funktionsweise des optischen Senders 4 und des optischen Empfängers überprüft und die korrekte Montage erkannt werden. Dies ist deswegen ein wichtiges, optionales Merkmal, da ansonsten die Steuer- und Auswerteeinheit 16 bei einem fehlenden Lichtsignal am Empfänger 5 fehlerhafterweise ein ausreichendes Niveau der Flüssigkeit anzeigen würde, wenn das fehlende Signal auf einem nichtfunktionierenden optischen Sender 4 oder optischen Empfängers 5 beruhen würde.Between the optical transmitter 4 and the optical receiver 5 is still a partition 20 arranged, with the correct mounting of the evaluation device in the screw-in for transmitting stray light of the optical transmitter 4 to the optical receiver 5 an opening 21 releases. By this arrangement, as explained above, the operation of the optical transmitter 4 and the optical receiver and the correct mounting can be detected. This is therefore an important, optional feature, otherwise the control and evaluation unit 16 in the case of a missing light signal at the receiver 5 erroneously indicate a sufficient level of fluid when the missing signal is on a non-functioning optical transmitter 4 or optical receiver 5 would be based.

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines optischen Niveausensors 10, bei dem für gleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet wurden. Der Unterschied besteht im Wesentlichen darin, dass anstelle des ersten und zweiten Lichtleitstabes 18, 19 hier ein einzelner Lichtleitkörper 22 verwendet wird, der ein erstes und ein zweites Ende 22a, 22b ausweist, wobei der optische Sender 4 und der optische Empfänger 5 am ersten Ende des Lichtleitkörpers 22 angeordnet sind und der Lichtleitkörper 22 an seinem zweiten Ende 22b mit dem optischen Reflexionskörper 1 in Kontakt steht. Darüber hinaus ist die Länge des Lichtleitkörpers 22 deutlich größer als die Länge der Lichtleitstäbe 18, 19, sodass der optische Niveausensor zwischen Einschraubteil 11 und der Auswerteeinrichtung 12 ein Adapterstück 23 aufweist, welches mit dem einen Ende mit dem Einschraubteil 11 und mit dem anderen Teil mit der Auswerteeinrichtung 12 verschraubt ist. Über entsprechende nicht näher bezeichnete Dichtungen wird der Bereich der Optik zuverlässig von der Umgebung abgedichtet. 4 shows a second embodiment of an optical level sensor 10 in which the same reference numerals have been used for identical components. The difference is essentially that instead of the first and second light guide rod 18 . 19 here a single light guide 22 is used, the first and second ends 22a . 22b identifies, with the optical transmitter 4 and the optical receiver 5 at the first end of the light guide body 22 are arranged and the light guide 22 at its second end 22b with the optical reflection body 1 in contact. In addition, the length of the light guide is 22 significantly larger than the length of the light guide rods 18 . 19 so that the optical level sensor between screw 11 and the evaluation device 12 an adapter piece 23 having, which with one end with the screw 11 and with the other part with the evaluation device 12 is screwed. About appropriate unspecified seals the area of the optics is reliably sealed from the environment.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 stehen der optische Sender 4 und der optische Empfänger 5 nicht in unmittelbarem Kontakt mit dem Lichtleitkörper 22. Eine Eisbildung in diesem Bereich durch entstehende Kondensation kann dennoch vermieden werden, weil sich die Temperatur in diesem Bereich, bedingt durch die Länge des Lichtleitkörpers und die thermische Isolation des Systems oberhalb des Tau- und/oder Gefrierpunktes bewegt. Im Rahmen der Erfindung kann der optische Sender 4 und der optische Empfänger 5 aber auch in unmittelbarem Kontakt mit dem Lichtleitkörper 22 stehen.In the embodiment according to 4 stand the optical transmitter 4 and the optical receiver 5 not in direct contact with the light guide body 22 , Ice formation in this area due to condensation can nevertheless be avoided because the temperature in this area, due to the length of the light guide body and the thermal insulation of the system, moves above the dew and / or freezing point. In the context of the invention, the optical transmitter 4 and the optical receiver 5 but also in direct contact with the light guide 22 stand.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5278426 [0004]
US 6276901 B1 [0006]

Claims

Optical level sensor ( 10 ) for monitoring the level of a liquid ( 3 ) with a. one with the liquid to be monitored ( 3 ) coming in contact, optical reflection body ( 1 b. an optical transmitter ( 4 ) for emitting light ( 6 ) and c. an optical receiver ( 5 ) for receiving from the optical transmitter ( 4 ) and from the optical reflection body ( 1 ) depending on the level of the liquid ( 3 ) reflected light ( 6 ), characterized in that for guiding the light ( 6 ) between the optical transmitter ( 4 ), the optical reflection body ( 1 ) and the optical receiver ( 5 ) at least one light guide body ( 22 ) is arranged.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical reflection body ( 1 ) is mounted in a screw-in metal housing.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the at least one light guide body ( 22 ) a first and a second end ( 22a . 22b ), wherein the optical transmitter ( 4 ) and the optical receiver ( 5 ) at the first end ( 22a ) of the light guide body ( 22 ) are arranged and the light guide body at its second end ( 22b ) with the optical reflection body ( 1 ) is in contact.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that at least two light guide bodies are provided, which are provided by at least one optical transmitter (2). 4 ) and optical reflection body ( 1 ) arranged first light guide rod ( 18 ) and by at least one between optical reflection body ( 1 ) and optical receiver ( 5 ) arranged second light guide rod ( 19 ) are formed.

Optical level sensor according to claim 4, characterized in that the first light-conducting rod ( 18 ) has a first and a second end, wherein the optical transmitter ( 4 ) at the first end of the first light guide rod ( 18 ) and the first light guide rod ( 18 ) at its second end with the optical reflection body ( 1 ) is in contact.

Optical level sensor according to claim 4, characterized in that the second light-conducting rod ( 19 ) has a first and a second end, wherein the optical receiver is attached to the first end of the second Lichtleitstabes and the second Lichtleitstab ( 19 ) at its second end with the optical reflection body ( 1 ) is in contact.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the at least one light-conducting body is made of plastic.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical reflection body ( 1 ) a conical reflecting surface ( 1a ) for the light ( 6 ) having.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical transmitter ( 4 ) is formed by a light emitting diode.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical receiver ( 5 ) is formed by a light-detecting transistor.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical transmitter ( 4 ) as an infrared light source and the optical receiver ( 5 ) are formed as infrared light detector.

Optical level sensor according to claim 1, characterized by a control and evaluation unit ( 16 ) for driving the optical transmitter ( 4 ) and for evaluating the from the optical receiver ( 5 ) received light.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that between the optical transmitter ( 4 ) and the optical receiver ( 5 ) a partition wall ( 20 ) arranged to transmit stray light from the optical transmitter ( 4 ) to the optical receiver ( 5 ) an opening ( 21 ) having.

Optical level sensor according to claim 13, characterized in that the opening ( 21 ) only in the correct mounted state of the optical transmitter ( 4 ) and the optical receiver ( 5 ) is open.

Optical level sensor according to claim 1, characterized in that the optical reflection body ( 1 ) in a screw-in part ( 11 ) and the optical transmitter ( 4 ) and the optical receiver ( 5 ) in an evaluation device ( 12 ) are housed, wherein between screw ( 11 ) and evaluation device ( 12 ) an adapter piece ( 23 ) whose length is designed so that the temperature in the region of the optical transmitter ( 4 ) and the optical receiver ( 5 ) is above the dew point.