KR102409282B1 - 액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중공형의 막대형 튜브 부재; 상기 막대형 튜브 부재 내부에 길이방향으로 삽입되고, 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈이 설치되어 액체의 수위를 측정하는 PCB 부재; 및 상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재 사이에 끼워지는 밀착 부재를 포함하는 액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법에 관한 것으로, 외벽 튜브 내에 기 설정된 간격으로 복수 개의 차단막이 배치되고, 차단막과 차단막 간에 한 쌍의 수광소자 및 발광소자가 배치되어, 공기 중에 센서가 노출되면 외벽 튜브에 발광소자 빛이 반사되어 수광소자에 감지되고, 공기 중이 아닌 액체 속에 위치하면 발광소자 빛이 외벽 튜브에 반사되지 않아 수광소자가 감지되지 않는 원리를 이용하여 하나의 센서 모듈로 여러 개의 수위 변화를 감지할 수 있고, PCB 보드에 일정 간격으로 센서를 배치함에 따라 액체 수위 변화를 감지하여 액체 수위 높이를 정확하게 계측할 수 있는 효과가 있다.

Description

액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법{SENSOR DEVICE FOR DETECTING LIQUID LEVEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 센서란 온도나 압력 또는 습도 등의 물리량을 감지, 검출, 판별, 계측하기 위한 기능성 소자로서, 목적 또는 구동 원리에 따라 그 종류가 다양하다. 이러한 센서 중 광학식 액체 레벨 센서는 미국 특허 제4,962,395호에 개시된 바와 같이, 리드 프레임에 실장된 발광 칩 및 수광 칩을 구비하며, 상기 발광 칩 및 수광칩은 투명한 재질로 이루어지는 몰딩부를 통하여 밀봉되어 있다. 상기 광학식 액체 레벨 센서는 전반사를 이용하여 액체의 유무를 판단한다.
전반사란 광이 광학적으로 밀(密)한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소(疎)한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때, 입사각이 어느 특정 각도(임계각) 이상이면 그 경계면에서 광이 전부 반사되는 것을 말한다. 이러한 성질을 이용하여 광학식 액체 레벨 센서는 상기 몰딩부와 외부 환경, 즉, 액체 또는 공기 사이의 계면에서 전반사가 발생하도록 제조된다. 이에 따라, 상기 몰딩부와 접하는 외부환경이 액체 조건 또는 공기 조건에 따라서, 상기 발광칩에서 발광된 광 중 상기 수광칩으로 수광되는 광의 양이 달라지게 된다. 이러한 원리를 통하여, 상기 광학식 액체 레벨 센서는 그 위치에서 액체의 유무를 체크하게 된다.
종래의 액체 유무의 광학식 레벨센서는 발광칩 및 수광칩로 형성된 반사형 센서에 별도의 유리 또는 사출 플라스틱의 광전달 부품을 씌워 액체의 유무를 검지한다.
이와 같이 광전달 부품을 씌우는 경우 별도 형상의 구조물을 조립하여야 하기 때문에 제품의 소형화가 어렵고, 생산성이 떨어지며 별도 조립에 따른 제품별 특성차가 커진다.
또한, 상기한 바와 같은 광학식 액체 레벨 센서는 리드 프레임 상에 발광칩 및 수광칩을 실장하고 몰딩하므로, 그 전체 부피가 상당하였다. 따라서, 최근 개발되고 있는 소형 휴대용 전자 장치의 전력원으로 개발되고 있는 연료 전지 등에 적용하는 데에 어려움을 겪고 있다.
또한 상기 몰딩부가 투명하여 외부의 빛이 상기 수광칩으로 수광되어 오작동을 야기하는 등의 문제점이 있어왔으며, 또한 별도의 도광 제품을 이용해야 한다는 문제가 있어왔다.
공개특허공보 제10-2018-0130334호 (공개일: 2018. 12. 07)
전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시예들의 목적은 하나의 센서 모듈로 여러 개의 수위 변화를 감지할 수 있고, PCB 보드에 일정 간격으로 센서를 배치함에 따라 액체 수위 변화를 감지하여 액체 수위 높이를 정확하게 계측할 수 있는 액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 액체 레벨 감지 센서는 중공형의 막대형 튜브 부재; 상기 막대형 튜브 부재 내부에 길이방향으로 삽입되고, 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈이 설치되어 액체의 수위를 측정하는 PCB 부재; 및 상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재 사이에 끼워지는 밀착 부재를 포함할 수 있다.
상기 막대형 튜브 부재의 일단에 결합되어 상기 막대형 튜브 부재를 액체가 수용된 용기 내부에 고정시키는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 모듈은 상기 PCB 부재 상에 길이방향으로 복수 개로 설치되되, 각각의 센서 모듈은 상기 막대형 튜브 부재의 내벽으로 광을 조사하는 발광소자; 상기 발광소자와 이격되도록 설치되어 상기 발광소자로부터 조사된 광이 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 반사되어 입사되는 수광소자; 및 상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재를 밀착하도록 상기 발광소자와 상기 수광소자 사이에 각각 설치되어 상기 발광소자로부터 조사된 광을 차단하는 차단벽을 포함할 수 있다.
상기 PCB 부재는 상기 막대형 튜브 부재 내부에 삽입되도록 길이방향으로 형성된 기판 부재; 및 상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 수광소자가 액체 외부의 공기에 노출되면 상기 발광소자로부터 조사되어 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 반사되어 입사되는 광을 감지할 수 있다.
상기 차단벽은 금속 재질로 형성되고, 상기 PCB 부재 상에 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 대하여 수직으로 밀착되도록 연장 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 조립 방법은 중공형의 막대형 튜브 부재의 일단에 고정부재를 결합시키는 제1 단계; 상기 막대형 튜브 부재 내부에 길이방향으로 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈이 설치된 PCB 부재를 삽입하는 제2 단계; 및 상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재 사이에 밀착 부재를 삽입하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서 및 그 조립 방법은 외벽 튜브 내에 기 설정된 간격으로 복수 개의 차단막이 배치되고, 차단막과 차단막 간에 한 쌍의 수광소자 및 발광소자가 배치되어, 공기 중에 센서가 노출되면 외벽 튜브에 발광소자 빛이 반사되어 수광소자에 감지되고, 공기 중이 아닌 액체 속에 위치하면 발광소자 빛이 외벽 튜브에 반사되지 않아 수광소자가 감지되지 않는 원리를 이용하여 하나의 센서 모듈로 여러 개의 수위 변화를 감지할 수 있고, PCB 보드에 일정 간격으로 센서를 배치함에 따라 액체 수위 변화를 감지하여 액체 수위 높이를 정확하게 계측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 센서 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 3b는 도 2의 센서 모듈이 온되는 경우와 오프되는 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 조립 방법을 나타내는 도면이다.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 센서 모듈을 나타내는 도면이며, 도 3a 내지 3b는 도 2의 센서 모듈이 온되는 경우와 오프되는 경우의 동작을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 조립 방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서는 일정한 크기의 수조(용기) 내에서의 액체의 수위를 측정하는 센서로서 액체수위가 일정 높이 이상 또는 이하의 상태를 감지하는 역할을 수행하고, 막대형 튜브 부재(10), PCB 부재(20), 밀착 부재(40) 및 고정 부재(30)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서는 막대형 튜브 부재(10) 내에 기 설정된 간격으로 복수 개의 차단벽(253)이 배치되고, 차단벽(253)과 차단벽(253) 간에 한 쌍의 수광소자(252) 및 발광소자(251)가 배치되며, 공기 중에 수광소자(252)가 노출되면 막대형 튜브 부재(10)에 발광소자(251) 빛이 반사되어 수광소자(252)에 감지되고, 공기 중이 아닌 액체 속에 위치하면 발광소자(251) 빛이 막대형 튜브 부재(10)에 반사되지 않아 수광소자(252)가 감지되지 않는 원리를 이용하여 하나의 센서 모듈로 여러 개의 수위 변화를 감지할 수 있고, PCB 부재(20)에 일정 간격으로 센서 모듈을 배치함에 따라 액체 수위 변화로 수광소자(252)에 의하여 감지되면 액체 수위 높이를 정확하게 계측할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서는 용기 또는 수조의 외벽에 부착되어 용기 또는 수조의 수위를 감지한다. 이하 본 액체 레벨 감지 센서의 구조를 설명하고, 액체 레벨 감지 센서의 동작 방법을 상세히 설명하기로 한다.
상기 막대형 튜브 부재(10)는 중공형의 튜브 형상이고, 상하로 단면의 형상이 길이방향으로 일정하게 유지된다.
상기 막대형 튜브 부재(10)는 투광성 재료로 이루어지며, 상단에는 액체가 수용된 용기 내부에 고정시키는 고정 부재(30)가 결합된다.
상기 고정 부재(30)는 막대형 튜브 부재(10)의 상단 부위가 삽입가능하고, 액체가 수용된 용기 내부에 고정될 수 있는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 고정 부재(30)는 막대형 튜브 부재(10)의 상단부위에 결합되는 결합 모듈(32)과, 결합 모듈(32)을 보호하면서 용기의 내벽에 고정되도록 소정 깊이의 평평한 설치홈이 형성된 캡 모듈(31)을 포함한다. 상기 설치홈에는 발포플라스틱 재료가 삽입된다. 또한, 상기 결합 모듈(32)과 캡 모듈(31)의 결합을 위하여 각각 대응되는 조립돌기와 조립홈이 추가로 형성될 수 있다.
상기 PCB 부재(20)는 막대형 튜브 부재(10) 내부에 길이방향으로 삽입되고, 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈(25)이 설치되어 액체의 수위를 측정하는 장치이다.
상기 PCB 부재(20)는 막대형 튜브 부재(10) 내부에 삽입되도록 길이방향으로 형성된 기판 부재와, 센서 모듈의(25) 동작을 제어하는 제어 모듈(미도시)을 더 포함한다. 이때, 상기 제어 모듈은 발광소자(251)와 수광소자(252)에 연결되어 각각의 동작을 제어하고, 수광소자(252)가 액체 외부의 공기에 노출되면 발광소자(251)로부터 조사되어 막대형 튜브 부재(10)의 내벽에 반사되어 입사되는 광을 감지할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은 PCB 부재(20) 상에 그 길이방향으로 복수 개로 설치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 센서 모듈은 막대형 튜브 부재(10)의 내벽으로 광을 조사하는 발광소자(251)와, 발광소자(251)와 이격되도록 설치되어 발광소자(251)로부터 조사된 광이 막대형 튜브 부재(10)의 내벽에 반사되어 입사되는 수광소자(252)와, 막대형 튜브 부재(10)의 내벽과 PCB 부재(20)를 밀착하도록 발광소자(251)와 수광소자(252) 사이에 각각 설치되어 발광소자(251)로부터 조사된 광을 차단하는 차단벽(253)을 포함할 수 있다.
상기 PCB 부재(20)는 기판 부재(즉, 인쇄회로기판) 상에 발광소자(251), 수광소자(252) 및 차단벽(253)이 방수형 몰딩 방식으로 실장된다. 이러한 실장을 위하여 인쇄회로기판에는 발광소자(251), 수광소자(252) 및 차단벽(253)이 삽입되는 각각의 삽입영역이 형성된다.
또한, 상기 PCB 부재(20)에는 발광소자(251)와 수광소자(252)의 신호처리를 위한 회로배선(미도시)이 형성되고, 이러한 회로배선은 제어모듈에 연결되어 있다.
상기 제어모듈은 발광소자(251)와 수광소자(252)의 동작 전원을 공급하고, 발광소자(251)와 수광소자(252)의 동작을 제어하기 위한 제어 명령을 전송하며, 수광소자(252)에서 측정된 반사광 광량값을 전송한다.
상기 발광소자(251)는 빛을 조사하는 발광 LED소자가 사용될 수 있고, 수광소자(252)는 빛을 감지하는 수광 LED 소자(즉, 수광 센서)가 사용될 수 있다. 이러한 발광소자(251)와 수광소자(252)는 미리 설정된 입사각과 반사각으로 광 정렬되도록 적절한 각도로 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차단벽(253)은 막대형 튜브 부재(10)의 반사유무에 의해서만 감지되도록 엘이디광을 차단하는 역할을 수행한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 센서 모듈(25)은 수광소자(252)가 온되는 경우, 공기 중에 수광소자(252)가 노출되면 막대형 튜브 부재(10)에 엘이디광이 반사되어 수광소자(252)에 감지된다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 센서 모듈(25)은 수광소자(252)가 오프되는 경우, 공기 중이 아닌 액체 속에 있으면 엘이디광이 막대형 튜브 부재(10)에 반사되지 않아 수광 소자에 감지되지 않는다.
즉, 상기 센서 모듈(25)은 발광소자(251)의 광원이 막대형 튜브 부재(10)에 반사되고, 반사된 빛을 수광소자(252)가 감지하는 방식으로 동작한다.
상기 차단벽(253)은 금속 재질로 형성되고, PCB 부재(20) 상에 막대형 튜브 부재(10)의 내벽에 대하여 수직으로 밀착되도록 연장 형성될 수 있다.
또한, 도시되어 있지는 않지만, 상기 PCB 부재(20)에는 신호처리용 부품인 통신부, 배터리, 메모리 및 알람부 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 당업자의 설계에 따라 신호처리용 부품을 PCB 부재(20)에 설치할 수 있고, 외부기기(미도시)에 설치할 수 있다. 외부기기는 이동통신 단말기, 데스크톱 PC 또는 센서 제어장치 등일 수 있다.
상기 통신부는 수광소자(252)에서 측정된 반사광 광량값을 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 외부기기에 전송할 수 있다.
한편, 상기 PCB 부재(20)의 일면에 발광소자(251)와 수광소자(252)가 부착되되, 일면에 신호처리용 부품이 조립되거나, 다른 일면에 조립공간을 확보하기 위해 신호처리용 부품이 몰딩처리되어 조립될 수도 있다.
상기 배터리는 회로배선과 연결되어 발광소자(251)와 수광소자(252)의 동작 전원을 공급하고, 메모리는 정상 상태 여부를 구분하기 위한 임계범위 등이 저장되어 있다.
상기 알람부는 정상 상태가 아닌 이상 상태로 판별되면 알람을 발생한다. 알람부는 PCB 부재(20)의 내부 또는 외부에 LED 또는 스피커 형태로 설치될 수 있다.
또한, 상기 밀착 부재(40)는 막대형 튜브 부재(10)의 내벽과 PCB 부재(20) 사이에 길이방향으로 끼워지게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서는 하나의 센서 모듈로 여러 개의 수위 변화를 감지할 수 있고, PCB 보드에 일정한 간격으로 센서를 배치하여 액체의 수위변화로 센서가 감지되면 액체수위의 높이를 정확히 계측할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서는 발광소자(251)와 수광소자(252) 사이의 차단벽(253)을 금속 재질로 변경하여 정밀한 가공이 가능하고, 막대형 튜브 부재(10)의 내경, 외경의 크기를 개선(기존 대비 약 2배)할 수 있으며, 막대형 튜브 부재(10)에 PCB 부재(20)를 간단하게 조립가능하다는 장점이 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 조립 방법은 중공형의 막대형 튜브 부재(10)의 일단에 고정부재를 결합시키는 제1 단계와, 막대형 튜브 부재(10) 내부에 길이방향으로 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈이 설치된 PCB 부재(20)를 삽입하는 제2 단계와, 막대형 튜브 부재(10)의 내벽과 PCB 부재(20) 사이에 밀착 부재(40)를 삽입하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 레벨 감지 센서의 조립 방법은, 우선 고정부재, 막대형 튜브 부재(10), PCB 부재(20) 및 밀착 부재(40)를 준비(a)한 다음, 막대형 튜브 부재(10)에 고정부재를 조립(b)하고, 막대형 튜브 부재(10)에 PCB 부재(20)를 삽입(c)하며, 막대형 튜브 부재(10)와 PCB 부재(20)가 완벽하게 밀착되도록 밀착 부재(40)를 삽입(d)하는 과정을 거치면, 액체 레벨 감지 센서가 조립된다. 그런 다음, 액체가 수용된 용기 또는 수조에 고정 부재(30)를 통하여 설치하게 된다.
이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 막대형 튜브 부재 20: PCB 부재
25: 센서 모듈 30: 고정 부재
31: 캡 모듈 32: 결합 모듈
40: 밀착 부재 251: 발광소자
252: 수광소자 253: 차단벽

Claims (6)

  1. 중공형의 막대형 튜브 부재;
    상기 막대형 튜브 부재 내부에 길이방향으로 삽입되고, 미리 설정된 간격으로 복수 개의 센서 모듈이 설치되어 액체의 수위를 측정하는 PCB 부재;
    상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재 사이에 끼워지는 밀착 부재; 및
    상기 막대형 튜브 부재의 일단에 결합되어 상기 막대형 튜브 부재를 액체가 수용된 용기 내부에 고정시키는 고정 부재를 포함하고,
    상기 고정 부재는
    상기 막대형 튜브 부재의 일단에 결합되는 결합 모듈;
    상기 결합 모듈을 보호하면서 용기의 내벽에 고정되도록 소정 깊이의 평평한 설치홈이 형성된 캡 모듈; 및
    상기 결합 모듈 및 캡 모듈의 결합을 위하여 각각 대응되는 조립돌기와 조립홈을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 PCB 부재 상에 길이방향으로 복수 개로 설치되되,
    각각의 센서 모듈은
    상기 막대형 튜브 부재의 내벽으로 광을 조사하는 발광소자;
    상기 발광소자와 이격되도록 설치되어 상기 발광소자로부터 조사된 광이 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 반사되어 입사되는 수광소자; 및
    상기 막대형 튜브 부재의 내벽과 상기 PCB 부재를 밀착하도록 상기 발광소자와 상기 수광소자 사이에 각각 설치되어 상기 발광소자로부터 조사된 광을 차단하는 차단벽을 포함하고,
    상기 PCB 부재는
    상기 막대형 튜브 부재 내부에 삽입되도록 길이방향으로 형성된 기판 부재; 및
    상기 센서 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하고,
    상기 기판 부재는
    상기 발광소자, 수광소자 및 차단벽이 방수형 몰딩 방식으로 실장되도록 삽입되는 각각의 삽입영역이 형성되고,
    상기 PCB 부재는
    상기 수광소자에서 측정된 반사광 광량값을 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 외부기기에 전송하는 통신부;
    회로배선과 연결되어 상기 발광소자 및 수광소자의 동작 전원을 공급하는 배터리;
    상기 센서 모듈의 정상 상태 여부를 구분하기 위한 임계범위를 저장하는 메모리; 및
    상기 센서 모듈이 이상 상태로 판별되는 경우 알람을 발생하는 알람부를 포함하고,
    상기 제어 모듈은
    상기 수광소자가 액체 외부의 공기에 노출되면 상기 발광소자로부터 조사되어 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 반사되어 입사되는 광을 감지하며,
    상기 차단벽은 금속 재질로 형성되고, 상기 PCB 부재 상에 상기 막대형 튜브 부재의 내벽에 대하여 수직으로 밀착되도록 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 레벨 감지 센서.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002101337A1 (fr) * 2001-06-12 2002-12-19 Naoyuki Omatoi Dispositif de detection de niveau de liquide
JP2005274453A (ja) 2004-03-25 2005-10-06 Yamatake Corp 液体用容器及び液体検出装置
KR100793111B1 (ko) * 2007-10-12 2008-01-10 한라레벨주식회사 액체 레벨 게이지의 광원 조사 조립체
JP2014010055A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Espec Corp 液位センサ、並びに、環境試験装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10300557A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Nissei Denki Kk 液面センサ
KR101533818B1 (ko) * 2013-03-21 2015-07-03 이영순 건축물의 부등침하 계측장치
KR101984636B1 (ko) 2017-05-29 2019-05-31 (주) 래트론 케이스와 프리즘이 일체화된 광학식 수위센서

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002101337A1 (fr) * 2001-06-12 2002-12-19 Naoyuki Omatoi Dispositif de detection de niveau de liquide
JP2005274453A (ja) 2004-03-25 2005-10-06 Yamatake Corp 液体用容器及び液体検出装置
KR100793111B1 (ko) * 2007-10-12 2008-01-10 한라레벨주식회사 액체 레벨 게이지의 광원 조사 조립체
JP2014010055A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Espec Corp 液位センサ、並びに、環境試験装置

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