PL240539B1 - Czujnik optyczny do detekcji powietrza-wody i elektryczne urządzenie gospodarstwa domowego stosujące ten czujnik - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy czujnika optycznego do detekcji powietrza-wody i ewentualnie piany w medium zewnętrznym czujnika. Wynalazek dotyczy również elektrycznego urządzenia gospodarstwa domowego stosującego ten czujnik. Czujnik jest skonfigurowany do stosowania w pralce, zmywarce do naczyń lub innym środowisku, w którym pożądane jest wykrywanie obecności wody, powietrza lub piany w środowisku.

Istniejące czujniki do detekcji obecności wody, powietrza lub piany mają wadę związaną z tym, że są kosztowne w produkcji lub posiadają skomplikowaną budowę wewnętrzną. Niektóre znane czujniki są tak skonfigurowane, że źródło światła i czujnik światła są umieszczone na tylnej stronie soczewek, dla wykrywania składu medium zewnętrznego soczewki. Wadą tych czujników jest to, że elementy czujników są drogie w produkcji, a poszczególne elementy czujników są trudne w montażu.

Dodatkowo, wadą czujników do detekcji obecności wody, powietrza lub piany jest podatność na pokrywanie osadami na powierzchni czujnika, co powoduje niedokładne odczyty czujnika.

Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie detektora wody-powietrza-piany, który zapewni dokładne wyniki i będzie wytwarzany w sposób ekonomiczny.

W dalszej części opisu medium zewnętrzne czujnika należy rozumieć jako medium zewnętrzne względem czujnika.

Przedmiotem wynalazku jest czujnik, który zapewnia doskonałe wykrywanie wody i powietrza oraz - w niektórych przykładach wykonania - również piany w medium zewnętrznym czujnika oraz który jest łatwy i niedrogi w produkcji. Przedstawiony jest również sposób wytwarzania takiego czujnika.

Według wynalazku czujnik optyczny, zawierający: obudowę, element emitujący światło umieszczony wewnątrz obudowy, element odbierający światło umieszczony wewnątrz obudowy i skonfigurowany do odbierania światła i wysyłania sygnału elektrycznego odpowiadającego odbieranemu światłu, charakteryzuje się tym, że obudowa zawiera:

pierwszą ściankę usytuowaną tak że światło emitowane przez element emitujący światło pada na tą ściankę;

drugą ściankę usytuowaną tak, że światło odbite od drugiej ścianki jest odbierane przez element odbierający światło;

przy czym zarówno pierwsza, jak i druga ścianka zawierają wewnętrzną powierzchnię ścianki i zewnętrzną powierzchnię ścianki, zaś zewnętrzna powierzchnia pierwszej ścianki tworzy interfejs optyczny pomiędzy zewnętrzną powierzchnią pierwszej ścianki a otaczającym medium zewnętrznym względem czujnika przy czym zewnętrzna powierzchnia pierwszej ścianki jest tak skonfigurowana, że gdy medium zewnętrznym czujnika jest powietrze, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący światło jest całkowicie odbijana na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki i jest kierowana z pierwszej ścianki przez wgłębienie do drugiej ścianki i od drugiej ścianki do elementu odbierającego światło;

a gdy medium zewnętrznym czujnika jest woda, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący światło jest sprzęgana z medium zewnętrznym czujnika przy powierzchni zewnętrznej pierwszej ścianki, przy czym czujnik optyczny dodatkowo zawiera pierwsze i drugie włókno światłowodowe umieszczone w obudowie, ponadto włókno światłowodowe usytuowane jest tak, że kieruje światło z elementu emitującego światło w kierunku pierwszej ścianki, a włókno światłowodowe drugie usytuowane jest tak, że kieruje światło od drugiej ścianki do elementu odbierającego światło, zaś co najmniej włókno światłowodowe pierwsze albo włókno światłowodowe drugie zawiera na swoim końcu w pobliżu wgłębienia soczewkę skupiającą, przy czym włókno światłowodowe pierwsze znajduje się w odległości od powierzchni wewnętrznej pierwszej ścianki, a włókno światłowodowe drugie znajduje się w odległości od wewnętrznej powierzchni drugiej ścianki.

Korzystnie pierwsza i druga ścianka czujnika są usytuowane pod kątem w stosunku do siebie nawzajem, przy czym kąt ten zawiera się w przedziale od 60 do 120 stopni albo od 70 do 110 stopni albo od 80 do 100 stopni.

Powierzchnia wewnętrzna co najmniej pierwszej lub drugiej ścianki ma korzystnie strukturę schodkową. Korzystnie jest, gdy wymiary wysokości stopni struktury schodkowej mieszczą się w zakresie od około 0,4 do 1,0 mm, podobnie wymiary szerokości stopni struktury schodkowej mieszczą się w zakresie od około 0,4 do 1,0 mm.

PL 240 539 B1

Korzystnie, pierwsze i drugie włókno światłowodowe znajdują się w sąsiedztwie wgłębienia utworzonego między pierwszą i drugą ścianką.

Korzystniej, co najmniej pierwsze lub drugie włókno światłowodowe ma na swym końcu nachyloną powierzchnię oddaloną od wgłębienia tak, aby kierować światło do portu wylotowego światła odpowiedniego włókna światłowodowego przez całkowite odbicie.

Korzystnie jest, gdy pierwsze i drugie włókno światłowodowe przebiegają równolegle do siebie.

Korzystniej, w obudowie umieszczona jest płytka obwodu drukowanego, na której znajduje się element emitujący światło i element odbierający światło, przy czym pierwsze i drugie włókno światłowodowe przebiegają równolegle do płytki obwodu drukowanego.

Korzystnie jest, gdy element emitujący światło i element odbierający światło znajdują się na płytce obwodu drukowanego, przy czym główna oś światła emisji elementu emitującego światło jest prostopadła do płytki obwodu drukowanego i główna oś światła odbioru elementu odbierającego światło jest prostopadła do płytki obwodu drukowanego, przy czym pierwsze włókno światłowodowe skonfigurowane jest tak, że zmienia kierunek promienia świetlnego emitowanego z elementu emitującego światło w stronę głównej osi światła emisji na kierunek równoległy do płytki obwodu drukowanego, a drugie włókno światłowodowe skonfigurowane jest tak, że zmienia kierunek promienia świetlnego przemieszczającego się w drugim włóknie światłowodowym równolegle do płytki obwodu drukowanego n a kierunek równoległy do głównej osi odbioru światła.

Najkorzystniej, stosunek ilości światła odebranego przez element odbierający światło do ilości światła emitowanego przez element emitujący światło wynosi:

mniej niż 20%, gdy medium zewnętrznym czujnika jest woda, więcej niż 80%, gdy medium zewnętrznym czujnika jest powietrze, i między 20% a 80%, gdy medium zewnętrzne czujnika stanowi piana.

Materiał pierwszej i drugiej ścianki zawiera korzystnie polipropylen. Zewnętrzna powierzchnia co najmniej pierwszej lub drugiej ścianki jest korzystnie płaska.

Elektryczne urządzenie gospodarstwa domowego, według wynalazku, zawiera czujnik optyczny określony powyżej i jednostkę sterowania skonfigurowaną do odbierania sygnału pomiarowego w oparciu o światło odbierane przez element odbierający światło czujnika optycznego i sterowania operacją urządzenia w oparciu o ten sygnał pomiarowy, przy czym czujnik optyczny jest zamontowany w obudowie, tak aby wystawał z pierwszej i drugiej ścianki do przedziału mokrego.

W niektórych przykładach wykonania, co najmniej jedno z włókien światłowodowych (pierwsze lub drugie) posiada nachyloną lub zakrzywioną, na przykład, wypukłą część powierzchni przy jego końcu oddalonym od wgłębienia, aby kierować światło na port wyjściowy światła odpowiedniego włókna światłowodowego poprzez całkowite odbicie.

Jak było podane wyżej, pierwsze włókno światłowodowe jest skonfigurowane tak, aby zmienić kierunek promienia świetlnego emitowanego z elementu emitującego światło w kierunku głównej osi emisji na kierunek zasadniczo równoległy do płytki obwodu drukowanego, a drugie włókno światłowodowe jest skonfigurowane tak, aby zmienić kierunek promienia świetlnego przebiegającego w drugim włóknie światłowodowym, równolegle do płytki obwodu drukowanego na kierunek zasadniczo równoległy do głównej osi odbiorczej.

W niektórych przykładach wykonania, pierwsze i drugie włókno światłowodowe są umieszczone na wsporniku światłowodowym, który posiada część skonfigurowaną tak, aby była dla dostosowania do przynajmniej części wewnętrznej powierzchni części podstawy obudowy. Wspornik światłowodowy zawiera ponadto cylindryczną część skonfigurowaną dla dostosowania do wewnętrznej powierzchni cylindrycznej części obudowy czujnika.

W niektórych przykładach wykonania, materiał pierwszej i drugiej ścianki zawiera polipropylen, a materiał przezroczystej struktury włókna światłowodowego umieszczony w obudowie na włókno światłowodowe przechodzące od elementu emitującego światło do elementu odbierającego światło zawiera przezroczysty materiał składający się z, na przykład, poliwęglanu lub PMMA (polimetylometakrylanu) lub poliamidu.

Jak podano wyżej, w niektórych przykładach wykonania, zewnętrzna powierzchnia ścianki co najmniej jednej z pierwszej i drugiej ścianki jest płaska.

Jak było wspomniane wyżej, przedstawiono elektryczne urządzenie gospodarstwa domowego zawierające: obudowę składającą się z przedziału mokrego do przyjmowania pozycji przeznaczonych do zmywania; czujnik składający się z elementu emitującego światło oraz elementu odbierającego świa

PL 240 539 B1 tło; oraz jednostkę sterowania skonfigurowaną do odbierania sygnału pomiarowego na podstawie światła odbieranego przez element odbierający światło i sterowania pracą urządzenia na podstawie sygnału pomiarowego, przy czym czujnik optyczny zawiera: obudowę składającą się z wewnętrznej części obudowy oraz części interfejsu świetlnego, znajdujący się wewnątrz obudowy element emitujący światło i element odbierający światło, część interfejsu świetlnego wystająca z przedniej części podstawy obudowy, która znajduje się przy medium zewnętrznym względem czujnika, część interfejsu świetlnego składającą się z pierwszej ścianki umieszczonej tak, aby światło emitowane przez element emitujący światło padało na tą ściankę, drugiej ścianki umieszczonej tak, aby światło odbite od drugiej ścianki było odbierane przez element odbierający światło oraz wgłębienia utworzonego pomiędzy pierwszą i drugą ścianką, przy czym każda z pierwszej i drugiej ścianki zawiera powierzchnię wewnętrzną ścianki oraz powierzchnię zewnętrzną ścianki, przy czym zewnętrzna powierzchnia pierwszej ścianki określa interfejs optyczny pomiędzy materiałem ścianki a otaczającym medium zewnętrznym względem czujnika i jest skonfigurowana w taki sposób, że gdy medium zewnętrznym czujnika jest powietrze, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący światło jest całkowicie odbijana na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki i jest kierowana z pierwszej ścianki poprzez wgłębienie do drugiej ścianki oraz z drugiej ścianki do elementu odbierającego światło, a gdy medium zewnętrznym czujnika jest woda, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący światło jest wiązana w medium zewnętrznym czujnika na powierzchni zewnętrznej pierwszej ścianki, przy czym czujnik optyczn y jest zamontowany w obudowie tak, aby wystawał z pierwszą i drugą ścianką do przedziału mokrego.

Przykładowym urządzeniem gospodarstwa domowego jest pralka lub zmywarka do naczyń. Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny czujnika.

Fig. 2 przedstawia rzut części interfejsu świetlnego.

Fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia zawierającego czujnik pokazany na fig. 1 w przekroju wzdłuż płaszczyzny M-M.

Fig. 4 przedstawia szczegółowy rzut części odbierającej światło oraz części emitującej światło oraz włókien światłowodowych.

Fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny czujnika pokazanego na fig. 1 w przekroju wzdłuż płaszczyzny N-N.

Fig. 6 przedstawia dodatkowy rzut szczegółowy włókien światłowodowych oraz części emitującej światło.

Fig. 7 przedstawia konfigurację włókna światłowodowego.

Fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny czujnika 100. Czujnik 100 jest skonfigurowany do stosowania w przypadku detekcji ilości wody, powietrza i/lub piany w medium.

Poniżej przedstawiono przykładowe konkretne zastosowania dla czujnika w pralce lub zmywarce do naczyń.

Czujnik 100 zawiera obudowę 10. Obudowa 10 czujnika 100 składa się z wewnętrznej części obudowy, samej lub w połączeniu z innymi elementami. Obudowa 10 czujnika 100 jest co najmniej częściowo przezroczysta. Obudowa 10 czujnika 100 zawiera tworzywo sztuczne, na przykład polipropylen. Obudowa 10 czujnika 100 jest przykładowo wytwarzana metodą formowania wtryskowego. W szczególności, obudowa 10 jest skonfigurowana tak, aby przy co najmniej części 40 interfejsu świetlnego, umożliwić przechodzenie światła lub całkowite odbicie wewnętrzne światła, w zależności od medium znajdującego się poza częścią 40 interfejsu świetlnego.

Wewnątrz czujnika 100 znajduje się źródło światła 52 i element odbierający 54 światło (fig. 3, 4). Źródłem światła 52 przykładowo jest dioda LED (dioda elektroluminescencyjna). Alternatywnie, źródło światła 52 składa się z włókien optycznych, albo zawiera źródło światła żarowego.

Pierwsze włókno światłowodowe 20 znajduje się wewnątrz obudowy 10 i jest przystosowane do prowadzenia przez nie światła. Pierwsze włókno światłowodowe 20 samo zawiera źródło światła 52 lub jest skonfigurowane do przesyłania światła ze źródła światła 52 przewidzianego niezależnie od niego i skonfigurowane do emitowania światła w pierwszym włóknie światłowodowym 20.

W przykładzie z fig. 1, źródło światła 52 jest skonfigurowane tak, aby emitować światło w kierunku pierwszego włókna światłowodowego 20. Pierwsze włókno światłowodowe 20 zawiera pierwszy koniec 22 usytuowany naprzeciwko drugiego końca 24, przy którym źródło światła 52 emituje światło do pierwszego włókna światłowodowego 20. Drugi koniec 24 zawiera soczewki skupiające tak, aby światło, które opuszcza pierwsze włókno światłowodowe 20, było kolimowane. Soczewki skupiające mogą być wykonane z PMMA lub poliwęglanu.

PL 240 539 B1

Pierwsze włókno światłowodowe 20 zawiera wydłużony korpus. Pierwszy koniec 22 pierwszego włókna światłowodowego 20 zawiera nachyloną górną powierzchnię (zgodnie z tym, co przedstawiono na fig. 7), która znajduje się pod kątem lub jest zakrzywiona i w szczególności jest powierzchnią wypukłą. Ta górna powierzchnia jest skonfigurowana tak, aby zmieniać kierunek światła emitowanego przez źródło światła 52 w kierunku drugiego końca 24 pierwszego włókna światłowodowego 20 poprzez całkowite odbicie. Na przykład, światło emitowane przez źródło światła 52 jest odbijane tak, aby wprowadzić soczewki skupiające umieszczone przy drugim końcu 24 (zgodnie z tym, co przedstawiono na fig. 6). Jako takie, źródło światła 52 jest umieszczone tak, aby emitować światło w kierunku nachylonej lub zakrzywionej powierzchni i jest zorientowane tak, aby emitować światło prostopadle lub pod kątem w stosunku do kierunku światła emitowanego z drugiego końca 24 pierwszego włókna światłowodowego 20.

Alternatywnie, źródło światła 52 jest umieszczone dla emitowania światła w kierunku soczewek skupiających drugiego końca 24 pierwszego włókna światłowodowego 20, a pierwszy koniec 22 włókna światłowodowego 20 odbiera światło emitowane ze źródła światła 52 bez odbijania lub zmiany kierunku światła emitowanego ze źródła światła 52.

Drugie włókno światłowodowe 30 jest skonfigurowane do kierowania światła odbieranego na jego pierwszym końcu 32. Pierwszy koniec 32 zawiera soczewki skupiające. Drugie włókno światłowodowe 30 zawiera drugi koniec 34, które jest skonfigurowane do kierowania światła do elementu odbierającego 54 światło. Drugi koniec 34 jest skonfigurowany do odbijania światła przesyłanego przez drugie włókno światłowodowe 30 przy nachylonej lub zakrzywionej powierzchni tak, aby wchodziło do elementu odbierającego 54 światło. Element odbierający 54 światło jest zatem zorientowany pod kątem lub prostopadle w stosunku do drugiego włókna światłowodowego 30.

Soczewki skupiające mogą być wykonane z PMMA lub poliwęglanu.

Element odbierający 54 światło jest umieszczony tak, aby odbierać światło emitowane z części drugiego końca 34 drugiego włókna światłowodowego 30. Element odbierający 54 światło jest, w szczególności, usytuowany w taki sposób, aby odbierać światło emitowane w kierunku prostopadłym lub nachylonym w stosunku do kierunku światła przebiegającego poprzez drugie włókno światłowodowe 30 od jego pierwszego końca 32 do jego drugiego końca 34. Element odbierający 54 światło jest zatem skonfigurowany tak, aby odbierać światło odbite przy nachylonym lub zakrzywionym drugim końcu 34, w kierunku elementu odbierającego 54 światło.

Alternatywnie, element odbierający 54 światło jest umieszczony dla odbierania światła z drugiego włókna światłowodowego 30 bez odbicia światła przy drugim końcu 34 drugiego włókna światłowodowego 30.

Ponieważ pierwsze i/lub drugie włókno światłowodowe 20, 30 zawierają soczewki skupiające, odpowiednio pierwsze i/lub drugie włókno światłowodowe 20, 30 jest umieszczone w pewnej odległości od części 40 interfejsu świetlnego. Oznacza to, że ponieważ kierunki promieni świetlnych są kolimowane, odległość włókien światłowodowych 20, 30 od części 40 interfejsu świetlnego nie wpływa w istotny sposób na wydajność optyczną czujnika 100.

Część 40 interfejsu świetlnego wystaje z przedniej części podstawy obudowy 10, która znajduje się przy medium zewnętrznym względem czujnika 100. Część 40 interfejsu świetlnego zawiera co najmniej ściankę pierwszą 41 i ściankę drugą 42. Ścianka pierwsza 41 i druga 42 wystaje w kierunku przestrzeni, zawierającej medium zewnętrzne czujnika, którego właściwości fizyczne mają być wykrywane za pomocą czujnika (to znaczy, na przykład powietrza lub wody). Ta przestrzeń stanowi część przedziału mokrego przeznaczonego do przyjmowania brudnych naczyń w przypadku zmywarki do naczyń lub prania w przypadku pralki. Zewnętrzne powierzchnie ścianki pierwszej i drugiej 41, 42 są zasadniczo płaskie. Zewnętrzna powierzchnia ścianki pierwszej 41 określa granicę załamania światła, pomiędzy częścią 40 interfejsu świetlnego i otaczającym medium. Opcjonalnie, zewnętrzna powierzchnia ścianki drugiej 42 także określa granicę załamania światła pomiędzy częścią 40 interfejsu świetlnego i otaczającym medium. Wewnętrzne powierzchnie ścianek 41,42 otaczają wgłębienie usytuowane pomiędzy nimi. Wgłębienie jest wypełnione powietrzem lub innym zasadniczo przezroczystym medium. Pierwsza i/lub druga ścianka 41,42 są co najmniej częściowo przezroczyste.

Ścianka pierwsza i druga 41, 42 są ustawione pod kątem względem siebie. Kąt pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami ścianki pierwszej i drugiej 41,42 mieści się w zakresie od 80 do 100 stopni i wynosi około 90 stopni w przykładowej wersji wykonania pokazanej na rysunkach.

PL 240 539 B1

Ścianka pierwsza 41 jest umieszczona naprzeciwko części drugiego końca 24 pierwszego włókna światłowodowego 20 tak, aby światło, które opuszcza drugi koniec 24 pierwszego włókna światłowodowego 20 było emitowane z pierwszego włókna światłowodowego 20 w kierunku wewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41 części 40 interfejsu świetlnego. Na przykład, kąt osi promienia świetlnego światła, który opuszcza pierwsze włókno światłowodowe 20, w stosunku do zewnętrznej powierzchni ścianki pierwszej 41, wynosi od około 15 do 30 stopni lub zawiera się w granicach pomiędzy 17,5 a 27,5 stopni lub pomiędzy 20 a 25 stopni.

Ścianka druga 42 jest umieszczona naprzeciwko pierwszego końca 32 drugiego włókna światłowodowego 30 tak, aby światło odbite wewnątrz wgłębienia utworzonego pomiędzy ścianką pierwszą 41 a drugą 42 mogło wchodzić do pierwszego końca 32 drugiego włókna światłowodowego 30. Światło jest kolimowane poprzez soczewki skupiające umieszczone na pierwszym końcu 32 drugiego włókna światłowodowego i jest skierowane w kierunku drugiego końca 34 drugiego włókna światłowodowego 30 i elementu odbierającego 54 światło.

Sygnały wysyłane przez element odbierający 54 światło są przetwarzane dla określenia obecności lub nieobecności piany, wody i/lub powietrza w medium znajdującym się na zewnątrz obudowy 10 czujnika. W szczególności, czujnik jest skonfigurowany do wykrywania obecności lub nieobecności piany lub wody w medium w sąsiedztwie części 40 interfejsu świetlnego obudowy 10 czujnika.

Wewnętrzne powierzchnie ścianki pierwszej 41 i ewentualnie drugiej 42 mają konfigurację schodkową. Jej stopnie mieszczą się w zakresie od około 0,2 do 1,5 mm i od około 0,4 do 1,0 mm. Na przykład, wysokość i/lub szerokość każdego stopnia jest nie mniejsza niż 0,3 mm lub nie mniejsza niż 0,4 mm i nie mniejsza niż 0,5 mm i jest mniejsza niż 1,3 mm lub mniejsza niż 1,1 mm lub mniejsza niż 1,0 mm.

Konfiguracja schodkowa jest zaprojektowana dla zmniejszenia wewnętrznego odbicia w części 40 interfejsu świetlnego, w odniesieniu do płaskich powierzchni wewnętrznych. Na przykład, stopnie mogą być ukształtowane tak, aby ich odpowiednie powierzchnie były zorientowane równolegle i/lub prostopadle do osi świetlnej światła opuszczającego pierwsze włókno światłowodowe 20 dzięki czemu światło z włókna światłowodowego 20 pada na zewnętrzną powierzchnię płaską pierwszej ścianki 41.

Ponieważ odbicie i rozproszenie wewnętrzne wewnątrz części 40 interfejsu świetlnego jest zmniejszone przez schodkowe powierzchnie wewnętrzne, grubość materiału pierwszej i/lub drugiej ścianki 41,42 jest zmniejszona przy równoczesnym osiąganiu transmisji światła z pierwszego włókna światłowodowego 20 do zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41 (oraz jeśli zachodzi wewnętrzne odbicie i rozproszenie, do drugiej ścianki 42). Największa grubość pierwszej i drugiej ścianki 41, 42, w jednym z przykładów wykonania, jest mniejsza niż 2,5 mm lub mniejsza niż 2 mm lub mniejsza niż 1,5 mm lub mniejsza niż 1,2 mm lub mniejsza niż 1,0 mm (ze względu na ukształtowanie schodkowe wewnętrznych powierzchni ścianek 41, 42, przy czym grubość ścianek zmienia się w zależności od poszczególnych stopni). Najmniejsza grubość pierwszej i drugiej ścianki 41,42 w jednym z przykładów wykonania jest nie mniejsza niż 0,8 mm lub nie mniejsza niż 1,0 mm lub nie mniejsza niż 1,2 mm, dla osiągnięcia wystarczającej izolacji elektrycznych podzespołów elektrycznych, umieszczonych w obudowie 10 czujnika.

Część 40 interfejsu świetlnego przykładowo posiada ponadto trzecią ściankę, która rozciąga się prostopadle od podstawy czujnika, dla podłączenia nachylonej pierwszej i/lub drugiej ścianki 41,42 do podstawy obudowy 10 czujnika.

Pierwsza ścianka 41 tworzy granicę załamania światła pomiędzy medium znajdującym się na zewnątrz części 40 interfejsu świetlnego obudowy 10 i materiałem pierwszej ścianki 41 tak, że światło padające na pierwszą ściankę 41 jest również odbite lub załamane przy zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41, w zależności od składu medium znajdującego się na zewnątrz pierwszej ścianki 41. Opcjonalnie, druga ścianka 42 jest także ukształtowana tak, jak pierwsza ścianka 41, dla odbicia lub załamania światła przy jej powierzchni zewnętrznej w zależności od składu medium do niej zewnętrznego. Alternatywnie, powierzchnia wewnętrzna drugiej ścianki 42 jest płaska i/lub odbijająca tak, aby odbić światło padające tutaj w kierunku drugiego włókna światłowodowego 30.

Powierzchnia zewnętrzna pierwszej ścianki 41 jest skonfigurowana w taki sposób, że gdy medium zewnętrzne składa się z powietrza, światło padające na nią jest zasadniczo odbijane. Oznacza to, że współczynnik załamania światła materiału pierwszej ścianki 41 i/lub kąt, przy którym światło z włókna światłowodowego 20 pada na pierwszą ściankę 41, są dobrane w taki sposób, aby kąt krytyczny był generowany pomiędzy pierwszą ścianką 41 a medium dla zapewnienia pożądanych charakterystyk odbicia. Druga ścianka 42 jest skonfigurowana podobnie lub identycznie do pierwszej ścianki 41.

PL 240 539 B1

Gdy medium składa się z powietrza, światło ze źródła światła 52, które jest kierowane w kierunku wewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41, jest wewnętrznie odbijane przy zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41 i jest kierowane w stronę drugiej ścianki 42. Druga ścianka 42 odbija światło padające na nią w kierunku drugiego włókna światłowodowego 30. Drugie włókno światłowodowe 30 kieruje światło padające na nie, na element odbierający 54 światło. W ten sposób, w zależności od części światła emitowanego przez źródło światła 52, które jest zwrócone do elementu odbierającego 54 światło, można określić, czy medium składa się z powietrza, wody i/lub piany. Na przykład, konfiguruje się część 40 interfejsu świetlnego tak, aby 80-100% światła emitowanego przez źródło światła 52 było wewnętrznie odbite, gdy medium składa się z powietrza. Gdy medium składa się z wody, co najmniej część światła ze źródła światła 52, które pada na pierwszą ściankę 41 jest wiązana w medium tak, aby żadne światło, albo tylko stosunkowo niewielka część światła, była odbijana wewnętrznie i powracała do elementu odbierającego 54 światło. W ten sposób, gdy nie jest wykrywane żadne światło lub gdy jest wykrywana niewielka ilość światła, za pomocą elementu odbierającego 54 światło, stwierdza się, że medium składa się głównie z wody. Na przykład możliwe jest, aby skonfigurować część 40 interfejsu świetlnego tak, aby 80% światła emitowanego przez źródło światła 52 było wiązane w medium, gdy medium składa się z wody.

Gdy medium zawiera pianę, na przykład, z produktu detergentowego, światło ze źródła światła 52, które pada na część 40 interfejsu świetlnego jest częściowo wewnętrznie odbijane i częściowo wiązane w medium tak, aby pomiędzy 20-80% światła było odbierane przez element odbierający 54 światło. W szczególności, piana zawiera kilka powierzchni odbijających i absorpcyjnych spowodowanych przez pęcherzyki piany. W ten sposób, gdy ilość światła odbieranego przez element odbierający 54 światło jest większa niż ilość światła odbieranego w przypadku wody i mniejsza niż ilość odbierana w przypadku powietrza, może zostać stwierdzone, że medium zawiera pianę. Ponadto, możliwe jest oszacowanie względnej ilości piany w medium w oparciu o ilość światła odbieranego przez element odbierający 54 światło.

Wyżej wymienione wartości wielkości wewnętrznego odbicia w przypadku powietrza i wielkości uwiązania w medium w przypadku wody, mogą się różnić. Na przykład, o ile istnieje rozpiętość pomiędzy tymi dwoma wartościami, którą można przypisać obecności piany w medium, element odbierający 54 światło jest wykorzystywany do wykrywania obecności powietrza, wody i piany. Tak więc, na przykład, wartości wewnętrznego odbicia w przypadku powietrza i wiązania w medium w przypadku wody mogą zmieniać się w znacznym stopniu, tak długo, jak zawartość procentowa światła powracającego do elementu odbierającego 54 światło, w przypadkach wody i powietrza jest znacznie różna.

Zgodnie z tym, co przedstawiono na figurach 1 i 2, włókna światłowodowe 20, 30 są usytuowane na wsporniku światłowodowym 50. Wspornik światłowodowy 50 jest ukształtowany tak, aby był dopasowany lub zainstalowany w części obudowy 10 czujnika przylegającej do części 40 interfejsu świetlnego. Na przykład, wspornik światłowodowy 50 jest ukształtowany tak, aby był dopasowany w części obudowy 10 czujnika przylegającej do części 40 interfejsu świetlnego tak, aby drugi koniec 24 pierwszego włókna światłowodowego 20 oraz pierwszy koniec 32 drugiego włókna światłowodowego 30 były skierowane w kierunku części 40 interfejsu świetlnego. Pozostałe części wspornika światłowodowego 50 mogą odpowiadać otaczającej powierzchni części podstawy obudowy 10 czujnika tak, aby wspornik światłowodowy 50 mógł być przymocowany lub dopasowany do obudowy 10 czujnika poprzez wstawienie wspornika światłowodowego 50 do obudowy 10 czujnika. W szczególności, elementy, które odpowiadają wspornikowi światłowodowemu 50 w zakresie utrzymywania wspornika światłowodowego 50 w ustalonym położeniu w stosunku do obudowy 10 czujnika mogą być umieszczone w obudowie 10 czujnika. Ponadto, włókna światłowodowe 20, 30 są albo utworzone integralnie ze wspornikiem światłowodowym 50, albo mogą być instalowane we wsporniku światłowodowym 50, zanim wspornik światłowodowy 50 jest zainstalowany w obudowie 10 czujnika. Element uszczelniający 51 (o, na przykład, konstrukcji pierścienia O-ring), jest umieszczony pomiędzy obudową 10 i wspornikiem światłowodowym 50, aby uszczelnić moduł elektroniki wewnątrz obudowy 10 przed wnikaniem wody lub innego medium zewnętrznego czujnika, w przypadku uszkodzenia części obudowy, na przykład do części 40 interfejsu świetlnego, która jest zanurzona w medium w czasie pracy urządzenia, wyposażonego w czujnik 100. Moduł elektroniki zawiera na przykład, płytkę obwodu drukowanego opisaną poniżej.

Pierwsze i drugie włókno światłowodowe 20, 30 wystają do wgłębienia znajdującego się pomiędzy pierwszą i drugą ścianką 41,42, co zmniejsza całkowitą wielkość czujnika. Alternatywnie, pierwsze i drugie włókno światłowodowe 20, 30 są usytuowane w pewnej odległości od wgłębienia znajdującego

PL 240 539 B1 się pomiędzy pierwszą i drugą ścianką 41, 42 tak, aby konfiguracja i montaż czujnika 100 były proste i dające się dostosować.

Jak dobrze zilustrowano na fig. 2, 4 i 5, źródło światła 52 i element odbierający 54 światło są umieszczone na płytce obwodu drukowanego PCB 58. Na płytce obwodu drukowanego PCB 58 umieszczone jest źródło światła 52 oraz element odbierający 54 światło, a także dodatkowe elementy elektroniczne. Na przykład, podłączenia elektryczne do źródła prądu dla zasilania źródła światła 52 i podłączenia elektryczne do podłączenia elementu odbierającego 54 światło do środków przetwarzających do przetwarzania sygnału z elementu odbierającego 54 światło mogą być umieszczone na płytce obwodu drukowanego PCB 58 lub wykonane w niej. Płytka obwodu drukowanego PCB 58 zawiera elementy przyłączeniowe, które współdziałają z elementami wspornika światłowodowego 50 i/lub z obudową 10 czujnika tak, aby dostosowanie źródła światła 52 i elementu odbierającego 54 światło do włókien światłowodowych 20, 30 było realizowane automatycznie przy połączeniu płytki obwodu drukowanego PCB 58 do wspornika światłowodowego 50 i/lub obudowy 10 czujnika.

Na przykład, zgodnie z tym, co przedstawiono na fig. 5, części obudowy 10 czujnika i/lub wspornika światłowodowego 50 są zrealizowane tak, aby wystawały przez otwory znajdujące się w płytce obwodu drukowanego PCB 58, celem ustawienia i podparcia płytki obwodu drukowanego PCB 58 względem wspornika światłowodowego 50. Ponadto, w tym przykładzie wykonania, płytka obwodu drukowanego PCB 58 zawiera osłonę 56, umieszczoną pomiędzy źródłem światła 52 a elementem odbierającym 54 światło, aby zapobiec przechwytywaniu światła ze źródła światła 52 przez element odbierający 54 światło, bez przechodzenia przez część 40 interfejsu świetlnego.

W alternatywnym przykładzie wykonania, niepokazanym na załączonych figurach, pierwsze włókno światłowodowe 20 zawiera źródło światła 52, a drugie włókno światłowodowe 30 zawiera element odbierający 54 światło, które są bezpośrednio zamocowane do wspornika światłowodowego 50. W ten sposób, światło ze źródła światła 52 i światło padające na element odbierający 54 światło nie muszą być prostopadle odbijane. Ponadto, pierwsze i drugie włókno światłowodowe 20, 30, są zmniejszone, jeżeli jest to pożądane, a co najmniej pierwsze włókno światłowodowe 20 składa się z soczewek skupiających.

Ponieważ pierwsze włókno światłowodowe 20 emituje światło kolimowane, pierwsze włókno światłowodowe 20 jest umieszczone w pewnej odległości od wewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki 41. W związku z tym, wgłębienie jest usytuowane pomiędzy pierwszym włóknem światłowodowym 20 i pierwszą ścianką 41. Pozwala to części 40 interfejsu świetlnego, aby wystawała do medium względem obudowy 10 czujnika. Ponadto, pierwsze włókno światłowodowe 20 jest umieszczone na wsporniku światłowodowym 50, który znajduje się w sąsiedztwie podstawy w obudowie 10 czujnika. W ten sposób, pierwsze włókno światłowodowe 20 nie musi być zainstalowane w sposób wystający do przestrzeni pomiędzy pierwszą i drugą ścianką 41,42. Ponadto, ponieważ światło odbite od powierzchni wewnętrznych pierwszej i drugiej ścianki 41, 42, dostaje się do soczewek skupiających na pierwszym końcu 32 drugiego włókna światłowodowego 30, drugie włókno światłowodowe 30 również nie musi być umieszczone w sposób wystający do przestrzeni pomiędzy pierwszą i drugą ścianką 41, 42. W ten sposób, konstrukcja czujnika jest znacznie uproszczona, poprzez umieszczenie włókien światłowodowych 20, 30 na wsporniku światłowodowym 50 i zamocowanie wspornika światłowodowego 50 do podstawy obudowy 10 czujnika.

W pewnym przykładzie wykonania wspornik światłowodowy 50 zawiera ponadto ścianki boczne 60, rozciągające się zasadniczo prostopadle do części wspornika światłowodowego 50, na których są usytuowane włókna światłowodowe 20, 30, które to ścianki odpowiadają co najmniej części wewnętrznych powierzchni obudowy 10 czujnika tak, aby wspornik światłowodowy 50 mógł być zainstalowany w obudowie 10 czujnika, poprzez wprowadzenie wspornika światłowodowego 50 wzdłuż wewnętrznych powierzchni obudowy 10 czujnika.

Ponadto, zastosowanie płytki obwodu drukowanego PCB 58, zawierającej źródło światła 52 i element odbierający 54 światło ma tę zaletę, że jest możliwe połączenie wielu lub wszystkich elementów elektronicznych czujnika 100 na wsporniku tak, aby elementy elektroniczne nie musiały być oddzielnie instalowane. Na przykład, aby zainstalować źródło światła 52 i element odbierający 54 światło do włókien światłowodowych 20 i 30, źródło światła 52 oraz element odbierający 54 światło mogą być wstępnie zamontowane na płytce obwodu drukowanego PCB 58, a płytka obwodu drukowanego PCB 58 musi być tylko umieszczona w obudowie 10 czujnika tak, aby źródło światła 52 i element odbierający 54 światło były wyrównane z odpowiednim włóknem światłowodowym 20, 30, a pozostałe połączenia elek

PL 240 539 B1 tryczne nie są konieczne. W związku z tym, konfiguracja według wynalazku dodatkowo zapewnia korzyści takie, że produkcja czujnika 100 jest ułatwiona, gdyż nie musi być przeprowadzane indywidualne pozycjonowanie i połączenie elektryczne lub optyczne lub dostosowanie poszczególnych elementów. Źródło światła 52 i element odbierający 54 światło są już raczej elektronicznie połączone z płytką obwodu drukowanego PCB 58, a włókna światłowodowe 20, 30 są zmontowane lub zintegrowane ze wspornikiem światłowodowym 50, przy czym wspornik światłowodowy 50 i płytka obwodu drukowanego PCB 58 mogą być wyrównane względem siebie w taki sposób, aby części robocze czujnika były odpowiednio połączone optycznie.

Część 40 interfejsu świetlnego ma odporność chemiczną na detergent (np. detergent do prania lub detergent do zmywarek do naczyń), zachowując przy tym właściwości transmisji światła. Odpowiednim materiałem części 40 interfejsu świetlnego jest przykładowo polipropylen. Zaletą wynalazku jest to, że ścianki 41, 42 mogą być cienkie, gdyż pożądane właściwości optyczne można uzyskać stosując opisaną wcześniej schodkową powierzchnię wewnętrzną oraz płaską powierzchnię zewnętrzną co najmniej pierwszej ścianki 41 części 40 interfejsu świetlnego, z pierwszą i drugą ścianką 41, 42, umieszczonymi pod kątem w stosunku do siebie tak, aby niepożądana absorpcja lub tłumienie wewnętrzne światła przechodzącego przez ścianki 41,42 mogły być zmniejszone. Zmniejszona grubość ścianek 41, 42 zmniejsza ilość materiału potrzebnego do wytworzenia ścianek 41, 42, a także łatwiejsze jest uzyskiwanie akceptowalnych poziomów przejrzystości cieńszych ścianek 41,42. W związku z tym, budowa według wynalazku jest tańsza w produkcji, a dodatkowo uzyskiwana jest niższa waga.

Ustawienie ścianek 41, 42 pod kątem w stosunku do siebie ma taką zaletę, że ścianki 41, 42 wystają na zewnątrz z podstawy obudowy 10 czujnika i w ten sposób jest mniej prawdopodobnym, że część 40 interfejsu świetlnego zostanie pokryta nagromadzeniem się mydła, wapnia lub osadu wapiennego, co mogłoby spowodować niedokładne odczyty z czujnika 100.

Ponadto, ponieważ właściwości odbicia wewnętrznego są ulepszone, różnica pomiędzy światłem wykrytym w przypadku powietrza i wody jest zwiększona tak, że możliwe jest wykrywanie obecności piany, oprócz obecności powietrza i wody, ponieważ ilość światła wykryta w przypadku wody jest znacznie mniejsza od ilości światła wykrytego w przypadku powietrza.

W związku z tym, obudowa 10 czujnika jest skonfigurowana tak, że przezroczysta jest tylko pierwsza ścianka 41, albo tylko pierwsza i druga ścianka 41 i 42 albo też pierwsza i druga ścianka 41, 42 wraz z inną częścią obudowy 10, podczas gdy pozostała część obudowy 10 jest nieprzezroczysta. W związku z tym, daje się zredukować koszty wytwarzania obudowy 10 czujnika, ponieważ mniejsza jest ilość potrzebnego materiału przezroczystego. Na przykład, ścianki 41,42 mogą być przezroczyste i mogą być połączone z obudową 10 czujnika, która jest uformowana metodą wtryskową z materiału nieprzezroczystego. Alternatywnie, obudowa 10 czujnika jest formowana wtryskowo przy użyciu dwóch różnych materiałów. Ponieważ ścianki 41, 42 wystają z obudowy 10 czujnika łatwe jest połączenie pierwszej oraz drugiej ścianki 41,42 z obudową 10 czujnika i ciągle uzyskiwana jest doskonała detekcja optyczna, ponieważ część przezroczysta części 40 interfejsu świetlnego wystaje w stosunku do obudowy 10 czujnika. Alternatywnie, obudowa 10 jest formowana wtryskowo w postaci pojedynczego elementu z pojedynczego materiału.

W przedstawionym przykładzie wykonania czujnik 10 zawiera pierwszy i drugi palec 61, 62, ukształtowane do zastosowania w wykrywaniu zmętnienia medium zewnętrznego czujnika 100. Typowo, palce 61, 62 wystają do medium a światło przesyłane jest na przykład od pierwszego palca 61 w stronę drugiego palca 62. W zależności od zmętnienia, medium pomiędzy palcami 61, 62 mniej lub bardziej tłumi światło, które przechodzi przez medium, a poprzez detekcję intensywności światła docierającego do drugiego palca 62 określony jest poziom zmętnienia medium.

Czujnik 100, według wynalazku, posiada dalsze zdolności detekcyjne. Na przykład, gdy czujnik 100 zawiera czujnik temperatury. Jest on, korzystnie, umieszczony na tej części obudowy 10 czujnika, która sięga do medium zewnętrznego czujnika 100, na przykład palec pierwszy 61 lub drugi 62.

Czujnik 100 jest skonfigurowany tak, aby był zainstalowany w urządzeniu 1000, takim jak zmywarka do naczyń lub pralka, ale może być przystosowany do zamontowania w dodatkowych konfiguracjach, w których pożądana jest detekcja powietrza, wody i/lub piany. Jednostka sterowania 1100 skonfigurowana jest tak, aby odbierać sygnał z czujnika 100 i dodatkowo skonfigurowana jest tak, aby sterować pracą urządzenia 1000 na podstawie sygnału odebranego z czujnika 100.

Claims (16)

1. Czujnik optyczny, zawierający:

obudowę składającą się z wewnętrznej części obudowy oraz części interfejsu świetlnego, gdzie wewnątrz obudowy znajduje się element emitujący światło i element odbierający światło, gdzie część interfejsu świetlnego wystaje z przedniej części podstawy obudowy, która znajduje się przy medium zewnętrznym względem czujnika, skonfigurowany do odbierania światła i wysyłania sygnału elektrycznego odpowiadającego odbieranemu światłu, znamienny tym, że obudowa zawiera: pierwszą ściankę (41) usytuowaną tak, że światło emitowane przez element emitujący (52) światło pada na tą ściankę, drugą ściankę (42) usytuowaną tak, że światło odbite od drugiej ścianki jest odbierane przez element odbierający (54) światło, przy czym zarówno pierwsza ścianka (41) i druga ścianka (42) zawierają wewnętrzną powierzchnię ścianki i zewnętrzną powierzchnię ścianki, wgłębienie utworzone między pierwszą a drugą ścianką, przy czym pierwsza (41) i druga (42) ścianka oraz wgłębienie utworzone pomiędzy pierwszą i drugą ścianką (41,42) stanowią część (40) interfejsu świetlnego, przy czym zewnętrzna powierzchnia pierwszej ścianki (41) określa interfejs optyczny pomiędzy materiałem ścianki a otaczającym medium zewnętrznym względem czujnika (100) i jest skonfigurowana w taki sposób, że: gdy medium zewnętrznym czujnika (100) jest powietrze, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący (52) światło jest całkowicie odbijana na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41) i jest kierowana od pierwszej ścianki (41) przez wgłębienie wewnątrz obudowy (10) do drugiej ścianki (42) i od drugiej ścianki (42) do elementu odbierającego (54) światło, oraz gdy medium zewnętrznym czujnika (100) jest woda, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący (52) światło jest sprzęgana z medium zewnętrznym czujnika (100) na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41), przy czym czujnik optyczny (100) zawiera ponadto pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe umieszczone w obudowie (10), pierwsze włókno światłowodowe (20) jest usytuowane tak, że kieruje światło z elementu emitującego (52) światło w kierunku pierwszej ścianki (41), a drugie włókno światłowodowe (30) jest usytuowane tak, że kieruje światło z drugiej ścianki (42) do elementu odbierającego (54) światło, przy czym co najmniej pierwsze (20) albo drugie (30) włókno światłowodowe zawiera na swoim końcu w pobliżu wgłębienia soczewkę skupiającą, przy czym pierwsze włókno światłowodowe (20) jest umieszczone w odległości od wewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41) a drugie włókno światłowodowe (30) jest umieszczone w odległości od wewnętrznej powierzchni drugiej ścianki (42).

2. Czujnik optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza ścianka (41) i druga ścianka (42) są usytuowane pod kątem względem siebie.

3. Czujnik optyczny według zastrz. 2, znamienny tym, że kąt między pierwszą (41) a drugą (42) ścianką mieści się w zakresie od 60 do 120 stopni albo od 70 do 110 stopni albo od 80 do 100 stopni.

4. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia co najmniej pierwszej lub drugiej ścianki (41,42) ma strukturę schodkową.

5. Czujnik optyczny według zastrz. 4, znamienny tym, że wysokość i/lub szerokość stopni struktury schodkowej ma wymiar mieszczący się w zakresie od 0,4 do 1,0 mm.

6. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe znajdują się w sąsiedztwie wgłębienia utworzonego między pierwszą ścianką (41) i drugą ścianką (42).

7. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że co najmniej jedno z pierwszego (20) lub drugiego (30) włókna światłowodowego ma na swym końcu oddalonym od wgłębienia część powierzchni nachyloną lub zakrzywioną tak, aby kierować światło do portu wylotowego światła odpowiedniego włókna światłowodowego przez całkowite odbicie.

8. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe przebiegają równolegle do siebie.

PL 240 539 B1

9. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 8, znamienny tym, że w obudowie (10) znajduje się płytka obwodu drukowanego (58), na której znajduje się element emitujący (52) światło i element odbierający (54) światło, przy czym pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe przebiegają równolegle do płytki obwodu drukowanego (58).

10. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 9, znamienny tym, że element emitujący (52) światło i element odbierający (54) światło znajdują się na płytce obwodu drukowanego (58), przy czym element emitujący (52) światło posiada główną oś emisji światła, która jest prostopadła do płytki obwodu drukowanego (58), i element odbierający (54) światło posiada główną oś odbioru, która jest prostopadła do płytki obwodu drukowanego (58), przy czym pierwsze włókno światłowodowe (20) skonfigurowane jest tak, że zmienia kierunek promienia świetlnego emitowanego z elementu emitującego (52) światło w stronę głównej osi emisji światła na kierunek zasadniczo równoległy do płytki obwodu drukowanego (58), a drugie włókno światłowodowe (30) skonfigurowane jest tak, że zmienia kierunek promienia świetlnego przemieszczającego się w drugim włóknie światłowodowym (30) równolegle do płytki obwodu drukowanego (58) na kierunek zasadniczo równoległy do głównej osi odbioru światła.

11. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 10, znamienny tym, że pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe są umieszczone na wsporniku światłowodowym (50), który ma część skonfigurowaną tak, aby odpowiadała co najmniej części wewnętrznej powierzchni części podstawy obudowy (10).

12. Czujnik optyczny według zastrz. 11, znamienny tym, że wspornik światłowodowy (50) zawiera ponadto cylindryczną część skonfigurowaną tak, aby pasowała do wewnętrznej powierzchni cylindrycznej części obudowy (10) czujnika.

13. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 12, znamienny tym, że stosunek ilości światła odbieranego przez element odbierający (54) światło do ilości światła emitowanego przez element emitujący (52) światło wynosi:

mniej niż 20% gdy medium zewnętrznym czujnika jest woda, więcej niż 80% gdy medium zewnętrznym czujnika jest powietrze, oraz pomiędzy 20% a 80% gdy medium zewnętrzne czujnika stanowi piana.

14. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 13, znamienny tym, że materiał pierwszej i drugiej ścianki (41, 42) zawiera polipropylen.

15. Czujnik optyczny według jednego spośród zastrz. 1 do 14, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia co najmniej pierwszej ścianki (41) lub drugiej ścianki (42) jest płaska.

16. Elektryczne urządzenie gospodarstwa domowego zawierające:

obudowę składającą się z przedziału mokrego do przyjmowania przedmiotów do umycia, czujnik optyczny (100) skonfigurowany do odbierania światła i wysyłania sygnału elektrycznego odpowiadającego odbieranemu światłu, jednostkę sterowania (1100) skonfigurowaną do odbierania sygnału pomiarowego w oparciu o światło odbierane przez element odbierający (54) światło czujnika optycznego (100) i do sterowania działaniem urządzenia w oparciu o ten sygnał pomiarowy, przy czym czujnik optyczny (100) zawiera: obudowę (10) składającą się z wewnętrznej części obudowy oraz części (40) interfejsu świetlnego, gdzie wewnątrz obudowy (10) znajduje się element emitujący (52) światło oraz element odbierający (54) światło, gdzie część (40) interfejsu świetlnego wystaje z przedniej części podstawy obudowy (10), która znajduje się przy medium zewnętrznym względem czujnika (100), przy czym obudowa (10) zawiera: pierwszą ściankę (41) usytuowaną tak, że światło emitowane przez element emitujący (52) światło pada na tą ściankę, drugą ściankę (42) usytuowaną tak, że światło odbite od drugiej ścianki jest odbierane przez element odbierający (54) światło, przy czym zarówno pierwsza ścianka (41) i druga ścianka (42) zawierają wewnętrzną powierzchnię ścianki i zewnętrzną powierzchnię ścianki, wgłębienie utworzone między pierwszą a drugą ścianką, przy czym pierwsza (41) i druga (42) ścianka oraz wgłębienie utworzone pomiędzy pierwszą i drugą ścianką (41, 42) stanowią część (40) interfejsu świetlnego, przy czym zewnętrzna powierzchnia pierwszej ścianki (41) określa interfejs optyczny pomiędzy materiałem ścianki a otaczającym medium zewnętrznym względem czujnika (100) i jest skonfigurowana w taki sposób, że: gdy medium zewnętrznym czujnika (100) jest powietrze, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący (52) światło jest całkowicie

PL 240 539 B1 odbijana na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41) i jest kierowana od pierwszej ścianki (41) przez wgłębienie wewnątrz obudowy do drugiej ścianki (42) i od drugiej ścianki (42) do elementu odbierającego (54) światło, oraz gdy medium zewnętrznym czujnika (100) jest woda, co najmniej część światła emitowanego przez element emitujący (52) światło jest sprzęgana z medium zewnętrznym czujnika (100) na zewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41), przy czym czujnik optyczny (100) zawiera ponadto pierwsze (20) i drugie (30) włókno światłowodowe umieszczone w obudowie (10), pierwsze włókno światłowodowe (20) jest usytuowane tak, że kieruje światło z elementu emitującego (52) światło w kierunku ścianki (41), a drugie włókno światłowodowe (30) jest usytuowane tak, że kieruje światło z drugiej ścianki (42) do elementu odbierającego (54) światło, przy czym co najmniej pierwsze (20) albo drugie (30) włókno światłowodowe zawiera na swoim końcu w pobliżu wgłębienia soczewkę skupiającą, przy czym pierwsze włókno światłowodowe (20) jest umieszczone w odległości od wewnętrznej powierzchni pierwszej ścianki (41) a drugie włókno światłowodowe (30) jest umieszczone w odległości od wewnętrznej powierzchni drugiej ścianki (42), przy czym czujnik optyczny (100) jest zamontowany w obudowie tak, aby wystawał z pierwszej i drugiej ścianki (41,42) do przedziału mokrego.