光電液位傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光電液位傳感器，其包括：發(fā)光二極管；接收管，接收管與發(fā)光二極管隔離以避免發(fā)光二極管發(fā)射的光線直接照射至接收管；電路板與發(fā)光二極管和接收管連接，發(fā)光二極管和接收管固定于電路板的前端面；殼體，發(fā)光二極管、接收管、電路板位于殼體中，具有第一反射鏡面和第二反射鏡面、由透明材質(zhì)形成的凸部，設(shè)置于殼體的前端面，第一反射鏡面作為凸部的一側(cè)表面，傾斜地位于發(fā)光二極管所發(fā)射光線的前方側(cè)，將來(lái)自發(fā)光二極管的光線反射到第二反射鏡面前方；第二反射鏡面作為凸部的另一側(cè)表面與第一反射鏡面呈<字形，將由第一反射鏡面反射來(lái)的光線反射到接收管。本實(shí)用新型控制精度高；結(jié)構(gòu)緊湊體積小；安裝空間狹?。坏统杀?。
【專利說(shuō)明】光電液位傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液位傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光電液位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]液位傳感器是ー種測(cè)量液位高度的傳感器，廣泛應(yīng)用具有液體介質(zhì)并需要測(cè)量其液位的各個(gè)領(lǐng)域。目前，應(yīng)用較多的液位傳感器有浮子式液位開關(guān)、光電液位傳感器等。
[0003]其中，浮子式液位開關(guān)的工作原理是:浮子浸于液體中產(chǎn)生向上的浮力，浮力推動(dòng)杠桿或直接推動(dòng)磁鐵，從而使內(nèi)部的干簧管吸合或斷開。應(yīng)用表明，浮子式液位開關(guān)存在多項(xiàng)缺點(diǎn)，例如，存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)，有摩擦，壽命短；浮子必須浸于液體中，因此，要求液體有一定的深度和面積，體積大，安裝不方便；浮子式液位開關(guān)只能上置或下置安裝，不可以傾斜、側(cè)向安裝，局限性大。
[0004]而光電液位傳感器由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原因，大多存在如下缺點(diǎn):體積大；制造成本高；安裝不方便。其他的比如光纖液位傳感器、超聲波液位傳感器等，由于電路系統(tǒng)復(fù)雜，制造成本很高，很少在家電等低成本領(lǐng)域使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種光電液位傳感器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的體積大、或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、或成本高、或使用不靈活等問題。
[0006]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種光電液位傳感器，其技術(shù)方案如下:
[0007]—種光電液位傳感器，其包括:發(fā)光二極管，用于發(fā)射光線；接收管，用于接收所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線，且所述接收管與所述發(fā)光二極管隔離以避免所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線直接照射至所述接收管；電路板，與所述發(fā)光二極管和所述接收管連接，用于控制所述發(fā)光二極管和所述接收管并根據(jù)所述接收管接收光線的強(qiáng)弱輸出相應(yīng)的電平；并且，所述發(fā)光二極管和所述接收管固定于所述電路板的前端面；殼體，所述發(fā)光二極管、接收管、電路板位于所述殼體中；具有第一反射鏡面和第二反射鏡面、由透明材質(zhì)形成的凸部，該凸部設(shè)置于所述殼體的前端面，以利于伸入液體中；所述第一反射鏡面，作為所述凸部的ー側(cè)表面，傾斜地位于所述發(fā)光二極管所發(fā)射光線的前方側(cè)，將來(lái)自所述發(fā)光二極管的光線反射到所述第二反射鏡面；所述第二反射鏡面，作為所述凸部的另ー側(cè)表面與所述第一反射鏡面呈〈字形，將由所述第一反射鏡面反射來(lái)的光線反射到所述接收管。
[0008]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述發(fā)光二極管為紅外ニ極管。
[0009]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，還包括:隔離件，位于所述發(fā)光二極管和所述接收管之間，用于避免所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線直接照射至所述接收管。
[0010]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述殼體的材質(zhì)為PC或環(huán)氧樹脂。
[0011]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述凸部與所述殼體一體成型。
[0012]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述第一反射鏡面和所述第二反射鏡面的夾角為直角。[0013]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述第一反射鏡面與所述發(fā)光二極管的軸線呈45°夾角，所述第二反射鏡面與所述接收管的軸線呈45°夾角。
[0014]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述發(fā)光二極管和接收管分別為微型貼片發(fā)射管和微型貼片接收管，并且所述發(fā)光二極管和所述接收管直接固定于所述電路板上。
[0015]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述殼體呈柱形，且所述殼體中段的直徑小于后段的直徑。
[0016]優(yōu)選地，在所述光電液位傳感器中，所述電路板通過向所述殼體灌注灌封膠而固定于所述殼體中。
[0017]通過分析可知，本實(shí)用新型具有多種優(yōu)點(diǎn)，例如，控制精度高；重復(fù)檢測(cè)精度高，產(chǎn)品一致性好；結(jié)構(gòu)緊湊，體積??；安裝空間狹?。粺o(wú)機(jī)械部件，無(wú)摩擦，可靠性高，壽命長(zhǎng)；低成本；適用范圍廣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的主視圖的放大示意圖；
[0020]圖3為圖1的俯視圖的放大示意圖；
[0021]圖4為圖1的側(cè)視圖的放大示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路板的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的上置安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的下置安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)置安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖12-圖13為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的斜置安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]如圖1-圖4、圖5和圖6所示，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例主要包括殼體1、位于殼體I前端面的具有第一反射鏡面11和第二反射鏡面12、由透明材質(zhì)形成的凸部以及位于殼體I中的電路板2、隔離件30、發(fā)光二極管31、接收管32、灌封膠5。電路板2的引出線4自殼體I的后端面延伸出殼體I，優(yōu)選地，引出線4為三芯引出線。
[0032]其中，發(fā)光二極管31用于發(fā)射光線。接收管32位于發(fā)光二極管31的ー側(cè)，用于接收發(fā)光二極管31發(fā)射的光線，且其與發(fā)光二極管31隔離以避免發(fā)光二極管31發(fā)射的光線直接照射至接收管32。電路板2與發(fā)光二極管31和接收管32電連接，并且發(fā)光二極管31和接收管32固定于電路板2的前端面。更優(yōu)選地，如圖7、圖8所示，發(fā)光二極管31和接收管32焊接于電路板2的前端面，焊點(diǎn)312位于發(fā)光二極管31、接收管32的背面與電路板2的結(jié)合部。電路板2其上承載且連接有電子元器件以控制發(fā)光二極管31和接收管32，井根據(jù)接收管32接收光線的強(qiáng)弱輸出相應(yīng)的電平，以使上層的處理器根據(jù)該電平判斷液位的高低。第一反射鏡面11和第二反射鏡面12均為透明材質(zhì)，分別傾斜地位于發(fā)光二極管31、接收管32前方，且相対，以便于反射光線。形成的光線測(cè)試主回路為:發(fā)光二極管一第一反射鏡面一第二反射鏡面一接收管，即發(fā)光二極管31發(fā)射的光線經(jīng)第一反射鏡面11的反射后射向第二反射鏡面12，再經(jīng)第二反射鏡面12的反射后射到接收管32，被接收管32接收。第一反射鏡面11和第二反射鏡面12位于殼體I的前端面，以利于伸入液體90中，如圖9_圖13所不。
[0033]第一反射鏡面11與殼體的前端面(發(fā)光二極管抵接的殼體表面)之間優(yōu)選填充有第一透明材質(zhì)，該第一透明材質(zhì)與第一反射鏡面11的材質(zhì)相同；第二發(fā)射鏡面12與殼體的前端面(接收管抵接的殼體表面)之間優(yōu)選填充有第二透明材質(zhì)，該第二透明材質(zhì)與第二反射鏡面12的材質(zhì)相同。第一反射鏡面11材質(zhì)、第一透明材質(zhì)、第二反射鏡面12材質(zhì)和第二透明材質(zhì)相同，優(yōu)選為 PC (Polycarbonate,聚碳酸酷)、AS (Acrylonitrile-styrenecopolymer,丙烯腈ー苯こ烯共聚物)或者環(huán)氧樹脂。發(fā)光二級(jí)管抵接的殼體表面和接收管抵接的殼體表面的材質(zhì)均為透明材質(zhì)。
[0034]優(yōu)選地，發(fā)光二極管31為紅外ニ極管，相應(yīng)地，接收管32為紅外接收管。
[0035]為了便于隔離發(fā)光二極管31和接收管32，本優(yōu)選實(shí)施例還包括隔離件30，其基本為ー板狀結(jié)構(gòu)，黒色不透光材料，位于發(fā)光二極管31和接收管32之間，用于避免發(fā)光二極管31發(fā)射的光線直接照射至接收管32。更優(yōu)選地，隔離件30的截面呈平頭的箭頭形狀，平直端固定于電路板2上，箭頭端指向第一反射鏡面11、第二反射鏡面12的交界線。
[0036]優(yōu)選地，殼體I為透明材質(zhì)，例如PC、AS或環(huán)氧樹脂，抗腐蝕，耐酸堿；用于整體安裝、封固和鏡面反射之用。優(yōu)選地，凸部與殼體I 一體成型，也即，第一反射鏡面11和第二反射鏡面12為與殼體I相同的材質(zhì)。并且，發(fā)光二極管31、接收管32分別緊密地抵頂于第一反射鏡面11和第二反射鏡面12下方的殼體部位，使發(fā)光二極管31發(fā)射的光線直接垂直射入殼體I中。
[0037]為使本優(yōu)選實(shí)施例的靈敏度更高，更利于光線的傳輸，優(yōu)選，第一反射鏡面11的上邊緣和第二反射鏡面12的上邊緣對(duì)接以形成〈形，且第一反射鏡面11和第二反射鏡面12的夾角為直角。第一反射鏡面11與發(fā)光二極管31的軸線呈45°夾角，第二反射鏡面12與接收管32的軸線呈45°夾角。
[0038]為了進(jìn)ー步縮小體積，本優(yōu)選實(shí)施例選用微型貼片接收管和微型貼片發(fā)射管，并將二者跨接于電路板2的端面上，以0603或0805尺寸封裝。
[0039]為了使得電路板2、發(fā)光二極管31、接收管32在殼體I中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，更具防震效果，本優(yōu)選實(shí)施例的電路板2通過灌注灌封膠5而固定于殼體I中。
[0040]為了便于將本優(yōu)選實(shí)施例固定于液體容器的側(cè)壁上，本優(yōu)選實(shí)施例的殼體I的外輪廓呈柱形，并且大致分為兩段:前段13和后段14。前段13的直徑小于后段14的直徑，如圖9-圖13所示，兩段式設(shè)計(jì)便于前段13插入液體的容器9的側(cè)壁中，使第一反射鏡面
11、第二反射鏡面12伸入液體90，而余留后段14在容器9的外部。。
[0041]圖9-圖13示出了本優(yōu)選實(shí)施例的不同安裝方式，由圖可知，本優(yōu)選實(shí)施例可以上置、下置、側(cè)置、斜置地固定于容納液體90的容器9的側(cè)壁上,兩反射鏡面向液體90中延伸。
[0042]如周知，光線在兩種不同介質(zhì)分界面?zhèn)鞑r(shí)，將在分界面產(chǎn)生折射光和反射光，介質(zhì)不同，折射光和反射光的光通量會(huì)發(fā)生明顯變化。根據(jù)這ー原理，本優(yōu)選實(shí)施例具有互成一定角度，例如90°，的第一反射鏡面11、第二反射鏡面12，殼體I內(nèi)置發(fā)光二極管31和接收管32，使用隔離件30阻斷發(fā)光二極管31和接收管32之間的直射光，使發(fā)射出的紅外光線經(jīng)過兩次反射，到達(dá)接收管32，接收管32根據(jù)收到的光通量的大小，輸出高低不同的信號(hào)電平。
[0043]具體而言，當(dāng)本優(yōu)選實(shí)施例的第一反射鏡面11、第二反射鏡面12置于空氣中吋，紅外光線反射率高，大多數(shù)紅外光線通過兩次反射到達(dá)接收管32，接收管32呈現(xiàn)低阻態(tài)，電路板2的輸出端輸出高電平，通過合適的電路參數(shù)配置，可以使輸出端輸出接近于電源電壓的高電平；當(dāng)本優(yōu)選實(shí)施例的第一反射鏡面11、第二反射鏡面12置于液體中時(shí)，發(fā)光ニ極管31發(fā)射的大部分紅外光在兩反射鏡面和液體90的接觸面上發(fā)生折射，進(jìn)入液體90中。經(jīng)過兩次折射后，只有很少量的紅外光能夠到達(dá)接收管，接收管呈高阻態(tài)，電路板2的輸出端輸出低電平，通過合理的電參數(shù)配置，可以使輸出電平降低到0.1V以下。輸出電平可與TTL電平兼容。
[0044]由上可知，本優(yōu)選實(shí)施例前端面的反射面部分在空氣中時(shí)電路輸出高電平；在液體中吋，電路輸出低電平；在使用中，正確的安裝就可以很準(zhǔn)確的檢測(cè)液位高低。
[0045]綜上，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn):
[0046]控制精度高。
[0047]重復(fù)檢測(cè)精度高，產(chǎn)品一致性好。
[0048]結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。
[0049]安裝空間狹小，可多角度安裝。
[0050]無(wú)機(jī)械部件，無(wú)摩擦，可靠性高，壽命長(zhǎng)。
[0051 ] PC外殼，抗震動(dòng)、耐油、耐水、耐酸堿。
[0052]TTL電平輸出與微處理器兼容。
[0053]環(huán)氧樹脂封裝，帶電體與液體完全隔離，無(wú)安全隱患。
[0054]低成本。
[0055]適用范圍廣，適用于加濕器、飲水機(jī)、咖啡機(jī)、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、熱水器、電熱壺、電飯煲、冷氣扇、蒸汽發(fā)生器、自動(dòng)飲料機(jī)等各種電器；以及適用于家用電器、浄水/污水處理、石油化工、燃料、機(jī)械、造紙、印刷、食品、飲料、醫(yī)療等行業(yè)的油性溶液、水性溶液、酒類、飲料類等各類介質(zhì)。
[0056]由技術(shù)常識(shí)可知，本實(shí)用新型可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含。
【權(quán)利要求】
1.一種光電液位傳感器，其特征在于，包括: 發(fā)光二極管，用于發(fā)射光線； 接收管，用于接收所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線，且所述接收管與所述發(fā)光二極管隔離以避免所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線直接照射至所述接收管； 電路板，與所述發(fā)光二極管和所述接收管連接，用于控制所述發(fā)光二極管和所述接收管并根據(jù)所述接收管接收光線的強(qiáng)弱輸出相應(yīng)的電平；并且，所述發(fā)光二極管和所述接收管固定于所述電路板的前端面； 殼體，所述發(fā)光二極管、所述接收管、所述電路板位于所述殼體中； 具有第一反射鏡面和第二反射鏡面、由透明材質(zhì)形成的凸部，所述凸部設(shè)置于所述殼體的前端面，以利于伸入液體中； 所述第一反射鏡面，作為所述凸部的ー側(cè)表面，傾斜地位于所述發(fā)光二極管所發(fā)射光線的前方側(cè)，將來(lái)自所述發(fā)光二極管的光線反射到所述第二反射鏡面； 所述第二反射鏡面，作為所述凸部的另ー側(cè)表面與所述第一反射鏡面呈〈字形，將由所述第一反射鏡面反射來(lái)的光線反射到所述接收管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述發(fā)光二極管為紅外ニ極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在于，還包括: 隔離件，位于所述發(fā)光二極管和所述接收管之間，用于避免所述發(fā)光二極管發(fā)射的光線直接照射至所述接收管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述殼體的材質(zhì)為PC或環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述凸部與所述殼體一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述第一反射鏡面和所述第二反射鏡面的夾角為直角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述第一反射鏡面與所述發(fā)光二極管的軸線呈45°夾角， 所述第二反射鏡面與所述接收管的軸線呈45°夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述發(fā)光二極管和所述接收管分別為微型貼片發(fā)射管和微型貼片接收管，并且所述發(fā)光二極管和所述接收管直接固定于所述電路板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述殼體呈柱形，且所述殼體前段的直徑小于后段的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電液位傳感器，其特征在干， 所述電路板通過向所述殼體灌注灌封膠而固定于所述殼體中。
【文檔編號(hào)】G01F23/292GK203443636SQ201320578544
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】楊識(shí)君 申請(qǐng)人:楊識(shí)君