專利名稱：光電透鏡式液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位傳感器，屬于光電技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的光電器件測量液面位置的方法主要有以下三種形式1．反射式液位傳感器。在液面位置發(fā)生變化時(shí)，液面反射光的位置就發(fā)生變化，通過光電接收管陣列檢測液面的位置。
2．遮擋式液位傳感器。利用浮子或浮子擋板阻斷光線測定液面。
3．光纖棱鏡式液位傳感器。利用棱鏡浸入液體中，出射光強(qiáng)減弱的特點(diǎn)來測量液面位置。
上述三種形式的液位傳感器可以安裝在有腐蝕作用的環(huán)境中，但是不易安裝在狹小的地方，當(dāng)液面位置介于兩傳感器之間時(shí)，有的液位傳感器不能測量到液面位置，而光纖棱鏡式液位傳感器雖能測量到液面位置，但成本較高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種光電透鏡式液位傳感器，它可以很方便地安裝在入口直徑僅有20毫米的液體罐中，可以用于對無色透明、絕緣的無腐蝕作用的液體液面的測量，并且當(dāng)液面位置介于兩傳感器之間時(shí)，也能提供低位液面的液位傳感器。
本實(shí)用新型包括n個(gè)液位測量單元和一塊印刷電路板，測量單元焊接在印刷電路板上，每個(gè)測量單元由一個(gè)光電發(fā)射管和一個(gè)光電接收管組成，光電接收管包括光敏二極管和光敏三極管，其特點(diǎn)在于每個(gè)單元中，光電接收管在前，其正極或發(fā)射極接直流電源的負(fù)極，其負(fù)極或集電極接在數(shù)字電路反相器輸入端并通過偏置電阻接直流電源的正極，數(shù)字電路反相器輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路接到由發(fā)光二極管組成的顯示裝置；光電發(fā)射管球形頂端對著光電接收管透明基座，其負(fù)極接直流電源的負(fù)極，正極通過限流電阻與直流電源的正極相接。
本實(shí)用新型的工作原理如下在光電接收管未浸入液體時(shí)，光電發(fā)射管發(fā)出的光線穿過光電接收管透明基座，射在光電接收管頂端球形透鏡上反射光線，使光電接收管導(dǎo)通工作；在光電接收管浸入無色透明液體時(shí)，其頂端球形透鏡與無色透明液體溶為一體，不能反射光線，光電接收管接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線時(shí)，光電接收管截止。
本實(shí)用新型可以測量無色透明、絕緣、無腐蝕的液體液面的位置，具有體積小、安裝方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且可以根據(jù)實(shí)際需要靈活確定測量單元數(shù)量以及測量單元間隔尺寸。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括n個(gè)液位測量單元和一塊印刷電路板B1，每個(gè)測量單元由一個(gè)光電發(fā)射管G1和一個(gè)光電接收管組成，光電接收管包括光敏二極管G2和光敏三極管G3，光電接收管在前，其正極或發(fā)射極接直流電源的負(fù)極，其負(fù)極或集電極接在數(shù)字電路反相器T1輸入端并通過偏置電阻R2接直流電源的正極，數(shù)字電路反相器T1輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路T2接到由發(fā)光二極管G4組成的顯示裝置；光電發(fā)射管G1球形頂端對著光電接收管透明基座，其負(fù)極接直流電源的負(fù)極，正極通過限流電阻R1與直流電源的正極相接。
可以根據(jù)實(shí)際測量需要確定測量單元數(shù)量和測量單元間隔以及印刷電路板B1的長度和寬度等具體尺寸。例如，測量高度為一米的液體罐中的液體位置，當(dāng)采用三個(gè)測量單元時(shí)，只能測量到液體滿罐、半罐和液體已少的信息；如采用五個(gè)測量單元，則所測量到的液位信息顯然比采用三個(gè)測量單元時(shí)直觀具體。因此，根據(jù)需要可在長度為一米的印刷電路板上焊接n個(gè)測量單元以及確定測量單元尺寸，使液位測量更符合實(shí)際需求。在罐高為一米的長度上，也可采用若干塊尺寸較小的印刷電路板，它們之間用導(dǎo)線連接。
權(quán)利要求1．一種光電透鏡式液位傳感器，包括n個(gè)液位測量單元和一塊印刷電路板B1，每個(gè)測量單元由一個(gè)光電發(fā)射管G1和一個(gè)光電接收管組成，光電接收管包括光敏二極管G2和光敏三極管G3，其特征在于光電接收管在前，其正極或發(fā)射極接直流電源的負(fù)極，其負(fù)極或集電極接在數(shù)字電路反相器T1輸入端并通過偏置電阻R2接直流電源的正極，數(shù)字電路反相器T1輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路T2接到由發(fā)光二極管G4組成的顯示裝置；光電發(fā)射管G1球形頂端對著光電接收管透明基座，其負(fù)極接直流電源的負(fù)極，正極通過限流電阻R1與直流電源的正極相接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電透鏡式液位傳感器，其特征在于可以根據(jù)實(shí)際測量需要確定測量單元數(shù)量和測量單元間隔以及印刷電路板B1的長度和寬度等具體尺寸。
專利摘要一種光電透鏡式液位傳感器,包括n個(gè)液位測量單元和一塊印刷電路板,每個(gè)測量單元由一個(gè)光電發(fā)射管和一個(gè)光電接收管組成,光電接收管在前、其正極或發(fā)射極接直流電源的負(fù)極,其負(fù)極或集電極接在數(shù)字電路反相器輸入端并通過偏置電阻接直流電源的正極,數(shù)字電路反相器輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路接到由發(fā)光二極管組成的顯示裝置;光電發(fā)射管球形頂端對著光電接收管透明基座,其負(fù)極接直流電源的負(fù)極,正極通過限流電阻與直流電源的正極相接?？梢杂糜跍y量無色透明、絕緣、無腐蝕的液體液面的位置,具有體積小、安裝方便、成本低的優(yōu)點(diǎn),而且可以根據(jù)實(shí)際需要靈活確定測量單元數(shù)量以及測量單元間隔尺寸。
文檔編號(hào)G01F23/284GK2345966SQ9824870
公開日1999年10月27日 申請日期1998年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者項(xiàng)佩瑜 申請人:中國航天工業(yè)總公司第一研究院第十八研究所