本实用新型专利技术提供了一种利用液体折射原理的液位检测装置，属于液位检测技术领域，包括：光束发射器及光驱动电路、光束接收器及光接收电路和信号处理电路，所述光束发射器和光束接收器分置于被检测容器的两侧。本实用新型专利技术实施例在对液位检测过程中可不受容器体积的限制，特别在小容积容器应用中，更能解决体积限制问题；同时无需传统的浸于液体中的浮漂结构联动机械开关、磁控开关等，结构简单，不需应对腐蚀性液体对浮漂寿命的影响。性液体对浮漂寿命的影响。性液体对浮漂寿命的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种利用液体折射原理的液位检测装置
[0001]本技术属于液位检测
，具体是一种利用液体折射原理的液位检测装置。
技术介绍
[0002]对容器中液位的检测，传统技术多采用：
[0003]1.浮漂触动液位开关式：设有浮于液面的浮漂，随液位变动而上下移动，在目标液位处触发机械式开关或磁力开关等，从而输出液位信号；
[0004]2.超声波式液位检测式：在液面上方设置超声波收发装置，超声波发送装置对液面方向发送超声波，经液面发射后由超声波接收装置接收，通过计算超声波发送、接收之间的时间差，获取液面高度；
[0005]3.光反射式液位检测式：在液面上方设置发光和光敏装置，由发光装置对液面发射光线，随着液面浮动，经液面反射后的光线角度也随之变动，当光敏装置位于目标液位对应的反射光路上式，可接收到反射光线，从而感知目标液位。
[0006]很显然，在小容器应用中，没有足够的空间安装上述液位检测装置；而在腐蚀性、易燃易爆液体的应用中，液体腐蚀性极易对上述传统液位检测装置造成侵蚀，从而使液位检测缺乏可靠性。
[0007]由此，在小容器，或腐蚀性、易燃易爆液体的应用中，缺乏一种可靠的、非接触的液位检测装置。
技术实现思路
[0008]针对上述现有技术的不足，本技术实施例要解决的技术问题是提供一种利用液体折射原理的液位检测装置。
[0009]为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
[0010]一种利用液体折射原理的液位检测装置，包括：
[0011]光束发射器及光驱动电路、光束接收器及光接收电路和信号处理电路，
[0012]所述光束发射器和光束接收器分置于被检测容器的两侧，其中：
[0013]所述光束发射器，其安装位置、角度的选择遵循以下所有原则：
[0014]原则1：其出射光束依次经过所述容器的容器壁、容器内部盛装液体的空间、容器另一侧的容器壁，最后出射到容器外；
[0015]原则2：所述光束发射器的出射光束中心入射容器内部空间处，及出射容器内部空间处，二处容器壁不平行；
[0016]原则3：所述容器中的液位高于目标液位时和低于目标液位时，两种状态下穿过容器后的出射光束不在同一光路上；
[0017]所述光束接收器安装于位置a和/或位置b，
[0018]所述位置a，位于，所述容器中未盛装液体时，所述光束发射器出射光束经过容器
后的光路上；
[0019]所述位置b，位于，所述容器中盛装液体时，所述光束发射器出射光束经过容器后的光路上；
[0020]所述信号处理电路，与光接收电路连接，包括阈值设定电路、比较电路。
[0021]作为本技术进一步的改进方案：所述光驱动电路为恒流控制电路，所述光束发射器串联于恒流控制电路中；或，
[0022]所述光驱动电路为恒压电路，该恒压电路为所述光束发射器及与其串联的限流器件供电。
[0023]作为本技术进一步的改进方案：所述阈值设定电路，为以下电路之一：
[0024]恒定信号式：由串联电阻网络对恒压电源分压，分压输出信号作为光束接收器光强参考设定信号，对应的，所述比较电路为电压比较器电路；
[0025]环境光补偿式：在所述光束接收器附近设有第二个与光束接收器同型号的接收器，用以接收环境光，其输出信号正向附加到恒定信号式电路的输出信号中，对应的，所述比较电路为电压比较器电路；
[0026]器件阈值式：以器件的输入阈值电压为参考电平，对应的，所述比较电路为对应器件为核心的开关式电路；所述器件的输入阈值电压，包括但不限于：晶体三极管的基极导通电压、晶体场效应管的栅极导通电压、电压基准源芯片的参考输入端电压、芯片数字输入引脚的有效电平识别电压。
[0027]作为本技术进一步的改进方案：所述光束发射器为红外发光二极管，其发光角度小于45
°
。
[0028]作为本技术再进一步的改进方案：所述光束接收器为红外接收二极管，或红外接收三极管，或光敏电阻，或光电池。
[0029]作为本技术再进一步的改进方案：在所述光束发射器与容器之间还设有光学组件，所述光学组件用以收聚所述光束发射器发出的光束，和/或限制所述光束的发射范围。
[0030]作为本技术再进一步的改进方案：所述光学组件为聚光透镜或狭缝装置。
[0031]作为本技术再进一步的改进方案：在所述光束接收器与容器之间还设有滤光组件，所述滤光组件用以滤除光束发射器发光光谱之外的光线。
[0032]作为本技术再进一步的改进方案：所述滤光组件为透镜。
[0033]作为本技术再进一步的改进方案：在所述光束发射器与容器之间，还设有第一光栅装置，对应的，在所述光束接收器与容器之间，还设有第二光栅装置，所述第一光栅装置与第二光栅装置的光栅方向相同。
[0034]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0035]在对液位检测过程中可不受容器体积的限制，特别在小容积容器应用中，更能解决体积限制问题；同时无需传统的浸于液体中的浮漂结构联动机械开关、磁控开关等，结构简单，不需应对腐蚀性液体对浮漂寿命的影响。
附图说明
[0036]图1为本技术中以圆柱形容器进行水平光路液位检测的示意图；
[0037]图2为本技术中以带角形容器进行水平光路液位检测的示意图；
[0038]图3为本技术中以圆柱形容器进行非水平光路液位检测示意图；
[0039]图4为本技术中以运放为检测核心的液位检测器的电路原理图；
[0040]图5为本技术中以晶体三极管为检测核心的液位检测器的电路原理图。
具体实施方式
[0041]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0042]下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
[0043]实施例1
[0044]如图1所示，适用于圆柱形容器的水平光路液位检测装置1包括光束发射器11、光束接收器121/122，以及必要的配合电路（未画出）等。
[0045]圆柱形容器14立式放置，其内部盛装液体的空间141的水平截面为圆形；光束发射器11安装于圆柱形容器的一侧，光束接收器121/122则安装于圆柱形容器的另一侧，且，光束发射器11的出射的前光束13水平射向圆柱形容器14，且，光束发射器11的出射光束13不经过圆柱形容器14的直径，而是沿不经过圆心的弦线方向入射，即，光束发射器11的出射光束中心入射容器14内部空间141处，及出射容器14内部空间141处，二处容器壁不平行。
[0046]目标液位与光束发射器11出射的前光束13所在水平面重合。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用液体折射原理的液位检测装置，其特征在于，包括：光束发射器及光驱动电路、光束接收器及光接收电路和信号处理电路，所述光束发射器和光束接收器分置于被检测容器的两侧，其中：所述光束发射器，其安装位置、角度的选择遵循以下所有原则：原则1：其出射光束依次经过所述容器的容器壁、容器内部盛装液体的空间、容器另一侧的容器壁，最后出射到容器外；原则2：所述光束发射器的出射光束中心入射容器内部空间处，及出射容器内部空间处，二处容器壁不平行；原则3：所述容器中的液位高于目标液位时和低于目标液位时，两种状态下穿过容器后的出射光束不在同一光路上；所述光束接收器安装于位置a和/或位置b，所述位置a，位于，所述容器中未盛装液体时，所述光束发射器出射光束经过容器后的光路上；所述位置b，位于，所述容器中盛装液体时，所述光束发射器出射光束经过容器后的光路上；所述信号处理电路，与光接收电路连接，包括阈值设定电路、比较电路。2.根据权利要求1所述的一种利用液体折射原理的液位检测装置，其特征在于，所述光驱动电路为恒流控制电路，所述光束发射器串联于恒流控制电路中；或，所述光驱动电路为恒压电路，该恒压电路为所述光束发射器及与其串联的限流器件供电。3.根据权利要求1所述的一种利用液体折射原理的液位检测装置，其特征在于，所述阈值设定电路，为以下电路之一：恒定信号式：由串联电阻网络对恒压电源分压，分压输出信号作为光束接收器光强参考设定信号，对应的，所述比较电路为电压比较器电路；环境光补偿式：在所述光束接收器附近设有第二个与光束接收器同型号的接收器，用以接收环境光，其输出信号正向附加到恒定信号式电路的输出信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏合语，胡杨民，
申请(专利权)人：深圳市帝拓电子有限公司，
类型：新型
国别省市：
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