用于检测容器内、特别是用于家电的可移动容器内液位的光学感测器和相关透镜及方法技术

一种光学感测器，其包括由支持和传送部件(10)并排排列地携载的光发射部件(8)和光接收部件(9)，所述支持和传送部件(10)不是与容器(3)的支架(5)相连，就是在使用时可与其相连，以及包括复合透镜(11)，所述透镜不是与容器(3)相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜被设计为在使用时保持被浸没在容纳于容器内的液体(2)中，且面向光发射和光接收部件(8、9)；所述透镜包括：由光透材料制成的第一圆柱形主体(150)，其在使用时可从容器(3)的顶部面向光发射和光接收部件(8、9)垂直安装，直至容器的底壁(18)为止；以及包括第二圆柱形主体(19)，其被同心安置于第一主体的外部且朝底壁敞开；第一体和第二圆柱形主体(150、19)各自的侧壁(21、20)具有相同的长度，第二主体的侧壁与第一主体的侧壁由预设的环形空隙(G)隔开，并且制备第二主体的侧壁以使其朝第一圆柱形主体(150)至少部分地反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于精确检测容器内、特别是可移动容器内液体的液位(level)的光学液位感测器(optical level sensor),所述可移动容器例如用于家用电器,如洗衣机或洗碟机的给阜液器(liquid soap dispenser)。本专利技术进一步涉及一种与所述光学感测器相关的复合透镜(composite lens)。
技术介绍
例如，从公开号为JP2007-248375A的日本专利申请中得知，通过被浸没在水槽内的液体中并与光发射部件(photo emitting element)和光接收部件(photo receivingelement)相连的漂浮物来检测水槽内所述液体的液位，从而通过光纤读取水槽内所述液体 的液位。然而，这种感测器除了当所述液体的液位低且接近所述漂浮物的尺寸规格时的感测不精确外，除非使用可拆散(dismantlable)的电气连接，否则可能不能用于检测可移动容器或水槽内的液体的液位。从专利号为US7191649B1的美国专利进一步可知一种液位感测器，其中，读取液位的电气部件与水槽物理分离，因为该电气部件是磁敏开关，所述磁敏开关与被浸没在拟被测量液位的液体中且携带磁体的漂浮物相连。尽管这种类型的装置理论上适用于可移动水槽，但其缺点是使用漂浮物且不能执行持续的液位测量，而仅可检测出当所述液体关闭(或打开)所述开关时所达到的最大(或最小)液位。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种光学液位感测器，其免除了已知感测器的缺点，并且在无任何改变的情况下既可用于读取固定容器内的液位，也可用于读取可移动容器内的液位，而无需为了移除该容器而断开电气连接。特别是，本专利技术的一个目的是提供一种可被用于家用电器，例如洗衣机或洗碟机的给皂液器上的光学液位感测器，同时，所述感测器既经济实惠又易于实现，非常可靠且尺寸小巧。因此，如权利要求I所限定的，本专利技术涉及一种用于家用电器的光学液位感测器。特别是，根据本专利技术的所述感测器尤其旨在装备家用电器的可移动容器，例如，洗碟机或洗衣机的给皂液器，且所述感测器仅由下述部分组成由支持和传送部件(supporting and feeding element)并排排列地携载(carry)的光发射部件和光接收部件，所述支持和传送部件不是与容器的支架(support)相连，就是在使用时可与其相连，所述支架尤其是该家用电器的框架(frame);以及复合透镜，所述复合透镜不是与该容器相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜被设计成在使用时保持被浸没在容纳于所述容器内的液体中，且面向所述光发射和光接收部件。根据本专利技术的主要方面，所述复合透镜包括由光透材料制成的第一圆柱形主体(cylindrical body),其在使用时可从所述容器的顶部面向所述光发射和光接收部件垂直安装，且直至所述容器的底壁为止；以及第二圆柱形主体，其被同心安置于所述第一主体的外部并且朝所述容器的底壁敞开(open)。所述第一圆柱形主体可为杯型，从而所述主体可被安装在所述容器中，同时其空腔(concavity)面向所述光发射和光接收部件，并且其底壁面向且邻近但不接触所述容器的底壁。所述第二圆柱形主体由侧壁界定，所述侧壁被安置为面向所述第一主体的相应侧壁且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(clearance)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁之间，在使用时，拟被测量液位的液体可进入该空隙；并且制备(make)所述第二圆柱形主体的所述侧壁，以使其朝所述第一圆柱形主体的所述侧壁至少部分地反射，例如使所述第二主体的侧壁具有部分反射涂层(partiallyreflecting coating),如被覆于其内侧表面(internal side surface)的白层(whitelayer)。 因此，由所述光发射部件所发射并由所述光接收部件所检测到的射线的衰减与所述第一和第二主体的所述侧壁之间的液体的液位成正比，因为所述发射出的射线在所述两个圆柱形主体的所述侧壁之间被反射和折射，以及被存在于所述两个主体的侧壁之间的液体反射和折射。 因此，凭借根据本专利技术的所述透镜的所述特定形状，可以在不使用漂浮物，且特别是无需对所述感测器的电气/电子部分之间进行任何机械或结构性连接的情况下对容器内液体的液位进行光学测量，所述感测器由所述光发射和光接收部件和通常被制成已知类型的电子板形式的所述支持和传送部件，以及旨在与所述容器机械相连，从而保持被浸没在拟被测量液位的液体中的部件(由复合透镜组成)组成。因此，所述透镜可暂时与所述光发射和光接收部件分离，例如，当所述容器从家用电器的所述框架中被取出以装满皂液时，举例而言，除了取出所述容器外不执行任何其他操作，然后一旦将所述容器放回原位就恢复所述感测器的全部功能。为此，足以为所述可移动容器提供导向和定位装置，以便在每次进行从所述框架中取出所述容器或将所述容器插入所述框架中的操作中，所述透镜总能被准确放置为面向所述光发射和光接收部件，所述光发射和光接收部件由所述家用电器的框架携载固定。如前所述，如权利要求9所限定的，本专利技术进一步涉及一种复合透镜，其与本专利技术的所述光学感测器相关，且尤其可被安装在用于家用电器的可移动给液皂器上，以及根据权利要求12，本专利技术进一步涉及一种不使用漂浮物的用于检测容器内液体的液位的方法。附图说明通过接下来对本专利技术的两个优选实施例的描述，本专利技术进一步的特征和优点将变得明显，所述实施例仅为非限定性示例并参考附图，其中-图I图示了根据本专利技术的用于家用电器的液位感测器；以及-图2示出了图I中的所述液位感测器的可能的、优选的实施例。具体实施例方式参照图1，数字I代表用于检测容器3中的液体2的液位L的光学感测器整体；特别是，如图所示，感测器I被设计为适于装备家用电器4的可移动和/或可抽取的容器3，出于简洁，所述家用电器4仅部分和概略的示出。例如，容器3可以是用于洗碟机或洗衣机4的皂液2的分配器(dispenser)。在所有情况下，家用电器4都具有支持结构或框架5，所述支持结构或框架5支持和容纳其中的容器3，在本例中容器3在框架5的前座(frontseat) 6中，在使用时容器把手7(以虚线示出)可从所述前座6突出，适于允许使用者从前座6抽取及可能地移动容器3。尽管接下来的非限定性描述指代后面的具体例子，但应当理解，该描述适用于任何类型的容器，既适用于可移动的容器，例如干燥机或空调或除湿机的冷凝水容器，也适用于固定的容器，且无需考虑所使用的抽取机构，例如把手7或推-推装置(push-pushdevice)或其他。在所有的例子中，根据本专利技术的感测器I仅由以下部分组成由支持和传送部件10并排排列地携载的光发射部件8和光接收部件9，所述支持和传送部件10不是与容器3的支架5相连，就是在使用时可与其相连，即在所示的例子中，是与家用电器4的框架5相连；以及复合透镜11，其将在下文更详细地描述。 在所示的例子中，所述支持和传送部件10由电子板组成，所述电子板具有在使用时与所述家用电器4的控制单元和服务项目(services)直接且固定地相连的电线12(已知且出于简洁未示出)，所述光发射部件8和光接收部件9被并排安装在所述板10上，同时各自的发射和接收方向被定向为基本垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.08.04 IT TO2009A000606;2009.11.23 IT TO2009A01.一种用于检测在容器(3)中的液体(2)的液位(L)的光学感测器(I ;100)，特别是旨在装备家用电器(4)的可移动容器(3)的光学感测器(I ; 100)，所述家用电器(4)的可移动容器(3)例如用于洗碟机或洗衣机的给皂液器，所述感测器包括由支持和传送部件(10)并排排列地携载的光发射部件(8)和光接收部件(9)，所述支持和传送部件(10)不是与所述容器的支架(5)相连，尤其是与所述家用电器(4)的框架(5)相连，就是在使用时可与其相连，以及复合透镜(11)，所述透镜(11)不是与所述容器(3)相连，就是在使用时可与其相连，所述透镜(11)被设计成保持被浸没在容纳于所述容器内的所述液体(2)中，且面向所述光发射和光接收部件(8、9);其特征在于，所述复合透镜包括由光透材料制成的第一圆柱形主体(15 ; 150),所述第一圆柱形主体(15 ；150)在使用时可从所述容器(3)的顶部面向所述光发射和光接收部件(8、9)垂直安装，且直至所述容器的底壁(18)为止；以及第ニ圆柱形主体(19)，第二圆柱形主体(19)被安置于所述第一主体的外部且朝所述底壁(18)敞开；所述第二圆柱形主体(19)由侧壁(20)界定，所述侧壁(20)被安置为面向所述第一主体的相应侧壁(21)且与其空间分离，并超过后者的全长，以便使预设的环形空隙(G)存在于所述第一和第二圆柱形主体的所述侧壁(21、20)之间，在使用吋，拟被测量液位的所述液体(2)可进入所述空隙，制备所述第二圆柱形主体(19)的所述侧壁(20)，以使其朝所述第一圆柱形主体(15)的所述侧壁(21)至少部分地反射，通过这样的方式，由光发射部件(8)所发射并由光接收部件(9)检测到的射线(R)的衰减与存在于所述第一和第二主体的所述侧壁(21、20)之间的所述液体(2)的液位(L)成正比，从而不使用漂浮物即可光学測量出所述液体(2)的液位(L)。2.根据权利要求I所述的感测器，其特征在于，同样制备所述容器(3)的所述底壁(18)的至少一部分(22)，以使其至少部分地反射。3.根据权利要求I或2所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(15)是杯型的且界定了其中的圆柱形空腔(16)，所述圆柱形空腔(16)终止于底壁(17)，且具有与被并排排列安置的所述光发射和光接收部件(8、9)的横向尺寸总和相等的横向尺寸，从而所述光发射和光接收部件(8、9)在使用时总保持面向所述第一圆柱形主体(15)的所述底壁(17)。4.根据权利要求3所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(15)的所述底壁(17)是平壁，其在使用时被安置为与所述容器(3)的所述底壁(18)平行。5.根据权利要求I或2所述的感测器，其特征在于，所述第一圆柱形主体(150)是管状的且其两端均朝所述容器(3)的外部敞开。6.根据上述任一项权利要求所述的感测器，其特征在于，所述第一和第二圆柱形主体(15,19)是互相整合、一体获得的，两者由相同的光透材料制成，面向所述第一主体(15)的所述第二圆柱形主体(19)的内侧表面(23)具有至少部分反射涂层(24)。7.根据权利要求6所述的感测器，其特征在于，所述至少部分反射涂层(24)由白层组成。8.根据上述任一项权利要求所述的感测器，其特征在于，所述支持和传送部件(10)由电子板组成，所述光发射和光接收部件(8、9)被相邻地安装在所述电子板上，同时各自的发射和接收方向被定向为与所述板(10)基本垂直；所述板(10)被设计为在使用时与所述容器⑶的所述支架(5)整合安装，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔焦·焦尔达诺，阿莱西奥·基亚努拉，多米尼克·彼得拉费萨，克莱门·多布拉韦克，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：