一种用于透明管中有无液体的检测装置的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种用于透明管中有无液体的检测装置。

背景技术：

目前市场上所有的管路液体有无的识别装置均采用了“U”形光电开关，有分离元件和完整产品两种。这两种均采用对射方式对管路中液体有无进行识别。原理是将光电开关放置在液路管路上，光电开关的一端发出的光线无水时通过管道进入另一端的传感器，有水时光线被反射或折射离开传感器。如图1所示，当透明管2内没有液体1时，检测器3发出的光线4直接进行检测器3的光电传感器中，光电传感器输出高电压。如图2所示，当液体1进入透明管2到达检测器3时，检测器3发出的光线4被透明管2的液体1反射和折射出去，光电传感器未接收到光信号，从而输出低电压。用输出电压的高低进行透明管2内液体1的有无判断。传统的光电开关采用小于1mm的光线进行对射检测，如果透明管2内存有3mm左右的水珠或水汽将使光电开关产生误判。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用提出一种用于透明管中有无液体的检测装置，用于透明管中是否有液体的识别，并以电压形式输出来判断管路中是否有液体存在；本实用新型消除了管内小于3mm水珠、蒸汽的干扰问题，提高了稳定性，拓展了应用领域。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种用于透明管中有无液体的检测装置，包括支架，所述支架上开有用于安装透明管的安装孔，所述支架上至少具有两个光路检测装置，所述光路检测装置包括LED光源、第一长方形通光孔、第二长方形通光孔以及长方形硅光电池传感器，LED光源发出光线穿过第一长方形通光孔，第二长方形通光孔和第一长方形通光孔相对布置在透明管上下方，第二长方形通光孔紧贴硅光电池传感器，所述硅光电池传感器的长和宽分别与第一长方形通光孔横截面的长和宽相同。

进一步的，所述第一长方形通光孔横截面的长为1-10mm、宽为1-5mm。

进一步的，所述透明管的外径为3.2mm、内径为1.6mm。

进一步的，所述第一长方形通光孔横截面的长为1.6mm、宽为1mm。

进一步的，所述第一长方形通光孔比透明管中心低1.2mm；第二长方形通光孔比第一长方形通光孔高1.9mm。

进一步的，所述支架上方开有用于安装长方形硅光电池传感器的定位槽。

进一步的，所述支架上开有用于安装LED光源的圆孔，圆孔与第一长方形通光孔相连通。

进一步的，所述LED光源的直径为5mm。

进一步的，还包括采集放大电路板，采集放大电路板采集硅光电池传感器产生的电流信号。

进一步的，顶盖安装在支架后与支架的内壁形成第一长方形通光孔、第二长方形通光孔及透明管的安装孔。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型由于采用了光线折射原理，在确定管径的情况下不受安装位置影响，从而提高了稳定性；

2)本实用新型采用了一定宽度及一定厚度的光线折射，所以不受水珠的干扰，从而提高了可靠性；

3)本实用新型由于采用了光线折射原理，即使被测水体有悬浮物或有色度干扰也不受影响；

4)本实用新型由于采用了双检测光路，所以不受水段的干扰。

附图说明

图1是液体未到达检测器的检测原理示意图；

图2是液体到达检测器的检测原理示意图；

图3(a)为无水时的断面剖面光路图；

图3(b)为有水时的断面剖面光路图；

图4为本实用新型的工作原理图；

图5为本实用新型的剖视图；

图6为图5的右视图；

图7为透明管内无水时光线传递示意图；

图8为透明管内有水时光线传递示意图；

图中：液体1、透明管2、检测器3、光线4、采集放大电路板5、顶盖6、第一长方形通光孔7、第二长方形通光孔8、LED光源9、支架10、硅光电池传感器11。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

下面结合附图来详细阐述本实用新型。

如图5和图6，一种用于透明管中有无液体的检测装置，包括支架，所述支架上开有用于安装透明管2的安装孔，所述支架上至少具有两个光路检测装置(优选两个)，所述光路检测装置包括LED光源9、第一长方形通光孔7、第二长方形通光孔8以及长方形硅光电池传感器11，LED光源9发出光线穿过第一长方形通光孔7，第二长方形通光孔8和第一长方形通光孔7相对布置在透明管2上下方，第二长方形通光孔8紧贴硅光电池传感器11，用于消除杂散光。第一长方形通光孔7横截面的长方形，一般长为1-10mm、宽为1-5mm；所述硅光电池传感器11的长和宽分别与第一长方形通光孔7横截面的长和宽相同。

还包括采集放大电路板5，采集放大电路板5采集长方形硅光电池传感器11产生的电流信号，顶盖6安装在支架10后与支架10的内壁形成第一长方形通光孔7、第二长方形通光孔8及透明管2的安装孔，采集放大电路板5安装在顶盖6外侧。

以透明管2的外径为3.2mm、内径为1.6mm为例，优选第一长方形通光孔7的横截面的长为1.6mm、宽为1mm，所述支架10上方开有定位槽，定位槽上安装有硅光电池传感器11，硅光电池传感器11的长为1.6mm、宽为1mm；此时所述第一长方形通光孔7比透明管2中心低1.2mm，所述第二长方形通光孔8比第一长方形通光孔7高1.9mm。所述支架10上开有用于安装LED光源9的圆孔，圆孔与第一长方形通光孔7相连通；所述LED光源9的直径为5mm。

本实用新型通过成像原理，将光线变为宽1.6mm，厚1mm的出射光，通过通光孔到达硅光电池传感器，图3(a)和图3(b)为无水和有水时的断面剖面光路图。无水时，如图3(a)，光线从LED光源9发出，通过透明管2折射后再折射出透明管2后到达硅光电池传感器11，硅光电池传感器11输出电信号，由CPU进行采集。有水时，如图3(b)，液体到达硅光电池传感器11位置，LED光源9发出的光线通过透明管2折射后再由内部液体折射再折射出透明管2光线偏离硅光电池传感器11，硅光电池传感器11无电信号输出。

通过大量的实验测试发现，管内形成的水珠与管直径有关，如管直径为1.6mm时，内部水珠直径小于1mm，取样前不可以提前消除。如果内部水珠直径大于1mm则不会形水珠而直接在管内形成一段水柱，此水柱在取样前可以提前消除。因此本实用新型仅需要消除直径小于1mm的水珠即可，如图4，本实用新型将硅光电池传感器11设计为长1.6mm，宽1mm的长方形硅光电池传感器11，即L1＝1.6mm，光线以同长度出射，通过折射后到达硅光电池传感器11。

当在L1区域内有小水珠存在，由于内部水珠直径小于1mm，入射光线没有完全被折射，因此通过折射后有部分光线到达硅光电池传感器11，即消除了水珠干扰。

本实用新型的工作原理如下：

LED光源9发出光线，通过第一长方形通光孔7后形成一长1.6mm，宽1mm的长方形光束。长方形光束通过透明管2进行折射后再通过第二长方形通光孔8消除杂散光，最后进入硅光电池传感器11，硅光电池传感器11接收光信号后产生电流信号，由采集放大电路板5进行电流信号的采集放大。由于开始透明管2内没有液体，此时光束通过透明管2折射后进入第二长方形通光孔8后再进入硅光电池传感器11，如图7所示。

如果液体在透明管2内，液体延透明管2到达第一长方形通光孔7最左端时，光束通过透明管2折射后再由透明管2内的液体进一步折射，则出射光束被折射到第二长方形通光孔8下方，第二长方形通光孔8将出射光束完全遮挡，从而出射光束无法到达硅光电池传感器11，则硅光电池传感器11不产生电流，采集放大电路板5无电压输出，如图8所示。