水质的光学感测器的制作方法

1.本实用新型涉及一种水质的光学感测器，尤指透二发光体间进行光线投射、接收而进行水质感测的光学感测器，借由座体的二相对聚光部供光线产生聚焦现象，降低光线散射消失情况，以达到提升水流浊度的判断准确性的目的。


背景技术：

2.随着电子科技时代不断进步，许多可方便使用的家电产品相继问世，并在日常生活中可通过不同的家电产品来进行快速处理，以减少人工作业的耗时、费工与不完善，而一般需要利用水源来进行作业的家电产品中，例如：洗衣机或洗碗机等洗涤家电，系利用其机体内部的水流配合清洁液或洗涤剂等进行清洗的作业，即可不需通过动手来将衣物、碗盘或餐具等物件清洗干净。
3.再者，一般洗涤家电在清洗的过程中，其机体内部的水流会因待清洗物件上所伴随之灰尘、细屑、清洁液或洗涤剂等物质的影响，造成水质的浊度相对提高，必须通过多次的重复清洗作业，才能达到将待清洗物件清洗干净的目的，所以许多较先进的洗涤家电中都会安装有一水质感测器，其水质感测器即可通过投射光线来进行发射或接收侦测水质后，借以侦测水质的浊度值，而可判断出水质混浊的情况，再根据浊度值设定当下洗衣机或洗碗机等家电产品的清洗作业模式(如：增加清洗次数或延长清洗时间等)，其目的在于提升洗涤的效能，并可达到避免水源浪费的效用；然，目前水质感测器中的光发射器向外投射光线时，会发生折射的现象，且光线进入至水流中时，会碰触到水中的物质而产生散射的现象，以造成诸多光线能量散失，所以当水质感测器中的光接收器接收到光线时，便无法准确得知浊度值，进而影响判断时的准确性，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在者。
4.而如日本公开特许公报于昭和63年(1988年)7月29日公开的公开编号第昭和63-184039号的「液体的污浊检测装置」，请参阅图6所示系现有检测装置的侧视剖面图，其是在玻璃棒a一侧斜切边a1处设置棱镜b，且棱镜b另一侧设有发光元件c，而相对玻璃棒a的侧边位置设有铝管d，且铝管d一端处设有光接收元件d1，则光接收元件d1电性连接至铝管d另一端的电路基板d2处，该电路基板d2定电性连接有光电二极管d3，光电二极管d3系对位于斜切边a1的反射位置，再于玻璃棒a与铝管d外部罩覆玻璃管e1、e2，而将上述玻璃棒a、棱镜b、发光元件c、铝管d、光接收元件d1、电路基板d2、光电二极管d3及玻璃管e1、e2等为组装于外壳f内部，外壳f一侧设有遮光罩f1延伸至玻璃管e1、e2外部，使玻璃管e1、e2被包覆在遮光罩f1内部，则利用玻璃管e1、e2、遮光罩f1插入被检测液体(高温食用油)中进行检测，因玻璃管e1、e2在高温液体中很安全并具有隔热效果，不会对棱镜b、发光元件c、光接收元件d1或内部电路等产生不良影响，检测后只需将玻璃管e1、e2外部附着的油渍擦拭清洁即可，方便轻松维护。
5.但上述该日本公开特许案(昭和63-184039)，其外部利用遮光罩f1予以罩覆，虽可确保发光元件c投射线经由玻璃棒a折射至光接收元件d1处，但玻璃棒a接收发光元件c的亮
光后，可能将光线往四周散射，影响光接收元件d1接收光线的稳定度，且玻璃棒a与玻璃管e1、e2具有高硬度脆弱性，稍经碰撞及容易碎裂、破损，使用上存在不方便的缺失。


技术实现要素：

6.因此，本实用新型设计人有鉴于上述的问题与缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断创设及修改，始设计出此种水质的光学感测器的新型专利诞生。
7.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种水质的光学感测器，其特征在于，包括座体及感测模块，其中：
9.该座体包括具有容置空间的基座，该容置空间一侧设有向外镂空的开口，在基座相反于容置空间的一侧设有朝同方向延伸的第一透光部及第二透光部，容置空间一侧朝第一透光部、第二透光部内部分别延伸设有第一收纳槽、第二收纳槽，第一透光部、第二透光部的相对内侧面分别设有第一聚光侧、第二聚光侧；及
10.该感测模块组装于基座的容置空间内，包括定位于容置空间内的电路板，而电路板的一侧设有分别延伸进入第一收纳槽、第二收纳槽处的第一臂板、第二臂板，第一臂板、第二臂板的相对侧面分别设有对位于第一聚光侧、第二聚光侧的光发射体、光接收体。
11.所述水质的光学感测器，其中：该第一透光部、第二透光部在相对内侧面分别凸设有圆弧状具有投射光线及聚集光线功能的该第一聚光侧、该第二聚光侧，第一聚光侧外缘形成圆弧凸起的第一透光面，第二聚光侧外缘形成圆弧凸起的第二透光面。
12.所述水质的光学感测器，其中：该座体的基座在容置空间二相对侧分别设有延伸至第一收纳槽、第二收纳槽内部的第一导引道、第二导引道。
13.所述水质的光学感测器，其中：该座体及感测模块外部装设有外壳，且外壳包括壳体及罩覆于壳体一侧的转接座，该壳体内部设有容纳转接座及感测模块的收容空间，且该壳体远离转接座的一侧朝外部凸设有二相对的透光座，二透光座间形成开放式通道，并由收容空间二侧分别设有延伸至二透光座内部以供容置第一透光部、第二透光部的容纳槽，转接座设有供感测模块的电路板一侧插接定位的对接槽，转接座相反于该对接槽的一侧设有电连接器，该电路板一侧设有插接于该对接槽的插接部。
14.所述水质的光学感测器，其中：该座体的基在相反于第一透光部、第二透光部的一侧端部凸设有止挡环，基座外部套设有抵持于止挡环处的垫圈，外壳的壳体内部收容空间的壁面设有与基座的止挡环形成相对的抵持肩部，供垫圈位于止挡环及抵持肩部之间形成密封状。
15.所述水质的光学感测器，其中：该外壳在壳体内部相邻收容空间的侧边设有供转接座置入的组合空间，并在组合空间的侧壁面设有至少二个扣槽，并在转接座外侧设有至少二个分别嵌扣于各扣槽处的凸扣，组合空间与收容空间相邻位置形成抵持肩部。
16.所述水质的光学感测器，其中：该感测模块在电路板一侧设有电性插接于对接槽并与另一侧电连接器呈电性导通处的插接部。
17.所述水质的光学感测器，其中：该外壳的壳体外部凹设有外环槽，并在外环槽内套设有形成密封状态的密封垫圈。
18.本实用新型的主要优点乃在于该水质的光学感测器，是在座体的基座内部的容置
空间一侧设有向外镂空的开口、另一侧设有朝同方向延伸的第一透光部及第二透光部，则容置空间一侧设有第一收纳槽、第二收纳槽分别延伸至第一透光部、第二透光部内部，并于第一透光部、第二透光部的相对内侧面分别设有第一聚光侧、第二聚光侧，而于基座的容置空间内组装感测模块电路板，且电路板一侧设有第一臂板、第二臂板分别延伸进入第一收纳槽、第二收纳槽处，则于第一臂板、第二臂板的相对侧面分别设有光发射体、光接收体对位于第一聚光侧、第二聚光侧，达到感测光线聚焦投射、接收效果良好的目的，并可提升水流浊度判断准确性的功效。
19.本实用新型的又一优点乃在于该座体的基座于一侧同方向延伸的第一透光部、第二透光部，是在相对内侧面分别凸设有圆弧状具有投射光线及聚集光线功能的第一聚光侧、第二聚光侧，并于第一聚光侧外缘形成圆弧凸起的第一透光面、第二聚光侧外缘形成圆弧凸起的第二透光面，而座体的基座于容置空间二相对侧分别设有第一导引道、第二导引道，以供第一导引道、第二导引道分别延伸至第一收纳槽、第二收纳槽内部。
20.本实用新型的再一优点乃在于该座体及感测模块外部为装设有外壳，且外壳为包括壳体及罩覆于壳体一侧的转接座，该壳体内部设有收容空间可供容纳转接座及感测模块，且远离转接座的壳体另一侧朝外部凸设有二相对的透光座，二透光座间形成开放式通道，并由收容空间二侧分别设有容纳槽延伸至二透光座内部以供容置第一透光部、第二透光部，而于转接座设有对接槽以供感测模块的电路板一侧所设的插接部插接定位，相对该对接槽的转接座另一侧设有电连接器；且座体的基座于相对第一透光部、第二透光部的基座另一侧端部凸设有止挡环，再于基座外部套设有垫圈为抵持于止挡环处，相对基座的止挡环于外壳的壳体内部收容空间的壁面设有抵持肩部，供垫圈位于止挡环及抵持肩部之间形成密封状。
21.本实用新型的另一优点乃在于该外壳于壳体内部相邻收容空间的侧边设有组合空间系供转接座置入，并于组合空间的侧壁面设有至少二个或二个以上的扣槽，并于转接座外侧设有至少二个或二个以上凸扣为供分别嵌扣于各扣槽处，则于组合空间与收容空间相邻位置形成抵持肩部，再于外壳的壳体外部凹设有外环槽，并于外环槽内套设有形成密封状态的密封垫圈。
附图说明
22.图1是本实用新型的立体外观图。
23.图2是本实用新型的立体分解图。
24.图3是本实用新型另一方向的立体分解图。
25.图4是本实用新型座体的基座的侧视剖面图。
26.图5是本实用新型的侧视剖面图。
27.图6是现有检测装置的侧视剖面图。
28.附图标记说明：1-座体；11-基座；110-容置空间；1101-开口；1102-第一收纳槽；1103-第二收纳槽；1104-限位扣钩；12-第一透光部；121-第一聚光侧；1211-第一透光面；13-第二透光部；131-第二聚光侧；1311-第二透光面；14-第一导引道；15-第二导引道；16-止挡环；161-垫圈；2-感测模块；21-电路板；211-第一臂板；210-限位孔；2111-光发射体；212-第二臂板；2121-光接收体；213-插接部；2131-金属接点；3-外壳；31-壳体；310-收容空
间；311-透光座；312-通道；313-容纳槽；314-抵持肩部；315-组合空间；3150-扣槽；316-外环槽；3161-密封垫圈；32-转接座；320-对接槽；321-电连接器；322-凸扣；a-玻璃棒；a1-斜切边；b-棱镜；c-发光元件；d-铝管；d1-光接收元件；d2-电路基板；d3-光电二极管；e1-玻璃管；e2-玻璃管；f-外壳；f1-遮光罩。
具体实施方式
29.为达成上述目的与功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造、实施的方法等，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。
30.请参阅图1、图2、图3所示，是本实用新型的立体外观图、立体分解图、另一方向的立体分解图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型水质的光学感测器包括座体1及感测模块2，其中：
31.该座体1包括具有容置空间110的基座11，该容置空间10一侧设有向外镂空的开口1101，相对容置空间110于基座11另一侧设有朝同方向延伸的第一透光部12及第二透光部13，则容置空间110一侧设有第一收纳槽1102、第二收纳槽1103分别延伸第一透光部12、第二透光部13内部，位于该第一收纳槽1102及第二收纳槽1103的相邻壁面处、为朝开口方向凸设有限位扣钩1104，并于第一透光部12、第二透光部13的相对内侧面分别设有第一聚光侧121、第二聚光侧131。
32.该感测模块2为组装于基座11的容置空间110内，包括定位于容置空间110内的电路板21，而电路板21的一侧设有二相对延伸的第一臂板211、第二臂板212，相邻第一臂板211、第二臂板212的电路板21表面为设有限位孔210，以供第一臂板211、第二臂板212可分别延伸进入第一收纳槽1102、第二收纳槽1103处，并凭借限位孔210供限位扣钩1104嵌扣、供电路板21被卡制限位于容置空间110内，则于第一臂板211、第二臂板212的相对侧面分别设有光发射体2111、光接收体2121，即可借由光发射体2111、光接收体2121分别对位于第一聚光侧121、第二聚光侧131。
33.上述该座体1的基座11于一侧同方向延伸的第一透光部12、第二透光部13，是在相对内侧面分别凸设有圆弧状的第一聚光侧121、第二聚光侧131，且该第一聚光侧121、第二聚光侧131分别具有投射光线及聚集光线功能，并于第一聚光侧121外缘形成圆弧凸起的第一透光面1211、第二聚光侧131外缘形成圆弧凸起的第二透光面1311，而座体1的基座11于容置空间110二相对侧分别设有第一导引道14、第二导引道15，以供第一导引道14、第二导引道15分别并分别延伸至第一收纳槽1102、第二收纳槽1103内部，可供感测模块2的电路板21的二侧边分别沿着第一导引道14、第二导引道15滑移进入容置空间110，则可借由限位扣钩1104嵌扣于限位孔210形成对电路板21的水平轴向限位，并利用第一导引道14、第二导引道15对电路板21的二侧边性成纵向限位，可避免电路板21在组装于容置空间110内部后发生歪斜、偏位或旋动等情况。
34.再者，上述该座体1及感测模块2，是在外部为装设有外壳3，且外壳3为包括壳体31及罩覆于壳体31一侧的转接座32，该壳体31内部设有收容空间310可供容纳转接座32及感测模块2，且远离转接座32的壳体31另一侧朝外部凸设有二相对的透光座311，二透光座311间形成开放式通道312，并由收容空间310二侧分别设有容纳槽313延伸至二透光座311内部以供容置第一透光部12、第二透光部13，而于转接座32设有对接槽320以供感测模块2的电
路板21一侧的插接部213插接定位，该插接部213设有复数金属接点2131，相对该对接槽320的转接座32另一侧设有电连接器321，该电连接器321内部为可穿置有复数端子(图中未示出)，以供复数端子一侧分别延伸置对接槽320处供与插接部321的复数金属接点2131呈电性连接导通；且座体1的基座11于相对第一透光部12、第二透光部13的基座11另一侧端部凸设有止挡环16，再于基座1外部套设有垫圈161为抵持于止挡环16处，相对基座11的止挡环16于外壳3的壳体31内部收容空间310的壁面设有抵持肩部314，供垫圈161位于止挡环16及抵持肩部314之间形成密封状。
35.另，上述该外壳3于壳体31内部相邻收容空间310的侧边设有组合空间315系供转接座32置入，并于组合空间315的侧壁面设有至少二个或二个以上的扣槽3150，并于转接座32外侧设有至少二个或二个以上凸扣322为供分别嵌扣于各扣槽3150处，则于组合空间315与收容空间310相邻位置形成抵持肩部314，再于外壳3的壳体31外部凹设有外环槽316，并于外环槽316内套设有形成密封状态的密封垫圈3161。
36.而上述本实用新型水质的光学感测器，于实际应用、实施时，系将座体1及感测模块2组装于外壳3的壳体31的收容空间310内，再于收容空间310一侧组合空间315处组装转接座32，并供感测模块2的电路板21一侧插接部213插置于转接座32的对接槽320内，供电路板21与转接座32的电连接器321形成电性连接导通，即可将外壳3组装于洗涤家电产品(例如:洗衣机、洗碗机、蔬果清洗机或洗菜机等或其它需要使用水的机具、设备等)的机体(图中未示出)内部，使外壳3的壳体31二侧同相延伸的透光座311，同时穿置于洗涤家电产品的机体内部作业区间内，可借由壳体31外部外环槽316中的密封垫圈3161与机体形成密闭接触，以防止机体内部水流渗入壳体31另一侧的转接座32处，并通过壳体31一侧转接座32的电连接器321电性连接至机体的操作的控制系统(图中未示出)，使电路板21可受到控制系统的控制进行感测作业，而壳体31内部组装于座体1的基座11内的感测模块2，借由电路板21的第一臂板211、第二臂板212的光发射体2111、光接收体2121，可借由光发射体2111进行发射感测光线至光接收体2121，供光接收体2121接收感测光线后，予以转换成感测信号并传送至电路板21，再由电路板21通过电性连接的电连接器321，将感测信号传送至洗涤家电产品的机体内部操作的控制系统，由控制系统进行洗涤水的水质的感测、判断及监控、管理等作业。
37.上述感测模块2，其一侧光发射体2111向外投射的光线借由第一透光部12及一透光座311呈透镜的方式将予以放大后，而由另一侧第二透光部13及另一透光座311的透镜予以缩小，并供另一侧的光接收体2121接收光线，以大幅降光线投射行程、路径中的光减损情况(10％以下)；并通过增加光发射体2111的光线投射强度，以及提升第一透光部12或第二透光部13的透镜的折射光线、聚光等作用，以减少光线减损的情况。
38.又，上述感测模块2为装设于座体1的基座11的容置空间110内，并将座体1及感测模块2装设于外壳3的壳体31的收容空间310内，形成对感测模块2的电路板21及电路系统等的双重保护作用，且基座11的第一透光部12、第二透光部13与壳体31的二透光部311之间系呈极微小缝隙的紧密接触，可减少光线在第一透光部12、第二透光部13及二透光座311之间投射时的光线减损、衰减情况，并可提高光发射体2111、光接收体2121的光线投射、接收的效果，而供电路板21与洗涤家电的控制系统之间，可进行更准确的洗涤水的水质感测、判断及监控、管等作业。
39.至于上述外壳3的转接座32具有电连接器321，与感测模块2的电路板21呈电性连接、导通，并可利用电连接器321轻易与洗涤家电的机体作简易、快速的组装，方便加工制程的进行，同时达到省时、省工及降低作业成本等功效。
40.因上述该洗涤家电进行清洗作业时，该作业区间除了水流以外，并含有添加的清洁液或洗涤剂，以及待清洗物件(如：清洗的衣物、碗盘、餐具或蔬菜、水果等)，该清洁液或待清洗物件上的杂质(如：灰尘、细屑、残渣、悬浮微粒或污渍等各种物质)，均会导致作业区间内部的水流容易产生混浊不清的现象，便可借由洗涤家电的控制系统运作时，以使作业区间内部的水流通过壳体31的二透光座311间所形成的通道312处，并驱动感测模块2的光发射体2111朝座体1的第一透光部12方向朝外投射光线，该光发射体211即会先投射光线至第一透光部12的第一聚光侧121的第一透光面1211，并使光线依序通过第一透光部12的第一聚光侧121，且利用第一透光面1211来将光线垂直折射经由一侧透光座311向外投射，进而使光线进入至通道312中，大部分的光线在接触到水流中的杂质时即会产生散射的现象，然而，没有被散射的透射光线会投射进入至另一透光座311后，光线在进入基座11的第二聚光侧131，且第二聚光侧131的第二透光面1311来产生聚焦的现象，进而降低光线能量的散失，再借由第二透光面1311来将聚焦后的光线投射至光接收体2121处，以利用光接收体2121将其接收到的光线予以变化转换成感测信号后，再将感测信号传送至电路板21，并经由电路板21通过电连接器321传输至洗涤家电的控制系统来进行判断出水流的浊度值后，再进一步设定或操作后续的清洗作业，以提升洗涤的效能，并具有节能、节水的效用。
41.且上述该第一透光面1211、第二透光面1311分别呈圆弧形透镜的设计模式，在基座11的第一透光部12、第二透光部13的内、外侧均形成似圆球状的设计模式，可提供生产作业的可行性，不易产生变形现象、更可降低产品不合格率，借由自动化机器进行生产、组装等一贯作业的制程，并可达到缩减制造时程、降低制造成本等目的。
42.而上述该感测模块2于应用时，利用电路板21的第一臂板211的光发射体2111向外投射光线至第二臂板212处的光接收体2121时，该光线也会通过座体1的基座11的第一透光部12、第二透光部13及壳体31的二透光座311相对内壁面，则该基座11、壳体31等均可由透明材质制成，所以不会影响光线投射的行程、路径。
43.以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。