一种液位传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液位传感器，尤其涉及一种使用浮压电路原理应用于喷墨打印领域的墨水液位检测传感器。
【背景技术】
[0002]喷墨打印机设置有各种颜色的主墨盒，主墨盒通过墨路管道将墨水供给至副墨盒，副墨盒再将墨水供给至喷头用于图文的打印，为确保墨水的可靠供给，在副墨盒的墨腔内设有液位传感器，通过液位传感器检测副墨盒中墨水液位的高度从而控制向副墨盒的供墨和停止供墨，保证墨水处于缺墨位以上、溢墨位以下的安全工作液位。
[0003]目前现有技术中，液位传感器主要分两类:一类是用滑动电位器为基本检测元件，它是由浮子带动电位器，再用欧姆表检测其阻值，从而达到显示液位的目的，长期使用当污垢覆盖电位器后，其阻值会发生变化，造成误差太大，甚至不能使用，此种液位传感器成为寿命很短的易损件。另一类是用电感线圈为基本检测元件，它是用浮子带动电感线圈，改变震荡电路的震荡频率，再通过频率计检测其频率来测定液位，但其结构复杂、调试麻烦、成本高价格贵而不能广泛使用。那么选择利用干簧管寿命长、动作安全可靠、无火花等特性制造处液位传感器，是比较有效的一种改进。
[0004]在专利CN200810223059中公开了一种使用干簧管的副墨盒用液位传感器，如图1所示，该液位传感器使由一个浮子7和浮子杆6组成，浮子7可滑动套装在浮子杆6上，浮子杆6上的卡环61和62位置处各设置一个干簧管，工作过程中，浮子7随墨腔中墨水液位变化而上下浮动，当墨腔中缺墨时，浮子7下滑到卡环61的位置，该位置处的干簧管闭合，电路接通，供墨系统向副墨盒供墨，当墨水注入后，浮子7也随之上升浮起远离卡环61的位置，此处干簧管断开，电路随之断开，供墨系统停止向副墨盒供墨。如果供墨系统出现故障，在浮子7离开卡环61位置后，还继续向副墨盒供给墨水，浮子7继续上升至卡环62的位置，触发该位置安装的干簧管，令电路断开，供墨系统停止向副墨盒供墨，从而保证副墨盒中的液位保持在缺墨液位以及溢墨液位之间的安全液位。
[0005]但随着长时间的使用，墨水中的杂质逐渐积累，浮子7和浮子杆6之间出现相互粘连，浮子7不再灵敏的随副墨盒中液位起伏，将会导致液位传感器监测不准确，出现缺墨现象或溢墨现象；同样原理，遇到使用较粘稠、流动性较差的墨水时，同样会影响浮子7随墨水液位的起伏，可能导致缺墨或溢墨现象。由于上述问题的出现，希望设计一个感知墨水液位更为灵敏、准确、使用寿命延长的二级墨盒液体传感器。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中的局限，提供一种使用寿命延长、结构简单、液位检测准确的喷墨打印机用副墨盒中墨水液位传感器。
[0007]本发明的上述技术问题是通过下述技术方案得到解决的:提出一种液位传感器，包括第一液位金属棒(11 )、第二液位金属棒(12)、第三液位金属棒(13)、传感器下座(14)和传感器上座(15)，其中第一液位金属棒(11)为短金属棒，第二液位金属棒(12)为中金属棒，第三液位金属棒(13)为长金属棒；传感器下座(14)包括金属棒安装体(141)和电路板安装体(142)，金属棒安装体(141)位于传感器下座(14)的下端，第一液位金属棒(11)、第二液位金属棒(12)和第三液位金属棒(13)塑装于金属棒安装体(141)内，电路板安装体(142)位于传感器下座(14)的上端，电路板安装体(142)为一上端开口圆柱状中空的结构，与其上的传感器上座(15)相互连接形成中间有空隙的封闭空间，空间内封装电路板。
[0008]在上述的液位传感器中，所述的金属棒安装体(141)外部有螺纹，用于与墨盒连接固定。
[0009]在上述的液位传感器中，所述的电路板安装体(142)上端设置内螺纹，传感器上座
(15)下端设置外螺纹，电路板安装体(142)与传感器上座(15)通过螺纹连接固定形成封闭空间；所述的电路板安装体(142)与传感器上座(15)之间也可设置卡槽卡扣连接固定形成封闭空间；所述的电路板安装体(142)与传感器上座(15)之间还可通过胶水粘接固定形成封闭空间。
[0010]在上述的液位传感器中，所述的金属棒可以为圆柱形状、也可以为扁片式，金属棒的材料为不锈钢。
[0011]提出一种上述液位传感器的控制电路，其特征在于，包括输入模块、浮压整流模块、电压比较模块、输出模块，输入模块为第一引线端子JP1，浮压整流模块包括第一浮压整流模块和第二浮压整流模块，第一浮压整流模块由第一整流桥Ul与电容C2、C3、C4、C6、C7、C8组成，第二浮压整流模块由第二整流桥U2与电容C9、ClU C12、C14、C15、C16组成，电压比较模块为第一比较器U3和第二比较器U4，输出模块为第二引线端子JP2。
[0012]在上述的控制电路中，所述的控制电路由第一液位测量电路和第二液位测量电路组成，第一液位测量电路反馈第一液位金属棒(11)位置的液位信号，即第一引线端子JPl的第3管脚与第一液位金属棒(11)连接作为信号输入端，第3管脚另一端连接第一整流桥Ul,电容C2、C3、C6与C8构成第一串联电容电路，电容C2、C4、C7与C8构成第二串联电容电路，两电容电路经第一整流桥Ul的管脚2、3端输入，第一整流桥Ul将输出信号通过管脚
1、4输出并连接至第一比较器U3输入端，第一比较器U3输出端连接第二弓I线端子JP2的管脚3从而将信号输出。
[0013]在上述的控制电路中，所述的第一比较器U3的输出端还连接一上拉电阻R1，用于电路能够输出高低电平。
[0014]在上述的控制电路中，所述的第二液位测量电路反馈第二液位金属棒(12)位置处的液位信号，即第一引线端子JPl的第I管脚与第二液位金属棒(12)连接作为信号输入端，第I管脚另一端连接第二整流桥U2，电容C9、C11、C14与C16构成第三串联电容电路，电容C9、C12、C15与C16构成第四串联电容电路，两电容电路经第二整流桥U2的管脚2、3端输入，第二整流桥U2将输出信号通过管脚1、4输出并连接至第二比较器U4输入端，第二比较器U4输出端连接逻辑反相器U5，逻辑反相器U5另一端连接第二引线端子JP2的管脚2从而将信号输出。
[0015]在上述的控制电路中，所述的第二比较器U4的输出端还连接一上拉电阻R2，用于电路能够输出高低电平。
[0016]在上述的控制电路中，所述的第一引线端子JPl的第2管脚连接第三液位金属棒(13)作为公共端。
[0017]本发明通过三个金属棒对副墨盒中墨水液位进行测量，金属棒的长度可以根据实际需要确定，更具有实际应用性；电路原理使用浮压整流电路，将不同高度位置处金属棒连通后进行浮压处理，再将上浮的电压与比较器进行比较，进而输出高低电平信号并传输至喷头控制板上控制供墨系统的供墨或停止供墨，该电路测量稳定；同时使用此种液位测量装置不会受到墨水粘度的影响，能够避免使用浮子类传感器时受到墨水粘度而测量不准的情况，进而将使用寿命延长。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中副墨盒液位传感器的立体不意图；
图2为本发明一个具体实施例的副墨盒立体示意图；
图3为图2中隐藏墨盒体后的立体示意图；
图4为本发明中副墨盒液位传感器的立体示意图；
图5为本发明一个具体实施例中液位传感器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图详细说明本发明具体实施例中喷墨打印机副墨盒使用的液位传感器。
[0020]如图2-3所不，本实施例中的嗔墨打印机用副墨盒包括墨盒上盖2和墨盒体3，墨盒体3中部向内凹进后在其上下端的四角各形成一安装凸缘，其中墨盒体3上端四角凸缘上分别设置有一螺纹孔，每个螺纹孔内分别穿过一螺钉21使墨盒体3与墨盒上盖2连接一体形成封闭腔体，墨盒体3与墨盒上盖2之间设置有O型圈(图中未示出)用于墨腔的密封，墨盒体3下端四角凸缘上则分别设置有一可供固定螺钉从上向下穿过的安装孔，墨盒体3底面设有加热片(图中未示出)。墨盒上盖2上设置第一通孔22，第一通孔22内安装液位传感器1，液位传感器I用于对墨腔中的墨水液位高度进行检测，从而保证墨盒中液位处于安全液位，防止缺墨或溢墨；墨盒上盖2上还设置第二通孔23，第二通孔23处安装直接头4，使用时该直接头4与气压控制装置(图中未示出)连接，用以对墨盒体3内墨腔的工作气压进行控制，气压控制可以包括正压系统、负压系统控制，也可以使用恒压系统控制，本发明对此不加以限制。此外，副墨盒还分别设置一进墨口和一出墨口，进墨口连接墨管，用于墨水进入墨盒体，出墨口连接墨管用于墨水流出墨盒体，最终输送至喷头(图中未示出)，进墨口和出墨口的位置可设置于墨盒上盖2上，也可设置于墨盒体3的侧壁或者下端，在本实施例中，进墨口设置于墨盒体3侧壁，通过图中90度接头5连接墨管后与主墨罐相连，对比并不进行限定。
[0021]如图4所不，本发明的液位传感器为金属棒式传感器，包括第一液位金属棒11、第二液位金属棒12、第三液位金属棒13、传感器下座14和传感器上座15，其中第一液位金属棒11为短金属棒，第二液位金属棒12为中金属棒，第三液位金属棒13为长金属棒，三根金属棒的材料可以为不锈钢，三根金属棒的形状可以是圆柱形状或者扁片式形状；传感器下座14和传感器上座15为绝缘材料，例如聚四氟乙烯；传感器下座14包括金属棒安装体141和电路板安装体142，金属棒安装体141位于传感器下座14的下端，第一液位金属棒11、第二液位金属棒12和第三液位金属棒13塑装于金属棒安装体141内，并确保三个金属棒不会自行导通，金属棒安装体141外部有螺纹，用于与墨盒上盖2上的第一通孔内的螺纹旋紧连接，电路板安装体142位于传感器下座14的上端，为一上端开口圆柱状中空的结构，与其上的传感器上座15相互连接形成中间有空隙的封闭空间，空间内封装电路板，电路板安装体142上端可以设置内螺纹与下端设置外螺纹的传感器上座15旋转连接，也可以将电路板安装体142与传感器上座15使用胶水粘接，还可以使用卡槽卡扣的结构将电路板安装体142与传感器上座15固定连接；传感器上座15上方设置孔151，用于穿出连接内部电路板的管线16、并最终连接至喷头控制板上。
[0022]三根金属棒的长度根据实际需要确定，本发明不做限定，其工作原理如下:第三液位金属棒13为一基础金属棒，当第二液位金