专利名称：用来检测液体、胶冻或粉末在容器中的水平高度的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测包含在容器中的液体、胶冻或粉末物质的水平高度的传感器设备。本发明尤其涉及一种如权利要求1前序部分所述的传感器设备。
背景技术：
用来检测物质在容器中尤其是某些装置比如家电装置的容器中的水平高度的设备是本技术领域已知的。例如，这些设备广泛使用在洗碗机中用以检测与释放装置或除垢装置关联的容器里面存在的漂洗剂或盐的水平高度。以上说明的这种类型的设备利用与包含液体、胶冻或粉末物质的容器关联的发射器和接收器的共同动作。接收机通常是光电二极管或光电三极管，能够接收由发射器发射的辐射并转换成电信号辐射并且辐射强度随着容器中存在的物质的量或水平高度而变化。通常，这些设备具有按照所接收的辐射的强度指示液体的备用水平的功能。典型的是，用于反射并/或折射该辐射的光学装置排布在发射器和接收器之间，该反射和/或折射取决于容器中存在的并且面对该光学装置的内容物的折射系数。在液体内容物超过预定阈值的情况下，它的水平高度处于面对光学装置的位置而且辐射主要通过该液体内容物来折射，因而分散开。在相反的情况，它的水平高度在光学元件之下并且光辐射因而主要朝接收器反射，接收器能够指示控制电路备用水平已经达到。虽然可见这种类型的设备是一种用来完成向机器发送信号的电气系统，但是它不同时提供关于物质在容器中的水平高度的视觉指示。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种上述类型的传感器设备，还能够以使用者直接可见的方式提供物质在容器中的水平高度的视觉指示，是操作可靠并且可以简单且低成本制造的。这个目的连同其他目的一起，根据本发明是通过所附权利要求1中所包含的特征限定的传感器装置而取得的。由于这些特征，传感器设备能够完全利用由发射器发出的相同的可视辐射既用于电信号又用于使用者可见的光信号。
本发明其他特征和优势将从如下只是以非限制性示例的方式进行的详细描述中清晰起来，下面的详细描述参照如下附图图1是洗碗机的透视图，洗碗机的门包括具有容器的漂洗剂释放装置，该容器包括本发明所述的传感器设备的第一实施例；图2是沿着图1释放装置的II-II线的放大的部分剖面图，形态为洗碗机的门打开的情况；图加是沿着图2的IIa-IIa线传感器设备的部分截面示意图；图3是与图2相似的视图，但是示出释放装置处于第二填充情况；图3a是沿着图3的IIIa-IIIa线传感器设备的部分截面示意图；图4至5是示出本发明所述传感器设备的两个不同的变型实施例的部分示意图；图6是具有容器的除垢装置的截面示意图，该容器具有本发明所述传感器设备的第二实施例而且如图所示处于第一填充情况；以及图7是与图6相似的视图，但示出容器处于第二填充情况。
具体实施例方式在图1中，10表示已知类型的洗碗机的整体。机器10 —般包括外壳12，外壳12形状基本呈平行六面体而且限定了可经由外壳 12上的前侧开口 16进出的内部清洗腔14，开关门18连接在正面开口 16上。门18沿着底部水平面附近的水平轴x-x用铰链装在机器10的结构上。因此门18能够放在竖直位置(未示出)和放下位置，门18在竖直位置将清洗腔 14封闭，在如图1所示的放下位置使整体由20表示的释放洗涤剂的装置容易进出。释放装置20通过已知方式安装在机器10的门18的内侧。在这个实施例中所述释放装置20是所谓的整合型，即它包括含有用于释放液体或固体或粉末洗涤剂的装置和用于释放漂洗剂或增白剂的装置26的单个支撑结构或支撑本体22。然而不将本发明视为限于实施为与释放漂洗剂的邻接装置整合的释放洗涤剂的装置。事实上，从以下说明书清晰起来的是，本发明可适用于任何用于容纳液体、胶冻或粉末物质的容器。参考图2，该图示出漂洗剂释放装置沈的部分截面。释放装置沈的内壁形成限定内部腔30的容器观，包含一些漂洗剂位于备用水平阈值之上，如图2所示。而且，容器观包括本发明所述的传感器设备100。传感器设备100排布在容器观的侧壁中而且包括载有发射器104和接收器106 的支撑板102。如图加中更清楚可见的，传感器设备100还包括光学元件，示例为三棱柱108，优选为直角三角形的形式。有利的是，发射器104(例如LED)和接收器106排布为面对所述三棱柱108的斜边上的面或斜边侧108a。而三棱柱108直角边上的面或直角侧分别限定了对着容器28的内腔30的第一反射面108b和第二反射面108c。传感器设备还包括固定到容器28的一部分上的光波导，例如半透明杆110。半透明杆Iio在腔30里面在至少部分面对三棱柱108的位置。有利的是半透明杆110具有相对其纵轴倾斜例如大约45°而且面朝三棱柱28的反射面112。这个半透明杆110到顶部盖子上就到头了，它的信号发送端114指向外部。优选的是三棱柱108的直角边(即两个反射面108b和108c互相重叠的边)平行于杆110的纵轴。三棱柱108能够光耦合发射器104和用作光学指示器的信号发送端114，光学指示器可见的方式在下文描述。
在图2和加所示的情况，容器观内部漂洗剂的水平高度在设备100发送信号的阈值之上。发射器104发射的可见辐射L被偏离，分别被三棱柱108的第一反射面108b反射第一反射部分Ll和折射第二折射部分L2。在这种情况下，漂洗剂的水平高度在三棱柱108 的表面之上。因此，在腔30里面的折射系数受如下漂洗剂的影响被第二反射面108c反射后偏离的部分Ll具有足以激活接收器106(优选为光电二极管或光电三极管)的强度。而且被折射的部分L2的辐射强度很高，但穿过腔30里面液体形式的漂洗剂时被分散，分散后的强度不足以到达半透明杆110并被反射面112截住，以致于无法在信号发送端114提供可见指示。参照图3和3a(门18再次处于水平定位)，容器观内部漂洗剂的水平高度在设备100发送信号的阈值之下。在这种情况下，漂洗剂的水平高度在三棱柱108的表面之下。 因此由于已没有液体内容物到达三棱柱108的表面，所以三棱柱108的折射系数不同于先前的系数。因此，三棱柱108的形式使得在这种情况下第一反射部分Ll的强度足以激活接收器106，接收器106向控制电路(未示出)发送信号，指示已经达到容器观里面的备用水平。同时，虽然折射部分L2的强度低，然而能够到达半透明杆110的反射面112，反射面112 使折射部分L2通过其偏离直到到达信号发送端114。因此，使用者在门18水平定位(或打开)的情况下看容器观时可视信号被发射。有优势的是，第一反射面108b和第二反射面108c限定互相垂直的平面。参照图4，该图示出本发明所述的传感器设备的第一变型实施例。与前面实施例的部件相似的部件由相同的附图标记的数字和/或字母表示。与前面实施例相反，三棱柱108的直角边平行于与光波导110的纵轴垂直的直线 (门18放下定位)。而且优选的是发射器104和接收器106固定在三棱柱108的斜边面湖a上。参照图5，该图示出本发明所述的传感器设备的第二变型实施例。与图1至3中所示的前面实施例的部件相似的部件由相同的附图标记的数字和/或字母表示。与图1至3中所示的实施例相反，光学元件是截面为等腰梯形的棱柱108。有优势的是发射器104和接收器106固定到棱柱108的大基底面108a上。优选的是棱柱108的大基底侧平行于光波导110的纵轴。第一反射面108b和第二反射面108c由棱柱108的倾斜侧限度。优选的是，在图4和5中所示的第一和第二变型实施例中，只有第一反射面108b 朝向容器28的里面。而且，第二反射面108c优选有适合优化朝向接收器106的反射并使照在上述第二反射面上的辐射的折射最小的涂层120。参照图6和7，这些图示出本发明所述的传感器设备的第二实施例，整体由200表
在这个实施例中传感器设备100适用于洗碗机的除垢装置的容器300(细节未示出)。该传感器设备200包括固定在容器300的侧壁上并且具有发射器204的第一支撑板 202和固定在容器300的底部上并且具有朝向发射器204的接收器206的第二支撑板203。而且，该设备具有通过多个径向轮辐304固定在容器300的颈部302区域内的光波导，优选为半透明杆208。半透明杆208包括底部反射面212和朝向容器300的透明盖306的信号发送端214。半透明杆208排布在发射器204和接收器206之间以使由发射器 204发射的辐射L’朝向底部反射面212。参照图6，粉末材料在容器300中的水平高度超过设备200发送信号的阈值并且覆盖半透明杆208以挡住辐射L’，辐射L’不能到达底部反射面212。在这种方式中没有辐射到达半透明杆208的信号发送端214，也没有辐射到达接收装置206。参照图7，粉末材料在容器300中的水平高度超过设备200发送信号的阈值。在这种情况下，粉末材料的水平高度在底部反射面212之下。从而，可见光谱范围内的辐射L’ 由反射面212发射第一部分L’和第二部分L2’，第一部分L’继续朝向接收器206的传输路径。反射部分L2’沿着半透明杆208的长度传输并照亮信号发送端214。反射部分L2’朝着接收器206并且具有激活接收器206向控制电路(未示出)发送粉末材料达到备用水平的强度。在这种方式中半透明杆208不仅用作发送信号端214的光波导，还用作将这个信号发送端214选择性耦合到发射器204上的光学元件。显然，所述和所示的实施例只是作为非限制性的示例，可以相对于这里所述的实施例对实施例和结构细节进行极大修改，不会影响该发明的原理，而不因此脱离所附的权利要求书所限定的发明范围。
权利要求
1.用来检测液体、胶冻或粉末物质在容器08；300)中的水平高度的传感器设备(100 ； 200)，包括-能够发射辐射(L，L’ )的发射器(104 ；204)；-能够接收由发射器(104 ；204)发射的辐射并转换成电信号辐射(Li ；Li’ )的接收器 (106 ；206)，辐射强度随着容器08 ；300)中物质的量或水平高度而变化；其特征在于发射器(104 ；204)设计成发射可见辐射(L，L’)，并且所述设备(100 ；200) 还包括-可见的光学指示器(114;214)；以及-光学元件(108 ；208)，能够将发射器(104 ；204)光耦合到所述光学指示器(114 ；214) 上，耦合方式为容器08 ；300)中物质的量或水平高度低于预定阈值时，由发射器(104 ； 204)生成的辐射(L ；L，)的一部分(L2 ；L2，)能够照亮所述光学指示器(114 ；214)。
2.如权利要求1所述的传感器设备，其中该光学元件(108；208)还设计成使发射器 (104 ；204)发射的可见辐射(L ；L’)选择性偏离成朝向接收器(106 ；206)的第一部分(Li ； Li’ )和朝向所述光学指示器的第二部分(L2 ；L2’ )。
3.如权利要求1所述的传感器设备，其中当所述物质高于所述水平高度阈值时该辐射 (L’ )朝向光学元件O08)的传输路径被阻碍。
4.如前述权利要求中任一项所述的传感器设备，还包括光耦合到所述光学元件(108； 208)上的光波导(110 ；208)，用于引导由发射器(104 ；204)发射的辐射(L，L’ )的一部分 (L2 ；L2，)通过光波导(110 ；208)并使所述部分朝着光学指示器(114 ；214)传输。
5.如权利要求4所述的传感器设备，其中所述光波导是半透明材料制成的杆(110; 208)。
6.如权利要求5所述的传感器设备，其中所述杆(110;208)具有用于截住由发射器 (104 ；204)发射的辐射(L ；L’)的反射面(112 ；212)，将辐射反射通过所述杆朝向光学指示器(114 ；214)传输。
7.如权利要求6所述的传感器设备，其中所述光学指示器包括所述杆(110;208)的一端(114 ；214)。
8.如权利要求4至7中任一项所述的传感器设备，其中所述光波导包括所述光学元件 (208)。
9.如权利要求1至7中任一项所述的传感器设备，其中所述光学元件(108)具有第一反射面(108b)和第二反射面(108c)；所述第一反射面(108b)用于接收由发射器发射的辐射(L ；L’)并使所述辐射部分朝向所述第二反射面(108c)偏离，所述第二反射面(108c)又能够使所述辐射朝向接收器(106)传输。
10.容器08；300)，包括如前述权利要求中任一项所述的传感器设备(100 ；200)。
全文摘要
用于检测液体、胶冻或粉末物质在容器(28)中的水平高度的传感器设备(100)，包括能够发射辐射(L)的发射器(104)；以及能够接收由发射器(104；204)发射的辐射并转换成电信号辐射(L1；L1’)的接收器(106；206)，辐射强度随着容器(28)中物质的量或水平高度而变化。发射器(104)被设计成发射可见辐射(L)并且该设备(100)还包括可见的光学指示器(114)；以及能够将发射器(104)光耦合到该光学指示器(114)上的光学元件(108)，以便容器(28)中物质的量或水平高度低于预定阈值时，由发射器(104)生成的辐射(L)的一部分(L2)能够照亮该光学指示器(114)。
文档编号G01F23/292GK102365533SQ201080013976
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月24日 优先权日2009年3月26日
发明者G·马荣, M·莫索 申请人:埃尔比国际有限公司