液位检测装置及净水机的制作方法

本申请涉及液位检测技术领域，特别是涉及一种液位检测装置及净水机。

背景技术：

随着人们对饮水健康越来越关注，净水机的使用也逐渐普及，净水机在使用过程中经常会出现水量不足、制水不及时的问题。现有的液位检测方法，一般采用多个液位检测开关，这一方法只能对某些固定液位(如水箱的高、中、低液位)做监控，故此方法只能知道某些固定的液位，而当液位处于两个液位检测开关中间时，便无法准确获知当前液位，因此会导致净水机出现水量不足、制水不及时的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实时进行液位检测的液位检测装置及净水机。

一种液位检测装置，所述装置包括：

光出射模块，设置于容器底部或容器顶部，用于出射光线；

光接收模块，在所述容器的深度方向上与光出射模块相对设置，用于接收所述光出射模块出射的光线，并记录所述光线在所述光接收模块中的入射位置。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：防水部件，围绕所述光出射模块或光接收模块设置，用于所述光出射模块或所述光接收模块设置于容器底部时进行防水。

在其中一个实施例中，所述光出射模块设置于容器底部，所述光接收模块设置于容器顶部，所述出射模块出射的光线透过容器中的液体，并经过液体液面折射后，入射到所述光接收模块中。

在其中一个实施例中，所述光出射模块与所述光接收模块在所述容器的深度方向上错开设置。

在其中一个实施例中，所述光线的出射角与所述容器中液体的液面之间形成的夹角小于90度。

在其中一个实施例中，所述液位检测装置还包括液位采集电路，分别与所述光接收模块连接，用于根据所述光线的出射角度以及所述出射光线在所述光接收模块中的入射位置计算液位值。

在其中一个实施例中，所述光出射模块为红外出射模块，光接收模块为红外接收模块。

一种应用上述的液位检测装置进行液位检测方法，所述液位检测方法包括：

获取从所述光出射模块出射的出射光线的出射角度；

获取所述出射光线在所述光接收模块中的入射位置；

根据所述出射光线的出射角度以及所述入射位置，计算液体的液位。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

判断所述入射位置是否达到第一预设位置；

若入射位置低至所述第一预设位置，则向容器中注入液体；

判断所述入射位置是否达到第二预设位置；

若入射位置达到所述第二预设位置，则停止向容器中注入液体。

一种净水机，包括上述容器液位检测装置。

上述液位检测装置、方法及净水机，通过光出射模块出射光线和光接收模块接收光线并记录出射光线在所述光接收模块中的入射位置，利用光的折射原理来检测液位的高低，能够实时检测容器内部的液位高低，能够实现高精度的液位测量，所采用的装置结构简单、成本低。

附图说明

图1为一个实施例中液位检测装置的结构示意图；

图2为一个实施例中根据光接收位置计算液位的原理示意图；

图3为一个实施例中液位检测方法的流程示意图；

图4为一个实施例中计算液位值的原理示意图；

图5为一个实施例中根据入射位置控制注入液体的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种液位检测装置11，包括：光出射模块111、光接收模块112。

光出射模块111，设置于容器底部或容器顶部，用于出射光线。

其中，光线可为红外光线、紫外光线、激光。出射光线的角度根据容器的高度来制定，出射光线经过液面折射后需到达容器顶部，同时出射光线不能垂直液面。

光接收模块112，在所述容器的深度方向上与光出射模块相对设置，用于接收所述光出射模块出射的光线，并记录所述光线在所述光接收模块中的入射位置。

其中，光接收模块位于出射光线的路径上，如，出射光线朝右上方发出时，则光接收模块位于容器的右边；出射光线朝左上方发出时，则光接收模块位于容器左边。光接收模块具有一定的长度，来保证经过不同液位的液面的出射光线经过折射后能够达到光接收模块。

在其中一个实施例中，光出射装置的位置可以调节，出射光线的角度可以调节，对应的光接收模块也可以根据光出射装置的位置和出射光线的角度进行调节。

在其中一个实施例中，液位检测装置11还包括：防水部件114，围绕所述光出射模块111或光接收模块112设置，用于所述光出射模块111或所述光接收模块112设置于容器底部时进行防水。

在其中一个实施例中，所述光出射模块111设置于容器底部，所述光接收模块112设置于容器顶部，所述出射模块出射111的光线透过容器中的液体，并经过液体液面折射后，入射到所述光接收模块112中。

在其中一个实施例中，所述光出射模块111与所述光接收模块112在所述容器的深度方向上错开设置。其中，错开设置即光出射模块111与光接收模块112在竖直平面的投影不重叠，即在垂直于液面的方向上，光出射模块111和光接收模块112不共线设置，以保证出射光线与液面不垂直，且出射光线经过折射后能够被光接收模块112所接收。优选的，所述光线的出射角与所述容器中液体的液面之间形成的夹角小于90度。

在本发明的一个实施例中，液位检测装置11还包括：液位采集电路113，分别与所述光接收模块连接，用于根据所述光线的出射角度以及所述出射光线在所述光接收模块中的入射位置计算液位值。出射光线在所述光接收模块中的入射位置。

其中，光出射模块111发出的光线经过水的折射后，到达光接收模块112，由于液位不同，光发生折射的位置不一样；因此到达光接收模块112的位置也不同，根据光到达光接收模块112的位置来记录不同的液位。液位采集电路113在根据所述出射光线在所述光接收模块中的入射位置计算液位值时，依据光出射模块111安装的位置、光线的初设角度、光在液体中的折射率以及出射光线在所述光接收模块中的入射位置来计算液位值。

在其中一个实施例中，液位检测装置11还包括：显示模块115，与所述液位采集电路113连接，用于显示所述液位值。

在其中一个实施例中，液位检测装置11还包括：液位控制模块116，用于当所述液位值低于水箱最低液位值时，控制水箱制水，或者当所述液位值高于水箱最高液位值时，控制水箱停止制水。

上述液位检测装置，通过光出射模块出射光线和光接收模块接收光线并记录出射光线在所述光接收模块中的入射位置，利用光的折射原理来检测液位的高低，能够实时检测容器内部的液位高低，能够实现高精度的液位测量，所采用的装置结构简单、成本低。

在一个实施例中，如图2所示，一种用于水箱液位检测的液位检测装置，光出射模块111出射光线的出射角小于所述光出射模块111到水箱边沿的垂直线与水箱侧壁的夹角。采用此技术方案以保证折射光线不会达到水箱侧壁，而致使光接收模块112接收不到光线。

在一个实施例中，所述光接收模块112一端接触水箱边沿，另一端朝向水箱中心轴方向并超过所述光线直射位置，其中，光线直射指的是出射光线未经过液面反射而直接射向容器底部或顶部。采用此技术方案，能够保证光接收模块112接收到达水箱底部或顶部的折射光线，且尽可能减少光接收模块112的长度，以节约成本。

在一个具体的实施例中，如图2所示，在水箱10内，光出射模块111出射光线，在经过1号液位线时，折射光线到达光接收模块112的位置2；光出射模块111出射光线，在经过2号液位线时，折射光线到达光接收模块112的位置1；因此，根据位置1和位置2能够计算出2号液位值和1号液位值。

在一个实施例中，所述光出射模块为红外出射模块，光接收模块为红外接收模块。所述光线为红外光线。

在一个实施例中，如图3所示，一种应用上述液位检测装置进行液位检测的方法，所述方法包括：

s310，获取从所述光出射模块出射的出射光线的出射角度；

s320，获取所述出射光线在所述光接收模块中的入射位置；

s330，根据所述出射光线的出射角度以及所述入射位置，计算液体的液位。

其中，所述根据所述出射光线的出射角度以及所述入射位置，计算液体的液位包括：依据光出射模块111安装的位置、光线的出射角度、光在液体中的折射率以及入射位置来计算液位值。由于液位的位置、容器的高度、光线的出射角度与光出射模块111和光接收模块112之间的距离成几何关系，因此，可通过上述参数，计算出容器中液位的液位值。

在其中一个实施例中，如图4所示，光出射模块111出射光线，光线经过液面折射后到达光接收模块112的位置1，液位值x的计算公式如下：

其中，n1代表光在水中的折射率，n2代表光在空气中的折射率，a代表出射角度，b代表折射角度，x1是入射位置，x3是容器高度，x是液位值，x2是液面到水箱内顶部高度。光线经过折射后达到位置1，入射位置的值x1。

在其中一个实施例中，如图5所示，液位检测的方法还包括：

s510，判断所述入射位置是否达到第一预设位置；

s520，若入射位置低至所述第一预设位置，则向容器中注入液体；

s530，判断所述入射位置是否达到第二预设位置；

s540，若入射位置达到所述第二预设位置，则停止向容器中注入液体。

其中，第一预设位置为低液位位置，如果低于第一预设位置，则容器内液位达不到外部供应的需求，此时，需要向容器内部注入液体。第二预设位置为高液位位置，当容器内液位达到高液位位置时，容器已经盛满，则不能再注入液体，因此，当入射位置达到所述第二预设位置时，则停止向容器中注入液体。

关于液位检测方法的具体限定可以参见上文中对于液位检测装置的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，一种净水机，包括上述液位检测装置。此种净水机能够实时检测水箱内部液位，根据液位能够及时制水，保证水箱内部水量充足，在取水时不需要等待。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。