專利名稱：一種液位的光電探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種液位的光電探測裝置，更詳細的說，是涉及利用不同介質(zhì)對光的折射率不同的特性來確定容器中溶液液位的裝置。
背景技術(shù)：
在很多行業(yè)中對液體檢測液體容積十分重要，特別是在生物、醫(yī)藥、化工、食品行業(yè)科研生產(chǎn)的過程中，檢測液體容量的準確程度對實驗結(jié)果最終的有效性有重大的影響， 檢測耗費的時間對實驗的進度，生產(chǎn)效率有重大的影響。在已有技術(shù)中，液位檢測也存在很大的局限性，如專利CN99101820. 6容器中液位的檢測方法和裝置，采用光的反射特性，測試液體溶液中液位位置，但如果測試的是一種透明度不高的溶液，光的反射特性不是十分明顯，就不能準確的測試出容器中的液位；發(fā)明專利CN200910103321 —種液面檢測方法及裝置，其原理是光在穿過空氣和溶液的時候，光強不同，利用在溶液處和在空氣處的線性光傳感器對光強感應的對比來判斷是否達到指定的液位，但不能實時連續(xù)檢測溶液的液位變化；實用新型專利CN201020226003 —種液面檢測裝置，其原理也是利用光經(jīng)過溶液和空氣時所產(chǎn)生的光強的不同來檢測溶液的液位，此方法可以連續(xù)檢測液位；實用新型專利CN201020226002 —種液面檢測裝置，利用一束光照射在容器瓶的上方，利用的也是光在不同介質(zhì)中傳播后，光強不同，光電傳感器的接收到不同的光強信號，從而檢測出液面的位置。與上述專利相比，本發(fā)明除了具有連續(xù)檢測液位的功能之外。由于利用的是光在不同介質(zhì)中的折射角不同的原理，不同介質(zhì)傳播的折射光線位置不同，所以，此發(fā)明使得對液面的位置的檢測更加準確，更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種光電液位檢測裝置，該裝置是利用光的折射特性實現(xiàn)對容器中液面位置的探測。本發(fā)明提供一種液位的光電探測裝置，包括線形平行光發(fā)射模塊(1)、容器O)、 光信號接收模塊(3)，其特征在于所述線形平行光發(fā)射模塊(1)發(fā)射出一束很窄的平行光，平行光透過容器( 發(fā)生折射，平行光的光路不經(jīng)過容器O)的中心軸，折射后的光照射在光信號接收模塊C3)上。所述的線形平行光發(fā)射模塊(1)包括光源(11)、透鏡(12)和狹縫(1 。透鏡(1 為準直透鏡。為了使光束變得很窄，狹縫(1 寬度為l_3mm。在線形平行光源(1)與容器( 之間可以加一個單色儀G)。單色儀(4)所透過的單色光應為溶液所能透過的光。光信號接收模塊C3)可以是一條很窄的條形光信號接收模塊，其位置在線形平行光透過容器O)內(nèi)空氣部分后所折射的方向上，或在線形平行光透過容器(2) 內(nèi)溶液部分后折射線的方向上。光信號接收模塊C3)可以是多條條形光信號接收模塊，其位置在線形平行光透過容器之后折射線的方向上。光信號接收模塊C3)可以是面狀的光信號接收模塊。光信號接收模塊C3)連接上位機，上位機包括檢測單元和控制單元。
為達到上述功能，本發(fā)明的構(gòu)思是本發(fā)明是一種光電液位檢測裝置，利用容器內(nèi)不同介質(zhì)對光的折射率不同，由此確定液面高度。本發(fā)明具有提供光線的光源和接收光線的光信號接收模塊，若光線通過沒有液體的容器時，呈第一折射特性，而若容器中有液體時，呈第二折射特性。通過一束光線照射容器，產(chǎn)生第一或第二折射特性，被光信號接收裝置接收，在光信號接收模塊上反映出不同的分布，從而確定容器中的液位。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益的效果1.測試簡單、方便、精度高。2.對于液面位置的檢測更加明顯3.實驗進行全程可進行實時監(jiān)控，對實驗進展更好的控制。


圖1是本發(fā)明的各個元器件分布圖。圖2是本發(fā)明帶單色儀的元器件分布圖。圖3是本發(fā)明的光路對比圖。圖4是本發(fā)明光束折射后照射在光信號接收模塊上的分布圖。圖5是本發(fā)明光束通過容器時的剖面圖。圖中11.光源、12.準直透鏡、13.狹縫、2.容器、3.光信號接收模塊、4.單色儀、 31.第一折射特性的光線、32.第二折射特性的光線、41.光信號接收模塊上空氣的折射光線、42光信號接收模塊上溶液的折射光線、43.液面位置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步的描述。本發(fā)明各個元器件的分布如圖1所示。本發(fā)明線形平行光發(fā)射模塊1、容器2、光信號接收模塊3組成。線形平行光發(fā)射模塊1包括光源11、透鏡12、狹縫13。光源11發(fā)出一束光通過準直透鏡12準直，再通過狹縫13后變成一束很窄的平行光，光通過容器2，發(fā)生折射，照射在光信號接收模塊3上，光線被光信號接收模塊3接收，光信號接收模塊3接收到的光信號轉(zhuǎn)化成電信號，傳送到上位機處理；上位機預先設(shè)定好所需液位的值，然后根據(jù)光信號接收模塊所產(chǎn)生的不同的電信號，檢測出溶液瓶中的液位是否達到設(shè)定的值。當瓶中的液位達到所設(shè)定的值時，上位機按照預先設(shè)定好的程序，執(zhí)行相應的動作。測試時應注意照射在溶液瓶的光線不能通過容器2圓心，否則不發(fā)生折射。本發(fā)明可在線形平行光發(fā)射模塊1和容器2中間加一個單色儀4，元件分布如圖2 所示。線形平行光發(fā)射模塊1和容器2中間加一個單色儀4，單色儀4可以將線形平行光發(fā)射模塊1發(fā)出的光線過濾成單色光，使得在發(fā)生折射時偏移角度更加明顯，折射特性更加明顯，從而使測試結(jié)果更加準確。光進入容器內(nèi)液體和空氣的光路對比如圖3所示。光折射的原理為光的折射特性是光由一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)或在同一種不均勻介質(zhì)中傳播時，方向發(fā)生偏折現(xiàn)象。不同介質(zhì)的折射率不同。
光的折射率的計算公式為

權(quán)利要求
1.一種液位的光電探測裝置，包括線形平行光發(fā)射模塊(1)、容器O)、光信號接收模塊(3)，其特征在于所述線形平行光發(fā)射模塊(1)發(fā)射出一束很窄的平行光，平行光透過容器( 發(fā)生折射，平行光的光路不經(jīng)過容器( 的中心軸，折射后的光照射在光信號接收模塊⑶上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于所述的線形平行光發(fā)射模塊(1)包括光源(11)、透鏡(12)和狹縫(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于透鏡(1 為準直透^Mi ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于為了使光束變得很窄，狹縫(13)寬度為1-3_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于在線形平行光源(1) 與容器⑵之間可以加一個單色儀G)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于單色儀(4)所透過的單色光應為溶液所能透過的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于光信號接收模塊(3) 可以是一條很窄的條形光信號接收模塊，其位置在線形平行光透過容器O)內(nèi)空氣部分后所折射的方向上，或在線形平行光透過容器O)內(nèi)溶液部分后折射線的方向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于光信號接收模塊(3) 可以是多條條形光信號接收模塊，其位置在線形平行光透過容器之后折射線的方向上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于光信號接收模塊(3) 可以是面狀的光信號接收模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液位的光電探測裝置，其特征在于光信號接收模塊 (3)連接上位機，上位機包括檢測單元和控制單元。
全文摘要
一種液位的光電探測裝置，由線形平行光發(fā)射模塊和光信號接收模塊組成，線形平行光發(fā)射模塊發(fā)射出一束很窄的平行光，平行光透過容器發(fā)生折射，平行光的光路不經(jīng)過容器的中心軸，折射后的光照射在光信號接收模塊上。本液位的光電探測裝置利用光在不同介質(zhì)中的折射特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對透明容器中的液面高度進行探測的目的。
文檔編號G01F23/292GK102426043SQ20111027390
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者朱平, 楊果, 石志娟, 董寧, 郭勇 申請人:深圳市華測檢測技術(shù)股份有限公司