专利名称：检测液位的光电传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型所涉及的是一种测量液位的传感器，更确切地说，是一种测量透明容器或透明管道中透明液体液位的光电传感器。
在工业生产或生活的许多应用领域中，常需要对容器或管道中的液位进行测量和监视，其中一个典型的例子就是对病房输液瓶中液位的监视，它是实现病房自动护理的必不可少的环节之一。一种已有的监视方法如附
图1所示在输液瓶的外部设有一个红外光束发生器3和一个接收器4，它们分别位于输液瓶1的任意一条直径的两端。当红外光束通过瓶中液体时，光束被液体衰减，接受器接受到的光信号较弱；当液位低于光束路径时，接收器所接收到的光信号则较强，利用所接收到的信号的强弱变化，就可以检测出瓶中的液体是否低于预定的高度。然而，这种方法的缺点是不适合于检测无色的透明液体。由于药液有极高的无菌要求，不允许使用任何与药液直接接触的检测方式，因此无法使用工业领域中广泛应用的各种液位检测方法。
本实用新型的目的就是提供一种新型的液位光电传感器，它适合于以非接触方式测量透明容器或透明管道中透明液体的液位。
本实用新型的光电液位传感器利用光束以一定的倾斜角度由一种介质进入不同的其他介质时，会产生不同角度的折射的原理，将光束发生器和接收器设置在偏离透明容器或管道中心线的位置上。适当地确定光束发生器和光束接受器的相对位置，使得当瓶中的液位低于检测器的位置时，光束发生器发出的光束正好为接收器接收；当容器中的液位高于检测器的位置时，由于光束以倾斜方式穿过透明容器壁或管道壁进入液体会发生不同的折射，因而不会被接收器接收，这样就实现了测量透明容器或透明管道中液位的目的。
本实用新型利用十分简单的结构，巧妙地解决了已知技术所没有解决的技术难题。本实用新型的液位光电传感器不仅适用于病房自动监护系统，而且也适用于其他需要对透明容器或透明管道中的液位进行测量和监视的场合，例如对酒，饮料等等透明液体进行检测。
以下将结合附图对本实用新型进行详细的说明。
附图1是已知技术的液位传感器的简图；附图2为本实用新型的液位光电传感器；附图3和附图4分别显示了本实用新型的液位光电传感器的两种不同工作状态。
如附图2所示，本实用新型的液位光电传感器包括光束发生器3和光束接收器4，它们可以采用任何已知类型的光电传感器，例如红外传感器等；定位弹簧架5，它由弹性片制成，并且分为簧片6和簧片7两部分，其中簧片6为一槽型结构，簧片7插入簧片6的槽内，并且可以在所述槽内自由滑动；定位螺丝8用于将两个簧片的相对位置固定；导线由光束发生器和光束接收器引出，和测量仪器(图中未示)相连接。整个液位光电传感器的结构类似于一个耳机，其中定位弹簧架5的作用在于使整个液位光电传感器能够方便地夹持在被测量的容器上，并且可以调整光电传感器在被测容器上的安装位置。
要实现本实用新型的目的，关键的一点是适当地确定光束发生器和光束接受器的相对安装位置。如果被测透明容器横截面圆心到光束发生器与光束接受器之间连线的距离过近，则不能正确地区分光束通过和不通过液体这两种情况；反之，若该距离过远，入射光束与被测容器外表面上入射点法线之间的角度过大，使入射光束产生全反射，也同样不能正确进行监测。实验表明，对于大多数透明液体来说，使容器横截面圆心到光束发生器与光束接受器之间连线的距离为被测容器半径的1／2到4／5就能使本实用新型的液位光电传感器正常进行工作。
在使用时，将定位弹簧架5夹在被测容器1的预订高度上，通过定位螺丝8来调节定位弹簧架5的总长度，在光束不通过液体的情况下，如附图3所示，使光束发生器3发出的光束正好能够被光束接受器4接受到。在安装位置正确的情况下，当光束通过液体2时，如附图4所示，入射光束产生不同角度的折射，光束接受器4接受不到光信号。在必要的情况下，还可以在被测容器或管道上设置多个本实用新型的液位传感器，以便对液位进行更为全面的监视。
除了如附图2所示的定位弹簧架之外，还可以采用其他类似的结构，将光束发生器和光束接受器固定在被测容器的所需位置上。
本实用新型结构简单，反应灵敏，成本低廉，可以广泛地应用在各种不同的工业和生活领域中。
权利要求1.一种液位光电传感器，由一个光束发生器和一个光束接受器组成，它们安装在被测透明容器或透明管道的外表面上，其特征在于上述光束发生器发出的光束以倾斜的方式射入被测透明容器。
2.如权利要求1所述的液位光电传感器，其特征在于被测透明容器横截面圆心至光束发生器和光束接收器之间连线的距离为容器半径的1／2至4／5。
3.如权利要求1或2所述的液位光电传感器，其特征在于所述光束发生器和光束接收器用弧形定位弹簧架连接在一起，所述弹簧架由两部分组成，通过调节这两部分之间的相对位置，使整个传感器能够固定在被测容器的适当位置上。
专利摘要本实用新型提供了一种测量透明容器或透明管道中透明液体液位的光电传感器，它由一个光束发生器和一个光束接受器组成。其安装方式应使光束以倾斜的方式射入容器，利用光在不同介质中的不同折射特性，达到测量液位的目的。本实用新型结构简单，工作可靠，适用于医院，食品工业等等领域。
文档编号G01F23/22GK2164024SQ9320939
公开日1994年5月4日 申请日期1993年4月17日 优先权日1993年4月17日
发明者郭进明 申请人:郭进明