[发明专利]光感应式液位检测方法和液位检测装置

说明书

本发明提供了一种光感应式液位检测方法，属于液位检测技术领域，所述方法以光为检测介质，发光元件和光敏元件分置于液面垂直投影柱的两侧，由液面的平面部分和/或液面的边角部分参与光路折射或反射，具体包括以下步骤：SA1.布设光元件组：按以下规则之一，或多个规则并用，在容器的一侧，布设至少一个发光元件，在容器的另一侧，布设至少一个光敏元件。本发明实施例相较于现有技术，无需在容器侧壁打孔以及无需在容器底部安装探头即可实现小容量容器内部液位的检测，并且可针对不同颜色的容器和/或不同颜色的被测液态进行检测，提高了液位检测的便利性以及可靠性。

技术领域

本发明属于液位检测技术领域，具体是一种光感应式液位检测方法和液位检测装置。

背景技术

在许多应用中，控制系统需要实时检测被控对象中容器内部的液位情况，根据液位输出相应的动作或指示，以确保控制的可靠性。例如：在香薰或药液雾化喷雾设备中，设有精油或药液容器，控制系统需要确认精油或药液未用空，才能启动香薰或药液雾化动作，否则达不到理疗或治疗作用。特别在复方香薰或复方雾化治疗中，控制系统需要实时检测所用到的多个精油或药液容器的液位，否则可能在香薰或雾化治疗中，因一种或多种精油/药液的缺失，造成配方错误。

传统的液位检测有许多方式：

1.浮球+开关式：在容器内部设置浮球，随液面的变动，浮球上下移动，依靠浮球的位移，触发开关发生动作，控制系统通过检测所述开关的状态，即可检知液位。

2.超声波式：在容器上方设置超声波发送装置和接收装置，控制系统通过检测超声波发送和接收之间的时间差，判断液位的高低；

3.光反射式：在锥形透明体后方设置发光和光敏元件，构成液位探头，在容器壁上打孔，将液位探头密封安装到容器壁上，光线透过锥形透明体后，在空气(液位低于探头)和所测液态(液位高于探头)中的折射、反射性能上的差异，反映到光敏元件上的输出差异，通过检测该差异，感知液位的高低。

4.光透射式：在容器壁的相对两侧，水平设置发光和光敏元件，在液位高于发光和光敏元件的安装高度时，发光元件所发射的光线需要透过容器壁和所检测的液体后达到光敏元件；液位低于发光和光敏元件的安装高度时，发光元件所发射的光线则透过容器壁和空气后达到光敏元件。由于所检测液体和空气对光线的透射率有差异，故，上述两种情况下，光敏元件所接收到的光强有差异，通过检测该差异，检知液位的高低。

5.压力检测式：在容器底部安装压力传感器，液位异动将反映为容器底部压力的变化，从压力传感器的输出中表现出来。

上述多种液位检测方式中：浮球+开关式和超声波式的探头体积较大，不适合对小容量容器的液位检测；光反射式需要在容器壁上打孔，并实现密封安装，亦不适于小容量容器的液位检测；光透射式难以兼容不同颜色的容器和/或不同颜色的被测液态；压力检测式需要将探头安装到容器底部，并将传感器引线引出，不适于小容量容器的液位检测。

而在例如香薰或药液雾化应用中，容器容量小到1毫升，大到几百毫升，且多为玻璃瓶装，卫生及精油等液态的腐蚀性等原因，不宜打孔、探头内装、瓶盖安装等，由此，非接触的光线对射式检测成为首选，而传统的光透射式检测模式，由于难以兼容不同颜色的容器和或不同颜色的液态，使得检测的可靠性有限。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种光感应式液位检测方法和液位检测装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种光感应式液位检测方法，以光为检测介质，发光元件和光敏元件分置于液面垂直投影柱的两侧，由液面的平面部分和/或液面的边角部分参与光路折射或反射，具体包括以下步骤：

SA1.布设发光组件：按以下规则之一，或多个规则并用，在容器的一侧，布设至少一个发光元件，在容器的另一侧，布设至少一个光敏元件，