[實(shí)用新型]光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置及使用該裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020302052.1
• 申請(qǐng)日: 2010-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN201600171U
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高越;高振忠;李艷冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高越
• 主分類號(hào): G01F23/292
• 分類號(hào): G01F23/292
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及液位監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的液位計(jì)或液位/液面報(bào)警器多為接觸式的，信號(hào)采集部件與待測(cè)液體接觸，無(wú)法應(yīng)用于不允許接觸的液體監(jiān)測(cè)，如醫(yī)用輸液器。現(xiàn)存非接觸式裝置多采用超聲、激光等監(jiān)測(cè)媒介，體積巨大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高，價(jià)格昂貴，無(wú)法應(yīng)用于包括上述領(lǐng)域的方面。為此曾出現(xiàn)過(guò)感應(yīng)式液位傳感器和稱重式液位傳感器，感應(yīng)式液位傳感器利用液體的介電常數(shù)比空氣大這一特性；稱重式液位傳感器利用液體的重量與體積成正比這一特性。由于大部分液體均為透明，而不透明的溶液均有流掛或粘附現(xiàn)象，因此感應(yīng)式液位傳感器和稱重式液位傳感器在靈敏度、準(zhǔn)確性、可靠性上都比較差，作為牽涉到生命安全的裝置，實(shí)用性不夠好。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的液位傳感器存在的成本高、靈敏度、準(zhǔn)確性、可靠性都比較差的問(wèn)題，提供一種光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置。

光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置，它包括光源、光敏元件、電源和監(jiān)測(cè)單元，所述電源的正極與光敏元件的正極相連，電源的負(fù)極與光敏元件的負(fù)極相連，光敏元件的信號(hào)輸出端與監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)輸入端相連，所述光源設(shè)置在管道的外壁上，光敏元件設(shè)置在管道的外壁上并且設(shè)置位置為當(dāng)管道內(nèi)無(wú)液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁折射光敏元件能夠被照射到，當(dāng)管道內(nèi)有液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁和管道內(nèi)液體折射光敏元件不能被照射到或照度顯著降低。

工作原理：當(dāng)管道內(nèi)有液體時(shí)，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道和管道內(nèi)的液體后的折射光線M2與法線的夾角為a，由于經(jīng)過(guò)折射產(chǎn)生匯聚作用，光源發(fā)出的光不能照射到光敏元件上，光敏元件將信號(hào)傳遞至監(jiān)測(cè)單元，監(jiān)測(cè)單元無(wú)動(dòng)作；當(dāng)管道內(nèi)無(wú)液體時(shí)，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道后的折射光線M1與法線的夾角為b，光源發(fā)出的光能夠照射到光敏元件上，光敏元件將信號(hào)傳遞至監(jiān)測(cè)單元，監(jiān)測(cè)單元發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作，如發(fā)出報(bào)警信號(hào)或發(fā)出信號(hào)光。

使用光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括多個(gè)光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置、多個(gè)無(wú)線終端和控制臺(tái)，所述每個(gè)光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置它包括光源、光敏元件、電源和監(jiān)測(cè)單元，所述電源的正極與光敏元件的正極相連，電源的負(fù)極與光敏元件的負(fù)極相連，光敏元件的信號(hào)輸出端與監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)輸入端相連，所述光源設(shè)置在管道的外壁上，光敏元件設(shè)置在管道的外壁上并且設(shè)置位置為當(dāng)管道內(nèi)無(wú)液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁折射光敏元件能夠被照射到，當(dāng)管道內(nèi)有液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁和管道內(nèi)液體折射光敏元件不能被照射到或照度顯著降低，所述無(wú)線終端的信號(hào)輸入端與監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)輸出端相連，多個(gè)無(wú)線終端與控制臺(tái)組成以控制臺(tái)為中心的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

另一種結(jié)構(gòu)為：

使用光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括多個(gè)光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置、探測(cè)終端和控制臺(tái)，所述每個(gè)光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置它包括光源、光敏元件、電源和監(jiān)測(cè)單元，所述電源的正極與光敏元件的正極相連，電源的負(fù)極與光敏元件的負(fù)極相連，光敏元件的信號(hào)輸出端與監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)輸入端相連，所述光源設(shè)置在管道的外壁上，光敏元件設(shè)置在管道的外壁上并且設(shè)置位置為當(dāng)管道內(nèi)無(wú)液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁折射光敏元件能夠被照射到，當(dāng)管道內(nèi)有液體時(shí)光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)管道壁和管道內(nèi)液體折射光敏元件不能被照射到或照度顯著降低，所述探測(cè)終端的信號(hào)輸入端與監(jiān)測(cè)單元的信號(hào)輸出端相連，探測(cè)終端的信號(hào)輸出端與控制臺(tái)的信號(hào)輸入端相連。

本實(shí)用新型利用液體對(duì)光折射的匯聚作用，造成在有液體或無(wú)液體時(shí)光敏元件處所受光照強(qiáng)度的變化。當(dāng)管道中有液體時(shí)(例如水，水的折射率高達(dá)1.33)，光源發(fā)出的光線折射現(xiàn)象明顯，幾乎全部都無(wú)法射到光敏元件上，一旦被其監(jiān)測(cè)管道中的液體流完，光敏元件即可監(jiān)測(cè)到光照的變化，即使管道內(nèi)的液體為不透明液體，結(jié)果仍然如此，從而監(jiān)測(cè)單元根據(jù)光敏元件在有無(wú)液體時(shí)兩種截然不同的信號(hào)做出相應(yīng)動(dòng)作，因此本實(shí)用新型可以達(dá)到很高的靈敏度、準(zhǔn)確性，從而保證在使用過(guò)程的可靠性。本實(shí)用新型元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，有利于推廣應(yīng)用。本實(shí)用新型可以應(yīng)用于管道壁和管道內(nèi)液體為光傳輸介質(zhì)的液面監(jiān)測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為具體實(shí)施方式二的可夾持光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為使用光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為帶有計(jì)時(shí)控制器和輸入單元的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為使用光折射式非接觸型液位監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)另一種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式