一种光电式液位传感器的制作方法

1.本发明属于一种液位传感器，具体是涉及到使用于液位检测中的一种光电式液位传感器。


背景技术：

2.机械浮球液位传感器使用物理式磁力运作，当被测介质浮动浮子时，浮子带动磁体感应内部干簧管输出动作信号，浮球随液体水位的升高、下降而上下浮动，进而采集信号探知设备液位的高低。这种液位传感器具有以下问题。
3.1.因为干簧管为玻璃封装，在生产制造过程中容易出现潜在损伤，且不能很好的判断好坏；而且在运输过程中也会因保护不善，造成干簧管潜在损伤；这样机械浮球液位开关容易出现常通（干簧管触点不断开）、常通后有时正常的不良现象。
4.2.干簧管容易受强磁干扰，造成检测信号错误。
5.3.带磁铁的浮球在液体中长时间浸泡后，会吸附液体中的磁性物质，出现消磁和无磁现象，造成检测信号错误。
6.目前市场上的光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理，当锥形端在空气中时，红外光在内部反射回光电管，在发射和接受之间光耦合特性良好。当感应端浸入液体时，红外光会从锥形表面透射出去，而光电管接受到的光强会变小，导致输出电平发生变化。这种光电液位传感器具有以下问题。
7.1.水雾或水珠粘上锥形端镜面时，液位传感器误以为浸入液体中而产生开关状态切换导致误报。
8.2.只能检测定点的有液体或无液体状况。
9.3.液位传感器浸入液体中时，光电接收管还可以接收到光电发射管发出的光，使产生的低电压偏高。


技术实现要素：

10.为了解决现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种光电式液位传感器，该光电式液位传感器使用于液位检测中，可快速、准确的检测出液体的位置，其外形尺寸小，安装简单。
11.为了实现上述目的，本发明实施方案如下，一种光电式液位传感器，其特征在于：包括浮球组件、光电控制组件、安装组件，所述浮球组件包括浮球、浮球导杆、螺母a、螺母b和过滤网；所述光电控制组件固定在浮球组件中的浮球导杆上，所述光电控制组件包括透明外壳、pcb板、光管支架、红外发射管、红外接收管、o型密封圈、基座、螺母c、电线ⅰ、电线ⅱ、电线ⅲ、平垫圈
①
、连接头；所述安装组件连接在连接头上，所述安装组件包括连接弯头、导杆、平垫圈
②
、螺母a、端子和连接器。
12.进一步的，一种光电式液位传感器，所述浮球组件包括浮球、浮球导杆、螺母a、螺母b和过滤网；所述浮球采用聚四氟乙烯塑料注塑为球体，使其表面不易吸附液体中杂物；
所述浮球导杆采用透明pp材料注塑而成，中间为大小不同的圆通孔，2端为外螺纹；所述螺母a和螺母b内螺纹与浮球导杆螺纹相配制，螺母b底部设置有止口位；所述过滤网为均布小圆径通孔，外圆设置有止口位。
13.进一步的，一种光电式液位传感器，所述光电控制组件包括透明外壳、pcb板、光管支架、红外发射管、红外接收管、o型密封圈、基座、螺母c、电线ⅰ、电线ⅱ、电线ⅲ、平垫圈
①
、连接头；所述透明外壳采用透明pp材料注塑而成，底部设置有2个检测部，上部设置有螺纹，上端面设置有密封圈槽口，内部设置有固定pcb板的2个圆柱和2个止位柱；所述o型密封圈放置在透明外壳的密封圈槽口内；所述pcb板上布置有红外发射管、红外接收管、电线ⅰ、电线ⅱ、电线ⅲ焊接孔，中间设置有固定在透明外壳上的2个圆通孔，2侧设置有固定光管支架的4个方孔，前端设置有定向端面；所述光管支架下端开有供红外线穿过的光槽，上端设置有2个卡扣；所述红外发射管和红外接收管插入光管支架中，然后用卡扣固定在pcb板的4个方孔中；所述电线ⅰ、电线ⅱ和电线ⅲ穿过pcb板的焊接孔；所述基座内设置有内螺纹，与透明外壳螺纹相配制，上部圆柱设置有外螺纹，与螺母c螺纹相配制，圆柱内设置有大小圆通孔；所述螺母c设置有内螺纹，底部设置有止口位；所述平垫圈
①
中间有圆通孔；所述连接头前端设置有止口，后端设置有外螺纹。
14.进一步的，一种光电式液位传感器，所述安装组件包括连接弯头、导杆、平垫圈
②
、螺母a、端子和连接器；所述连接弯头的2端设置有内螺纹，2端成90
°
；所述导杆采用pp材料注塑而成，中间为圆通孔，2端为外螺纹；所述平垫圈
②
中间有圆通孔；所述螺母a旋转到导杆上；所述端子压紧在电线ⅰ、电线ⅱ和电线ⅲ上，所述连接器内穿进端子。
15.本发明的有益效果是，在实际使用时，利用液体浮力和浮球重力驱动浮球于浮球导杆内腔做上下限位移动，并通过浮球遮挡或让开红外发射管发出的光线，从而使红外接收管无法接收或完全接收红外发射管发出的光线，红外接收管产生相应的低电压或高电压来实现液位检测；浮球导杆的2端安装有过滤网，防止异物进入浮球导杆内腔，且浮球表面光滑，保障浮球浮动的可靠；动作和测试部件不含磁性材料，不受强磁干扰；测试元件为红外光管，采用塑料树脂封装，生产和运输过程稳定可靠；液位检测深度通过改变导杆长度变化，改变方便；采用浮球直接遮挡和让开光线，产生的高低电压相差大，检测信号稳定准确；采用模块化生产，外形尺寸小，生产简单，效率高；螺纹安装，安装简单。
附图说明
16.图1为本发明的剖面图。
17.图2为本发明的结构示意图。
18.图3为本发明的浮球组件剖面图。
19.图4为本发明的光电控制组件剖面图。
20.图5为本发明的安装组件剖面图。
21.图6为本发明的浮球示意图。
22.图7为本发明的浮球导杆剖面图。
23.图8为本发明的螺母a剖面图。
24.图9为本发明的螺母b剖面图。
25.图10为本发明的过滤网示意图。
26.图11为本发明的pcb板示意图。
27.图12为本发明的透明外壳示意图。
28.图13为本发明的透明外壳剖面图。
29.图14为本发明的基座剖面图。
30.图15为本发明的o型密封圈示意图。
31.图16为本发明的螺母c剖面图。
32.图17为本发明的光管支架示意图。
33.图18为本发明的红外发射管示意图。
34.图19为本发明的红外接收管示意图。
35.图20为本发明的平垫圈
①
示意图。
36.图21为本发明的电线ⅰ、电线ⅱ、电线ⅲ示意图。
37.图22为本发明的连接头示意图。
38.图23为本发明的连接弯头示意图。
39.图24为本发明的导杆示意图。
40.图25为本发明的平垫圈
②
示意图。
41.图26为本发明的端子示意图。
42.图27为本发明的连接器示意图。
43.在图中，1浮球，2浮球导杆，3螺母a，4螺母b，5过滤网，6 pcb板，7透明外壳，8基座，9 o型密封圈，10螺母c，11光管支架，12红外发射管，13红外接收管，14平垫圈
①
，15连接头，16电线ⅰ，17电线ⅱ，18电线ⅲ，19连接弯头，20导杆，21平垫圈
②
，22端子，23连接器。
具体实施方式
44.本发明提供了一种光电式液位传感器，为了使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图对本发明做进一步详细说明。
45.如图1～27所示，本发明包括浮球组件、光电控制组件、安装组件，所述浮球组件包括浮球1、浮球导杆2、螺母a3、螺母b4和过滤网5；所述光电控制组件固定在浮球组件中的浮球导杆2上，所述光电控制组件包括透明外壳7、pcb板6、光管支架11、红外发射管12、红外接收管13、o型密封圈9、基座8、螺母c10、电线ⅰ16、电线ⅱ17、电线ⅲ18、平垫圈
①
14、连接头15；所述安装组件连接在连接头15上，所述安装组件包括连接弯头19、导杆20、平垫圈
②
21、螺母a3、端子22和连接器23。
46.如图3、图6 ～10所示，进一步的，所述浮球组件包括浮球1、浮球导杆2、螺母a3、螺母b4和过滤网5；所述浮球1采用聚四氟乙烯塑料注塑为球体，使其表面不易吸附液体中杂物；所述浮球导杆2采用透明pp材料注塑而成，中间为大小不同的圆通孔（图示a处），2端为外螺纹；所述螺母a3和螺母b4内螺纹与浮球导杆2螺纹相配制，螺母b4底部设置有止口位（图示b处）；所述过滤网5为均布小圆径通孔，外圆设置有止口位（图示c处）;装配时，所述浮球1从浮球导杆2上部灌入内腔，所述过滤网5封住浮球导杆2上部，然后用螺母b4旋转拧紧；所述浮球导杆2从透明外壳7上插入到2个检测部中间圆弧中，所述螺母a3从浮球导杆2底部旋转进入直至拧紧，所述过滤网5封住浮球导杆2底部，然后用螺母b4旋转拧紧。
47.如图4、图11 ～22所示，进一步的，所述光电控制组件包括透明外壳7、pcb板6、光
管支架11、红外发射管12、红外接收管13、o型密封圈9、基座8、螺母c10、电线ⅰ16、电线ⅱ17、电线ⅲ18、平垫圈
①
14、连接头15；所述透明外壳7采用透明pp材料注塑而成，底部设置有2个检测部，上部设置有螺纹，上端面设置有密封圈槽口，内部设置有固定pcb板6的2个圆柱和2个止位柱；所述o型密封圈9放置在透明外壳7的密封圈槽口内；所述pcb板6上布置有红外发射管12、红外接收管13、电线ⅰ16、电线ⅱ17、电线ⅲ18焊接孔，中间设置有固定在透明外壳7上的2个圆通孔，2侧设置有固定光管支架11的4个方孔，前端设置有定向端面；所述光管支架11下端开有供红外线穿过的光槽，上端设置有2个卡扣；所述红外发射管12和红外接收管13插入光管支架11中，然后用卡扣固定在pcb板6的4个方孔中；所述电线ⅰ16、电线ⅱ17和电线ⅲ18穿过pcb板6的焊接孔；所述基座8内设置有内螺纹，与透明外壳7螺纹相配制，上部圆柱设置有外螺纹，与螺母c10螺纹相配制，圆柱内设置有大小圆通孔（图示d处）；所述螺母c10设置有内螺纹，底部设置有止口位；所述平垫圈
①
14中间有圆通孔；所述连接头15前端设置有止口，后端设置有外螺纹；装配时，所述红外发射管12和红外接收管13插入光管支架11中，发射和接收头朝向光管支架11的光槽，用光管支架11的卡扣固定在pcb板6的4个方孔中，所述电线ⅰ16、电线ⅱ17和电线ⅲ18穿过pcb板6的焊接孔，然后用电洛铁焊接好；所述pcb板6中间的2个圆通孔固定在透明外壳7的2个圆柱上，前端设置的定向端面朝向透明外壳7的2个止位柱；所述o型密封圈9放置在透明外壳7的密封圈槽口内；所述基座8与透明外壳7螺纹相配制，旋转基座8与透明外壳7拧紧；所述平垫圈
①
14中间有圆通孔，一端面放置在所述基座8的上部圆柱端面，另一端面放置在所述连接头15前端的止口端面，所述螺母c10设置有内螺纹，底部设置有止口位，所述螺母c10止口位向后往连接头15的后端外螺纹处旋入，与所述基座8上部圆柱外螺纹旋转拧紧。
48.如图5、图23 ～27所示，进一步的，所述安装组件包括连接弯头19、导杆20、平垫圈
②
21、螺母a3、端子22和连接器23；所述连接弯头19的2端设置有内螺纹，2端成90
°
，一端连接连接头15，另一端连接导杆20；所述导杆20采用pp材料注塑而成，中间为圆通孔，2端为外螺纹，所述导杆20的底端穿入所述电线ⅰ16、电线ⅱ17和电线ⅲ18；所述端子22压紧在电线ⅰ16、电线ⅱ17和电线ⅲ18上；所述平垫圈
②
21中间有圆通孔，穿过导杆20的上部至到六角平台，然后所述螺母a3旋转到导杆上；所述连接器23内穿进端子22；这样产品就装配完成了。
49.在实际使用时，利用液体浮力和浮球重力驱动浮球1于浮球导杆2内腔做上下限位移动，在液体未到达浮球1时，浮球1在浮球导杆2的下限位，通过浮球1遮挡住红外发射管12发出的光线，从而使红外接收管13无法接收红外发射管12发出的光线，红外接收管13产生相应的低电压小于0.1v；当液体超出浮球1时，浮球1在浮球导杆2的上限位，浮球1让开红外发射管12发出的光线，从而使红外接收管13完全接收红外发射管12发出的光线，红外接收管13产生相应的高电压大于4.6v（vcc=5v时），液位下降时，浮球1利用自身重力移动到浮球导杆内腔的下限位，这样往返产生低电压或高电压来实现液位检测；浮球导杆2的2端安装有过滤网5，防止异物进入浮球导杆2内腔，且浮球1表面光滑，保障浮球1浮动的可靠；动作和测试部件不含磁性材料，不受强磁干扰；测试元件为红外光管，采用塑料树脂封装，生产和运输过程稳定可靠；液位检测深度通过改变导杆20长度变化，改变方便；采用浮球1直接遮挡和让开光线，产生的高低电压相差大，检测信号稳定准确；采用模块化生产，外形尺寸小，生产简单，效率高；螺纹安装，安装简单。
50.在本发明位置关系描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指
示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
51.以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。