液体传感器光学结构的制作方法

1.本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种液体传感器光学结构。


背景技术：

2.在生产生活的过程中，有大量的场景需要保证某些容器内是有液体的状态，例如，烧水壶中需要在烧水过程中一直处于有水状态，鱼缸中需要保证内部一直处于有水状态，或者其他的一些需要判断液位高度是否达到一定位置的场景中，而这些场景中不能人工长时间监控，如未及时监控到位，极易发生危险。另一方面，如果需要监控的液体为透明的，则如何快速辨别容器内是否存在透明液体成为了一个难题，常用的辨别方法是需要将容器转换不同的角度，观察透明液体是否有反光或晃动进行辨别，然后该方法并不适用固定的或大型的容器，而且该辨别方法并不准确，同时效率低。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中存着的不足之处，本实用新型提供了一种液体传感器光学结构，解决了现有技术中难以辨别容器内是否有透明液体且不能长时间监控的技术问题。
4.本实用新型的液体传感器光学结构，包括聚光透镜以及分别设于该聚光透镜两侧的发光器件和感光器件，该聚光透镜为双面聚光透镜，该聚光透镜、该发光器件和该感光器件均固定于一容器内部，该发光器件和该感光器件的位置相对。
5.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该聚光透镜为两面对称且向外凸出的球面形状。
6.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该发光器件和该感光器件均固定于该聚光透镜的两侧光学焦距点处，该容器的宽度不小于两倍该聚光透镜距光学焦距点的距离。
7.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该发光器件与该感光器件分别联接有外部电源。
8.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该感光器件联接有提醒装置。
9.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该发光器件为发光二极管。
10.本实用新型液体传感器光学结构进一步改进在于，该感光器件为光敏三极管或光敏二极管。
11.本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型对通过在容器内设置发光器件发出的光线经过聚光透镜，聚光透镜处于空气中和液体中呈现的不同折射光强度，并被感光器件感应产生电压，进而联接提醒装置作出一定的提醒，从而解决了现有技术中难以辨别容器内是否有透明液体且不能长时间监控的技术问题。本实用新型可长期监控容器内的液体高度，为生产生活提供了安全保障，并且能够轻易的判断容器内是否具有透明液体，简单便捷。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的液体传感器光学结构的立体图。
14.图2为本实用新型的液体传感器光学结构的俯视图。
15.图3为本实用新型的液体传感器光学结构在无液体状态下的光路图。
16.图4为本实用新型的液体传感器光学结构在有液体状态下的光路图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.如图1和图2所示，本实用新型提供了液体传感器光学结构，包括聚光透镜2以及分别设于该聚光透镜2两侧的发光器件3和感光器件4，该聚光透镜2为双面聚光透镜，该聚光透镜2、该发光器件3和该感光器件4均固定于一容器1内部，该发光器件3和该感光器件4的位置相对。如图3和图4所示，本实用新型的工作原理如下：在容器1内没有液体的情况下，发光器件3发出的光在空气与聚光透镜2的界面处发生折射，形成汇聚效果，这时感光器件4上接受到的光强比较大；在容器1内充满液体时，液体与聚光透镜2界面的介质折射率差值比空气与聚光透镜2界面的介质折射率差值小一些，根据折射定律聚光透镜2周围空间充满液体的情况下，聚光透镜2的汇聚效果要比聚光透镜2周围是空气时的汇聚效果要差，因此感光器件4上接受到的光强比较小。本实用新型可置于容器1底部以判断容器1内液体是否已空，比如智能烧水壶、鱼缸、油罐等；或者置于容器1内一特定高度，以判断容器1内液体的液位高度是否达到此位置；或应用于医疗输液装置上，置于吊瓶口部，在吊瓶快滴完时报警；或者将容器1做成上下各有一个接口的形式，串联在吊瓶和输液管中间，以监控吊瓶内药水是否输完。
19.具体地，该聚光透镜2为两面对称且向外凸出的球面形状，从而使聚光透镜2的两侧均具有聚光的效果，进而将通过聚光透镜2的光线在汇聚于聚光透镜2两侧的光学焦点位置。
20.进一步地，如图3和图4所示，该发光器件3和该感光器件4均固定于该聚光透镜2的两侧光学焦距点处，该容器1的宽度不小于两倍该聚光透镜2距光学焦距点的距离。在使用过程中该发光器件3和该感光器件4光学焦距点附近即可，从而使更多的光会聚在感光器件4上，提高了监测的精度。聚光透镜2的焦距可根据实际应用现场需要通过修改聚光透镜2曲面面形的方式进行适当调整，以适用于不同大小的容器1。
21.具体的，该发光器件3与该感光器件4分别联接有外部电源。发光器件3通过导线与外部电源联接，发光器件3把电源提供的电流转化为光发射出去。
22.具体的，该感光器件4联接有提醒装置。发光器件3通过导线分别与外部电源以及
提醒装置联接，感光器件4需要电源来提供电压，并通过串联电阻等电路把感光器件4接收到的光转化为电压输出到提醒装置或其他装置上，从而实现有效的提醒功能，保障了生产生活的安全性。
23.优选的，在不影响光线通过的情况下，可在该发光器件3与该感光器件4外部包裹的透明防水套，避免发光器件3与感光器件4在液体中进水而损坏，并可以使光透过防水套，不影响使用效果。作为另一实施例，还可将发光器件3和感光器件4设在容器1外，采用光纤把容器1外部的发光器件3的光引到容器1内聚光透镜2焦点位置，另一侧则在聚光透镜2焦点位置采用光纤把光引出，在这种情况下则不需使用透明防水套。
24.具体的，该发光器件3为发光二极管。实际应用中，也可根据不同的需求更换不同的发光器件3。
25.具体的，该感光器件4为光敏三极管或光敏二极管，也可选择采用光敏集成电路，以方便与其他的电路联接。
26.本实用新型对通过在容器内设置发光器件发出的光线经过聚光透镜，聚光透镜处于空气中和液体中呈现的不同折射光强度，并被感光器件感应产生电压，进而联接提醒装置作出一定的提醒，从而解决了现有技术中难以辨别容器内是否有透明液体且不能长时间监控的技术问题。本实用新型可长期监控容器内的液体高度，为生产生活提供了安全保障，并且能够轻易的判断容器内是否具有透明液体，简单便捷。
27.本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。