非接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体涉及一种非接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质。

背景技术

随着科技的发展，各种各样的产品出现在人们的生活当中，例如电子产品，儿童玩具、生活用品、灯光设备以及传感器等等等等，这些产品解决了人们生活中遇到的各种各样的问题。传感器作为工业上应用范围广的一款产品非常受到用户的青睐，但是市场现有的光电液位传感器，需要通过棱镜的折射和反射，对液位的高度进行检测；而棱镜需要浸泡在液体中才能对液位的高度变化进行检测，但是因为棱镜长期浸泡在水中，所以棱镜表面容易产生水垢，从而影响到检测的精度及性能。

因此，如何使现有的光电液位传感器不需要棱镜浸入液体内产生水垢而影响传感器的检测是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种非接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质，旨在使现有的光电液位传感器不需要浸入液体内便可以实现对液位的高度变化进行检测，从而实现精确的对也液位高度变化检测。

为实现上述目的，本发明提出的一种非接触式光电液位传感器，所述非接触式光电液位传感器包括：外壳组件、PCB板、对管组件以及线材密封垫，所述PCB板设置在所述外壳组件内，所述对管组件包括：发射对管以及接收对管，所述发射对管焊接在所述PCB上，所述发射对管焊接在所述PCB上并位于所述发射对管一侧，所述线材密封垫一端焊接在PCB上，所述线材密封垫另一端设置在所述外壳组件上，所述线材密封圈上设置有进线口，线材通过所述进线口焊接在所述PCB上。

优选的，所述外壳组件包括：上壳体以及下壳体，所述下壳体内表面设有PCB板固定柱所述，所述下壳体与所述上壳体适配，所述上壳体与所述下壳体之间形成空腔，所述PCB板设置在所述空腔内并位于所述PCB板固定柱上，所述发射对管与所述接收对接管一端焊接在所述PCB板上，所述发射对管与所述接收对接管另一端朝向所述下壳体内表面。

优选的，所述非接触式光电液位传感器还包括：透明件，所述透明件内部形成容纳腔，所述上壳体与所述下壳体均设置在所述透明件内部新城的容纳腔内。

优选的，所述上壳体、下壳体、PCB板、对管组件以及线材密封垫为一整体可从所述透明件上拆卸下来。

优选的，所述所述发射对管用于发射信号到达待测液位面，所述接收管用于接收从液面反射来的信号，通过信号的强度来判断待测液面的高度。

优选的，所述上壳体与所述下壳体形状相同，均为长方形。

此外，本发明还提供了一种液位高度检测方法，包括：

向待测液面发射测试信号；

待测液面接收到所述发射信号后进行反射形成接收信号；

接收所述接收信号，并对比所述测试信号与所述接收信号的信号强弱差值；

根据所述信号强弱差值，计算所述待测液面高度。

优选的，所述向待测液面发射测试信号之前还包括：

判断所述测试信号是否正常发射；

若是，则发出测试正常信号；

若否，则发出警报信号。

优选的，所述根据所述信号强弱差值，计算所述待测液面高度包括：

将所述测试信号的信号强度转换成为第一数字值；

将所述接收信号的信号强度转换成为第二数字值；

基于所述第一数字值与所述第二数字值的差值，计算所述待测液面高度。

此外，本发明还提供了一种计算机介质，包括上述任一所述的液位高度检测方法。

本发明技术方案通过提供一种非接触式光电液位传感器，所述非接触式光电液位传感器包括：外壳组件、PCB板、对管组件以及线材密封垫，所述PCB板设置在所述外壳组件内，所述对管组件包括：发射对管以及接收对管，所述发射对管焊接在所述PCB上，所述发射对管焊接在所述PCB上并位于所述发射对管一侧，所述线材密封垫一端焊接在PCB上，所述线材密封垫另一端设置在所述外壳组件上，所述线材密封圈上设置有进线口，线材通过所述进线口焊接在所述PCB上。使现有的光电液位传感器不需要棱镜浸入液体内产生水垢而影响传感器的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明非接触式光电液位传感器的结构示意图；

图2为本发明非接触式光电液位传感器的爆炸图；

图3为本发明液位高度检测方法第一实施例流程示意图；

图4为本发明液位高度检测方法第二实施例流程示意图；

图5为本发明液位高度检测方法第三实施例流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1至图2，图1为本发明非接触式光电液位传感器的结构示意图；图2为本发明非接触式光电液位传感器的爆炸图；本发明的第一实施例中，本发明提供一种非接触式光电液位传感器，所述非接触式光电液位传感器包括：外壳组件10、PCB板11、对管组件12以及线材密封垫13，所述PCB板11设置在所述外壳组件10内，所述对管组件12包括：发射对管121以及接收对管122，所述发射对管121焊接在所述PCB上，所述发射对管121焊接在所述PCB上并位于所述发射对管121一侧，所述线材密封垫13一端焊接在PCB上，所述线材密封垫13另一端设置在所述外壳组件10上，所述线材密封圈上设置有进线口，线材通过所述进线口焊接在所述PCB上。

需要说明的是，外壳组件10上涂覆有绝缘漆，在外壳组件10上涂覆绝缘层避免在使用的时候产生漏电，影响测试的准确性，发射对管121与接收对管122之间的距离小于5mm，这样设置对接管利于发出信号之后容易接收待测液面发射后的信号，利于检测出待测液面的高度。本发明的工作原理为：通过发射对管121向液面发射信号，通过判断接收从液面反射回来的信号强度来测出待测液面的高度。这种检测方式不用整个检测器即现有的光电液位传感器浸入到待测液面中去测量液面的高度；线材密封垫13上留有进线口，线材通过进线口焊接在PCB板11上，由于设置了线材密封垫13，因此线材一端焊接在PCB板11上，另一端与外接电源连接时不会有水浸入到本申请非接触式光电液位传感器内的PCB板11上，损坏本申请非接触式光电液位传感器。

在本实施例中，通过提供一种非接触式光电液位传感器，所述非接触式光电液位传感器包括：外壳组件10、PCB板11、对管组件12以及线材密封垫13，所述PCB板11设置在所述外壳组件10内，所述对管组件12包括：发射对管121以及接收对管122，所述发射对管121焊接在所述PCB上，所述发射对管121焊接在所述PCB上并位于所述发射对管121一侧，所述线材密封垫13一端焊接在PCB上，所述线材密封垫13另一端设置在所述外壳组件10上，所述线材密封圈上设置有进线口，线材通过所述进线口焊接在所述PCB上。使现有的光电液位传感器不需要棱镜浸入液体内产生水垢而影响传感器的检测。

进一步地，所述外壳组件10包括：上壳体101以及下壳体102，所述下壳体102内表面设有PCB板11固定柱所述，所述下壳体102与所述上壳体101适配，所述上壳体101与所述下壳体102之间形成空腔，所述PCB板11设置在所述空腔内并位于所述PCB板11固定柱上，所述发射对管121与所述接收对接管一端焊接在所述PCB板11上，所述发射对管121与所述接收对接管另一端朝向所述下壳体102内表面。

需要说明的是，在下壳体102设置PCB板11固定座能够使PCB板11固定在下壳体102内不会发生晃动，进而影响检测液面的精确度。将发射对管121与接收对管122均朝下设置，无论发射信号还是接收信号都不会受到外界的干扰；由于本申请非接触式光电液位传感器是设置在液面上方的，因此，发射对管121与所述接收对接管另一端朝向所述下壳体102内表面，能够直接发射信号到待测液面内，能够精准的测量出待测液面的高度。

进一步地，所述非接触式光电液位传感器还包括：透明件14，所述透明件14内部形成容纳腔，所述上壳体101与所述下壳体102均设置在所述透明件14内部新城的容纳腔内。

需要说明的是，透明件14用于容纳上壳体101与所述下壳体102以及设置在下壳体102内的PCB板11以及焊接在PCB板11上的发射对管121以及接收对管122不会受到雨水的干扰，做到二次防水，保证测量水位高度的持续稳定性。

进一步地，所述上壳体101、下壳体102、PCB板11、对管组件12以及线材密封垫13为一整体可从所述透明件14上拆卸下来。

需要说明的是，上壳体101、下壳体102、PCB板11、对管组件12以及线材密封垫13可以单独拆卸下来进行更换，不同的部件其使用寿命是不相同的，因此有部分部件到达使用年限后可以更换，以便延长整个产品的使用寿命，每个零部件都可以实现使用率最大化。

进一步地，所述所述发射对管121用于发射信号到达待测液位面，所述接收管用于接收从液面反射来的信号，通过信号的强度来判断待测液面的高度。

需要说明的是，接收管用于接收从待测液面反射后的信号，反射信号的强度对应不同的水面高度，同样的发射对管121用于发射信号；发射信号的信号类型一般为不能完全被水或者液体所吸收的信号，能够被水面进行反射，例如，光、热信号。

进一步地，所述上壳体101与所述下壳体102形状相同，均为长方形。

需要说明的是，上壳体101与下壳体102的形状不仅可以设置为长方形，也可以设置为圆形，可以根据用户的需求设置任一形状，在上壳体101与下壳体102为长方形视，8个角都是倒角，防止安装人员在安装本发明非接触式光电液位传感器割伤安装人员的手。

此外，请参照图3－5，图3为本发明液位高度检测方法第一实施例流程示意图；图4为本发明液位高度检测方法第二实施例流程示意图；图5为本发明液位高度检测方法第三实施例流程示意图。本发明还提供了一种液位高度检测方法，包括：

步骤S10，向待测液面发射测试信号；

需要说明的是，通过发射对管121向待测液面进行信号发射，待测液面可为、湖水、池塘、游泳池或者汽车、摩托等油箱内的液体高度；测试的信号通常为可以被待测液体能够反射的信号，例如光信号或者热信号。

步骤S20待测液面接收到所述发射信号后进行反射形成接收信号；

需要说明的是，待测页面接收到发射信号后根据待测页面自身的特点来进行反射，会将发射信号进行发射，通过接收对管122进行反射信号的接收，接收的信号与发射信号的类型一致，都是光信号或者热信号，这种不容易被待测液体所述吸收的信号。

步骤S30接收所述接收信号，并对比所述测试信号与所述接收信号的信号强弱差值；

需要说明的是，待测液面会在接触到发射信号会将一部分信号吸收掉，其次，发射信号在到达液面之前也是会发生损耗，其次，信号在发射后到达接收处信号也会发生损耗。

步骤S40根据所述信号强弱差值，计算所述待测液面高度。

需要说明的是，在发射信号在经过待测液面反射后到达接收对管122后的信号与发射之前的信号进行对比，根据预先储存的计算方式计算出待测液面的高度。

进一步地，所述步骤S40向待测液面发射测试信号之前还包括：

步骤S301判断所述测试信号是否正常发射；

需要说明的是，发射对管121在发射检测信号之前需要保证正常的工作，因此需要对检测信号能否正常发射进行检测，这样检测出来的液面高度更加精准。

步骤S302若是，则发出测试正常信号；

需要说明的是，检测到发射信号能够正常发射的时候，会通过发送信号达到云端，操作人员嫩够接收到云端传送来的信号能够正常发送到的信号。

步骤S303若否，则发出警报信号。

需要说明的是，检测到对接发射管发射信号是非正常状态，需要将及时报警，这种报警信号会通过云端发送相对应工作人员随身携带的移动终端发送报警信号，以便工作人员及时进行维修。

进一步地，所述根据所述信号强弱差值，计算所述待测液面高度包括：

步骤S401，将所述测试信号的信号强度转换成为第一数字值；

需要说明的是，测试信号转换成为相应的数学公司的数值；通常将起始的数值设置为10。

步骤S402，将所述接收信号的信号强度转换成为第二数字值；

需要说明的是，测试信号在待测液面反射之后会被接收对管122接收，由于信号在传输以及反射后会发生损耗，因此，接收信号的强度发射信号的强度是不同的，接收信号成为相应的数学公司的数值。

步骤S403，基于所述第一数字值与所述第二数字值的差值，计算所述待测液面高度。

需要说明的是，由于接收信号与发射信号的强如程度是不同的，因此发射信号对应的数字值与接收信号的数字值是不同的，也即第一数字值与第二数字值是不同的，计算出第一数字值与所述第二数字值的差值，并将差值与预先设置的液体高度匹配值进行匹配便能够匹配出待测液面的高度。

此外，本发明还提供了一种计算机介质，包括上述任一所述的液位高度检测方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种信息处理设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得多台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。