[发明专利]一种红外测距液位测量仪及其在厕所非水冲洗装置上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外测距型液位测量仪，特别是涉及一种将该红外测距型液位测量仪应用在一种厕所非水冲洗装置上形成的一种新型厕所非水冲洗装置。

背景技术

现代文明发明的水冲式厕所给我们带来卫生和舒适的生活，然而，由于传统下水道系统产生的水污染问题近些年来得到了广泛关注，未经处理的污水正在污染地下水、河流、湖泊和沿海地区，而且目前水资源非常匮乏，因此发明一种具有冲洗泵，但不采用水作为冲洗液的厕具非常实用和必要。由本申请的发明人发明了一种冲洗厕具，厕具包括一人体探测装置，一电路控制装置，一大便器，一粉碎和离心装置，一上层冲洗液冲洗泵，一集冲洗液箱，一集粪箱，一除臭药液自动添加装置和多个管路装置。其中对于集冲洗液箱的液位检测是一项关键的技术，如果对于液位的数据测量不够精确，那么由于非水冲洗目前液位测量仪分为接触式和非接触式两种。其中接触式测量包括浮球式、液体插入式，其主要缺点是液位测量仪容易被液位腐蚀，或者受到不洁液体的干扰影响测量。而非接触式液位测量通常采用压力式，通过传感头感应液体压力从而转化为相应的液位值。洗衣机通常采用这种方式，但是由于超声波自身的发散特性，测量精度极低。另外还有与传统的玻璃管(板)液位计相比可靠性更高，安全性和实用性也更好的磁性浮子液位计，根据浮力原理和磁性耦合作用制成，当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红白翻柱翻转180度，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。但磁性浮子液位计的价格昂贵，一般是电压或者电流型数据传送模式，因此不利于长距离传送数据。目前浮子式液位计的使用范围较广，但是在应用过程中，也存在一些需要解决的问题。例如在较小范围和较短测量距离的场合，如厕具内的监测，如果采用传统的超声波测量，波面发散，如采用激光测量，产品成本过高，而且对于透明液体的液位测量，由于激光测量需要反射面满足一定的条件，也会影响其在液位测量方面的推广应用。因此采用激光和超声波进行浮子液位计的设计有些应用场合显得不那么实用，故障率较高，测量精度较低。

发明内容

鉴于以上分析，本发明的主要目的是提供一种使用红外测距头进行液位测量的液位计，及利用该液位计进行非水冲洗装置上集冲洗液箱液位检测的应用。该液位计主要由红外液位测量头，红外液位测量圆筒，浮漂，小孔以及圆筒固定装置组成。所述红外液位测量圆筒为圆筒形，还可以是其他形状的，比如三角形或方筒形或多边筒形，放置在液体中或者与液体相通，圆筒的外侧壁采用固定装置与待测液体盛装的容器内壁相连，所述浮漂置于红外液位测量圆筒的内圆筒中，浮漂可以采用半圆柱或者半圆锥形，所述浮漂还可以根据测量圆筒的形状进行调整，例如为截面为三角形或多边形的筒形或锥形。所述红外液位测量头精确固定在所述红外液位测量圆筒的顶端，所述红外液位测量圆筒的上下均开设若干小孔，从而便于透气和透水。

本发明的目的还在于提供一种使用该红外测距型液位计的非水冲洗装置，其中该装置包括一人体探测装置、一电路控制装置、一大便器、一粉碎和离心装置，一上层冲洗液冲洗泵，一集冲洗液箱，一集粪箱，一除臭药液自动添加装置，其中集冲洗液箱收集小便来冲洗大便，箱体内小便的液位采用红外测距型液位计来进行液位的测量。其中红外液位测量头的型号可以为GP2D120X。

本发明所采取的技术方案如下：。

这种采用红外测距头进行液位测量的液位测量仪，其工作原理是：接通电源后，采用测距头，将测距头安装在待测装置的上方，正对液体出现的位置，将测距头固定在红外液位测量圆筒顶端，红外液位测量圆筒为圆筒形，放置在液体中或者与液体相通，圆筒的外侧壁采用固定装置与待测液体盛装的容器内壁相连，所述浮漂置于红外液位测量圆筒的内圆筒中，红外液位测量圆筒的上下均开设若干小孔，从而便于透气和透水，由红外测距头，也就是红外液位测量头发出的红外信号垂直照射在浮漂上，采用单片机进行实时采集，获得电压信号，根据测距头的工作特性还原成距离信号，即获得红外液位测量头与浮漂之间的距离H2，一般来说，H2的范围限定在4cm至50cm之间，由于所述红外液位测量头的与液体盛装容器的底部之间的距离H1已知，从而获得了液面高度为H2-H1。

进一步地，采用红外测距头的方法进行液位测量，其中红外测距头可以采用SHARP测距头，其型号可以为GP2D120X，测距头的信号发送给单片机进行信号的调制，处理和转换，并通过485接口与外围控制电路相连接，控制后续执行器的动作。