[发明专利]一种液面探测装置及实现方法

权利要求书

1.一种液面探测装置，包括壳体（1）、主板（2）、光学探头（3）、密封胶圈（4）、灌封材料（5），其特征在于： 所述的壳体（1）为带底筒状腔体，在底筒有通孔的光学探头安装孔（1-1），安装孔（1-1）直径小于密封胶圈（4）内直径，所述的主板（2）由线路板（2-1）、红外发射管D1、红外探测管Q1、外部供电线（2-4）、公共地线（2-5）、信号输出线（2-6）、保险管F1构成，红外发射管D1、红外探测管Q1、稳压电容C1、限流电阻R1、分压电阻R2，保险管F1固定于线路板（2-1）的前端面，外部供电线（2-4）、公共地线（2-5）、信号输出线（2-6）与线路板（2-1）焊接并置于线路板（2-1）后端面，所述的光学探头（3）为透明圆锥形全反射棱镜，锥形体底面直径大于密封胶圈（4）内直径，光学探头（3）底面处有发射管腔体（3-2）、探测管腔体（3-3），其位置、尺寸与主板（2）的红外发射管D1、红外探测管Q1配合，并使光学探头（3）、红外发射管D1、红外探测管Q1三条中轴线平行排布，密封胶圈（4）套于光学探头（3）上并一起装在壳体（1）内的光学探头安装孔（1-1）上，主板（2）置于壳体（1）内，使主板（2）的线路板（2-1）前端面顶紧在密封胶圈（4）上、红外发射管D1、红外探测管Q1分别插入光学探头（3）的发射管腔体（3-2）、探测管腔体3-3内，灌封材料（5）灌注在壳体（1）内固定；电路连接为，外部供电线（2-4）的+24V接保险管F1的一端，保险管F1的另一端与稳压电容C1阳极、限流电阻R1、分压电阻R2、红外探测管Q1的供电端连接，限流电阻R1的另一端与红外发射管D1阳极连接，红外探测管的信号输出端与分压电阻R3连接，分压电阻R2的另一端与信号输出线OUT、信号隔离晶体管Q2漏极连接，分压电阻R3另一端与分压电阻R4、信号隔离晶体管Q2栅极连接，稳压电容C1阴极、红外发射管D1阴极、红外探测管Q1接地端、信号隔离晶体管Q2源极、分压电阻R4的另一端、公共地线连接到一起并接地。

2.一种采用权利要求1所述的一种液面探测装置的实现方法，其特征在于，步骤如下：第一步、将外部供电+24V电源与外部供电线+24V相接；将外部信号采集系统探测端与信号输出线OUT相接，将外部公共地线与主板的接地线GND相接，

第二步、本装置接入+24V外部电源后，外部供电+24V经保险管F1和稳压电容C1的稳压后，给线路板（2-1）供电，使红外发射管D1持续输出红外线；

第三步、当光学探头（3）未浸入液面、处于空气环境中时，光学探头（3）呈现全反射的状态，此时红外发射管D1发出的红外线经过光学探头（3）的两次反射后，被红外探测管Q1接收，红外探测管Q1的输出端输出高电平，此高电平信号经分压电阻R3和分压电阻R4的分压后，使信号隔离晶体管Q2导通，信号输出端OUT输出低电平；

第四步、当光学探头（3）浸入液面后，光学探头（3）呈现透射/折射的状态，此时红外发射管D1发出的红外线到达光学探头（3）外表面和液体的交接面时，红外线被折射，红外探测管Q1不能接收到红外线，红外探测管Q1的输出端输出低电平，此低电平信号经分压电阻R3和分压电阻R4的分压后，使信号隔离晶体管Q2截止，信号输出线OUT输出高电平；

第五步、从本装置上的信号输出线OUT上的电压高低能够探测液面的位置，当信号输出线OUT输出低电平时，表示装置未探测到液面；当信号输出线OUT输出高电平时，表示装置已探测到液面。