專利名稱：集成化紅外光電式液位探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液位探頭。
現(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用的是用超聲波探測液位，探頭包括超聲波發(fā)射頭、接收頭，當(dāng)有液體時，發(fā)射頭發(fā)射的超聲波被液體吸收，接收頭接收到的超聲波很弱；相反，當(dāng)無液位時，接收頭接收到的超聲波信號很強(qiáng)。但是發(fā)射超聲波和接收超聲波應(yīng)頻率共振，故在裝配時需要調(diào)試，但由于環(huán)境的影響，特別是由于濕度的變化，會使共振漂移，使接收靈敏度降低。另外其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，安裝不方便。
本實用新型的目的在于提供一種體積小的集成化紅外光電式液位探頭。
本實用新型的技術(shù)方案是光學(xué)棱鏡的下端固定在套管內(nèi)，所述套管內(nèi)的光學(xué)棱鏡下端面下方設(shè)有發(fā)光芯片和光敏開關(guān)芯片，所述光學(xué)棱鏡的下部為圓柱體形，上部對稱設(shè)有棱鏡右斜平面和棱鏡左斜平面，所述棱鏡右斜平面和棱鏡左斜平面的夾角為90°±1°。當(dāng)棱鏡右斜平面和左斜平面位于液位中時，由發(fā)光芯片發(fā)射的光線在棱鏡斜平面與液體界面上產(chǎn)生折射與反射，由于折射光通量大于反射光通量，經(jīng)過棱鏡左斜平面和棱鏡右斜平面兩次折射后，透至光敏開關(guān)芯片接收時的光通量近似為零；當(dāng)液位下降，棱鏡右斜平面和左斜平面露出液面位于空氣中時，反射光大于折射光，經(jīng)過棱鏡左斜平面和棱鏡右斜平面兩次折射后，透至光敏開關(guān)芯片接收時的光通量很大。光敏開關(guān)芯片將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大和整形、驅(qū)動電路后，控制后面的繼電器動作。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)(1).本實用新型采用了光學(xué)棱鏡折射光線，發(fā)光芯片和光敏開關(guān)芯片都密封于套管內(nèi)，故本探頭可放置于具有高壓、腐蝕性的場合。
(2).光敏開關(guān)芯片可集成在一塊很小的芯片上，從而使本實用新型的光學(xué)棱鏡及套管都可大幅度減小體積，使本實用新型的體積很小。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述附

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主剖視圖；附圖2為附圖1的A-A方向沖視圖；附圖3為發(fā)光芯片和光敏開關(guān)芯片的電路原理圖。
其中[1].棱鏡右斜平面；[2].棱鏡左斜平面；[3].光學(xué)棱鏡；[4].光敏開關(guān)芯片；[5].發(fā)光芯片；[6].上套管；[7].下套管；[8].引腳；[9].基座。
實施例參見附圖1和2，玻璃制成的光學(xué)棱鏡[3]的下端固定在套管內(nèi)，所述套管內(nèi)的光學(xué)棱鏡[3]下端面下方設(shè)有發(fā)光芯片[5]和用集成塊制成的光敏開關(guān)芯片[4]，所述光學(xué)棱鏡[3]的下部為圓柱體形，上部對稱設(shè)有棱鏡右斜平面[1]和棱鏡左斜平面[2]，所述棱鏡右斜平面[1]和棱鏡左斜平面[2]的夾角為90°±1°，形成類似屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。所述套管包括上套管[6]、下套管[7]，下套管[7]和上套管[6]相固定連接，光學(xué)棱鏡[3]的下端固定在上套管[6]的內(nèi)腔壁中。所述發(fā)光芯片[5]和光敏開關(guān)芯片[4]固定于基座[9]內(nèi)，所述基座[9]固定于下套管[7]內(nèi)腔中。所述發(fā)光芯片[5]和光敏開關(guān)芯片[4]分別與設(shè)置于基座[9]上的引腳8]電連接。參見附圖3，發(fā)光二極管D1發(fā)出的光經(jīng)光學(xué)棱鏡折射后由光敏二極管D2接收，轉(zhuǎn)換成電信號，由A1進(jìn)行信號放大，再由A2進(jìn)行整形，A2輸出的電平信號經(jīng)G放大后驅(qū)動后面的繼電器。圖中和VCC是電源端。
權(quán)利要求1.一種集成化紅外光電式液位探頭，其特征在于光學(xué)棱鏡[3]的下端固定在套管內(nèi)，所述套管內(nèi)的光學(xué)棱鏡[3]下端面下方設(shè)有發(fā)光芯片[5]和光敏開關(guān)芯片[4]，所述光學(xué)棱鏡[3]的下部為圓柱體形，上部對稱設(shè)有棱鏡右斜平面[1]和棱鏡左斜平面[2]，所述棱鏡右斜平面[1]和棱鏡左斜平面[2]的夾角為90°±1°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成化紅外光電式液位探頭，其特征在于所述套管包括上套管[6]、下套管[7]，下套管[7]和上套管[6]相固定連接，光學(xué)棱鏡[3]的下端固定在上套管[6]的內(nèi)腔壁中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成化紅外光電式液位探頭，其特征在于所述發(fā)光芯片[5]和光敏開關(guān)芯片[4]固定于基座[9]內(nèi)，所述基座[9]固定于下套管[7]內(nèi)腔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成化紅外光電式液位探頭，其特征在于所述發(fā)光芯片[5]和光敏開關(guān)芯片[4]分別與設(shè)置于基座[9]上的引腳[8]電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種集成化紅外光電式液位探頭,其特征在于:光學(xué)棱鏡(3)的下端固定在套管內(nèi),所述套管內(nèi)的光學(xué)棱鏡(3)下端面下方設(shè)有發(fā)光芯片(5)和光敏開關(guān)芯片(4),所述光學(xué)棱鏡(3)的下部為圓柱體形,上部對稱設(shè)有棱鏡右斜平面(1)和棱鏡左斜平面(2),所述棱鏡右斜平面(1)和棱鏡左斜平面(2)的夾角為90°±1°。它具有體積小、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),可用于探測容器內(nèi)的液位。
文檔編號G01F23/00GK2291645SQ9623025
公開日1998年9月16日 申請日期1996年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月13日
發(fā)明者唐祖光 申請人:唐祖光