用来检测液体、 胶冻或粉末在容器中的水平高度的设备 技术领域 本发明涉及一种用于检测包含在容器中的液体、 胶冻或粉末物质的水平高度的传 感器设备。
本发明尤其涉及一种如权利要求 1 前序部分所述的传感器设备。
背景技术 用来检测物质在容器中尤其是某些装置比如家电装置的容器中的水平高度的设 备是本技术领域已知的。例如， 这些设备广泛使用在洗碗机中用以检测与释放装置或除垢 装置关联的容器里面存在的漂洗剂或盐的水平高度。
以上说明的这种类型的设备利用与包含液体、 胶冻或粉末物质的容器关联的发射 器和接收器的共同动作。接收机通常是光电二极管或光电三极管， 能够接收由发射器发射 的辐射并转换成电信号辐射并且辐射强度随着容器中存在的物质的量或水平高度而变化。
通常， 这些设备具有按照所接收的辐射的强度指示液体的备用水平的功能。典型 的是， 用于反射并 / 或折射该辐射的光学装置排布在发射器和接收器之间， 该反射和 / 或折 射取决于容器中存在的并且面对该光学装置的内容物的折射系数。 在液体内容物超过预定 阈值的情况下， 它的水平高度处于面对光学装置的位置而且辐射主要通过该液体内容物来 折射， 因而分散开。 在相反的情况， 它的水平高度在光学元件之下并且光辐射因而主要朝接 收器反射， 接收器能够指示控制电路备用水平已经达到。
虽然可见这种类型的设备是一种用来完成向机器发送信号的电气系统， 但是它不 同时提供关于物质在容器中的水平高度的视觉指示。
发明内容 本发明的一个目的是提供一种上述类型的传感器设备， 还能够以使用者直接可见 的方式提供物质在容器中的水平高度的视觉指示， 是操作可靠并且可以简单且低成本制造 的。
这个目的连同其他目的一起， 根据本发明是通过所附权利要求 1 中所包含的特征 限定的传感器装置而取得的。
由于这些特征， 传感器设备能够完全利用由发射器发出的相同的可视辐射既用于 电信号又用于使用者可见的光信号。
附图说明 本发明其他特征和优势将从如下只是以非限制性示例的方式进行的详细描述中 清晰起来， 下面的详细描述参照如下附图 ：
图 1 是洗碗机的透视图， 洗碗机的门包括具有容器的漂洗剂释放装置， 该容器包 括本发明所述的传感器设备的第一实施例 ；
图 2 是沿着图 1 释放装置的 II-II 线的放大的部分剖面图， 形态为洗碗机的门打
开的情况 ；
图 2a 是沿着图 2 的 IIa-IIa 线传感器设备的部分截面示意图 ；
图 3 是与图 2 相似的视图， 但是示出释放装置处于第二填充情况 ；
图 3a 是沿着图 3 的 IIIa-IIIa 线传感器设备的部分截面示意图 ；
图 4 至 5 是示出本发明所述传感器设备的两个不同的变型实施例的部分示意图 ；
图 6 是具有容器的除垢装置的截面示意图， 该容器具有本发明所述传感器设备的 第二实施例而且如图所示处于第一填充情况 ； 以及
图 7 是与图 6 相似的视图， 但示出容器处于第二填充情况。 具体实施方式
在图 1 中， 10 表示已知类型的洗碗机的整体。
机器 10 一般包括外壳 12， 外壳 12 形状基本呈平行六面体而且限定了可经由外壳 12 上的前侧开口 16 进出的内部清洗腔 14， 开关门 18 连接在正面开口 16 上。门 18 沿着底 部水平面附近的水平轴 X-X 用铰链装在机器 10 的结构上。
因此门 18 能够放在竖直位置 ( 未示出 ) 和放下位置， 门 18 在竖直位置将清洗腔 14 封闭， 在如图 1 所示的放下位置使整体由 20 表示的释放洗涤剂的装置容易进出。 释放装置 20 通过已知方式安装在机器 10 的门 18 的内侧。在这个实施例中所述 释放装置 20 是所谓的整合型， 即它包括含有用于释放液体或固体或粉末洗涤剂的装置和 用于释放漂洗剂或增白剂的装置 26 的单个支撑结构或支撑本体 22。
然而不将本发明视为限于实施为与释放漂洗剂的邻接装置整合的释放洗涤剂的 装置。事实上， 从以下说明书清晰起来的是， 本发明可适用于任何用于容纳液体、 胶冻或粉 末物质的容器。
参考图 2， 该图示出漂洗剂释放装置 26 的部分截面。
释放装置 26 的内壁形成限定内部腔 30 的容器 28， 包含一些漂洗剂位于备用水平 阈值之上， 如图 2 所示。而且， 容器 28 包括本发明所述的传感器设备 100。
传感器设备 100 排布在容器 28 的侧壁中而且包括载有发射器 104 和接收器 106 的支撑板 102。
如图 2a 中更清楚可见的， 传感器设备 100 还包括光学元件， 示例为三棱柱 108， 优 选为直角三角形的形式。有利的是， 发射器 104( 例如 LED) 和接收器 106 排布为面对所述 三棱柱 108 的斜边上的面或斜边侧 108a。 而三棱柱 108 直角边上的面或直角侧分别限定了 对着容器 28 的内腔 30 的第一反射面 108b 和第二反射面 108c。
传感器设备还包括固定到容器 28 的一部分上的光波导， 例如半透明杆 110。半透 明杆 110 在腔 30 里面在至少部分面对三棱柱 108 的位置。有利的是半透明杆 110 具有相 对其纵轴倾斜例如大约 45°而且面朝三棱柱 28 的反射面 112。这个半透明杆 110 到顶部 盖子上就到头了， 它的信号发送端 114 指向外部。
优选的是三棱柱 108 的直角边 ( 即两个反射面 108b 和 108c 互相重叠的边 ) 平行 于杆 110 的纵轴。
三棱柱 108 能够光耦合发射器 104 和用作光学指示器的信号发送端 114， 光学指示 器可见的方式在下文描述。
在图 2 和 2a 所示的情况， 容器 28 内部漂洗剂的水平高度在设备 100 发送信号的阈 值之上。发射器 104 发射的可见辐射 L 被偏离， 分别被三棱柱 108 的第一反射面 108b 反射 第一反射部分 L1 和折射第二折射部分 L2。在这种情况下， 漂洗剂的水平高度在三棱柱 108 的表面之上。因此， 在腔 30 里面的折射系数受如下漂洗剂的影响 ： 被第二反射面 108c 反射 后偏离的部分 L1 具有足以激活接收器 106( 优选为光电二极管或光电三极管 ) 的强度。而 且被折射的部分 L2 的辐射强度很高， 但穿过腔 30 里面液体形式的漂洗剂时被分散， 分散后 的强度不足以到达半透明杆 110 并被反射面 112 截住， 以致于无法在信号发送端 114 提供 可见指示。
参照图 3 和 3a( 门 18 再次处于水平定位 )， 容器 28 内部漂洗剂的水平高度在设 备 100 发送信号的阈值之下。在这种情况下， 漂洗剂的水平高度在三棱柱 108 的表面之下。 因此由于已没有液体内容物到达三棱柱 108 的表面， 所以三棱柱 108 的折射系数不同于先 前的系数。因此， 三棱柱 108 的形式使得在这种情况下第一反射部分 L1 的强度足以激活接 收器 106， 接收器 106 向控制电路 ( 未示出 ) 发送信号， 指示已经达到容器 28 里面的备用水 平。 同时， 虽然折射部分 L2 的强度低， 然而能够到达半透明杆 110 的反射面 112， 反射面 112 使折射部分 L2 通过其偏离直到到达信号发送端 114。因此， 使用者在门 18 水平定位 ( 或打 开 ) 的情况下看容器 28 时可视信号被发射。
有优势的是， 第一反射面 108b 和第二反射面 108c 限定互相垂直的平面。
参照图 4， 该图示出本发明所述的传感器设备的第一变型实施例。 与前面实施例的 部件相似的部件由相同的附图标记的数字和 / 或字母表示。
与前面实施例相反， 三棱柱 108 的直角边平行于与光波导 110 的纵轴垂直的直线 ( 门 18 放下定位 )。而且优选的是发射器 104 和接收器 106 固定在三棱柱 108 的斜边面 108a 上。
参照图 5， 该图示出本发明所述的传感器设备的第二变型实施例。 与图 1 至 3 中所 示的前面实施例的部件相似的部件由相同的附图标记的数字和 / 或字母表示。
与图 1 至 3 中所示的实施例相反， 光学元件是截面为等腰梯形的棱柱 108。 有优势 的是发射器 104 和接收器 106 固定到棱柱 108 的大基底面 108a 上。优选的是棱柱 108 的 大基底侧平行于光波导 110 的纵轴。第一反射面 108b 和第二反射面 108c 由棱柱 108 的倾 斜侧限度。
优选的是， 在图 4 和 5 中所示的第一和第二变型实施例中， 只有第一反射面 108b 朝向容器 28 的里面。
而且， 第二反射面 108c 优选有适合优化朝向接收器 106 的反射并使照在上述第二 反射面上的辐射的折射最小的涂层 120。
参照图 6 和 7， 这些图示出本发明所述的传感器设备的第二实施例， 整体由 200 表 示。
在这个实施例中传感器设备 100 适用于洗碗机的除垢装置的容器 300( 细节未示 出 )。该传感器设备 200 包括固定在容器 300 的侧壁上并且具有发射器 204 的第一支撑板 202 和固定在容器 300 的底部上并且具有朝向发射器 204 的接收器 206 的第二支撑板 203。
而且， 该设备具有通过多个径向轮辐 304 固定在容器 300 的颈部 302 区域内的光 波导， 优选为半透明杆 208。半透明杆 208 包括底部反射面 212 和朝向容器 300 的透明盖306 的信号发送端 214。半透明杆 208 排布在发射器 204 和接收器 206 之间以使由发射器 204 发射的辐射 L’ 朝向底部反射面 212。
参照图 6， 粉末材料在容器 300 中的水平高度超过设备 200 发送信号的阈值并且覆 盖半透明杆 208 以挡住辐射 L’ ， 辐射 L’ 不能到达底部反射面 212。在这种方式中没有辐射 到达半透明杆 208 的信号发送端 214， 也没有辐射到达接收装置 206。
参照图 7， 粉末材料在容器 300 中的水平高度超过设备 200 发送信号的阈值。 在这 种情况下， 粉末材料的水平高度在底部反射面 212 之下。从而， 可见光谱范围内的辐射 L’ 由反射面 212 发射第一部分 L’ 和第二部分 L2’ ， 第一部分 L’ 继续朝向接收器 206 的传输路 径。反射部分 L2’ 沿着半透明杆 208 的长度传输并照亮信号发送端 214。反射部分 L2’ 朝 着接收器 206 并且具有激活接收器 206 向控制电路 ( 未示出 ) 发送粉末材料达到备用水平 的强度。在这种方式中半透明杆 208 不仅用作发送信号端 214 的光波导， 还用作将这个信 号发送端 214 选择性耦合到发射器 204 上的光学元件。
显然， 所述和所示的实施例只是作为非限制性的示例， 可以相对于这里所述的实 施例对实施例和结构细节进行极大修改， 不会影响该发明的原理， 而不因此脱离所附的权 利要求书所限定的发明范围。