水位檢測裝置、水箱和水處理設備的制作方法

本實用新型涉及家用電器
技術領域：
，特別涉及一種水位檢測裝置、水箱和水處理設備。
背景技術：
：帶有水箱或其它水容器的家電通常需要檢測水位，現有的水位檢測裝置與被測液體接觸，使得被測液體被污染，或者水位檢測裝置被腐蝕，不利于對液位的檢測。技術實現要素：本實用新型的主要目的是提供一種水位檢測裝置，旨在提供一種非接觸式檢測水位的方法。為實現上述目的，本實用新型提出的水位檢測裝置，包括液位測量電容、液位參考電容，以及用于測量所述液位測量電容和所述液位參考電容的電容值的電容檢測器；所述液位測量電容沿被測容器的高度方向設置，所述液位參考電容用于檢測被測液體作為電介質時的電容；所述液位測量電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置；所述液位參考電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置。優選地，所述液位測量電容和所述液位參考電容距所述容器外側壁的距離相等。優選地，所述水位檢測裝置還包括環境參考電容，所述環境參考電容設置于被測液體的液位以上；所述環境參考電容與所述電容檢測器電連接。優選地，所述液位測量電容和所述環境參考電容距所述容器外側壁的距離相等。優選地，所述液位測量電容的底端與所述液位參考電容的底端平齊。優選地，所述液位測量電容的長度方向與所述容器的高度方向相同。優選地，所述水位檢測裝置還包括底板，所述液位測量電容和所述液位參考電容均設置于所述底板朝向所述容器外側壁的板面上。本實用新型進一步提供一種水箱，包括箱體和水位檢測裝置；所述水位檢測裝置貼合所述箱體的外壁設置，或者與所述箱體的外壁間距設置；其中，所述水位檢測裝置，包括液位測量電容、液位參考電容，以及用于測量所述液位測量電容和所述液位參考電容的電容值的電容檢測器；所述液位測量電容沿被測容器的高度方向設置，所述液位參考電容用于檢測被測液體作為電介質時的電容；所述液位測量電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置；所述液位參考電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置。優選地，所述水位檢測裝置的液位測量電容的底端與所述箱體的底部平齊。本實用新型還提出一種水處理設備，包括水箱；其中，所述水箱包括箱體和水位檢測裝置；所述水位檢測裝置貼合所述箱體的外壁設置，或者與所述箱體的外壁間距設置；其中，所述水位檢測裝置，包括液位測量電容、液位參考電容，以及用于測量所述液位測量電容和所述液位參考電容的電容值的電容檢測器；所述液位測量電容沿被測容器的高度方向設置，所述液位參考電容設置于被測液體的液位以下；所述液位測量電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置；所述液位參考電容設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置。本實用新型中，當容器中液位發生變化時，液位檢測電容檢測到的電容值會發生變化，當然，在一些情況下，如隨著液位的變化容器中液體的濃度發生變化時，液位參考電容的容值也將發生變化，此時，通過液位參考電容的補償使得基于上述水位檢測裝置所檢測的液位更加準確；同時，通過將液位檢測電容和液位參考電容設置在容器的外部，使得電容和容器內的液體不接觸，從而避免了電容被腐蝕、液體被污染等現象的發生，有利于液位檢測裝置更好的檢測液位。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。圖1為本實用新型水箱一實施例的結構示意圖；圖2為圖1的簡化模型結構示意圖；圖3本實用新型水箱另一實施例的結構示意圖。附圖標號說明：標號名稱標號名稱100液位測量電容200液位參考電容300環境參考電容400底板500箱體600液體700空氣本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。具體實施方式下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內。本實用新型主要提出一種水位檢測裝置，主要應用于水處理設備中，以檢測水處理設備的水箱中的水位。該水處理設備是指，具有水箱或其它水容器的設備，如電熱水瓶、熱水器、飲水機、掛燙機、除濕機、加濕器、空氣凈化器、咖啡機、智能水杯或空調器。水處理設備一般包括殼體，水箱和水位檢測裝置，水位檢測裝置設置于水箱內，以檢測水箱內的水位，水箱設置于殼體內。水位檢測裝置的形式有很多，如接觸式水位檢測裝置和非接觸式水位檢測裝置等。參照圖1至圖3，在本實用新型實施例中，該水位檢測裝置包括液位測量電容100、液位參考電容200，以及用于測量所述液位測量電容100和所述液位參考電容200的電容值的電容檢測器。所述液位測量電容100沿被測液位的容器的高度方向設置，所述液位參考電容200設置于被測液體600的液位以下。所述液位測量電容100設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置。所述液位參考電容200設置于所述容器的外側壁上或者與所述容器的外側壁間隔設置。本實施例中，水位檢測裝置由液位測量電容100CLev、液位參考電容200Crl和電容檢測器構成。其中，被測容器的側壁為非金屬材質，液位測量電容100和液位參考電容200的材質以銅為例。液位測量電容100CLev和液位參考電容200Crl的相對位置可以很多，在此不做具體的限定，以兩個電容可以獲取相應的電容值為準，如可以平行，也可以不平行，可以位于同一平面內，也可以不位于同一平面內。當然，應該說明的是，液位測量電容100CLev和/或液位參考電容200Crl距離被測容器外側壁的距離受到電容寬度的影響，電容片越寬，所產生的信號強度則越強，那么電容距離容器外側壁的距離則可以越大。當然，這個距離存在上限值。可以理解的是，當液位測量電容100和/或液位參考電容200與容器側壁存在間隙時，間隙內不能放置金屬對信號進行干擾或屏蔽。設液體600的介電常數為ε1，空氣700的介電常數為ε2，液位測量電容100CLev的高度h3，液位高度和，液位測量電容100CLev的容值與ε1、h2、ε2、h3-h2等參數成正比關系，即：CLev∝ε1*h2+ε2*(h3-h2)；設置液位參考電容200Crl的高度h1，液位參考電容200CRl的容值與ε1和h1成正比關系，即：Cr1∝ε1*h1。為了盡量去除參數，盡量使用所測電容值，以提高檢測的準確度，最后的液位計算公式為：H＝H0*(C-C0)/(Crl-C0)；其中，H為測定的液位高度；H0是被測液位的設計高度，即需要測量液位的高度；C為液位檢測電容檢測到的電容值；C0為容器中無液體600時，液位檢測電容的容值；Crl為液位參考電容200的容值，被測液體600液位需蓋住液位參考電容200。值得說明的是，我們在檢測容器內的液位時，不一定將容器的底部計為最低液位，例如，將距離容器底部10cm的位置設為最低液位，將液位測量電容100的底端與該位置平齊，那么距離容器底部10cm的位置至以上才是被測液位的設計高度。一般情況下，被測液位的設計高度H0小于或等于賴于液位測量電容100CLev的高度h3。當容器中液位發生變化時，液位檢測電容檢測到的電容值會發生變化，當然，在一些情況下，如隨著液位的變化容器中液體600的濃度發生變化時，液位參考電容200的容值也將發生變化，此時，通過液位參考電容200的補償使得基于上述水位檢測裝置所檢測的液位更加準確；同時，通過將液位檢測電容和液位參考電容200設置在容器的外部，使得電容和容器內的液體600不接觸，從而避免了電容被腐蝕、液體600被污染等現象的發生，有利于液位檢測裝置更好的檢測液位。為了提高液位檢測裝置測量液位的精確度，所述液位測量電容100和所述液位參考電容200距所述容器外側壁的距離相等。通過將液位測量電容100距容器外側壁的距離設置為，與液位參考電容200距容器外側壁的距離相等，使得液位測量電容100檢測補償電容的環境，與液位測量電容100所檢測液位電容的環境相同，以使液位測量電容100和液位參考電容200具有相同的檢測外部條件，以提高液位檢測裝置測量液位的精確度。為了提高液位檢測裝置測量液位的精確度，所述水位檢測裝置還包括環境參考電容300，所述環境參考電容300設置于被測液體600的液位以上。所述環境參考電容300與所述電容檢測器電連接。設環境參考電容300Cre的高度h4，環境參考電容300Cre的容值與ε2和h4成正比關系，即：Cre∝ε2*h4。其中，Cre為環境參考電容300的容值，環境參考電容300不能被被測液體600蓋住。為了盡量去除參數，盡量使用所測電容值，以提高檢測的準確度，最后的液位計算公式為：H＝H0*(C-C0)/(Crl-Cre)；為了提高環境補償和液位補償的一致性，可以將h4設置為與h1相當，即環境參考電容300的高度與液面參考電容的高度相當。為了提高液位檢測裝置測量液位的精確度，所述液位測量電容100和所述環境參考電容300距所述容器外側壁的距離相等。通過將液位測量電容100距容器外側壁的距離設置為，與環境參考電容300距容器外側壁的距離相等，使得液位測量電容100檢測補償電容的環境，與液位測量電容100所檢測液位電容的環境相同，以使液位測量電容100和環境參考電容300具有相同的檢測外部條件，以提高液位檢測裝置測量液位的精確度。為了提高液位檢測裝置測量液位的精確度，所述液位測量電容100的底端與所述液位參考電容200的底端平齊。通過將液位測量電容100的底端與液位參考電容200的底端平齊，使得液位參考電容200所測液體600的位置與液位測量電容100所測液體600的位置對應(同一水平面等)，可減少由于檢測液體600的位置不對應而造成的檢測誤差。同理，所述液位測量電容100的頂端與所述環境參考電容300的頂端平齊。通過將液位測量電容100的底端與環境參考電容300的底端平齊，使得環境參考電容300所測液體600的位置與液位測量電容100所測液體600的位置對應(同一水平面等)，可減少由于檢測液體600的位置不對應而造成的檢測誤差。為了減少檢測誤差，便于高度的計算，所述液位測量電容100的長度方向與所述容器的高度方向相同。即將液位檢測電容豎直設置與容器外部，使得液位檢測電容的高度方向與容器的高度方向相同。在計算液位檢測電容的電容時，液位檢測電容的長度即為液位檢測電容的有效高度。避免由于液位檢測電容傾斜設置，而導致電容的檢測值不準確的現象出現，有利于提高水位檢測裝置的檢測精度。為了便于安裝，所述水位檢測裝置還包括底板400，所述液位測量電容100和所述液位參考電容200均設置于所述底板400朝向所述容器外側壁的板面上。底板400的材質為非金屬材質，當然，如果一定要為金屬材質時，在環境參考電容300、液位測量電容100和液位參考電容200的背部貼附屏蔽層，以阻止底板400對電容的檢測產生影響。底板400的材質以柔性或剛性的PCB板為例。本實用新型還提出一種水箱，該水箱包括箱體500和水位檢測裝置，該水位檢測裝置的具體結構參照上述實施例，由于本水箱采用了上述所有實施例的全部技術方案，因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。其中，所述水位檢測裝置貼合所述箱體500的外壁設置，或者與所述箱體500的外壁間距設置。為了提高檢測全面性，所述水位檢測裝置的液位測量電容100的底端與所述箱體500的底部平齊，頂端與箱體500的開口邊緣平齊。通過將液位測量電容100的下端與容器的底部平齊，使得水位檢測裝置可以檢測箱體500底部及以上的水位。使得水位檢測裝置可以檢測的水位更加全面。本實用新型還提出一種水處理設備，該水處理設備包括水箱，該水箱的具體結構參照上述實施例，由于本水處理設備采用了上述所有實施例的全部技術方案，因此至少具有上述實施例的技術方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。其中，所述水處理設備可以為電熱水瓶、熱水器、飲水機、掛燙機、除濕機、咖啡機或空調器等設備。以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的實用新型構思下，利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的
技術領域：
均包括在本實用新型的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3