[实用新型]一种非接触式液位传感器及应用该传感器的智能水杯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种非接触式的液位传感器。

本实用新型还涉及一种智能水杯。

背景技术

常见的液位传感器如图1所示，在容器内，由内电极100和导电材料制造的容器壁200构成了一个电容。当给内电极100加一个固定频率的测量电压时，内部电场线分布如图2所示，此时流过电容的电流取决于电容电极间液体介质的高度，并与之成比例，也就是基于电介质的介电常数的改变带来电容量的改变，进而进行液位测量。

这种液位传感器一般用于大型容器液位的测量，但因其体积太大，很难与水杯结构融合，也就无法用于水杯液位的测量，而且因为此种传感器属于接触式传感器，如果应用于水杯内部，水杯内胆就会十分不便于清洗。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种结构简单、装配便捷、能够应用于水杯测液位的非接触式传感器以及应用该传感器的智能水杯。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种非接触式液位传感器，包括至少一个设置于容器侧壁、电介质常数随液位变化而变化的电容传感器，所述电容传感器包括第一极板、第二极板以及置于所述第一极板和第二极板之间的电介质，所述第一极板覆于所述第二极板外侧，所述第二极板贴附于容器侧壁，所述第一极板沿横向于测量方向的长度大于所述第二极板沿该方向的长度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容传感器包括一个第一极板以及多个第二极板，所述第一极板自容器底部沿液位测量方向延伸至容器顶部，所述第二极板沿液位测量方向均匀设置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液位传感器包括对称设置于容器侧壁的四个所述电容传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容传感器包括一个环绕整个容器侧壁设置的第一极板以及多个均匀设于所述容器侧壁的第二极板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二极板沿横向于测量方向的长度与所述第一极板沿该方向的长度的比值范围为1/4～3/4。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液位传感器还包括与所述电容传感器电连接的印刷电路板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电介质的相对介电常数范围为1～10。

本实用新型还提供了一种智能水杯，其包括一杯壳、设于杯身内部的内胆以及如上任意一项所述的非接触式液位传感器，所述液位传感器贴附于所述内胆侧壁上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述杯壳设有用于显示具体液位高度的显示单元。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型液位传感器采用了新型电容极板设计，传感器贴附于杯壁即可实现液位测量，结构简单、安装便捷，不会影响水杯原本结构。本实用新型智能水杯整体结构紧凑，能够实现水杯水位的准确测量。

附图说明

图1是现有技术同轴圆筒形液位传感器的立体结构示意图；

图2是现有技术的液位传感器的内部电场线分布示意图；

图3是本实用新型非接触式液位传感器第一种实施方式的结构示意图；

图4（a）是本实用新型非接触式液位传感器的电容传感器（平板状）的内部电场线分布示意图；

图4（b）是本实用新型非接触式液位传感器的电容传感器（平板状）的部分内部电场线分布示意图；

图4（c）是本实用新型非接触式液位传感器的电容传感器（平板状）的另一部分内部电场线的分布示意图；

图5是本实用新型非接触式液位传感器的电容传感器的截面图；

图6是本实用新型非接触式液位传感器贴附于水杯杯壁上的截面示意图；

图7是本实用新型非接触式液位传感器的电容传感器（圆弧状）的内部电场线分布示意图；

图8是本实用新型非接触式液位传感器第二种实施方式的结构示意图；

图9是本实用新型非接触式液位传感器第三种实施方式的结构示意图；

图10是本实用新型非接触式液位传感器第四种实施方式的结构示意图；

图11是本实用新型智能水杯的整体结构示意图。

具体实施方式