阅读说明：本技术 光电传感控制器和加注设备 (Photoelectric sensing controller and filling equipment ) 是由 刘�英 郭铭杰 陈传宝 李春林 刘照智 高彦峰 刘忠明 许学雷 孙贺 王洪丽 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本申请实施例提供了一种光电传感控制器和加注设备,解决了现有光电传感控制方式信号易被干扰、准确率低和可靠性差的问题。该光电传感控制器包括：光电组件,包括发光装置和感光装置；棱镜组件,构造为将发光装置发出的光反射给所述感光装置；控制器,与所述感光装置电连接,配置为根据所述感光装置的感应信号生成反馈信号。(The embodiment of the application provides a photoelectric sensing controller and filling equipment, and solves the problems that signals are easily interfered, the accuracy is low and the reliability is poor in the conventional photoelectric sensing control mode. The photoelectric sensing controller includes: the photoelectric assembly comprises a light-emitting device and a photosensitive device; a prism assembly configured to reflect light emitted from the light emitting device to the light sensing device; and the controller is electrically connected with the photosensitive device and is configured to generate a feedback signal according to the sensing signal of the photosensitive device.)

光电传感控制器和加注设备

技术领域

本申请涉及电子通信技术领域，具体涉及一种光电传感控制器和加注设备。

背景技术

在加注控制技术领域，通常使用地面全定量的气体挤压式加注方式，加注控制系统是否能实时获取准确的液位信号对于推进剂的精确定量起着至关重要的作用。随着测控技术的不断发展，使用光电传感模块和光电变换模块组合来进行液位信号的反馈成为一种可选的光电传感控制方式。

目前基于光电传感模块和光电变换模块组合的光电信号变换装置主要存在以下四个问题：一、外部直流电源直接给核心器件供电，外部电源波动对内部电路产生干扰，容易输出误信号；二、光电传感模块与光电变换模块之间需要通过一根200多米的电缆进行微安级电流的传输，容易通过电缆引入外部电磁干扰，输出误信号；三，光电变换模块印制板置于加注控制台中，周围大电流切换设备动作可能给光电变换电路带来电磁辐射干扰，输出误信号；四，光电变换模块中使用电磁继电模块，机械触点给单机可靠性带来隐患。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光电传感控制器和加注设备，解决了现有光电传感控制方式信号易被干扰、准确率低和可靠性差的问题。

根据本申请的一方面，本申请一实施例提供的一种光电传感控制器包括：光电组件，包括发光装置和感光装置；棱镜组件，构造为将发光装置发出的光反射给所述感光装置；控制器，与所述感光装置电连接，配置为根据所述感光装置的感应信号生成反馈信号。

在本申请一实施例中，所述发光装置包括红外发光二极管，所述感光装置包括光电三极管；其中，所述控制器进一步配置为根据所述光电三极管的导通率生成反馈信号。

在本申请一实施例中，所述控制器包括：采样电阻；比较器，配置为：当所述采样电阻上的电压比预设值大时输出高电平，当所述采样电阻上的电压比预设值小时输出低电平；以及与所述比较器电连接的继电器，配置为：当所述比较器输出高电平时，生成加注停止反馈信号，当所述比较器输出低电平时，生成加注执行反馈信号。

在本申请一实施例中，所述继电器包括固体继电器。

在本申请一实施例中，所述发光装置和所述感光装置并排设置；其中，所述发光装置的光线输出端和所述感光装置的光学接收端并排设置，所述棱镜组件设置在所述发光装置的光线输出端和所述感光装置的光学接收端的一侧。

在本申请一实施例中，所述光电传感控制器进一步包括：金属外壳，其中所述光电组件部分或全部设置在所述金属外壳中。

在本申请一实施例中，所述光电传感控制器进一步包括：电源组件，用于为所述光电组件提供电力供给；其中，所述电源组件包括稳压芯片，配置为将外部供电电压转化为安全电压，其中，所述安全电压低于所述外部供电电压。

在本申请一实施例中，所述稳压芯片包括三端稳压芯片。

在本申请一实施例中，所述外部供电电压为24V直流电压，所述安全电压为12V直流电压。

根据本申请的另一方面，本申请一实施例提供了一种加注设备，加注罐，构造为贮存推进剂；加泄连接器，构造为连接所述加注罐和贮箱的加泄口；以及溢出连接器，设置在所述贮箱的排气口；其中，所述加泄连接器的液腔和所述溢出连接器的液腔中分别设置有一个如权利要求1所述的光电传感控制器。

本申请实施例提供的一种光电传感控制器和加注设备，将控制器和光电组件采用了集成化设计，相比于现有光电传感控制方式，取消了光电传感模块和光电变换模块之间200多米用于微安级电流的长距离传输电缆，发光装置和感光装置之间可采用短导线束电连接，减少了通过电缆注入电路系统的电磁传导干扰，避免输出误信号，提高了信号准确率，可靠性高。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种光电传感控制器的结构示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的一种光电传感控制器的电路结构示意图。

图3所示为本申请另一实施例提供的一种光电传感控制器的结构示意图。

图4a和图4b所示为本申请一实施例提供的一种光电传感控制器的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1所示为本申请一实施例提供的一种光电传感控制器的结构示意图。如图1所示，该光电传感控制器包括：光电组件11、棱镜组件12和控制器13。

光电组件11包括发光装置111和感光装置112。棱镜组件12构造为将发光装置111发出的光反射给感光装置112。控制器13与感光装置112电连接，配置为根据感光装置112的感应信号生成反馈信号。

具体而言，发光装置111可包括红外发光二极管，感光装置112可包括光电三极管。控制器13可进一步配置为根据光电三极管的导通率生成反馈信号。发光装置111发出恒定亮度的红外光线，感光装置112用来感应棱镜组件12反射回的红外光线。该光电传感控制器正是基于以上原理来完成光电信号的传送，以实现对所处介质环境的判别。

在本申请一实施例中，如图2所示，控制器13可具体包括：采样电阻R4、比较器N和与比较器N电连接的继电器K1。比较器N配置为：当采样电阻上的电压比预设值大时输出高电平，当采样电阻上的电压比预设值小时输出低电平。当光电传感控制器置于加泄连接器的液腔中时，继电器K1配置为：当比较器N输出高电平时，生成加注停止反馈信号；当比较器N输出低电平时，生成加注执行反馈信号。当光电传感控制器置于溢出连接器的液腔中时，继电器K1配置为：当比较器N输出高电平时，生成加注执行反馈信号；当比较器N输出低电平时，生成加注停止反馈信号。

由此可见，本申请实施例提供的一种光电传感控制器，将控制器13和光电组件11采用了集成化设计，相比于现有光电传感控制方式，取消了光电传感模块和光电变换模块之间200多米用于微安级电流的长距离传输电缆，控制器13和光电组件11之间可采用短导线束电连接，减少了通过电缆注入电路系统的电磁传导干扰，避免输出误信号，提高了信号准确率，可靠性高。

在本申请一实施例中，继电器包括固体继电器。采用体积较小的固体继电器，可在缩小整体器件的体积的同时，去掉了机械触点，消除了触点故障带来的隐患，可有效地提高单机的可靠性。

在本申请一实施例中，该光电传感控制器可进一步包括：电源组件，用于为光电组件11提供电力供给。具体而言，该电源组件包括稳压芯片，配置为将外部供电电压(例如24V直流电压)转化为安全电压(例如12V直流电压)，其中，安全电压低于外部供电电压。利用稳压芯片为光电组件11供电，可有效降低外部电源波动对内部电路产生干扰的风险。在进一步实施例中，稳压芯片可采用三端稳压芯片。

在本申请一实施例中，为了节省内部空间和提高一体化集成程度，发光装置111和感光装置112可并排设置。发光装置111的光线输出端和感光装置112的光学接收端并排设置，棱镜组件12设置在发光装置111的光线输出端和感光装置112的光学接收端的一侧。

在本申请一实施例中，如图2所示，该光电传感控制器可进一步包括：金属外壳，其中光电组件11部分或全部设置在金属外壳中。这样可有效减少外部电磁辐射给内部电路带来的电磁干扰。

在本申请一实施例中，如图3所示，该光电传感控制器还可进一步包括：外罩31、保护套32、O型圈33/34、外螺母35、插座36、壳体37和棱镜38。O型圈33起密封作用，防止使用时液态介质进入棱镜38与光电组件11之间的空隙，影响光电传感控制器对外界介质状态的判别；O型圈34也是起密封作用，防止使用时连接器液腔里的液态介质从连接器上的安装孔与光电传感控制器壳体37之间的间隙渗出。

基于图3所示的光电传感控制器，该光电传感控制器在使用过程如下：首先要将该光电传感控制器安装在连接器上，连接器用于连接加注罐和贮箱。具体而言，取下光电传感器安装口堵帽，将与加注信号台(箱)联试中合格的该光电传感控制器装于连接器安装口上，安装前去掉光电传感器控制器外罩31，并用扳手拧紧外螺母35，然后将加注液位信号电缆连接到该光电传感控制器的插座36上。光电传感器与连接器连接后，加注前同连接器一起进行全系统气密性检查，合格后即可开始加注。

在加注过程中，当该光电传感控制器的棱镜组件12处于气相状态下，红外发光二极管发出的红外光线照在棱镜玻璃和空气的分界面上，大部分光线(如图4a中箭头示意)被反射至光电三极管，光电三极管的导通率较大，其光电流较大，图2电路中采样电阻R4上的电压远远大于比较器设定的门槛电压值时，比较器输出端管脚输出高电平，固体继电器输出断开信号反馈给加注控制系统。

当该光电传感控制器的棱镜组件12处于液相状态下，红外发光二极管发出的红外光线照在棱镜玻璃和空气的分界面上，此时大部分红外光线折射至液体中，只有小部分(如图4b中箭头示意)光线被反射至光电三极管，光电三极管的导通率较小，其暗电流很小，图2电路中采样电阻R4上的电压远远小于比较器设定的门槛电压值时，比较器输出端管脚输出低电平，固体继电器输出导通信号反馈给加注控制系统。

本申请一实施例还提供一种加注设备，该加注设备包括：加注罐、加泄连接器和溢出连接器。具体而言，加注罐构造为贮存推进剂，加泄连接器构造为连接加注罐和贮箱的加泄口，溢出连接器设置在贮箱的排气口，加泄连接器的液腔和溢出连接器的液腔中分别设置有一个如前任一实施例所述的光电传感控制器。

该加注设备的操作步骤如下：启动加注工序后，挤压氮气送入加注罐气枕部位，推进剂从加注罐内插底管流出后，先进行管路填充，流经管路到达贮箱加泄口的加泄连接器中。加泄连接器的液腔内的光电传感控制器检测到有液体经过时，发出信号至加注控制系统，加注液位灯亮，控制外部计量设备清零，外部计量设备开始计量加注量。执行加注工序时，若推进剂未到达贮箱排气口的溢出连接器中，溢出连接器的液腔内的光电传感控制器却检测到有液体经过时，发出信号至加注控制系统，排气口液位灯亮，程序控制所有打开的阀门关闭，但加注程序仍正常运行，待分析和处理问题后，再决定是否将加注工序复位。当加注到量时，加注控制系统自动停止加注工序。加注流程结束后，拧上光电传感控制器的插座堵帽，再进行中和、清洗、吹干，应注意不要让中和液进到插座中，并避免碰伤棱镜组件12。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。