[0001] Die Erfindung betrifft ein Hausgerät mit mindestens einem Flüssigkeitsmesser und
den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Das
Hausgerät kann insbesondere ein wasserführendes Hausgerät sein, insbesondere ein Wäschereinigungsgerät.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters
in einem Hausgerät mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Verfahrensanspruchs-
Der Zustandparameter Kann insbesondere ein flüssigkeitsbezogener Zustandsparameter,
insbesondere ein Füllstand, sein.
[0002] Insbesondere in wasserführenden Hausgeräten ist eine Kenntnis eines aktuellen Wasserstands
für eine Verfahrensführung notwendig. Im Speziellen bei Waschmaschinen ist der Wasserstand
wegen eines Saugverhaltens eines Wäsche ein von der eingelassenen Wassermenge abweichender
Wert und muss daher explizit erfasst werden.
[0003] EP 1 610 102 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen des Füllstandes in einem Behälter. Dabei
soll ein Behälter, vorzugsweise zum Aufbewahren von Kondensat in einem Haushalt-Wäschetrockner,
hinsichtlich seines Füllzustandes überwacht werden. Der Behälter hat einen Hohlraum
umschließende Wände aus dielektrischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, und aus
elektrisch leitendem Material gebildete Elektroden als Elemente eines elektrischen
Kondensators, der in Betriebsposition des Behälters mit einer Auswerteschaltung gekoppelt
ist. Zur Verbesserung der Messempfindlichkeit und Genauigkeit weist der den Hohlraum
bildende Körper des Behälters eine Ausformung auf die zwei einander gegenüberliegende
Begrenzungswände hat, die eng mit den wenigstens annähernd parallel zueinander stehenden
Elektroden korrespondieren und deren Abstand voneinander geeignet ist, um bei üblicherweise
kleinen Messspannungen zwischen den Elektroden ein annähernd störfreies elektrisches
Feld entstehen zu lassen.
[0004] WO 2009/027242 A1 betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines Füllstands innerhalb
eines Laugenbehälters einer Waschmaschine. Die Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes
von Flüssigkeit innerhalb eines Behälters eines wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere
einer Waschmaschine, ist mit einem Füllstandsensor ausgerüstet, mittels welchem ein
durch die Flüssigkeit erzeugter Druckwert zu erfassen ist, wobei der Füllstandsensor
zumindest mit einem Erfassungsteil in einem während des Waschvorgangs mit der Flüssigkeit
überdeckten unteren Bereich des Behälters angeordnet ist. Eine Ermittlungseinrichtung
kann vorgesehen sein, mittels welcher der Füllstand der Flüssigkeit anhand des durch
den Füllstandsensor erfassten Druckwertes zu bestimmen ist.
[0005] EP 1 557 651 A1 offenbart ein flüssigkeitsführendes Hausgerät mit einem optischen Füllstandssensor,
welcher einen Lichtleiter, eine Lichtquelle und einen Lichtsensor umfasst, und eine
Auswerteinheit zum Bestimmen eines Zustandsparameter der Flüssigkeit auf Grundlage
der mit dem Lichtsensor empfangenden Messdaten, wobei der zu bestimmende Zustandsparameter
ein Füllstand der Flüssigkeit in dem Hausgerät ist. Darüber hinaus ist auch ein Verfahren
zum Bestimmen eines Zustandsparameters der Flüssigkeit, nämlich ein Füllstand, in
dem Hausgerät offenbart.
[0006] Ferner offenbart
DE 10 2007 012166 A1 ein Verfahren zur Bestimmung einer Füllstandshöhe einer Flüssigkeit in einem Hausgerät
sowie das Hausgerät in Form einer Waschmaschine, einer Geschirrspülmaschine oder eines
Getränkeautomats bekannt, welches einen optischen Sensor zur Bestimmung einer Füllstandshöhe
in dem Hausgerät umfasst, wobei die Füllstandhöhe unter Ausnutzung des Transmissions-
und Reflexionsverhalten von in einen Lichtleiter des Sensors eingekoppeltem Licht
an einer Grenzfläche.
[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit in einem Hausgerät
bereitzustellen, mit welcher mit einem für die Füllstandsmessung geeigneten optischen
Sensor besonders kostengünstig und vielseitig mindestens einen von der Füllstandshöhe
abweichenden Zustandsparameter einer Flüssigkeit in dem Hausgerät zu bestimmen.
[0008] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden
Beschreibung entnehmbar.
[0009] Unter einem optischen Füllstandssensor kann insbesondere ein Sensor oder Messfühler
verstanden werden, dessen (körperloses) Messmedium oder Messträger Licht ist. Der
optische Füllstandssensor beruht somit auf mindestens einer optischen Messung zur
Bestimmung insbesondere eines Füllstands in dem Hausgerät.
[0010] Obwohl der optische Füllstandsmesser für eine Füllstandsmessung einsetzbar ist, kann
er auch andere Zustandsparameter messen und braucht sogar nicht für die Füllstandsmessung
eingesetzt zu werden. Der optische Füllstandsmesser kann also auch als ein optischer
Flüssigkeitsmesser bezeichnet werden.
[0011] Die Aufgabe wird demnach gelöst durch ein Hausgerät, aufweisend mindestens einen
optischen Flüssigkeitsmesser, wobei der mindestens eine Flüssigkeitsmesser und das
Hausgerät die weiteren Merkmale nach Anspruch 1 umfasst.
[0012] Die Verwendung von Licht als der Messträger weist den Vorteil auf, dass eine sehr
hohe Messauflösung erlaubt ist. Auch ist eine Messträgheit bei einer Verwendung von
Licht sehr gering, so dass auch dynamische Zustandsparameter mit einem akzeptablen
Aufwand erfassbar sind. Ferner benötigt der optische Füllstandssensor nur wenige,
und darüber hinaus keine bewegten, Teile, so dass ein robuster und kostengünstiger
Aufbau ermöglicht wird.
[0013] Dem mindestens einen optischen Füllstandssensor ist eine Auswerteeinheit, z.B. ein
Mikroprozessor, zugeordnet sein. Die Auswerteeinheit ist zumindest zum Bestimmen mindestens
eines Zustandsparameters der Flüssigkeit in dem Hausgerät auf der Grundlage der von
dem mindestens einen Lichtsensor empfangenen Messdaten eingerichtet. Die Auswerteeinheit
kann z.B. eine dedizierte Auswerteeinheit oder auch eine zentrale Steuereinheit sein.
[0014] Der mindestens eine Zustandsparameter umfasst einen Brechungsindex.
[0015] Der mindestens eine Zustandsparameter kann beispielsweise auch einen Füllstand, eine
Trübung, eine Konzentration von Zusatzstoffen, einen Schmutzanteil, eine Bewegung
(z.B. ein Schwappen) und/oder eine Viskosität der Flüssigkeit umfassen.
[0016] Die Auswerteeinheit kann auch zum Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters des
Hausgeräts eingerichtet sein, z.B. zum Bestimmen eines Verkalkungsgrads, einer Unwucht
des beladenen Hausgeräts usw.
[0017] Ferner weist der optische Füllstandssensor mindestens einen zumindest teilweise mit
einer Flüssigkeit benetzbaren Lichtleiter, mindestens eine Lichtquelle, mittels der
Licht in den Lichtleiter einkoppelbar ist, und mindestens einen Lichtsensor zum Detektieren
von aus dem Lichtleiter ausgekoppeltem Licht auf.
[0018] Darüber hinaus weist das Hausgerät mindestens eine Auswerteeinheit zum Bestimmen
mindestens eines Zustandsparameters, insbesondere eines Füllstands, der Flüssigkeit
in dem Hausgerät auf der Grundlage der von dem mindestens einen Lichtsensor empfangenen
Messdaten auf.
[0019] Beispielsweise kann zur Bestimmung eines Füllstands ein sich mindestens über den
maximal auszumessenden Füllstand oder Pegel erstreckender Lichtleiter mittels der
mindestens eine Lichtquelle mit Licht geeigneter Wellenlänge gespeist werden. An den
Wänden des mindestens einen Lichtleiters kann zumindest ein Teil des eingekoppelten
oder eingespeisten Lichts totalreflektiert werden. Der Grad der Totalreflexion unterscheidet
sich dabei zwischen trockenen Wandbereichen und nassen bzw. mit der Flüssigkeit, insbesondere
Wasser, benetzten Wandbereichen. Der Winkel der Totalreflexion im Lichtleiter kann
insbesondere so gegeben sein, dass der größte Teil des Lichts an den trockenen Wandbereichen
des Lichtleiters ins Innere des Lichtleiters zurückreflektiert wird und bei nassen
Wandbereichen ein definierter größerer Anteil des Lichts in die umgebende Flüssigkeit
austritt. Eine Detektion von aus dem Lichtleiter lokal ausgekoppeltem Licht mittels
des mindestens einen Lichtsensors (z.B. eine Messung einer Lichtstärke, Intensität,
Helligkeit usw. des Lichts) liefert folglich eine Änderung, insbesondere Abschwächung,
des ausgekoppelten Lichts als eine Funktion des Füllstands. Je höher beispielsweise
die Flüssigkeit steht, desto mehr Licht kann an den nassen Wandbereichen oder Seiten
des Lichtleiters austreten, und umso schwächer wird das in den mindestens einen Lichtsensor
einfallende Licht.
[0020] Bevorzugtermaßen umfasst die mindestens eine Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode.
Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen
Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom
(z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte
Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Die
mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode
oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem
gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann
mit mindestens einer eigenen undfoder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet
sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, einem Kollimator, und so weiter Anstelle
oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP,
sind allgemein auch organische Leuchtdioden (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar.
Die Leuchtdioden weisen den Vorteil auf, sehr langlebig, robust, schmalbandig, kompakt
und einfach ansteuerbar zu sein. Alternativ kann die mindestens eine Lichtquelle z.B.
mindestens einen Diodenlaser aufweisen. Jedoch ist die mindestens eine Lichtquelle
nicht auf eine Halbleiterlichtquelle beschränkt und kann z.B. auch andere Laser, Glühlampen,
Leuchtstoffröhren usw. umfassen.
[0021] Die Flüssigkeit kann beispielsweise Wasser oder eine Waschflüssigkeit (z.B. flüssige
Waschlauge) sein. Die Flüssigkeit kann Zusatzstoffe verschiedener Art enthalten, wie
Reinigungszusätze oder Verunreinigungen. Mit Reinigungszusätzen versehenes Wasser
kann auch als eine Lauge bezeichnet werden. Das Wasser kann somit auch allgemein als
eine wasserbasierte Flüssigkeit angesehen werden.
[0022] Es ist eine Weiterbildung, dass der Lichtleiter im Wesentlichen aus einem für das
von der Lichtquelle abgestrahlte Licht lichtdurchlässigen Kunststoff hergestellt ist,
z.B. aus PMMA. Der Lichtleiter kann einen inhomogenen Brechungsindex, insbesondere
einen sich von innen nach außen ändernden Brechungsindex, aufweisen, um optische Verluste
an Reflexionsstellen klein zu halten. Für eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung
des Lichtleiters kann dieser einen homogenen Brechungsindex aufweisen. Der Lichtleiter
kann dann insbesondere als ein Spritzgussteil hergestellt werden.
[0023] Die Lichtquelle und der Lichtsensor können als separate Bauteile vorgesehen sein
oder als eine integrierte Einheit (optischer Transceiver), vorzugsweise auf einem
gemeinsamen Träger. Falls die Lichtquelle und der Lichtsensor als ein Transceiver
ausgestaltet sind, kann das Licht von dem Lichtsensor insbesondere nach einer Reflexion
an einem freien Ende des Lichtleiters detektiert werden. Das freie Ende kann dann
für eine Erhöhung einer Lichtausbeute insbesondere verspiegelt sein.
[0024] Für eine Erhöhung einer Lichtausbeute kann mindestens eine Wand oder Oberfläche,
insbesondere eine als Lichtdurchtrittsbereich vorgesehener Oberflächenbereich, mindestens
eine optische Funktion aufweisen, z.B. als eine Sammellinse, eine Zerstreuungslinse,
ein Prisma, ein Spiegel usw. ausgestaltet sein.
[0025] Das Hausgerät kann insbesondere ein Wäschepflegegerät sein, z.B. eine Waschmaschine
oder ein Waschtrockner, aber beispielsweise auch ein Wäschetrockner, eine Spülmaschine
usw. Falls das Hausgerät ein Wäschereinigungsgerät wie eine Waschmaschine oder ein
Waschtrockner ist, kann die Flüssigkeit insbesondere Wasser (Lauge, Spülwasser usw.)
sein.
[0026] Insbesondere falls das Hausgerät ein Wäschereinigungsgerät ist, kann der Lichtleiter
bei einer Montage des Laugenbehälters zwischen zwei Laugenbehälterhälften eingelegt
werden.
[0027] Insbesondere falls das Hausgerät ein Wäschereinigungsgerät ist, ist es eine Ausgestaltung,
dass der Lichtleiter zumindest abschnittweise an einer Innenseite eines Laugenbehälters
angeordnet ist. Der Lichtleiter ist dann vorteilhafterweise zumindest annähernd ähnlich
zu der Form der Innenseite des Laugenbehälters, z.B. zylindersektorähnlich. Da die
Lauge in dem Laugenbehälter hochsteigt, ergibt sich eine einfache Füllstandmessung
durch die Benetzung des in dem Laugenbehälter untergebrachten Lichtleiterbereichs.
Eine mögliche Nichtlinearität zwischen der durch den mindestens einen Lichtsensor
detektierten Lichtstärke und dem Füllstand aufgrund einer Krümmung des Lichtleiters
lässt sich durch eine Verwendung entsprechenden Kennlinien berücksichtigen.
[0028] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Lichtleiter eine Folie ist. Dadurch kann
der Lichtleiter besonders preisgünstig hergestellt, kompakt ausgestaltet und bei beengten
Raumverhältnissen eingesetzt werden. Insbesondere lassen sich auch mehrere Lichtleiter
in die Folie integrieren, z.B. für parallele Messungen. Falls das Hausgerät beispielsweise
ein Wäschereinigungsgerät ist, kann der Lichtleiter eine auf die Innenseite des Laugenbehälters
aufgebrachte Folie sein. Dadurch braucht ein Zwischenraum zwischen dem Laugenbehälter
und einer Wäschetrommel nicht neu ausgelegt zu werden, und es ergibt sich eine besonders
einfache Integration des optischen Füllstandssensors in das Wäschereinigungsgerät.
[0029] Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Lichtleiter in eine Behälterwand eines Flüssigkeitsbehälters
integriert ist. Insbesondere kann die Behälterwand als solches als der Lichtleiter
ausgestaltet sein, z.B. durch eine Herstellung aus einem für das Licht lichtdurchlässigen,
insbesondere transparenten, Kunststoff oder Glas. Dadurch kann auf den Lichtleiter
als separates Bauteil verzichtet werden und eine besonders zuverlässige und kostengünstige
Bauform ermöglicht werden. Falls das Hausgerät beispielsweise ein Wäschereinigungsgerät
ist, ist es eine Ausgestaltung, dass der Lichtleiter in den Laugenbehälter integriert
ist. Der Laugenbehälter kann insbesondere zumindest teilweise aus einem als Lichtleiter
geeigneten Kunststoff hergestellt sein. Der Laugenbehälter kann z.B. zumindest teilweise
aus einem für das Licht der Lichtquelle durchlässigen Kunststoff gefertigt sein, und
zwar über den erlaubten Füllstandsbereich.
[0030] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Hausgerät eine integrierte optische Messeinheit
mit mindestens einem optischen Füllstandssensor und einem Messrohr aufweist, wobei
mindestens eine Seitenwand des Messrohrs einen Teil eines Lichtleiters des mindestens
einen optischen Füllstandssensors darstellt. Das Messrohr ist mittels mindestens eines
Fluidkanals mit einem Flüssigkeitsbehälter des Hausgeräts verbunden, dessen Füllstand
mittels der optischen Messeinheit auszumessen ist. Aufgrund des Prinzips der kommunizierenden
Röhren kann der Füllstand des Flüssigkeitsbehälters in dem Messrohr abgebildet und
bestimmt werden. Dadurch kann die optische Füllstandsmessung auch beabstandet von
dem Flüssigkeitsbehälter angeordnet werden, was eine hohe Gestaltungsflexibilität
erlaubt. Dadurch, dass der Lichtleiter und das Messrohr miteinander integriert sind,
können sie besonders zuverlässig, kostengünstig und platzsparend hergestellt werden,
insbesondere einstückig, z.B. aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens, oder
aus Glas. Das Messrohr kann z.B. als eine Küvette ausgestaltet sein. Die mindestens
eine Lichtquelle und der mindestens eine Lichtsensor können an dem Lichtleiter vor
einer Montage der optischen Messeinheit in dem Hausgerät vormontiert worden sein.
Die mindestens eine Lichtquelle und der mindestens eine Lichtsensor können insbesondere
als mindestens ein optischer Transceiver ausgestaltet sein.
[0031] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lichtquelle Licht mehrerer
Wellenlängen in den mindestens einen Lichtleiter einkoppelt, der mindestens eine Lichtsensor
Licht dieser mehreren Wellenlängen detektiert und die Auswerteeinheit dazu eingerichtet
ist, auf der Grundlage der von dem mindestens einen Lichtsensor empfangenen Messdaten
für die mehreren Wellenlängen einen Zustandsparameter der den Lichtleiter umgebenden
Flüssigkeit festzustellen ('spektroskopische Messung'). Das Licht der mehreren bzw.
unterschiedlichen Wellenlängen kann sequentiell oder gleichzeitig in den mindestens
einen Lichtleiter eingekoppelt werden. Die spektroskopische Messung kann insbesondere
zusätzliche Informationen über den Brechungsindex der den Lichtleiter umgebenden Flüssigkeit
liefern. Dabei wird ausgenutzt, dass unter sonst gleichen Umständen (insb. bei einem
gleichen Füllstand) der aus dem Lichtleiter ausgekoppelte Anteil abhängig von dem
Brechungsindex des zu messenden Mediums ist. Für einen gegebenen Brechungsindex ist
die Absorption bei einer Wellenlänge als Funktion des Füllstands durch eine Funktion
(beschreibbar z.B. durch ein Kennlinienfeld, dessen Parameter die Brechzahl des umgebenden
Mediums ist) gegeben. Für verschiedene Wellenlängen werden ausreichend große Unterschiede
in den Kennlinienfeldern angenommen, so dass bei gemessenen Absorptionswerten für
die verschiedenen Wellenlängen bei identischen Füllständen und einem identischen Brechungsindex
für die gegebene Situation die jeweilige Kurve des Kennlinienfelds eindeutig festgelegt
ist. Je nach eingestellter Messpräzision lassen sich daraus zusätzliche Informationen
etwa über eine Laugenkonzentration oder einen Schmutzanteil der Flüssigkeit gewinnen.
Eine Integration einer beliebigen Anzahl weiterer Lichtquellen und Lichtsensoren ist
vergleichsweise einfach möglich.
[0032] Jedoch ist eine Bestimmung des Brechungsindex' der den Lichtleiter umgebenden Flüssigkeit
auch mittels einer Messung mit nur einer Wellenlänge möglich, wenn ein definierter
Füllstand bekannt ist. Der definierte Füllstand kann beispielsweise durch ein gezieltes
Befüllen mit der Flüssigkeit erreicht werden. Dabei wird ausgenutzt, dass bei gegebenem
Füllstand die im Lichtleiter transmittierte Lichtmenge unter anderem von dem Brechungsindex
des umgebenden Mediums abhängt. Eine Kalibrierkurve des Sensors weist dann eine zusätzliche
Dimension auf, nämlich den Brechungsindex des umgebenden Mediums bzw. bei einer diskreten
Auftragung ein Kennlinienfeld. Unter Annahme einer stetigen Abhängigkeit von dem Brechungsindex
sind die Kurven in dem Kennlinienfeld überschneidungsfrei, es ist bei einer Messung
zunächst nicht klar, auf welcher Kennlinie im Kennlinienfeld sich der Messpunkt befindet.
Jedoch ist die Kennlinie bereits durch einen einzigen bekannten Punkt identifizierbar,
dieser Punkt lässt sich durch einen bekannten Parameter, in diesem Fall eine definierte
Füllhöhe, ermitteln. Die definierte Füllhöhe lässt sich mit einem zweiten Sensor,
hier z.B. dem Durchflusssensor, vorgeben. Damit bei einer mit Wäsche gefüllten Trommel
keine Störungen der Messung durch die Wäsche stattfinden, liegt der Messpunkt vorzugsweise
unterhalb eines Eintauchbereichs der Trommel.
[0033] Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der optische Füllstandssensor zwei voneinander
beabstandete, miteinander optisch koppelbare Lichtleiter aufweist, wobei einer der
Lichtleiter mit der mindestens einen Lichtquelle optisch gekoppelt ist und zumindest
der andere der Lichtleiter, insbesondere beide Lichtleiter, mit mindestens einem Lichtsensor
optisch gekoppelt ist. Anstelle oder zusätzlich zu einer Messung der Lichtschwächung
wird nun das während einer Reflexion in einem ersten der Lichtleiter austretende Licht
(welches vorher dem nicht weiter genutzten Streulicht entspricht) durch die Flüssigkeit
laufen und in einen zweiten der Lichtleiter einkoppeln. Die an dem zweiten Lichtleiter
gemessene Lichtstärke o.ä. steigt dabei mit zunehmendem Pegelstand oder Füllstand
der Flüssigkeit.
[0034] Um die Ausbeute an Licht in dem Lichtsensor hoch zu halten, kann der zweite Lichtleiter
mit mindestens einem Leuchtstoff (Fluoreszenzfarbstoff, auch Phosphor, engl. 'phosphor'
genannt, jedoch nicht zu verwechseln mit dem chemischen Element Phosphor, engl. ,phosphorus')
versetzt sein. Eingekoppeltes Licht wird durch den Leuchtstoff in der Frequenz verringert
(sog. 'Downconversion'), wodurch sich der Totalreflexionswinkel einhergehend mit einer
verringerten Austrittswahrscheinlichkeit oder Verlust verändert.
[0035] Falls optische Messstrukturen unterschiedlicher Charakteristik verwendet werden,
kann die Auswerteeinheit dazu eingerichtet sein, verschiedene Medien, insbesondere
Medien unterschiedlicher Konsistenz, zu unterscheiden. Dies kann beispielsweise dadurch
geschehen, dass der optische Füllstandssensor zwei voneinander beabstandete, miteinander
optisch koppelbare Lichtleiter aufweist, wobei einer der Lichtleiter mit der mindestens
einen Lichtquelle optisch gekoppelt ist und beide Lichtleiter mit mindestens einem
jeweiligen Lichtsensor optisch gekoppelt sind, In diesem Fall kann z.B. Wasser für
eine gute Lichtübertragung von einem ersten der Lichtleiter auf einen zweiten der
Lichtleiter sorgen, während z.B. Schaum ebenfalls Licht aus dem ersten Lichtleiter
auskoppelt, jedoch in einem geringeren Grad als das Wasser. Da der Schaum nicht durchsichtig
(transparent), sondern durchscheinend (opak) ist, wird aus dem ersten Lichtleiter
in den Schaum ausgekoppeltes Licht nur in einem geringen Maß in den zweiten Lichtleiter
eingekoppelt und hauptsächlich seitlich weggestreut. Der aufgrund des Schaums in den
zweiten Lichtleiter eingekoppelte Lichtanteil ist daher gegen den aufgrund des Wassers
eingekoppelten Lichtanteil vernachlässigbar. Durch einen Vergleich der Lichtstärke
oder ähnlichem an dem Lichtsensor des ersten Lichtleiters und dem Lichtsensor des
zweiten Lichtleiters sind Luft, Wasser und Schaum voneinander sensorisch separierbar.
Insbesondere können so eine Schaummenge bestimmt und der Füllstand der Flüssigkeit
genauer bestimmt werden. Die Kenntnis der Schaummenge kann z.B. zur Bestimmung eines
Zeitpunkts verwendet werden, an dem Reinigungsmittel aus einer Wäsche ausgewaschen
ist (geringe Schaumbildung). Mit weiteren Dimensionen der optischen Messung lassen
sich noch weitere optische Eigenschaften der Medien (Flüssigkeit, Schaum usw.) in
dem Hausgerät erfassen, etwa die Trübung. Die Trübung kann beispielsweise durch eine
Absorption von Licht durch eine vorbestimmte, mit der Flüssigkeit gefüllte Absorptionsstrecke
bestimmt werden. Die Absorptionsstrecke kann beispielsweise einer Füllstandsmessstrecke
in dem optischen Füllstandssensor entsprechen. Das Trübungssensorprinzip kann somit
in den optischen Füllstandssensor integriert werden.
[0036] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Lichtleiter einen stufigen
oder diskontinuierlichen Aufbau aufweist. Der stufige Aufbau ermöglicht eine Messung
auch bei einer starken Verschmutzung und unter widrigen Umgebungsbedingungen durch
ein Erkennen und Zählen entsprechender Stufen in dem Messsignal, beispielsweise mit
definierten Messpunkten jeweils an den Stufen und einer Interpolation dazwischen.
[0037] Der stufige Aufbau kann insbesondere eine stufige Struktur einer Außenseite oder
Oberfläche des Lichtleiters umfassen. Die Außenseite oder Oberfläche des Lichtleiters
kann beispielsweise in Form mindestens einer periodischen Funktion gestaltet sein,
insbesondere entlang einer Längsausrichtung des Lichtleiters. Die periodische Funktion
kann beispielsweise eine Sinusfunktion, eine Dreieckfunktion oder eine Rechteckfunktion
sein. Die periodische Funktion prägt sich dem Verlauf des Lichtsignals durch ihren
unterschiedlichen Grad der Lichtauskopplung auf. Eine Verschmutzung der Oberfläche
des Lichtleiters kann zwar die messbare Lichtstärke oder ähnliches insgesamt abschwächen,
die Breite der Stufen verändert sich durch die Verschmutzung aber nur unwesentlich
und ist weiterhin gut detektierbar.
[0038] Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Hausgerät mindestes zwei optische Füllstandssensoren
unterschiedlicher Art sowie mindestens eine Auswerteeinheit zum gemeinsamen Auswerten
der von den mindestes zwei optischen Füllstandssensoren empfangenen Messdaten aufweist.
Dadurch können weitere Informationen über einen Zustand der Flüssigkeit und/oder des
Hausgeräts gewonnen werden.
[0039] Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist,
auf der Grundlage der Messdaten einen Schwingungszustand der Flüssigkeit und/oder
des Hausgeräts zu bestimmen. Dabei wird ausgenutzt, dass die optische Messung eine
sehr schnelle Erfassung von Messwerten ermöglicht. Es erfolgt praktisch keine durch
das Messprinzip bedingte Glättung der Messsignale. So ist es bei einem gegebenem Füllstand
möglich, einen Schwingungszustand schwingender und mit der Flüssigkeit (fluid)mechanisch
gekoppelter Teile des Hausgeräts bezüglich einer Phase und Amplitude aus einer Schwingung
(insbesondere einem periodischen Schwappen (einer starken Bewegung der Wasseroberfläche
aufgrund einer Schwingsystemdynamik)) der Flüssigkeit abzuleiten. Diese Information(en)
können z.B. für eine intelligente Wäscheverteilung (d.h., ein mit speziellen Algorithmen
gesteuertes Reversieren der Trommel für eine Neuverteilung der Wäsche) verwendet werden.
So lässt insbesondere eine paarweise Verwendung optischer Füllstandssensoren an unterschiedlichen
Stellen in einem Laugenbehälter eine Erfassung von Diagonalunwuchten zu, die mit herkömmlichen
3D-Sensoren allein nicht oder nur schwer erfassbar sind. Insbesondere können zwei
oder mehr Sensoren eine Bewegung einer Oberfläche der Flüssigkeit besser erfassen,
was wiederum Rückschlüsse auf eine Diagonalunwucht zulässt.
[0040] Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, auf
der Grundlage der Messdaten mindestens eine fluidmechanische Eigenschaft der Flüssigkeit,
insbesondere eine Viskosität, zu bestimmen. Der optische Füllstandssensor ist insbesondere
ausreichend schnell, um auch schwingende oder schwappende Füllstände oder Wasserstände
zu erfassen.
[0041] Eine Mittelwertbildung zur Ermittlung des (mittleren) Füllstands kann beispielsweise
durch eine Filterung des Messsignals erfolgen; neben analogen Filtern kommen insbesondere
auch digitale Filter, Softwarefilter oder ähnliches in Frage. Alternativ kann z.B.
ein mechanisches Tiefpasssystem verwendet werden, beispielsweise durch die bereits
oben beschriebene räumliche Trennung des Flüssigkeitsbehälters und des optischen Füllstandssensors
und deren hydraulische Verbindung nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, bei
der der Füllstand in dem Messrohr eine Schwingung der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter
praktisch nicht nachvollzieht. Insbesondere bei einer logischen Filterung, z.B. durch
eine Elektronik und/oder eine Software, lässt sich aus dem den Schwingungen bzw. aus
dem Schwappen der Flüssigkeit auch Information zu (fluid)mechanischen Daten aus dem
Messsignal extrahieren, beispielsweise eine Viskosität der Flüssigkeit, z.B. Waschlauge.
Die Viskosität wiederum kann als eine Eingangsgröße zur Feststellung einer Reinheit
der Flüssigkeit verwendet werden. Dabei kann ausgenutzt werden, dass nach dem Hagen-Poiseuilleschen
Gesetz eine Strömungsgeschwindigkeit in einem Rohr (unter laminaren Bedingungen) invers
proportional zu der Viskosität der Flüssigkeit ist. Aus einer Messung einer Fließgeschwindigkeit
oder einem Abklingen einer Schwingung im einem Rohrsystem oder ähnlichen Daten lässt
sich daher auf die Viskosität zurückschließen.
[0042] Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist,
auf der Grundlage der Messdaten mindestens einen Verschmutzungsparameter des wasserführenden
Hausgeräts zu bestimmen und auf dessen Grundlage mindestens einen zur Beseitigung
einer Verschmutzung des wasserführenden Hausgeräts vorgesehenen Schritt anzustoßen.
[0043] So können Referenz- bzw. Kompensationssignale des optischen Füllstandsensors zum
Erkennen von Verschmutzungen der Maschine verwendet werden. Beispielsweise kann eine
Verkalkung des Lichtleiters durch eine verstärkte Lichtauskopplung an den Reflexionsstellen
im Vergleich zu einem nicht verkalkten Lichtleiter erkannt werden, insbesondere mittels
einer Referenzmessung in einem unbefüllten Zustand, z.B. vor einem Einlaufenlassen
von Wasser zu Beginn eines Waschgangs oder eines Spülgangs. Dazu kann beispielsweise
eine einzelne Referenzmessung Informationen über einen Grad an Belegung mit Verschmutzungen
des Lichtleiters liefern, nicht aber über deren Verteilung. Durch einen Vergleich
mit der für den neuen unverschmutzten Lichtleiter bekannten Lichtauskopplung lässt
sich auf eine durchschnittliche Verschmutzung des Lichtleiters schließen. Aus den
bereits oben erwähnten spektroskopischen Messungen oder Messungen bei definierten
Wasserständen lassen sich zusätzliche Informationen über eine vertikale Verteilung
der Verschmutzung gewinnen.
[0044] Die zur Beseitigung der Verschmutzung vorgesehenen Schritte können z.B. ein Durchführung
eines Selbstreinigungsprogramms und/oder ein Ausgeben eines Hinweises, z.B. eines
Wartungshinweises oder ähnlichem, an einen Nutzer umfassen. Je nach Anzahl der erfassten
Dimensionen des optischen Füllstandssensors lassen sich neben Aussagen über den Grad
der Verschmutzung auch Informationen zu deren Homogenität und Verteilung (z.B. mit
einer Verkalkung mit einem deutlichem Schwerpunkt in einem unteren Bereich) und zu
deren zeitlicher Entwicklung gewinnen und zur Steuerung des Hausgeräts nutzen.
[0045] Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine optische Füllstandssensor,
insbesondere dessen mindestens ein Lichtleiter, in einem Zuströmbereich von Frischwasser
des Hausgeräts angeordnet ist. Durch das einströmende Frischwasser kann der optische
Füllstandssensor von Verunreinigungen freigespült werden, beispielsweise um eine präzise
Erfassung von Schaum zu ermöglichen. Eventuell kann für eine besonders präzise Messung
der Frischwasserzulauf (kurzzeitig) unterbrochen werden. Der freispülbare Sensor kann
insbesondere als eine Referenz (etwa zur Erfassung eines Maschinenzustands) zusammen
mit einem zweiten optischen Füllstandssensor an einer nicht freispülbaren Stelle verwendet
werden.
[0046] Ganz allgemein ist die Füllstandsmessung nicht auf eine wasserbasierte Flüssigkeit
beschränkt, sondern kann z.B. auch für flüssige Reinigungsmittel usw. verwendet werden.
Entsprechend ist die Erfindung nicht auf wasserführende Hausgeräte beschränkt.
[0047] Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters,
insbesondere eines Füllstands, einer Flüssigkeit in einem Hausgerät mit den weiteren
Merkmalen des Anspruchs 14, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte
aufweist:
- Einkoppeln von Licht in mindestens einen Lichtleiter, wobei der mindestens eine Lichtleiter
zumindest teilweise von der Flüssigkeit benetzbar ist;
- Auskoppeln von Licht aus dem mindestens einen Lichtleiter in mindestens einen Lichtsensor
und
- Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters, insbesondere eines Wasserstands, der
Flüssigkeit in dem Hausgerät auf der Grundlage von Messdaten des mindestens einen
Lichtsensors.
[0048] Mit dem Verfahren wird als Zustandsparameter ein Brechungsindex der den Lichtleiter
umgebenden Flüssigkeit bestimmt.
[0049] Die Aufgabe kann insbesondere analog zu dem oben beschriebenen Hausgerät weiter ausgestaltet
werden.
[0050] Die Erfindung weist unter anderem die Vorteile auf, dass sich bei einer gleichzeitig
hohen Integrationsdichte ein Kostenvorteil und eine geringere Bauteilanzahl gegenüber
klassischen Sensoren ergibt. Ein paralleles Vermessen über verschiedene optische Prinzipien
(z.B. Auskopplung vs. Einkopplung, verschiedene Wellenlängen usw.) ermöglicht ein
Erfassen mehrerer Dimensionen mit zusätzlichen Informationen zu Art, Menge und Verteilung
der Medien in Mehrmediensystemen (z.B. Wasser-Schaum-Luft). Eine Nullmessung kann
außerdem eine Information über einen Verschmutzungsgrad der Messeinrichtung und damit
z.B. bei einer Waschmaschine über den Laugenbehälter. Ein Einbeziehen zeitlicher Aspekte
liefert weitere Informationen zum dem System (z.B. eine Viskosität der Flüssigkeit).
[0051] In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch
genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende
Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
- Fig.1
- zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig.2
- zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig.3
- zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors gemäß einer dritten Ausführungsform;
- Fig.4
- zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors gemäß einer vierten Ausführungsform;
- Fig.5
- zeigt eine Auftragung einer durch den optischen Füllstandssensor gemäß der vierten
Ausführungsform detektierten Lichtstärke in Abhängigkeit von einem Füllstand;
- Fig.6
- zeigt in Seitenansicht einen Laugenbehälter einer Waschmaschine mit drei möglichen
Lichtleitern.
[0052] Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Der optische Füllstandssensor
1 weist einen zumindest teilweise mit Flüssigkeit F benetzbaren stabförmigen Lichtleiter
2 aus PMMA der Länge L auf, welcher hier senkrecht in einem mittels der Flüssigkeit
F befüllbaren Flüssigkeitsbehälter, z.B. in einem Laugenbehälter einer Waschmaschine,
steht. Ein von der Flüssigkeit F umgebener oder benetzter Längeabschnitt des Lichtleiters
2 entspricht einem Füllstand h.
[0053] Über eine erste Deckfläche oder Endfläche 3 des Lichtleiters 2 ist Licht in den Lichtleiter
2 einkoppelbar, wie hier durch den einzelnen Lichtstrahl S angedeutet. Die erste Endfläche
3 ist nicht mit der Flüssigkeit benetzbar. Der in den Lichtleiter 2 einkoppelbare
Lichtstrahl S wird hier von einer Leuchtdiode 4 erzeugt und ist im Wesentlichen monochrom.
[0054] Der Lichtstrahl S durchläuft den Lichtleiter 2 und wird, da er schräg zu der Längsachse
des Lichtleiters 2 läuft, mehrmals an der Seitenwand oder Mantelfläche 5 des Lichtleiters
2 totalreflektiert, bis er an der anderen, zweiten Endfläche 6 austritt oder auskoppelt
und auf einen Lichtsensor 7 fällt. Die zweite Endfläche 6 ist ebenfalls nicht durch
die Flüssigkeit F benetzbar. Die Totalreflexion ist dann, wenn die Mantelfläche 5
an Reflexionsstellen trocken oder nicht mit der Flüssigkeit F benetzt ist, im Wesentlichen
verlustfrei oder gering verlustbehaftet und dann, wenn die Mantelfläche 5 am Ort der
Totalreflexion nass oder mit der Flüssigkeit F benetzt ist, im Wesentlichen stärker
verlustbehaftet. Bei der verlustbehafteten Totalreflexion wird ein gewisser Anteil
des auf die Mantelfläche 5 von innen auftreffenden Lichts S als Streulicht T nach
außen abgegeben.
[0055] Die von dem Lichtsensor 7 detektierte Lichtstärke ist somit eindeutig abhängig von
dem Füllstand h bzw. dem relativen Füllstand h / L. So kann eine mit dem Lichtsensor
7 funktional gekoppelte Auswerteeinheit 8, z.B. eine Steuereinheit eines Hausgeräts
9, aus den Messdaten des Lichtsensors 7 die Füllhöhe h bestimmen. Dazu kann die Auswerteeinheit
8 z.B. eine oder mehrere Kennlinien oder Nachschlagetabellen verwenden, welche die
Messdaten des Lichtsensors 7 mit dem Füllstand h in Beziehung setzen.
[0056] Die Leuchtdiode 4 und/oder der Lichtsensor 7 können im Wesentlichen direkt an dem
Lichtleiter 2 oder beabstandet davon angebracht sein.
[0057] Die Leuchtdiode 4 und der Lichtsensor 7 können an einer gleichen Endfläche 3 oder
6 angeordnet sein, insbesondere auf einem gleichen Träger, wobei der Lichtsensor 7
dann Licht detektiert, welches an der anderen Endfläche 6 bzw. 3 zurückreflektiert
worden ist und somit den Lichtleiter 2 zweimal durchlaufen hat. Diese Anordnung ist
besonders kompakt und weist eine erhöhte Messgenauigkeit auf. Zur Verringerung von
Lichtverlusten an der das Licht zurückreflektierenden Endfläche 3 oder 6 kann diese
Endfläche 3 oder 6 verspiegelt sein. Die Leuchtdiode 4 und der Lichtsensor 7 können
insbesondere eine gemeinsame optische Transceiver-Einheit bilden, siehe auch Fig.2.
Die Transceiver-Einheit kann auch eine Elektronik aufweisen, z.B. zur Ansteuerung
der Leuchtdiode 4 und/oder für eine Aufbereitung oder Verarbeitung der Signale des
Lichtsensors 7.
[0058] Das Hausgerät 9 kann insbesondere ein wasserführendes Hausgerät wie ein Wäschereinigungsgerät
(Waschmaschine, Waschtrockner usw.) sein. Die Flüssigkeit F kann dann insbesondere
eine wasserbasierte Flüssigkeit, insbesondere eine Lauge oder Spülwasser, sein.
[0059] Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Füllstandssensor 11
ist ein integraler Teil einer optischen Messeinheit 12, welche zusätzlich ein Messrohr
13 und einen Flüssigkeitskanal 14 aufweist. Das Messrohr 13 ist mittels des Flüssigkeitskanals
14 nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren mit einem Flüssigkeitsbehälter 15
eines Hausgeräts 16 hydraulisch verbunden. Dadurch entspricht ein Füllstand oder Pegel
in dem Messrohr 13 einem Füllstand oder Pegel in dem Flüssigkeitsbehälter 15. Der
Flüssigkeitsbehälter 15 ist hier ein Laugenbehälter eines Wäschereinigungsgeräts.
[0060] Der Lichtleiter 17 des optischen Füllstandssensors 11 stellt gleichzeitig eine Seitenwand
18 des Messrohrs 13 dar, und beide Funktionselemente 17, 13 können einstückig hergestellt
werden, insbesondere mittels eines Kunststoffspritzverfahrens. Das Messrohr 13 ist
hier als eine Küvette mit planparallelen Seitenwänden ausgestaltet. Die optische Messeinheit
12 weist eine Aussparung 12a zur Aufnahme eines optischen Transceivers 19 auf. Der
optische Transceiver 19 ist direkt angrenzend auf eine Licht(ein- und aus-)-Kopplungsfläche
20 des Lichtleiters gerichtet. Die Lichtkopplungsfläche 20 kann zur Formung des Lichtstrahls
für eine hohe Lichtausbeute als ein optisches Element ausgestaltet sein, z.B. linsenförmig.
Eine entgegengesetzte Endfläche 21 des Lichtleiters 17 dient als eine Reflexionsfläche
und kann für eine hohe Lichtausbeute z.B. verspiegelt sein. Der optische Transceiver
19 kann vor einer Montage der optischen Messeinheit in dem Hausgerät in die Aussparung
12a vormontiert werden.
[0061] Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors 21 gemäß einer dritten Ausführungsform zur Verwendung in einem Hausgerät
24. Der optische Füllstandssensor 21 weist nun zwei voneinander beabstandete, miteinander
optisch koppelbare Lichtleiter 22, 23 auf. Die beiden Lichtleiter 22, 23 weisen die
gleiche Form und das gleiche Grundmaterial auf und sind parallel sowie benachbart
zueinander ausgerichtet.
[0062] Der erste Lichtleiter 22 ist ähnlich wie bei dem optischen Füllstandssensor 1 mit
der Leuchtdiode 4 durch die erste Endfläche 3a optisch gekoppelt und ist mit einem
ersten Lichtsensor 7a durch die gegenüberliegende Endfläche 6a gekoppelt.
[0063] Der zweite Lichtleiter 23 weist an seiner zweiten Endfläche 6b einen Lichtsensors
7b auf, jedoch keine Leuchtdiode. Die erste Endfläche 6b ist hingegen verspiegelt,
damit darauf von innen einfallendes Licht zurückreflektiert wird und in Richtung der
zweiten Endfläche 6b laufen kann. Um die Ausbeute an Licht in dem zweiten Lichtsensor
7b hoch zu halten, ist der zweite Lichtleiter 23 mit mindestens einem Leuchtstoff
(Fluoreszenzfarbstoff, engl. 'phosphor') versetzt. Eingekoppeltes Licht wird durch
den Leuchtstoff in der Frequenz verringert (sog. 'Downconversion'), wodurch sich der
Totalreflexionswinkel einhergehend mit einer verringerten Austrittswahrscheinlichkeit
oder Verlust verändert.
[0064] Zusätzlich zu einer Messung der Lichtschwächung wird nun das während einer Reflexion
in dem ersten Lichtleiter 22 austretende Licht (welches vorher dem nicht weiter genutzten
Streulicht entspricht) durch die Flüssigkeit F laufend seitlich in den zweiten Lichtleiter
23 eingekoppelt. Die an dem zweiten Lichtleiter 23 gemessene Lichtstärke o.ä. steigt
folglich mit zunehmendem Pegelstand oder Füllstand h der Flüssigkeit F.
[0065] Der optischen Füllstandssensor 21 kann hier beispielsweise dazu verwendet werden,
Luft A, Flüssigkeit F und Schaum B quantitativ zu erfassen.
[0066] In diesem Fall ergibt die zwischen den Lichtleitern 22, 23 stehende Flüssigkeit F
eine gute Lichtübertragung auf den zweiten Lichtleiter 23. Durch den Schaum B hingegen
wird zwar verstärkt Licht aus dem ersten Lichtleiter 22 auskoppelt (wenn auch nicht
in dem gleichen Maße wie durch die Flüssigkeit F), aber dann durch den Schaum B gestreut
und nur vernachlässigbar in den zweiten Lichtleiter 23 eingekoppelt. Durch einen Vergleich
der Lichtstärke der beiden Lichtsensoren7a und 7b, insbesondere in Bezug auf die ursprünglich
eingekoppelte Lichtstärke, kann ein Streuverlust durch den Schaum B abgeschätzt werden.
Der Einfluss des Schaums B kann dann wiederum zur Korrektur einer Füllstandbestimmung,
welche z.B. mittels des ersten Lichtleiters 22 durchgeführt wird, herangezogen werden.
Die Kenntnis der Schaummenge oder Schaumhöhe kann zudem als eine Eingangsgröße zur
Steuerung eines Betriebszyklus des Hausgeräts 24 verwendet werden, beispielsweise
für eine Bestimmung eines Zeitpunkts, an dem Reinigungsmittel aus einer Wäsche ausgewaschen
ist.
[0067] Fig.4 zeigt als Schnittdarstellung in Seiteneinsicht eine Prinzipskizze eines optischen
Füllstandssensors 31 gemäß einer vierten Ausführungsform. Der Lichtleiter 32 des optischen
Füllstandssensors 31 ist nun zumindest an einem Seitenbereich (hier: der Mantelfläche
34) mit einer in einer Längserstreckung stufigen, insbesondere rechteckförmigen, Struktur
33 versehen. Diese Struktur kann bei einem Lichtleiter 32 beispielsweise durch eine
regelmäßige Einbringung von umlaufenden Nuten in die Mantelfläche 34 des Lichtleiters
32 erreicht werden.
[0068] Der in Längsausrichtung des Lichtleiters 31 rechteckige Oberflächenverlauf prägt
sich dem Verlauf des Lichtsignals an dem Lichtsensor 7 durch seinen unterschiedlichen
Grad der Lichtauskopplung auf. Fig.5 zeigt eine dazu passende Auftragung einer durch
den optischen Füllstandssensor 31 detektierten Lichtstärke I in Abhängigkeit von einem
Füllstand h, jeweils in beliebigen Einheiten. Eine Verschmutzung der Mantelfläche
34 des Lichtleiters 31, z.B. durch eine Verkalkung oder eine Ablagerung von Schmutzpartikeln,
kann zwar die messbare Lichtstärke o.ä. insgesamt abschwächen, die Breite der Stufen
verändert sich durch die Verschmutzung aber nur unwesentlich und ist weiterhin gut
detektierbar.
[0069] Fig.6 zeigt in Seitenansicht einen Laugenbehälter 41 einer Waschmaschine 42 mit drei
möglichen Lichtleitern 43, 44, 45.
[0070] Der Lichtleiter 43 weist einen zu einer Innenseite 46 des Laugenbehälters 41 konform
gekrümmten Teil 43a aus, welcher nach unten durch den Sumpf 47 des Laugenbehälters
41 weitergeführt wird. An einem unteren freien Ende des Lichtleiters 43 außerhalb
des Laugenbehälters 41 ist ein optischer Transceiver 19 angeordnet. Durch den Lichtleiter
43 kann somit ein Füllstand h, z.B. einer Lauge, bestimmt werden. Ein durch die in
Befüllungsrichtung nichtlineare Gestaltung nichtlinearer Zusammenhang zwischen dem
Füllstand h und dem an dem Transceiver 19 empfangenen Licht bzw. der Lichtabschwächung
kann in der Auswerteeinheit 8 berücksichtigt werden, z.B. durch eine Verwendung entsprechender
Korrekturen, z.B. Kennlinien.
[0071] Der Lichtleiter 43 kann zumindest bezüglich seines gekrümmten Teils 43a als eine
Folie ausgestaltet sein. Die Verwendung der Folie ermöglicht eine besonders kostengünstige,
platzsparende und einfach zu montierende Ausgestaltung.
[0072] Alternativ oder zusätzlich kann ein Lichtleiter 44 verwendet werden, welcher ähnlich
dem Lichtleiter 43 aufgebaut ist, jedoch an einer Außenseite 48 des Laugenbehälters
41 flächig kontaktierend angebracht ist. Dazu ist zumindest der vor dem Lichtleiter
44 befindliche Bereich des Laugenbehälters 41 für die bei der optischen Messung verwendete(n)
Wellenlänge(n) lichtdurchlässig, insbesondere im Wesentlichen transparent. Alternativ
kann ein für die bei der optischen Messung verwendete(n) Wellenlänge(n) lichtdurchlässiger
integraler Bereich des Laugenbehälters 41 als ein Lichtleiter des optischen Füllstandsmessers
dienen.
[0073] Die Lichtleiter 43 und 44 weisen den Vorteil auf, dass sie sich zwischen den Mantelflächen
des Laugenbehälters und einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten Waschtrommel
positionieren lassen.
[0074] Der Lichtleiter 45 ist ein geradliniger, aufrecht stehender Lichtleiter, welcher
ebenfalls innerhalb des Laugenbehälters zwischen dem Laugenbehälter und der Waschtrommel
positioniert, außerhalb des Laugenbehälters oder in den Laugenbehälter integriert
sein kann. Auch der Lichtleiter 45 kann als ein Volumenelement, z.B. als ein stabförmiges
Element, oder als eine Folie ausgebildet sein.
[0075] Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
[0076] So kann anstelle der Leuchtdiode auch jede andere geeignete Lichtquelle verwendet
werden, z.B. eine Laserdiode oder eine breitstrahlende Lichtquelle mit einem nachgeschalteten
Filter. Es wird allgemein bevorzugt, dass das eingestrahlte Licht schmalbandig ist.
Bezugszeichenliste
[0077]
- 1
- optischer Füllstandssensor
- 2
- Lichtleiter
- 3
- erste Endfläche des Lichtleiters
- 4
- Leuchtdiode
- 5
- Mantelfläche des Lichtleiters
- 6
- zweite Endfläche des Lichtleiters
- 7
- Lichtsensor
- 8
- Auswerteeinheit
- 9
- Hausgerät
- 11
- Füllstandssensor
- 12
- optische Messeinheit
- 12a
- Aussparung
- 13
- Messrohr
- 14
- Flüssigkeitskanal
- 15
- Flüssigkeitsbehälter
- 16
- Hausgerät
- 17
- Lichtleiter
- 18
- Seitenwand des Messrohrs
- 19
- optischer Transceiver
- 20a
- Lichtkopplungsfläche des Lichtleiters
- 20b
- Endfläche des Lichtleiters
- 21
- optischer Füllstandssensor
- 22
- erster Lichtleiter
- 23
- zweiter Lichtleiter
- 24
- Hausgerät
- 31
- optischer Füllstandssensor
- 32
- Lichtleiter
- 33
- stufige Struktur
- 34
- Mantelfläche des Lichtleiters
- 41
- Laugenbehälter
- 42
- Waschmaschine
- 43
- Lichtleiter
- 43a
- gekrümmter Teil des Lichtleiters
- 44
- Lichtleiter
- 44a
- gekrümmter Teil des Lichtleiters
- 45
- Lichtleiter
- 46
- Innenseite des Laugenbehälters
- 47
- Sumpf
- 48
- Außenseite des Laugenbehälters
- h
- Füllstand
- L
- Länge des Lichtleiters
- S
- Lichtstrahl
- T
- Streulicht
1. Hausgerät (9; 16; 24; 42), insbesondere Wäschereinigungsgerät, aufweisend mindestens
einen optischen Flüssigkeitsmesser (1; 11; 21; 31), der
- mindestens einen zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit (F) benetzbaren Lichtleiter
(2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45),
- mindestens eine Lichtquelle (4), mittels der Licht (S) in den Lichtleiter (2; 17;
22, 23; 32; 43, 44, 45) einkoppelbar ist, und
mindestens einen Lichtsensor (7; 7a, 7b) zum Detektieren von aus dem Lichtleiter ausgekoppeltem
Licht aufweist.
und das Hausgerät (9; 16; 42) mindestens eine Auswerteeinheit (8) aufweist, die zum
Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters der Flüssigkeit (F) in dem Hausgerät
(9; 16; 42) auf der Grundlage der von dem mindestens einen Lichtsensor (7, 7a, 7b)
empfangenen Messdaten ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zustandsparameter ein Brechungsindex der den Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43,
44, 45) umgebenden Flüssigkeit ist.
2. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die mindestens eine Lichtquelle (4) Licht mehrerer Wellenlängen in den mindestens
einen Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) einkoppelt,
- der mindestens eine Lichtsensor (7; 7a, 7b) Licht dieser mehreren Wellenlängen detektiert
und
- die Auswerteeinheit (8) dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage der von dem mindestens
einen Lichtsensor (7; 7a, 7b) empfangenen Messdaten für die mehreren Wellenlängen
den Brechungsindex der den Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) umgebenden
Flüssigkeit festzustellen.
3. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (9; 16; 42) ein Wäschereinigungsgerät ist und der Lichtleiter (2; 17;
22, 23; 32; 43, 44, 45) zumindest abschnittweise an einer Innenseite eines Laugenbehälters
(41) angeordnet ist.
4. Hausgerät (42) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (43, 43a) eine auf die Innenseite (46) des Laugenbehälters (41) aufgebrachte
Folie ist.
5. Hausgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät ein Wäschereinigungsgerät ist und der Lichtleiter in den Laugenbehälter
integriert ist.
6. Hausgerät (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der optische Flüssigkeitsmesser (21) zwei voneinander beabstandete, miteinander
optisch koppelbare Lichtleiter (22, 23) aufweist, wobei
- einer der Lichtleiter (22) mit der mindestens einen Lichtquelle (4) optisch gekoppelt
ist und
- zumindest der andere der Lichtleiter (23), insbesondere beide Lichtleiter (22, 23),
mit mindestens einem Lichtsensor (7a, 7b) optisch gekoppelt sind.
7. Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lichtleiter (32) einen stufigen Aufbau aufweist.
8. Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät mindestens zwei optische Flüssigkeitsmesser (22, 23) unterschiedlicher
Art sowie mindestens eine Auswerteeinheit (8) zum gemeinsamen Auswerten der von den
mindestens zwei optischen Flüssigkeitsmesser (22, 23) empfangenen Messdaten aufweist.
9. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage der Messdaten einen
Füllstand (h) in dem Hausgerät (9; 16; 24; 42) zu bestimmen.
10. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage der Messdaten einen
Schwingungszustand des Hausgeräts (9; 16; 24; 42) zu bestimmen.
11. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit
(8) dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage der Messdaten mindestens eine fluidmechanische
Eigenschaft der Flüssigkeit, insbesondere eine Viskosität, zu bestimmen.
12. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit
(8) dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage der Messdaten mindestens einen Verschmutzungsparameter
des Hausgeräts (9; 16; 24; 42) zu bestimmen und auf dessen Grundlage mindestens einen
zur Beseitigung einer Verschmutzung des Hausgeräts (9; 16; 24; 42) vorgesehenen Schritt
anzustoßen.
13. Hausgerät (9; 16; 24; 42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens
eine optische Flüssigkeitsmesser, insbesondere dessen mindestens ein Lichtleiter,
in einem Zuströmbereich von Frischwasser des wasserführenden Hausgeräts angeordnet
ist.
14. Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters einer Flüssigkeit (F)
in einem Hausgerät (9; 16; 24; 42), welches mindestens eine Auswerteeinheit (8) zum
Bestimmen des mindestens einen Zustandsparameters der Flüssigkeit (F) in dem Hausgerät
(9; 16; 42) und mindestens einen optische Flüssigkeitsmesser (1; 11; 21; 31) aufweist,
wobei der optische Flüssigkeitsmesser (1; 11; 21; 31)
- mindestens einen zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit (F) benetzbaren Lichtleiter
(2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45),
- mindestens eine Lichtquelle (4), mittels der Licht (S) in den Lichtleiter (2; 17;
22, 23; 32; 43, 44, 45) einkoppelbar ist und
mindestens einen Lichtsensor (7; 7a, 7b) zum Detektieren von aus dem Lichtleiter ausgekoppeltem
Licht aufweist,
und wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- Einkoppeln von Licht (S) in den mindestens einen Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32;
43, 44, 45),
- Auskoppeln von Licht aus dem mindestens einen Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43,
44, 45) in den mindestens einen Lichtsensor (7; 7a, 7b) und
- Bestimmen mindestens eines Zustandsparameters der Flüssigkeit (F) in dem Hausgerät
(9; 16; 24; 42) mittels der Auswerteeinheit (8) auf der Grundlage von Messdaten des
mindestens einen Lichtsensors (7; 7a, 7b),
dadurch gekennzeichnet, dass
als Zustandsparameter ein Brechungsindex der den Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43,
44, 45) umgebenden Flüssigkeit bestimmt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch die weiteren Schritte,
- Einkoppeln von Licht mehrerer Wellenlängen der mindestens eine Lichtquelle (4) in
den mindestens einen Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45),
- Detektieren von Licht dieser mehreren Wellenlängen mit dem mindestens einen Lichtsensor
(7; 7a, 7b) und
- Feststellen des Brechungsindex' der den Lichtleiter (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44,
45) umgebenden Flüssigkeit mit der Auswerteeinheit (8) auf der Grundlage der von dem
mindestens einen Lichtsensor (7; 7a, 7b) empfangenen Messdaten für die mehreren Wellenlängen
festzustellen.
1. Household device (9; 16; 24; 42), in particular laundry cleaning appliance, having
at least one optical liquid meter (1; 11; 21; 31), which has
- at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) which can be wetted at
least partially with a liquid (F),
- at least one light source (4), by means of which light (S) can be coupled into the
light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45), and
- at least one light sensor (7; 7a, 7b) for detecting light coupled out of the light
guide, and the household appliance (9; 16; 42) has at least one evaluation unit (8),
which is embodied to determine at least one status parameter of the liquid (F) in
the household appliance (9; 16; 42) on the basis of the measurement data received
by the at least one light sensor (7; 7a, 7b),
characterised in that
the status parameter is a refraction index of the liquid surrounding the light guide
(2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45).
2. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to claim 1,
characterised in that
- the at least one light source (4) couples light of various wavelengths into the
at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45),
- the at least one light sensor (7; 7a, 7b) detects light of these various wavelengths
and
- the evaluation unit (8) is designed to determine the refraction index of the liquid
surrounding the light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) on the basis of the measurement
data received by the at least one light sensor (7; 7a, 7b).
3. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to claim 1 or 2, characterised in that the household appliance (9; 16; 42) is a laundry cleaning appliance and the light
guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) is arranged at least in sections on an interior
of a tub (41).
4. Household appliance (42) according to claim 3, characterised in that the light guide (43, 43a) is a film attached to the interior (46) of the tub (41).
5. Household appliance according to claim 1 or 2, characterised in that the household appliance is a laundry cleaning appliance and the light guide is integrated
into the tub.
6. Household appliance (24) according to one of the preceding claims,
characterised in that
- the optical liquid meter (21) has two light guides (22, 23) which are at a distance
from one another and can be optically coupled with one another,
- one of the light guides (22) is optically coupled to the at least one light source
(4) and
- at least the other of the light guides (23), in particular both light guides (22,
23), are optically coupled to at least one light sensor (7a, 7b).
7. Household appliance according to one of the preceding claims, characterised in that the at least one light guide (32) has a stepped design.
8. Household appliance according to one of the preceding claims, characterised in that the household appliance has at least two optical liquid meters (22, 23) of a different
type and at least one evaluation unit (8) for jointly evaluating the measurement data
received by the at least two optical liquid meters (22, 23).
9. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation unit is designed to determine a fill level (h) in the household appliance
(9; 16; 24; 42) on the basis of the measurement data.
10. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to one of the preceding claims, characterised in that the evaluation unit is designed to determine an oscillation state of the household
appliance (9; 16; 24; 42) on the basis of the measurement data.
11. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to one of the preceding claims,
wherein the evaluation unit (8) is designed to determine at least one fluid-mechanical
property of the liquid, in particular a viscosity, on the basis of the measurement
data.
12. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to one of the preceding claims,
wherein the evaluation unit (8) is designed to determine at least one soiling parameter
of the household appliance (9; 16; 24; 42) and on the basis of the measurement data
and on its basis to initiate at least one step provided to eliminate a soiling of
the household appliance (9; 16; 24; 42).
13. Household appliance (9; 16; 24; 42) according to one of the preceding claims,
wherein the at least one optical liquid meter, in particular its at least one light
guide, is arranged in an inflow region of fresh water of the water-conducting household
appliance.
14. Method for determining at least one status parameter of a liquid (F) in a household
appliance (9; 16; 24; 42), which has at least one evaluation unit (8) for determining
the at least one status parameter of the liquid (F) in the household appliance (9;
16; 42) and at least one optical liquid meter (1; 11; 21; 31), wherein the optical
liquid meter (1; 11; 21; 31) has
- at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) which can be wetted at
least partially with a liquid (F),
- at least one light source (4), by means of which light (S) can be coupled into the
light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) and
- at least one light sensor (7; 7a, 7b) for detecting light coupled out from the light
guide,
and wherein the method has at least the following steps:
- coupling light (S) into the at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44,
45),
- outcoupling light from the at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44,
45) into the at least one light sensor (7; 7a, 7b) and
- determining at least one status parameter of the liquid (F) in the household appliance
(9; 16; 24; 42) by means of the evaluation unit (8) on the basis of measurement data
of the at least one light sensor (7; 7a, 7b),
characterised in that
a refraction index of the liquid surrounding the light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43,
44, 45) is determined as the status parameter.
15. Method according to claim 14,
characterised by the further steps,
- coupling light of various wavelengths of the at least one light source (4) into
the at least one light guide (2; 17; 22, 23; 32; 43, 44, 45),
- detecting light of these various wavelengths with the at least one light sensor
(7; 7a, 7b) and
- establishing the refraction index of the liquid surrounding the light guide (2;
17; 22, 23; 32; 43, 44, 45) with the evaluation unit (8) on the basis of the measurement
data for the various wavelengths received by the at least one light sensor (7; 7a,
7b).
1. Appareil ménager (9, 16, 24, 42), notamment appareil lave-linge, comprenant au moins
un organe de mesure optique de liquide (1, 11, 21, 31), qui comporte
- au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45) pouvant être mouillé
au moins en partie par un liquide (F),
- au moins une source de lumière (4) au moyen de laquelle de la lumière (S) peut être
injectée dans le guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45), et
- au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b) pour détecter la lumière découplée du
guide de lumière,
dans lequel l'appareil ménager (9, 16, 42) comprend au moins un module de traitement
(8) qui est configuré pour déterminer au moins un paramètre d'état du liquide (F)
dans l'appareil ménager (9, 16, 42) sur la base de données de mesure reçues du au
moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b),
caractérisé en ce que le paramètre d'état est un indice de réfraction du liquide entourant le guide de
lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45).
2. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
- la au moins une source de lumière (4) injecte de la lumière de plusieurs longueurs
d'onde dans le au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45),
- le au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b) détecte la lumière de ces plusieurs
longueurs d'onde, et
- le module de traitement (8) est configuré pour déterminer, sur la base des données
de mesure reçues du au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b) pour les plusieurs
longueurs d'onde, l'indice de réfraction du liquide entourant le guide de lumière
(2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45).
3. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil ménager (9, 16, 42) est un appareil lave-linge et le guide de lumière
(2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45) est agencé au moins en partie sur un côté intérieur
de la cuve de lavage (41).
4. Appareil ménager (42) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le guide de lumière (43, 43a) est une feuille appliquée sur le côté intérieur (46)
de la cuve de lavage (41).
5. Appareil ménager selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil ménager est un appareil lave-linge et le guide de lumière est intégré
dans la cuve de lavage.
6. Appareil ménager (24) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
- l'organe de mesure optique de liquide (21) comprend deux guides de lumière (22,
23) espacés l'un de l'autre et pouvant être couplés optiquement l'un avec l'autre,
dans lequel
- l'un des guides de lumière (22) est couplé optiquement à la au moins une source
de lumière (4), et
- au moins l'autre des guides de lumière (23), notamment les deux guides de lumière
(22, 23) sont couplés optiquement à au moins un capteur de lumière (7a, 7b).
7. Appareil ménager selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un guide de lumière (32) comprend une structure étagée.
8. Appareil ménager selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil ménager comprend au moins deux organes de mesure optique de liquide (22,
23) de différent type et au moins un module de traitement (8) destiné à un traitement
commun des données de mesure reçues des au moins deux organes de mesure optique de
liquide (22, 23).
9. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de traitement est configuré pour déterminer un niveau de remplissage (h)
dans l'appareil ménager (9, 16, 24, 42) sur la base des données de mesure.
10. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de traitement est configuré pour déterminer un état vibratoire de l'appareil
ménager (9, 16, 24, 42) sur la base des données de mesure.
11. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel le module de traitement (8) est configuré pour déterminer, sur la base des
données de mesure, une propriété de mécanique des fluides du liquide, notamment une
viscosité.
12. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel le module de traitement (8) est configuré pour déterminer, sur la base des
données de mesure, au moins un paramètre d'encrassement de l'appareil ménager (9,
16, 24, 42) et pour initier sur cette base au moins une étape prévue pour éliminer
un encrassement de l'appareil ménager (9, 16, 24, 42).
13. Appareil ménager (9, 16, 24, 42) selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel le au moins un organe de mesure optique de liquide, notamment son au moins
un guide de lumière est agencé dans une région d'alimentation d'eau courante de l'appareil
ménager acheminant de l'eau.
14. Procédé pour déterminer au moins un paramètre d'état d'un liquide (F) dans un appareil
ménager (9, 16, 24, 42), qui comprend au moins un module de traitement (8) pour déterminer
le au moins un paramètre d'état du liquide (F) dans l'appareil ménager (9, 16, 42)
et au moins un organe de mesure optique de liquide (1, 11, 21, 31), dans lequel l'organe
de mesure optique de liquide (1, 11, 21, 31) comprend
- au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45) pouvant être mouillé
au moins en partie par un liquide (F),
- au moins une source de lumière (4) au moyen de laquelle de la lumière (S) peut être
injectée dans le guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45), et
- au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b) pour détecter la lumière découplée du
guide de lumière,
et dans lequel le procédé comprend au moins les étapes suivantes :
- injection de lumière (S) dans le au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32,
43, 44, 45),
- découplage de la lumière du au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43,
44, 45) dans le au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b), et
- détermination d'au moins un paramètre d'état du liquide (F) dans l'appareil ménager
(9, 18, 24, 42) au moyen du module de traitement (8) sur la base des données reçues
du au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b),
caractérisé en ce qu'en tant que paramètre d'état, un indice de réfraction du liquide entourant le guide
de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45) est déterminé.
15. Procédé selon la revendication 14,
caractérisé par les étapes suivantes :
- injection de lumière de plusieurs longueurs d'onde de la au moins une source de
lumière (4) dans le au moins un guide de lumière (2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45),
- détection de lumière de plusieurs longueurs d'onde par le au moins un capteur de
lumière (7, 7a, 7b), et
- détermination de l'indice de réfraction du liquide entourant le guide de lumière
(2, 17, 22, 23, 32, 43, 44, 45) au moyen du module de traitement (8) sur la base des
données de mesure reçues depuis le au moins un capteur de lumière (7, 7a, 7b) pour
les plusieurs longueurs d'onde.