泳池清洁机器人如何判断在水上还是水下，关键依赖于其光学液位传感器的工作原理。该传感器通过利用光电原理，在机器人运行过程中实时监测水位的变化，进而帮助机器人判断自己所处的环境状态。

光学液位传感器由红外发射管和光敏接收器组成，并且具有特定的棱镜结构，用于实现高效的光线折射检测。在无水状态下，发射管所发出的光通过透镜折射后，全部传导至接收器。由于此时水面以下并没有液体的存在，接收器接收到的光信号较强，传感器水上环境。当传感器检测到水面时，水分的折射作用会改变光线路径，使得光线无法或很少到达接收器，从而改变信号的强度或频率。

基于这种工作原理，当机器人开始工作时，光学液位传感器实时监测水面变化。一旦传感器发出“无水”的信号，机器人便能够识别自己处于水面之上，可能是在池边或水面接近的区域。相反，若传感器检测到水的折射变化，说明机器人已经进入水下。通过这一机制，清洁机器人能够在水上与水下之间切换，确保其清洁工作不受环境变化的干扰。

这种光学液位传感器具有许多优势。内部没有任何机械活动部件，避免了由于摩擦或磨损导致的故障，因此具有较长的使用寿命，免调试、免维护，尤其适用于高频使用的清洁机器人。其次，由于其低功耗设计，机器人能够在长时间工作中保持较高的效率，延长了电池续航时间。光电液位传感器的IP68防水等级确保其能够在恶劣的水下环境中稳定工作，不受水的侵害。

泳池清洁机器人通过光学液位传感器有效判断其所在位置，能够精确地区分在水面上还是水下。这一技术不仅提高了机器人的清洁效率，还确保了其在不同水位和环境下的可靠性和安全性。