BR112018008244B1

BR112018008244B1 - Indicador de nível de líquido

Info

Publication number: BR112018008244B1
Application number: BR112018008244-9A
Authority: BR
Inventors: Michael W. Cumbie; Robert N. K. Browning
Original assignee: Hewlett-Packard Development Company, L.P.
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2021-06-29
Also published as: US20180100753A1; CA3002653C; RU2698480C1; US11366000B2; BR112018008244A2; CA3002653A1; JP7010816B2; SG11201803044XA; US10107667B2; US20200348163A1; AU2015413313A1; HUE048045T2; EP3311126A4; PL3311126T3; EP3311126B1; IL258805A; EP3311126A1; NZ741880A; MX2018005241A; PH12018500876A1

Abstract

indicador de nível de líquido. exemplos fornecem uma série de aquecedores sustentados em profundidades diferentes dentro do volume. uma série de sensores de temperatura são sustentados em profundidades diferentes dentro do volume. os sensores de temperatura emitem sinais indicativos de dissipação de calor a partir dos aquecedores para indicar um nível do líquido dentro do volume.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] Vários dispositivos são atualmente empregados para detectar o nível de um líquido dentro de um volume. Alguns desses dispositivos podem ser relativamente complexos e dispendiosos para fabricar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[002] A Figura 1A é um diagrama de uma porção de uma interface de líquido exemplificativa para um sensor de nível de líquido exemplificativo.

[003] A Figura 1 B é um diagrama de porções de outra interface de líquido exemplificativa para um sensor de nível de líquido exemplificativo.

[004] A Figura 2 é um fluxograma de um método exemplificativo para determinar um nível de líquido com o uso do sensor de nível de líquido da Figura 1.

[005] A Figura 3 é um diagrama de um sistema de detecção de nível de líquido exemplificativo.

[006] A Figura 4 é um diagrama de um sistema de abastecimento de líquido exemplificativo que inclui o sistema de detecção de nível de líquido da Figura 3.

[007] A Figura 5 é um diagrama de outro sistema de abastecimento de líquido exemplificativo que inclui o sistema de detecção de nível de líquido da Figura 3.

[008] A Figura 6 é um diagrama de uma porção de outra interface de líquido exemplificativa de um sensor de nível de líquido.

[009] A Figura 7 é um diagrama de circuito exemplificativo do sensor de nível de líquido da Figura 6.

[010] A Figura 8 é uma vista em corte transversal da interface de líquido exemplificativa da Figura 6.

[011] A Figura 9A é uma vista frontal fragmentada do sensor de nível de líquido da Figura 6, que ilustra um pico de calor exemplificativo que resulta do pulsar de um aquecedor.

[012] A Figura 9B é uma vista frontal fragmentada de outro sensor de nível de líquido exemplificativo, que ilustra um pico de calor exemplificativo que resulta do pulsar de um aquecedor.

[013] A Figura 9C é uma vista em corte transversal do sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 9B, que ilustra o pico de calor exemplificativo que resulta a partir do pulsar do aquecedor.

[014] A Figura 10 é um gráfico que ilustra um exemplo de respostas de temperatura detectadas diferentes ao longo do tempo para um impulso de aquecedor.

[015] A Figura 11 é um diagrama de outro sensor de nível de líquido exemplificativo.

[016] A Figura 12 é uma vista ampliada de uma porção do sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 11.

[017] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de outro sensor de nível de líquido exemplificativo.

[018] A Figura 14 é uma vista frontal do sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 13.

[019] A Figura 15 é uma vista em corte transversal do sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 14.

[020] A Figura 16 é um fluxograma de um método exemplificativo para formar o sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 13.

[021] A Figura 17 é uma vista frontal de um painel exemplificativo no qual múltiplos sensores de nível de líquido foram formados, antes da singulação.

[022] As Figuras 18A a 18E são vistas em corte transversal que ilustram o sensor de nível de líquido exemplificativo da Figura 13 conforme o mesmo está sendo formado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE EXEMPLOS

[023] Muitos dispositivos existentes que são usados atualmente para detectar o nível de um líquido dentro de um volume podem ser relativamente complexos e dispendiosos para fabricar. Por exemplo, muitos dispositivos de detecção de nível de líquido disponíveis atualmente utilizam componentes dispendiosos e materiais dispendiosos. Muitos dispositivos de detecção de nível de líquido disponíveis atualmente envolvem processos de fabricação complexos dedicados.

[024] Essa revelação descreve várias interfaces de líquido de detecção de nível de líquido exemplificativas que são menos dispendiosas para fabricar. Como será descrito doravante, em algumas implantações, as interfaces de líquido de detecção de nível de líquido reveladas facilitam o uso de materiais que têm uma ampla gama de coeficiente de temperatura de resistência. Em algumas implantações, as interfaces de líquido de detecção de nível de líquido reveladas são bem adaptadas para detectar o nível de líquidos corrosivos de outra forma sem com o uso de materiais resistentes à corrosão, em geral, mais dispendiosos.

[025] A Figura 1 ilustra uma interface de detecção de nível de líquido exemplificativa 24 para um sensor de nível de líquido. A interface de líquido 24 interage com líquido dentro de um volume 40 e emite sinais que indicam o nível de líquido atual dentro do volume 40. Tais sinais são processados para determinar o nível de líquido dentro do volume 40. A interface de líquido 24 facilita a detecção do nível de líquido dentro do volume 40 em uma maneira de baixo custo.

[026] Conforme mostrado esquematicamente pela Figura 1, a interface de líquido 24 compreende a tira 26, uma série 28 de aquecedores 30 e uma série 32 de sensores 34. A tira 26 compreende uma tira alongada que é para ser estendida dentro do volume 40 que contém o líquido 42. A tira 26 sustenta os aquecedores 30 e os sensores 34 de modo que um subconjunto dos aquecedores 30 e sensores 34 fique submerso dentro do líquido 42, quando o líquido 42 está presente.

[027] Em uma implantação, a tira 42 é sustentada (a partir do topo ou a partir do fundo) de modo que aquelas porções de tira 26, e seus aquecedores 30 e sensores 34 sustentados, submersos dentro do líquido 42, sejam completamente envoltos em todos os lados pelo líquido 42. Em outra implantação, a tira 42 é sustentada ao longo de um lado do volume 40 de modo que uma face de tira 42 adjacente ao lado do volume 40 não seja oposta pelo líquido 42. Em uma implantação, a tira 42 compreende uma tira substancialmente plana alongada retangular. Em outra implantação a tira 42 compreende uma tira que tem um corte transversal poligonal diferente ou um corte transversal circular ou oval.

[028] Os aquecedores 30 compreendem elementos de aquecimento individuais afastados ao longo de um comprimento da tira 26. Cada um dos aquecedores 30 fica suficientemente próximo a um sensor 28 de modo que o calor emitido pelo aquecedor individual pode ser detectado pelo sensor associado 28. Em uma implantação, cada aquecedor 30 é atuável independentemente para emitir calor independente de outros aquecedores 30. Em uma implantação, cada aquecedor 30 compreende um resistor elétrico. Em uma implantação, cada aquecedor 30 é para emitir um pulso de calor pela duração de pelo menos 10 μs com uma potência de pelo menos 10 mW.

[029] No exemplo ilustrado, os aquecedores 30 são empregados para emitir calor e não servem como sensores de temperatura. Como um resultado, cada um dos aquecedores 30 pode ser construído a partir de uma ampla variedade de materiais resistivos eletricamente que têm uma ampla gama de coeficientes de temperatura de resistência. Um resistor pode ser caracterizado por seu coeficiente de temperatura de resistência, ou TCR. O TCR é a mudança do resistor em resistência como uma função da temperatura ambiente. O TCR pode ser expresso em ppm/°C, que significa partes por milhão por grau centígrado. O coeficiente de temperatura de resistência é calculado como segue: coeficiente de temperatura de um resistor: TCR = (R2-R1) e-6 / R1*(T2-T1), em que TCR é em ppm/°C, R1 é em ohms à temperatura ambiente, R2 é resistência em temperatura de operação em ohms, T1 é a temperatura ambiente em °C e T2 é a temperatura de operação em °C.

[030] Devido ao fato de que os aquecedores 30 são separados e distintos dos sensores de temperatura 34, uma ampla variedade de escolhas de material de filme fino é disponível em processos de fabricação de pastilha para formar aquecedores 30. Em uma implantação, cada um dos aquecedores 30 tem uma dissipação de calor relativamente alta por área, estabilidade de temperatura alta (TCR < 1000 ppm/°C), e o acoplamento próximo de geração de calor ao meio circundante e sensor de calor. Materiais adequados podes ser metais refratários e suas respectivas ligas tais como tântalo e suas ligas, e tungstênio e suas ligas, para citar apenas alguns; no entanto, outros dispositivos de dissipação de calor tais como silício dopado ou polissilício também podem ser usados.

[031] Os sensores 34 compreendem elementos de detecção individuais afastados ao longo do comprimento da tira 26. Cada um dos sensores 34 fica suficientemente próximo a um aquecedor correspondente 30 de modo que o sensor 34 possa detectar ou responder à transferência de calor do aquecedor associado ou correspondente 30. Cada um dos sensores 34 emite um sinal que indica ou reflete a quantidade de calor transmitida para o sensor 34 particular que segue e corresponde a um pulso de calor do aquecedor associado. A quantidade transmitida para o aquecedor associado variará dependendo do meio através do qual o calor foi transmitido antes de alcançar o sensor. Líquido conduzirá termicamente calor em uma taxa mais rápida quando comparado ao ar. Como um resultado, as diferenças entre sinais a partir dos sensores 34 indicam o nível de líquido 42 dentro do volume 40.

[032] Em uma implantação, cada um dos sensores 34 compreende um diodo que tem uma resposta de temperatura característica. Por exemplo, em uma implantação, cada um dos sensores 34 compreende um diodo de junção P-N. Em outras implantações, outro diodo pode ser empregado ou outros sensores de temperatura podem ser empregados.

[033] No exemplo ilustrado, os aquecedores 30 e os sensores 34 são sustentados pela tira 26 de modo a serem interdigitados ou intercalados entre si ao longo do comprimento da tira 26. Para os propósitos desta revelação, o termo "sustentar" ou "sustentado por" em relação a aquecedores e/ou sensores e uma tira significa que os aquecedores e/ou sensores são portados pela tira de modo que a tira, aquecedores e sensores formem uma unidade conectada única. Tais aquecedores e sensores podem ser sustentados no lado de fora ou dentro e no interior da tira. Para os propósitos desta revelação, o termo "interdigitado" ou "intercalado" significa que dois itens alternam entre si. Por exemplo, aquecedores e sensores interdigitados podem compreender um primeiro aquecedor, seguido por um primeiro sensor, seguido por um segundo aquecedor, seguido por um segundo sensor e assim por diante.

[034] Em uma implantação, um aquecedor 30 individual pode emitir pulsos de calor que devem ser detectados por múltiplos sensores 34 próximos ao aquecedor 30 individual. Em uma implantação, cada sensor 34 é afastado não mais do que 20 μm de um aquecedor 30 individual. Em uma implantação, os sensores 30 têm uma densidade unidimensional mínima ao longo da tira 24 de pelo menos 100 sensores 34 por polegada (2,54 cm) (pelo menos 40 sensores 34 por centímetro). A densidade unidimensional compreende um número de sensores por unidade medida em uma direção ao longo do comprimento de tira 26, sendo que a dimensão da tira 26 se estende para profundidades diferentes, que definem a profundidade ou nível de líquido que detecta a resolução da interface de líquido 24. Em outras implantações, os sensores 30 têm outras densidades dimensionais ao longo de tira 24. Por exemplo, em outra implantação, os sensores 34 têm uma densidade unidimensional ao longo da tira 26 de pelo menos 4 sensores por centímetro (10 sensores por polegada (2,54 cm)). Em outras implantações, os sensores 34 podem ter uma densidade unidimensional ao longo de tira 26 na ordem de 1000 sensores por polegada (2,54 cm) (400 sensores por centímetro) ou maior.

[035] Em algumas implantações, a densidade vertical ou número de sensores por centímetro ou polegada vertical pode variar ao longo do comprimento vertical ou longitudinal da tira 26. A Figura 1A ilustra uma tira de sensor exemplificativa 126 que tem uma densidade variável de sensores 34 ao longo de sua dimensão principal ou lançamento de um comprimento. No exemplo ilustrado, a tira de sensor 126 tem densidade de sensores 34 maior naquelas regiões ao longo da altura ou profundidade vertical em que pode se beneficiar mais de um grau maior de resolução de profundidade. No exemplo ilustrado, a tira de sensor 126 tem uma porção inferior 127 que tem uma primeira densidade de sensores 34 e uma porção superior 129 que tem uma segunda densidade de sensores 34, sendo que a segunda densidade é menor do que a primeira densidade. Nessa implantação, a tira de sensor 126 fornece um grau mais alto de precisão ou resolução conforme o nível do líquido dentro do volume se aproxima de um estado vazio. Em uma implantação, a porção inferior 127 tem uma densidade de pelo menos 40 sensores 34 por centímetro enquanto a porção superior 129 tem uma densidade de menos do que 10 sensores por centímetro, e em uma implantação, 4 sensores 34 por centímetro. Em ainda outras implantações, uma porção superior ou uma porção intermediária da tira de sensor 126 pode alternativamente ter uma densidade maior de sensores quando comparada a outras porções da tira de sensor 126.

[036] Cada um dos aquecedores 30 e cada um dos sensores 34 é atuável seletivamente sob o controle de um controlador. Em uma implantação, o controlador é parte de ou portado pela tira 26. Em outra implantação, o controlador compreende um controlador remoto conectado eletricamente aos aquecedores 30 na tira 26. Em uma implantação, a interface 24 compreende um componente separado do controlador, o que facilita a substituição da interface 24 ou facilita o controle de múltiplas interfaces 24 por um controlador separado.

[037] A Figura 2 é um fluxograma de um método exemplificativo 100 que pode ser realizado com o uso de uma interface de líquido, tal como a interface de líquido 24, para detectar e determinar o nível de um líquido dentro de um volume. Conforme indicado pelo bloco 102, sinais de controle são enviados para os aquecedores 30 o que faz com que um subconjunto de aquecedores 30 ou cada um dos aquecedores 30 ligue e desligue de modo a emitir um pulso de calor. Em uma implantação, os sinais de controle são enviados para os aquecedores 30 de modo que os aquecedores 30 sejam atuados ou ligado e desligados (pulsados) sequencialmente para emitir sequencialmente pulsos de calor. Em uma implantação, os aquecedores são ligados e desligados sequencialmente em ordem, por exemplo, em ordem do topo para o fundo ao longo da tira 26 ou do fundo para o topo ao longo da tira 26.

[038] Em outra implantação, os aquecedores 30 são atuados com base em um algoritmo de busca, em que o controlador identifica quais dos aquecedores 30 devem ser pulsados inicialmente em um esforço para reduzir o tempo total ou o número total de aquecedores que são pulsados para determinar o nível do líquido 42 dentro do volume 40. Em uma implantação, a identificação de quais aquecedores 30 são pulsados inicialmente tem como base dados históricos. Por exemplo, em uma implantação, o controlador consulta uma memória para obter dados referentes ao último nível detectado do líquido 42 dentro do volume 40 e pulsa aqueles aquecedores 30 mais próximos ao último nível detectado do líquido 42 antes de pulsar outros aquecedores 30 mais distantes do último nível detectado do líquido 42.

[039] Em outra implantação, o controlador prevê o nível de líquido atual 42 dentro do volume 40 com base no último nível obtido detectado do líquido 42 e pulsa aqueles aquecedores 30 próximos ao nível atual previsto do líquido 42 dentro do volume 44 pulsando outros aquecedores 30 mais distantes do nível atual previsto do líquido 42. Em uma implantação, o nível atual previsto do líquido 42 tem como base o último nível detectado do líquido 42 e um lapso de tempo desde a última detecção do nível do líquido 42. Em outra implantação, o nível atual previsto do líquido 42 tem como base o último nível detectado do líquido 42 e dados que indicam o consumo ou retirada do líquido 42 a partir do volume. Por exemplo, em circunstâncias em que a interface de líquido 42 está detectando o volume de uma tinta em um abastecimento de tinta, o nível atual previsto do líquido 42 pode ter como base o último nível detectado do líquido 42 e dados tais como o número de páginas impressas com o uso da tinta ou similares.

[040] Em ainda outra implantação, os aquecedores 30 podem ser pulsados sequencialmente, em que os aquecedores próximos a um centro da faixa de profundidade do volume 40 são pulsados inicialmente e em que os outros aquecedores são pulsados na ordem com base em sua distância a partir do centro da faixa de profundidade do volume 40. Em ainda outra implantação, subconjuntos dos aquecedores 30 são pulsados concorrentemente. Por exemplo, um primeiro aquecedor e um segundo aquecedor podem ser pulsados concorrentemente em que o primeiro aquecedor e o segundo aquecedor são suficientemente afastados entre si ao longo da tira 26 de modo que o calor emitido pelo primeiro aquecedor não seja transmitido ou não alcance o sensor destinado a detectar a transmissão de calor a partir do segundo aquecedor. Os aquecedores 30 que pulsam concorrentemente podem reduzir o tempo total para determinar o nível do líquido 42 dentro do volume 40.

[041] Em uma implantação, cada pulso de calor tem uma duração de pelo menos 10 μs e com uma potência de pelo menos 10 mW. Em uma implantação, cada pulso de calor tem uma duração de entre 1 e 100 μs e até um milissegundo. Em uma implantação, cada pulso de calor tem uma potência de pelo menos 10 mW e até 10 W inclusive.

[042] Conforme indicado pelo bloco 104 na Figura 2, para cada pulso emitido, um sensor associado 34 detecta a transferência de calor a partir do aquecedor associado para o sensor associado 34. Em uma implantação, cada sensor 34 é atuado, ligado ou verificado seguindo um período predeterminado de tempo após o pulso de calor a partir do aquecedor associado. O período de tempo pode ter como base o início do pulso, o fim do pulso ou algum outro valor de tempo relacionado à periodicidade do pulso. Em uma implantação, cada sensor 34 detecta calor transmitido a partir do aquecedor associado 30 que começa pelo menos 10 μs em seguida ao fim do pulso de calor a partir do aquecedor associado 30. Em uma implantação, cada sensor 34 detecta calor transmitido a partir do aquecedor associado 30 que começa 1000 μs em seguida ao fim do pulso de calor a partir do aquecedor associado 30. Em outra implantação, o sensor 34 começa a detecção de calor após o fim do pulso de calor a partir do aquecedor associado em seguida a um período de tempo igual a uma duração do pulso de calor, em que tal detecção ocorre por um período de tempo entre duas a três vezes a duração do pulso de calor. Em ainda outras implantações, o atraso de tempo entre o pulso de calor e a detecção de calor pelo sensor associado 34 pode ter outros valores.

[043] Conforme indicado pelo bloco 106 na Figura 2, o controlador ou outro controlador determina um nível do líquido 42 dentro do volume 40 com base na transferência detectada de calor a partir de cada pulso emitido. Por exemplo, o líquido pode transferir ou transmitir calor em uma taxa mais alta quando comparado ao ar. Caso o nível de líquido 42 dentro do volume 40 seja tal que o líquido se estenda entre um aquecedor particular 30 e seu sensor associado 34, a transferência de calor a partir do aquecedor particular 32 para o seu o sensor associado 34 será mais rápida quando comparada a circunstâncias em que ar se estende entre o aquecedor particular 30 e seu sensor associado 34. Com base na quantidade de calor detectada pelo sensor associado 34 que segue a emissão do pulso de calor pelo aquecedor associado 30, o controlador determina se é ar ou líquido que se estende entre o aquecedor particular 30 e o sensor associado. Com o uso dessa determinação e a localização conhecida do aquecedor 30 e/ou sensor 34 ao longo de tira 26 e o posicionamento relativo da tira 26 em relação ao piso do volume 40, o controlador determina o nível de líquido 42 dentro do volume 40. Com base no nível determinado de líquido 42 dentro do volume 40 e nas características do volume 40, o controlador é capaz adicionalmente de determinar o volume ou quantidade real de líquido remanescente dentro do volume 40.

[044] Em uma implantação, o controlador determina o nível de líquido dentro do volume 40 consultando-se uma tabela de pesquisa armazenada em uma memória, em que a aparência da tabela associa sinais diferentes a partir dos sensores 34 com níveis diferentes de líquido dentro do volume 40. Em ainda outra implantação, o controlador determina o nível do líquido dentro do volume 40 utilizando-se de sinais a partir de 34 como entrada para um algoritmo ou fórmula.

[045] Em algumas implantações, o método 100 e a interface de líquido 32 podem ser usados não apenas para determinar um nível mais alto ou superfície de líquido dentro do volume 40, mas também determinar níveis diferentes de líquidos diferentes que se encontram concorrentemente no volume 40. Por exemplo, devido a densidades diferentes ou outras propriedades, líquidos diferentes podem se dispor em camadas um sobre o outro enquanto permanecem concorrentemente em um volume único 40. Cada um de tais líquidos diferentes pode ter uma característica de transferência de calor diferente. Nessa aplicação, o método 100 e a interface de líquido 24 podem ser usados para identificar onde a camada de um primeiro líquido termina dentro do volume 40 e onde a camada de um segundo líquido diferente, subjacente ou sobreposta ao primeiro líquido, começa.

[046] Em uma implantação, o nível (ou níveis) determinado de líquido dentro do volume 40 e/ou o volume ou quantidade determinada de líquido dentro do volume 40 é emitido através de um dispositivo visor ou audível. Em ainda outras implantações, o nível determinado de líquido ou o volume de líquido é usado como uma base para acionar um alerta, aviso ou similares para o usuário. Em algumas implantações, o nível determinado de líquido ou volume de líquido é usado para acionar a reordenação automática de reabastecer o líquido ou o fechamento de uma válvula para parar o influxo de líquido no volume 40. Por exemplo, em impressoras, o nível determinado de líquido dentro do volume 40 pode automaticamente acionar a reordenação da substituição de cartucho de tinta ou substituição de abastecimento de tinta.

[047] A Figura 3 ilustra um sistema de detecção de nível de líquido exemplificativo 220. O sistema de detecção de nível de líquido 220 compreende portador 222, interface de líquido 24 (descrita acima), interconexão eletiva 226, controlador 230 e visor 232. O portador 222 compreende uma estrutura que sustenta a tira 26. Em uma implantação, o portador 222 compreende uma tira formada a partir de, ou que compreende, um polímero, vidro ou outro material. Em uma implantação, o portador 222 tem embutido traços ou condutores elétricos. Por exemplo, em uma implantação, o portador 222 compreende material compósito composto de pano de fibra de vidro tecido com um ligante de resina epóxi. Em uma implantação, o portador 222 compreende uma folha laminada em epóxi reforçada com vidro, tubo, haste ou placa de circuito impresso.

[048] A interface de líquido 24, descrita acima, se estende ao longo de um comprimento do portador 222. Em uma implantação, a interface de líquido 24 é colada, ligada ou de outra forma fixada ao portador 222. Em algumas implantações, dependendo da espessura e resistência da tira 26, o portador 222 pode ser omitido.

[049] A interconexão elétrica 226 compreende uma interface pela qual os sinais dos sensores 34 (mostrados na Figura 1) da interface 24 são transmitidos para o controlador 230. Em uma implantação, a interconexão elétrica 226 compreende blocos de contato elétrico 236. Em outras implantações, a interconexão elétrica 226 pode ter outras formas. A interconexão elétrica 226, o portador 222 e a tira 24, coletivamente, formam um sensor de nível de líquido 200 que pode ser incorporado em e fixado como parte de um volume de recipiente de líquido ou pode ser um dispositivo de detecção portátil separado que pode ser inserido temporariamente de modo manual em recipientes ou volumes de líquido diferentes.

[050] O controlador 230 compreende uma unidade de processamento 240 e mídia ou memória legível por computador não transiente associada 242. Em uma implantação, o controlador 230 é separado do sensor de nível de líquido 200. Em outras implantações, o controlador 230 é incorporado como parte do sensor 200. A unidade de processamento 240 solicita instruções contidas na memória 242. Para os propósitos desse pedido, o termo "unidade de processamento" deve significar uma unidade de processamento desenvolvida atualmente ou de desenvolvimento futuro que executa sequências de instruções contidas em uma memória. A execução das sequências de instruções faz com que a unidade de processamento realize etapas tais como gerar sinais de controle. As instruções podem ser carregadas em uma memória de acesso aleatório (RAM) para execução pela unidade de processamento a partir de uma memória somente de leitura (ROM), um dispositivo de armazenamento em massa ou algum outro armazenamento persistente. Em outras modalidades, circuitos interligados podem ser usados em lugar de ou em combinação com instruções de software para implantar as funções descritas. Por exemplo, o controlador 230 pode ser incorporado como parte de um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs). A menos que observado especificamente de outra forma, o controlador não é limitado a qualquer combinação específica de circuitos de hardware e software, nem a qualquer fonte particular para as instruções executadas pela unidade de processamento.

[051] A unidade de processamento 240, que segue as instruções contidas em memória 242 executa o método 100 mostrado e descrito acima em relação à Figura 2. O processador 240, que segue as instruções fornecidas na memória 242, pulsa seletivamente os aquecedores 30. O processador 240, que segue as instruções fornecidas na memória 242, obtém sinais de dados a partir dos sensores 34, ou nos sinais de dados que indicam dissipação de calor a partir dos pulsos e a transferência de calor para os sensores 34. O processador 240, que segue as instruções fornecidas em memória 242, determina um nível de líquido dentro do volume com base nos sinais a partir dos sensores 34. Como observado acima, em algumas implantações, o controlador 230 pode adicionalmente determinar uma quantidade ou volume de líquido com o uso de características do volume ou câmara que contém um líquido.

[052] Em uma implantação, o visor 232 recebe sinais a partir do controlador 230 e apresenta dados visíveis com base no nível determinado de líquido e/ou volume ou quantidade determinada de líquido dentro do volume. Em uma implantação, o visor 232 apresenta um ícone ou outro gráfico que retrata um percentual do volume que está preenchido com o líquido. Em outra implantação, o visor 232 apresenta uma indicação alfanumérica do nível de líquido ou percentual do volume que está preenchido com o líquido ou que foi esvaziada do líquido. Em ainda outra implantação, o visor 232 apresenta um alerta ou situação "aceitável"com base no nível de líquido determinado dentro do volume. Em ainda outras implantações, o visor 232 pode ser omitido, em que o nível determinado de líquido dentro do volume é usado para acionar automaticamente um evento tal como a reordenação de reabastecer líquido, a atuação de uma válvula para adicionar um líquido ao volume ou a atuação de válvula para terminar a adição em curso de líquido ao volume.

[053] A Figura 4 é uma vista em corte transversal que ilustra o sistema de detecção de nível de líquido 220 incorporado como parte de um sistema de abastecimento de líquido 310. O sistema de abastecimento de líquido 310 compreende recipiente de líquido 312, câmara 314 e portas de fluido ou líquido 316. O recipiente 312 define a câmara 314. A câmara 314 forma um volume exemplificativo 40 em que o líquido 42 é contido. Conforme mostrado pela Figura 4, o portador 222 e a interface de líquido 24 se projetam para dentro da câmara 314 a partir de um lado de fundo da câmara 314, o que facilita as determinações de nível de líquido conforme a câmara 314 se aproxima de um estado de estar completamente vazia. Em outras implantações, o portador 222 na interface de líquido 24 pode alternativamente ser suspenso a partir de um topo da câmara 314.

[054] As portas de líquido 316 compreendem passagens de líquido pelas quais o líquido de dentro de câmara 314 é distribuído são dirigidas para um recipiente externo. Em uma implantação, as portas de líquido 316 compreendem uma válvula ou outro mecanismo que facilita a descarga seletiva de líquido a partir da câmara 314. Em uma implantação, o sistema de abastecimento de líquido 310 compreende um abastecimento de tinta fora do eixo geométrico para um sistema de impressão. Em outra implantação, o sistema de abastecimento de líquido 310 compreende adicionalmente uma cabeça de impressão 320 que é acoplada fluidamente à câmara 3142 para receber líquido a partir da câmara 314 através da interface de líquido 316. Por exemplo, em uma implantação, o sistema de abastecimento de líquido 310, que inclui a cabeça de impressão 320, pode formar um cartucho de impressão. Para os propósitos desta revelação, o termo "acoplado fluidamente" significa que dois ou mais volumes de transmissão de fluido são conectados diretamente entre si ou são conectados entre si por volumes ou espaços intermediários de modo que o fluido possa fluir de um volume para o outro volume.

[055] No exemplo ilustrado na Figura 4, comunicação entre o controlador 230, que é remoto ou separado do afinador de sistema de abastecimento de líquido e 10, é facilitada por meio de um conector de limpeza 324 tal como um conector de barramento serial universal ou outro tipo de conector. O controlador 230 e o visor 232 operam como descrito acima.

[056] A Figura 5 é uma vista em corte transversal que ilustra o sistema de abastecimento de líquido 410, outra implantação exemplificativa do sistema de abastecimento de líquido 310. O sistema de abastecimento de líquido 410 é similar ao sistema de abastecimento de líquido 310, exceto pelo fato de que o sistema de abastecimento de líquido 410 compreende a porta de líquido 416 em lugar da porta de líquido 316. A porta de líquido 416 é similar à interface de líquido 316, exceto pelo fato de que a porta de líquido 416 é fornecida em uma tampa 426 acima da câmara 314 do recipiente 312. Aqueles componentes remanescentes do sistema 410 que correspondem a componentes do sistema 310 são numerados de modo similar.

[057] As Figuras 6 a 8 ilustram o sensor de nível de líquido 500, um exemplo do sensor de nível de líquido 200. A Figura 6 é um diagrama que ilustra uma porção de interface de líquido 224. A Figura 7 é um diagrama de circuito de sensor 500. A Figura 8 é uma vista em corte transversal através da interface de líquido 224 da Figura 6 tomada ao longo da linha 8-8. Conforme mostrado pela Figura 6, a interface de líquido 224 é similar à interface de líquido 24 descrita acima, em que a interface de líquido 224 compreende a tira 26 que sustenta uma série de aquecedores 530 e uma série de sensores de temperatura 534. No exemplo ilustrado, os aquecedores 530 e os sensores de temperatura 534 são interdigitados ou intercalados ao longo do comprimento L da tira 26, em que o comprimento L é a dimensão principal da tira 26 para se estender através de profundidades diferentes quando o sensor 500 está sendo usado. No exemplo ilustrado, cada sensor 534 é afastado de seu aquecedor 530 associado ou correspondente por uma distância de afastamento S, como medido em uma direção ao longo do comprimento L, de menos do que ou igual a 20 μm e nominalmente 10 μm. No exemplo ilustrado, os sensores 534 e seus aquecedores associados 530 são dispostos em pares, em que os aquecedores 530 de pares adjacentes são separados entre si por uma distância D, como medido em uma direção ao longo do comprimento L de pelo menos 25 μm para reduzir interferência térmica entre aquecedores consecutivos. Em uma implantação, os aquecedores consecutivos 530 são separados entre si por uma distância D de entre 25 μm e 2.500 μm, e nominalmente 100 μm.

[058] Conforme mostrado pela Figura 7, no exemplo ilustrado, cada aquecedor 530 compreende um resistor elétrico 550 que pode ser ligado e desligado seletivamente através da atuação seletiva de um transistor 552. Cada sensor 534 compreende um diodo 560. Em uma implantação, o diodo 560, que serve como sensores de temperatura, compreende um diodo de junção P-N. Cada diodo 550 tem uma resposta característica a mudanças na temperatura. Em particular, cada diodo 550 tem uma tensão direta que muda em resposta a mudanças na temperatura. O diodo 550 exibe uma relação quase linear entre temperatura e tensão aplicada. Devido ao fato de que os sensores de temperatura 530 compreendem diodos ou junções de semicondutores, o sensor 500 tem um custo inferior e os mesmos podem ser fabricados em um extrator 26 com o uso de técnicas de fabricação de semicondutor.

[059] A Figura 8 é uma vista em corte transversal de uma porção de um exemplo de sensor 500. No exemplo ilustrado, a tira 26 é sustentada pelo portador 222 (descrito acima). Em uma implantação, a tira 26 compreende silício enquanto o portador 122 compreende um polímero ou plástico. No exemplo ilustrado, o aquecedor 530 compreende um aquecedor polissilício que é sustentado pela tira 26, mas separado da tira 26 por uma camada isolante eletricamente 562, tal como uma camada de dióxido de silício no exemplo ilustrado, o aquecedor 530 é encapsulado adicionalmente por uma camada de passivação externa 564 que inibe contato entre o aquecedor 530 e o líquido que está sendo detectado. A camada 564 protege o aquecedor 530 e os sensores 534 de danos que resultariam de outra forma a partir de contato corrosivo com o líquido ou tinta que está sendo detectada. Em uma implantação, a camada de passivação externa 564 compreende carboneto de silício e/ou ortosilicato de tetraetilo (TEOS). Em outras implantações, as camadas 562, 564 podem ser omitidas ou podem ser formadas a partir de outros materiais.

[060] Conforme mostrado pelas Figuras 7 e 8, a construção do sensor 500 cria várias camadas ou barreiras que fornecem resistências térmicas adicionais R. O pulso de calor emitido pelo aquecedor 530 é transmitido através de tais resistências térmicas para o sensor associado 534. A taxa em que o calor de um aquecedor particular 530 é transmitido para o sensor associado 534 varia dependendo de se o particular aquecedor 530 é rodeado por ar 41 ou líquido 42. Os sinais do sensor 534 variarão dependendo de se os mesmos foram transmitidos através de ar 41 ou líquido 42. As diferenças de sinais são usadas para determinar o nível de líquido atual dentro de um volume.

[061] A Figura 9A, 9B e 9C ilustram as interfaces de líquido 624 e 644, outras implantações exemplificativas da interface de líquido 24. Em A Figura 9A, os aquecedores e sensores são dispostos em pares identificados 0, 1, 2, ...N. A interface de líquido 624 é similar à interface de líquido 24, exceto pelo fato de que em vez de serem intercalados ou interdigitados verticalmente ao longo do comprimento da tira 26, os aquecedores 30 e os sensores 34 são dispostos em uma matriz de pares lado a lado verticalmente ao longo do comprimento da tira 26.

[062] As Figuras 9B e 9C ilustram a interface de líquido 644, outros exemplos de implantação da interface de líquido 24. A interface de líquido 644 similar à interface de líquido 24 exceto pelo fato de que os aquecedores 30 e os sensores 34 são dispostos em uma matriz de pilhas afastadas verticalmente ao longo do comprimento da tira 26. A Figura 9C é uma vista em corte transversal da interface 644 que ilustra adicionalmente a disposição empilhada dos pares de aquecedores 30 e sensores 34.

[063] As Figuras 9A a 9C ilustram adicionalmente uma pulsação exemplificativa do aquecedor 30 do par de aquecedor/sensor 1 e a dissipação de calor subsequente através dos materiais adjacentes. Em As Figuras 9A a 9C, a temperatura ou intensidade do calor dissipa ou declina conforme o calor se desloca adicionalmente para longe da fonte do calor, o aquecedor 30 do par de aquecedor/sensor 1. A dissipação de calor é ilustrada pela mudança no hachurado nas Figuras.

[064] A Figura 10 ilustra um par de gráficos, sincronizados no tempo, da pulsação exemplificativa mostrada nas Figuras 9A a 9C. A Figura 10 ilustra a relação entre a pulsação do aquecedor 30 do par de aquecedor/sensor 1 e a resposta ao longo do tempo por sensores 34 dos pares de aquecedor/sensor 0, 1 e 2. Conforme mostrado por 10, a resposta de cada um dos sensores 34 de cada um dos pares 0, 1 e 2 varia dependendo de se ar ou líquido está sobre ou adjacente ao respectivo par de aquecedor/sensor 0, 1 e 2. A curva e magnitude transiente característica sobem de modo diferente na presença de ar versus na presença de líquido. Como um resultado, os sinais a partir da interface 644, bem como outras interfaces tais como as interfaces 24 e 624, indicam o nível de líquido dentro do volume.

[065] Em uma implantação, um controlador, tal como o controlador 230 descrito acima, determina um nível de líquido dentro do volume detectado pulsando-se individualmente o aquecedor 30 de um par e comparando-se a magnitude da temperatura, como detectada a partir do sensor do mesmo par, em relação aos parâmetros de pulsação de aquecedor para determinar se líquido ou ar está adjacente para o par de aquecedor/sensor individual. O controlador 230 executa essa pulsação e detecção para cada par da matriz até o nível do líquido dentro do volume detectado ser encontrado ou identificado. Por exemplo, o controlador 230 pode primeiro pulsar o aquecedor 30 do par 0 e comparar a temperatura detectada fornecida pelo sensor 34 do par 0 para um limiar predeterminado. Depois disso, o controlador 30 pode pulsar o aquecedor 30 do par 1 e comparar a temperatura detectada fornecida pelo sensor 34 do par 1 para um limiar predeterminado. Esse processo é repetido até o nível do líquido ser encontrado ou identificado.

[066] Em outra implantação, um controlador, tal como o controlador 230 descrito acima, determina um nível de líquido dentro do volume detectado pulsando-se individualmente o aquecedor 30 de um par e comparando-se múltiplas magnitudes de temperatura como detectadas pelos sensores de múltiplos pares. Por exemplo, o controlador 230 pode pulsar o aquecedor 30 do par 1 e depois disso comparar a temperatura detectada pelo sensor 34 do par 1, à temperatura detectada pelo sensor 34 do par 0, à temperatura detectada pelo sensor 34 do par 2, e assim por diante, sendo que cada temperatura resulta da pulsação do aquecedor 30 do par 1. Em uma implantação, o controlador pode utilizar a análise das múltiplas magnitudes de temperatura dos sensores diferentes verticalmente ao longo da interface de líquido, que resultam de um único pulso de calor, para determinar se líquido ou ar está adjacente ao par de aquecedor/sensor que tem o aquecedor que foi pulsado. Nessa implantação, o controlador 230 executa tal pulsação e detecção pulsando-se separadamente o aquecedor de cada par da matriz e analisando-se as múltiplas magnitudes de temperatura diferentes correspondentes resultantes até o nível do líquido dentro do volume detectado ser encontrado ou identificado.

[067] Em outra implantação, o controlador pode determinar o nível de líquido dentro do volume detectado com base nas diferenças nas múltiplas magnitudes de temperatura verticalmente ao longo da interface de líquido que resultam a partir de um único pulso de calor. Por exemplo, caso a magnitude de temperatura de um sensor particular mude drasticamente em relação à magnitude de temperatura de um sensor adjacente, a mudança drástica pode indicar que o nível de líquido está em ou entre os dois sensores. Em uma implantação, o controlador pode comparar diferenças entre as magnitudes de temperatura de sensores adjacentes a um limiar predefinido para determinar se o nível líquido está em ou entre as localizações verticais conhecidas dos dois sensores.

[068] Em ainda outras implantações, um controlador, tal como o controlador 230 descrito acima, determina o nível de líquido dentro do volume detectado com base no perfil de uma curva de temperatura transiente com base em sinais a partir de um único sensor ou múltiplas curvas de temperatura transiente com base em sinais a partir de múltiplos sensores. Em uma implantação, um controlador, tal como o controlador 230 descrito acima, determina um nível de líquido dentro do volume detectado pulsando-se individualmente o aquecedor 30 de um par e comparando-se a curva de temperatura transiente, produzida pelo sensor do mesmo par, em relação ao limiar predefinido ou uma curva predefinida para determinar se líquido ou ar está adjacente ao par de aquecedor/sensor individual. O controlador 230 executa essa pulsação e detecção para cada par da matriz até o nível do líquido dentro do volume detectado ser encontrado ou identificado. Por exemplo, o controlador 230 pode primeiro pulsar o aquecedor 30 do par 0 e comparar a curva de temperatura transiente resultante produzida pelo sensor 34 do par 0 a um limiar predeterminado ou curva de comparação predefinida. Depois disso, o controlador 30 pode pulsar o aquecedor 30 do par 1 e comparar a curva de temperatura transiente resultante produzida pelo sensor 34 do par 1 a um limiar predeterminado ou curva de comparação predefinida. Esse processo é repetido até o nível do líquido ser encontrado ou identificado.

[069] Em outra implantação, um controlador, tal como o controlador 230 descrito acima, determina um nível de líquido dentro do volume detectado pulsando-se individualmente o aquecedor 30 de um par e comparando-se múltiplas curvas de temperatura transiente produzidas pelos sensores de múltiplos pares. Por exemplo, o controlador 230 pode pulsar o aquecedor 30 do par 1 e depois disso comparar a curva de temperatura transiente resultante produzida pelo sensor 34 do par 1, a curva de temperatura transiente resultante produzida pelo sensor 34 do par 0, a curva de temperatura transiente resultante produzida pelo sensor 34 do par 2, e assim por diante, sendo que cada curva de temperatura transiente resulta a partir da pulsação do aquecedor 30 do par 1. Em uma implantação, o controlador pode utilizar a análise das múltiplas curvas de temperatura transiente a partir dos sensores diferentes verticalmente ao longo da interface de líquido, que resultam a partir de um único pulso de calor, para determinar se líquido ou ar está adjacente ao par de aquecedor/sensor que tem o aquecedor que foi pulsado. Nessa implantação, o controlador 230 executa tal pulsação e detecção pulsando-se separadamente o aquecedor de cada par da matriz e analisando-se as múltiplas curvas de temperatura transiente diferentes correspondentes resultantes até o nível do líquido dentro do volume detectado ser encontrado ou identificado.

[070] Em outra implantação, o controlador pode determinar o nível de líquido dentro do volume detectado com base nas diferenças nas múltiplas curvas de temperatura transiente produzidas por sensores diferentes verticalmente ao longo da interface de líquido que resultam a partir de um único pulso de calor. Por exemplo, caso a curva de temperatura transiente de um sensor particular mude drasticamente em relação à curva de temperatura transiente de um sensor adjacente, a mudança drástica pode indicar que o nível de líquido está em ou entre os dois sensores. Em uma implantação, o controlador pode comparar as diferenças entre as curvas de temperatura transiente de sensores adjacentes a um limiar predefinido para determinar se o nível do líquido está em ou entre as localizações verticais conhecidas dos dois sensores.

[071] As Figuras 11 e 12 ilustram o sensor 700, uma implantação exemplificativa do sensor 500. O sensor 700 compreende o portador 722, a interface de líquido 224, a interface elétrica 726, o acionador 728 e o colar 730. O portador 722 é similar ao portador 222 descrito acima. No exemplo ilustrado, o portador 722 compreende um polímero moldado. Em outras implantações, o portador 722 pode compreender um vidro ou outros materiais.

[072] A interface de líquido 224 é descrita acima. A interface de líquido 224 é ligada, colada ou de outra forma aderida a uma face do portador 722 ao longo do comprimento do portador 722. O portador 722 pode ser formado a partir de, ou compreender, vidro, polímeros, FR4 ou outros materiais.

[073] A interconexão elétrica 226 compreende uma placa de circuito impresso que tem os blocos de contato elétrico 236 que fazem a conexão elétrica com o controlador 230 (descrito acima em relação às Figuras 3 a 5). No exemplo ilustrado, a interconexão elétrica 226 é ligada ou de outra forma aderida ao portador 722. A interconexão elétrica 226 é conectada eletricamente ao acionador 728 bem como os aquecedores 530 e sensores 534 da interface de líquido 224. O acionador 728 compreende um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) que aciona aquecedores 530 e sensores 534 em resposta a sinais recebidos através da interconexão elétrica 726. Em outras implantações, o acionamento dos aquecedores 530 e a detecção pelos sensores 534 pode, alternativamente, ser controlada por um circuito acionador totalmente integrado em lugar de um ASIC.

[074] O colar 730 se estende ao redor do portador 722. O colar 730 serve como uma interface de integração de suprimento entre o portador 722 e o recipiente de líquido em que o sensor 700 é usado para detectar o nível de líquido dentro de um volume. Em algumas implantações, o colar 730 fornece uma vedação de líquido, que separa o líquido contido dentro do volume que está sendo detectado e permite a interconexão 726. Conforme mostrado pela Figura 11, em algumas implantações, o acionador 728 bem como as conexões elétricas entre o acionador 728, a interface de líquido 224 e a interconexão elétrica 722 são cobertos adicionalmente por um adesivo ou encapsulante de ligação de fio isolante eletricamente protetor 735 tal como uma camada de composto moldado de epóxi.

[075] As Figuras 13 a 15 ilustram o sensor 800, outra implantação do sensor 500. O sensor 800 é similar ao sensor 700 exceto pelo fato de que o sensor 800 compreende o portador 822 em lugar do portador 722 e omite a interconexão elétrica 726. O portador 822 compreende uma placa de circuito impresso ou outra estrutura que tem traços elétricos embutidos e blocos de contato para facilitar a conexão elétrica entre vários componentes eletrônicos montados no portador 722. Em uma implantação, o portador 822 compreende um material compósito composto de pano de fibra de vidro tecido com um ligante de resina epóxi. Em uma implantação, o portador 222 compreende uma folha laminada em epóxi reforçada com vidro, tubo, haste ou placa de circuito impresso, tal como uma placa de circuito impresso FR4.

[076] Conforme mostrado pelas Figuras 14 e 15, a interface de líquido 224 é ligada facilmente ao portador 822 por um adesivo de fixação 831. A interface de líquido 224 é adicionalmente ligada por fio ao acume como são o acionador 728 e os blocos de contato elétrico 36 relacionados fornecidos como parte do portador 822. O encapsulante 735 sobrepõe ou cobre as ligações de fio entre a interface de líquido 224, o acionador 728 e os blocos de contato elétrico 836. Conforme mostrado pela Figura 13, o colar 730 é posicionado ao redor do encapsulante 735 entre uma extremidade inferior da interface de líquido 224 e os blocos de contato elétrico 836.

[077] As Figuras 16, 17 e 18A a 18E ilustram um método exemplificativo para formar o sensor 800. A Figura 16 ilustra o método 900 para formar o sensor 800. Conforme indicado pelo bloco 902, a interface de líquido 224 é fixada ao portador 822. Conforme indicado pelo bloco 904, o acionador 728 também é fixado ao portador 822. A Figura 18A ilustra o portador 822 antes da fixação da interface de líquido 224 e do acionador 728. A Figura 18B ilustra o sensor 800 após a fixação da interface 224 e do acionador 728 (mostrado na Figura 14) com a camada de adesivo 831. Em uma implantação, a camada de adesivo 831 é estampada no portador 822 para posicionar com precisão o adesivo 831. Em uma implantação, a fixação da interface de líquido a 24 e acionador 728 inclui adicionalmente a cura do adesivo.

[078] Conforme indicado pelo bloco 906 da Figura 16, a interface de líquido 224 é ligada por fio aos blocos de contato 836 do portador 822 que serve como uma interconexão elétrica. Conforme indicado pelo bloco 908 na Figura 16, as ligações de fio 841 mostradas na Figura 18C são, então, encapsuladas dentro do encapsulante 735. Em uma implantação, o encapsulante é curado. Conforme mostrado pela Figura 17, em uma implantação, múltiplos sensores 800 podem ser formados como parte de um painel único 841. Por exemplo, um único painel FR4 que tem traços eletricamente condutores e blocos de contato para os múltiplos sensores 800 pode ser usado como um substrato no qual as interfaces de líquido para 24, acionadores 728 e encapsulante podem ser formados. Conforme indicado pelo bloco 910 da Figura 16, nessa implantação, os sensores individuais 800 são singulados a partir do painel. Conforme ilustrado pela Figura 18E, em aplicações em que o sensor 800 é para ser incorporado como parte de um abastecimento de líquido ou fluido, o colar 730 é preso adicionalmente ao portador 822 entre as ligações de fio 841 e a extremidade inferior 847 de interface de líquido 224. Em uma implantação, o colar 730 é ligado adesivamente ao portador 822 por um adesivo que é curado subsequentemente.

[079] Embora a presente revelação tenha sido descrita com referência a implantações exemplificativas, profissionais versados na técnica reconhecerão que mudanças podem ser feitas na forma e detalhes sem que se afaste do espírito e escopo da matéria reivindicada. Por exemplo, embora implantações exemplificativas diferentes possam ter sido descritas como incluindo um ou mais recursos que fornecem um ou mais benefícios, é contemplado que os recursos descritos possam ser intercambiados entre si ou, alternativamente, ser combinados com um outro nas implantações exemplificativas descritas ou em outras implantações alternativas. Devido ao fato de que a tecnologia da presente revelação é relativamente complexa, nem todas as mudanças na tecnologia são previsíveis. A presente revelação descrita com referência às implantações exemplificativas e apresentada nas reivindicações a seguir é manifestamente destinada a ser tão ampla quanto possível. Por exemplo, a menos que observado especificamente de outra forma, as reivindicações que enumeram um único elemento particular também abrangem uma pluralidade desses elementos particulares. Os termos "primeiro", "segundo", "terceiro" e assim por diante nas reivindicações meramente distinguem elementos diferentes e, a menos que indicado de outra forma, não devem ser associados especificamente com uma ordem particular ou numeração particular de elementos na revelação.

Claims

1. Aparelho, compreendendo: uma tira alongada (26) para estender em um volume (40) que contém um líquido; uma série de aquecedores (30) sustentados pela tira (26) ao longo da tira (26), cada um dos aquecedores (30) em uma profundidade diferente dentro do volume (40); e uma série de sensores de temperatura (34) sustentados pela tira (26) ao longo da tira (26), cada um dos sensores de temperatura (34) em uma profundidade diferente dentro do volume, em que os sensores de temperatura (34) emitem sinais indicativos de dissipação de calor a partir dos aquecedores (30) para indicar um nível do líquido dentro do volume (40), em que os aquecedores (30) e os sensores de temperatura (34) são dispostos em uma matriz de pilhas espaçados ao longo do comprimento da tira (26), CARACTERIZADO pelo fato de que cada pilha na série de pilhas é suportada pela mesma superfície da tira, cada pilha respectiva na série de pilhas compreendendo um aquecedor respectivo (30) e um sensor de temperatura respectivo (34) que estão um acima do outro acima da mesma superfície da tira em uma direção perpendicular à superfície da tira.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que a tira alongada (26) compreende silício.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que a série de aquecedores (30) e a série de sensores de temperatura (34) são encapsulados.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADOpelo fato de que o encapsulamento é adaptado para proteger os aquecedores e sensores de temperatura de dano do contato com o líquido sendo medido.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende adicionalmente: uma câmara que define o volume (40) para conter o líquido; e uma cabeça de impressão acoplada fluidamente à câmara para receber líquido a partir do volume (40).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende adicionalmente uma unidade de processamento (240) para receber um sinal emitido por um sensor de temperatura (34) e determinar um nível do líquido dentro do volume (40) com base no sinal.

7. Método para o uso do aparelho como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende: emitir pulsos de calor a partir dos aquecedores (30); para cada um dos pulsos de calor emitidos, detectar transferência de calor para um sensor de temperatura (34); e determinar um nível de líquido dentro do volume (40) com base na transferência detectada de calor de cada um dos pulsos de calor emitidos.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a transferência de calor para o pulso emitido é detectada durante o pulso de caor.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a transferência de calor para o pulso emitido é detectada após um período de tempo predeterminado após o pulso de calor.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende adicionalmente pulsar de modo sequencial os aquecedores (30) em uma ordem com base em um nível detectado anteriormente do líquido dentro do volume (40).

11. Recipiente de líquido (312) CARACTERIZADOpelo fato de que compreende: uma câmara que tem um volume (40) para conter um líquido; e um aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.