EP0472694A1 - Vorrichtung zum messen des flüssigkeitsstandes in einem behälter, insbesondere im kraftstofftank eines fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zum messen des flüssigkeitsstandes in einem behälter, insbesondere im kraftstofftank eines fahrzeugs

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Publication number
EP0472694A1
EP0472694A1 EP19910905960 EP91905960A EP0472694A1 EP 0472694 A1 EP0472694 A1 EP 0472694A1 EP 19910905960 EP19910905960 EP 19910905960 EP 91905960 A EP91905960 A EP 91905960A EP 0472694 A1 EP0472694 A1 EP 0472694A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
comb
sensors
webs
thermocouples
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19910905960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz W. BRÜCKNER
Horst SCHÄFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
Original Assignee
Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Kromberg and Schubert GmbH and Co KG filed Critical Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
Publication of EP0472694A1 publication Critical patent/EP0472694A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/246Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices
    • G01F23/247Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices for discrete levels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water

Definitions

  • thermocouples as sensors has the advantage of providing an electrical signal that can be conveniently processed in an evaluation device or via an on-board computer to determine the liquid level.
  • a group of such thermocouples is attached to the container at different heights, and at a distance from one another which corresponds to the fineness of the liquid levels to be determined in the container.
  • the thermal voltage now comes about by heating one of the two connection points of the thermocouple used to construct the thermocouple.
  • different thermal voltages occur because heat is dissipated inside the liquid. The thermal voltages are evaluated and serve to clearly determine the given liquid level in the container.
  • thermocouples of a liquid level measuring system were created in this way.
  • a heating conductor which in each case heated the one connection point of these thermocouples and thereby generated a thermal voltage between the two connection points of the metals.
  • the invention has for its object to develop a reliable, easy-to-use device of the type specified in the preamble of claim 1, which is inexpensive and insensitive to fuel influences and can be easily manufactured. This is achieved according to the invention by the measures specified in the characterizing part of claim 1, which have the following special meaning:
  • thermocouple is unnecessary, because the printing of the metal conductive adhesive as lines on the two ends of the webs surprisingly results in a thermocouple which can be used as a sensor.
  • the heating conductor is expediently also produced on the back of the carrier by printing with a metal conductive adhesive.
  • Material with a thickness of a few micrometers is sufficient for the vapor deposition of the webs or sensors. Minimal quantities of material are also sufficient for printing the connection points and conductor tracks. The inexpensive manufacture of the device is thereby achieved.
  • the invention has also recognized that the use of semiconductor materials in conjunction with metal conductive adhesives produces surprisingly high thermal voltages at the connection points.
  • Semiconductor materials such as, for example, are suitable for the webs or sensors.
  • a silver-containing substance is expediently used as the metal conductive adhesive.
  • the heating conductor should also be printed on the back of the carrier, as proposed in claim 2.
  • the simplest setup usually requires a separate heating conductor for each sensor set, especially if there is a structure according to claim 14.
  • a heating conductor can serve to heat several sets of the sensors. For reasons of energy saving, it is very important that the level indicator in the case of a motor vehicle is only ready for operation when the ignition is switched on. Furthermore, the power of the heating conductor should be kept constant in order to avoid measurement value deviations.
  • cover films according to claim 19 In particular when using the device in motor vehicle tanks, it has proven useful to process cover films according to claim 19. With epoxy resin, the cover foils can be laminated on in a fuel-tight and bubble-free manner. When using fuels with alcohol addition, such as methanol, a fuel-tight envelope of the thermocouple carrier is very important. Such fuels generally have a high conductance and electrical shunts could then occur, which could lead to falsified measurements. A metal cladding according to claim 21 of the cover foils prevents interference signals from being measured and leading to errors. To avoid short circuits, however, the metal lamination must be left out in the area of the contact elements. In order to derive the external and interference voltages occurring there, a connection of the metal layer to the system mass should be ensured.
  • the film material should, according to claim 25, consist of temperature and fuel-resistant material.
  • the connecting line leading from the module on the carrier side to the display device is therefore of a particularly simple construction.
  • the supply voltage of the IC module must be stabilized.
  • there is a voltage constant holder in the coupling as will be described in more detail. In vehicles with their own on-board computer, this can also take over the function of the IC module, which eliminates the evaluation device. In this case, the mentioned series connection of all sensors is very useful.
  • the display system works in the form of a voltage coding, ie the measured value voltage changes analogously to the level in the tank.
  • FIG. 13 shows an optimized embodiment of a series connection of the sensors with shortened conduction paths and only one common heating conductor for the two comb-shaped rows of sensors connected in series.
  • the device 10 can be used to determine the respective filling content of a container 11, for which purpose the fuel tank of a vehicle is used in the present case.
  • the device comprises a measuring device, designated summatively by 12 in FIG. 1, in the inner container 19, which forwards the signals via a connecting line 18 to an evaluation device 13, where they are processed and, via the connecting lines 18 ', a device connected thereto Control display device 14. After switching on the ignition, the device is connected to the vehicle-side power supply, as is illustrated in the area of the evaluation device 13 in FIG. 1.
  • the measuring device 12 is immersed at a defined height in the liquid 15 received by the container 11, the level of which is indicated by the arrow 16 to be determined by the device 10. As will be explained in more detail, this is done by electronically measuring the given altitude of the liquid level 17 in the container 11.
  • the measuring device 12 comprises an immersion tube 22 which, in the region of the fill level 16 to be measured, is arranged fixedly in the interior 19 of FIG. 1.
  • the actual measuring element 20 Inside 25 of immersion tube 22 is the actual measuring element 20, to be described in more detail, which is equipped with a group of special sensors 30.
  • the IC module 21 At the top At the end of the measuring element 20 there can also be an IC module 21 with integrated circuits, which is adapted to the specific application of the device 10 and which already partially or completely evaluates the signals coming from the sensors 30 before they are then forwarded via the connecting line 18.
  • the vehicle movement When used in a vehicle, the vehicle movement must be taken into account, which would lead to an uncontrolled wave movement in the given liquid level 17.
  • the front opening of the immersion tube 22 already leads to an equalization of the liquid level in the tube interior 25, it is advisable to provide a cover with a narrowed opening 23 on the underside.
  • the indicated flow 24 of the liquid can flow through this constriction 23 only slowly, which is why sudden, brief changes in height of the liquid level 17 outside the immersion tube 22 cannot have a corresponding change in height in the tube interior 25.
  • the liquid level 17 remains in the area of the measuring element 20 essentially at the given height and responds only to actual changes in the fill level.
  • thermocouples 30 are used as the sensor, which are positioned on a carrier 27 which is only shown in more detail in the following figures and which has been omitted in FIG.
  • the thermocouples 30 are arranged at a defined height distance 31, 31 'from one another, which is adapted to the desired measuring accuracy of the aforementioned fill level 16.
  • the height spacings 31, 31 'can, as indicated in FIG. 5, be designed differently from one another in order to then also detect uniform measuring steps corresponding to a given volume unit in those containers 11 which have a height-uneven shape. Such a different increase in the fill level due to the complicated container shape could also be fully or at least partially detected by the evaluation device 13 or the IC module 21 integrated on the measuring element 20.
  • thermocouples consist of two different materials. Metals and semiconductors or their compounds are used as the first material component, such as silicon, germanium, gallium arsenide, Tin oxide (SnO), selenium or tellurium. This is done by vapor deposition on a thin film 41, which is explained in more detail in connection with FIGS. 8 to 10. One could possibly also use a screen printing process in which the above materials are used in paste form. Another application possibility is by spraying or by a CVD process. This material creates a family of webs 34 one above the other at a distance 31, 31 '.
  • the second material component of the thermocouple 30 to be formed is produced by printing lines in the form of a metal conductive adhesive, preferably silver conductive adhesive, on the two Web ends 32, 33, as will be explained in more detail.
  • connection line 35 The printed metal conductive adhesives also produce the lines emanating from the one connection point 32, which, as shown in FIG. 5, merge into a common line 35 for all sensors 30. This line leads to the end 37 of the conductor and will hereinafter be referred to as "connecting line 35".
  • a thermal voltage then arises between these two connection points 32, 33 when they are at a different temperature from one another.
  • the evaluating device 13 and the described IC module 21 successively separate the voltages between the Common conductor end 37 of the connecting line 35 on the one hand and the individual conductor ends 38 of the various measuring lines 36 on the other hand measured. It follows that between the line end 38 'of the last measuring line 36 compared to the line end 37 there is a higher thermal voltage than between the measuring line ends 38 and the common line end 37 of all the other sensors 30 below. From this, the evaluation device detects that the liquid level 17 must lie between the last and penultimate sensor 30, which is then made known accordingly via the electronics in the display device 14. These measurements can be made in 4 to 5 measuring cycles per minute. For the heating conductor, an adjustment period of approx. 5 seconds per measuring cycle is sufficient for energy saving and low heat development.
  • FIG. 6 A second possibility for switching the sensors 30 is shown in FIG. 6, where the sensors 30 are connected in series, that is to say in series.
  • the same reference numerals as in FIG. 5 are used to designate corresponding components, which is why the previous description applies to this extent. It is only sufficient to deal with the differences.
  • the cold and warm connection points 32, 33 of adjacent sensors 30 are continuously connected to one another by connection lines 79.
  • a summative but reciprocal total voltage is thus generated analogously to the above-described liquid level 16 in the container 11.
  • the advantage of this circuit lies in the reduction in the number of measuring lines 36. In the optimal case, a single measuring line 36 and a single connecting line 35 are sufficient to transmit the total voltage to the evaluation device 13 or to an on-board computer.
  • the display system works in the form of a voltage coding.
  • the measuring element 20 comprising the sensors is produced in the following way.
  • a layer 40 of, for example, Te from 0.5 to approximately 3.5 .mu.m thick is evaporated, on the underside of which there is a melt adhesive layer 39 which forms the further layer Processing simplified.
  • a punching length 43 is now cut out of this flat structure 42 from FIG. 8, the interfaces of which are indicated in FIG. 8 by dash-dot lines and which, for example, has the outline of a "comb", consisting of a longitudinal comb 44 on which a coulter of comb teeth 34 come off, which fulfill the above-mentioned function of the webs.
  • a carrier 27 already mentioned which consists of a sheet-shaped plastic, for which a flexible film should also be used.
  • This preliminary product 27, 43 is, as shown in FIG. 10, subjected to the previously mentioned screen printing process, where a coating layer 45, 46, which consists of the metal conductive adhesive already mentioned, is applied to the two web ends 32, 33 of the evaporated metal layer 40 and which also produces the connecting and measuring lines 35, 36 already described, the course of which results in principle from the front view of the carrier of FIG. 3.
  • a free field 49 is arranged in the upper region of the carrier 27, where the conductor ends 37, 38 described are located and are connected to the IC module 21 already mentioned in FIG. 2 via switching connections (not shown in more detail).
  • the procedure according to FIG. 3 is such that the mentioned connecting line 35 runs longitudinally on the longitudinal comb 44 described in FIG. 9 and thereby connects all the base points of the sensors at which the connection points 32 of Fig. 5 arise. Among other things, this results in a reduction in the conductor track resistance.
  • the already mentioned heating conductor 26 is also printed on the back of the carrier 29, which, as the back 29 of FIG. 4 shows in connection with the front 28 of FIG. 3, is in alignment with the free ends 32 mentioned individual webs 34 stands. In some cases, however, it is advisable to proceed in reverse.
  • the return line 47 shown in FIG. 4 is likewise applied to the back of the carrier 29 by printing using the conductive metal which is expediently made of the same metal, but which has a substantially larger layer width 48 compared to the heating conductor 26. Although the same current flows through both lines 26, 47, only the heating conductor 26 heats up because of the much smaller width, while the return line 47 remains cold.
  • a connection element 78 which continues the carrier 27, is located above the field 49 marked in FIGS. 3 and 4 for connecting the IC module 21.
  • Lanes 52, 52 ′ run there, which serve as output lines for the signals processed in the IC module 21.
  • a cover film 50, 51 is laminated on both the front 28 and the back 29 of the carrier 27, in a fuel-tight and bubble-free manner by using epoxy resin, which results from the fragment of the finished film package drawn in high magnification 20 can be seen in Fig. 7.
  • the carrier 27 used and the cover foils 50, 51 are actually only about 30 ⁇ m thick.
  • a metal lamination 59 of the cover foils 50, 51 is used to shield the resulting measuring element 20.
  • the metal lamination 59 are connected to the system mass via contact elements 71 connected.
  • the connection element 78 the construction of which will be described in more detail, however, the metal lamination 59 must be left out to avoid short-circuits, as indicated at 80 in FIG. 7.
  • Metallic, clamp-like contact elements 53 are used for the easy electrical connection of the finished measuring element. They have two clamp ends 54, which are pierced and flanged by the foil package 20 in the region of its connecting element 78, the webs 52, 52 'of FIGS. 3 and 4. 7, the clamp ends 54 penetrate all layers and, on the one hand, ensure a mechanical connection and, on the other hand, also the electrical connection when penetrating the conductor track 52, 52 'assigned to them.
  • the connector parts 55 indicated in FIGS. 3 and 4 are produced in one piece with the contact elements 53. The connector parts 55 project beyond the upper edge of the connecting element 78.
  • the connector parts 55 are coupled into complementary sleeves, the components of the connecting line indicated in FIG. 1 18 are divided into the following sub-lines.
  • connecting element 78 there are plug parts 73 for the heating line, furthermore one or more plug parts 74 for one or more measuring lines, then a plug part 75 for the voltage connection of the IC component, furthermore a plug part 76 for the control line of the IC component and finally the already mentioned connector part 71 for connecting the system ground.
  • the measuring element is connected to its connecting element 78 through a mounting slot of a cover indicated in FIGS.
  • the flexibility of the measuring element designed as a foil package 20 can be used to reduce the geometric dimensions. Folds and / or roll deformations of the foil package 20 are used for this purpose. In the rolled state, such a foil package 20 can be positioned in the dip tube 22 in the correct shape. In addition, such a rolled shape can also be used to build or support an immersion tube 22.
  • the invention not only forms an extremely thin film package 20, but also the widths of such a package can be significantly reduced by these deformations, so that there is essentially an elongated structure, the sensors 30 of which have the defined height distance 31, 31 'of already described 5 and 6 remain arranged and extend over the entire fill level 16 to be monitored in the interior 19 of FIG. 1.
  • thermocouples 30 are constructed due to the combination of materials described above, this can be doubled by a series connection of at least two sets of sensors 30, 30 'or increased by a multiple of several sets of sensors.
  • 11 shows a possibility for this with the aid of a modified foil package 20 ', which is shown in cross-section in a large enlargement, but not to scale.
  • the same reference numerals are used to designate corresponding components as in the previous exemplary embodiment, which is why the previous description applies to this extent. It is enough to only consider the differences.
  • thermocouples 30, 30 ' This creates two sets of thermocouples 30, 30 ', which are in pairs in the same height in the foil package 20 'and are connected in series with one another
  • This metal liner 59 is as shown in FIG has already been mentioned, connected to the system ground at 71.
  • This metal layer 59 can have a thickness of 0.01 to 1.5 ⁇ m and, for example, of Al uminium or copper. It serves to shield the electrical lines inside this foil package 20 '.
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment of a foil package 20 "with a series connection of two sets of thermocouples 30, 30 ', the course of the lines and connections also produced here by printing with metal conductive adhesive being shown only by broken lines, which The two diecuts 43, 43 'are arranged in mirror image to one another on the common front side 28 of a carrier 27, ie the longitudinal bars 44, 44' are directed away from one another.
  • Tines 34, 34 ' face each other and are located in a longitudinal zone 61, on which there is a common heating conductor 26 on the back of the carrier warming ends 33, 33 'arranged next to each other in an electrically insulated manner, but at the same time heated by the same heating conductor 26. In use, this has the advantage of minimal energy consumption and little heating of the liquid to be monitored. However, it is necessary to carry out the printing of the lines produced by metal conductive adhesive in several stages and to use an intermediate film 60 for the insulation of intersecting cable runs.
  • both the support layers 45, 58 of which the support layer 45 is forwarded as a common connecting line 35, is applied both to the spar 44 of the one diecut 43 and to the spar 44 'of the other diecut 43' leads and acts in the sense of FIG. 5 during the measurement.
  • the cold connection points 32, 32 ' are formed at these points. From the cold connection points 32' of the longitudinal spar 44 ', individual connection lines 58 lead to the warm connection points 33 of the adjacent punched section lings 43 and thus ensure the subsequent electrical series connection of one warm connection point 33 and the opposite cold connection point 32 '.
  • Interruptions 63 which are produced after the diecut 43' is stuck to the carrier, for example by punching out, separate them Comb tines 34 'on the longitudinal comb 44'.
  • an intermediate film 60 according to FIG. 12 is glued to the one die-cut part 43 'fastened to the carrier 27 in such a way that its film edge 62 is set back relative to the warm connection points 33' mentioned and leaves them free. Only then, in a further process step, are the individual support layers 46 of the metal conductive adhesive printed on the upward-facing front side of the intermediate film 60, which cover the warm connection points 33 ′ over the band edge 62 of the intermediate film 60 and there the required thermocouple Generate contact. These support layers 46 can then be continued in the sense of FIG. 5 through the respective measuring lines 36.
  • FIG. 13 shows a particularly space-saving and cost-saving design of a measuring element 20 ′ ′′.
  • sensors 30, 30 ' are connected in series, ie in series.
  • a summative but reciprocal measuring voltage is generated, which changes analogously to the filling level 16 in the container 11.
  • the sensors 30, 30 ' are produced by comb-shaped die-cuts 43, 43', which are arranged in mirror image to one another. This mirror image is, however, offset by half a comb pitch 70 from one another, so that the individual webs 34, 34 'can be nested.
  • the warm connection points 33, 33 ' lie in a linear alignment and determine the longitudinal zone 61 for the arrangement of a heating conductor.
  • the width of the longitudinal zone 61 can thereby be minimized. In any case, a single heating conductor is required, the advantages of which have already been explained in connection with FIG. 12.
  • Interruptions 63 are punched in along the spars 44, 44 'on both sides of the diecuts 43, 43' glued on, as a result of which L-shaped sections are formed from the originally comb-shaped diecuts 43, 43 ', which separate the sensors 30, 30'. Due to this angular sensor geometry and the nested sensor arrangement, the warm connection points 33, 33 'lie directly opposite the cold connection points 32, 32', as a result of which extremely short connection lines 58 made of the metal conductive adhesive mentioned are sufficient. The use of an intermediate film is avoided by the crossover-free construction of the circuit. The number of work steps for producing this measuring element 20 '"is thus reduced.

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Description

Vorrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes in einem Behälter, insbesondere im Kraftstofftank eines Fahrzeugs
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Die Verwendung von Thermoelementen als Sensoren hat den Vorteil, ein elektrisches Signal zu liefern, das zur Ermittlung des Flüssigkeitsstandes in einem Auswertegerät oder über einen Bordcomputer bequem verarbeitet werden kann. Eine Schar solcher Thermoelemente wird in unterschiedlicher Höhe im Behälter angebracht, und zwar in einem Abstand zueinander, welcher der Feinheit der zu ermittelnden Flüssigkeitsstände im Behälter entspricht. Die Thermospannung kommt nun dadurch zustande, daß die eine der beiden Verbindungsstellen des zum Aufbau des Thermoelements verwendeten Thermopaares erwärmt wird. In Abhängigkeit davon, ob das Thermoelement innerhalb der Flüssig¬ keit, also unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, oder außerhalb der Flüssigkeit, also oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, sich befindet, fallen unterschiedliche Thermospannungen an, weil innerhalb der Flüssigkeit Wärme abgeführt wird. Die Thermospannungen werden ausgewertet und dienen zur eindeutigen Bestimmung des gegebenen Flüssigkeitsstandes im Behälter.
Bei der bekannten Vorrichtung (DE-OS 37 36 208) wurden auf ein Substrat zwei übereinander liegende Metallschichten aufgebracht, von denen die erste aus Konstantan und die zweite aus Kupfer bestand. Dann wurden durch Ätzen bereichsweise Abschnitte der zweiten Metallschicht, nämlich Kupfer, entfernt, so daß auf diesem Wege mehrere Thermopaare eines Flüssigkeitsstand-Meßsystems entstanden. Auf der Rückseite des Substrats befand sich ein Heizleiter, welcher jeweils die eine Verbindungsstelle dieser Thermopaare erwärmte und dadurch eine Thermospannung zwischen den beiden Verbindungsstellen der Metalle erzeugte. Die Herstellung dieser Vorrichtungen ist umständlich und kostenaufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige, leicht handhabbare Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu entwickeln, die kostengünstig und unempfindlich gegenüber Kraft¬ stoffeinflüssen ist sowie sich leicht herstellen läßt. Dies wird erfindungsge¬ mäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt:
Das Aufdampfen und Aufdrucken von Werkstoffen im Siebdruckverfahren sind schnell, präzise und sehr kostengünstig auszuführende Vorgänge. Die Sensoren im Stegform befinden sich in einem der gewünschten Meßfeinheit entsprechenden Abstand. Wird der Abstand so gewählt, wie der Flüssig¬ keitsspiegel beim Zuführen einer gegebenen Flüssigkeitsmenge ansteigt, so lassen sich damit bereits beliebig komplizierte Behälterformen für eine in gleichbleibenden Meßschritten erfolgende Meßwertanzeige auflösen. Die Erfindung hat vor allem erkannt, daß ein zusätzlicher Werkstoff für das Thermopaar entbehrlich ist, weil durch das Aufdrucken vom Metall- Leitklebern als Leitungen auf die beiden Enden der Stege überraschender¬ weise ein Thermoelement entsteht, das als Sensor genutzt werden kann. Zweckmäßigerweise wird auch der Heizleiter auf der Rückseite des Trägers durch Aufdrucken mit einem Metall-Leitkleber erzeugt. Für das Auf¬ dampfen der Stege bzw. Sensoren genügt Material in einer Stärke von wenigen Mikrometern. Auch für das Drucken der Verbindungsstellen und Leiterzüge genügen minimale Materialmengen. Die kostengünstige Herstel¬ lung der Vorrichtung wird dadurch erreicht. Die Erfindung hat ferner erkannt, daß die Anwendung von Halbleitermaterialien in Verbindung mit Metall-Leitklebern überraschend hohe Thermospannungen an den Verbin¬ dungsstellen erzeugt. Für die Stege bzw. Sensoren eignen sich Halbleiter¬ materialien, wie z. B., die Werkstoffe Te, Si, Ge, GaAs. Als Metall- Leitkleber wird zweckmäßigerweise eine silberhaltige Substanz verwendet.
Auch der Heizleiter sollte auf der Rückseite des Trägers aufgedruckt sein, wie Anspruch 2 vorschlägt. Der einfachste Aufbau erfordert normalerweise für jeden Sensor-Satz einen eigenen Heizleiter, zumal, wenn ein Aufbau gemäß Anspruch 14 vorliegt. Es kann jedoch ein Heizleiter gemäß Anspruch 13 zum Erwärmen von mehreren Sätzen der Sensoren dienen. Aus Gründen der Energie-Ersparnis ist es sehr wichtig, daß die Füllstandsanzeige im Falle eines Kraftfahrzeugs nur bei eingeschalteter Zündung betriebsbereit ist. Weiterhin sollte gemäß Anspruch 15 die Leistung des Heizleiters konstant gehalten werden, um Meßwertabweichungen zu vermeiden.
Bewährt hat sich eine Aufbringung der Stege bzw. Sensoren in Form eines aus Anspruch 4 entnehmbaren Kamms. Die gemeinsame Anschlußleitung kann dann, wie es Anspruch 5 vorschlägt, im Endbereich des Kamm- Längsholms angreifen, günstiger ist es aber, das Aufdrucken gemäß Anspruch 6 über die ganze Holmlänge auszuführen, weil sich dadurch ein relativ geringer Leitungswiderstand ergibt. Die Herstellung eines solchen Kamms aus aufgedampftem Material ist besonders einfach und präzise ausführbar, wenn man gemäß Anspruch 7 vorgeht, wobei präzise Umrisse der Kammform sich durch einen Stanzling nach Anspruch 8 ergeben. Die Verarbeitung eines solchen Stanzlings ist durch die Maßnahmen nach Anspruch 10 und 11 erleichtert. Denkbar wäre aber auch die Herstellung eines kammförmigen Gebildes nach Anspruch 9, indem das in Pastenform vorliegende Halbleiter-Material durch ein Siebdruckverfahren direkt auf die Trägerfolie aufgebracht wird.
Zur Erhöhung der anfallenden Thermospannung und damit zur Vereinfachung der Auswertung empfiehlt es sich, wenigstens zwei Stege im wesentlichen der gleichen Höhe im Behälter anzuordnen und diese in Reihe zu schalten, wie es die Maßnahmen nach Anspruch 12 vorschlagen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Stege in nebeneinanderliegenden Längszonen anzuordnen, was verhältnismäßig einfach zu verwirklichen ist. Eine andere sehr vorteilahfte Möglichkeit der Meßwerterfassung besteht darin, entsprechend Anspruch 3 alle Sensoren hintereinander, d. h. in Serie zu schalten. Dies hat den Vorteil, daß man mit einer Meßleitung am einen Ende und einer Anschlußleitung am anderen Ende des Sensor-Satzes auskommt. In diesem Sinne kann man auch mit zwei oder mehr Sätzen von Stegen verfahren. Dadurch addieren sich die einzelnen Thermospannungen. Man erhält so eine zwar dem Füllstand analoge aber reziproke Gesamtspannung. Geht man dabei von zwei kammförmigen Stanzlingen aus, so ist es gemäß Anspruch 17 notwendig, die beiden Holme durch Ausstanzungen oder Trennschnitte zu unterbrechen. Durch eine optimierte Anordnung nach Anspruch 16 lassen sich die räumlichen Abmessungen und damit die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Tankgebers erheblich verkleinern. Die spiegelbildliche Anordnung und der Versatz zweier Stanzlinge ermöglichen die in Anspruch
18 hervorgehobene linienförmige Ausrichtung der einen Verbindungsstelle, womit der bereits in Anspruch 13 hervorgehobene gemeinsame Heizleiter anwendbar ist. Die reziproke Gesamtspannung muß in einem IC des Auswertegeräts oder in einem Bord-Computer in eine dem Füllstand analoge Meßwer.tspannung umgewandelt werden.
Insbesondere bei der Anwendung der Vorrichtung in Kraftfahrzeugtanks hat sich bewährt, Abdeckfolien gemäß Anspruch 19 zu verarbeiten. Mit Epoxidharz lassen sich die Abdeckfolien kraftstoffdicht und blasenfrei auflaminieren. Bei einer Verwendung von Kraftstoffen mit Alkoholzusatz, wie Methanol, ist eine kraftstoffdichte Umhüllung des Thermoelement- Trägers gemäß Anspruch 20 sehr wichtig. Derartige Kraftstoffe haben nämlich in der Regel einen hohen Leitwert und es könnten dann elektrische Nebenschlüsse auftreten, die zu Meßwert-Verfälschungen führen. Eine Metallkaschierung nach Anspruch 21 der Abdeckfolien verhindert, daß Störsignale mitgemessen werden und zu Fehlern führen. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen muß allerdings im Bereich der Kontaktelemeπte die Metallkaschierung ausgespart werden. Um die dort anfallenden Fremd- und Störspannungen abzuleiten, sollte man für eine Verbindung der Metall¬ schicht mit dem System-Masse gemäß Anspruch 22 sorgen.
Als Metallbeschichtung hat sich Kupfer oder Aluminium bewährt. Das Folienmaterial sollte, gemäß Anspruch 25, aus temperatur- und kraftstoff¬ beständigem Werkstoff bestehen.
Platzsparend ist es, gemäß Anspruch 26, einen IC-Baustein für die Signalverarbeitung unmittelbar am Träger aufzubringen und diesen unter die Abdeckfolie gleich mit einzulaminieren. Dafür bietet sich der Platz im oberen Endbereich des Trägers an, weil dieser für die Messung des Flüssigkeitsspiegels ohnehin nicht benötigt wird und zum Anschluß von Verbindungsleitungen zum Meßgerät bzw. zum Bord-Computer und für den Heizleiteranschluß dient. Durch diese Maßnahme sind die zahlreichen Leitungen auf diesen Bereich des Trägers beschränkt, weil es zur Auswer¬ tung bereits in dem dort aufgebrachten IC kommt. Der IC wird zweck¬ mäßigerweise der jeweiligen speziellen Anwendung der Vorrichtung angepaßt, ist also kundenspezifisch (ASIC) gestaltet und kann durch Programmieren die individuelle Tankform bereits berücksichtigen. Dabei kann auch die "Reserve"-Anzeige durch Spreizung des dortigen Anzeigefel¬ des genauer abgelesen werden. Die vom trägerseitigen Baustein zum Anzeigegerät führende Verbindungsleitung hat daher einen besonders einfachen Aufbau. Zur Sicherung einer reproduzierbaren Meßwertspannung trotz schwankender Bordnetzspannung muß die Versorgungsspannung des IC- Bausteins stabilisiert werden. Hierfür befindet sich ein Spannungskonstant¬ halter in der Kupplung, wie noch näher beschrieben wird. Bei Fahrzeugen mit eigenem Bord-Computer kann dieser die Funktion des IC-Bausteins mit übernehmen, wodurch das Auswertegerät entfällt. In diesem Fall ist die erwähnte Hintereinanderschaltung aller Sensoren sehr nützlich. Das Anzeige-System arbeitet in Form einer Spannungs-Codierung, d. h. die Meßwertspannung ändert sich analog zum Füllstand im Tank.
Eine weitere wichtige Arbeits- und Platzersparnis ergibt sich, wenn man den Träger der Thermoelemente bzw. den Verbund eines solchen Trägers mit Folien gemäß Anspruch 23 oder 24 durch Falten und/oder Rollen in seinen Abmessungen verkleinert. Zu Messungen des Flüssigkeitsniveaus in bewegten Behältern ist es bedeutsam, die Sensoren im Inneren eines Rohres unterzubringen, welches durch Strömungswiderstände an seinen Rohrenden, wie z. B. durch Blenden, mit dem übrigen Raum des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters in Verbindung steht. Infolge solcher Strömungswi¬ derstände e ibt sich eine Vergleichmäßigung des Niveaustands im Rohr- Inneren, weil sich dort Wellenbildungen infolge Bewegung des Behälters nicht mehr bemerkbar machen, die andernfalls zu Fehlmessungen führen würden. Durch die erwähnte Formveränderung des Trägers erhält man eine Anpassung an die Rohrform, wie auch der Träger selbst zum Aufbau des Rohres mit herangezogen werden kann.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung richtet sich dabei auf alle daraus entnehmbaren neuen Merkmale und Merkmals¬ kombinationen, auch wenn diese nicht ausdrücklich in- den Ansprüchen angeführt sein sollten. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 , schematisch, einen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung im Kraftstofftank eines Fahrzeugs,
Fig. 2 , perspektivisch, teilweise im Ausbruch, das zur Vorrichtung von Fig. 1 gezeigte Meßgerät mit darin erkennbarem Meßglied,
Fig. 3 , schematisch, die Vorderseite eines solchen Meßglieds mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Sensoren,
Fig. 4 Rückseite des Meßglieds von Fig. 3 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Heiz- und Rückleitung,
Fig. 5 , schematisch, die prinzipielle elektrische Parallel-Schaltung der erfindungsgemäßen Sensoren des Meßglieds,
Fig. 6 schematisch die prinzipielle elektrische Serien-Schaltung (Hinterein¬ anderschaltung) der erfindungsgemäßen Sensoren einer alternativen Ausführung des erfiπdungsgemäßen Meßglieds,
Fig. 7 , in starker Vergrößerung, ein Teilstück eines Querschnitts durch den Schichtaufbau des in Fig. 3 gezeigten Meßglieds zur Verdeutlichung der Kontaktierungen für eine weiterführende Verbindungsleitung,
Fig. 8 , in starker Vergrößerung, die Querschnittsansicht durch eine Folie mit ober- und unterseitiger Beschichtung zur Verdeutlichung einer ersten Verfahrensstufe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sensoren,
Fig. 9 , in annähernd natürlicher Größe, die Draufsicht auf ein sich aus Fig. 8 ergebendes Zwischenprodukt,
Fig.10 , in starker Vergrößerung und nicht maßstäblich, die Querschnittan¬ sicht durch den Schichtaufbau des Meßglieds nach Vollzug einer weiteren Stufe seiner Herstellung, Fig.11 in einer analogen, vergrößerten Darstellung die Querschnittansicht durch den Aufbau eines anderen Meßglieds mit zwei in Reihe geschalteten Sensoren,
Fig.12 , schematisch und im Ausbruch, die vergrößerte Draufsicht auf ein Teilstück einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meßglieds mit paarweise hintereinander geschalteten Sensoren, und
Fig.13 eine optimierte Ausführungsform einer Reihenschaltung der Sensoren mit verkürzten Leitungswegen und nur einem gemeinsamen Heizleiter für die beiden kammförmigen Reihen hintereinandergeschalteter Sensoren.
Wie Fig. 1 verdeutlicht, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Bestimmung des jeweils vorliegenden Füllinhalts eines Behälters 11 dienen, wofür im vorliegenden Fall der Kraftstofftank eines Fahrzeugs verwendet wird. Dieser kann wegen besserer Ausnutzung der verfügbaren Räume im Fahrzeug eine komplizierte Raumform aufweisen. Die Vorrichtung umfaßt ein summativ mit 12 in Fig. 1 bezeichnetes Meßgerät im Behälter inneren 19, das über eine Verbindungsleitung 18 die Signale zu einem Auswertege¬ rät 13 weiterleitet, wo sie verarbeitet werden und, über die Verbindungs¬ leitungen 18', ein damit verbundenes Anzeigegerät 14 steuern. Die Vorrichtung ist nach Einschaltung der Zündung an die fahrzeugseitige Stromversorgung angeschlossen, wie im Bereich des Auswertegeräts 13 in Fig. 1 verdeutlicht ist. Das Meßgerät 12 taucht in definierter Höhe in die vom Behälter 11 aufgenommene Flüssigkeit 15 ein, deren durch den Pfeil 16 verdeutlichte Füllstandshöhe von der Vorrichtung 10 ermittelt werden soll. Wie noch näher erläutert wird, erfolgt dies durch elektronische Messung der gegebenen Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels 17 im Behälter 11.
Wie Fig. 2 näher verdeutlicht, umfaßt das Meßgerät 12 ein Tauchrohr 22, das, im Bereich der zu messenden Füllstandshöhe 16, fest im Behälterinne¬ ren 19 von Fig. 1 angeordnet ist. Im Inneren 25 des Tauchrohres 22 befindet sich das eigentliche, noch näher zu beschreibende Meßglied 20, das mit einer Schar besonderer Sensoren 30 ausgerüstet ist. Am oberen Ende des Meßglieds 20 kann auch noch ein IC-Baustein 21 mit integrierten Schaltkreisen sitzen, der dem spezifischen Anwendungsfall der Vorrichtung 10 angepaßt ist und die von den Sensoren 30 kommenden Signale ganz oder teilweise bereits auswertet, bevor sie dann über die Verbindungsleitung 18 weitergeleitet werden. Bei der Anwendung in einem Fahrzeug ist die Fahrzeugbewegung zu berücksichtigen, die zu einer unkontrollierten Wellenbewegung im gegebenen Flüssigkeitsspiegel 17 führen würde. Obwohl bereits die Stirnöffnung des Tauchrohres 22 zu einer Vergleichmäßigung des Flüssigkeitsspiegels im Rohrinneren 25 führt, empfiehlt es sich, unterseitig eine Blende mit einer verengten Öffnung 23 vorzusehen. Die angedeutete Strömung 24 der Flüssigkeit kann durch diese Verengung 23 nur langsam durchströmen, weshalb plötzliche, kurzzeitige Höhenveränderungen des Flüssigkeitsspiegels 17 außerhalb des Tauchrohres 22 sich nicht in einer entsprechenden Höhenänderung im Rohrinneren 25 auswirken können. Der Flüssigkeitsspiegel 17 bleibt im Bereich des Meßglieds 20 im wesentlichen in der gegebenen Höhe stehen und spricht nur auf tatsächliche Änderungen des Füllstands an.
Eine erste Möglichkeit für die Schaltung der Sensoren 30, nämlich eine Parallelschaltung, ist in Fig. 5 näher erläutert. Als Sensor wird eine Schar von besonderen Thermoelementen 30 verwendet, die auf einem erst in den nachfolgenden Fig. näher gezeigten Träger 27 positioniert sind, der in Fig. 5 weggelassen wurde. Die Thermoelemente 30 sind in einem definierten Höhenabstand 31, 31' zueinander angeordnet, welcher der gewünschten Meßgenauigkeit der vorerwähnten Füllstandshöhe 16 angepaßt ist. Die Höhenabstände 31, 31' können, wie in Fig. 5 angedeutet ist, zueinander unterschiedlich gestaltet sein, um auch dann gleichmäßige Meßschritte entsprechend einer gegebenen Volumeneinheit in solchen Behältern 11 zu erfassen, die eine höhenmäßig ungleichförmige Form aufweisen. Eine solche unterschiedliche Zunahme der Füllstandshöhe aufgrund der komplizierten Behälterform könnte auch durch das Auswertegerät 13 oder den am Meßglied 20 integrierten IC-Baustein 21 ganz oder wenigstens teilweise erfaßt werden.
Die Thermoelemente bestehen aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen. Als erste Werkstoffkomponente werden Metalle und Halbleiter bzw. deren Verbindungen verwendet, wie Silizium, Germanium, Gallium-Arsenid, Zinnoxid (SnO), Selen oder Tellur. Dies geschieht durch Aufdampfen auf eine dünne Folie 41, was noch näher im Zusammenhang mit Fig. 8 bis 10 erläutert wird. Man könnte evtl. auch ein Siebdruckverfahren anwenden, bei dem in Pastenform obige Materialien eingesetzt werden. Eine weitere Aufbringungsmöglichkeit besteht durch Aufspritzen oder durch ein CVD- Verfahren. Es entstehen dabei aus diesem Material eine Schar von in Abstand 31, 31 ' übereinander liegenden Stegen 34. Die zweite Werkstoff¬ komponente des zu bildenden Thermoelements 30 entsteht durch Auf¬ drucken von Leitungen in Form eines Metall-Leitklebers, vorzugsweise Silberleitklebers, an den beiden Stegenden 32, 33, wie noch näher erläutert werden wird.
Die aufgedruckten Metall-Leitkleber erzeugen zugleich die von der einen Verbindungsstelle 32 ausgehenden Leitungen, die, wie Fig. 5 zeigt, für alle Sensoren 30 in eine gemeinsame Leitung 35 übergehen. Diese Leitung führt zum Leiterende 37 und soll nachfolgend kurz "Anschlußleitung 35" bezeichnet werden. Am gegenüberliegenden Ende 33 eines jeden Steges 34 greifen aber zueinander isoliert verlaufende Leitungen 36 aus diesen Metall-Leitklebern an, die mit 38, 38' bezeichnete Leiterenden aufweisen und nachfolgend kurz "Meßleitungen 36" bezeichnet werden sollen. Zwischen diesen beiden Verbindungsstellen 32, 33 entsteht dann eine Thermospannung, wenn sie sich auf einer zueinander unterschiedlichen Temperatur befinden. Dies wird im vorliegenden Fall durch einen zwar elektrisch isolierten, aber thermisch in Kontakt stehenden gemeinsamen Heizleiter 26 an der einen Verbindungsstelle 33 der Stege 34 erreicht, welche im Fall der Fig. 5 diejenige ist, von welcher die einzelnen Meßleitungen 38 bzw. 38' der Sensoren 30 ausgehen. In Fig. 5 ist eine Füllstandshöhe 16 angenommen, die den Flüssigkeitsspiegel 17 in den Höhenbereich zwischen den letzten und vorletzten Sensor 30 bringt. Das hat zur Folge, daß die vom Heizleiter 26 erzeugte Wärme bei jenen Sensoren 30, die noch in die Flüssigkeit 15 eintauchen, besser weggeführt wird, als bei dem in Fig. 5 erkennbaren obersten Sensor 30, der sich bereits oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 17 befindet. Wegen der dort auftretenden größeren Temperaturdifferenz seiner beiden Verbindungsstellen 32, 33 fällt eine größere Thermospannung an, als in den darunter liegenden, innerhalb der Füllstandshöhe 16 liegenden Sensoren 30. Vom Auswertegerät 13 bzw. von dem beschriebenen IC- Baustein 21 werden nacheinander die anfallenden Spannungen zwischen dem gemeinsamen Leiterende 37 der Anschlußleitung 35 einerseits und den einzelnen Leiterenden 38 der diversen Meßleitungen 36 andererseits gemessen. Dabei ergibt sich, daß zwischen dem Leitungsende 38' der letzten Meßleitung 36 gegenüber dem Leitungsende 37 eine höhere Thermospannung anfällt als zwischen den Meßleitungs-Enden 38 und dem gemeinsamen Leitungsende 37 aller übrigen, darunter liegenden Sensoren 30. Daraus entnimmt das Auswertegerät, daß der Flüssigkeitsspiegel 17 zwischen dem letzten und vorletzten Sensor 30 liegen muß, was dann über die Elektronik im Anzeigegerät 14 entsprechend kundbar gemacht wird. Diese Messungen können in 4 bis 5 Meßzyklen pro Minute erfolgen. Für den Heizleiter genügt zwecks Energieersparnis und geringer Wärmeentwick¬ lung eine Einstelldauer von ca. 5 Sekunden pro Meßzyklus.
Eine zweite Möglichkeit für die Schaltung der Sensoren 30 ist in Fig. 6 gezeigt, wo die Sensoren 30 hintereinander, also in Serie, geschaltet sind. Zur Bezeichnung entsprechender Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt lediglich auf die Unterschiede einzugehen. Die kalten und warmen Verbindungsstellen 32, 33 benachbarter Sensoren 30 sind unterein¬ ander durch Verbindungsleitungen 79 fortlaufend verbunden. Somit wird eine summative aber reziproke Gesamtspannung analog zum vorbeschriebenen Flüssigkeitsstand 16 im Behälter 11 generiert. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in der Reduzierung der Anzahl der Meßleitungen 36. Im Optimalfall reichen eine einzige Meßleitung 36 und eine einzige Anschlußleitung 35 aus, um die Gesamtspannung an das Auswertegerät 13 oder an einen Bord- Computer weiterzuleiten. Das Anzeigesystem arbeitet in Form einer Spannungs-Codierung.
Ausweislich der Fig. 8 bis 10 kommt das die Sensoren umfassende Meßglied 20 auf folgendem Wege zustande. Auf einer flexiblen Kunststoff -Folie 41, gemäß Fig. 8, wird eine Schicht 40 aus beispielsweise Te von 0,5 bis ca. 3,5 ,um Dicke aufgedampft, wobei auf der Unterseite sich eine Schmelz¬ kleberschicht 39 befindet, welche die weitere Verarbeitung vereinfacht. Aus diesem Flächengebilde 42 von Fig. 8 wird nun ein Stanzlϊng 43 ausgeschnit¬ ten, dessen Schnittstellen in Fig. 8 durch Strichpunktlinien angedeutet sind und der beispielsweise den Umriß eines "Kamms" aufweist, bestehend aus einem Kamm-Längsholm 44, an welchem eine Schar von Kamm-Zinken 34 abgehen, welche die oben erwähnte Funktion der Stege erfüllen. Dieser Stanzling 43 wird mit seiner Klebeschicht 39, wie Fig. 10 verdeutlicht, auf der Vorderseite 28 eines bereits erwähnten Trägers 27 befestigt, der aus einem blattförmigen Kunststoff besteht, wofür ebenfalls eine flexible Folie verwendet werden sollte. Dieses Vorprodukt 27, 43 wird nun, wie in Fig. 10 dargestellt, dem bereits erwähnten Siebdruckverfahren unterzogen, wo auf die beiden Stegenden 32, 33 der aufgedampften Metallschicht 40 eine Auflageschicht 45, 46 aufgebracht wird, welche aus dem bereits erwähnten Metall-Leitkleber besteht und welche die bereits beschriebenen Anschluß- und Meßleitungen 35, 36 gleich miterzeugt, deren Verlauf sich prinzipiell aus der Vorderansicht des Trägers von Fig. 3 ergibt. Im oberen Bereich des Trägers 27 ist ein freies Feld 49 angeordnet, wo die beschriebenen Leiterenden 37, 38 liegen und über nicht näher gezeigte Schaltverbindungen mit dem bereits in Fig. 2 erwähnten IC-Baustein 21 in Verbindung stehen. Beim Aufdrucken des Metall-Leitklebers 46 wird gemäß Fig. 3, so verfah¬ ren, daß die erwähnte Anschlußleitung 35 auf dem in Fig. 9 ersichtlichen, beschriebenen Kamm-Längsholm 44 längs verläuft und dadurch alle Fußpunkte der Sensoren verbindet, an welchen die Verbindungsstellen 32 von Fig. 5 entstehen. Dadurch ergibt sich unter anderem auch eine Reduzierung des Leiterbahn-Widerstandes.
Aus dem gleichen Metall-Leitkleber wird auch auf der Trägerrückseite 29 der bereits erwähnte Heizleiter 26 aufgedruckt, der, wie die Rückseite 29 von Fig. 4 in Verbindung mit der Vorderseite 28 von Fig. 3 zeigt, in Ausrichtung mit den erwähnten freien Enden 32 der einzelnen Stege 34 steht. In manchen Fällen empfiehlt es sich aber auch umgekehrt zu verfahren. Außer dem Heizleiter 26 wird ebenfalls durch Bedrucken mittels des zweckmäßigerweise aus gleichem Metall bestehen&sn Leitklebers die aus Fig. 4 ersichtliche Rückleitung 47 auf der Trägerrückseite 29 aufge¬ bracht, die aber gegenüber dem Heizleiter 26 eine wesentlich größere Schichtbreite 48 aufweist. Beide Leitungen 26, 47 werden zwar von dem gleichen Strom durchflössen, doch erwärmt sich wegen der wesentlich geringeren Breitenbemessung nur der Heizleiter 26, während die Rücklei¬ tung 47 kalt bleibt. Oberhalb des in Fig. 3 und 4 markierten Feldes 49 zum Anschluß des IC-Bausteins 21 befindet sich ein Anschlußelement 78, das den Träger 27 fortsetzt. Dort verlaufen Bahnen 52, 52', die als Ausgangsleitungen für die im IC-Baustein 21 verarbeiteten Signale dienen. Nach Anbringung des IC-Bausteins 21 wird sowohl über die Vorderseite 28 als auch über die Rückseite 29 des Trägers 27 eine Abdeckfolie 50, 51 auflaminiert, und zwar kraftstoffdicht und blasenfrei durch Verwendung von Epoxidharz, was aus dem in starker Vergrößerung gezeichneten Bruchstück des fertigen Folienpakets 20 in Fig. 7 zu erkennen ist. Der verwendete Träger 27 und die Abdeckfolien 50, 51 besitzen in Wirklichkeit nur eine Dicke in der Größenordnung von 30 ,um. Zur Abschirmung des so entste¬ henden Meßglieds 20 dient eine Metallkaschierung 59 der Abdeckfolien 50, 51. Wie anhand des Ausführungsbeispiels von Fig. 11, betreffend ein abgewandeltes Meßglied 20', zu erkennen ist, sind die Metallkaschierungen 59 über Kontaktelemente mit der System-Masse 71 verbunden. Im Bereich des Anschlußelements 78, dessen Aufbau noch näher beschrieben werden wird, muß allerdings die Metallkaschierung 59 zur Vermeidung von Kurzschlüssen ausgespart sein, wie bei 80 in Fig. 7 angedeutet ist.
Für den leichten elektrischen Anschluß des fertigen Meßglieds verwendet man metallische, klammerartige Kontaktelemente 53, deren Querschnittauf¬ bau in Fig. 7 erkennbar ist. Sie besitzen zwei Klammernenden 54, die durch das Folienpaket 20 im Bereich seines Anschlußelements 78 die Bahnen 52, 52' von Fig. 3 und 4 durchstoßen und umgebördelt werden. Die Klammerenden 54 durchdringen gemäß Fig. 7 alle Schichten und sorgen einerseits für eine mechanische Verbindung und andererseits auch für die elektrische Verbindung beim Durchdringen der ihnen jeweils zugeordneten Leiterbahn 52, 52'. Einstückig mit den Kontaktelementen 53 entstehen die in Fig. 3 und 4 angedeuteten Steckerteile 55. Die Steckerteile 55 überra¬ gen die obere Kante des Anschlußelemeπts 78. Im Verwendungsfall werden die Steckerteile 55 in komplementäre Hülsen eingekuppelt, die Bestandteile der in Fig. 1 angedeuteten Verbindungsleitung 18 sind, die sich in folgende Teil-Leitungen gliedert. An Anschlußelement 78 gibt es Steckerteile 73 für die Heizleitung, ferner einen oder mehrere Steckerteile 74 für eine bzw. mehrere Meßleitungen, dann einen Steckerteil 75 für den Spannungsanschluß des IC-Bausteins, ferner einen Steckerteil 76 für die Steuerleitung des IC- Bausteins und schließlich den bereits erwähnten Steckerteil 71 für den Anschluß der System-Masse. Um die empfindlichen Kontaktelemente 53 aus dem korrosiven und halbleitenden Bereich des Kraftstoffs herauszuhalten, wird das Meßglied nach dieser Kontaktierung mit seinem Anschlußelement 78 durch einen Montageschlitz eines in Fig. 3 und 4 angedeuteten Deckel 77 des Behälters 11 gesteckt, bis das Anschlußelement 78 mit seiner aus Fig. 3 erkennbaren Anschlagschulter 81 an den Deckel 77 stößt und anschließend maßhaltig durch einen Epoxydharz-Verguß 72 allseitig verbunden. Durch das allseitige Vergießen 72 des Anschlußelements 78 erhalten die Kontaktelemente 53 sowie deren Steckerteile 55 die notwendi¬ ge Stabilität für einen sicheren Anschluß. Es liegt jetzt das fertige Meßglied 20 vor, das im Inneren 25 des in Fig. 2 gezeigten Tauchrohres 22 in einer Strecklage durch z. B. nicht näher gezeigte Halteglieder positio¬ niert wird. Es gibt aber auch die bereits oben erwähnten alternativen Möglichkeiten für eine raumsparende Gestaltung des Meßglieds 20.
Die Flexibilität des als Folienpaket 20 ausgebildeten Meßglieds kann dazu genutzt werden, die geometrischen Abmessungen zu reduzieren. Hierzu dienen Faltungen und/oder Rollverformungen des Folienpakets 20. In gerolltem Zustand läßt sich ein solches Folienpaket 20 formgerecht in dem Tauchrohr 22 positionieren. Darüber hinaus kann eine solche gerollte Form zugleich zum Aufbau oder zur Unterstützung eines Tauchrohres 22 mitgenutzt werden. Damit bildet die Erfindung nicht nur ein äußerst dünnes Folieπpaket 20, sondern auch die Breiten eines solchen Pakets lassen sich durch diese Verformungen wesentlich reduzieren, so daß im wesentlichen ein langgestrecktes Gebilde besteht, dessen Sensoren 30 in dem bereits beschriebenen definierten Höhenabstand 31, 31 ' von Fig. 5 bzw. 6 angeordnet bleiben und sich über die gesamte zu überwachende Füllstandshöhe 16 im Behälterinneren 19 von Fig. 1 erstrecken.
Obwohl wegen der vorbeschriebenen Werkstoffkombination beim Aufbau der Thermoelemente 30 eine unerwartet hohe Thermospannung anfällt, läßt sich diese durch eine Reihenschaltung von wenigstens zwei Sätzen von Sensoren 30, 30' verdoppeln bzw. von mehreren Sensor-Sätzen um ein Mehrfaches erhöhen. Die Fig. 11 zeigt dazu eine Möglichkeit anhand eines abgewandelt ausgebildeten Folienpakets 20', welches in starker Vergrößerung, aber nicht maßstabsgerecht, im Querschnitt gezeigt ist. Zur Bezeichnung entsprechen¬ der Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie im vorausgehenden Ausführungsbeispiel verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt, lediglich auf die Unterschiede einzugehen.
Beim Folienpaket 20' der Fig. 11 werden zwei Stanzlinge 43, 43' der in Fig. 9 beschriebenen Art verwendet, die in zwei nebeneinanderliegenden Längszonen 56, 57 auf einem gemeinsamen Träger 27 aufgebracht werden. Dann werden nicht nur die bereits im Zusammenhang mit Fig. 10 beschrie¬ benen Metall-Leitkleber 45, 46 aufgedruckt, welche die im Zusammenhang mit Fig. 3 und 5 bereits beschriebenen weitergehenden Anschluß- und Meßleitungen 35, 36 erzeugen, sondern es werden zwischen den beiden Stanzlingen 43, 43' als Verbindungen 58 die beidseitigen Kamm-Zinken einzelweise kontaktierende weitere Streifen eines Leitklebers aufgebracht, wie aus Fig. 11 zu entnehmen ist. Derjenige Kamm-Zinken, der mit den Meßleitungen 36 verbunden ist, erhält Unterbrechungen 63, wie sie bei einem weiteren Ausführungsbeispiel 20" in Fig. 12 dargestellt sind. Dadurch entstehen zwei Sätze von Thermoelementen 30, 30', die paarweise in gleicher Höhe im Folienpaket 20' liegen und miteinander in Reihe geschaltet sind. Bei diesem Folienpaket 20' sind zwei Heizleiter 26, 26' angeordnet, die an den beiden Thermoelementen 30, 30' die warmen Verbindungsstellen erzeugen, wie dies für eine einzelne Schar bereits im Zusammenhang mit Fig. 10 erläutert worden ist. Zu diesem Folienpaket 20' gehören wieder die bereits beschriebenen äußeren Abdeckfolien 50, 51, die zweckmäßigerweise, wie Fig. 11 erkennen läßt, mit einer vorzugsweise nach außen weisenden Metallschicht 59 kaschiert sind. Diese Metallkaschie¬ rung 59 ist, wie bereits erwähnt wurde, bei 71 an die System-Masse angeschlossen. Diese Metallschicht 59 kann eine Dicke von 0,01 bis 1,5 ,um aufweisen und z. B. aus Aluminium oder Kupfer bestehen. Sie dient zur Abschirmung der elektrischen Leitungen im Inneren dieses Folienpakets 20'.
Die Fig. 12 zeigt eine alternative Ausführung eines Folϊenpakets 20" mit einer Reihenschaltung von zwei Sätzen von Thermoelementen 30, 30', wobei der Verlauf der auch hier durch Druck mit Metall-Leitkleber erzeugten Leitungen und Verbindungen lediglich durch Strichlinien einge¬ zeichnet ist, welche die Schaltverbindungen zu verdeutlichen haben. Hier sind auf der gemeinsamen Vorderseite 28 eines Trägers 27 die beiden Stanzlinge 43, 43' spiegelbildlich zueinander angeordnet, also die Längshol¬ me 44, 44' voneinander weggerichtet. Die freien Enden 33, 33' der entstehenden Kamm-Zinken 34, 34' sind dabei einander zugekehrt und befinden sich in einer Längszone 61, auf welcher sich trägerrückseitig ein gemeinsamer Heizleiter 26 befindet. Es werden also die beiden zu erwärmenden Enden 33, 33' zwar elektrisch isoliert nebeneinanderliegend angeordnet, aber zugleich von demselben Heizleiter 26 erwärmt. Dies hat im Gebrauchsfall den Vorteil eines minimalen Energieverbrauchs und einer geringen Erwärmung der zu überwachenden Flüssigkeit. Man muß allerdings das Aufdrucken der durch Metall-Leitkleber erzeugenden Leitungen mehrstufig ausführen und eine Zwischenfolie 60 zur Isolierung sich kreuzender Leitungszüge einsetzen.
In einer ersten Verfahreπsstufe wird sowohl auf den Holm 44 des einen Stanzlings 43 als auch auf den Holm 44' des anderen Stanzlings 43' der aus Fig. 12 ersichtlichen beiden Auflageschϊchten 45, 58 aufgebracht, von denen die Auflageschicht 45 als gemeinsame Anschlußleitung 35 weiterge¬ führt ist und im Sinne der Fig. 5 bei der Messung fungiert. Bei bestim¬ mungsgemäßem Gebrauch dieses Folienpakets 20" entstehen an diesen Stellen die kalten Verbindungsstellen 32, 32'.. Von den kalten Verbindungs¬ stellen 32' des dem Kammlängsholms 44' gehen individuelle Verbindungslei¬ tungen 58 zu den warmen Verbindungsstellen 33 des benachbarten Stanz¬ lings 43 und sorgen so für die spätere elektrische Reihenschaltung je einer warmen Verbindungsstelle 33 und der gegenüberliegendene kalten Verbin¬ dungsstelle 32'. Unterbrechungen 63, die nach dem Aufkleben des Stanzlings 43' auf dem Träger z. B. durch Ausstanzen erzeugt werden, vereinzeln die Kamm-Zinken 34' am Kammlängsholm 44'.
Nach Fertigstellung dieses Vorprodukts wird eine Zwischenfolien 60 gemäß Fig. 12 so auf den einen, am Träger 27 befestigten Stanzling 43' aufge¬ klebt, daß seine Folienkante 62 gegenüber den erwähnten warmen Verbin¬ dungsstellen 33' zurückgesetzt ist und diese frei läßt. Dann erst werden, auf der nach oben weisenden Vorderseite der Zwischenfolie 60, in einer weiteren Verfahrensstufe, die individuellen Auflageschichten 46 des Metall- Leitklebers aufgedruckt, die über die Bandkante 62 der Zwischenfolie 60 hinweg die warmen Verbindungsstellen 33' überdecken und dort die erforderliche Thermoelement-Kontaktierung erzeugen. Diese Auflageschich¬ ten 46 können dann im Sinne der Fig. 5 durch die jeweiligen Meßleitungen 36 fortgeführt werden.
In Fig. 13 ist eine besonders räum- und kostensparende Ausführung eines Meßglieds 20'" dargestellt. Auch hier gibt es zwei Sätze von Sensoren 30, 30', doch werden hier alle hintereinander, d. h. in Serie, geschaltet. Es wird eine summative, aber reziproke Meßspannung generiert, die sich analog zur Füllstaπdshöhe 16 im Behälter 11 ändert. Die Sensoren 30, 30' entstehen durch ebenfalls kammförmige Stanzlinge 43, 43', die zueinander spiegelbildlich angeordnet sind. Diese Spiegelbildlichkeit erfolgt aber im Versatz um eine halbe Kammteilung 70 zueinander, wodurch eine Ver- schachtelung der einzelnen Stege 34, 34' möglich ist. Die warmen Verbin¬ dungsstellen 33, 33' liegen in Iinienförmiger Ausrichtung und bestimmen die Längszone 61 zur Anordnung eines Heizleiters. Die Breite der Längszone 61 kann dadurch minimiert werden. In jedem Fall ist ein einzelner Heizleiter erforderlich, dessen Vorteile bereits im Zusammenhang mit Fig. 12 erläutert wurden.
Entlang der beidseitigen Holme 44, 44' der aufgeklebten Stanzlinge 43, 43' werden Unterbrechungen 63 eingestanzt, wodurch L-förmige Abschnitte aus den ursprünglich kammförmigen Stanzlingen 43, 43' entstehen, die für eine Vereinzelung der Sensoren 30, 30' sorgen. Durch diese winkelförmige Sensor-Geometrie und die ineinandergeschachtelte Sensor-Anordnung liegen die warmen Verbindungsstellen 33, 33' den kalten Verbindungsstellen 32, 32' direkt gegenüber, wodurch äußerst kurze Verbindungsleitungen 58 aus dem erwähnten Metall-Leitkleber ausreichen. Durch den kreuzungsfreien Aufbau der Schaltung wird der Einsatz einer Zwischenfolie vermieden. Damit ist die Anzahl der Arbeitsgänge zur Herstellung dieses Meßglieds 20'" reduziert. Wie bereits erwähnt wurde, sind wegen der Hintereinanderschal¬ tung aller Sensoren 30, 30' nur eine Anschlußleitung 35 und eine Meßlei¬ tung 36 erforderlich, die zum Auswertegerät 13 bzw. zu einem Bord- Computer geführt werden. Durch die Einsparung aller weiteren Meßleitun¬ gen und der zugehörigen Kontaktelemente 53 gemäß Fig. 3 und 4 wird eine bedeutende Kostenreduzierung erreicht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:
1. Vorrichtung (10) zum elektronischen Messen der Füllstandshöhe (16) einer Flüssigkeit (15) in einem Behälter (11), insbesondere im Kraftstofftank eines Fahrzeugs,
mit einer Schar von Thermoelementen (30) als Sensoren, die zwei Verbindungsstellen (32, 33) zwischen zwei unterschiedlichen Werkstof¬ fen (Thermopaar) aufweisen, auf der Vorderseite (28) eines elektrisch isolierenden, blattförmigen Trägers (27) angebracht und mit diesem in unterschiedlicher, definierter Höhe (31; 31') im Behälterinneren (19) angeordnet sind,
wobei auf der Rückseite (29) des Trägers (27) ein elektrischer Heizleiter (26) im Bereich der einen Verbindungsstellen aller Thermoelemente (30) angeordnet ist,
ferner die Verbindungsstellen (32; 33) der Thermoelemente (30) durch Leitungen (35, 36) mit einem Auswertegerät (13) verbunden sind, das eine Anzeige (14) der Füllstandshöhe (16) bewirkt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
daß der eine Werkstoff der Thermoelemente (30) durch Aufdampfen eines Materials (40), wie z. B. Tellur, erzeugt ist und in Form einer Schar von in Abstand (31) zueinander angeordneten Stegen (34) am Träger (27) sitzt,
die Leitungen (35; 36) als auch die Schar der Meßleitungen (36) durch linienförmiges Bedrucken des Trägers auf der Vorderseite (28) mit einem Metall-Leitkleber (45, 46) erzeugt sind
und die Leitungen einerseits auf dem einen (32) und andererseits auf dem anderen Ende (33) der einzelnen Stege (Sensoren) eine Auflage¬ schicht (45, 46) aus ihrem Metall-Leitkleber erzeugen sowie, außer der Kontaktierung, dort gleichzeitig den für die Generierung einer Thermospannung erforderlichen anderen Werkstoff bilden und folglich die Stege (Sensoren) zu Thermoelementen (30) komplettieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (26) bzw. deren Rückleitungen (47) durch streif enförmiges bzw. bahnförmiges Bedrucken der Trägerrückseite (29) mit einem Metall-Leitkleber erzeugt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sensoren (30; 30') hintereinander, d. h. in Serie geschaltet sind, (vergl. Fig. 6; 13).
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Werkstoff des Thermo¬ elements (30) bildende, auf dem Träger (27) befindliche Material einen kammförmigen Umriß (Kamm 43) aufweist, dessen Kamm- Zinken (34) die Stege (Sensoren) erzeugen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine aufgedruckte Leitung (35) lediglich den Endbereich des Kamm- Längsholms (44) überdeckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine aufgedruckte Leitung (35) im wesentlichen über die ganze Länge des Kamm-Längsholms (44) sich erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Werkstoff des Thermo¬ elements bildende Material (40) auf einer vom Träger (27) getrenn¬ ten Folie (41) aufgedampft und das so beschichtete Flächengebilde (42) am Träger (27) befestigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (41) zwar vollflächig mit dem Material (40) bedampft ist, aber aus der so beschichteten Folie (42) ein den Kamm (44, 34) bildender Stanzling (Kamm-Stanzling 43) ausgeschnitten und auf dem Träger (27) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (Sensoren) bzw. der Kamm mit in Pastenform vorliegendem Halbleitermaterial durch ein Siebdruckverfahren direkt auf dem Träger (27) aufgebracht sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kamm bildende Folie (41) bzw. der aus der beschichteten Folie (42) geschnittene Kamm-Stanzling (43) auf der Folien-Rückseite mit einem Kleber (39) beschichtet ist, der zur Befestigung am Träger (27) dient.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (39) ein durch Wärme sich verflüssigender Schmelzkleber ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Sätze (43; 43') von Stegen (34, 34') am Träger (27) nebeneinander liegen, wobei beim die Thermoelemente (30, 30') erzeugenden Bedrucken mit dem Metall-Leitkleber (45, 46) zugleich streifenförmige Verbindungsleitun¬ gen (58) zwischen den Stegen (34, 34') entstehen, welche, zwecks Erhöhung der Thermospannung, die aus diesen Stegen erzeugten Thermoelemente (30, 30') in Serie schalten, (vergl. Fig. 11, 13).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Heizleiter (61) zur Erwärmung der Verbindungsstellen (33; 33') von mehreren Sätzen (43; 43') von Sensoren (30; 30') dient.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen höhengleich angeordneten Stege (30, 30') in getrennten Längszonen (56, 57) des Trägers liegen und eigene Heizleiter (26, 26') aufweisen, (vergl. Fig. 10).
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom, der nach dem Einschalten der Zündung den bzw. die Heizleiter (26, 26'; 61) durchfließt, _ konstant gehalten wird im Sinne einer gleichbleibenden Heizleistung.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimierung der Leitungswege zwei kammförmige Stanzlinge (43; 43') spiegelbildlich zueinander angeord¬ net sind und mit ihren Stegen (34; 34') um ca. eine halbe Kammtei¬ lung (70) gegeneinander versetzt angeordnet sind sowie im Sinne einer Verschachtelung wechselseitig in die freien Abstände zwischen den Stegen (34, 34') ineinander greifen.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei kammförmi¬ gen Stanzlingen (43, 43') der eine oder beide Holme (44; 44') durch Ausstanzungen (63) oder Trennschnitte (63) unterbrochen und die zugehörigen Stege (34, 34') vereinzelt sind, (vergl. Fig. 12; 13).
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Träger (27) angebrachten Stanzlinge (43; 43') mit ihren Verbindungsstellen (33; 33') im wesentlichen linienförmig ausgerichtet sind und ihnen ein gemeinsa¬ mer Heizleiter (61) zugeordnet ist, (vergl. Fig. 13).
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Abdeckfolien (50, 51) auf die Vorder- und/oder Rückseite des Thermoelement-Trägers (27) bzw. eines Verbunds (20") mit Epoxidharz auflaminiert sind, (vergl. Fig. 7, 11).
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die auflaminierten Abdeckfolien (50, 51) kraftstoffbeständig sowie kraftstoffdicht sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolien (50, 51) mit einer Metallschicht (59) kaschiert sind, wobei im Bereich der Kontaktelemente (53) die Metallschicht (59) ausgespart ist, (vergl. Fig. 7; 11).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (59) über Kontaktelemente (53, 54, 55) elektrisch leitend mit der System-Masse (71) verbunden ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoelement-Träger (27) bzw. der Verbund (20, 20', 20", 20'") mit einem solchen Träger (27) wenigstens durch bereichsweises Falten und/oder Rollen in seinen Abmessungen verkleinerbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoelement-Träger (27) bzw. der Verbund (20 bis 20'") nach dem Rollen entlang seiner überlappenden Längsseite zu einem rohrförmi- gen Gebilde verbunden ist.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Folien-Material (41, 41', 60, 50, 51) und ggf. das Trägermaterial (27) temperaturbeständig sind.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (27) ein IC-Baustein (Mikrochip 21) für die elektronische Signalverarbeitung der ermittel¬ ten Meßwerte sitzt, der mit den Leitungen (35, 36) über deren Endpunkte (37, 38) verbunden und unter die Abdeckfolien (50, 51) mit einlaminiert ist, (vergl. Fig. 2 bis 4).
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (53) des Meßglieds (20 bis 20'") außerhalb der Flüssigkeit ( 15) im Behälter (11) angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die am Anschlußelement (78) des Meßglieds (20 bis 20'") angebrachten Kontaktelemente (53) in einem Gießharz eingebettet sind.
ERSATZBLATT
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4403473A1 (de) * 1994-02-04 1995-08-31 Vdo Schindling Füllstandssensor
US5730026A (en) * 1995-03-31 1998-03-24 Josef Maatuk Microprocessor-based liquid sensor and ice detector
WO2000039540A1 (de) 1998-12-24 2000-07-06 Kromberg & Schubert Vorrichtung zum messen der füllstandshöhe in einem behälter mittels thermoelementen
NL1015691C2 (nl) * 2000-07-12 2002-01-15 Tno Systeem voor het detecteren van afzetting op een oppervlak.
DE10038792C1 (de) * 2000-08-09 2002-01-31 Kromberg & Schubert Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter
US6546796B2 (en) 2001-03-15 2003-04-15 Therm-O-Disc, Incorporated Liquid level sensor
DE10232821B4 (de) * 2002-07-12 2006-06-14 Domorazek, Gottfried, Dr.-Ing.habil. Verfahren zum Herstellen von Sensoren zum elektrischen Messen der Füllstandshöhe sowie Einrichtung zum Herstellen solcher Sensoren
DE10237946B4 (de) * 2002-07-22 2006-03-23 Domorazek, Gottfried, Dr.-Ing.habil. Füllstandssensor zur Verwendung bei einer Vorrichtung zum elektrischen Messen der Füllstandshöhe einer Flüssigkeit in einem Behälter sowie Verfahren zur Einstellung des Nullpunktes des Anzeigesignals für wenigstens eine Anzeigevorrichtung dieser Vorrichtung
US7523661B2 (en) * 2006-08-02 2009-04-28 Honeywell International Inc. Methods and systems for liquid volumetric measurement
DE102013014100A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-26 Hella Kgaa Hueck & Co. Füllstandssensor mit mehreren Thermoelementen und Verfahren zur Füllstandsmessung
JP6011514B2 (ja) * 2013-10-30 2016-10-19 株式会社デンソー 液面高さ検出計
DE102015008300A1 (de) * 2015-06-29 2016-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Sensorvorrichtung zur Bestimmung des Verdampfungsdruckes eines Fluides, insbesondere einer Kraftstoffflüssigkeit
DE102015113088B4 (de) 2015-08-07 2018-01-04 Neuschäfer Elektronik GmbH Verfahren zur Herstellung einer Thermoelementvorrichtung
DE102015113087A1 (de) 2015-08-07 2017-02-09 Neuschäfer Elektronik GmbH Füllstandsensor und Verfahren zur Herstellung eines solchen
CN108351246B (zh) 2015-10-28 2020-11-20 惠普发展公司,有限责任合伙企业 用于指示液位的装置和方法
JP2021047209A (ja) * 2020-12-21 2021-03-25 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. 液位の表示

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191407462A (en) * 1913-05-09 1915-06-17 Vertriebsgesellschaft Magnet E Method of and Apparatus for Indicating or Signalling the Rise of Water Level.
DE2112220A1 (de) * 1971-03-13 1972-09-21 Fritz Georg Vorrichtung zur Anzeige eines Fluessigkeitsstandes
NO133517C (de) * 1974-02-01 1976-05-12 Tele Plan As
JPS52127439A (en) * 1976-04-19 1977-10-26 Nippon Steel Corp Checking device for mould level
JPS5764115A (en) * 1980-10-07 1982-04-19 Japan Atom Energy Res Inst Method and apparatus detecting liquid level
NL8601472A (nl) * 1986-06-06 1988-01-04 Ferro Electronic Bv Systeem voor het meten van de vulhoogte van in een tank aanwezig materiaal en sensor ten gebruike daarbij.
US4771271A (en) * 1987-03-11 1988-09-13 Ford Motor Company Silicon based low level liquid sensor having a fast response time
JPH0536671Y2 (de) * 1987-07-14 1993-09-16
US5022263A (en) * 1987-10-02 1991-06-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal fuel level detector
DE3802225A1 (de) * 1987-10-26 1989-07-27 Heusler Isabellenhuette Fluessigkeitsstandmessanordnung
DE3736208A1 (de) * 1987-10-26 1989-05-24 Heusler Isabellenhuette Fluessigkeitsstandmessanordnung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9114926A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1991014926A1 (de) 1991-10-03
DE4030401C2 (de) 1992-12-10
DE4030401A1 (de) 1991-09-26
JPH05500571A (ja) 1993-02-04

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DE3421963C2 (de)

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