JP3471881B2 - 変動する流体位及び傾斜検知プローブ装置 - Google Patents

変動する流体位及び傾斜検知プローブ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は変動する流体位及び傾
斜検知プローブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，１３８，８８０号は、そ
の流体位を計測されるべき資料を誘電体として使用する
一組の別個の筒状のコンデンサを形成する２個の同心状
筒状体より構成されるデジタルプローブを含むデジタル
流体検知プローブ装置を開示する。一組のコンデンサ
は、各コンデンサが別個の流体位増分を表示する計測軸
に沿って配置される。各コンデンサには一連のスイッチ
作動連続に於て固有のタイムスロットが割り当てられ
る。第１の流体位コンデンサは、他の全てのコンデンサ
が順次比較される基準として用いられる。一連のスイッ
チ作動の連続に於て、ＡＣ信号が各コンデンサ上に付与
され、第１の流体コンデンサ上に付与される反転信号と
比較される。資料が存在するときは論理１が生じ、資料
が存在しないときは論理０が生ずる。この論理は解読さ
れ、変換され、計測された資料の適当量が表示される。
【０００３】適当な整合間隔をもって平坦な支持要素上
に対面する関係にて設置され平坦に印刷されたプリント
回路構成の設置の可能性が前記特許に記載されている。
【０００４】各コンデンサが、固有タイムスロットのス
イッチ連続に於て順次流体の存在また非存在をチェック
した別個の流体位増分を表示する計測軸に沿って配置し
て成る別個の分離状コンデンサの利用は、プローブの濡
れた程度に比例した変動誘電値に依拠したアナログ型の
プローブに比べて、また共通電極を利用する半分離状コ
ンデンサに比べて、精度に於て顕著な進歩を提供する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】精度をより一層向上す
るためには、プローブがその幾何的中心よりずれた場合
に流体容器の傾斜を補整することが望ましいとわかっ
た。また、計測されるべき主要なガソリン、オイルまた
は他の流体の下方に水の流体位が形成される凝縮のよう
な、第１の流体の流体位が、基準としてのその性質を害
する高い位置の流体位の流体と異なる誘電値を有するよ
うな状況は調節することが望ましいことがわかった。異
なる第１の流体位の流体の可能性を調整するため、本明
細書に於て、第１の流体の流体位の変動に影響されない
代替的基準が開示される。
【０００６】別個の流体位コンデンサを通常の姿勢にあ
る容器での各計測面内の複数の別個分離状コンデンサに
分割することにより各レベルの各コンデンサでの流体の
区別的な存在及び非存在の検知は傾斜の表示手段として
利用でき、またそのような傾斜姿勢によって流体容積を
補整するようにプログラムできる。
【０００７】道路上に於て上方にまたは下方に傾斜する
車輌の特定の場合では、容器の姿勢を検知するには傾斜
する長さ方向面内に分けられた別個のレベルの複数個の
コンデンサで充分であろう。そのような構成は、ハウジ
ング、取付け手段、コネクタ、電気容量センサ及び回路
素子をワンピース基体に一体化し、注文設計の集積回路
をハウジング上に設置し全流体位検知装置を平坦な形状
に作成したこの発明の実施例に於て提供される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は多数のコンデ
ンサ要素の各々が計測されるべき誘電流体内の別個の流
体位増分を表示する計測軸に沿って配置された流体容器
内の多数のコンデンサの組を備えたデジタル傾斜流体位
検知プローブ装置を提供する。各要素内の各コンデンサ
は水平方向に於て分離され流体容器がその通常の姿勢か
ら傾けられた際に流体位の作動を反映する。単一の平面
内にてプローブが傾斜を検知する場合には一体的なコン
デンサ要素、取付けパッド、コネクタ、注文設計のＩＣ
及び基体の中に埋設された回路素子を含むワンピース基
体が用いられる。一連のスイッチ作動の連続に於ける固
有のタイムスロットに割り当てられた各コンデンサとの
比較のために代替的基準を採用することができる。
【０００９】
【実施例】図１に模式的形態にて示すように、この発明
の流体センサは基体１０の向かい合う面１２に接着され
たプリント回路として形成される一組の別個のコンデン
サ要素８、１１を有するワンピース基体１０より成り、
該基体１０はコネクタ部１３により一体的に結合され、
マウント部１４が設けられ、また基体１０の外面にはカ
スタムＩＣ即ち注文設計のＩＣ１５が設置され、該基体
１０には金属化が施され遮蔽される。プリント回路の金
属化に伴ってコネクタ部１３には３本のピン１６が設け
られ、線１８として模式的に示すようにコネクタ部内に
於てピンの基端部まで延ばされる。
【００１０】完全に分離したコンデンサを設けることに
よって優れた精度を得ることができるが、更に図３に見
られるように、一側部の面には共通の電極２０ａ、２０
ｂを設け、他側部の各レベルに別個の分離したコンデン
サ要素を設けるならば、ワンピースモールド成形基体の
経済性を含む利点を達成することができる。
【００１１】姿勢を検知するには、流体センサが傾斜面
内に設置されたときに前方及び後方位置関係となるよう
に対向するコンデンサ要素８、１１は２個の縦列８ａ、
１１ａ及び８ｂ、１１ｂ内に分割され、流体の傾斜は対
向するコンデンサ要素８及び１１の出力から計算され
る。
【００１２】図２に示すように、任意の面に於ける傾斜
を検知するには、米国特許第５，１３８，８８０号に開
示されるように筒状ハウジング２４、２６内の各計測レ
ベルに３以上の円周方向にて分離されたコンデンサ２２
ａ、２２ｂを設ける。監視される特定の容器構成の容積
的増分を連続するレベル位置での傾斜に関連させまた容
器構成に関連するデータを記憶することによりより正確
に補整された読み出しを提供することができる。
【００１３】各別個のコンデンサ用の基準の提供に於て
は、米国特許第５，１３８，８８０号に開示された固有
タイムスロットに於て他の全てのコンデンサが順次比較
される第１流体位レベルのコンデンサを採用することが
できる。既述のように、ある場合には特に計測されるべ
きオイルまたはガソリンの下方に水が凝縮した事例のよ
うに計測されるべき流体以外の流体が第１の流体位レベ
ルにあるような場合には、第１流体位レベルのコンデン
サ以外のもの、例えばプローブ基体とは物理的に異なり
その一部ではない固定基準コンデンサを基準に利用する
ことが望ましい。その場合、基準コンデンサはその電極
間に液体を保持しまたは保持しないプローブ装置内の基
本的なコンデンサの１つの各電気容量の中間の値に設定
できる。
【００１４】代替的に、全ての論理を発生するため及び
機能を多重化するために、マイクロプロセッサを使用す
ることができ、この場合、基準はコンピュータメモリに
記憶することができ、これは要素の電気容量に比例す
る。例えば、要素が液体中にある場合はその数は２０で
あり、要素が空のときはその数は７０となる。４５であ
る閾値はメモリ内に記憶され各基本的数と比較される。
４５よりも大きければ空気であることが分かり、４５よ
りも小さければ液体であることを表示する。実施に於て
は、例えば、誘電定数は空気に対して１であり、油に対
しては２．１であり、空気に対しては７０の数値そして
油に対しては２０の数値がそれぞれ割り当てられる。従
って、４５は空気と油の間にプラスマイナス２５計数分
の安全幅を与える。
【００１５】第４の照合方法では、各コンデンサを後続
のコンデンサの基準として使用する。閾値は、この場合
も中間点に設定される。
【００１６】何れの照合方法に於ても各コンデンサが検
知されるべき資料によって部分的に覆われたときに閾値
に到達する。容器が通常のレベルにある場合または検知
されるべき連続状レベルに於て採用されたような多段コ
ンデンサ要素での各コンデンサの区別的なかぶりを形成
するように容器が傾けられた場合にも同様のことが当て
はまる。
【００１７】単一面内での傾斜を検知するに２個の分離
したコンデンサを利用でき、また任意面内の傾斜を検知
するため３個の１２０度コンデンサを採用することがで
きる一方、傾斜角度の検知に於ける高精度達成を目的と
して各レベルに於ける複数のコンデンサを多数の各分離
したコンデンサに細分することができ、容器構成に関連
した適当な記憶データによってプローブ装置による計測
に於て所望の精度の向上を達成できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】８個の二重コンデンサ装置、マウント部、コネ
クタ部、カスタムＩＣパッド及び平坦部材の中に埋設さ
れた回路素子を組み合わせてなり前方及び後方方向での
傾斜を検知するワンピース基体の透視図である。
【図２】任意面での傾斜を検知するため縦列方向に配置
され円周方向にて分離された３群のコンデンサを有する
ワンピース基体の透視図である。
【図３】図１の検知プローブ装置の第１の代替的実施例
である。
【符号の説明】
８ コンデンサ要素 １０ ワンピース基体 １１ コンデンサ要素 １２ 向かい合う面 １３ コネクタ部 １４ マウント部 １５ カスタムＩＣ １６ ピン １８ 線 ２０ 共通電極 ２２ コンデンサ ２４ 筒状ハウジング ２６ 筒状ハウジング
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−150726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−143722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−95829（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／021944（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 23/26

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器内にて使用されるデジタル流体位
    検知プローブ装置であって、各コンデンサは計測される
    誘電性流体の水平面内での別個の流体位増分を表示する
    計測軸に沿って配置された一組のコンデンサよりなり、
    各コンデンサは一対の別個の電気的に絶縁されたコンデ
    ンサ要素よりなり、その各々は別個にそのレベルにある
    誘電性流体の影響を受けかつ各コンデンサに対する連続
    する個別のタイムスロットに向けられたときに前記流体
    の存在または非存在に関する中間的閾値を有する基準に
    関して読み出し可能な検知し得る差のある電気容量を有
    し、各レベルにある複数の別個のコンデンサは容器のそ
    の通常の姿勢からの傾斜の際に流体の存在及び非存在を
    区別的に検知するよう水平方向にて縦列内に分割され、
    前記複数の個別のコンデンサの構成は容器の傾斜に付随
    する容積測定上の差を補整する手段を提供し、流体位に
    よって示される容積検知精度を向上することを特徴と
    し、 前記水平方向での分割は各レベルの個別のコンデンサに
    於て存在する流体の傾斜差に影響を受ける単一面内に存
    在し、 前記デジタル流体位検知プローブ装置が一体的コネクタ
    部によって結合された対向する２個の側部を有するワン
    ピース基体よりなり、各側部の向かい合う面は容器内の
    流体位までの介在誘電性流体に適合するように分離され
    た対向する隣接コンデンサ要素を備えることを特徴とす
    るデジタル流体位検知プローブ装置。
  2. 【請求項２】 前記側部の一方の外面にカスタム集積
    回路パッドが付着されている請求項１に記載のデジタル
    流体位検知プローブ装置。
  3. 【請求項３】 前記ワンピース基体を前記容器の底面
    に取り付けるための一体的マウント部を含む請求項１に
    記載のデジタル流体位検知プローブ装置。
  4. 【請求項４】 前記ワンピース基体の外面は保護提供
    のために金属化されている請求項１に記載のデジタル流
    体位検知プローブ装置。
  5. 【請求項５】 流体容器内にて使用するデジタル流体
    位検知プローブ装置であって、各コンデンサが計測され
    る誘電性流体の別個の流体位増分を表示する計測軸に沿
    って配置された一組のコンデンサよりなり、前記コンデ
    ンサは電気的に絶縁され各々は個別にそのレベルにある
    誘電性流体の影響を受けかつ各コンデンサに対する連続
    する個別のタイムスロットに向けられたとき前記流体の
    存在または非存在に関する中間の閾値を有する基準に対
    して読み出し可能な検知し得る区別的電気容量を有し、
    前記デジタル流体位検知プローブ装置は一体的コネクタ
    部によって結合された対向する２個の側部を備えたワン
    ピース基体を有し、前記側部の向かい合う面は容器内の
    流体位までの介在誘電性流体に適合するよう分離しかつ
    そこに固着された前記コンデンサを有していることを特
    徴とするデジタル流体位検知プローブ装置。
  6. 【請求項６】 １つの側部の外面に付着されたカスタ
    ム集積回路パッドを含む請求項５に記載のデジタル流体
    位検知プローブ装置。
  7. 【請求項７】 前記基体の表面は保護を提供するため
    金属化されている請求項５に記載のデジタル流体位検知
    プローブ装置。
  8. 【請求項８】 回路素子が前記ワンピース基体内にて
    前記コネクタ部の電極まで延ばされた状態で電極を前記
    一体的コネクタ部内に設けてなる請求項５に記載のデジ
    タル流体位検知プローブ装置。
  9. 【請求項９】 任意方向での容器の傾斜の際の流体の
    存在及び非存在を区別的に検知するため各レベルの前記
    複数の個別コンデンサの少なくとも３が円周方向にて分
    離されている請求項１に記載のデジタル流体位検知プロ
    ーブ装置。
  10. 【請求項１０】 流体容器に使用するデジタル流体位
    検知プローブ装置であって、各コンデンサが計測される
    誘電性流体の別個の流体位増分を表示しかつ各コンデン
    サに対する連続状個別タイムスロットに向けられたとき
    前記流体の存在または非存在に関する中間閾値を有する
    基準に関して読み出し可能な検知し得る区別的電気容量
    を有する計測軸に沿って配置された一組のコンデンサよ
    りなり、前記デジタル流体位検知プローブ装置は一体的
    コネクタ部によって結合された２個の対向する側部を備
    えたワンピース基体を有し、前記側部の向かい合う面は
    前記向かい合う面に固着されかつ容器内の流体位までの
    介在誘電性流体に適合するよう分離されたコンデンサを
    有し、一側部は個別の分離したコンデンサを有し他の側
    部は共通電極を有し、前記基体は一体的マウント部を有
    することを特徴とするデジタル流体位検知プローブ装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記一組のコンデンサは更に任意方
    向での容器の傾斜の際の流体の存在及び非存在を区別的
    に検知するため円周方向にて分離された各レベルでの前
    記複数の個別コンデンサの少なくとも３個を含む請求項
    ５に記載のデジタル流体位検知プローブ装置。
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