JP7418422B2 - 媒体の液位を検出する液位センサ - Google Patents

媒体の液位を検出する液位センサ Download PDF

Info

Publication number
JP7418422B2
JP7418422B2 JP2021518466A JP2021518466A JP7418422B2 JP 7418422 B2 JP7418422 B2 JP 7418422B2 JP 2021518466 A JP2021518466 A JP 2021518466A JP 2021518466 A JP2021518466 A JP 2021518466A JP 7418422 B2 JP7418422 B2 JP 7418422B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
liquid level
parts
electrode
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021518466A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020070690A5 (ja
JP2022504175A (ja
Inventor
フルヴィオ・チェルッティ
ステファノ・アッレーラ
マッシモ・ザニン
マッテオ・ロンダノ
ジョルジオ・ファニョーラ
マウロ・ゾルゼット
マルコ・ピッツィ
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.)
Eltek SpA
Original Assignee
Eltek SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eltek SpA filed Critical Eltek SpA
Publication of JP2022504175A publication Critical patent/JP2022504175A/ja
Publication of JPWO2020070690A5 publication Critical patent/JPWO2020070690A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7418422B2 publication Critical patent/JP7418422B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01F23/26Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/266Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors measuring circuits therefor
    • 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
    • G01F23/26Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/268Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/20Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of apparatus for measuring liquid level

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

本発明は、例えば、液体、流体物質、粉末材料またはバルク状態の材料など、一般的な媒体の液位を検出するセンサに関する。本発明は、例えば燃料タンクまたは自動車エンジンの動作に必要な添加物のためのタンクなど、自動車タンクに設置されるまたは統合されるセンサを特に対象に開発された。
液位センサは、例えばタンクなど、一般的な容器に存在する液体の残余量を検出するための様々な状況で用いられる。これらのセンサのいくつかは、例えば容量またはインピーダンスなど、電気量の測定に基づく。基本的に、前述のセンサにおいて、複数の測定電極の間に検出される特定の電気量の値を処理することによって、センサは、液体の液位を示すと見なされる、タンクの液体と空気の間の遷移の領域を識別する。
例えば、容量及び/またはインピーダンスを検出するために設計された液位センサを参照して、これらは通常、少なくとも2つの対向する電極を想定し、その間に液位が検出される液体が浸透するように設計され、前述の電極は、発信器回路、すなわち交流電気信号または周波数変調された電気信号を発生する回路を介して励起される。
回路は、電極の間に設置された誘電体の変動に比例する、すなわち、電極の間に存在する液体の液位に比例し、この理由でセンサ要素の容量の変動に比例する、対向電極の間の容量の少なくとも1つの変動を検出する。そのためそのようなセンサにおいて、容量の前述の変動に比例する出力信号が得られる。
液体の誘電率が一定の場合には直線的で再現性のある挙動を示すものの、例えば、ディーゼルやガソリンなどの燃料に、水やエタノールなどの他の物質を様々な割合で加えたものなど、液体自体の組成が異なる場合には顕著な変動を示す、様々なタイプの静電容量センサが多く提案されている。さらに例えば水及び燃料などの混合しない流体によって、または例えば温度勾配によってまたは燃料を補給する間、例えば、純度の高いガソリンをベースに高割合のエタノールを含むガソリンで燃料を補給する)、引き起こされる層化を生じる。これら全てが測定の難しさを導入する。
いずれにせよ理想的なアプローチは、それぞれの電極が空気の誘電率と流体の誘電率の間の高い差を利用する、オン-オフモードで、個別の方法で、液位の部分を測定する完全なデジタル静電容量センサを提供することである。しかしながら、頻繁にミリメータ単位で正確に1メートルまたはそれ以上に高い領域の深さを測定する必要があるので、独立に管理されるべき10の単位の非常に多くの、電極を必要とする。このアプローチは、コストの観点または邪魔の観点から不便なことは明確である。
電気量及び特に容量の測定に基づく既知のセンサは、さらに頻繁に電気的障害または寄生容量による検出エラー影響を受ける。
その一般論として、本発明は、製造が簡単で、経済的に有利であり、使用上の柔軟性が高く、検出が例えば電気的障害及び/または寄生容量による測定上の不具合など電気ノイズの影響を受けにくい液位センサを提供することを目的とする。
上記及び他の目的は、さらに以後明確に出現し、添付された特許請求の範囲に規定された特性を有する液位センサによって本発明に従って達成される。請求項は、本発明に関して本明細書に提供される技術的教示の不可欠な部分を形成する。
本発明のさらなる目的、特性及び利点は、非限定の例として純粋に提供される添付された図面を参照して続く詳細な説明から明確に出現するであろう。
本発明の可能な実施形態に従う液位センサの概略斜視図である。 図1の液位センサの立面図のそれぞれ背面図、側面図及び正面図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの一部の概略表示である。 図6は、本発明の可能な実施形態に従う液位センサの部分断面概略斜視図であり、図7は、図6の詳細である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの電気接続構造の分解図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの動作を例示する目的の概略表示である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの動作を例示する目的の概略表示である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの動作を例示する目的の概略表示である。 本発明の可能な実施形態の液位センサが取り付けられた一般的な容器の部分断面概略斜視図である。 図12の液位センサの正面図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの部分の概略表示である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの部分の概略表示である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの部分の概略表示である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの正面図である。 図15に描かれるタイプの液位センサが取り付けられた一般的な容器の部分断面概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサの概略斜視図である。 図17に描かれるタイプの液位センサが取り付けられた一般的な容器の部分断面概略斜視図である。 図17に描かれるタイプの液位センサが取り付けられた一般的な容器の部分断面概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサに用いられる位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態を例示する目的の部分及び概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態に従う液位センサ及び位置決め及び/または固定要素の可能な実施形態の部分概略斜視図である。
(定義)
本明細書及び添付された特許請求の範囲において、
-一般的な用語「材料」及び「液体」は、複数の異なる材料、物質または液体の混合物、組成物または組み合わせを含むとして理解されるべきである。
-用語「効果」は、以後記載される電極の1つの軸部を参照するとき、電極の特定の部分が液位センサの特定の検出部において液位測定の目的のために積極的に用いられることを意味し、逆に用語「非効果」は、前述の電極の1つの軸部を参照するとき、2つの効果部を備える液位センサの特定の検出部において液位測定の目的のために積極的に用いられないことを意味する。
-一般的な用語「段差」は、電極の中間的な屈曲部または成形を指定すると理解され、電極自体の中間部は、おおよそ横方向に延在し、好ましくはセンサの長さの方向または液位検出方向に対して実質的に垂直または角度を付けられる。
-一般的な用語、「広く行き渡る」、「広く行き渡った」、または「広範囲に」は、その一般的な意味に従って、すなわち例えば長さ、距離、幅など、特定の量の部分が残っている部分より定量的に大きいことを修飾するためのものとして理解されるべきである。そのため、例えば、2つの前述の電極の2つの部分が、互いに実質的に平行に「広く行き渡って」または「広範囲に」延在すると呼ばれているならば、これは、前述の2つの電極部が、その長さの大部分(すなわち、半分以上、好ましくは3分の2以上)において、互いに平行に延在し、それにより、前述の部分の短い伸長部は、互いに平行でないことを排除しないことを意味する。同様に2つの電極部が互いに第1の距離を置いて「広く行き渡って」または「広範囲に」延在すると呼ばれているならば、これは、前述の2つの部分がその長さの大部分(すなわち、半分以上、好ましくは3分の2以上)において互いに前述の第1の距離を置いて延在し、それにより、前述の部分の短い伸長部が互いに異なる距離を置いて延在することを排除しない。
(本発明の好ましい実施形態の記載)
本明細書の枠組みの「1つの実施形態」(an embodiment)または「1つの実施形態」(one embodiment)への言及は、実施形態に関して記載された特定の形態、構造、または特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを示すことを意図する。このため、本明細書の様々な点に存在する例えば「1つの実施形態において」(in an embodiment)または「1つの実施形態において」(in one embodiment)などの語句は、必ずしも1つの同じ実施形態に言及するものではない。さらに、本明細書の枠組みに定義される特定の形態、構造または特性は、示されたものと異なる、1またはそれ以上の実施形態に適切な方法で組み合わされる。本明細書に用いられる、符号及び空間参照(例えば「上」(upper)、「下」(lower)、「上」(top)、「下」(bottom)など)は、便宜上でのみ提供され、この理由で保護の範囲または実施形態の範囲を定義しない。
最初に図1-4を参照して、液体の液位を検出するための、可能な実施形態に従う液位センサが全体としてLSで指定される。センサLSは、1で指定される少なくとも1つの液位検出構造と、2で指定される電気接続構造を備え、また、様々な優先的な実施形態において、電気制御回路を統合する。
検出構造1は、測定対象の液体に少なくとも部分的に浸されるセンサLSの一部であり、この目的のために、長さXの方向に延在する。センサの設置のタイプに従って、長さXの方向は、実質的に液体の液位の測定の方向に対応する、すなわち、実質的に垂直である。しかしながら、支持構造2がおおよそ長さの方向に延在すると言う事実は、必ずしも前述の構造が完全に垂直にまたは直立に延在することを意味しない。観察されるように、実際に様々な実施形態において、構造2は、液体に傾斜して延在する、または互いに異なる傾斜を有する構造の複数の伸長部を備える。
接続構造2は、外部システム(例えば自動車に搭載される電子制御ユニット)へのセンサLSの接続のためにインターフェースを実質的に形成し、-言及されたように、液位センサの電子制御回路を直接に統合することもできる。以後明確に出現するように、センサLSは、1つの同じ接続構造2に電気的に接続される複数の検出構造1を含んでいてもよい。
検出構造1は、好ましくは必ずしもではないが、糸状である及び様々な実施形態において、例えば金属材料など、導電材料のワイヤまたはロッドによって構成される複数の細長い電極を備える。示されない他の実施形態において、前述の細長い電極は、いずれにせよ例えばプリント回路基板(PCB)など支持体に堆積されたまたは置かれた導電材料のトラックで構成される。
図1-4に例示された場合において、検出構造1は、3-3から符号によって指定される6つの電極を含むが、さらに一般的に、本発明に従う技術解決法は、少なくとも3つの測定電極、すなわち、液位検出の目的のために効果的に用いられるもの、を含む検出構造1の場合に適用される。図1-4の場合において、全ての電極3-3は、測定電極であるが、他の実施形態において、構造1は、以後例示されるように、複数の測定電極と、少なくとも1つのさらなる校正または参照電極を含む。
様々な電極3-3は、異なる長さを有し、例えば以後記載される方法で、電気接続構造2に電気的に接続されることが好ましい。
電極3-3は、接続構造2に対してそれぞれ近位端と遠位端を有するように、長さXの方向におおよそ並んで設置された位置に少なくとも部分的に延在する。図において、電極の遠位端のみがそれぞれ3-3及びE-Eで指定され、互いに電気的に絶縁で、離れている。
様々な実施形態において、電極の近位端は、好ましくは1つの同じ高さで、構造2に直接関連する。様々な実施形態において、例えば例示されたものなど、電極3-3の少なくともいくつかの遠位端は、代わりに長さXの方向に異なる高さで配置される。例えば、図1乃至4に描かれた場合を参照して、3及び3で指定された2つの電極は、実質的に同じ高さにそれぞれの遠位端E及びEを有する一方で、他の電極3-3は、軸Xに沿った、異なる高さにその遠位端E-Eを有する。これは本発明の本質的特徴を構成しないが、しかしながら、以後説明される理由において有利である。
構造1は、方向Xにおいて、異なる検出領域または部分の連続に分割され、図1-4の例において、S1-S5で指定される。例において、様々な部分S1-S4は、実質的に同じ高さ(または長さ)を有するが、これは、本質的特徴を構成しない。気付くように、例において、検出部S1-S5の数は、電極3-3の数より少ない。
本発明の1つの態様に従って、それぞれの検出部S1-S5は、2つのそれぞれの電極3-3の2つの効果部を備える。前に言及されたように、用語「効果」及び「非効果」は、測定電極の軸部分(すなわち、長さまたは測定方向に延在する)を指すとき、特定の電極部が、特定の検出部S1-S5の液位測定の目的のために、それぞれ積極的に用いられる、または用いられないことを意味する。
電極3-3の前述の効果部は、図2でそれぞれEPからEPの参照で指定される。図2から注目されるように、特に、部分S1において、一対の部分EP,EPで、部分S2において、一対の部分EP,EPで、部分S3において一対の部分EP,EPで、部分S4において、一対の部分EP,EPで、部分S5において一対の部分EP,EPで示される2つの効果部が、それぞれの検出部S1-S5において延在する。
様々な実施形態において、1つの同じ電極3-3は、異なる高さにおいて、複数の効果部を定義し、それぞれ異なる検出部に属する。例示された場合において、例えば電極3は、部分S1とS2におけるそれぞれの効果部EPを定義し、電極3は、部分S1とS3におけるそれぞれの効果部EPを定義し、電極3は、部分S2とS4におけるそれぞれの効果部EPを定義し、電極3は、部分S3とS5におけるそれぞれの効果部EP4を定義する一方で、電極3と3のそれぞれは、それぞれ部分S4とS5における1つの効果部EPとEPのみを定義する。
一般的に、電極の遠位端E-Eは、その単一の効果部(電極3と3)または接続構造2に対向するその最後の効果部(電極3-3)の端部において、場合に従って、配置されるであろう。
検出部の1またはそれ以上において、また少なくとも1つのさらなる電極、すなわち、対応する検出部の2つの効果部が属する2つの測定電極以外(すなわち異なる)電極の少なくとも1つの非効果軸部が延在する。液位センサの実施形態のタイプに従って、検出部の1またはそれ以上において、複数のさらなる電極の複数の非効果部が延在する。例えば、図1-4から、部分S2において、電極3の1つの非効果軸部(図示しない)が延在する一方で、部分S3において、電極3と3に属する2つの非効果軸部(図示しない)が延在する。同様に、部分S4において、電極3,3,3に属する3つの非効果軸部(図示しない)が延在し、部分S5において、電極3,3,3及び3に属する4つの非効果軸部(図示しない)が延在する。
本発明の1つの態様に従って、電極は、1またはそれ以上の検出部において、2つの対応する測定電極の2つの効果軸部が、考慮される検出部に延在する1またはそれ以上のさらなる電極の1または複数の非効果軸部よりも互いに近いように、形作られる。様々な優先的に実施形態において、この特定の形態は、また1つの検出部の電極軸部の数が、続いて以後記載される利点を備えて、隣接する検出部の電極軸部の数と異なる検出構造の定義を可能にする。
図1-4の例を参照して、それぞれの部分S1-S5の一対の効果部EPとEP、EPとEP、EPとEP、EPとEP、EPとEPは、互いに第1の所定の距離で、実質的に平行または等距離で、長さXの方向に広範囲に延在する。逆に、S2-S5のそれぞれにおいて、考慮される部分に存在するさらなる1つまたは複数の電極のそれぞれ非効果部は、対応する効果部から第2の所定の距離において長さ方向Xに広範囲に延在し、第2の所定の距離は、第1の所定の距離より大きい。前述の第1の距離及び第2の距離は、考慮される電極の軸の間の距離として理解されることが好ましい。
概念は、図5にさらに明確に例示され、図1-4のセンサLSの部分S1-S3を部分的に描く。図5において、例えば部分S1の電極3と3の効果部EPとEPの間、または部分S2の電極3と3の効果部EPとEPの間、または部分S3の電極3と3の効果部EPとEPの間の前述の第1の距離がd1で指定される。
代わりに、部分S2の電極3の効果部EPと電極3の対応する非効果部(NEPで指定される)の間、部分S3における電極3の効果部EPと電極3と3の対応する非効果部(NEP及びNEPで指定される)の間の第2の距離がd2で指定される(また、部分S2における電極3の効果部EPと電極3の対応する非効果部NEPの間または部分S3の電極3の効果部EP及び電極3と3の対応する非効果部NEP及びNEPの間の第2の距離d2が距離d1より大きいことは言うまでもない)。
それが好ましいとはいえ、距離d1は、必ずしも常にそれぞれの検出部S1-S5において同じでなく、同じことが距離d2に関して言えることに留意すべきである。しかしながら、一般的には、d2は、例えば5から40倍、好ましくは8から20など、d1より遙かに大きい。
様々な実施形態において、様々な電極の効果部及び非効果部の間の前述の異なる距離d1,d2は、電極自体少なくとも1つの中間段差を予測することによって得られる。示される限りの例において、中間段差は、図1及び4でD-Dで指定される。例において、電極3は、実質的にまっすぐ、すなわち段差がない一方で、電極3-3のそれぞれは、その進行に沿って、それぞれ少なくとも1つの中間段差D-Dを画定する。
様々な実施形態において、少なくとも1つの中間段差は、段差自体の上流及び下流に配置された対応する電極3-3の2つの連続部が互いに実質的に平行にまたは長さXの方向に互いに平行な軸に従って延在するような方法で構成される。
この目的のために、優先的に、中間段差D-Dは、前述の連続部に実質的に垂直に延在する対応する電極3-3の伸長部を含む(例えば、図5の符号「D」及び「D」の線が終端する電極の水平の伸長部参照)。
一般的に、2つの前述の連続部の1つは、考慮される電極の効果部である一方で、他は、同じ電極の非効果部である。
理解されるように、様々な検出部S1-S5における距離d1とd2の値は、基本的に関心のある電極の中間段差の形態に(特に、例として提供される図で観察できる、場合によっては曲がった半径伸長部を含む、方向Xを横切るまたは垂直な伸長部の長さに)依存する。
様々な実施形態において、それぞれの検出部における様々な電極の正しい相互の位置決めを保証するために、液位センサLSは、長さXの方向において互いに距離を置いて設置され、例えば前にd1及びd2で指定された距離など、それぞれの所定の距離において永続的に電極を保持するように構成され、場合によっては例えば容器内など、動作条件で電極を固定するために用いられる複数の位置決め要素を備える。
様々な実施形態において、位置決め要素は、検出するように設計された電極の部分の間の距離(d1)と検出に寄与しない電極の部分の間の距離(d2)の両方を定義するように設計される。優先的に、位置決め要素は、効果部の電極の少なくとも2つの部分の間の距離(d1)と非効果部の電極の少なくとも2つの部分の間の距離(d2)の両方を定義するように設計される。
図1-5の場合において、前述の位置決め要素は、4で指定され、例えばねじ式部材4cまたはリベットまたはスナップアクションまたは機械的干渉係合要素によって、一緒に結合される電気絶縁材料で作られた例えば2つの部品4a及び4b(図6参照)を備え、電極のそれぞれの伸長部がその間に設置される。以下では、位置決め要素4の様々な他の可能な実施形態が例示され、必要に応じて、また例えばタンクなど、一般的な容器の内側にセンサLSの対応する検出部1を所定の位置に固定する目的のために構成される。
様々な電極の遠位端が異なる高さにある、様々な優先的な実施形態において、対応する検出部の2つの効果部を画定する2つの測定電極の少なくとも1つは、そのそれぞれの遠位端が前述のタイプの位置決め要素に実質的に対応するまたは近い、またはそれを少し超える位置にある。また、前述の優先的な概念が例えば図1及び4で理解され、どのように電極3-3のそれぞれの遠位端E-Eが、対応する位置決め要素4をわずかに超えて突き出るかが注目される。これは、その下側の端子領域でも電極の正確な位置決め及び/または適切な固定を保証するために好ましい。
様々な優先的な実施形態において、位置決め要素4の少なくとも1つは、段差D-Dの少なくとも1つの近位にまたはそれに対応する位置に設置され、前述の位置決め要素は、所定の位置に液位センサを固定するように構成される。少なくとも1つのそのような要素4のそのような位置決めは、タンクの傾斜の変動の領域に対応する液位センサの方向の曲がったまたは変動の領域における対応するタンクに液位センサの固定が可能である。
言及されたように好ましくは少なくとも1つの中間段差(例えば段差D-D)の存在によって区別される電極(例えば電極3-3)の少なくともいくつかの特定の形態及び異なる高さにおける遠位端(例えば端部E-E)の配置と一緒にその相対位置決めにより、検出構造1は、所定の検出部の電極部の数が前の及び/または次の検出部の電極部の数と異なったものが得られる。一般的に、接続構造2に最も近い検出部から始まると、それぞれの連続検出部は、前の部分よりも1つ小さい数の電極部を含むが、2つの効果部が前述の部分に存在することを保証する。また、前述の特徴は、図1、2及び4から明確に理解され、どのように部分S1、S2、S3、S4、及びS5のそれぞれが、それぞれ6、5、4、3、2電極部を含むかに留意する。
図6-8は、接続構造2の可能な実施形態を描き、接続構造2は、好ましくは電気絶縁材料で作られた、例えば2つの部品2a及び2bに形成されたそれぞれのケースを優先的に含む。様々な実施形態において、例えば上部品2aなど、ケースの部品は、外部システムに液位センサLSを相互作用させるために、電気接続端子6が部分的に延在する接続体5を定義する。
様々な実施形態において、前述のケースは、検出構造1の電極が好ましくはその近位端において電気的に接続される、処理及び/または制御回路をその内側に収納するように形作られる。例示された場合において、2つのケース部品2a及び2bは、例えばセンサの制御のためのプログラムが存在する不揮発性メモリ手段と関連するマイクロコントローラなど、好ましくは電子制御ユニットを含む液位センサの制御のための回路部品8aが取り付けられた回路支持部8を収納するためにそれらの間にチャンバ7を画定するように形作られる。
電子ユニットまたは処理及び/または制御回路2は、発振回路または周波数信号を発生するように設計された回路、インピーダンス及び/または容量及び/または電気抵抗を検出するように設計された回路、増幅回路、制御可能なスイッチまたはマルチプレクサまたは入力及び/または電極を切り替えるための回路、信号サンプリングまたはサンプルホールド回路、アナログデジタル変換器、データ処理回路、メモリ回路、非常に好ましくは、SENT(Single-Edge Nibble Transmission)インターフェース及び/またはプロトコルによって、シリアルフォーマットでの送信及び/または受信のためのデータ送信回路の中から少なくとも1つを備えることが好ましい。
マイクロコントローラを使用する場合において、これは少なくとも1つの処理及び/または制御論理ユニット、メモリ回路並びに入力及び出力を含むことが好ましく、その中にはアナログ/デジタルタイプの入力がある。電子制御ユニットの代わりに、ASICまたはFPGAタイプの集積回路及びアナログデジタル変換器の機能を実行するのに専用の集積回路を備える。
回路支持部8は、前述の構成部品8aによって提供される回路に接続される電極3-3のための接続配置8bを備え、さらに例えばばね接触6aによって端子部6が前述の回路に接続される。ケースの2つの部品の1つ、ここで部品2bは、電極の近位端部において通路9を備えることが好ましく、例えば樹脂結合など適切な封止手段がこの通路9に関連付けられる。また優先的に環状ガスケットなど封止手段10(図8)が2つのケース部品2a,2bの間に提供される。2つのケース部品2a,2bは、例えばねじ式部材またはスナップアクション係合手段または技術的に等価な手段でケース部品2a,2bの間に設置される封止手段10で一緒に固定される。描かれた例において、図8でそれぞれ11及び12で指定されたねじ式部材及び上部固定リングが目的のために提供される。優先的に、ケースの部品の少なくとも1つ、ここでは部品2bは、例えばタンクの外側など、異なる構造に接続構造2を位置決めする及び/または固定する要素13を備える。
様々な実施形態において、液位センサの制御回路は、対応する検出部の2つの検出軸部を画定する2つの測定電極の間に、好ましくは周波数変調された電位差を選択的に加え、前述の2つの検出軸部の間の所定の電気量の値を検出するように構成され、この電気量は、液体の液位を表している。上記で観察されるように、様々な電極は、互いに電気的に絶縁されて、すなわち2またはそれ以上の電極の間に永続的な電気接続なく、そのため直列にまたは並列に電気接続なく設置される。それにもかかわらず制御回路は、前述の電位差が時々加えられる2つの測定電極以外の電極をグラウンドに接続するように構成されることが好ましい。
したがって対象の電気量は、時々考慮される部分の2つの検出軸部の間のみで実質的に検出され、これらの検出部は、液位検出の方向にのみ広範囲に延在し、従来技術による様々な静電容量センサで通常起こるように、2つの電極に横方向に延在する互いにかみ合った導電性要素を使用しない。
センサの形態及び液位が検出される液体の特性のタイプに従って、問題の電気量は、インピーダンスまたは抵抗または容量であり、制御回路は、それに応じて構成される。例えば、センサの電極が液体と直接接触する場合において、電極の間で測定される電気量は、比較的絶縁または導電率が低いとき(例えばディーゼルまたは新品/未使用オイルなど)、容量である、またはさらに導電性液体(例えば尿素/AD-青色、非脱イオン水、フロントガラスウォッシャ液、中古/使用済みオイルなど)の場合にインピーダンスである。
また、容量は液体が導電性(例えば水尿素溶液など)であり、電極が例えば液体に実質的に不浸透の絶縁材料のコーティングで囲われた液体に対して電気的に絶縁されたセンサLSの場合においても測定される。当業者にとって,少なくとも電極が液体に接触する場合において、また容量の測定の結果は液体自体の誘電率に依存し、液体のインピーダンスの値または抵抗または導電性の値を検出することも可能であることが明確に現れる。
図9は、例えば自動車のタンクなど、一般的な容器の内側に取り付けられた前に記載されたタイプのセンサLSの概略図である。例において、センサLSは、その部分S1が長さXの方向に最も下がった部分であるような方法で設置される。明白に、他の実施形態において、センサLSは、場合によってはこの目的のために適応されて、描かれた場合(すなわち部分S5が最も下にある)に対して逆さまに設置され、この場合においてセンサ自体の制御論理は、以後例示されるものに対して実質的に逆である。
図9の場合において、検出部S1が部分的にのみ浸される比較的少量の液体Lが容器Tに存在する。
問題の液体がディーゼルであり、電極の効果部の間で測定される電気量が容量であると仮定する。考慮された例において、電極3-3は容量性電極を構成する。したがって、特定の検出部の2つの効果部が液体に少なくとも部分的に浸されたとき、2つの対応する電極の間に検出される容量の値は、液体がなく(すなわち電極が浸されない場合において)検出されたものと異なり、容量の値は、問題の液体の誘電率に依存する。
液位測定のステップの進行において、センサの制御回路は、最初に電極3と3の間のみの電位差または周波数可変信号の適用を制御し、電極3と3の効果部EPとEPは、検出部S1を提供する。言及されるように、残った電極3-3は、グラウンドに接続される(または異なる電位に接続されるまたは電位に接続されない)。さらに一般的に、測定のステップは、液体の液位が測定される容器の内側の最も下に配置された検出部から始まる。しかしながら、原則として、例えば、最も上(例えばこれまでに議論された例において部分S5など)から始まることなど、異なるシーケンスで検出を開始することを除外するものではない。
電位差の適用が絶えず与えられると、制御回路は、液体Lの2つの効果部EPとEPの浸透の度合いの関数として変化できる2つの電極3と3の間の容量の値を測定する。その後、回路は、回路自体の適切な不揮発性メモリ手段に含まれる対応する参照情報と検出された値を比較し、前述の情報は、所定の部分S1において検出された容量の値または値の範囲ごとに、対応する液体Lの液位を示す。
前述の参照情報は、液体Lの様々な液位で、容器Tの液位センサLSを用いて実行された実験テストに従って、設計段階で前に得られることは明白であり、製造段階で設定または校正にも従うことが好ましい。
その後、基本的になされる測定及び比較に従い、制御回路は、どの程度部分S1の効果部EP及びEPが液体Lに浸されているか、逆に、どのくらい前述の部分EP及びEPが浸されていないまたは空気(例えば他のガス)中にあるかを知り、それにより対応する液体の液位を知ることができる。その後、好ましくは接続構造2で実行される制御回路は、例えば前に記載された電気コネクタ5-6によって、外側の世界に信号を送信または発生し、これらの信号は液位情報を示す。
言及されたように、液体の特性及びセンサの形態のタイプ(流体から分離するまたはしない電極)に従って、対応する制御回路は、容量の代わりに電極の間のインピーダンスの値を検出するように構成され、対応する参照情報と必要な比較をする。
前に言及されたように、様々な優先的な実施形態において、様々な部分S1-S5は、電極部の数が減少し、構造2に最も近い部分から始まる。この特性は、液位検出の品質を改善するのに有利である。
この点について、一般的に並んで設置される電極が液体に部分的にのみ浸されるとき、空気中の電極の(横になる)伸長部(すなわち液体に浸されない伸長部)の容量は、電気ノイズまたは寄生容量を生じ、ある程度まで前述の浸された伸長部の容量に対して測定を損なう。このノイズまたは寄生容量は、液体の液位が低いとき、すなわち液体の容量が空気中の容量より明確に低いとき、主な効果を有する。例えば、図9の場合を参照すると、電極EとEの浸された伸長部の間の容量が全体としてCliquidで指定される一方で、空気中のその伸長部の間の容量がCairで指定される。
様々な部分S1-S5の間の電極部の数を減らした特定の形態によると、また液体Lの液位が低い場合において、空気中の容量Cairは、液体に存在する部分S1の電極部の非浸漬伸長部のみによって決定されるであろう。検出部S1が2つの隣接する電極部のみからなる(すなわち電極3と3の効果部EPとEP-図5参照)事実によると、構造1の他の電極は、前述の部分S1においていかなるノイズまたは寄生容量を実質的に生じない、またはいずれにせよ非常に低い電気ノイズまたは寄生容量を生じ、それにより液位検出がさらに正確になされる。
代わりに、電極3-3の遠位端が、全て実質的に容器Tの下部壁Tbにおいてまたはその近位に配置されるならば、部分S1(またはさらに一般にそれぞれの検出部S1-S5)は、-それぞれの2つの効果電極部に加えて-他の電極のさらに4つの非効果部を含む。そのような仮説の場合において、例えば図9に描かれたものに等しい液体Lの液位の存在において、電極3と3の効果部の浸漬及び非浸漬伸長部に加えて、部分S1において、電極3-3の対応する非効果部の他の4つの浸漬伸長部と同じ数の非浸漬伸長部があり、したがってさらに顕著な電気ノイズと寄生容量が発生し、液位測定の品質が低下する。
図5に描かれたタイプの形態で、電極3、すなわちその効果部EPの末端伸長部は、部分S1においても電極3の効果部EPに並行に設置される。並行に設置されたこの伸長部は、いずれにせよそれによって導入された障害が非常に低いような方法で制限された長さである。
代わりに図10は、容器Tの液体Lの量が、液位が部分S2によって検出できるようである場合を描く。そのような状況において、例えば、液位検出ステップは、部分S1に関して上記で既に説明されたステップを予測する、すなわち電極3と3の間の電位差の適用、その後同じ電極の間の容量の検出、及び参照情報と検出された値の比較である。制御回路は、部分S1が液体に完全に浸される識別に加えて、その後横たわる部分S2に関連する同じステップを繰り返すであろう。このため:
-電極3と3の間のみの電位差の適用であって、電極3と3の効果部EPとEPは、検出部S2を構成し、場合によっては、残った電極3及び3-3をグラウンドに接続する、適用。
-電位差の継続的な適用と共に、2つの効果部EPとEPの液体Lの浸漬の度合いの関数として可変である2つの電極3と3の間の容量またはインピーダンスの値の測定。
-液体Lの対応する液位を推定するために対応する参照情報と検出された値の比較。
-外側の世界に検出された液位を示す信号の送信。
同じ論理は、容器Tの液体Lの液位に従って、さらに上の全ての他の部分において連続に続けられるであろう。他方で、原則として容器T内の最上部から検出ステップを開始することを除外しない。
図10の状況において、部分S2において、電極3と3の効果部EPとEP及び電極3の非効果部NEPの両方は、液体Lに部分的に浸される(図5参照)。前に説明されたように、本発明に従って、非効果部NEPは、効果部EPとEPの間の距離d1より大きい効果部EPとEPから距離d2を置いて配置される。この方法で、部分S2において、電極3によって発生される電気的障害または寄生容量の効果は、液位検出の正確さの利点において、無視できるまたはいずれにせよ非常に制限される。
図11は、容器Tの液体Lの量が、液位が部分S3によって検出できるようである場合を描く。検出論理は、上記のもののままであり、制御回路は、部分S1及びS2が液体に完全に浸されることを認識することに加えて、横たわる部分S3に関連して上記で言及されたステップを繰り返すであろう。
図11の状況において、部分S3において、電極3と3の効果部EPとEP及び電極3と3の非効果部NEPとNEPの両方は、液体Lに部分的に浸される(図5参照)。本発明に従って、前述の非効果部NEPとNEPは、効果部EPとEPの間の距離d1より大きい距離d2において配置され、この方法で液位検出の正確さの利点に対し、部分S3において、電極3と3によって発生する電気的障害と寄生容量の効果を最小にする。
例えばタンクなど、液体の一般的な容器T内に取り付けられた本発明のさらに可能な実施形態に従う液位センサLSが図12に描かれる。図13において、センサLS自体は、正面図で分離して描かれる。
前述の図12-13からどのように前の図1-11に描かれたものと同様でないかに留意し、電極3-3の段差D-Dは、検出構造1の1つの同じ側において画定される(ここで、図11で観察されるように右手側)。
図12及び13は同様にどのように様々な実施形態において、検出構造1を作る複数の電極が少なくとも1つの校正または参照電極を備えるかを描く。
様々な実施形態において、本発明の主体を形成するセンサは、不均質であり、組成の観点及び温度の観点の両方で層状にされた液体の液位を検出するように構成される。さらに正確な測定のために、この理由で様々な優先的な実施形態において、特に電極のそれぞれの対の効果部における少なくとも1つの校正要素、1つの同じ検出構造の複数の検出部における校正要素を提供することが可能である。
有利に、様々な校正要素は、単一の校正または参照電極によって定義される。優先的に、前述の単一の校正電極は、複数の校正部を画定するように形作られ、校正部のそれぞれは、対応する検出部の効果部の1つと並行に、好ましくは実質的に平行に局所的に設置される。校正部は、液体が対応する測定電極の効果部の小さい部分のみを包むときでも用いられるように、対応する検出部の最も低い部分に優先的に配置される。
図12及び13に例示された特定の場合において、3-3で指定された5つの測定電極と3で指定された単一の校正電極が提供される。測定電極、すなわちこの場合においてそれぞれの活性部EP-EPは、4つの検出部S1-S4を画定する。観察されるように、したがって、この例においても検出部S1-S4の数は、電極3-3,3の数より少ない。
校正電極3は、特に複数の校正部を画定するように複数のそれぞれの中間段差Dによって形作られ、言及されたように、複数の校正部のそれぞれは、対応する検出部S1-S4の2つの測定電極の2つの効果部に実質的に平行に延在する。段差Dは、電極3の校正部が制限された伸長部においてのみ2つの測定電極の効果部と平行であるような方法で構成されることが好ましい。
上記で言及された形態によって、それぞれ測定電極及び校正電極の段差D-D及びDを備え、測定電極及び校正電極の全ては検出構造の1つの同じ側に画定され、それぞれの測定電極3-3は、それぞれ1つのみの効果部EP-EPを画定する。様々な実施形態において、例えば例示されたものなど、段差Dは、段差D-Dに対して交互配列にされる。
図14の部分(a)を参照すると、それぞれ部分S1の効果部EPとEP及び部分S2の効果部EPとEPに実質的に平行な長さの方向に延在する、電極3の前述の校正部の2つがEPで指定される。校正部EPは、それら自身の軸と対応する検出部の2つの効果部の軸の間のそれぞれ第3の所定の距離d3において延在し、前述の第3の距離d3は、前に言及された第2の所定の距離d2より短い。
もう一度図14の部分(a)において、前述の校正部EPと対応する段差Dの間に延在する校正電極3の部分がNEPで指定される。留意されるように、それぞれの検出部において、これらの部分NEPは、対応する距離d1より大きく、好ましくは距離d3よりも大きい、対応する検出部の2つの効果部から距離d2を置いて延在する。図14の部分(a)において、部分NEPと部分S1とS2の2つの効果部の1つのみ(EPとEP)との間の距離はd2で指定される。しかしながら、それぞれの部分NEPと部分S1とS2の2つの効果部の他(EPとEP)の間の距離d2も対応する距離d1より大きいことが理解されるであろう。
様々な検出部における距離d1、d2、d3及びd2の値は、関心のある電極の中間段差に割り当てられた形態に依存することが理解されるであろう。
優先的に、それぞれの検出部において、校正電極3の校正部EPの長さは、2つの測定電極の2つの対応する効果部の長さより短い。また、この特徴は、図14の部分(a)で明確に理解され、測定電極の効果部の-長さ方向の-長さは、L1で指定される一方で、校正電極の校正部の-同じ方向の-長さは、L2で指定される。一般的に校正電極によって画定される校正部の長さは、測定電極の対応する効果部の長さより短い。一般的に、10から150cm、好ましくは5から40cmである長さを有する効果部に対して、校正電極の対応する校正部は、0.2から10cm、好ましくは0.5から4cmの長さを有する。
既に上記されたものに基づいて、距離d2の利点によって、様々な検出部における校正電極3の部分NEPによって発生する電気的障害または寄生容量の効果は、液位検出の正確さの利点で無視されるまたはいずれにせよ非常に制限されるであろう。他方で、長さL1に比例してその短い長さL2を考慮すると、校正部EPによって発生する電気ノイズは、非常に小さい。
一対の測定電極の間に検出された容量(または他の電気量)への寄与は、特に全体に長さL1のそれぞれの効果部による(もう一度図14の部分(a)参照)。次に、2つの測定電極の間の距離は、非常に大きくなり、容量への寄与は無視できるようになる。
校正プロセスは、液体の液位を示す電気量(容量、またはインピーダンスまたは抵抗)の補正または補償の1またはそれ以上の係数を得るために、製造ラインの終了において、すなわちセンサLSが製造されたのちに実行されることが好ましい。
例えば、センサの動作は、測定電極3-3の効果部の間の容量の検出に基づくことを推定すると、空気中の容量を測定することによって、すなわち校正電極3(すなわちその部分EP)と様々な測定電極3-3(すなわちその部分EP-EP)の間、及び様々な測定電極の間3-3(すなわちそれらの部分EP-EPの間)の少なくとも2つの異なる温度T1とT2において、浸漬されない電極によって、動作することができる。これらの参照検出の目的のために、センサは、始めに温度T1でその後温度T2において気候室に置かれる。場合によっては、同様の検出シーケンスが、既知の物理特性を備える液体に浸されたセンサLSでも実行される。
したがって、例えば図14(a)の下部を参照して、温度T1において、部分S1において、参照電極3の校正部EPと測定電極Eの効果部EPのそれに並行に設置された対応する部分の間に、容量CairRefS1が検出され、測定電極EとEの効果部EPとEPの間に、容量CairEffS1が検出される。その後、部分S1において検出された容量CairRefS1とCairEffS1の値は、センサの制御回路のメモリに書き込まれる。
次に、図14(a)の上部を参照して、もう一度温度T1において、部分S2において、参照電極3の校正部EPと測定電極Eの効果部EPのそれに並行して設置された対応する部分の間に、容量CairRefS2が検出され、測定電極EとEの効果部EPとEPの間に、容量CairEffS2が検出される。その後、部分S2において検出された容量CairRefS2とCairEffS2は、センサの制御回路のメモリに書き込まれる。
容量CairRefS(n)とCairEffS(n)の検出と、メモリへのその対応する格納は、その後、常に温度T1において、残った横たわる部分S3とS4でなされる。同じプロセスは、全ての部分において第2の大気温度T2で繰り返される。
言及されたように、また容量CliquidRefS(n)とCliquidEffS(n)の対応する値を得るために、既知の液体に浸されたセンサによっても、検出と検出された値の格納のシーケンスを実行することが可能である。
容量CairRefS(n)とCairEffS(n)の検出(及び場合によっては予測されるとき容量CliquidRefS(n)と容量CliquidEffS(n))により、目的のためにあらかじめ用意された制御回路は、装置の実際の使用の間、用いられる補償または補正a(n)及びb(n)の係数を決定することができる。
センサLSの有効な使用の間、補正または補償は、例えば以下に説明する方法で、(もう一度検出された量が容量であると推定する)前述の係数a(n)及びb(n)に基づいて実行される。
例えば、図14の部分(b)を参照して、容器Tが液位hまで液体で満たされているとき、校正電極3から離れた測定電極3と3のみが、液体自体と接触する。空気中の測定電極3と3の効果部EPとEPの伸長部の長さがL1-hに等しい一方で、液体に浸された長さはhに等しい。
センサLSの制御回路は、前述の測定電極の効果部EPとEPの間の容量CmS1と、高さL2を有する校正電極3の対応する効果部EPと、部分S1における測定電極3の効果部EPの対応する伸長部の間の容量CRefS1を測定するためにあらかじめ用意される。
考慮される測定電極の効果部EPとEPは一部が液体に浸され、一部が空気中にあることを条件として、容量CmS1は、空気中の部分による寄与と液体による寄与を有する。
mS1=CairRefS1・(L1-h)/L1・a1+CRefS1・h/L2・b1
パラメータa1とb1は、CairRefS1の値と同様に、校正の間、決定された前に言及された部分S1のための補正係数である。
前の方程式から、そのため対象の値h、すなわち液位の値を得ることができる。
h=(CmS1-CairRefS1・a1)・(b1/L2・CRefS1-a1/L1・CairRefS1-1
mS(n)の表現は、容量の2つの寄与:液体(CRefS1・h・L2)によるものと、空気(CRefS1・h・L2・b1)によるものを推定することによって得られる。
これらの2つの用語は、長さ単位当たりの容量を取ること及びそれと対応する媒体によって関心のある電極の効果部の伸長部の長さを掛けることによって得られる。空気において、単位長さ当たりの容量は、CairRefS1/L1(センサの校正から分かる値)で表され、液体において我々は、代わりに動作の間、測定されるCRefS1/L2を有する。
容器Tは、より大きい範囲で、この理由で別の液位hに満たされたとき、液位センサは、液体に浸された及び校正電極の対応する校正部に対する容器自体の下部から最も離れた2つの測定電極の効果部の間の容量を測定する(制御回路は、いずれにせよそれらの間に検出された容量が前述の効果部が完全に空気中にある場合に検出された容量と明確に異なることを条件として、完全に前述の一対の効果部を識別することができることに留意すべきである)。
この目的のために、図14の部分(c)が参照され、図14の部分(c)は、センサの検出構造の部分S4に到達する液体Lの液位hの場合を例示し、測定電極3と3の効果部EPとEPは、前述の液体に部分的に浸される。
図14の部分(b)を参照して記載されたように、部分S4において我々はその後
mS4=CairRefS4・(L1-h)/L1・a4+CRefS4・h/L2・b4
を有する
パラメータa4及びb4は、CairRefS4の値と同様に、校正の間、決定される前に言及された部分S4のための補正係数である。
電極3の校正部EPと測定電極3の効果部EPの対応する伸長部の間に測定されたCRefS4は、(図14の部分(b)の場合と比較して)容器Tの異なる領域において参照値を有することを可能にし、そのため液体L内の温度と組成の両方の勾配の存在と均質の欠如を考慮することができる。その後、容器Tの充填は、L3+hによって与えられ、ここでL3は、液体Lに明白に浸された部分S1、S2及びS3の-制御電子機器に知られた-高さに対応し、hは、
(CmS4-CairRefS4・a3)・(b3/L2・CRefS4-a3/L1・CairRefS4-1
に等しい。
hの値を計算する部分の識別の目的のために、制御回路は、値CRefS(n)を測定し、前に説明されたように初期の校正の間、得られた空気中の校正のために格納された値CairRefS(n)とこの測定された値を比較する。前述の検出と比較ステップは、下部から、すなわち部分S1から始まるそれぞれの検出部のために実行される。この方法で、制御回路は、CRefS(n)の検出された値がCairRefS(n)と等しいまたは近い検出部、すなわち電極3の校正部が空気中にある、すなわち液体Lに浸されていない検出部を識別することができる。この時点で、電子機器は、下に横たわる検出部において、上記に説明されたように、hの値を識別し、h+L3として満たす液位を計算する。制御電子機器がCRefS(n)がCairRefS(n)と等しいまたは近い部分を識別しない場合において、これはまた最後の部分、すなわち最も上のものが、液体に浸されていることを意味する。
様々な実施形態において、本発明に従う液位センサは、好ましくは1つの同じ電気接続構造2に接続された複数の液位検出構造を備える。例えば、図15は、長さXの方向におおよそ並んだ位置で延在し、両方が構造2に接続される、1つの第1の当該液位検出構造1’と1つの第2の液位検出構造1’’を備える、センサLSの場合を描く。例示された場合において、2つの構造1’及び1’’は、それぞれ前に言及されたタイプの校正電極3を備えるが、これは厳密に本質的な特徴を構成しない。
2またはそれ以上の検出構造は、異なる数の検出部を備える。もう一度、図15の場合を参照すると、構造1’は、4つの検出部S1-S4を含む一方で、他の構造1’’は、2つの部分S1とS2のみを含む。この種の形態は、例えば液位が検出される液体を含む容器またはタンクが、例えばいわゆるサドルタンク、特に自動車の燃料サドルタンクなど、複数の区別できる部品または複数の区別できる格納領域を含む場合に役立つ。
図16は、この目的のために例えばいわゆるサドルタンクタイプの、例えば自動車のタンクなど、互いから区別される複数の部品または格納領域を備える容器またはタンクの場合を例示し、タンクの底部Tbは、互いにおおよそ平行であるTとTで指定された2つの区別できる下格納領域を画定するような形状にされ、下格納領域は、共通の格納領域Tによって横たえられる(もちろん領域TとTのそれぞれは、図示されない液体のそれぞれの排出口を有する)。
2つの構造1’と1’’のそれぞれは、長さの方向に、部分的にそれぞれの下格納領域TとTに及び部分的に共通の格納領域Tを通って延在する。この理由で、それぞれの構造1’と1’’の最も低い1または複数の検出部によって(例えば図15のそれぞれの構造の部分S1とS2)、2つの低い格納領域TとTのそれぞれの液体の存在及び液位を独立に検出することができる一方で、構造1’の残った検出部(例えば図15の構造1’の部分S3とS4)は、共通の格納領域Tに存在する液体の存在及び液位を検出するために用いられる。
一般的に、この理由で、1つの同じ電気接続構造2に接続される複数の液位検出構造を備える液位センサの場合において(図15と16の例のように)検出構造のただ1つでさえ、共通の格納領域(例えば領域T3)に存在する液体の存在及び液位の検出に専用の部分(例えば部分S3とS4)を備えることができる。
図16の例において、支持部Pは、容器またはタンクT、またはさらに一般的に、液位センサ1または対応する電極に実質的に並行に延在する壁の少なくとも1つの側壁Tsに示される、統合されるまたは固定され、前述の支持部Pは、液位センサの位置決め要素に結合される。
様々な実施形態において、1または複数の液位センサの検出構造は、互いに対しておおよそ曲げられたそれぞれの平面に従って延在する複数の連続領域を有し、様々な電極は、連続領域の間のそれぞれの遷移領域に対応する位置にそれぞれの屈曲部を有する。
このタイプの例は、図17で描かれ、液位センサLSは、図15に示されるものと同様な方法で曲がり、長さXの方向に互いに並行に設置された2つの検出構造1’と1’’を備える。それぞれの構造1’と1’’は、実質的に方向Xに互いに対して異なって傾斜される3つの異なる領域を含み、3つの異なる領域は、A1、A2、及びA3で指定される。この目的のために、部分A1-A2とA2-A3の間の遷移領域に対応する位置に、2つの部分1’と1’’の電極は、それぞれ屈曲部を有する。前述の遷移領域は、図17にB1とB2で指定される。例において、2つの構造1’と1’’の領域A1は、基本的に構造2に接続を提供する目的を有する様々な電極の部分、すなわち液位検出の目的のために有効でない部分を含む。同様に、構造1’’の領域A2は、どちらの液位検出部を含まない一方で、構造1’の領域A2は、検出部S4のみ含む。最後に、構造1’の領域A3は、それぞれ検出部S3、S2及びS1を含む一方で、構造1’’の領域A3は、それぞれの検出部S2とS1を含む。この種の形態は、直線的な検出構造の使用ができない、例えば不規則なプロファイルで壁の存在によって区別される複雑な幾何的形態を有する、例えば自動車タンクなど液体の容器の場合に役立つことを証明する。
例えば、図18と19は、図16に関連して既に観察されるように、液体の格納のために容器T内に2つの領域TとTを画定する実質的にアーチ型の天井の形状を有する形作られた中間領域Thを有する、例えば自動車タンクなど、2つの部品を備える容器7またはサドルタイプの場合を例示する。この場合において、少なくとも下部壁は、少なくともそれぞれの領域TとTにおいて、好ましくは互いに対して曲げられた壁部によって領域Tにおいてもさらに区別される。
図18において、これらの壁部は、少なくとも壁部Tb2とTb3が格納領域Tに対応するTb1、Tb2及びTb3で指定される。簡単にするために、下部壁Tbは、領域Tにおいて同様な方法で形作れられると仮定する(この領域Tにおいて、下部壁が異なる角度で曲がるまたは実質的に平面であっても)。液位センサLSは、この場合において異なる高さの支持部Pによって、下部壁Tbに向かって実質的に延在する容器Tの上部壁Tuに固定される。
(下部壁Tbが示されない)図19も参照すると、センサLSの低い検出部の下端、すなわち2つの構造1’と1’’の部分S1は、それぞれ下部壁Tbの近位に配置される一方で、構造1’の検出部S4の上端は、上部壁Tuの近位に配置されるような配置である。この方法で、それぞれの構造1’と1’’の部分S1とS2によって、互いに無関係にそれぞれの格納領域TとT内に液体の液位を検出することができ、構造1’の部分S3とS4によって、図15-16の実施形態を参照して既に記載されたように、容器Tの共通の格納領域Tの液体の液位を検出することができる。
もちろん、検出構造の、異なって角度を付けて曲げられた領域を推測する解決法は、図1-15に示されるもののような1つのそのような構造のみを含む液位センサの場合にも用いられる。
液位センサLSのそれぞれの検出部において電極を相対的な位置に固定するために用いられる、すなわちまたは容器またはタンクTの少なくとも1つの壁Tu、Tb、Tsに対応する位置にセンサLSまたは対応する電極を固定するために用いられる、位置決め及び/または固定要素の様々な可能な実施形態が、図20から33に例示される。
図20-21は、位置決め要素4の場合を描き、位置決め要素4の本体は、検出構造の部分の電極を横切る方向に延在するように設計され、スナップアクションによって閉じられる2つの部分を含み、その間にそれぞれの電極の伸長部を備える。前述の本体は、例えばモールドによってなど、適切なプラスチック材料で便宜上作られる。例において、2つの細長い部分20aと20bは、そのためヒンジ部20cによって一緒に接合されて提供され、ヒンジ部20cに対向する部分20bの端部において、フック要素20dが、互いに2つの部品20aと20bを堅く固定するために、例えば弾性歯の形態で提供される。要素4の下部、ここで部分20aは、例えば側壁Tsなど、液位が検出される液体を含む容器の壁に画定された対応する支持部Pにスナップアクションによって、ねじ式方法で、または干渉を使用して、固定するために部品20eを備える。
優先的に、部分20aと20bの対向面の少なくとも1つにおいて、横方向の位置決め台座20fは、検出構造1の対応する電極のために画定される。
図22-24は、位置決め要素4を示し、位置決め要素4の本体は、構造1の電極の対応する伸長部を横切る方向にオーバモールドされ、その2つの端部において、2つの支持部Pに固定する対応する部材のために台座(図示せず)を通って画定する。図22-23の例において、前述の固定部材は、22で指定され、スナップアクション方法または干渉で係合する一方で、図24の場合において、ねじ式部材またはリベット22’が提供される。
図25-26は、図20-21の位置決め要素と同様な位置決め要素のバージョンを見るが、2つの本体部20aと20bは、区別できる部品として構成される。この場合において、2つの部分の1つ-ここで部分20b-は、その両端に、部分20a上に部分20bを固定するため、例えば弾性歯の形態でそれぞれのフック20dを有し、その間に電極のそれぞれの伸長部が設置される。この場合においても、部分20aは、対応する支持部Pに例えばスナップアクションによって、またはねじ式接続によって、または干渉を使用して固定するための部品20eを備え、電極のための横方向の位置決め台座20fが部分20aと20bの対向面の少なくとも1つに画定される。
図27は、図25-26の位置決め要素と構造的に同様な位置決め要素の解決法を描くが、フック20dは、必要な場合フック自体の分岐、この理由で部分20aと20bの分離を促進する目的でレバータブ20gを備える。
図28と29は、弾性係合台座が、検出構造1の対応する電極のために提供される位置決め要素4を例示する。例において、要素4の本体は、下部で支持部Pに固定するために部品20eを備え、上部で対応する電極を係合するために弾性係合要素20hを備える横方向の部分20aからなる。係合要素20hは、例えば部分20aから実質的に平行に立ち上がり、それぞれ相互に対向内面を有する2つの弾性の柔軟なタブを備える。例えば前述の第2のタブの対応する歯に対応する領域において第2の対向するタブの内面に弾力的に面するまたは押圧される歯の形態でレリーフが前述のタブの第1の内面に画定される。
便宜上、1つまたは複数のレリーフは、2つのタブの間の電極の挿入に有利になるように上部傾斜面を画定する。実際に、電極は、タブ自体の弾性分岐をもたらすために要素4の部分20aの方向に2つのタブの間に押圧され、それにより電極は前に言及された1つのまたは複数のレリーフを超えて通ることができる。1つまたは2つの対向するレリーフを超えて通過するとすぐに、タブはもう一度そのおおよそ平行な形態を弾力的に取り、1または複数のレリーフが所定の位置に電極を引き留める。部分20aの上面上に2つのタブの間にある領域において、横方向の台座は、電極の対応する伸長部の少なくとも部分的な収納のために画定される。
図30と31は、液体の液位が測定される容器の壁Tsと一体的に、単一の部品で画定される位置決め要素、すなわち前にPで指定される要素を支持する機能も一体化する位置決め要素4を見る。そのような実施形態において、問題の壁Tsは、好ましくはプラスチック材料で作られ、要素4を提供するそのそれぞれの部分が電極を囲うような方法でモールドされる。基本的に、その後壁Tsは、局所的に電極のそれぞれの伸長部にオーバモールドされる。
図32-33は、位置決め要素4が検出構造の少なくとも1つの対応する長手方向に延在する部分、すなわちその2またはそれ以上の電極上にオーバモールドされる長手方向に延在する本体を含む場合を例示する。
前述のオーバモールドされた本体内に、例えば電極によって横切られない領域において穴またはスロットの形態で1またはそれ以上の貫通孔Hが画定され、部材22は、例えばスナップアクションタイプ、または干渉を使用した、またはねじ式接続タイプの係合部材を、対応する支持部Pと結合するために提供される。例えば、図33を参照して、スロットの形態の貫通孔Hは、電極3の効果部EPと校正電極3の非効果部NEPの間にある領域においてオーバモールドされた本体に画定され、代わりに穴の形態の別の貫通孔(図示せず)は、22’で指定された固定部材に対応する位置でオーバモールドされた本体に提供される。
もちろん、本発明に従う液位センサの検出構造の位置決め部材は、必ずしも全て互いに同じである必要はなく、例えば、図20から32に従って異なる要素4の組み合わせた使用を予測することが可能である。
前に言及されたように、本発明に従う液位センサの電極は、必ずしも液体と接触する必要はなく、それらはそれらから分離することが可能である。この種の様々な実施形態において、センサの少なくとも検出構造1、またはそのそれぞれの検出構造1’、1’’は、電気的に絶縁のコーティングまたはケースを備える。そのようなケースは、電気的に絶縁材料のオーバモールドによって少なくとも部分的に、または例えば溶接または接着など、液密法で一緒に固定された少なくとも2つの部品で形成され、電極をその間に備える。
図34は、例えば液体から分離した電極を備える、すなわち全体として30で指定されるケースまたはコーティングを備える、センサLSのバージョンを描く。図35と36の詳細で留意されるように、ケース30は、例えば一緒に溶接されて電極を間に設置される互いに関連する2つの部品30aと30bを含む。描かれた例において、部品30aは、実質的に平面である一方で、部品30bは、電極のプロファイルと少なくとも部分的に相補的なプロファイルを有し、例えば特に部品30bが十分に薄く(例えばフィルムの形態で)、部品30aに熱密封であるとき、組み立ての間、この成形を得ることができる。この種の適用において、また部品30aは、これは厳密に必須ではないが、電極のための一種の支持構造を得るために、部品30bより比較的厚い。有利にケース30は、また特に前に言及されたように、容器自体に統合される支持体Pを利用する、図34から35に例示されるように、容器Tの内側にセンサの感知部を固定するために利用される。しかしながらケース30の2つの部品は、互いに同じまたは対称である、すなわちそれぞれ例えばフィルムの形態で、電極のそれぞれの部分に少なくとも部分的に相補的なプロファイルを有する。
このタイプの実施形態において、ケースは、例えば前に言及されたように距離d1、d2及び場合によってはd3において、電極の適切な相対的な位置決めを保証する機能を完全にまたは部分的に実行する。
コーティング30は、またオーバモールドタイプである、または例えばテフロン(登録商標)または他の電気絶縁材料で作られた層など、電極に塗布された絶縁層またはコーティングの形態である。コーティングは、例示の場合のようにセンサの電極を包み込むために全体として設計されることが好ましいが、それぞれ単一の電極を包み込む複数の部品によって形成されたコーティングの場合を除外しない。例えば電気絶縁ワイヤなどそれぞれのシースに包み込まれる電極を考え、その場合に、しかしながら例えば4で前に指定されるタイプの、複数の位置決め要素を予想することが好ましい。絶縁殻は、例えば熱成形によって形作られる及び例えば振動溶接、ホットブレード溶接、レーザ溶接など、既知の技術を用いて溶接される平面シートから開始して得られる。
円断面を備えるバーによって例に示されるセンサの導体要素は、金属ホイル(スチール、アルミニウム、銅または他の適切な導体)から得られ、選択的化学エッチングの技術(例えば用語「エッチングされたホイル」によっても知られた技術)を用いて電極のように形作られる。ホイルの厚さは、1から500μm、好ましくは30から150μmである。エッチングされたホイルの技術の場合において、保護層は、例えば10から600μm、好ましくは40から150μmの厚さのポリマフィルムによって構成される。カバーホイルまたはフィルムは、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン、高バリア効果を備えるポリマ多層フィルムなど、センサが動作する化学薬品のタイプに基づいて選択される。
図37と38は、液位センサを受信する容器Tに統合された支持部Pが、センサの検出部が局所的に挿入されたそれぞれの台座を画定する、さらなる可能な変形実施形態を例示する。支持部Pは、この場合において、例えばセンサの検出部が横方向に挿入されるスリットまたは間隙をその間に画定する対向する壁を備える。このタイプの適用は、センサの検出構造1またはそのそれぞれの検出構造1’、1’’が、例えば前に30で指定されたタイプのケースなど、全体として広く行き渡る平面及び/または薄い構造を有する絶縁ケースを含む場合に特に有利である。
図37と38の例において、ケース30は、前に4で指定されたタイプの位置決め要素の必要なく、電極の間に正しい相対位置の維持を保証するために十分に硬い。注目されるように、この場合にも検出構造1、すなわちそのケース30が局所的に拘束される長さの方向の互いから距離をおいて設置される一連の支持部Pが容器T内に提供される。
例において、それぞれの支持部Pは、台座を画定し、台座の1つは、検出構造1、すなわちケース30が横方向(すなわち平坦)に挿入される図38のPsで指定される。例において、支持部Pは、それぞれ互いに向かって突き出る2つの小さい壁PaとPbを備える。2つの対向する小さい壁PaとPbの上端は、-場合によってはわずかな干渉で-センサLSのケース30の対応する部分が挿入される、台座Psを形成するスリットをその間に画定する。小さな壁PaとPbは、例えば、それぞれ容器Tのそれぞれの側壁Tsによって画定されるまたは、1つの同じ側壁Tsから画定されるまたは突き出る。もちろん、それぞれの支持部Pの小さい壁PaとPbの1つまたは両方は、容器Tの液位が測定される液体の流入と流出を妨げないような大きさにされるまたは形作られる。
前の記載から、本発明の特徴は、同様にその利点がそうであるように明らかに現れる。
多数のバリエーションは当業者によって続く特許請求の範囲に定義されるように本発明の範囲から逸脱することなく、例として説明された液位センサになされる。
本発明は、液体媒体の液位の検出を特に参照して説明されたが、言及されたように、説明されたセンサは、異なる物質、材料、潜在的に例えば凍結のため凝固されるものさえ組み合わせて用いられることができる。

Claims (16)

  1. 電気接続構造(2)と少なくとも1つの液位検出構造(1;1’,1’’)を備える、媒体(L)の液位を検出する液位センサ(LS)であって、
    少なくとも1つの前記液位検出構造(1;1’,1’’)は、少なくとも3つの測定電極(3-3;3-3)を含む、複数の細長い電極(3-3;3-3,3)を備え、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、前記電気接続構造(2)と電気的に接続され、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、少なくとも1つの液位検出構造(1;1’,1’’)の長さ方向(X)のおおよそ並んだ位置に少なくとも部分的に延在し、それぞれは、前記電気接続構造(2)に対して近位端と遠位端(E-E)を有し、
    少なくとも1つの前記液位検出構造(1;1’,1’’)は、前記長さ方向(X)に、検出部(S1-S5;S1-S4)の連続に分割され、
    前記検出部(S1-S5;S1-S4)のそれぞれは、2つのそれぞれ前記測定電極(3-3;3-3)の2つの効果部(EP-EP;EP-EP)を含み、
    2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)は、互いから第1の所定の距離(d1)おいて、前記長さ方向(X)に沿って実質的に平行または等距離の広範囲に延在し、
    1またはそれ以上の第1の検出部(S2-S5;S1-S4)において、また対応する前記第1の検出部(S2-S5;S1-S4)の2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)を定義する2つの前記測定電極以外の少なくとも1つのさらなる前記細長い電極の非効果部(NEP,NEP,NEP)が前記長さ方向(X)に延在し、
    少なくとも1つのさらなる前記細長い電極は、1つの前記測定電極(3-3;3-3)であり、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、前記第1の検出部(S2-S5;S1-S4)の1またはそれ以上において、少なくとも1つのさらなる前記細長い電極(3-3;3-3,3)の非効果部(NEP,NEP,NEP)が、対応する2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)からそれぞれ所定の第2の距離(d2;d2,d2r)において広範囲に延在するような方法で形作られ、
    前記第2の距離(d2)は、前記第1の所定の距離(d1)より大きい、センサ。
  2. 前記細長い電極(3-3;3-3,3)の少なくともいくつかは、少なくとも1つの中間段差(D-D;D-D,D)を画定する、請求項1に記載のセンサ。
  3. 前記細長い電極(3-3;3-3,3)の少なくともいくつかの前記遠位端(E-E;E-E,E)は、前記長さ方向(X)において異なる高さである、請求項1または2に記載のセンサ。
  4. -前記第1の検出部(S1-S5;S1-S4)の2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)を画定する2つの前記測定電極(3-3;3-3)の間に電位差を選択的に加え、
    -2つの前記測定電極(3-3;3-3)の間で、インピーダンス、容量、抵抗から選択された所定の電気量の値を選択的に検出し、
    -前記値に基づいて、前記媒体の液位を特定するように構成された制御回路(5,5a)を備えた、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセンサ。
  5. 長さ方向(X)に互いに距離を置いて設置され、前記細長い電極(3-3;3-3,3)をそれぞれの所定の距離(d1,d2;d1,d2,d3,d2r)に保持する及び/または前記細長い電極(3-3;3-3,3)を容器またはタンク(T)の少なくとも1つの壁に固定するように構成された複数の位置決め要素(4)を備える、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のセンサ。
  6. 前記少なくとも1つの中間段差(D-D;D-D,D)は、前記少なくとも1つの中間段差(D-D;D-D,D)の上流及び下流である対応する前記細長い電極(3-3;3-3,3)の2つの連続部が、実質的に互いに平行に延在するような方法で、構成された、請求項2に記載のセンサ。
  7. 複数の前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、1またはそれ以上の校正または参照部(EP)を画定するように形作られた校正または参照電極(3)を備える、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のセンサ。
  8. 前記校正または参照部(EP)またはそれぞれの校正または参照部(EP)は、2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)からそれぞれ第3の距離(d3)において、前記第1の検出部(S1-S4)の2つの前記測定電極(3-3;3-3)の2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)に実質的に平行に延在し、
    前記第3の距離(d3)は、前記第2の所定の距離(d2;d2,d2r)より短く、
    前記校正または参照電極(3)の前記校正または参照部(EP)またはそれぞれの校正または参照部(EP)は、対応する前記第1の検出部(S1-S4)の2つの前記測定電極(3-3;3-3)の2つの前記効果部(EP-EP;EP-EP)の前記長さ(L1)より短い長さ(L2)を有する、請求項7に記載のセンサ。
  9. 前記少なくとも1つの液位検出構造(1;1’,1’’)は、互いに対して曲げられたそれぞれの平面に従って延在する複数の連続領域(A1,A2,A3)を有し、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、2つの前記連続領域の間のそれぞれ遷移領域(B1,B2)においてそれぞれ屈曲部を有する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のセンサ。
  10. 並列に延在する少なくとも1つの第1の液位検出構造(1’)と1つの第2の液位検出構造(1’’)を備える、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のセンサ。
  11. 前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、前記媒体(L)に不浸透の電気的に絶縁材料(4;30)で作られたコーティングで少なくとも一部が囲われている、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のセンサ。
  12. 前記制御回路(5,5a)は、前記電気接続構造(2)に属するケース(2a-2b)に収納され、
    前記制御回路(5,5a)に電気的に接続されている、前記細長い電極(3-3;3-3,3)の近位端がある、請求項4に記載のセンサ。
  13. 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の液位センサ(LS)を備える、液体媒体のための容器またはタンク。
  14. 前記媒体の格納のために並列に配置された少なくとも2つの領域(T,T)を画定し、
    前記液位センサ(LS)は、それぞれが前記媒体の格納のためのそれぞれ1つの前記領域(T,T)の少なくとも一部に延在する2つの前記液位検出構造(1’,1’’)を備え、請求項13に記載の容器またはタンク。
  15. 所定の位置に少なくとも1つの前記液位検出構造(1;1’,1’’)を固定するための複数の支持要素(P)を内部に有し、
    支持要素は、長さの方向に互いに距離を置いて設置された、請求項13または14に記載の容器またはタンク。
  16. 制御及び/または電気接続構造(2)及び少なくとも1つの液位検出構造(1;1’,1’’)を備える、媒体(L)の液位を検出する液位検出センサ(LS)であって、
    少なくとも1つの前記液位検出構造(1;1’,1’’)は、少なくとも3つの測定電極(3-3;3-3)を含む、複数の細長いまたは糸状の電極(3-3;3-3,3)を備え、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、前記制御及び/または電気接続構造(2)に電気的に接続され、
    前記細長い電極(3-3;3-3,3)は、長さ方向(X)に並んだ位置に少なくとも部分的に延在し、互いに第1の距離(d1)を置いて少なくとも部分的に並んで設置された少なくとも2つの測定電極(3-3)と、少なくとも1つの中間段差または中間横断電極部(D-D;D-D,D)によって、前記第1の距離(d1)より大きい第2の距離(d2)において、少なくとも2つの前記測定電極(3-3)と少なくとも部分的に並行して延在するように形作られる少なくとも1つの第3の電極を備え、
    少なくとも1つの中間段差または中間横断電極部(D -D ;D -D ,D )の上流及び下流に配置される、対応する電極(3 -3 ;3 -3 ,3 )の2つの連続部が互いに実質的に平行に延在する、センサ。
JP2021518466A 2018-10-03 2019-10-03 媒体の液位を検出する液位センサ Active JP7418422B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000009136A IT201800009136A1 (it) 2018-10-03 2018-10-03 Sensore per la rilevazione del livello di un mezzo
IT102018000009136 2018-10-03
PCT/IB2019/058432 WO2020070690A1 (en) 2018-10-03 2019-10-03 A level sensor for detecting the level of a medium

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2022504175A JP2022504175A (ja) 2022-01-13
JPWO2020070690A5 JPWO2020070690A5 (ja) 2022-09-14
JP7418422B2 true JP7418422B2 (ja) 2024-01-19

Family

ID=65244447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021518466A Active JP7418422B2 (ja) 2018-10-03 2019-10-03 媒体の液位を検出する液位センサ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11982561B2 (ja)
EP (1) EP3861304B1 (ja)
JP (1) JP7418422B2 (ja)
KR (1) KR20210093241A (ja)
CN (1) CN113196018B (ja)
IT (1) IT201800009136A1 (ja)
WO (1) WO2020070690A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU100942B1 (en) * 2018-10-02 2020-04-02 Luxembourg Patent Co Capacitive Gauge with Lamellar Electrodes held by Spacer(s)
IT201800009140A1 (it) * 2018-10-03 2020-04-03 Eltek Spa Sensore capacitivo per la rilevazione del livello di un mezzo
US11668595B1 (en) * 2021-09-10 2023-06-06 Consolidated Nuclear Security, LLC Fluid level and conductivity sensor for high temperature applications
CN114486542B (zh) * 2021-12-28 2024-01-12 安徽云蒙仪表有限公司 一种玻璃管液位计用玻璃管检测装置
CN114675676B (zh) * 2022-03-15 2024-10-11 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 液面深度调节方法和装置、电子设备、存储介质
CN117629347B (zh) * 2024-01-25 2024-05-03 北京博泰至淳生物科技有限公司 一种电极液位计及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120219A1 (en) 2004-12-22 2011-05-26 Inergy Auto. Systems Research (Societe Anonyme) Capacitive liquid level sensor
WO2012095996A1 (ja) 2011-01-14 2012-07-19 トヨタ自動車株式会社 液状態検知センサ
JP2014092453A (ja) 2012-11-02 2014-05-19 Aisan Ind Co Ltd センサ装置
US20170299416A1 (en) 2014-09-15 2017-10-19 Eltek S.P.A. Sensor for detecting the level of a medium

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2908449C2 (de) 1979-03-05 1986-04-03 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Einrichtng zur kapazitiven Füllstandsmessung insbesondere in einem Kraftfahrzeugtank
US8161814B2 (en) * 2008-06-09 2012-04-24 Luna Labs, Inc. Self-calibrating capacitive transducer for determining level of fluent materials
GB201214658D0 (en) * 2012-08-16 2012-10-03 Univ Bradford Conductivity device
FR2996673B1 (fr) 2012-10-05 2016-02-05 Bostik Sa Capteur capacitif pour la detection de presence d'un objet et/ou d'un individu.
GB2519783A (en) * 2013-10-30 2015-05-06 Airbus Operations Ltd Capacitive liquid level sensor
WO2015181770A2 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Eltek S.P.A. A sensor for detecting the level of a medium
CN107110690A (zh) * 2014-09-15 2017-08-29 埃尔特克有限公司 用于检测介质的水平的传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110120219A1 (en) 2004-12-22 2011-05-26 Inergy Auto. Systems Research (Societe Anonyme) Capacitive liquid level sensor
WO2012095996A1 (ja) 2011-01-14 2012-07-19 トヨタ自動車株式会社 液状態検知センサ
JP2014092453A (ja) 2012-11-02 2014-05-19 Aisan Ind Co Ltd センサ装置
US20170299416A1 (en) 2014-09-15 2017-10-19 Eltek S.P.A. Sensor for detecting the level of a medium

Also Published As

Publication number Publication date
US20210333140A1 (en) 2021-10-28
KR20210093241A (ko) 2021-07-27
CN113196018B (zh) 2024-05-28
WO2020070690A1 (en) 2020-04-09
IT201800009136A1 (it) 2020-04-03
CN113196018A (zh) 2021-07-30
US11982561B2 (en) 2024-05-14
EP3861304C0 (en) 2024-08-07
EP3861304B1 (en) 2024-08-07
JP2022504175A (ja) 2022-01-13
EP3861304A1 (en) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7418422B2 (ja) 媒体の液位を検出する液位センサ
US8590375B2 (en) Self-calibrating capacitive liquid level sensor assembly and method
US10422681B2 (en) Sensor for detecting the level of a medium
EP3394578B1 (en) Device and method for detecting the level of a medium
JP6920414B2 (ja) 媒体のレベルを検出するための装置
JP2008524619A (ja) 容量の液体レベル検出用センサ及びレベル推定方法
JP2007064933A (ja) 液体レベル検出装置の補正方法および液体レベル検出装置
JPH11108735A (ja) 水位センサ
CN113286986B (zh) 用于检测介质的水平的电容传感器
CN102980630A (zh) 一种智能数字电容液位传感器
JP2001124612A (ja) 液状若しくは固形の媒体の物理的な値を規定するための装置
JPH11311561A (ja) 水位センサ
RU2302617C1 (ru) Датчик для измерения уровня жидкости
JP4795049B2 (ja) 液面レベルセンサ
JP2011516869A (ja) 容量性測定ゾンデおよび容量性測定ゾンデの製造方法
Wang et al. A new method for on-line monitoring of brake fluid condition using an enclosed reference probe
ITUA20164395A1 (it) Sensore per la rilevazione del livello di un mezzo
WO2020007803A1 (en) Liquid level detection system
JP5692020B2 (ja) 液位検出装置
ITUA20164407A1 (it) Sensore per la rilevazione del livello di un mezzo

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220906

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220906

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7418422

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150