JPH0210886B2 - - Google Patents
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- JPH0210886B2 JPH0210886B2 JP57176962A JP17696282A JPH0210886B2 JP H0210886 B2 JPH0210886 B2 JP H0210886B2 JP 57176962 A JP57176962 A JP 57176962A JP 17696282 A JP17696282 A JP 17696282A JP H0210886 B2 JPH0210886 B2 JP H0210886B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- probe
- output
- height
- liquid level
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 33
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating 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
- G01F23/24—Indicating 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
- G01F23/241—Indicating 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 for discrete levels
- G01F23/243—Schematic arrangements of probes combined with measuring circuits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
本発明は、外部から直接感知できない容器内の
液体の液面の高さを検知する装置であつて、例え
ば自動車などの燃料タンク内の液体燃料の量を知
るのに利用される。
液体の液面の高さを検知する装置であつて、例え
ば自動車などの燃料タンク内の液体燃料の量を知
るのに利用される。
一部分が液体中にある温度依存性が高い抵抗線
に電流を流すと、一般に液体が空気よりも熱を良
く伝え、冷却効果が大きいので、液体中にある部
分が多いほど抵抗値は小さい。これを利用して液
面の高さを検出する装置は既に知られている。 しかし、温度依存性が高い抵抗線の抵抗値は周
囲温度によつても大きな変化を受けるので、温度
変化の著しい自動車の燃料タンク内などに装備し
て使用することはできなかつた。 周囲温度の影響を受けないように改良された装
置が1976年10月6日出願フランス特許第76−
30120号(出願公開第2367276号)及び1979年8月
7日許可米国特許第4163391号の明細書に記載さ
れている。この改良された装置においては、温度
依存性の高い抵抗線に一定の電流を流し、電流を
流し始めた時と、時間t経つた時との、抵抗線の
両端間の電圧U0とUtとを測定して、この2つの
測定値U0とUtから、周囲温度の影響を打ち消す
ように処理して、液面の高さを正確に求めてい
る。
に電流を流すと、一般に液体が空気よりも熱を良
く伝え、冷却効果が大きいので、液体中にある部
分が多いほど抵抗値は小さい。これを利用して液
面の高さを検出する装置は既に知られている。 しかし、温度依存性が高い抵抗線の抵抗値は周
囲温度によつても大きな変化を受けるので、温度
変化の著しい自動車の燃料タンク内などに装備し
て使用することはできなかつた。 周囲温度の影響を受けないように改良された装
置が1976年10月6日出願フランス特許第76−
30120号(出願公開第2367276号)及び1979年8月
7日許可米国特許第4163391号の明細書に記載さ
れている。この改良された装置においては、温度
依存性の高い抵抗線に一定の電流を流し、電流を
流し始めた時と、時間t経つた時との、抵抗線の
両端間の電圧U0とUtとを測定して、この2つの
測定値U0とUtから、周囲温度の影響を打ち消す
ように処理して、液面の高さを正確に求めてい
る。
本発明は、前記のフランス特許及び米国特許で
示された改良された装置を更に改良して、構成が
より簡単で、測定値の精度と信頼性がより高い装
置を提供することを目的とする。
示された改良された装置を更に改良して、構成が
より簡単で、測定値の精度と信頼性がより高い装
置を提供することを目的とする。
本発明による装置は次のように構成される。
温度依存性の高い細長い形状の金属抵抗体から
なるプローブが、容器内の液面の高さによつて液
体に浸される抵抗体の部分の長さが異なるよう
に、容器内に取り付けられている。このプローブ
に一定の電流を供給するための定電流電源と、プ
ローブの両端間の電圧Uをその電圧に比例する周
波数のパルスに変換する電圧/周波数コンバータ
とがあり、この電圧/周波数コンバータの出力側
にはその出力パルスを計数するための2つのカウ
ンタA及びBが並列に接続されている。 定電流電源からプローブへの電流の供給の開始
と終了を制御し、かつ、電圧/周波数コンバータ
から送られてくるパルスを、カウンタAはプロー
ブに電流が流れ始めてから短い時間Z計数し、カ
ウンタBはプローブが熱平衡状態になつてから同
じ短い時間z計数するように制御するタイムベー
ス発振器がある。 カウンタAとカウンタBの出力側には減算器が
接続され、タイムベース発振器の制御によつてカ
ウンタB5が計数終了した時点で作動し、2つの
カウンタA及びBの計数値の差を計算し、その差
に比例する出力信号を送り出す。この出力信号の
大きさは、プローブに電流を流し始めたときのプ
ローブの両端間の電圧L0と、熱平衡状態になつ
たときの電圧Utとの差Ut−U0に比例する。プロ
ーブの抵抗は、電流が流れると大きくなるので、
Utの方がU0より大きい。電圧Ut,U0は周囲温度
の影響を受けるが、電圧の差Ut−U0に対しては
周囲温度の影響が打ち消される。そして、一般
に、液体の方が空気より熱を良く伝えるから冷却
効果が大きく、液体に浸されている部分の長いプ
ローブの方が差Ut−U0の値は小さい。従つて、
減算器の出力信号から容器内の液体の液面の高さ
が分かる。 減算器の出力側には出力手段を接続し、予め調
べておいた減算器の出力信号と液面の高さとの関
係を記憶させておき、液面の高さについての情報
を取り出す。 本発明はの装置を使用する目的に応じて、出力
手段には、液面の高さが注意を要するレベルにな
つたとき警報を発する警報手段や液面の高さを表
示する表示手段を設ける。 また、1つの検出サイクルでの減算器の出力を
記憶してから減算器をリセツトし、次の検出サイ
クルに入れるようにする手段が減算器の出力側に
設ける。 なお、上述の電圧/周波数コンバータはプラグ
ラマブル単接合トランジスタ型のものであること
が好ましい。
なるプローブが、容器内の液面の高さによつて液
体に浸される抵抗体の部分の長さが異なるよう
に、容器内に取り付けられている。このプローブ
に一定の電流を供給するための定電流電源と、プ
ローブの両端間の電圧Uをその電圧に比例する周
波数のパルスに変換する電圧/周波数コンバータ
とがあり、この電圧/周波数コンバータの出力側
にはその出力パルスを計数するための2つのカウ
ンタA及びBが並列に接続されている。 定電流電源からプローブへの電流の供給の開始
と終了を制御し、かつ、電圧/周波数コンバータ
から送られてくるパルスを、カウンタAはプロー
ブに電流が流れ始めてから短い時間Z計数し、カ
ウンタBはプローブが熱平衡状態になつてから同
じ短い時間z計数するように制御するタイムベー
ス発振器がある。 カウンタAとカウンタBの出力側には減算器が
接続され、タイムベース発振器の制御によつてカ
ウンタB5が計数終了した時点で作動し、2つの
カウンタA及びBの計数値の差を計算し、その差
に比例する出力信号を送り出す。この出力信号の
大きさは、プローブに電流を流し始めたときのプ
ローブの両端間の電圧L0と、熱平衡状態になつ
たときの電圧Utとの差Ut−U0に比例する。プロ
ーブの抵抗は、電流が流れると大きくなるので、
Utの方がU0より大きい。電圧Ut,U0は周囲温度
の影響を受けるが、電圧の差Ut−U0に対しては
周囲温度の影響が打ち消される。そして、一般
に、液体の方が空気より熱を良く伝えるから冷却
効果が大きく、液体に浸されている部分の長いプ
ローブの方が差Ut−U0の値は小さい。従つて、
減算器の出力信号から容器内の液体の液面の高さ
が分かる。 減算器の出力側には出力手段を接続し、予め調
べておいた減算器の出力信号と液面の高さとの関
係を記憶させておき、液面の高さについての情報
を取り出す。 本発明はの装置を使用する目的に応じて、出力
手段には、液面の高さが注意を要するレベルにな
つたとき警報を発する警報手段や液面の高さを表
示する表示手段を設ける。 また、1つの検出サイクルでの減算器の出力を
記憶してから減算器をリセツトし、次の検出サイ
クルに入れるようにする手段が減算器の出力側に
設ける。 なお、上述の電圧/周波数コンバータはプラグ
ラマブル単接合トランジスタ型のものであること
が好ましい。
図面を参照して本発明の好ましい実施例につい
て説明する。 第1図において、1は温度依存性の高い細長い
形状の金属抵抗体からなるプローブで、容器内の
液面の高さによつて液体に浸される抵抗体の部分
の長さが異なるように容器内に取り付けられる。
プローブ1は定電流電源2から一定の電流の供給
を受ける。プローブ1の両端間の電圧Uは、電
圧/周波数コンバータ3に与えられて、電圧Uに
比例する周波数のパルスに変換される。電圧/周
波数コンバータ3としてはプラグラマブル単接合
トランジスタ型のものが好ましい。電圧/周波数
コンバータ3の出力パルスはゲートA8を介して
カウンタA4に、ゲートB9を介してカウンタB
5に供給される。7は減算器で、カウンタA4と
カウンタB5の出力端子に接続される。10は減
算器7の出力側に接続される出力手段で、本発明
の装置を使用する目的に従つて、容器内の液体の
液面の高さを表示するとか、液面の高さによつて
警報を発したりする手段である。6はタイムベー
ス発振器で、直流電源2、ゲートA8,B9及び
減算器7に制御信号を供給する。 第1図に示す装置の動作を、第2図を参照して
説明する。タイムベース発振器6の制御によつて
定電流電源2が時刻t0に作動を開始し、プローブ
1に一定電流を供給する。これによつてプローブ
1の両端間に電圧Uが現れるが、電流が流れると
プローブ1の温度が上がつて抵抗が大きくなるの
で電圧Uが上昇し、熱平衡状態になつて一定にな
る。電圧Uの上昇値は、大体、液面の高さに逆比
例する。第2a図の曲線は時間tと電圧Uとの関
係を示すもので、t0がプローブ1に電流を流し始
める時刻である。 電圧Uは電圧/周波数コンバータ3に送られ
て、電圧Uに比例する周波数のパルスに変えられ
る。このパルスはゲートA8とゲートB9の両方
に送られるが、ゲート開閉の制御はタイムベース
発振器6によつてなされる。ゲートA8は時刻t0
からt0+zまで開く。時間zは、プローブ1の抵
抗値がまだ殆ど変化しない短い時間である。ま
た、ゲートB9は熱平衡状態になつてからの時刻
t1からt1+zまでの短い時間zだけ開く。2つの
ゲートA8とB9のそれぞれが開く時間は同じで
ある。第2b,c図にそれぞれゲートA8,B9
が開いている時間を示す。カウンタA4はゲート
A8から送られてくるパルス数を計数し、カウン
タB5はゲートB9から送られてくるパルス数を
計数する。カウンタA4とカウンタB5に送られ
てくるパルス数は、ゲートA8とゲートB9が開
いている時間zが同じであるから、それぞれ時刻
t0における電圧U0と時刻t1における電圧Utに比例
する。第2e,2f図にそれぞれカウンタA4,
B5に送られてくるパルス数を示す。 カウンタB5が計数し終わつたとき、タイムベ
ース発振器6は電源2からプローブ1への電流の
供給を止め、かつ減算器7を作動させる。第2d
図に減算器7に与えられる作動信号を示す。減算
器7はカウンタA4とカウンタB5の計数値の差
を計算して、結果を出力手段10に供給する。第
2g図に減算器7の減算結果を示す。減算値は
Ut−U0に比例している。UtとU0に対する周囲温
度の影響は同じなので、差Ut−U0は、周囲温度
には依らず、プローブ1の、液体に浸されている
部分の長さによつて決まる。すなわち、液面の高
さによつて決まる。出力手段10に、Ut−U0と
液面の高さとの関係を記憶させておき、液面が予
め定めた高さになつたとき警報を発する回路や、
液面の高さを表示する回路を設ける。 以上、本発明の1つの好ましい実施例について
述べたが、本発明はそれに限るものではない。例
えば、ゲートA、B8,9は使わず、その代わり
にタイムベース発振器6がカウンタA、B4,5
を直接制御するようにしてもよい。また、液面の
高さが変化する場合などは、プローブ1への電流
の供給から始まつて、処理結果が出力手段10に
送られるまでの1つの検出サイクルが終了し、カ
ウンタ4,5と減算器7とがリセツトされ、プロ
ーブ1が周囲温度に等しくなつたときに、再び次
の検出サイクルが開始されるようにするのがよ
い。この場合、出力手段10に減算器7の減算結
果を記憶する回路を設けるのが好ましい。
て説明する。 第1図において、1は温度依存性の高い細長い
形状の金属抵抗体からなるプローブで、容器内の
液面の高さによつて液体に浸される抵抗体の部分
の長さが異なるように容器内に取り付けられる。
プローブ1は定電流電源2から一定の電流の供給
を受ける。プローブ1の両端間の電圧Uは、電
圧/周波数コンバータ3に与えられて、電圧Uに
比例する周波数のパルスに変換される。電圧/周
波数コンバータ3としてはプラグラマブル単接合
トランジスタ型のものが好ましい。電圧/周波数
コンバータ3の出力パルスはゲートA8を介して
カウンタA4に、ゲートB9を介してカウンタB
5に供給される。7は減算器で、カウンタA4と
カウンタB5の出力端子に接続される。10は減
算器7の出力側に接続される出力手段で、本発明
の装置を使用する目的に従つて、容器内の液体の
液面の高さを表示するとか、液面の高さによつて
警報を発したりする手段である。6はタイムベー
ス発振器で、直流電源2、ゲートA8,B9及び
減算器7に制御信号を供給する。 第1図に示す装置の動作を、第2図を参照して
説明する。タイムベース発振器6の制御によつて
定電流電源2が時刻t0に作動を開始し、プローブ
1に一定電流を供給する。これによつてプローブ
1の両端間に電圧Uが現れるが、電流が流れると
プローブ1の温度が上がつて抵抗が大きくなるの
で電圧Uが上昇し、熱平衡状態になつて一定にな
る。電圧Uの上昇値は、大体、液面の高さに逆比
例する。第2a図の曲線は時間tと電圧Uとの関
係を示すもので、t0がプローブ1に電流を流し始
める時刻である。 電圧Uは電圧/周波数コンバータ3に送られ
て、電圧Uに比例する周波数のパルスに変えられ
る。このパルスはゲートA8とゲートB9の両方
に送られるが、ゲート開閉の制御はタイムベース
発振器6によつてなされる。ゲートA8は時刻t0
からt0+zまで開く。時間zは、プローブ1の抵
抗値がまだ殆ど変化しない短い時間である。ま
た、ゲートB9は熱平衡状態になつてからの時刻
t1からt1+zまでの短い時間zだけ開く。2つの
ゲートA8とB9のそれぞれが開く時間は同じで
ある。第2b,c図にそれぞれゲートA8,B9
が開いている時間を示す。カウンタA4はゲート
A8から送られてくるパルス数を計数し、カウン
タB5はゲートB9から送られてくるパルス数を
計数する。カウンタA4とカウンタB5に送られ
てくるパルス数は、ゲートA8とゲートB9が開
いている時間zが同じであるから、それぞれ時刻
t0における電圧U0と時刻t1における電圧Utに比例
する。第2e,2f図にそれぞれカウンタA4,
B5に送られてくるパルス数を示す。 カウンタB5が計数し終わつたとき、タイムベ
ース発振器6は電源2からプローブ1への電流の
供給を止め、かつ減算器7を作動させる。第2d
図に減算器7に与えられる作動信号を示す。減算
器7はカウンタA4とカウンタB5の計数値の差
を計算して、結果を出力手段10に供給する。第
2g図に減算器7の減算結果を示す。減算値は
Ut−U0に比例している。UtとU0に対する周囲温
度の影響は同じなので、差Ut−U0は、周囲温度
には依らず、プローブ1の、液体に浸されている
部分の長さによつて決まる。すなわち、液面の高
さによつて決まる。出力手段10に、Ut−U0と
液面の高さとの関係を記憶させておき、液面が予
め定めた高さになつたとき警報を発する回路や、
液面の高さを表示する回路を設ける。 以上、本発明の1つの好ましい実施例について
述べたが、本発明はそれに限るものではない。例
えば、ゲートA、B8,9は使わず、その代わり
にタイムベース発振器6がカウンタA、B4,5
を直接制御するようにしてもよい。また、液面の
高さが変化する場合などは、プローブ1への電流
の供給から始まつて、処理結果が出力手段10に
送られるまでの1つの検出サイクルが終了し、カ
ウンタ4,5と減算器7とがリセツトされ、プロ
ーブ1が周囲温度に等しくなつたときに、再び次
の検出サイクルが開始されるようにするのがよ
い。この場合、出力手段10に減算器7の減算結
果を記憶する回路を設けるのが好ましい。
本発明は、十分な信頼性と良好な測定精度とを
有し、構造が簡単なので実施が容易である。
有し、構造が簡単なので実施が容易である。
第1図は本発明の装置の構成を示す図である。
第2a,…,g図は本発明の装置の構成部分の作
動を時間に対して示す図である。 符号の説明、1……プローブ、2……定電流電
源、3……電圧/周波数コンバータ、4,5……
カウンタ、6……タイムベース発振器、7……減
算器、8,9……ゲート、10……出力手段。
第2a,…,g図は本発明の装置の構成部分の作
動を時間に対して示す図である。 符号の説明、1……プローブ、2……定電流電
源、3……電圧/周波数コンバータ、4,5……
カウンタ、6……タイムベース発振器、7……減
算器、8,9……ゲート、10……出力手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記の構成要件からなる、容器内の液面の高
さを検出する装置: 温度依存性の高い細長い形状の金属抵抗体から
なるプローブ1: プローブ1に一定の電流を供給する定電流電源
2: プローブ1の両端間の電圧を、その電圧に比例
する周波数のパルスに変換する電圧/周波数コン
バータ3: 電圧/周波数コンバータ3の出力パルスを計数
するための2つのカウンタA及びB4,5: 定電流電源2からプローブ1への電流の供給の
開始と終了を制御し、かつ、電圧/周波数コンバ
ータ3の出力パルスを、カウンタA4はプローブ
1に電流が流れ始めてから短い時間Z計数し、カ
ウンタB5はプローブ1が熱平衡状態になつてか
ら同じ短い時間z計数するように制御するタイム
ベース発振器6: タイムベース発振器6の制御によつてカウンタ
B5が計数終了した時点で作動し、2つのカウン
タA及びB4,5の計数値の差を計算し、その差
に比例する信号を送り出す減算器7。 減算器7の出力信号と液面の高さとの関係を記
憶し、減算器7の出力信号を受けて、液面の高さ
についての情報を送り出す出力手段10。 2 前記出力手段10は、液面の高さが注意を要
するレベルになつたとき警報を発する警報手段で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第1項記
載の装置。 3 前記出力手段10は、液面の高さを表示する
表示手段であることを特徴とする、特許請求の範
囲第1項記載の装置。 4 減算器7の出力を記憶してから減算器7をリ
セツトする手段が減算器7の出力側に接続される
ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の
装置。 5 電圧/周波数コンバータ3はプログラマブル
単接合トランジスタ型のものであることを特徴と
する、特許請求の範囲第1項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8118852A FR2514134A2 (fr) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | Perfectionnements aux dispositifs de controle de niveau du liquide contenu dans un reservoir |
FR8118852 | 1981-10-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5875029A JPS5875029A (ja) | 1983-05-06 |
JPH0210886B2 true JPH0210886B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=9262822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57176962A Granted JPS5875029A (ja) | 1981-10-07 | 1982-10-07 | 容器内の液面高さを検出する装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4558456A (ja) |
EP (1) | EP0076766B1 (ja) |
JP (1) | JPS5875029A (ja) |
AR (1) | AR230704A1 (ja) |
DE (1) | DE3265399D1 (ja) |
ES (1) | ES516780A0 (ja) |
FR (1) | FR2514134A2 (ja) |
MX (1) | MX153053A (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3331966A1 (de) * | 1983-09-05 | 1985-03-21 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Messvorrichtung zum erfassen und ueberwachen des fuellstandes von zentrifugen |
DE3337779A1 (de) * | 1983-10-18 | 1985-04-25 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur elektrothermischen fuellstandsmessung |
JPS60154118A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用オイルレベル検出装置 |
DE3408824A1 (de) * | 1984-03-10 | 1985-09-12 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur elektrothermischen, umgebungstemperatur-kompensierten fuellstandsmessung |
DE3423802A1 (de) * | 1984-06-28 | 1986-01-02 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren und einrichtung zur elektrothermischen, umgebungstemperatur-kompensierten fuellstandsmessung |
JPS6279318A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Hitachi Ltd | レベル測定方法および装置 |
DE3543153C1 (de) * | 1985-12-06 | 1987-04-09 | Daimler Benz Ag | Schaltungsanordnung zur elektrothermischen Messung des Fuellstandes im Tank eines Kraftfahrzeuges |
JPS63226115A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-20 | Fujitsu Ltd | ゼロクロスカウンタ |
CH680963A5 (ja) * | 1989-09-01 | 1992-12-15 | Asulab Sa | |
DE4002792A1 (de) * | 1990-01-31 | 1991-08-01 | Teves Gmbh Alfred | Vorrichtung zur ermittlung der beschaffenheit einer druckuebertragungsfluessigkeit |
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