JPH07502339A - 液位センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 液位センサ 本発明は、容器内の液位を検出するための装置に関する。

本発明の目的は、可動部をもたず、且つ不均一な形状の容器を容易に取扱うこと ができるように適合されたソリッドステート構成形態の装置を提供することにあ る。

液位を連続的な関数でなく離散的な関数として測定することが好ましいとする幾 つかの出願がある。このような−例としては、その最終的なレベル表示がデジタ ル的な読出であることが望まれる。本発明における幾つかの形態は、独立した複 数の超音波変換器を備えることによりこの機能を実現するものであり、一定数の 送信素子と一定数の受信素子との間における液体の存在有無が容易に検出され得 るように超音波変換器が配置された装置を提供する。

本発明及びその好ましい特徴は、添付された請求の範囲に規定される。

本発明に関する実施例は、添付図面を参照しながら単に例示として以下に述べら れるが、そのなかで、 図１は本発明の第１の実施例を形成する液体レベルセンサの概略的な断面図であ り、 図２ａはセンサにおける第２の実施例の側面断面図であり、図２ｂは図２ａのセ ンサの平面断面図であり、図３は図２のセンサの一形態での動作を説明するため の図であり、図４ａは第３の実施例に用いられるＰＣＢトラックのレイアウトを 示しており、 図４ｂは図４ａの一部の拡大図であり、図５は第２の実施例における２セグメン ト方式の受信器であるが対向する同数の受信セグメントをもたない受信器を表し ており、図６は図５の受信器の比出力を示しており、図７は図５の受信器と同様 な２セグメント方式の受信器であるが不均一な曲線によって規定されるセグメン トを有する受信器を示しており、 図８は図７の受信器のセグメントからの信号強度を示しており、図９は図７の受 信器の比出力を示しており、そして、図１０は図７の受信器と共に用いるために 適合された電子回路の一形態を表している。

図１に示すように、センサは、１対の超音波変換器１０．１２を備えており、こ れら変換器が液体１４を貯える容器の各一方に一定間隔Ｓだけ離れて取り付けら れ、液体中で直に浸されるように構成されている。一方の変換器ｌＯは、送信器 を構成するものであり、複数の伝導性セグメントを備え、協働されるドライブ用 電子回路（図示せず）毎に各セグメントが個々にアドレス設定されている。

他方の変換器１２は、受信器を構成するものであり、十分な幾何学的長さを有す る１つの伝導素子１８を備えており、送信器側セグメント１６のいずれかの活性 化により生成される超音波音響信号を受信するようにされている。

この実施例の装置は、以下のような方法で用いられる。各送信器セグメント１６ には順番に電気的な励振が与えられる。この励振の印加時と、これにより引き起 こされる音響信号の受信時との間の時間的遅れが特定の液体について演算または 計測されるが、これは媒体内の音速や、送信器ｌＯと送信器１２との物理的間隔 に支配される。もし、適当な時間的ウィンドウ内に受信器１２で信号が検出され ていない場合、そのときには、液体が当該送信器セグメントの高さに達していな いことが推測される。

上記記述は、送信器において複数の独立したセグメント１６を意味するものであ るが、物理的に離れた複数の圧電素子を用いて実現するのは厄介であり費用もか かるであろう。

したがって、本発明における好ましい特徴は、最も効果的に実践する場合、共通 な１つの電気的接地接続２２をもつ連続的な圧電素子マトリクス２０をパターン 形成された複数の信号電極１６と共に用いることである。（各セグメント１６に 対して接地電極が分割される必要はない。） これは密接に間隔法めされた電極間で音響エネルギの機械的な結高分子（ビニリ デン・フルオライド）（ＰＶＤＦ又はＰＶＦ宜）であり、他にはビニリデン・フ ルオライド−トリフロロエチレン（ＶＦ２　ＶＦｓ　）が挙げられる。

複数の信号電極において好ましいパターン加工は、通常の方法で実現することが でき、例えば金属電極材料にマスクを介してデポジット処理やスパッタリングし たり、あるいは連続的な金属層をエツチングして必要とされるパターンを形成す ることにより実現され得る。

本発明における更に好ましい方法は、いずれにしても、一方又は両方の変換器に おける必要なパターン加工が容易な方法で形成されることにあり、連続的な圧電 マトリクスがパターン形成された１枚の基板上に構成されることである。特に、 パターン形成される基板が印刷回路基板（ｐｃｂ）２４で構成され、エツチング された銅製のリードが信号電極１６を形成するようしてもよい。この方法は、標 準的なプリント回路基板技術を用いるので簡単かつ頑丈な構造であるという利点 を有しており、圧電性のポリマ上にデポジットされる幾分扱いにくい金属被覆に 対して複数の接続部を構成する必要を回避する。

支持層としてｐｃｂ材料を使用することの付加的な利点は両面基板が使用できる ことである。そうすれば、メッキされたスルーホール１６は背面接続パッド２８ において達成されるべきすべてのセグメント間の相互接続および配線を可能とし 、前面に圧電層２０を設けることの妨げにならない。両面回路基板を使用するこ とのさらなる利点は、背面の銅を３０で示されるように実質的にそのまま残して おくことができ、受信器の設計において考慮される個所で接地電位へ接続するこ とができる。これにより、受信器要素が良好に電気的にシールドされ、それによ って送信器からの電磁結合信号の大きさが減少される。このように“クロストー ク”が最小限になるということは、負の音響信号の到着に先行して受信器回路が 飽和することや従ってトリガされることを避ける上で非常に重要である。

圧電ポリマ基質２０は２つの方法で設けられる。その１つは、外表面のみに金属 化されたポリマのシートを使用することである。内表面は例えばエポキシ樹脂の 使用のように種々の接着方法により、パターンを施されたｐｃｂ材料２４へ接着 される。この様にして導入される接着層は採用される圧電ポリマの厚さと比べて 通常薄い。

この様な装置へ印加されるかまたはそれから生成される電気信号は粘着材によっ て形成される付加的な誘電体層を介して容量的に結合される。

圧電ポリマ基質を適用する他の方法は使用される圧電材料が前述のＶＦｇ　Ｖｈ である場合に採用され得る。この材料は最初はｐｃｂ材料上に直接キャスティン グ又はスピンキャスティングによって施すことが可能な溶液からなる。溶媒の蒸 発の後、生じた層はプロセスの一部として分極されそれによって圧電性を持たさ れなければならない。この分極は好適には信号電極の領域のみに適用される。か くして、各電極パターンの上方のポリマ材料のみが圧電性を有するとみなされ、 各電極の間の材料は不活性であるとみなされる。適切な分極手法は当業者に周知 である。

上記の実施例の装置と組み合わされる制御回路は次の機能を満足することが要求 される。

■）送信器セグメントから有益な音響信号を創出するに充分な振幅と周波数の電 気信号を生成すること、２）次に、上記の電気信号を各送信器セグメントへ印加 すること３）受信器信号を増幅し判定すること、さらに、次の機能を有すること が望ましい。

４）短かいバーストのみが要求されるので送信器信号の通過を制御（ゲート）す るためのタイミングパルスを生成すること、５）音波が増幅されるならば到着の 可能性のあるもの以外の信号を防ぐように受信器の通過を制御（ゲート）するた めの他のタイミングパルスを生成すること、 ６）“頂上降下”ロジックが使用されるか又は流動的であるならば最後に存在又 は非存在を示すセグメントの“指数”に対応する数値出力を生成することを可能 にするための計数及びロジックを提供すること。

システムは自己診断機能を有している。伝送遅延が異なるが音響信号が空気並び に液体中で伝送されるような周波数において圧電変換器を駆動することが可能で ある。この場合、すべてのセグメントの動作が周期的に検証される。

記述される実施例の好適な形式において、変換器に印加される電気信号は２００ ｋＨｚ　（キロヘルツ）から５ＭＨｚ　（メガヘルツ）の周波数範囲にそのエネ ルギの実質的部分を有している。印加される信号の時間幅は非常に速いスパイク と中間的な長さのステップ関数との間において様々である。

０．１乃至Ｌｏｕｓ（マイクロ秒）、特に約０．２μｓ（マイクロ秒）の矩形パ ルスが好適である。送信器ｌＯと受信器１２の間隔Ｓはｌ鵬ｍ（ミリメートル） と２５ｍ＋ｎ　（ミリメートル）の間が適切である。

圧電フィルム２０の厚さは０．１μｍ　（マイクロメータ）乃至５００μｍ（マ イクロメータ）が適切であるが、電気的挙動はフブルムの厚さに実質的に無関係 であり任意のフィルム厚さであっても有益な結果を生むことが見い出された。

本発明の前述の実施例の可能な変形は、送信器と同じ構成を有する受信器変換器 を使用することであり、換言すれば、システムは２つの同一の線状アレイを具備 し、電気的刺激が各送信器セグメントへ印加され、対応する受信器要素に音響信 号が到着するか否かが監視される。要するに各受信器セグメントの全領域が音波 の照射によって励起されるから、この実施例においては検出される受信器信号の 電気信号強度がより大きいが、この方法においては組み合わされる電気回路はよ り複雑である。

各送信器要素１６の高さが小さければセンサの領域内で多数のセグメントを設け ることができ、各セグメント間の間隔は容器の形に応じて規則的でも変化するも のでも良いことが予想される。

本発明のさらに任意的な特徴は送信器から受信器への音響信号の伝播遅延は測定 可能であり液体の組成に関して得られる知識であることである。この応用の一例 はガソリンが水が含まれている可能性がある時であり、そこでは水は容器の底に 層を成す。音速が充分に区別できる値であり、充分に短かい音響パルス又はパル スのパーストを送出できれば、音響信号が異常に早く受信されたことを検出する ための適切な制御信号が生成される。各セグメントについて速度情報を調べれば 、液体カラムの特性の分布（プロフィール）が得られる。

前記の実施例によって発生される出力のディジタルの性質はさらなるディジタル 伝送および処理に適している。−例として、使用者に液位よりもむしろ液体積に 関する出力を提供するために、各液位がＲＯＭあるいは類似のものに記憶されて いる参照テーブルから出力される対応する重み係数を有していてもよい。これは 不規則な形状を有するタンクの中身を監視するときに、特に有効である。

図２は図１の実施例の変更例を示す。変換器１０．１２はピエゾフィルム２０を 有するｐｃｂ２４を有している。これらはタンク（図示せず。）内に設置されて いる押し出し成形されたポリマチューブ３２で製の筐体中に取り付けられている 。表面実装素子が適当である電子要素３４は、送信器ｐｃｂ２４の裏面状の導体 パターン上に直接配置されている。

要素３４を電解腐食等の化学的浸食から守るために、チューブ３２とｐｃｂ２４ との間に形成される空間は、エポキシ樹脂のような封止用材料で満たされる。ピ エゾフィルム２０はほとんど浸食されることはないが、金属化された表面は浸食 あるいは腐食されやすい。

したがって保護コーティング３８が施されている。コーティング３８は、浸漬、 塗布あるいは吹き付は等の適切な方法によって作られた例えばエポキシ樹脂であ る適当な保護材料の絶縁保護コーティングである。代案として、コーティング３ ８は図２にしめされる方法でトランスジューサの前面上に不活性の安定なポリマ の薄いシートを接着したものであってもよく、ポリマのシートはそれ自体チュー ブ３２内にアセンブリを位置決めする働きをする。

この適当な不活性ポリマは、例えばポリエチレン（ＵＨＭＷあるいはＨＤＰＥ） 　、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦあるいはＫｙｎａｒ）その他であればよい 。

音響送信器に関するいくつかの効果は、前表面層に応用することから予想される ものであり、一般的に超音波の周波数中域はいくぶんか減少するものとして理解 されている。０．　５ミリメートルから１．０ミリメートルのＨＤＰＥの厚さは 満足すべき動作を許容することが理解されている。その音響インピーダンスが保 護層として適当であるとされている材料とほとんど一致することが（ＰＶＤＦあ るいはＶＦｚ　ＶＦｓ　）を適用したピエゾポリマの特徴である。従って音響エ ネルギの伝達は許容されるべきものである。

（断面は円形あるいは矩形である）押し出し成形されたチューブ３２は、ｐｃｂ および他のアセンブリ要素に対する搭載溝あるいは梁としてそれを使用すること も可能である。

再度図２を参照すると、筐体はチューブ上の側板４ｏ、４２によって本質的に密 閉されている。底板４ｏには液体の入口および出口である制限された穴４４が設 けられており、空気抜き穴４６が上蓋４２に設けられている。これは液位変動率 にダンピング効果を与え、特に変換器間の狭い空間とあいまって液体のサージン グあるいはバチャバチャ（スロツシュ）を大きく制限する。必要であれば、バッ フルに内部空間をさらに備えていてもよい（図示せず。）。

図２に示されているさらなる負荷的な特徴は自己試験性である。

固体材料のブロック５０は各送信器セグメントの一部を受信器に直接リンクする ように送信器１０．１２の間に配置される。この配置により、送信器セグメント からのパルスの伝送は液体を通過するいかなる伝播よりも前にブロック５ｏを介 して受信されるべきパルスを発生する。これは図３に示されており、（ａ）は短 い一方向伝播パルス、（ｂ）は固体ブロックを介してのみ受信される別のパルス を伴う空気中での受信器信号、（ｃ）は液体中の受信器信号と液中を伝播する第 ２の別のパルスである。ブロック５０として適切な材料は高密度のポリエチレン およびポリメチルメタクリレートである。図３の例は、各送信器の５０％を覆う １４．６ｍ＋ｏ（ミリメートル）のＰＭＭＡスペーサを使用して計測された。

この特徴は、通常の使用においてはパルスは各伝播されたパルスから所定時間後 に受信されるために、システム故障の警報を与えるために使用することができる 。

さらに変更された実施例においては、配置されて送信器と受信器変換器との代え て受動的な反射板とともにパルス・エコーモードで動作する単一の送信器／受信 器に置き換えられる。パルス・エコーモードを使用することは他の超音波の利用 において公知である。従来はこの方法は伝播パルスを検出することを防止するた めに適当な時間で切り替えられる受信器を必要とした。短い伝播経路と複数の送 信器を具備する本応用例においては、このようなスイッチングは可能ではあるが 、実施は複雑であり高価となる。

しかしながら本発明のパルス・エコーモードは以下に説明されるように同様に実 施することが可能である。図４ａは６個の送信器セグメントと１個の共通の受信 器とを組み込んだプロトタイプの送信器／受信器アセンブリを示す。アセンブリ は上記実施例と同じくｐｃｂに固定されたピエゾフィルムを使用している。図４ ａはｐｃｂのトラック配置を示し、図４ｂはより詳細なトラック配置を示してい る。

各送信器セグメント６０は１つの受信器ストリップ６２が挟みこまれた一対の隔 てられたストリップ６０ａ、Ｂｏｂとによって構成される。受信器ストリップ６ ２は６４で共通に接続され、一方各送信器セグメント６０は、バイア６６によっ て独立に対応する回路に接続される。従って全ての効果は送信器セグメントが直 列であること、共通の受信器セグメントは大きいセグエメントであるが、インタ ーディジタル部分のアレイを形成することである。

送信器セグメント６０は、図１および図２に示した実施例におけるのと同一の方 法でそれぞれ活性化され、同一の受信器での処理方法が使用される。別個のｐｃ ｂを使用する代わりに、直接的な結合クロストークを低下させるのに十分な時間 遅れを与えるような適当な間隔で配置して一つにまとめた受動反射器（これは別 個のものとすることができ又はタンクの単なる壁とすることができる。）である 。送信器から受信器電極への駆動信号の伝達を最小にするため、それらの間に連 続したグランド導体６８を挟み込むことが望ましい。

さらに、グランド面として働き（この層を通って部品側に信号を運ぶ６６で示し たようなバイアを除いて）実質的に途切れていない銅製の面を介在させるのが望 ましい。このように、受信器の帯６２の後側（中間の銅層）、両側（導体６８） 、前側（ピエゾフィルムを金属製化したもの）にはグランド面があることになる 。

前述のシステムの利点及び精度は明らかであるが、本質的にディジタル出力が必 要であるわけではないという問題が生じる。上記のように、ディジタル出力は多 少複雑になるがアナログ信号の形式に変換できる。正確なアナログでの測定を行 うために、同様の構成技術及び材料を使用することができる。

図５乃至図１０を参照して、まず超音波送信器と受信器の両方の変換器が、プリ ント回路基板のような適当な基板上に圧電（ピエゾエレクトリック）ポリマフィ ルムをボンディングすることにより形成した長方形の平面的な要素であるシステ ムについて考えてみる。

液体のレベルが２個のプレートの間に上昇すると、信号の音響結合がゼロから最 大値まで線型的に増加する。

この線型応答は簡単にアナログ信号に変換できる。しかしながら、２個の変換器 の感度におけるいかなる変化もキャリブレーションの問題を発生させる。ポリマ のピエゾ係数は温度に応じて変化することが知られており、特定の応用（自動車 関係では一４０℃から＋８５℃が一般的である。）では広いレンジが要求される 。

従って、最終的な出力が受信した信号の絶対値に対して実質的に独立である方法 を開発することが望ましい。

次に、類似のシステムであるが、長方形の受信器要素が、図５に示すように、２ 個の独立で３角形の受信領域ＡとＢに対角的に分割されているシステムについて 考えてみる。送信器はやはり固体の長方形であり、受信器に対向して取り付けら れている。このように組み立てられたもので液体のレベルが上昇した時、受信器 Ａと受信器Ｂの信号強度の比率を検出する。この比率は液体の高さの所定範囲（ レンジ）内ではゼロから単位値まで変化する。この変化曲線は線型ではなく、図 ６に示すように、２次曲線に近似される。このような関数を電気的に線型化する ことが可能であるが、受信器を線型的な出力関数を有するように形状を決める（ パターニングする）ことが可能である。

特別な関数の例を次式に示す。

ｆ　（ｘ）＝　（２ｘ／　（１＋ｘ））−（ｘ”／　（１＋ｘ）’）ただしＸは 変化する浸漬深さである。

この関数は、浸漬した面積の比率が深さの線型関数としてゼロから単位値まで変 化するように、長方形を面積の等しい２つの部分に分割する曲線を表す。

１個の受信器セグメントの面積関数は、ｆ　（ｘ）の積分で与えられる。すなわ ち、 ｇ　（ｘ）＝ｆ　（ｘ）ｄｘ＝ｘ”　／　（１＋ｘ）ただし、他の受信器セグメ ントはｘ＝ｇ　（ｘ）の面積を有する。

各受信器から出力される信号は、面積関数ｇ　（ｘ）に直接比例する。

図７は適当な電極パターンの例を示す。図において、送信器電極は参照番号１１ ０で示され、分割された受信器電極は１１２と１１４で示される。図８と図９は 図７の送信器と受信器で実験的に生成される絶対的な信号強度と信号強度の比率 を示すグラフである。比率の出力は線型応答によく近似している。

極限の空（エンプティ）の状態に注目すると、分割された両方の領域の出力はゼ ロになり、そのため電気的な出力は定義されなくなる。このような問題を回避す るために適用できる方法がいくつかある。例えば、基準チャンネル（被除算側） の信号強度の絶対値を調べ、それが検出しきい値以下であれば、適当な処理を行 う等である。

出力は空白になるか又は単に「低レベル」になる。

いずれにしろ、ゼロから臨界の深さまで伸びる小さな付加受信器セグメントがパ ターン化され、分割はこのセグメントが「十分にオン状態」である時だけ行われ る。

図７のセンサを使用する基本計測システムに必要な電子回路の１例を図１０に示 す。送信器１０は、典型的には０．５乃至１．５ＭＨｚ（メガヘルツ）である所 定の周波数と、典型的にはピークツーピークで１乃至２０■（ボルト）である中 間の振幅の安定した又は突発的な信号を供給する発振器１６によって駆動される 。受信器セグメント１１２．１１４の出力は、２個の一致した利得のステージ１ １８Ａと１１８Ｂを介して、アナログ除算回路１２２に入力される絶対値信号強 度を出力する２個のピーク検出器１２ＯＡ、１２０Ｂに送られる。ピーク検出器 １２０は、短時間のホールド（保持）時間を有するか、二乗平均値（ＲＭＳ）か ら直流への変換器が使用されるかのいずれかである。アナログ除算器１２２とし ては、ＡＤ５３２（商品名）、ＡＤ５３４（商品名）又はＡＤ５３８（商品名） 力（適当である。しきい値検出器１２４は、受信器出力がゼロＧこなる時、ゲー ト１２６の出力をゼロにするように働く。

上記の実施例の変形された形式では、各受信器セグメントを定義する曲線がコン テナ断面の非一様性を補償するように調整され、比率の信号出力と液体量の間の 関係が一定にされる。

！！！　ｏｌｒ　＜　ｕｔ　＞　要−ＨＬ　”ＩＪ　−ａ　’Ｌｌ　−ｏ　）侃 枡 国際調査報告　ｎ、Ｔ／ＦＯＱっ７゜１．。。

ＰＣＴ／ＣＢ　９２１０１３９３ 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ｋｉＬ、〜ＩＲ，ＳＮ、ＴＤ、 ＴＧ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ５，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、 　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　Ｐ　Ｌ、　Ｒ○、ＲＵ、ＳＤ、Ｓ Ｅ、ＵＳ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．液位センサ装置であって、超音波エネルギ用の送信器と受信器を備え、これ らは既知の距離の送信経路上で離れており、かつ液体容器内に位置するように配 置され、さらに前記容器内の前記液体は前記送信経路上に存在するように構成さ れる液位センサ装置。
2. ２．前記送信器及び受信器は、各々前記送信経路上で離れている圧電変換器を具 備する請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．前記送信器及び受信器は、圧電材料による単一の変換器で構成され、前記送 信経路は反射器表面を含む請求の範囲第１項に記載の装置。
4. ４．前記送信器は、前記液体の深さ方向に離れており、かつ個々にアドレス可能 な複数の独立のセグメントを具備する請求の範囲第２又は３項に記載の装置。
5. ５．さらに追加の送信経路が、前記液体の有無とは無関係に各送信パルスに対す る音響エネルギを受信するために、固体材料を経て設けられている請求の範囲第 ２乃至４項のいずれかに記載の装置。
6. ６．前記受信器は、前記液体の深さ方向に離れており、かつ個々にアドレス可能 な複数の独立のセグメントを具備する請求の範囲第２乃至５項のいずれかに記載 の装置。
7. ７．前記セグメント間を隔てる深さは均一でない請求の範囲第４乃至６項のいず れかに記載の装置。
8. ８．前記送信器及び受信器の各々は、高分子の圧電材料による単一要素である請 求の範囲第２項に記載の装置。
9. ９．前記材料は、ポリ（ビニリデンふっ化物）又はビニリデンフッ化物−トリフ ルオロエチレンのコポリマである請求の範囲第２又は８項に記載の装置。
10. １０．前記圧電材料は、重ね合わされた保護用被覆又は板により前記液体から保 護される請求の範囲第２又は８項に記載の装置。
11. １１．前記送信器及び／又は受信器の幅は、不規則な容器形状に合わせるために 不均一である前記請求の範囲のいずれかに記載の装置。
12. １２．前記圧電材料は、印刷回路基板上に取付けられる請求の範囲第８項に記載 の装置。
13. １３．前記印刷回路基板は、両面が銅クラッドであり、一方の側は電気的な遮蔽 を担う実質的に連続する銅を備える請求の範囲第１２項に記載の装置。
14. １４．前記印刷回路基板の前記銅クラッドの他方の側は前記セグメント内に形成 され、その接続はメッキスルーホールによりなされる請求の範囲第１３項に記載 の装置。
15. １５．前記送信器と受信器の間の前記送信経路の長さは、被測定液体内の音波の 速度で与えられる前記請求の範囲のいずれかに記載の装置。
16. １６．前記印刷回路基板の一方の側は、前記セグメントを形成する導電体パター ンを担い、他の側は、関連回路要素を直接取り付けるための導電体回路パターン を担う請求の範囲第１２項に記載の装置。
17. １７．前記送信器及び受信器は、タンク内の浸潰する管内に取付けられる前記請 求の範囲のいずれかに記載の装置。
18. １８．前記管は、前記管に流入及び流出する液体の比率を制限する限定オリフィ ス手段を除いては、実質的に閉じている請求の範囲第１７項に記載の装置。
19. １９．前記送信器は、前記受信器全体に向かって均一に放射するように配置され た圧電材料の単一セグメントを備え、一方、前記受信器は、受信された信号強度 の割合が比較されるように、２つの独立の能動領域セグメントを形成する如くパ ターン化された圧電材料を備え、各セグメントは、他と異なる方法で液体の高さ 方向に沿って変化する幅を有する請求の範囲第１項に記載の装置。
20. ２０．前記セグメントの幅は、前記信号強度の割合が、液体の高さの線型関数と して増大するような方法で変化する請求の範囲第１９項に記載の装置。
21. ２１．前記液位が臨界値以下を示す信号を生じるように、液体レベルのゼロに近 接した受信器をさらに含む請求の範囲第１９又は２０項に記載の装置。
22. ２２．前記液位が臨界値以下を示す信号を生じるように、前記受信器のセグメン トの１つに接続されたしきい値検出器をさらに含む請求の範囲第１９又は２０項 に記載の装置。