JPS5990018A - 流体レベルの測定方法およびその装置 - Google Patents
流体レベルの測定方法およびその装置Info
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- JPS5990018A JPS5990018A JP58016843A JP1684383A JPS5990018A JP S5990018 A JPS5990018 A JP S5990018A JP 58016843 A JP58016843 A JP 58016843A JP 1684383 A JP1684383 A JP 1684383A JP S5990018 A JPS5990018 A JP S5990018A
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- 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
- G01F23/26—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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—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 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
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固定容器または貯槽中の流体のレベルおよび
/または量を/III定し、指示する方法およびその装
;的に関するものであり、特に、航空機、船舶および陸
!、中輛などに使用されている燃料タンクのような、乗
物用焼石タンク中の燃ネ′lのレベルオたは1dをil
:確に測定する場合に適用できるものである。さらに共
体的には、本発明は、容+11型浸清センサ、すなわち
検出素子を包含する、流体レベルまたは流体量の711
1定および表示方法、ならびにその装置に関するもので
ある。
/または量を/III定し、指示する方法およびその装
;的に関するものであり、特に、航空機、船舶および陸
!、中輛などに使用されている燃料タンクのような、乗
物用焼石タンク中の燃ネ′lのレベルオたは1dをil
:確に測定する場合に適用できるものである。さらに共
体的には、本発明は、容+11型浸清センサ、すなわち
検出素子を包含する、流体レベルまたは流体量の711
1定および表示方法、ならびにその装置に関するもので
ある。
貯蔵タンク内の液体レベルおよび容器11をAll+定
するために、多くの技術が開発されている。自動11の
燃料タンクの燃料レベルをilIII定する最も−・般
的な装置においては、タンク内にiffff抗抵抗用し
ている。可変IIシ抗のワイパーアートは、枢モ11を
介してフロートに接続され、このフロートはタンク中の
燃料の1−面を探知するものである。乗物が傾斜路面1
.を走行している時には、燃料の表面レベルは、燃料タ
ンク1内で正常な水平基準面に対しである角度で傾斜し
ており、そのためにフロートは正確なレベルより高くな
り、あるいは低くなり、iにって謂ったレベルを検出す
ることになる。この現象は「燃料レベルの変動」と71
ゎれている。さらに乗物が走行を開始し、加速し、減速
しあるいは停止すると、貯蔵された燃料に波が発生する
。
するために、多くの技術が開発されている。自動11の
燃料タンクの燃料レベルをilIII定する最も−・般
的な装置においては、タンク内にiffff抗抵抗用し
ている。可変IIシ抗のワイパーアートは、枢モ11を
介してフロートに接続され、このフロートはタンク中の
燃料の1−面を探知するものである。乗物が傾斜路面1
.を走行している時には、燃料の表面レベルは、燃料タ
ンク1内で正常な水平基準面に対しである角度で傾斜し
ており、そのためにフロートは正確なレベルより高くな
り、あるいは低くなり、iにって謂ったレベルを検出す
ることになる。この現象は「燃料レベルの変動」と71
ゎれている。さらに乗物が走行を開始し、加速し、減速
しあるいは停止すると、貯蔵された燃料に波が発生する
。
この現象は通常[スロッシング(sloshing)
J と呼ばれており、これにより、フローI・は跳ねL
がったり落下したりして、燃料All+定の読取りに不
都合を来たす。燃料レベル変動およびフロ・ンシングの
イ′I用を減少させるために、機械的および電気的な1
戒哀手段が、溝しられてきたが、これらは、燃料L/ベ
ベル瞬間的に、かっil、確に4111定するために相
応しいものではない。燃料計・ベルの変動およびスロツ
シングの悪影響は、航空機および高速の自動中および船
舶の燃料タンクの場合に特に問題である。
J と呼ばれており、これにより、フローI・は跳ねL
がったり落下したりして、燃料All+定の読取りに不
都合を来たす。燃料レベル変動およびフロ・ンシングの
イ′I用を減少させるために、機械的および電気的な1
戒哀手段が、溝しられてきたが、これらは、燃料L/ベ
ベル瞬間的に、かっil、確に4111定するために相
応しいものではない。燃料計・ベルの変動およびスロツ
シングの悪影響は、航空機および高速の自動中および船
舶の燃料タンクの場合に特に問題である。
燃t’ルベルの測定および表示の際の、燃料レベルの変
動およびスロッシングの問題を解決するために、液体容
器またはタンク内で好適な電気回路およびAll+定お
よび表示装置と共に、浸漬コンデンサユニンt・ずなわ
ぢ検出素子を使用する装置が多数提案されている。例え
ば米国特消第2 、357 、023°弓、0. W、
Re1d他、うh明の名称「液面4(11定装置」に
は、液体容器内に配置されたプレート711浸漬コンデ
ンサユニットを使用することが開示されており、このコ
ンデンサユニットに対して、&& 体自体かプレ1−1
・間で14重体となる。この浸漬コンデンサの静電界に
イif+は変化可能であり、容器内の液体レペθしに応
じて変化する。容器内の異なる位;〆1に配置された多
数のプレートの対からなるコンデンサユニ、I・を構成
することによって、液体スロッシングまたはサージング
および液体レベル変動の作用が誠少され、浸漬ユニント
のよりif: (lvfな容量値が得られる。浸漬コン
デンサユニット(一対のプレー)・から成るもの、また
は複数対のプレー)・から成るもの)は、交流ブリッジ
回路に電気的に接続されており、このブリ・ンジ回路は
、ブリッジのアームをそれぞれ形成する一定の↑9しい
静電容量の2つのコンデンサを有している。前記ブリッ
ジの他の2つのアートは、可変容量コンデンサおよび浸
漬コンデンサから成っている。r)1j記フリンジ回路
(周知のホイー)・ス)・ン構造のもの)は、所定周波
数の交流゛1「源、検出器および測定値表示回路に接続
されている。液体が、容器内の浸漬コンデンサユニット
のプレー)・間の1)^電空間に残存する限り、前記ブ
リッジ回路は不17.衡な状jfH%になるように配置
されている。
動およびスロッシングの問題を解決するために、液体容
器またはタンク内で好適な電気回路およびAll+定お
よび表示装置と共に、浸漬コンデンサユニンt・ずなわ
ぢ検出素子を使用する装置が多数提案されている。例え
ば米国特消第2 、357 、023°弓、0. W、
Re1d他、うh明の名称「液面4(11定装置」に
は、液体容器内に配置されたプレート711浸漬コンデ
ンサユニットを使用することが開示されており、このコ
ンデンサユニットに対して、&& 体自体かプレ1−1
・間で14重体となる。この浸漬コンデンサの静電界に
イif+は変化可能であり、容器内の液体レペθしに応
じて変化する。容器内の異なる位;〆1に配置された多
数のプレートの対からなるコンデンサユニ、I・を構成
することによって、液体スロッシングまたはサージング
および液体レベル変動の作用が誠少され、浸漬ユニント
のよりif: (lvfな容量値が得られる。浸漬コン
デンサユニット(一対のプレー)・から成るもの、また
は複数対のプレー)・から成るもの)は、交流ブリッジ
回路に電気的に接続されており、このブリ・ンジ回路は
、ブリッジのアームをそれぞれ形成する一定の↑9しい
静電容量の2つのコンデンサを有している。前記ブリッ
ジの他の2つのアートは、可変容量コンデンサおよび浸
漬コンデンサから成っている。r)1j記フリンジ回路
(周知のホイー)・ス)・ン構造のもの)は、所定周波
数の交流゛1「源、検出器および測定値表示回路に接続
されている。液体が、容器内の浸漬コンデンサユニット
のプレー)・間の1)^電空間に残存する限り、前記ブ
リッジ回路は不17.衡な状jfH%になるように配置
されている。
米国(!丁発行特許第23.4!33号、A、 Ede
lman、発明の名称r lfζ面汁」にも、プレート
型浸漬コンデンサユニットを備えた液体レベル検出測定
値表示回路が開示されている。「測定コンデンサ」と称
するこのユニ7+・は、容器またはタンク中の液体のレ
ベルに対1心して変化する静’ili: * M値を有
する。
lman、発明の名称r lfζ面汁」にも、プレート
型浸漬コンデンサユニットを備えた液体レベル検出測定
値表示回路が開示されている。「測定コンデンサ」と称
するこのユニ7+・は、容器またはタンク中の液体のレ
ベルに対1心して変化する静’ili: * M値を有
する。
また、この回路は、プレート型の「比較コンデンサ」ユ
ニントを含み、このユニットは、液面または容積を測定
すべき液体の巾に、常に完全に侵清保持されているもの
である。この比較コンデンサは、異なった液体(yなっ
た誘電値を有する)に対して静電界J−が変化するが、
A11定コンデンサに対しては変化せず、また同じ液体
の種々のレベルを検出するには、液体レベルのI!II
I定が、液体の誘゛市定数およびその変化により影響さ
れないように補償値または比較静電容量値を回路にl4
する。
ニントを含み、このユニットは、液面または容積を測定
すべき液体の巾に、常に完全に侵清保持されているもの
である。この比較コンデンサは、異なった液体(yなっ
た誘電値を有する)に対して静電界J−が変化するが、
A11定コンデンサに対しては変化せず、また同じ液体
の種々のレベルを検出するには、液体レベルのI!II
I定が、液体の誘゛市定数およびその変化により影響さ
れないように補償値または比較静電容量値を回路にl4
する。
測定コンデンサユニットおよび比較コンデンサユニット
の両刃は、測定すべき液体とほぼ同じ雰囲気中に置かれ
る。
の両刃は、測定すべき液体とほぼ同じ雰囲気中に置かれ
る。
米国特、i’F 第4 、194.395号、T、 J
、 Wood、発明の名称r容量型液面検出器]には、
液面を1111定する容fit !I’!センサが提案
されており、このセンサは、複数の同様なプレー)・!
II!コンデンサが11行に配列されている。各コンデ
ンサ(相互に分離している)の誘電空間には測定すべき
液体が入り、この前体は(もし存在すれば、液体」二の
空気と共に)空間において1誘電体を構成し、各コンデ
ンサの容Qi値を示す。各コンデンサは同様に配列され
ているので、各コンデンサのプレート間における液体誘
電体(もしイf存すれば空気も含む)が等しい面積を被
覆する時にのみ、これらのコンデンサは等しい値の容部
を示す。容器中の液体の液面または容積を測定している
ときに、その液体が揺動している場合、または1常な液
体基準面に対して液面が傾旧している場合には、液体(
誘電体として作用)は、各コンデンサの異なる面積を被
覆し、これらのコンデンサは、異なった値の容部を示す
。4=f hRしている回路は、各コンデンサにその値
を求め、各界Il(イ1/fが等しい値に近刊いた時に
、この装置は各(1ηのうちの1つを読取り、容器中に
存在している液体の液面または容量を記録する。
、 Wood、発明の名称r容量型液面検出器]には、
液面を1111定する容fit !I’!センサが提案
されており、このセンサは、複数の同様なプレー)・!
II!コンデンサが11行に配列されている。各コンデ
ンサ(相互に分離している)の誘電空間には測定すべき
液体が入り、この前体は(もし存在すれば、液体」二の
空気と共に)空間において1誘電体を構成し、各コンデ
ンサの容Qi値を示す。各コンデンサは同様に配列され
ているので、各コンデンサのプレート間における液体誘
電体(もしイf存すれば空気も含む)が等しい面積を被
覆する時にのみ、これらのコンデンサは等しい値の容部
を示す。容器中の液体の液面または容積を測定している
ときに、その液体が揺動している場合、または1常な液
体基準面に対して液面が傾旧している場合には、液体(
誘電体として作用)は、各コンデンサの異なる面積を被
覆し、これらのコンデンサは、異なった値の容部を示す
。4=f hRしている回路は、各コンデンサにその値
を求め、各界Il(イ1/fが等しい値に近刊いた時に
、この装置は各(1ηのうちの1つを読取り、容器中に
存在している液体の液面または容量を記録する。
先行技1+お7の容1.i型液体レベルセンサおよびそ
れに旧居する検知用、平衡用、変換用およびWlll定
値表示用の回路は複雑であり、かつ液体の揺動および!
後面変動の問題の解決、ならびに411定すべき液体の
物理的および化学的特性の変化、および液体およびその
容器の周囲の多様な特性が液面および容積N11l定に
及ぼす影響などの解決には不充分である。本発明は、先
行技術の複雑性に対処し、周囲の条件変化および漂遊容
量に対して殆ど影響されない、多重コンデンサ型の容量
センサ、すなわち検出素子およびr;n単な付属回路の
独特な作動によって、液体のレベルまたは容積をiE確
に測定する方法および装置を提供するものである。
れに旧居する検知用、平衡用、変換用およびWlll定
値表示用の回路は複雑であり、かつ液体の揺動および!
後面変動の問題の解決、ならびに411定すべき液体の
物理的および化学的特性の変化、および液体およびその
容器の周囲の多様な特性が液面および容積N11l定に
及ぼす影響などの解決には不充分である。本発明は、先
行技術の複雑性に対処し、周囲の条件変化および漂遊容
量に対して殆ど影響されない、多重コンデンサ型の容量
センサ、すなわち検出素子およびr;n単な付属回路の
独特な作動によって、液体のレベルまたは容積をiE確
に測定する方法および装置を提供するものである。
従って、本発明の目的は、固定構造物用および乗物用の
液体貯蔵容器および貯槽における、液面または容積の測
定に適用することができる、改良された容JIl型検出
方法およびその装置を提供することにある。
液体貯蔵容器および貯槽における、液面または容積の測
定に適用することができる、改良された容JIl型検出
方法およびその装置を提供することにある。
本′発明の他の目的は、液体貯槽中の液体が揺動してい
る場合および/または正常な基準面に対して傾斜してい
る場合に、液体のレベルまたは容積をII:、確に検出
し、かつ4111定する多重コンデンサ型の容量型液面
または容積測定方法およびその装置を提供することにあ
る。
る場合および/または正常な基準面に対して傾斜してい
る場合に、液体のレベルまたは容積をII:、確に検出
し、かつ4111定する多重コンデンサ型の容量型液面
または容積測定方法およびその装置を提供することにあ
る。
本発明の更に他の「1的は、流体およびその容器の周囲
の条ぞ1の変化が、測定精度に対して比較的に影響を与
えない、多重コンデンサ設itの容量型流体レベルl!
III定方法およびその装置を提供することにある。
の条ぞ1の変化が、測定精度に対して比較的に影響を与
えない、多重コンデンサ設itの容量型流体レベルl!
III定方法およびその装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、簡単な交流ブリッジ回路を右
する多毛コンデンサ型の、容量型流体レベルセンサを提
供することにあり、このセンサは検出器および直接読取
り回路を含んでおり、流体および容器の周囲条件の変化
、即ち、流体の連動および容器の傾斜、または、センサ
のブリッジシステムにおける漂遊容量に影響されないも
のである。
する多毛コンデンサ型の、容量型流体レベルセンサを提
供することにあり、このセンサは検出器および直接読取
り回路を含んでおり、流体および容器の周囲条件の変化
、即ち、流体の連動および容器の傾斜、または、センサ
のブリッジシステムにおける漂遊容量に影響されないも
のである。
本発明は、従来の流体レベルまたは容積の測定装、+、
yiの改良を意図したものであり、あらゆる形式の流体
貯蔵容器および貯槽に広く適用することができ、かつ導
1E性流体並びに非導電性流体のレベルまたは容積の7
11定に適したものである。また、この装置は、少なく
とも一部分が液体材料からなる・4電性および非導電性
流体のレベルおよび容積の4111定に適用できる。
yiの改良を意図したものであり、あらゆる形式の流体
貯蔵容器および貯槽に広く適用することができ、かつ導
1E性流体並びに非導電性流体のレベルまたは容積の7
11定に適したものである。また、この装置は、少なく
とも一部分が液体材料からなる・4電性および非導電性
流体のレベルおよび容積の4111定に適用できる。
注、a5および理解すべきこととして、本明細書におい
て「流体」という用語は、流れ易く、すなわち、容器の
形状または構造に合致し易く、かつ、電気的に不導性ま
たは良導性の単一成分または多成分物質または組成物を
意味するものとする。従って、「流体」という川+iA
は、広範囲に種々のものを含み(限定なく)、例えば、
液体、気体、粉末または粒状体、液体/液体混合物また
はエマルション、液体/%休体合物または分ni1体、
液体/固体混合物、および気体/固体混合物を含むもの
である。「流体」なる用語の定義に関し、理解されるよ
うに、ある流体を含む多成分物質は、各成分に対して異
なった測定tjf能な誘電値を示す筈である。従って、
多成分流体または回し物質の異なった相から成る流体の
場合、測定1丁能な差異は、ぞのような1視分または相
の誘゛屯率によって示される筈である。
て「流体」という用語は、流れ易く、すなわち、容器の
形状または構造に合致し易く、かつ、電気的に不導性ま
たは良導性の単一成分または多成分物質または組成物を
意味するものとする。従って、「流体」という川+iA
は、広範囲に種々のものを含み(限定なく)、例えば、
液体、気体、粉末または粒状体、液体/液体混合物また
はエマルション、液体/%休体合物または分ni1体、
液体/固体混合物、および気体/固体混合物を含むもの
である。「流体」なる用語の定義に関し、理解されるよ
うに、ある流体を含む多成分物質は、各成分に対して異
なった測定tjf能な誘電値を示す筈である。従って、
多成分流体または回し物質の異なった相から成る流体の
場合、測定1丁能な差異は、ぞのような1視分または相
の誘゛屯率によって示される筈である。
本発明自体、ならびに流体レベルおよび流体量の′A1
1l定へ本発明を利用することについての説明を容易に
するために、本発明に係る装置は、主として、i(1体
レベルまたは液体容積の測定に関連して説明する。
1l定へ本発明を利用することについての説明を容易に
するために、本発明に係る装置は、主として、i(1体
レベルまたは液体容積の測定に関連して説明する。
本発明は、独特な形状の容量型センサす、なわち沖1定
用検出素子を含み、それは、通常の配置では、流体貯槽
の先端あるいは高い位置から、下端あるいは低い位置ま
で延びている。容M型センサは、4つのプレート型コン
デンサからなり、これらのコンデンサは、探知すべきレ
ベルの全範囲にわたって貯蔵流体と接触するようにし、
かつ、全てのコンデンサが、前記流体、大気および容器
の周囲条!Iにさらされるように、組合わされて平行に
延びている。4つのコンデンサは、4つの導電性コンデ
ンサ素子から構成されており、各素子は2つの′電気的
に接続したコンデンサプレー1・(極根)からなってい
る。各コンデンサ素子は、−・定の間隔で相77−に#
隔して取り伺けられ、かつこれらの素子は、これらの各
プレートが隣接するコンデンサ素子のプレーI・と共に
誘゛厄空間を形成し、」1ソリ伺けられたコンデサ素子
が一体的に4つの誘゛准空間を形成するように、取イ・
1毛段によって配列されている。−・定の誘電値を有す
る物質が、2つの1銹電空間内に装jEQされ、これに
よって、各空間形成プレーI・と共に、 ・定静電容h
1値の−・対のコンデンサを形成する。他の2つの誘電
空間は開放したままであり 検出すべき流体の変動量を
受容し、またその空間を形成している各プレートは、変
動する流体と協(動して、一対のり変コンデンザを形成
している。
用検出素子を含み、それは、通常の配置では、流体貯槽
の先端あるいは高い位置から、下端あるいは低い位置ま
で延びている。容M型センサは、4つのプレート型コン
デンサからなり、これらのコンデンサは、探知すべきレ
ベルの全範囲にわたって貯蔵流体と接触するようにし、
かつ、全てのコンデンサが、前記流体、大気および容器
の周囲条!Iにさらされるように、組合わされて平行に
延びている。4つのコンデンサは、4つの導電性コンデ
ンサ素子から構成されており、各素子は2つの′電気的
に接続したコンデンサプレー1・(極根)からなってい
る。各コンデンサ素子は、−・定の間隔で相77−に#
隔して取り伺けられ、かつこれらの素子は、これらの各
プレートが隣接するコンデンサ素子のプレーI・と共に
誘゛厄空間を形成し、」1ソリ伺けられたコンデサ素子
が一体的に4つの誘゛准空間を形成するように、取イ・
1毛段によって配列されている。−・定の誘電値を有す
る物質が、2つの1銹電空間内に装jEQされ、これに
よって、各空間形成プレーI・と共に、 ・定静電容h
1値の−・対のコンデンサを形成する。他の2つの誘電
空間は開放したままであり 検出すべき流体の変動量を
受容し、またその空間を形成している各プレートは、変
動する流体と協(動して、一対のり変コンデンザを形成
している。
本発明の多毛コンデンサセンサの望ましい実施例におい
ては、2つの固定コンデンサは等しい静゛1L容!11
値を有し、かつ、これらのコンデンサが測定すべき流体
およびその容器の周囲条件に対して同様に応答するよう
に、相介に同様に形成および配列されている。2つの可
変コンデンサも、これらが流体および容器の周囲条件に
対して同様にIL:答するように、相Telに同様に形
成および配列されている。2つの可変コンデンサは、同
様に配列されているので、各コンデンサのプレート間の
流体(特定の誘′屯伯を有する)が等しい空間を満たし
、かつ、雰しい面Jt”tを被覆する1時にのみ、これ
らのコンデンサは等しい容M値を示す。その結果、容器
中の流体が揺動している時、または容器内における静1
に状態の正常な面に対してずれている11!?、2つの
口f変コンデンザにおいて誘電体として作用している流
体は、各コンデンサの異なる空間容積を満たし、かつ、
異なる面積を被覆し、その結果これらのコンデンサは異
なる仙の容量を示す。
ては、2つの固定コンデンサは等しい静゛1L容!11
値を有し、かつ、これらのコンデンサが測定すべき流体
およびその容器の周囲条件に対して同様に応答するよう
に、相介に同様に形成および配列されている。2つの可
変コンデンサも、これらが流体および容器の周囲条件に
対して同様にIL:答するように、相Telに同様に形
成および配列されている。2つの可変コンデンサは、同
様に配列されているので、各コンデンサのプレート間の
流体(特定の誘′屯伯を有する)が等しい空間を満たし
、かつ、雰しい面Jt”tを被覆する1時にのみ、これ
らのコンデンサは等しい容M値を示す。その結果、容器
中の流体が揺動している時、または容器内における静1
に状態の正常な面に対してずれている11!?、2つの
口f変コンデンザにおいて誘電体として作用している流
体は、各コンデンサの異なる空間容積を満たし、かつ、
異なる面積を被覆し、その結果これらのコンデンサは異
なる仙の容量を示す。
以ドに5工細に述べるように、容1型センサの独特な構
造により、−・対の固定コンデンサ(同様な静゛屯容呈
値を有する)および−・対のiiJ変コンデンザは、交
流発生機(設定周波数において一定の゛市川を有する)
および旧居の電流検出、測定および/1III定仙表示
装置回路を有する標準的な交流ホイートストンブリッジ て直接用いられている。センサを形成している2つの固
定コンデンサおよび2つの可変コンデンサからなるブリ
ッジ回路は、液体が容器内において可変コンデンサのプ
レーi・間の1誘電空間内に存在する限り、不i11衡
な状18;(電流が検出回路を流れる)になるように配
置される。このように構成されかつ作動するブリッジに
よって,検出回路は、内部にセンサを配置Nしている容
器中の流体のレベルまたは容積の直接的な測定値として
、直線的なブリッジの不iTi衡値( ’+j(L流値
)を読取る。ブリッジ回路の全てのコンデンサは、装置
内の多重コンデンサセンサの部分をなし、かつ該センサ
を構成しているので,ブリッジ回路は漂遊容量には影響
されず、かつ、そのようなブリッジ回路コンデンサ部材
は、全て同様な周囲条ヂ1下に置かれる。
造により、−・対の固定コンデンサ(同様な静゛屯容呈
値を有する)および−・対のiiJ変コンデンザは、交
流発生機(設定周波数において一定の゛市川を有する)
および旧居の電流検出、測定および/1III定仙表示
装置回路を有する標準的な交流ホイートストンブリッジ て直接用いられている。センサを形成している2つの固
定コンデンサおよび2つの可変コンデンサからなるブリ
ッジ回路は、液体が容器内において可変コンデンサのプ
レーi・間の1誘電空間内に存在する限り、不i11衡
な状18;(電流が検出回路を流れる)になるように配
置される。このように構成されかつ作動するブリッジに
よって,検出回路は、内部にセンサを配置Nしている容
器中の流体のレベルまたは容積の直接的な測定値として
、直線的なブリッジの不iTi衡値( ’+j(L流値
)を読取る。ブリッジ回路の全てのコンデンサは、装置
内の多重コンデンサセンサの部分をなし、かつ該センサ
を構成しているので,ブリッジ回路は漂遊容量には影響
されず、かつ、そのようなブリッジ回路コンデンサ部材
は、全て同様な周囲条ヂ1下に置かれる。
センサユこントの2つのTfl Rコンデンサは、近接
しかつ分NEシた位置の流体レベルによって、その容量
イ1riが直接的に影響を受け、不J属の検出回路は、
センサコンデンサの仙を読取り、これらのセンサコンデ
〉・すにおける流体レベルが亨しい場合(この111F
.、静電容量イ直が等しい)、出方特性値を出すように
設A1されている。このような場合、ブリッジの不iF
衡値(電流値)が411定され、7111定値表示回路
は、′電流値に対して直線関係にある1確な流体レベル
または容積の値を( j−iT視的におよび7/または
記録として)表示する。従って、未発IJIの独特のセ
ンサ、すなゎ゛ち検出素子は、流体レベルおよび容積を
監視し、かつ測定し、また直接デジタル読取り表示で、
またはアナログ表示で、および/または印刷して、ある
いは制御もしくは他の1」的の電気信壮として表示およ
び/または記録する簡単な交流ブリッジおよび旧居の回
路にょってalll定値を伝達する。この装置の回路は
、新たなレベルまたは容積の値を読取るまで、前回のレ
ベルまたは容積の11111定価を保持するように設計
することもできる。
しかつ分NEシた位置の流体レベルによって、その容量
イ1riが直接的に影響を受け、不J属の検出回路は、
センサコンデンサの仙を読取り、これらのセンサコンデ
〉・すにおける流体レベルが亨しい場合(この111F
.、静電容量イ直が等しい)、出方特性値を出すように
設A1されている。このような場合、ブリッジの不iF
衡値(電流値)が411定され、7111定値表示回路
は、′電流値に対して直線関係にある1確な流体レベル
または容積の値を( j−iT視的におよび7/または
記録として)表示する。従って、未発IJIの独特のセ
ンサ、すなゎ゛ち検出素子は、流体レベルおよび容積を
監視し、かつ測定し、また直接デジタル読取り表示で、
またはアナログ表示で、および/または印刷して、ある
いは制御もしくは他の1」的の電気信壮として表示およ
び/または記録する簡単な交流ブリッジおよび旧居の回
路にょってalll定値を伝達する。この装置の回路は
、新たなレベルまたは容積の値を読取るまで、前回のレ
ベルまたは容積の11111定価を保持するように設計
することもできる。
次に、図面に従って、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の多毛コンデンサ液体レベルセンサ10は、第1
図において、ある量の液体15を含む液体貯槽II (
上壁12、側壁13および底壁14を有する)内の取伺
位置に配置されている。図示のように、センサ10は、
タンクの底から」一端まで延びており、かつ、センサの
垂1r■軸が静的状態にある液体の表面に対して直交す
るように通常は配置されている。
図において、ある量の液体15を含む液体貯槽II (
上壁12、側壁13および底壁14を有する)内の取伺
位置に配置されている。図示のように、センサ10は、
タンクの底から」一端まで延びており、かつ、センサの
垂1r■軸が静的状態にある液体の表面に対して直交す
るように通常は配置されている。
他の複雑な構造の貯槽の場合には、貯槽内の液体レベル
の全範囲にわたってセンサが延びている限り、センサを
静的液体の表面に対して垂直な方向に取すイ・1ける必
要はない。
の全範囲にわたってセンサが延びている限り、センサを
静的液体の表面に対して垂直な方向に取すイ・1ける必
要はない。
第1図の液体レベルセンサ+o(fA2図の横断面図に
示されている)は、4つの導′屯性コンデンサよ1川6
、17、18および19から成り、これらの素子(ま
それぞれ、2つのコンデンサプレー1・rAJおよび「
B」から構成されている。J1導電性素子20が設けら
れ、この素子−は、コンデンサ素子をtj:いに固定離
隔状に増刊けており、かつ、素子の各プレートが、隣接
するコンデンサ素rのプレートとバに、それらの間に誘
電空間を形成し、これによって、4つのコンデンサ素子
−がカーいに4つのλ秀゛ik空間を形成するように、
コンデンサ素子を配−する。第1図および第2図に示す
ように、J+導電+’l取増刊子20は、素子16のプ
レートAと素子17のプレーI・Bどの間、および素子
18のプレートAと素子18のプレー1− Bとの間に
延びており、これらの対のプレート間の誘電空間を閉塞
している。従って、誘゛屯体のシートからなる非導電性
取イ91素子20は、素子16の導電性プレー1− A
および素子17の4電性プレー1− Bと共に、また素
子18の導電P1プレー1・Aおよび素子19の導電性
プレートBと共に同様な固定容量(インピータンス)値
の2つのプレート型コンデンサもおよびC3を形成する
。
示されている)は、4つの導′屯性コンデンサよ1川6
、17、18および19から成り、これらの素子(ま
それぞれ、2つのコンデンサプレー1・rAJおよび「
B」から構成されている。J1導電性素子20が設けら
れ、この素子−は、コンデンサ素子をtj:いに固定離
隔状に増刊けており、かつ、素子の各プレートが、隣接
するコンデンサ素rのプレートとバに、それらの間に誘
電空間を形成し、これによって、4つのコンデンサ素子
−がカーいに4つのλ秀゛ik空間を形成するように、
コンデンサ素子を配−する。第1図および第2図に示す
ように、J+導電+’l取増刊子20は、素子16のプ
レートAと素子17のプレーI・Bどの間、および素子
18のプレートAと素子18のプレー1− Bとの間に
延びており、これらの対のプレート間の誘電空間を閉塞
している。従って、誘゛屯体のシートからなる非導電性
取イ91素子20は、素子16の導電性プレー1− A
および素子17の4電性プレー1− Bと共に、また素
子18の導電P1プレー1・Aおよび素子19の導電性
プレートBと共に同様な固定容量(インピータンス)値
の2つのプレート型コンデンサもおよびC3を形成する
。
素子16のプレー)Bおよび素子19のプレー1− A
ならびに素子18のプレートBおよび素子17のプレー
トAによって(それぞれ)形成された誘電空間21およ
び22は開放しており、かつ、容積およびレベルが変動
する被検111液体およびこのレベル1−のノに気を自
由に受は入れる。従って、空間21および22内の変動
する液体およびノ人気の早は、素偵16の導電性プレー
1− Bおよび素子18の導電性プレートA、ならびに
素子18の導電性プレー1− Bおよび素子17の導電
性プレートAと共に、変動する静電容i、i (インピ
ーダンス)値を有する2つのプレート型コンデンサC1
およびC4を形成する。
ならびに素子18のプレートBおよび素子17のプレー
トAによって(それぞれ)形成された誘電空間21およ
び22は開放しており、かつ、容積およびレベルが変動
する被検111液体およびこのレベル1−のノに気を自
由に受は入れる。従って、空間21および22内の変動
する液体およびノ人気の早は、素偵16の導電性プレー
1− Bおよび素子18の導電性プレートA、ならびに
素子18の導電性プレー1− Bおよび素子17の導電
性プレートAと共に、変動する静電容i、i (インピ
ーダンス)値を有する2つのプレート型コンデンサC1
およびC4を形成する。
多重コンデンサセンサ10は、周知の手段により貯槽か
ら絶縁されている。導電に1リード線L1、L2、■、
3およびL4は、それぞれコンデンサ素子16.17.
18および19に接続され、かつ、貯槽11から絶縁通
路を経て延びている。これらのリード線をさらに第3図
に示すように、交流発電回路reJおよび検出、411
定およびAll定植表示回路「DJに接続すると、第4
図に略示されているような、標準的なホイートストン構
造の筒中なフリンジ回路が形成される。
ら絶縁されている。導電に1リード線L1、L2、■、
3およびL4は、それぞれコンデンサ素子16.17.
18および19に接続され、かつ、貯槽11から絶縁通
路を経て延びている。これらのリード線をさらに第3図
に示すように、交流発電回路reJおよび検出、411
定およびAll定植表示回路「DJに接続すると、第4
図に略示されているような、標準的なホイートストン構
造の筒中なフリンジ回路が形成される。
前記交流発電回路eは、遮蔽入力リード線L2およびL
4を介してブリッジ回路(センサ10のコンデンサC1
,C!、C3およびC4)に接続されている。出力線(
遮蔽されている) L+およびL3により、ブリッジ回
路は、検出回路D(必要であれば、適当な’l(を流整
象回路を含む)、即ち、ブリンジ信号呼掛回路、電流測
定回路および電流表示回路に接続されている。ブリンジ
信号呼掛回路は、センサの可変コンデンサC1およびC
4の静電容量の各個が等しい場合(これらコンデンサが
等しい流体レベルを含む場合)にのみ応答するように設
ル1されている。
4を介してブリッジ回路(センサ10のコンデンサC1
,C!、C3およびC4)に接続されている。出力線(
遮蔽されている) L+およびL3により、ブリッジ回
路は、検出回路D(必要であれば、適当な’l(を流整
象回路を含む)、即ち、ブリンジ信号呼掛回路、電流測
定回路および電流表示回路に接続されている。ブリンジ
信号呼掛回路は、センサの可変コンデンサC1およびC
4の静電容量の各個が等しい場合(これらコンデンサが
等しい流体レベルを含む場合)にのみ応答するように設
ル1されている。
このような場合に、電流測定回路は、ブリッジの出力電
流の値を測定し、この出力のイ1〔目よ、電流値表示回
路により、読取り用の容積値または流体レベル値、ある
いは記録用の容積値あるいは流体レベル値に変換される
。別の態様の場合には、印加された交流電流の周波数ま
たは電圧は、検出回路(411定装置および/または測
定値表示装置を含む)が所定の点に設定される迄変化し
、この時、変動する周波数(またはそのIIY間)また
は電圧をそれぞれ検出することにより、ガロン、リット
ルまたは他の容積単位で、流体容積が直接読取られ、あ
るいは記録される。
流の値を測定し、この出力のイ1〔目よ、電流値表示回
路により、読取り用の容積値または流体レベル値、ある
いは記録用の容積値あるいは流体レベル値に変換される
。別の態様の場合には、印加された交流電流の周波数ま
たは電圧は、検出回路(411定装置および/または測
定値表示装置を含む)が所定の点に設定される迄変化し
、この時、変動する周波数(またはそのIIY間)また
は電圧をそれぞれ検出することにより、ガロン、リット
ルまたは他の容積単位で、流体容積が直接読取られ、あ
るいは記録される。
第4図のフリンジ回路の場合には、各コンデンサは下記
のようなインピータンスイ11jを有する。
のようなインピータンスイ11jを有する。
固定コンデンサ
C2のインピータンス=4
C3のインピーダンス=23
N(変コンデンサ
C1のインピータンス=2゜
C4のインピータンス= z4
また、検出回路りは、Z5として表わされるインピーダ
ンス値を示す。設定周波数の交流発電回路は、ブリッジ
の両端に印加される−・定1[圧1゛e」を有する。従
って、 22 = 23オ、J: U Z+ = Za テJ’
) ’J 、 カッZ5が小さな値を有するならば、即
ち、Z5<z!および今であれば、 検出回路を通過する電流「i」は下記のように表わされ
る: 1= −X (CI C2) 上式において、 eは′市川(+riであり、かつ w=2π×周波数である。
ンス値を示す。設定周波数の交流発電回路は、ブリッジ
の両端に印加される−・定1[圧1゛e」を有する。従
って、 22 = 23オ、J: U Z+ = Za テJ’
) ’J 、 カッZ5が小さな値を有するならば、即
ち、Z5<z!および今であれば、 検出回路を通過する電流「i」は下記のように表わされ
る: 1= −X (CI C2) 上式において、 eは′市川(+riであり、かつ w=2π×周波数である。
検出回路内の電流値iは、コンデンサC1の容量値の変
化に対して直線的に変化する。従って、C1−qの関係
の変化は、電流値iの変化を測定することにより明らか
になる。さらに、適切な検出器および交%を発電回路で
(例えば、電流iを一定番と保持し、かつ、Wの値を変
化させるこ日こよって)角周波数Wの周期を測定するこ
とにより、C1−C2の値を読取ることができる。従っ
て、検出回路内の読取り手段は、内部に本発明のセンサ
が増刊(すられている貯槽または容器中の、液体の実際
の容積と直線的関係にある値を、デジタル表示すること
ができる。
化に対して直線的に変化する。従って、C1−qの関係
の変化は、電流値iの変化を測定することにより明らか
になる。さらに、適切な検出器および交%を発電回路で
(例えば、電流iを一定番と保持し、かつ、Wの値を変
化させるこ日こよって)角周波数Wの周期を測定するこ
とにより、C1−C2の値を読取ることができる。従っ
て、検出回路内の読取り手段は、内部に本発明のセンサ
が増刊(すられている貯槽または容器中の、液体の実際
の容積と直線的関係にある値を、デジタル表示すること
ができる。
なお、本発明の多重コンデンサ液体レベル検出方法は、
非導電性流体についての使用へ限定されるものではない
。センサの導電性コンデンサ素子のコンデンサプレーI
・を絶縁フィルムで被覆し、IL流が導電性流体を経由
して前記プレーi・間で短絡することを防1]−するこ
とによって、導電性流体の流体レベルまたは容積の測定
を同様に実施することができる。例えば、第5図におい
て、横断面で示されている流体レベルセンサ30は、第
1図、第2図および第3図のセンサ10と同様に設計さ
れており、非導電性素子40によって、固定離隔状に取
り伺けられた導電性コンデンサ素子3B、37.38お
よυ′39を含んでいる。4つの導電性コンデンサ素子
は、非導電性フィルム43で被覆され、この非導電性フ
ィルムは、センサ30を構成している一対の固定コンデ
ンサおよび一対のiiJ変コンデンサの静電容量をその
まま保持するものである。
非導電性流体についての使用へ限定されるものではない
。センサの導電性コンデンサ素子のコンデンサプレーI
・を絶縁フィルムで被覆し、IL流が導電性流体を経由
して前記プレーi・間で短絡することを防1]−するこ
とによって、導電性流体の流体レベルまたは容積の測定
を同様に実施することができる。例えば、第5図におい
て、横断面で示されている流体レベルセンサ30は、第
1図、第2図および第3図のセンサ10と同様に設計さ
れており、非導電性素子40によって、固定離隔状に取
り伺けられた導電性コンデンサ素子3B、37.38お
よυ′39を含んでいる。4つの導電性コンデンサ素子
は、非導電性フィルム43で被覆され、この非導電性フ
ィルムは、センサ30を構成している一対の固定コンデ
ンサおよび一対のiiJ変コンデンサの静電容量をその
まま保持するものである。
また、本発明の独特な多重コンデンサ装置は、貯槽また
は貯蔵容器中の液体のl/ベルまたは容積の+a11定
に限定されず、例えは、貯槽、容器、ホ。
は貯蔵容器中の液体のl/ベルまたは容積の+a11定
に限定されず、例えは、貯槽、容器、ホ。
パ笠の粉末および粒状物質のレベルまたは容積の/l1
lI定にも使用できる。
lI定にも使用できる。
本発明の装置は、2つ以上の成分の誘電定数が114な
る眼り、種/7の多成分系(液体/液体、液体/気体、
lfk休/体体、固体/気体等)の容積Al1定に広
く利用できる。さらに、装置をどのようなレベルまたは
容積のAl11定に使用する場合にも、多成分系(少な
くとも2つの物質)がAll+ll間にわたって含まれ
ている。例えば、簡単な燃料タンクの場合、タンク中に
空気がなく既知の誘電値を有する燃料が完全に充填され
ている時、およびタンクが既知の誘電値を有する空気の
みで燃ネ]が全く空である時の2例においてのみ、中・
成分系が検出される。全ての他の検出例では、燃才]と
空気のような多成分系の誘電値の測定を含んでいる。多
1曳分系の深さまたは容積の測定に、本発明の装置を適
用するだめの唯一の要件は、センサの11丁変コンテン
サの2つの誘電空間が、測定すべき成分変化の全範囲に
わたって系にさらされることである。
る眼り、種/7の多成分系(液体/液体、液体/気体、
lfk休/体体、固体/気体等)の容積Al1定に広
く利用できる。さらに、装置をどのようなレベルまたは
容積のAl11定に使用する場合にも、多成分系(少な
くとも2つの物質)がAll+ll間にわたって含まれ
ている。例えば、簡単な燃料タンクの場合、タンク中に
空気がなく既知の誘電値を有する燃料が完全に充填され
ている時、およびタンクが既知の誘電値を有する空気の
みで燃ネ]が全く空である時の2例においてのみ、中・
成分系が検出される。全ての他の検出例では、燃才]と
空気のような多成分系の誘電値の測定を含んでいる。多
1曳分系の深さまたは容積の測定に、本発明の装置を適
用するだめの唯一の要件は、センサの11丁変コンテン
サの2つの誘電空間が、測定すべき成分変化の全範囲に
わたって系にさらされることである。
前記のように、容器およびホッパ内の粉末および粒状物
質もまた多成分系であり、その深さおよび容積は本発明
の装置によって411定できる。このような物質は、自
動充填によるIJ菖贋な静1ト状態において測定tif
能な誘゛屯値を有している。従って、貯蔵されている物
質またはホッパに供給された物質のように、その物質と
空気とから成る2成分系のものに対しても、本発明の装
置は、容積または深さをi!Il+定することができる
。さらに、流動状y島のそのような固体物質(固体/気
体混合物)の容積をも、木発明の装置によって測定する
ことができる。
質もまた多成分系であり、その深さおよび容積は本発明
の装置によって411定できる。このような物質は、自
動充填によるIJ菖贋な静1ト状態において測定tif
能な誘゛屯値を有している。従って、貯蔵されている物
質またはホッパに供給された物質のように、その物質と
空気とから成る2成分系のものに対しても、本発明の装
置は、容積または深さをi!Il+定することができる
。さらに、流動状y島のそのような固体物質(固体/気
体混合物)の容積をも、木発明の装置によって測定する
ことができる。
未発明装置の更に複雑な適用例においては、気体中の液
体の容積を測定および表示することができる。例えば、
水の貯槽内に設けられたセンサ(コンデンサプレ−1・
1−に絶縁性被膜を有する)と ・体状のブリッジ回路
の検出回路に「満タン」および「空」の設定4fiを;
産すノに施ずことによって。
体の容積を測定および表示することができる。例えば、
水の貯槽内に設けられたセンサ(コンデンサプレ−1・
1−に絶縁性被膜を有する)と ・体状のブリッジ回路
の検出回路に「満タン」および「空」の設定4fiを;
産すノに施ずことによって。
1!′i′槽中の水が貯槽内の空気中に小滴として汀が
して千1−ゼロになっている場合C1fり体/気体混合
物)でも、タンク中の水の11%を正確に測定できる。
して千1−ゼロになっている場合C1fり体/気体混合
物)でも、タンク中の水の11%を正確に測定できる。
このように、木発明の装置は、空気と水滴の分散体の総
合誘電値を測定することができる。
合誘電値を測定することができる。
本発明の多毛コンデンサセンサおよびこれと一体状の簡
rltなホイートストンブリッジにより、深さおよび/
または容t−を測定し表示すべき多成分系の他の例は、
多数提案することができる。このセンサ装置は、漂遊容
量に対して影響されない。
rltなホイートストンブリッジにより、深さおよび/
または容t−を測定し表示すべき多成分系の他の例は、
多数提案することができる。このセンサ装置は、漂遊容
量に対して影響されない。
なぜならば、そのセンサ装置は、ブリッジ回路を構成し
ている固定コンデンサおよび可変コンデンサの全てを含
み、かつ、このようなコンデンサの全ては、同じ多成分
系および容器の周囲条411に伺されるからである。さ
らに、本発明のセンサ装置は、原料容器が異常に傾けら
れ、かつ、容器内の物質が揺動、または低温または高温
、あるいは無iTj iliのような他の異常な条件下
にある物質のレベル、深さおよび容積の測定に適用する
ことができるものである。
ている固定コンデンサおよび可変コンデンサの全てを含
み、かつ、このようなコンデンサの全ては、同じ多成分
系および容器の周囲条411に伺されるからである。さ
らに、本発明のセンサ装置は、原料容器が異常に傾けら
れ、かつ、容器内の物質が揺動、または低温または高温
、あるいは無iTj iliのような他の異常な条件下
にある物質のレベル、深さおよび容積の測定に適用する
ことができるものである。
本発明は、幾つかの好ましい具体例について詳細に説明
したが、当業者によって理解し得るように、本発明の新
規な概念の意図および範囲から逸脱することなく、種々
の変化および変更を加えることが可能である。従って、
本願の特許請求の範囲は、本発明の真の、G1図および
範囲内に該当するすべての変化および変更を包含するも
のである。
したが、当業者によって理解し得るように、本発明の新
規な概念の意図および範囲から逸脱することなく、種々
の変化および変更を加えることが可能である。従って、
本願の特許請求の範囲は、本発明の真の、G1図および
範囲内に該当するすべての変化および変更を包含するも
のである。
第1図は本発明の多重コンデンサ液体レベルセンサを増
刊けた液体貯槽の破断図、第2図は第1図に示すセンサ
の横断面図、第3図は本発明の液体レベルおよび容積測
定装置において使用されている第1図の多毛コンデンサ
センサrを含むブリッジ回路の電気回路図、第4図は第
3図の回路の概略構成図であり、センサのコンデンサを
典型的なホイーI・スI・ンブリッジ回路内に明確に示
すものであり、第5図は本発明の別の!ハ)様の流体レ
ベルセンサの横断面図である。 10: センサ ll: 貯槽 16.17.18.19: コンデンサ素子20:
Jl導電性素1?1.22:
誘電空間 C1,C2、G3、C4: コンデンサL、・ L2
、L3、L4: リード線e: 交
11t、発電回路D= 検出回路 特許出願人 エマニュエル・トワード 代理人 弁理士 前 島 ″r 腎唇1158年3月2日 特許庁長官 若杉f11夫殿 1、事件の表示 昭和58年 判 訂 願第 16843 号2、発
明の名称 流体レベルの測定方法およびその装置3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名(名称) エマニュエル・ トワー ド4
、代理人 〒110 電話03 (841,) 5
861番6、補正により増加する発明の数 な し7、
補正の対象 願書添何図面
刊けた液体貯槽の破断図、第2図は第1図に示すセンサ
の横断面図、第3図は本発明の液体レベルおよび容積測
定装置において使用されている第1図の多毛コンデンサ
センサrを含むブリッジ回路の電気回路図、第4図は第
3図の回路の概略構成図であり、センサのコンデンサを
典型的なホイーI・スI・ンブリッジ回路内に明確に示
すものであり、第5図は本発明の別の!ハ)様の流体レ
ベルセンサの横断面図である。 10: センサ ll: 貯槽 16.17.18.19: コンデンサ素子20:
Jl導電性素1?1.22:
誘電空間 C1,C2、G3、C4: コンデンサL、・ L2
、L3、L4: リード線e: 交
11t、発電回路D= 検出回路 特許出願人 エマニュエル・トワード 代理人 弁理士 前 島 ″r 腎唇1158年3月2日 特許庁長官 若杉f11夫殿 1、事件の表示 昭和58年 判 訂 願第 16843 号2、発
明の名称 流体レベルの測定方法およびその装置3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 氏名(名称) エマニュエル・ トワー ド4
、代理人 〒110 電話03 (841,) 5
861番6、補正により増加する発明の数 な し7、
補正の対象 願書添何図面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)所定の高さの範囲にわたって、流体貯蔵容器中の
流体のレベルを測定する方法において、a)少なくとも
前記の高さの範囲に等しい長さを有し、かつ一定のほぼ
同様な静電容量(1(iを有する−・対のコンデンサ、
および前記容器中のレベルが変動する流体を受容する同
様な開放誘電空間を有し、かつ前記流体によって−・対
の可変静電容量値のコンデンサーを形成する2つのコン
デンサから構成された多重コンデンサ型流体レベルセン
サを設け: b)ホイートストンブリッジ ンサの辺を形成するように、前記センサの4つのコンデ
ンサを互いに接続し、かつ−ゾ、1の一定値のコンデン
サは前記ブリツクの2つの向かい合う辺として接続し、
かつ一対の可変値のコンデンサは前記ブリッジの残りの
2つの向かい合う辺として接続してなe; C)前記ブリッジ回路の両端において、一定電圧および
設定周波数の交流電源をブリッジの向かい合う角の第1
組のブリッジ端子に印加し、かつ、該第1組の端子を、
それぞれ1i1j記センサの固定コンデンサと可変コン
デンサとの間に配4し; d)前記fiS1組の端子から独立し、かつブリツクの
向かい合う角にある第2組のブリッジ端子にッ)11記
ブリツジを横切って接続された検出回路によりフリンジ
回路を検出し、かつ、前記第2組の端r−を、それぞれ
前記センサの固定コンデンサと可変コンデンサとの間に
配置し;さらにe)前記検出回路内の電流値を測定し、
かつそのjfi流(IQと直線関係にある流体レベルの
値として前記イ16を表示すること; から成る流体レベルのa11定力法。 (2)所定の高さの範囲にわたって流体貯蔵容器中の流
体のレベルを測定する方法において、a)少なくとも前
記の高さの範囲に等しい長さをイ1し、かつ−、’+j
:のほぼ同様な静電容量値を有する 対のコンデンサ、
および前記容器中のレベルが変動する流体を受容する同
様な開放誘電空間を有し、かつ1)IJ記が6体によっ
て−・対の呵変静【E容量値のコンデンサーを形成する
2つのコンデンサから構成された多重コンデンサ型流体
レベルセンサを設け; b)ホイートストングリンジ回路の4つのコンデンサの
辺を形成するように、前記センサの4つのコンデンサを
互いに接続し、かつ一対の一定値のコンデンサは前記ブ
リッジの2つの向かい合う辺として接続し、かつ一対の
り変ず+0のコンデンサは前記ブリッジの残りの2つの
向かい合う辺として接続してなり; C)前記ブリッジ回路の両端において、一定゛屯用およ
び設定周波数の交流電源をブリッジの向かい合う角の第
1組のブリッジ端子に印加し、かつ、該第1組の端子を
、それぞれrtiJ記センサの固)jlコンデンサと可
変コンデンサとの間に配置し; d)検出回路を、該第1組の端子と独立し、かつブリッ
ジの向かい合う角にある第2組のブリッジ端子−に、前
記ブリッジを横切って接続し、かつ該第1 Mlの端子
を、それぞれ、前記センサの固定コンデンサとit)変
コンデンサとの間に配置し、さらに、前記検出回路に電
流値測定および゛電流値表示回路を設けてなり; e)ゼロ点、および容器および可変容量コンデンサの1
4電空間内の流体の最高レベルについて、ゼロおよび最
大点を、該電流値表示回路に設定し;さらに f)前記検出回路内の′iシ流(+i’iを′A11定
し かつその電流(fiと直線関係にある流体レベルの
値としてl1ij記仙を表示すること; から成る流体レベルの′Al11定方法。 (3)所定の容積の範囲にわたって、流体tri’ M
容器中の流体の11を測定する方法において、a )
+3ij記容器の容積の範囲にわたる長さを有し、かつ
定のほぼ同様な静電容量値を有する一対のコンデンサ
、およびriit記容器中容器中変動する流体を受容す
る同様な738放誘電空j1)1を有し、かつ前記流体
によって一対のり変静電容埴値のコンデンサーを形成す
る2つのコンデンサから構成された多重コンテノザ型流
体I11センサを、没け: b)ホイーI・ストンブリッジ回路の4つのコンデンサ
の辺を形成するように、前記センサの4つのコンデンサ
をlLいに接続し、かつ一対の−・定(1/iのコンデ
ンサは前記ブリッジの2つの向かい1゛緊う辺と[7て
接続し、かつ一対の+iJ変値のコンデンサは前記ブリ
ッジの残りの2つの向かい合ら〃として接続してなり; C)前記ブリッジ回路の両端において、一定゛屯用およ
び、没定周波数の9S流′准源をブリッジの向がい合う
rりの第1組のブリッジ端子に印加し、がっ、該’A
1組の端子を、それぞれ前記センサの固定コンデンサと
iil変コンデンサとの間に配置]7 ; d)前記jr’s 1組の端子から独立し、かつブリッ
ジの向かい合う角にある第2組のブリッジ端r−に前記
ブリッジを横切って接続された検出回路によりブリッジ
回路を検出し、かつ、前記第2組の端r−を、それぞれ
+irJ記センサの17J定コンデンサと可変コンデン
サとの間に配置し;さらにe)前記検出回路内の電流値
を7111定し、かつその電流(IC(と直線関係にあ
る流体!i(の値として前記値を表示すること; から成る流体1峰の411定方法。 (4)前記検出回路において測定された電流値な流体の
1.1と12て直接ディジタル読取りディスズ1/−に
表りξすることからなる特1:1請求の範囲第3項に記
・1夕の流体貯蔵容器中の流体量の411定方法。 (5)前記検出回路においてA11定された電流値を流
体の星よして、直接アナログディスプレーに表示するこ
とからなる特許請求の範囲第3項に記載の流体貯蔵容器
中の流体量の11σ定方法。 (6)所定の高5の範囲にわたって流体貯蔵容器中の流
体のレベルを測定する装置において、a)少なくとも前
記の高さの範囲に等しい長さを有し、かつ、 i)既知の、−・定の、かつ実質的に同様な静電界II
)値を有する一対のpiS1コンデンサ1および 11)前記容器内のレベルが変動する流体を受容する同
様な開放空間を有し、かつ、i’(変の静電容jti値
をイJする一対の第2コンデンサ;から形成された多重
コンデンサ型流体レベルセンサと; b)ホイートスI・ノブリンジ回路の4つのコンデンサ
の辺を形成するように、前記センサの4つのコンデンサ
を互いに接続し、かつ一対の一定値のコンデンサは前記
ブリッジの2つの向かい合う辺として接続され、さらに
一対の可変値のコンデンサは前記ブリッジの残りの2つ
の向かい合う辺として接続されてなる装置; C)前記ブリッジ1ml路の両端の向かい合う角にあり
、かつ前記センサの固定コンデンサと可変コンデンサと
の間に配置された第1組のブリッジ端子に、一定の電圧
および設定周波数の交流を供給する電源;および d)前記第1組の端子から独立し、かつブリッジの向か
い合う角における第2組の端子に、ブリッジを横切って
接続された検出回路で、前記第2組の端子のそれぞれは
、前記センサの固定コンデンサおよび05変コンデンサ
の間に配置されており、かつ前記検出回路は、電流値測
定回路および電流(+Q表示回路を含んでなる;流体レ
ベルの411定装置。 (7)前記装置の多重コンデンサー型流体レベルセンサ
ーを構成する第1対および第2対のコンデンサーが、絶
縁フィルムで被覆されてなる4!r詐請求の範囲第6項
に記載の流体貯蔵容器中の流体レベルのA11定装置。 (8)前記検出回路の゛市流値Al11定回路は、交流
のブリッジバランス電流を、前記容器内の流体の直線的
直接4111定(+riとして測定してなる特許請求の
範囲第6項に記載の流体貯蔵容′4に中のIQ体レバ・
ルの1111定装置。 (9)前記検出回路の電流イブ1表示回路は、検出回路
中のAll+定回路の電流測定値を受け、該値を流体レ
ベル(1fiの直接ディジタル読取りディスプレーに変
換してなる特許請求の範囲第8項に記載の流体貯蔵容器
中の流体レベルの測定装置。 (10)前記検出回路の電流値表示回路は、検出回路中
の測定回路の電流測定値を受け、該値を流体レベル値の
直接アナログディスプレーに変換してなる特許請求の範
囲第8項に記載の流体貯蔵容器中の流体レベルの測定装
置。 (II)所定の容積の範囲にわたって流体貯蔵容器中の
流体の量を測定する装置において、a)前記の容器の容
積の範囲にわたる長さを有しかつ、 i)既知の、一定の、かつ実質的に同様の静電界Jt
(、、liを有する一対の第1コンデンサ、および 11)前記容器内の、量が変動する流体を受容する同様
な開放空間を有し、かつ、可変の静電容量値を有する一
対の第2コンデンサ;から形成された多重コンデンサ型
流体レベルセンサと: b)ホイーI・ストンブリ・ジジ回路の4つのコンデン
サの辺を形成するように、前記センサの4つのコンデン
サを互いに接続し、かつ一対の一’M値のコンデンサは
前記ブリングの2つの向かい合う辺どして接続され、さ
らに一対の可変値のコンデンサは前記ブリングの残りの
2つの向かい合う辺として接続されてなる装置; C)前記ブリンジ回路の両端の向かい合う角にあり、か
つ前記センサの固定コンデンサとiif変コンテンザと
の間に配置されたfflt組のブリッジ端r−に、一定
の電圧および設定周波数の交流を化1合する゛屯源;お
よび d)前記第1組の端−rから独立し、かつブリ、ジの向
かい合う角における第2組の端子に、ブリ5.ツを横切
って接続された検出回路で、前記第2組の端−rのそれ
ぞれは、前記センサの1.+4定コンデンサおよび可変
コンデンサの間に配置されており、かつ前記検出回路は
、電流値711定回路および電流(+Tj表示回路を含
んでなる;流体量の4111定装置。 (12)前記検出回路の電流値Nll定1?回路は、交
流のプリンシバランス電流を、r)1ノ記容器内の流体
の直線的直接ΔII 〉j:’値として測定してなる特
許請求の範囲第11項に記1i1の流体貯蔵容器中の流
体量の411定装;〆1゜ (13)前記検出回路の電流値表示回路は、検出回路中
の測定回路の電流測定値を受け、13亥値を流体I11
の直接ディジタル読取りディスプレーに変換してなる特
許請求の範囲第12項に記載の流体貯蔵容器中の流体量
の測定装置。 (14)[iif記検出回路の電流値表示回路は、検出
回路中の測定回路の電流測定値を受け、該値を流体量の
直接アナログディスプレーに変換してなる特7iffi
請求の範囲第12項に記載の流体貯蔵容器中の流体I^
のfi11定装置。 (15)所定の高さの範囲にわたって流体貯蔵容器中の
流体のレベルを検出する流体貯蔵容器中に取り(=Jけ
られた容M41)流体レベルセンサにおいて;a)それ
ぞれが、2つの電気的に接続したコンデンサプレー1・
を形成し、かつ少なくとも11f1記高さの範囲と等し
い長さを有する、4つの導電性コンデンサよ了: b)相Jj2に、固定離隔状に前記コンデンサ素子を取
伺け、かつそのコンデンサプレートが、隣接するコンデ
ンサ素子のコンデンサプレー1・と共に、これらの間に
誘電空間を形成し、これにより1)IJ記の取り伺けら
れたコンデンサ素子が−・体的に4つの誘電空間を形成
するように、111ノ記素rを配列する手段;および c)2つの1誘′屯空間内に配置されて、各空間形成コ
ンデンサプレ−1・と共に、−・定の静電界Id−値の
2つのコンデンサを形成する、既知の一定の+iA ’
lli:稙を有する部材;から成り、残りの2つの14
電空間は開放して、レベルが変動する前記1(j′蔵容
器中の流体を受容し、これらの各コンデンサプL/−1
−により、rII変静主静電容量値つのコンデンサを形
成することを特許とする容11)型流体しベルセンサ。 (16)既知の静電容早値の2つのコンデンサは、実質
的に同一の容量を有する特許請求の範囲第15川に記載
の容j11型lん体レベルセンサ。 (17)4つの導電性コンデンサ素−fは、それぞれ辺
縁の中央線に治って折曲げられ、゛電気的に接わ”^し
たコンデンサプレートを形成する四角形の金属板からな
る特許請求の範囲第15項に記載の容量型流体レベルセ
ンサ。 (+13) 4つの導電す!1コンデンサ素γ−は、そ
れぞれ辺縁の中央線に沿って90度に折曲げられ、゛r
E気的にI妾続したコンデンサプレ−1・を形成する金
属板からなる特許請求の範囲第15ザ1に記載の容量型
流体レベルセンサ。 (18)取伺配置された導電性コンデンサ素rは、それ
ぞれ同様の形状を有し、4つの同様な誘電空間を形成し
てなる特許請求の範囲第18項に記載の容i+t AV
1!、f、 体レベルセンサ。 (20)コンデンサ素子を一定の間隔を設けて取りイ・
jける1段は、固体の電気絶縁性材料からなる特1:1
請求の範囲第15項に記載の容量型流体レベJレセンサ
。 (21)コンデンサ素子を−・定の間隔を設けて取り伺
ける手段は、−・定の誘電値を有する材料として2つの
誘電空間中に延びており、前記誘電空間を形成するコン
デンサプレートと共に、一定容量の2つのコンデンサを
形成してなる#ij訂請求の範囲第20項に記載の容量
型流体レベルセンサ。 (22) +ii7記誘電空1111を形成する4つの
導電性コンデンサ素子は、2対の向い合う空間を形成す
るように配置されており、かつ−・定の誘電値を有する
材料は、前記2対の空間のうちの1対の空間中に挿入さ
れてなる特許請求の範囲第15項に記載の容i71型流
体レベルセンサ。 (23) iii+記4つの導電性コンデンサ素子は、
絶縁P1フィルムで被覆されてなる特許請求の範囲第1
5項に記載の容11′i型流体レベルセンサ。 (24)所定の高さの範囲にわたって流体貯蔵容器中の
流体のレベルを検出する流体貯蔵容器中に取り伺けられ
た容量型流体レベルセンサにおいて;a)それぞれが、
ljいに−・定の角度をなす2つの゛電気的に接続した
コンデンサプレー1・を形成しており、かつ少なくとも
前記高さの@四と笠しい長さを右する4つの同様な導電
性コンデンサーも1′; b)電気絶縁材料からなる取利は手段であって、その周
囲に、オ(ドrに、同定離隔状に011記コンデンサ素
rをJly伺け、かつそのコンデンサプレーI・が、隣
接するコンデンサ素−rのコンデンサーl/−1・と共
に、これらの間に、誘゛屯空間を形成12、前記の取す
イ・!けられたコンデンサ素子が!fいに4つの誘電空
間を形成するように、前記素rを配列する取伺は手段;
および c)2つの誘゛屯空間内に配置されて、各空間形成コン
デンサプレー!・と共に、既知の一定容量イ1cIの、
かつ回様な2つのコンデンサを形成する、既知の一定の
誘電値を有する部材から成り、残りの2つの1誘電空間
は開放して、レベルが変動する前記貯蔵容器中の流体を
受容し、これらの各コンデンサプレートおよび前記空間
内の流体により、可変静電容量イftの2つのコンデン
サを形成することを特徴とする容量型流体レベルセンサ
。 (25)導電性コンデンサ素子を−・定の間隔を設けて
取り伺ける中央に配置された手段は、−・定の誘′屯仙
を有する材料として2つの誘電空間中に延ひており、前
記誘電空間を形成するコンデンサプレートと共に、−・
定容1tの同様な2つのコンデンサを形成してなるI′
r訂請求の範囲第24項に記載の容I11型流体レベル
センザ。 (26)前記の同様な118゛市空間を形成する4つの
同様な導’Tri性コンデンサ素イは、2対の向い合う
空間を形成するように配置されており、かつ一定の1:
〜゛屯値有する材ネ゛Iは、前記2対の空間のうちの1
夕、Iの空間中に挿入されてなる特許請求の範囲第24
Jnに記載の容471型流体レベルセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1684383D JPS59176627A (ja) | 1982-02-03 | 1983-02-03 | 流体レベルの測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/345,350 US4448071A (en) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | Method of measuring and indicating fluid levels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5990018A true JPS5990018A (ja) | 1984-05-24 |
Family
ID=23354697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58016843A Pending JPS5990018A (ja) | 1982-02-03 | 1983-02-03 | 流体レベルの測定方法およびその装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US4448071A (ja) |
JP (1) | JPS5990018A (ja) |
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US4950382A (en) * | 1987-02-13 | 1990-08-21 | Exxon Research & Engineering Company | Process for improving the low temperature performance of dewaxed oil and formulated oil products |
US6546795B1 (en) | 2001-11-13 | 2003-04-15 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Wireless liquid level sensing system and method |
DE102018203633A1 (de) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Betriebsflüssigkeitsbehälter mit kapazitiver Erfassung von Füllständen |
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Family Cites Families (7)
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US3376746A (en) * | 1965-05-14 | 1968-04-09 | Charles F Warrick Company | Electrical circuit for capacitor probe |
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1982
- 1982-02-03 US US06/345,350 patent/US4448071A/en not_active Expired - Fee Related
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1983
- 1983-02-03 JP JP58016843A patent/JPS5990018A/ja active Pending
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