СЧИТЫВАНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК G01F23/24 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Контейнеры для жидкости используются, чтобы содержать различные типы жидкостей. Например, в системах печати картриджи для печати вмещают запасы жидкости для печати, такой как чернила. Чернила или другая жидкость для печати подается из резервуара в печатающую головку, которая наносит жидкость для печати на носитель для печати, такой как бумага. По мере того, как жидкость для печати наносится на носитель для печати, жидкость для печати расходуется из резервуара для жидкости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0002] Прилагаемые чертежи иллюстрируют различные примеры описанных здесь принципов и составляют часть описания изобретения. Проиллюстрированные примеры приводятся просто для иллюстрации и не ограничивают объем формулы изобретения.

[0003] Фиг.1A является схемой участка интерфейса считывания уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[0004] Фиг.1B является схемой участков интерфейса считывания уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[0005] Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций способа определения уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[0006] Фиг.3 является схемой системы считывания уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[0007] Фиг.4 является схемой системы подачи жидкости, включающей в себя систему считывания уровня жидкости по фиг.3, по одному примеру описанных здесь принципов.

[0008] Фиг.5 является схемой системы подачи жидкости, включающей в себя систему считывания уровня жидкости по фиг.3, по другому примеру описанных здесь принципов.

[0009] Фиг.6 является схемой участка интерфейса считывания уровня жидкости датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00010] Фиг.7 является принципиальной схемой датчика уровня жидкости по фиг.6 по одному примеру описанных здесь принципов.

[00011] Фиг.8 является видом в сечении интерфейса считывания уровня жидкости по фиг.6 по одному примеру описанных здесь принципов.

[00012] Фиг.9A является фрагментарным видом спереди датчика уровня жидкости по фиг.6, иллюстрирующим примерный тепловой скачок, получающийся в результате возбуждения импульсами нагревателя, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00013] Фиг.9B является фрагментарным видом спереди другого датчика уровня жидкости, иллюстрирующим примерный тепловой скачок, получающийся в результате возбуждения импульсами нагревателя, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00014] Фиг.9C является видом в сечении датчика уровня жидкости по фиг.9B, иллюстрирующим примерный тепловой скачок, получающийся в результате возбуждения импульсами нагревателя, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00015] Фиг.10 является графиком, иллюстрирующим различные считываемые температурные отклики во времени на импульс нагревателя, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00016] Фиг.11 является схемой датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00017] Фиг.12 является укрупненным видом участка датчика уровня жидкости по фиг.11 по одному примеру описанных здесь принципов.

[00018] Фиг.13 является видом в перспективе датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00019] Фиг.14 является видом спереди датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00020] Фиг.15 является видом сбоку датчика уровня жидкости по фиг.14 по одному примеру описанных здесь принципов.

[00021] Фиг.16 является блок-схемой последовательности операций способа формирования датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00022] Фиг.17 является видом спереди панели, на которой сформировано несколько датчиков уровня жидкости, до отделения, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00023] Фиг.18A-18E являются видами сбоку, иллюстрирующими формирование датчика уровня жидкости по мере его формирования, по одному примеру описанных здесь принципов.

[00024] Фиг.19 является видом сверху датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00025] Фиг.20 является изометрическим видом датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00026] Фиг.21 является видом в поперечном сечении датчика уровня жидкости по фиг.20 по одному примеру описанных здесь принципов.

[00027] Фиг.22 является блок-схемой последовательности операций способа формирования датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00028] Фиг.23 является видом сверху датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов.

[00029] На всех чертежах, идентичные ссылочные позиции обозначают аналогичные, но не обязательно идентичные, элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[00030] Контейнеры для жидкости используются, чтобы вмещать различные типы жидкостей. Например, в системе печати картридж с чернилами хранит некоторый объем чернил. Эти чернила переносятся в печатающую головку для нанесения на носитель для печати с формированием текста или изображений на носителе для печати.

[00031] По мере того, как жидкость для печати наносится на носителе для печати, контейнер для жидкости расходует жидкость для печати. Попытка выполнить операцию печати, когда контейнер для жидкости является пустым, может привести к повреждению печатающего устройства, печатающей головки или самого контейнера. Кроме того, может страдать качество печати, если печать выполняется с уменьшенным объемом жидкости в контейнере. Более того, для потребителя может быть неудобно, если в контейнере для жидкости заканчивается жидкость, а потребитель не смог надлежащим образом подготовиться, например, путем покупки дополнительных контейнеров для жидкости. Такое неудобство потребителя может приводить к неудовлетворенности потребителя и потерям прибылей изготовителем контейнера.

[00032] Соответственно, для регистрации объема жидкости в контейнере для жидкости могут использоваться датчики уровня жидкости. Такие датчики указывают на уровень жидкости в контейнере для жидкости в попытке предоставить полезную, точную информацию относительно уровней жидкости и в случае системы печати могут использоваться для оценки того, какой объем печати может выполняться с учетом текущего уровня чернил в резервуаре для чернил.

[00033] Хотя такие датчики уровня жидкости могут быть полезными при указании объема жидкости, некоторые характеристики уменьшают способность датчиков точно указывать уровень жидкости. Например, определенные датчики обеспечивают только аналоговое считывание уровня жидкости с низким разрешением и поддерживают менее эффективные способы считывания уровня жидкости. Кроме того, многие устройства, которые в настоящее время используются для считывания уровня жидкости в емкости, могут быть относительно сложными и дорогими в изготовлении. Например, некоторые устройства считывания уровня жидкости используют дорогие комплектующие и дорогие материалы, а также предусматривают сложные специализированные процессы изготовления.

[00034] Настоящее описание изобретения описывает различные примеры датчиков уровня жидкости, которые являются менее дорогими в изготовлении. Как описано далее, в некоторых примерах раскрытый датчик уровня жидкости упрощает использование материалов, имеющих широкий диапазон температурного коэффициента сопротивления. В некоторых примерах раскрытые датчики уровня жидкости могут считывать уровень в других отношениях агрессивных жидкостей без использования в целом более дорогих коррозионностойких материалов. В частности, датчики уровня жидкости по настоящему описанию изобретения реализуют узкий интерфейс считывания уровня жидкости с шириной менее 220 микрометров. В узком интерфейсе считывания уровня жидкости расположены компоненты считывания уровня жидкости, которые регистрируют уровень жидкости.

[00035] В частности, настоящее описание изобретения описывает датчик уровня жидкости. Датчик уровня жидкости включает в себя держатель. Интерфейс считывания уровня жидкости располагается на этом держателе, причем интерфейс считывания уровня жидкости имеет соотношение сторон (аспектное отношение) по меньшей мере 1:50. Ряд компонентов считывания уровня жидкости расположен на интерфейсе считывания уровня жидкости. Этот ряд компонентов считывания уровня жидкости регистрирует уровень жидкости в контейнере для жидкости. Электрические межкомпонентные соединения выводят данные, собранные из упомянутого ряда считывающих компонентов.

[00036] Настоящее описание изобретения также описывает способ формирования датчика уровня жидкости. В способе интерфейс считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением прикреплен к держателю. Интерфейс считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением располагается в пазе держателя. Интерфейс считывания уровня жидкости имеет ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на нем. К держателю прикреплен формирователь сигналов управления (драйвер). Драйвер выводит данные, собранные из упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости. Ряд компонентов считывания уровня жидкости электрически соединен с драйвером через интерфейс считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением.

[00037] В другом примере описывается датчик уровня жидкости, который включает в себя держатель, предназначенный для обеспечения электрического соединения между рядом компонентов считывания уровня жидкости и электрическими межкомпонентными соединениями и для обеспечения механической защиты интерфейса считывания уровня жидкости, на котором расположен ряд компонентов считывания уровня жидкости. Датчик уровня жидкости также включает в себя интерфейс считывания уровня жидкости, расположенный в пазе держателя. Интерфейс считывания уровня жидкости имеет аспектное отношение по меньшей мере 1:50, что означает, что интерфейс считывания уровня жидкости составляет в длину по меньшей мере в 50 раз, чем в ширину. Ряд компонентов считывания уровня жидкости расположен на интерфейсе считывания уровня жидкости и регистрирует уровень жидкости в контейнере для жидкости. Драйвер датчика уровня жидкости выводит данные, собранные из ряда компонентов считывания уровня жидкости, в электрические межкомпонентные соединения. Поверх соединения между интерфейсом считывания уровня жидкости и драйвером расположена оболочка. Выходные данные электрических межкомпонентных соединений собирают из драйвера, а втулка герметизирует датчик уровня жидкости относительно контейнера для жидкости, в который вставлен датчик уровня жидкости.

[00038] В одном примере использование такого датчика для считывания уровня жидкости 1) обеспечивает недорогой, крупносерийный и простой процесс изготовления; 2) защищает небольшой интерфейс считывания уровня жидкости; 3) обеспечивает высокопроизводительную платформу считывания уровня жидкости с высоким разрешением; 4) поддерживает несколько процессов регистрации уровней жидкости; и 5) приводит к увеличенной удовлетворенности потребителя вследствие повышенной производительности. Тем не менее, предполагается, что раскрытые здесь устройства позволяют разрешать другие проблемы и недостатки в ряде технических областей.

[00039] При использовании в настоящем описании изобретения и в прилагаемой формуле изобретения термин "аспектное отношение" относится к отношению ширины к длине компонента. Например, интерфейс считывания уровня жидкости с аспектным отношением по меньшей мере 1:50 указывает на то, что длина интерфейса считывания уровня жидкости по меньшей мере в 50 раз превышает ширину интерфейса считывания уровня жидкости.

[00040] Дополнительно, при использовании в настоящем описании изобретения и в прилагаемой формуле изобретения термин "ряд" или аналогичная терминология имеет намерение широко пониматься как любое положительное число, включая 1, до бесконечности.

[00041] В нижеприведенном описании, для целей пояснения, чтобы обеспечивать полное понимание настоящих систем и способов изложено множество конкретных подробностей. Тем не менее, специалисту в данной области техники будет очевидно, что настоящее устройство, системы и способы могут быть реализованы на практике без этих конкретных подробностей. Ссылка в описании изобретения на "пример" или аналогичную терминологию указывает на то, что конкретный признак, структура/конструкция или характеристика, описанная в связи с этим примером, включена, как описано, но может не быть включена в других примерах.

[00042] Фиг.1A иллюстрирует примерный интерфейс 24 считывания уровня жидкости для датчика уровня жидкости. Интерфейс 24 считывания уровня жидкости взаимодействует с жидкостью 42 в емкости 40 и выводит сигналы, которые указывают на текущий уровень жидкости 42 в емкости 40. Такие сигналы обрабатываются для определения уровня жидкости 42 в емкости 40. Интерфейс 24 считывания уровня жидкости упрощает регистрацию уровня жидкости 42 в емкости 40 недорогим способом.

[00043] Как схематично показано фиг.1, интерфейс 24 считывания уровня жидкости содержит полоску 26, последовательность 28 нагревателей 30 и последовательность 32 датчиков 34. Полоска 26 включает в себя продолговатую полоску, которая предназначена простираться в емкость 40, содержащую жидкость 42. Полоска 26 поддерживает нагреватели 30 и датчики 34 таким образом, что в присутствии жидкости 42 поднабор нагревателей 30 и датчиков 34 погружается в эту жидкость 42.

[00044] В одном примере полоска 26 поддерживается (сверху или снизу) таким образом, что эти участки полоски 26 и поддерживаемые ими нагреватели 30 и датчики 34 при погружении в жидкость 42 полностью окружены со всех сторон жидкостью 42. В другом примере полоска 26 поддерживается вдоль боковины емкости 40 таким образом, что поверхность полоски 26, смежная с боковиной емкости 40, не противопоставлена жидкости 42. В одном примере полоска 26 имеет продолговатое прямоугольное, практически плоское поперечное сечение. В другом примере полоска 26 имеет другое многоугольное поперечное сечение либо круглое или овальное поперечное сечение.

[00045] Нагреватели 30 представляют собой отдельные нагревательные элементы, разнесенные по длине полоски 26. Каждый из нагревателей 30 находится достаточно близко к датчику 34, так что тепло, выделяемое отдельным нагревателем, может считываться ассоциированным датчиком 34. В одном примере каждый нагреватель 30 может независимо приводиться в действие для выделения тепла независимо от других нагревателей 30. В одном примере каждый нагреватель 30 представляет собой электрический резистор. В одном примере каждый нагреватель 30 должен испускать тепловой импульс в течение длительности по меньшей мере 10 мкс с мощностью по меньшей мере 10 мВт.

[00046] В проиллюстрированном примере нагреватели 30 используются для выделения тепла и не служат в качестве датчиков температуры. Как результат, каждый из нагревателей 30 может быть сконструирован из широкого спектра электрически резистивных материалов с широким диапазоном температурных коэффициентов сопротивления. Резистор может характеризоваться своим температурным коэффициентом сопротивления или TCR. TCR представляет собой изменение сопротивления резистора в зависимости от температуры окружающей среды. TCR может выражаться в млн^-1/°C, что означает "частей на миллион в расчете на градус Цельсия". Температурный коэффициент сопротивления вычисляется следующим образом: температурный коэффициент резистора: TCR=(R2-R1)e-6/R1*(T2-T1), где TCR измеряется в млн^-1/°C, R1 измеряется в Омах при комнатной температуре, R2 является сопротивлением при рабочей температуре в Омах, T1 является комнатной температурой в °C и T2 является рабочей температурой в °C.

[00047] Поскольку нагреватели 30 являются отдельными и отличными от датчиков 34 температуры, в процессах изготовления полупроводниковых пластин для формирования нагревателей 30 доступен широкий спектр вариантов выбора тонкопленочного материала. В одном примере каждый из нагревателей 30 имеет относительно большое рассеяние тепла на единицу площади, высокую температурную стабильность (TCR<1000 млн^-1/°C) и тесную связь выработки тепла с окружающей средой и термодатчиком. Подходящие материалы могут представлять собой тугоплавкие металлы и их соответствующие сплавы, такие как тантал и его сплавы и вольфрам и его сплавы, помимо прочего; однако также могут использоваться другие теплорассеивающие устройства, такие как на основе легированного кремния или поликристаллического кремния.

[00048] Датчики 34 могут представлять собой отдельные считывающие элементы, разнесенные по длине полоски 26. Каждый из датчиков 34 находится достаточно близко к соответствующему нагревателю 30, так что датчик 34 может регистрировать или реагировать на перенос тепла из ассоциированного или соответствующего нагревателя 30. Каждый из датчиков 34 выводит сигнал, который указывает или отражает количество тепла, переносимого в конкретный датчик 34 в соответствии и согласно импульсу тепла из ассоциированного нагревателя 30. Количество тепла, переносимого в ассоциированный датчик 34, будет варьироваться в зависимости от носителя, через который переносится тепло, до достижения датчика 34. Например, жидкость имеет более высокую теплоемкость, чем воздух, так что она будет снижать температуру, зарегистрированную датчиком 34. Как результат, разности между сигналами от датчиков 34 указывают на уровень жидкости 42 в емкости 40.

[00049] В одном примере каждый из датчиков 34 представляет собой диод, который имеет характерный температурный отклик. Например, в одном примере каждый из датчиков 34 содержит диод с p-n-переходом. В других примерах могут использоваться другие диоды, либо могут использоваться другие датчики температуры.

[00050] В проиллюстрированном примере нагреватели 30 и датчики 34 поддерживаются полоской 26 таким образом, что они чередуются или перемежаются относительно друг друга по длине полоски 26. Для целей этого раскрытия термин "держатель/поддерживать" или "поддерживаемый" относительно нагревателей 30 и/или датчиков 34 и полоски 26 указывает на то, что нагреватели 30 и/или датчики 34 переносятся полоской 26 таким образом, что полоска 26, нагреватели 20 и датчики 34 образуют единый объединенный узел. Такие нагреватели 30 и датчики 34 могут поддерживаться снаружи либо в пределах и внутри полоски 26. Для целей этого раскрытия термин "чередующийся" или "перемежающийся" указывает на то, что два элемента чередуются относительно друг друга. Например, чередующиеся нагреватели 30 и датчики 34 могут содержать первый нагреватель, за которым следует первый датчик, за которым следует второй нагреватель, за которым следует второй датчик и т.д.

[00051] В одном примере отдельный нагреватель 30 может испускать импульсы тепла, которые должны считываться несколькими датчиками 34 рядом с этим отдельным нагревателем 30. В одном примере каждый датчик 34 разнесен не более чем на 20 мкм от отдельного нагревателя 30. В одном примере датчики 34 имеют минимальную одномерную плотность вдоль полоски 26 по меньшей мере 80 датчиков 34 на дюйм (по меньшей мере 40 датчиков 34 на сантиметр). В некоторых примерах может быть предусмотрено по меньшей мере 100 датчиков 34 на дюйм вдоль полоски 26. Одномерная плотность включает в себя число датчиков 34 на единицу измерения в направлении по длине полоски 26, причем протяжение полоски 26, простирающееся на различные глубины, задает разрешение считывания по глубине или по уровню жидкости для интерфейса 24 считывания уровня жидкости. В других примерах датчики 34 имеют другие одномерные плотности вдоль полоски 26. Например, в другом примере датчики 34 имеют одномерную плотность вдоль полоски 26 по меньшей мере 10 датчиков на дюйм. В других примерах датчики 34 могут иметь одномерную плотность вдоль полоски 26 порядка 1000 датчиков на дюйм (400 датчиков на сантиметр) или более.

[00052] В некоторых примерах вертикальная плотность или число датчиков 34 на вертикальный сантиметр или дюйм может варьироваться по длине по вертикали или продольной длине полоски 26. Фиг.1B иллюстрирует примерную полоску 126 датчиков, имеющую варьирующуюся плотность датчиков 34 вдоль своего главного размера, т.е. длины. В проиллюстрированном примере полоска 126 датчиков имеет большую плотность датчиков 34 в тех областях вдоль высоты или глубины по вертикали, которые позволяют извлекать выгоду из большей степени разрешения по глубине. В проиллюстрированном примере полоска 126 датчиков имеет нижний участок 127, имеющий первую плотность датчиков 34, и верхний участок 129, имеющий вторую плотность датчиков 34, причем вторая плотность меньше первой плотности. В таком примере полоска 126 датчиков обеспечивает более высокую степень точности или разрешения по мере того, как уровень жидкости 42 в емкости 40 приближается к пустому состоянию. В одном примере нижний участок 127 имеет плотность по меньшей мере 40 датчиков 34 на сантиметр, в то время как верхний участок 129 имеет плотность менее 10 датчиков на сантиметр и в одном примере четыре датчика 34 на сантиметр. В еще других примерах верхний участок или средний участок полоски 126 датчиков альтернативно может иметь большую плотность датчиков по сравнению с другими участками полоски 126 датчиков.

[00053] Каждый из нагревателей 30 и каждый из датчиков 34 может избирательно приводиться в действие под управлением контроллера. В одном примере контроллер составляет часть полоски 26 или поддерживается ей. В другом примере контроллер является удаленным контроллером, электрически соединенным с нагревателями 30 на полоске 26. В одном примере интерфейс 24 считывания уровня жидкости представляет собой отдельный компонент от контроллера, что упрощает замену интерфейса 24 считывания уровня жидкости или упрощает управление несколькими интерфейсами 24 считывания уровня жидкости отдельным контроллером.

[00054] Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций способа 100, который может выполняться с использованием интерфейса считывания уровня жидкости, такого как интерфейс 24 считывания уровня жидкости, для считывания и определения уровня жидкости 42 в емкости 40. Как указывается на этапе 102, нагревателям 30 отправляются управляющие сигналы, обуславливая включение и выключение поднабора нагревателей 30 или каждого из нагревателей 30 для испускания теплового импульса. В одном примере управляющие сигналы отправляются нагревателям 30 таким образом, что нагреватели 30 последовательно приводятся в действие или включаются и выключаются (возбуждаются импульсами) для последовательного испускания импульсов тепла. В одном примере нагреватели 30 последовательно включаются и выключаются по порядку, например, в порядке сверху вниз вдоль полоски 26 или снизу вверх вдоль полоски 26.

[00055] В другом примере нагреватели 30 приводятся в действие на основе операции поиска, при этом контроллер идентифицирует, какой из нагревателей 30 должен первоначально возбуждаться импульсами в попытке уменьшить общее время или общее число нагревателей 30, которые возбуждаются импульсами, чтобы определять уровень жидкости 42 в емкости 40. В одном примере идентификация того, какие нагреватели 30 первоначально возбуждаются импульсами, основана на статистических данных. Например, контроллер обращается к запоминающему устройству для получения данных относительно последнего считанного уровня жидкости 42 в емкости 40 и возбуждения импульсами тех нагревателей 30, которые наиболее близки к последнему считанному уровню жидкости 42, перед возбуждением импульсами других нагревателей 30, более удаленных от последнего считанного уровня жидкости 42.

[00056] В другом примере контроллер прогнозирует текущий уровень жидкости 42 в емкости 40, исходя из полученного последнего считанного уровня жидкости 42, и возбуждает импульсами те нагреватели 30, которые близки к прогнозируемому текущему уровню жидкости 42 в емкости 40, и не возбуждает импульсами другие нагреватели 30, более удаленные от прогнозируемого текущего уровня жидкости 42. В одном примере прогнозируемый текущий уровень жидкости 42 основан на последнем считанном уровне жидкости 42 и промежутке времени с момента последнего считывания уровня жидкости 42. В другом примере прогнозируемый текущий уровень жидкости 42 основан на последнем считанном уровне жидкости 42 и данных, указывающих на потребление или отвод жидкости 42 из емкости 40. Например, в обстоятельствах, когда интерфейс 24 считывания уровня жидкости считывает объем чернил в системе подачи чернил, прогнозируемый текущий уровень жидкости 42 может быть основан на последнем считанном уровне жидкости 42 и данных, таких как число напечатанных с использованием чернил страниц и т.п.

[00057] В еще одном другом примере нагреватели 30 могут возбуждаться импульсами последовательно, при этом первоначально возбуждаются импульсами нагреватели 30 рядом с центром диапазона глубины емкости 40, и при этом другие нагреватели 30 возбуждаются импульсами по порядку, исходя из их расстояния от центра диапазона глубины емкости 40. В еще одном другом примере поднаборы нагревателей 30 возбуждаются импульсами параллельно. Например, первый нагреватель и второй нагреватель могут возбуждаться импульсами параллельно, при этом первый нагреватель и второй нагреватель разнесены в достаточной степени друг от друга вдоль полоски 26 таким образом, что тепло, выделяемое первым нагревателем, не переносится или не достигает датчика 34, предназначенного для считывания переноса тепла от второго нагревателя. Параллельное возбуждение импульсами нагревателей 30 может уменьшать общее время определения уровня жидкости 42 в емкости 40.

[00058] В одном примере каждый тепловой импульс имеет длительность по меньшей мере 10 мкс и имеет мощность по меньшей мере 10 мВт. В одном примере каждый тепловой импульс имеет длительность от 1 до 100 мкс и вплоть до миллисекунды. В одном примере каждый тепловой импульс имеет мощность по меньшей мере 10 мВт и вплоть до и включая 10 Вт.

[00059] Как указывается на этапе 104 на фиг.2, для каждого излучаемого импульса ассоциированный датчик 34 считывает перенос тепла из ассоциированного нагревателя 30 в ассоциированный датчик 34. В одном примере каждый датчик 34 приводится в действие, включается или опрашивается после заданного периода времени после импульса тепла из ассоциированного нагревателя 30. Период времени может быть основан на начале импульса, конце импульса или некотором другом значении времени, связанном с синхронизацией импульса. В одном примере каждый датчик 34 считывает тепло, передаваемое из ассоциированного нагревателя 30, начиная по меньшей мере через 10 мкс после окончания теплового импульса из ассоциированного нагревателя 30. В одном примере каждый датчик 34 считывает (воспринимает) тепло, передаваемое из ассоциированного нагревателя 30, начиная через 1000 мкс после окончания теплового импульса из ассоциированного нагревателя 30. В другом примере датчик 34 инициирует считывание тепла после окончания теплового импульса из ассоциированного нагревателя 30 после периода времени, равного длительности теплового импульса, при этом такое считывание происходит в течение периода времени, в два-три раза превышающего длительность теплового импульса. В еще одних других примерах временная задержка между тепловым импульсом и считыванием тепла ассоциированным датчиком 34 может иметь другие значения.

[00060] Как указано этапом 106 на фиг.2, контроллер или другой контроллер определяет уровень жидкости 42 в емкости 40, исходя из считанного переноса тепла от каждого излучаемого импульса. Например, жидкость имеет более высокую теплоемкость, чем воздух, так что она будет снижать температуру, регистрируемую датчиком 34. Если уровень жидкости 42 в емкости 40 такой, что между конкретным нагревателем 30 и его ассоциированным датчиком 34 находится жидкость 42, теплоперенос из конкретного нагревателя 32 в ассоциированный датчик 34 будет меньше по сравнению с ситуациями, когда между конкретным нагревателем 30 и его ассоциированным датчиком 34 находится воздух. Исходя из количества тепла, считываемого ассоциированным датчиком 34 после излучения теплового импульса ассоциированным нагревателем 30, контроллер определяет, находится ли между конкретным нагревателем 30 и ассоциированным датчиком 34 воздух или жидкость. С использованием этого определения и известного местоположения нагревателя 30 и/или датчика 34 вдоль полоски 26 и относительного позиционирования полоски 26 относительно дна емкости 40, контроллер определяет уровень жидкости 42 в емкости 40. Исходя из определенного уровня жидкости 42 в емкости 40 и характеристик емкости 40, контроллер дополнительно может определять фактическую емкость или объем жидкости, остающейся в емкости 40.

[00061] В одном примере контроллер определяет уровень жидкости 42 в емкости 40 путем обращения к справочной таблице, сохраненной в запоминающем устройстве, при этом вид таблицы ассоциирует различные сигналы от датчиков 34 с разными уровнями жидкости 42 в емкости 40. В еще одном другом примере контроллер определяет уровень жидкости 42 в емкости 40 путем использования сигналов от датчиков 34 в качестве вводного сигнала.

[00062] В некоторых примерах способ 100 и интерфейс 24 считывания уровня жидкости могут использоваться не только для определения самого верхнего уровня или верхней поверхности жидкости в емкости 40, но также для определения разных уровней различных жидкостей, параллельно находящихся в емкости 40. Например, вследствие различных плотностей или других свойств, различные жидкости могут наслаиваться поверх друг друга при параллельном нахождении в единственной емкости 40. Каждая из таких различных жидкостей может иметь иной коэффициент теплопереноса. В таком применении способ 100 и интерфейс 24 считывания уровня жидкости могут использоваться для идентификации того, где в пределах емкости 40 заканчивается слой первой жидкости и где начинается слой второй другой жидкости, располагающейся над или под первой жидкостью.

[00063] В одном примере определенный уровень (или уровни) жидкости в емкости 40 и/или определенный объем или количество жидкости в емкости 40 выводятся через дисплей или звуковое устройство. В еще одних других примерах определенный уровень жидкости 42 или объем жидкости используется в качестве основы для инициирования оповещения, предупреждения и т.п. пользователю. В некоторых примерах определенный уровень жидкости 42 или объем жидкости используется для инициирования автоматического нового заказа пополняемой жидкости или закрытия клапана для прекращения притока жидкости в емкость 40. Например, в принтерах определенный уровень жидкости 42 в емкости 40 может автоматически инициировать новый заказ на сменный картридж с чернилами или сменную систему подачи чернил.

[00064] Фиг.3 является схемой системы 220 считывания уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. Система 220 считывания уровня жидкости включает в себя держатель 222, интерфейс 24 считывания уровня жидкости, электрическое межкомпонентное соединение 226, контроллер 230 и дисплей 232. Держатель 222 имеет структуру, которая поддерживает полоску 26. В одном примере держатель 222 представляет собой полоску, сформированную из либо включающую в себя полимер, стекло или другой материал. В одном примере держатель 222 имеет заглубленные электрические дорожки или проводники. Например, держатель 222 может включать в себя композиционный материал, имеющий стеклотканое полотно со связующим на основе эпоксидной смолы. В одном примере держатель 222 представляет собой стеклоармированный эпоксидный многослойный лист, трубку, стержень или печатную плату.

[00065] Вышеописанный интерфейс 24 считывания уровня жидкости простирается по длине держателя 222. В одном примере интерфейс 24 считывания уровня жидкости приклеивается, присоединяется или иным образом прикрепляется к держателю 222.

[00066] Электрическое межкомпонентное соединение 226 представляет собой интерфейс, с помощью которого в контроллер 230 передаются сигналы от датчиков 34 (показаны на фиг.1) интерфейса 24 считывания уровня жидкости. В одном примере электрическое межкомпонентное соединение 226 имеет электрические контактные площадки 236. В других примерах электрическое межкомпонентное соединение 226 может иметь другие формы. Электрическое межкомпонентное соединение 226, держатель 222 и полоска 24 совместно формируют датчик 200 уровня жидкости, который может быть включен в и закреплен как часть емкости контейнера для жидкости, либо может представлять собой отдельное портативное измерительное устройство, которое может вручную вставляться в различные контейнеры или емкости для жидкости.

[00067] Контроллер 230 включает в себя блок 240 обработки и ассоциированный энергонезависимый считываемый компьютером носитель или запоминающее устройство 242. В одном примере контроллер 230 является отдельным от датчика 200 уровня жидкости. В других примерах контроллер 230 включен в качестве части датчика 200 уровня жидкости. Блок 240 обработки хранит инструкции, содержащиеся в запоминающем устройстве 242. Для целей этой заявки термин "блок обработки" относится к блоку обработки, который выполняет последовательности инструкций, содержащихся в запоминающем устройстве. Выполнение последовательностей инструкций вызывает выполнение узлом обработки таких операций, как формирование управляющих сигналов. Инструкции могут загружаться в оперативное запоминающее устройство (RAM) для выполнения узлом обработки из постоянного запоминающего устройства (ROM), устройства хранения данных большой емкости или некоторого другого постоянного хранилища. В других примерах для реализации описанных функций вместо или в комбинации с инструкциями может использоваться аппаратно-реализованная цепь. Например, контроллер 230 может быть воплощен в качестве части по меньшей мере одной специализированной интегральной схемы (ASIC). Если в явной форме не указано иное, контроллер не ограничен ни какой-либо конкретной комбинацией аппаратной схемы и программного обеспечения, ни конкретными источниками для инструкций, выполняемых узлом обработки.

[00068] Блок 240 обработки, следуя инструкциям, содержащимся в запоминающем устройстве 242, осуществляет способ 100, показанный и описанный выше относительно фиг.2. Процессор 240, следуя инструкциям, предоставленным в запоминающем устройстве 242, избирательно возбуждает импульсами нагреватели 30. Процессор 240, следуя инструкциям, предоставленным в запоминающем устройстве 242, получает сигналы данных от датчиков 34 либо в сигналах данных указывает на рассеяние тепла от импульсов и перенос тепла в датчики 34. Процессор 240, следуя инструкциям, предоставленным в запоминающем устройстве 242, определяет уровень жидкости 42 в емкости 40, исходя из сигналов от датчиков 34. Как отмечено выше, в некоторых примерах контроллер 230 дополнительно может определять количество или объем жидкости с использованием характеристик емкости или камеры, содержащей жидкость.

[00069] В одном примере дисплей 232 принимает сигналы от контроллера 230 и представляет видимую информацию, исходя из определенного уровня жидкости 42 и/или определенного объема или количества жидкости в емкости 40. В одном примере дисплей 232 представляет символ или другое графическое объект, иллюстрирующий процентную долю емкости 40, на которую она заполнена жидкостью 42. В другом примере дисплей 232 представляет буквенно-цифровой индикатор уровня жидкости 42 или процента емкости 40, на который она заполнена жидкостью 42, или на который она опустошена от жидкости 42. В еще одном другом примере дисплей 232 представляет оповещение или состояние "допустимо", исходя из определенного уровня жидкости 42 в емкости 40. В еще одних других примерах дисплей 232 может быть исключен, при этом определенный уровень жидкости 42 в емкости 40 используется для автоматического инициирования такого события, как новый заказ пополняемой жидкости, приведение в действие клапана для добавления жидкости 42 в емкость 40 или приведение в действие клапана для завершения текущего добавления жидкости 42 в емкость 4.

[00070] Фиг.4 является схемой системы 310 подачи жидкости, включающей в себя систему 220 считывания уровня жидкости по фиг.3, по одному примеру описанных здесь принципов. Система 310 подачи жидкости включает в себя контейнер 312 для жидкости, камеру 314 и порты 316 для текучей среды или жидкости. Контейнер 312 ограничивает камеру 314. Камера 314 формирует примерную емкость 40, в которой содержится жидкость 42. Как показано фиг.4, держатель 222 и интерфейс 24 считывания уровня жидкости выступают в камеру 314 с нижней стороны камеры 314, упрощая определения уровня жидкости по мере того, как камера 314 приближается к полностью пустому состоянию. В других примерах держатель 222 интерфейса 24 считывания уровня жидкости альтернативно может быть подвешен с верха камеры 314.

[00071] Порты 316 для жидкости включают в себя проходы для жидкости, с помощью которых жидкость 42 из пределов камеры 314 доставляется или направляется внешнему получателю. В одном примере порты 316 для жидкости имеют клапан или другой механизм, упрощающий избирательный выпуск жидкости 42 из камеры 314. В одном примере система 310 подачи жидкости представляет собой систему внеосевой подачи чернил для системы печати. В другом примере система 310 подачи жидкости дополнительно имеет печатающую головку 320, которая соединена по текучей среде с камерой 314 и принимает жидкость 42 из камеры 314 через интерфейс 24 считывания уровня жидкости. Для целей этого раскрытия термин "соединяться по текучей среде" указывает на то, что две или более емкостей для передачи текучей среды соединены непосредственно друг с другом или соединены друг с другом с помощью промежуточных емкостей или пространств так, что текучая среда может перетекать из одной емкости в другую емкость.

[00072] В примере, проиллюстрированном на фиг.4, связь между контроллером 230, который является удаленным или отдельным от системы подачи жидкости, упрощается через проводной разъем 324, такой как разъем по стандарту универсальной последовательной шины или другой тип разъема. Контроллер 230 и дисплей 232 работают так, как описано выше.

[00073] Фиг.5 является схемой системы 410 подачи жидкости, включающей в себя систему 220 считывания уровня жидкости по фиг.3 по одному примеру описанных здесь принципов. Система 410 подачи жидкости аналогична системе 310 подачи жидкости за исключением того, что система 410 подачи жидкости имеет порт 416 для жидкости вместо порта 316 для жидкости. Порт 416 для жидкости аналогичен порту 316 для жидкости за исключением того, что порт 416 для жидкости предусмотрен в крышке 426 выше камеры 314 контейнера 312. Остальные компоненты системы 410 подачи жидкости, которые соответствуют компонентам системы 310, пронумерованы аналогично.

[00074] Фиг.6-8 иллюстрируют датчик 500 уровня жидкости, который представляет собой один пример датчика 200 уровня жидкости по примерам описанных здесь принципов. В частности, фиг.6 является схемой участка интерфейса 224 считывания уровня жидкости, фиг.7 является схемой цепи датчика 500 уровня жидкости, а фиг.8 является видом в сечении интерфейса 224 считывания уровня жидкости по фиг.6, взятом вдоль линии 8-8. Как показано на фиг.6, интерфейс 224 считывания уровня жидкости аналогичен вышеописанному интерфейсу 24 считывания уровня жидкости тем, что интерфейс 224 считывания уровня жидкости имеет полоску 26, которая поддерживает последовательность нагревателей 530 и последовательность датчиков 534 температуры. В проиллюстрированном примере нагреватели 530 и датчики 534 температуры чередуются или перемежаются по длине L полоски 26, при этом длина L является главным размером полоски 26, простирающейся на различные глубины, когда используется датчик 500 уровня жидкости. В проиллюстрированном примере каждый датчик 534 разнесен от своего ассоциированного или соответствующего нагревателя 530 на расстояние S разнесения, измеренное в направлении по длине L, меньшее или равное 20 мкм и, номинально, 10 мкм. В проиллюстрированном примере датчики 534 и их ассоциированные нагреватели 530 размещены попарно, при этом нагреватели 530 из смежных пар отстают друг от друга на расстояние D, измеренное в направлении по длине L, по меньшей мере 25 мкм для уменьшения тепловых перекрестных помех между последовательными нагревателями. В одном примере последовательные нагреватели 530 отстают друг от друга на расстояние D между 25 мкм и 2500 мкм и, номинально, 100 мкм.

[00075] Как показано на фиг.7, в проиллюстрированном примере нагреватели 530 могут представлять собой электрический резистор 550, который может избирательно включаться и выключаться через избирательное приведение в действие транзистора 552. Каждый датчик 534 может представлять собой диод 560. В одном примере диод 560, служащий в качестве датчика температуры, представляет собой диод с p-n-переходом. Каждый диод 560 имеет характеристический отклик на изменения температуры. В частности, каждый диод 560 имеет прямое напряжение, которое изменяется в ответ на изменения температуры. Диод 560 демонстрирует почти линейную взаимосвязь между температурой и приложенным напряжением. Поскольку датчики 530 температуры включают в себя диоды или полупроводниковые переходы, датчик 500 имеет низкую стоимость, и они могут изготавливаться на полоске 26 с использованием технологий изготовления полупроводников.

[00076] Фиг.8 является видом в сечении участка одного примера датчика 500 уровня жидкости. В проиллюстрированном примере полоска 26 поддерживается держателем 222 (описан выше). В одном примере полоска 26 является кремниевой, в то время как держатель 222 содержит полимер или пластмассу. В проиллюстрированном примере нагреватель 530 представляет собой нагреватель на основе поликристаллического кремния, который поддерживается полоской 26, но отделен от полоски 26 электроизолирующим слоем 562, таким как слой диоксида кремния. В проиллюстрированном примере нагреватель 530 дополнительно инкапсулирован внешним пассивирующим слоем 564, который препятствует контакту между нагревателем 530 и считываемой жидкостью. Пассивирующий слой 564 защищает нагреватель 530 и датчики 534 от повреждения, которое в ином случае возникало бы в результате коррозионного контакта со считываемой жидкостью или чернилами. В одном примере внешний пассивирующий слой 564 представляет собой карбид и/или тетраэтилортосиликат (TEOS) кремния. В других примерах слои 562, 564 могут быть исключены или могут быть сформированы из других материалов.

[00077] Как показано на фиг.7 и 8, конструкция датчика 500 уровня жидкости создает различные слои или барьеры, обеспечивающие дополнительные тепловые сопротивления R. Импульс тепла, выделяемого нагревателем 530, передается через такие тепловые сопротивления в ассоциированный датчик 534. Скорость, с которой тепло из конкретного нагревателя 530 передается в ассоциированный датчик 534, варьируется в зависимости от того, ограничен ли конкретный нагреватель 530 воздухом 41 или жидкостью 42. Сигналы от датчика 534 будут варьироваться в зависимости от того, передаются ли они через воздух 41 или через жидкость 42. Для определения текущего уровня жидкости в емкости используются разностные сигналы.

[00078] Фиг.9A, 9B и 9C являются видами интерфейсов 624 и 644 считывания уровня жидкости, которые представляют собой другие примеры интерфейса 24 считывания уровня жидкости. На фиг.9A нагреватели 30 и датчики 34 размещены в парах, помеченных как 0, 1, 2, …, N. Интерфейс 624 считывания уровня жидкости аналогичен интерфейсу 24 считывания уровня жидкости за исключением того, что вместо перемежения или чередования вертикально по длине полоски 26, нагреватели 30 и датчики 34 размещены в матрице по парам бок о бок вертикально по длине полоски 26.

[00079] Фиг.9B и 9C являются видами интерфейса 644 считывания уровня жидкости, другого примера интерфейса 24 считывания уровня жидкости. Интерфейс 644 считывания уровня жидкости аналогичен интерфейсу 24 считывания уровня жидкости за исключением того, что нагреватели 30 и датчики 34 размещены в матрице по пакетам, вертикально разнесенным по длине полоски 26. Фиг.9C является видом в сечении интерфейса 644 считывания уровня жидкости, взятом вдоль линии 9C-9C, дополнительно иллюстрирующим пакетную компоновку пар нагревателей 30 и датчиков 34.

[00080] Фиг.9A-9C дополнительно иллюстрируют пример возбуждения импульсами нагревателя 30 пары 1 нагреватель/датчик и последующего рассеяния тепла через смежные материалы. На фиг.9A-9C температура или интенсивность тепла рассеивается или уменьшается по мере того, как тепло перемещается еще дальше от источника тепла, т.е. нагревателя 30 пары 1 нагреватель/датчик. Рассеяние тепла проиллюстрировано путем изменения перекрестной штриховки на фиг.9A-9C.

[00081] Фиг.10 является графиком, иллюстрирующим различные считываемые температурные отклики во времени на импульс нагревателя по одному примеру описанных здесь принципов. Фиг.10 иллюстрирует пару синхронизированных по времени графиков примерного возбуждения импульсами, показанного на фиг.9A-9C. Фиг.10 иллюстрирует взаимосвязь между возбуждением импульсами нагревателя 30 пары 1 нагреватель/датчик и откликом во времени датчиков 34 пар 0, 1 и 2 нагреватель/датчик. Как показано на фиг.10, отклик каждого из датчиков 34 каждой пары 0, 1 и 2 варьируется в зависимости от того, воздух или жидкость находится поверх или рядом с соответствующей парой 0, 1 и 2 нагреватель/датчик. Характерная кривая неустановившегося режима и величина масштабируются по-разному в присутствии воздуха по сравнению с присутствием жидкости. Как результат, сигналы от интерфейса 644 считывания уровня жидкости, а также из других интерфейсов, таких как интерфейсы 24 и 624 считывания уровня жидкости, указывают на уровень жидкости 42 в емкости 40.

[00082] В одном примере контроллер, такой как вышеописанный контроллер 230, определяет уровень жидкости в считываемой емкости путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 пары и сравнения величины температуры, считываемой с датчика 34 идентичной пары, относительно параметров возбуждения импульсами нагревателя 30, с определением того, жидкость 42 или воздух 41 находится рядом с отдельной парой нагреватель/датчик. Контроллер 230 выполняет такое возбуждение импульсами и считывание для каждой пары из матрицы до тех пор, пока уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 не будет найден или идентифицирован. Например, контроллер 230 может сначала возбудить импульсами нагреватель 30 пары 0 и сравнить считанную температуру, предоставленную датчиком 34 пары 0, с заданным пороговым значением. После этого контроллер 230 может возбудить импульсами нагреватель 30 пары 1 и сравнить считанную температуру, предоставленную датчиком 34 пары 1, с заданным пороговым значением. Этот процесс повторяется до тех пор, пока уровень жидкости 42 не будет найден или идентифицирован.

[00083] В другом примере контроллер, такой как вышеописанный контроллер 230, определяет уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 пары и сравнения нескольких величин температуры, считываемых датчиками 34 нескольких пар. Например, контроллер 230 может возбудить импульсами нагреватель 30 пары 1 и после этого сравнить температуру, считанную датчиком 34 пары 1, температуру, считанную датчиком 34 пары 0, температуру, считанную датчиком 34 пары 2, и т.д., причем каждая температура является результатом возбуждения импульсами нагревателя 30 пары 1. В одном примере контроллер может использовать анализ нескольких величин температуры от различных датчиков 34 вертикально вдоль интерфейса 24 считывания уровня жидкости, получающихся в результате одиночного импульса тепла, для определения того, жидкость 42 или воздух 41 находится рядом с парой нагреватель/датчик, имеющей нагреватель 30, который возбуждался импульсами. В таком примере контроллер 230 выполняет такое возбуждение импульсами и считывание путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 каждой пары из матрицы и анализа результирующих соответствующих нескольких различных величин температуры до тех пор, пока уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 не будет найден или идентифицирован.

[00084] В другом примере контроллер может определять уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 на основе разностей нескольких величин температуры вертикально вдоль интерфейса 24 считывания уровня жидкости, получающихся в результате единственного теплового импульса. Например, если величина температуры конкретного датчика 34 резко изменяется относительно величины температуры смежного датчика 34, резкое изменение может указывать на то, что уровень жидкости 42 находится на или между двумя датчиками 34. В одном примере контроллер может сравнивать разности между величинами температуры смежных датчиков 34 с предварительно заданным пороговым значением для определения того, находится либо нет уровень жидкости 42 на или между известными вертикальными местоположениями двух датчиков 34.

[00085] В еще одних других примерах контроллер, такой как вышеописанный контроллер 230, определяет уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40, исходя из профиля температурной кривой переходного режима на основе сигналов от единственного датчика 34 или нескольких температурных кривых переходного режима на основе сигналов от нескольких датчиков 34. В одном примере контроллер, такой как вышеописанный контроллер 230, определяет уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 пары и сравнения температурной кривой переходного режима, образованной с помощью датчика 34 той же самой пары, относительно предварительно заданного порогового значения или предварительно заданной кривой для определения того, жидкость 42 или воздух 41 находится рядом с отдельной парой нагреватель/датчик. Контроллер 230 выполняет такое возбуждение импульсами и считывание для каждой пары из матрицы до тех пор, пока уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 не будет найден или идентифицирован. Например, контроллер 230 может сначала возбудить импульсами нагреватель 30 пары 0 и сравнить результирующую температурную кривую переходного режима, образованную с помощью датчика 34 пары 0, с заданным пороговым значением или предварительно заданной кривой сравнения. После этого контроллер 230 может возбудить импульсами нагреватель 30 пары 1 и сравнить результирующую температурную кривую переходного режима, образованную с помощью датчика 34 пары 1, с заданным пороговым значением или предварительно заданной кривой сравнения. Этот процесс повторяется до тех пор, пока уровень жидкости 42 не будет найден или идентифицирован.

[00086] В другом примере контроллер, такой как вышеописанный контроллер 230, определяет уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 пары и сравнения нескольких температурных кривых переходного режима, образованную с помощью датчиков нескольких пар. Например, контроллер 230 может возбудить импульсами нагреватель 30 пары 1 и после этого сравнить результирующую температурную кривую переходного режима, образованную с помощью датчика 34 пары 1, результирующую температурную кривую переходного режима, образованную с помощью датчика 34 пары 0, результирующую температурную кривую переходного режима, образованную с помощью датчика 34 пары 2 и т.д., причем каждая температурная кривая переходного режима является результатом возбуждения импульсами нагревателя 30 пары 1. В одном примере контроллер может использовать анализ нескольких температурных кривых переходного режима от различных датчиков 34 вертикально вдоль интерфейса 24 считывания уровня жидкости, получающихся в результате одиночного импульса тепла, для определения того, жидкость 42 или воздух 41 находится рядом с парой нагреватель/датчик, имеющей нагреватель 30, который возбуждали импульсами. В таком примере контроллер 230 выполняет такое возбуждение импульсами и считывание путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя 30 каждой пары из матрицы и анализа результирующих соответствующих нескольких различных температурных кривых переходного режима до тех пор, пока уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 не будет найден или идентифицирован.

[00087] В другом примере контроллер может определять уровень жидкости 42 в считываемой емкости 40 на основе разностей нескольких температурных кривых переходного режима, образованных с помощью различных датчиков 34 вертикально вдоль интерфейса 24 считывания уровня жидкости, получающихся в результате единственного теплового импульса. Например, если температурная кривая переходного режима конкретного датчика 34 резко изменяется относительно температурной кривой переходного режима смежного датчика 34, резкое изменение может указывать на то, что уровень жидкости 42 находится на или между двумя датчиками 34. В одном примере контроллер может сравнивать разности между температурными кривыми переходного режима смежных датчиков 34 с предварительно заданным пороговым значением для определения того, находится ли уровень жидкости 42 на или между известными вертикальными местоположениями двух датчиков 34.

[00088] Фиг.11 и 12 являются схемами датчика 700 уровня жидкости, который представляет собой пример датчика 500 уровня жидкости, по одному примеру описанных здесь принципов. Датчик 700 уровня жидкости включает в себя держатель 722, интерфейс 224 считывания уровня жидкости, электрический интерфейс 726, драйвер 728 и втулку 730. Держатель 722 аналогичен вышеописанному держателю 222. В проиллюстрированном примере держатель 722 представляет собой формованный полимер. В других примерах держатель 722 может содержать стекло или другие материалы.

[00089] Выше описан интерфейс 224 считывания уровня жидкости. Интерфейс 224 считывания уровня жидкости присоединяют, приклеивают или иным образом прикрепляют к поверхности держателя 722 вдоль длины держателя 722. Держатель 722 может формироваться из либо содержать стекло, полимеры, FR4 (стеклотекстолит) или другие материалы.

[00090] Электрическое межкомпонентное соединение 226 включает в себя печатную плату, имеющую электрические контактные площадки 236 для выполнения электрического соединения с контроллером 230 (описан выше относительно фиг.3-5). В проиллюстрированном примере электрическое межкомпонентное соединение 226 присоединяют или иным образом прикрепляют к держателю 722. Электрическое межкомпонентное соединение 226 электрически подключено к драйверу 728, а также нагревателям 530 и датчикам 534 интерфейса 224 считывания уровня жидкости. Драйвер 728 может представлять собой специализированную интегральную схему (ASIC), которая возбуждает нагреватели 530 и датчики 534 в ответ на сигналы, принимаемые через электрическое межкомпонентное соединение 726. В других примерах возбуждением нагревателей 530 и считыванием с помощью датчиков 534 можно попеременно управлять посредством полностью интегрированной цепью возбуждения вместо ASIC.

[00091] Втулка 730 простирается вокруг держателя 722. Втулка 730 служит в качестве интеграционного интерфейса подачи между держателем 722 и контейнером для жидкости, в котором датчик 700 используется для регистрации уровня жидкости 42 в емкости 40. В некоторых примерах втулка 730 обеспечивает жидкостное уплотнение, разделяя жидкость 42, содержащуюся в емкости 40, которая считывается, и электрическое межкомпонентное соединение 726. Как показано на фиг.11, в некоторых примерах драйвер 728, а также электрические соединения между драйвером 728, интерфейсом 224 считывания уровня жидкости и электрическим межкомпонентным соединением 726 дополнительно покрыты защитным, электроизолирующим проводное соединение адгезивом или оболочкой 735, такой как слой эпоксидного формовочного соединения.

[00092] Фиг.13-15 являются видами датчика 800 уровня жидкости, другого примера датчика 500 уровня жидкости, по одному примеру описанных здесь принципов. Датчик 800 уровня жидкости аналогичен датчику 700 уровня жидкости за исключением того, что датчик 800 уровня жидкости включает в себя держатель 822 вместо держателя 722 и исключает электрическое межкомпонентное соединение 726. Держатель 822 представляет собой печатную плату или другую структуру, имеющую заглубленные электрические дорожки и контактные площадки для упрощения электрического соединения между различными электронными компонентами, смонтированными на держателе 822. В одном примере держатель 822 представляет собой композиционный материал из стеклотканого полотна со связующим на основе эпоксидной смолы. В одном примере держатель 822 представляет собой стеклоармированный эпоксидный многослойный лист, трубку, стержень или печатную плату, такую как печатную FR4-плату (стеклотекстолитовую плату).

[00093] Как показано на фиг.14 и 15, интерфейс 224 считывания уровня жидкости легко присоединяется к держателю 822 адгезивом 831 для крепления кристалла. Интерфейс 224 считывания уровня жидкости дополнительно проводным образом соединяется с выводом драйвера 728, а электрические контактные площадки 836 предусматриваются в качестве части держателя 822. Оболочка 735 перекрывает или покрывает проводные соединения между интерфейсом 224 считывания уровня жидкости, драйвером 728 и электрическими контактными площадками 836. Как показано на фиг.13, втулка 730 позиционируется около оболочки 735 между нижним концом интерфейса 224 считывания уровня жидкости и электрическими контактными площадками 836.

[00094] Фиг.16, 17 и 18A-18E иллюстрируют формирование датчика 800 уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. В частности, фиг.16 иллюстрирует способ 900 формирования датчика 800 уровня жидкости. Как указывается на этапе 902, интерфейс 224 считывания уровня жидкости прикрепляют к держателю 822. Как указывается на этапе 904, драйвер 728 также прикрепляют к держателю 822. Фиг.18A иллюстрирует держатель 822 до прикрепления интерфейса 224 считывания уровня жидкости и драйвера 728. Фиг.18B иллюстрирует датчик 800 уровня жидкости после прикрепления интерфейса 224 считывания уровня жидкости и драйвера 728 (показан на фиг.14) с помощью слоя адгезива 831. В одном примере слой адгезива 831 отпечатывают на держателе 822 для точного размещения адгезива 831. В одном примере прикрепление интерфейса 824 считывания уровня жидкости и драйвера 728 дополнительно включает в себя отверждение адгезива.

[00095] Как указывается на этапе 906 по фиг.16, интерфейс 224 считывания уровня жидкости присоединяется с помощью проводного соединения к электрическим контактным площадкам 836 держателя 822, служащего в качестве электрического межкомпонентного соединения. Как указывается на этапе 908 на фиг.16, проводные соединения 841, показанные на фиг.18C, затем инкапсулируются оболочкой 735. В одном примере оболочка 735 отверждается. Как показано на фиг.17, в одном примере несколько датчиков 800 уровня жидкости могут формироваться в качестве части единственной панели 841. Например, единственная FR4-панель, имеющая электропроводящие дорожки и контактные площадки для нескольких датчиков 800 уровня жидкости, может использоваться в качестве подложки, на которой могут быть сформированы интерфейсы 224 считывания уровня жидкости, драйверы 728 и оболочка 735. Как указывается на этапе 910 по фиг.16, в таком примере отдельные датчики 800 уровня жидкости отделяются от панели. Как проиллюстрировано фиг.18E, в применениях, в которых датчик 800 уровня жидкости должен быть включен в качестве части подачи жидкости или текучей среды, втулка 730 дополнительно крепится к держателю 822 между проводными соединениями 841 и нижним концом 847 интерфейса 224 считывания уровня жидкости. В одном примере втулка 730 приклеивается к держателю 822 адгезивом, который затем отверждается.

[00096] Фиг.19 является видом сверху датчика 1900 уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. Как описано выше, датчик 1900 уровня жидкости включает в себя держатель 1922. Держатель 1922 может быть аналогичным вышеописанным держателям. Таким образом, держатель 1922 может представлять собой жесткий компонент, такой как печатная плата, который обеспечивает возможность электрического соединения между интерфейсом 1924 считывания уровня жидкости и электрическим межкомпонентным соединением. В конкретном примере держатель 1922 представляет собой печатную плату, которая имеет один сердечник с нанесенным двухслойным покрытием с покрытыми металлом сквозными отверстиями. Такие сквозные отверстия используются для выведения электрических контактных площадок 1936 на ту же самую сторону держателя 1922, как сторона ленточного интерфейса 1924 считывания уровня жидкости.

[00097] В некоторых примерах электрическое межкомпонентное соединение включает в себя ряд электрических контактных площадок 1936, которые могут быть аналогичными вышеописанным электрическим контактным площадкам. Электрическое межкомпонентное соединение, т.е. электрические контактные площадки 1936, собирает данные из ряда считывающих компонентов 1925, которые располагаются на интерфейсе 1924 считывания уровня жидкости.

[00098] В некоторых примерах интерфейс 1924 считывания уровня жидкости представляет собой ленточный кристалл, который имеет большое аспектное отношение. Как описано выше, аспектное отношение описывает взаимосвязь ширины и длины интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. В этом примере интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может иметь аспектное отношение по меньшей мере 1:50. Другими словами, длина интерфейса 1924 считывания уровня жидкости может в 50 раз превышать ширину интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. В дополнительном примере аспектное отношение, т.е. отношение ширины к длине может составлять по меньшей мере 1:80. В еще одном примере аспектное отношение, т.е. отношение ширины к длине может составлять по меньшей мере 1:100. Другими словами, ширина интерфейса 1924 считывания уровня жидкости может быть на два порядка величины меньше длины интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. В качестве конкретного числового примера, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может быть менее 220 микрометров в ширину и длиннее 22 миллиметров. В некоторых примерах интерфейс 1924 считывания уровня жидкости представляет собой ленточный кристалл, который является тонким, например, с шириной менее 220 микрометров.

[00099] Использование такого тонкого интерфейса 1924 считывания уровня жидкости обеспечивает улучшенные коэффициенты разделения кремниевых кристаллов, уменьшает или минимизирует затраты на прорезание пазов в кремнии, уменьшает или минимизирует разветвляющие элементы и исключает множество проблем интеграции процессов. Кроме того, ленточный интерфейс 1924 считывания уровня жидкости предлагает точное управление геометрией интерфейса 1924 считывания уровня жидкости, а также считыванием уровня жидкости и импедансным считыванием уровня жидкости. Фиг.19 также иллюстрирует оболочку 735, которая покрывает драйвер 728 и соединение между интерфейсом 1924 считывания уровня жидкости и держателем 1922.

[000100] Драйвер 728 обеспечивает дополнительные функциональности обработки для датчика 1900 уровня жидкости. Например, драйвер 728 может представлять собой специализированную интегральную схему, которая обеспечивает возможность определения того, является ли жидкость в контейнере для жидкости поддельной. Драйвер 728 также может использоваться для возбуждения считывающих компонентов 1925, т.е. вышеописанных нагревателей и датчиков. В этом примере информация, собранная от ряда считывающих компонентов 1925, передается в этот драйвер 728 и затем на электрические контактные площадки 1936.

[00101] Как описано выше, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости включает в себя ряд компонентов 1925-1, 1925-2 считывания уровня жидкости. Для простоты, на фиг.19, проиллюстрировано несколько компонентов 1925-1, 1925-2 считывания уровня жидкости, но компоненты 1925 считывания уровня жидкости могут простираться по длине интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. Следует отметить, что компоненты 1925 считывания уровня жидкости, как проиллюстрировано на по меньшей мере фиг.19, не изображены в масштабе и увеличены, чтобы показать их присутствие на интерфейсе 1924 считывания уровня жидкости. Различные типы компонентов 1925 считывания уровня жидкости используют различные способы считывания для регистрации уровня жидкости в контейнере для жидкости. Например, компоненты 1925 импедансного считывания уровня жидкости регистрируют электрическую емкость жидкости, которой покрыт компонент 1925 считывания уровня жидкости. Поскольку жидкость проводит электричество со скоростью, отличной от воздуха, проводимость между компонентами 1925 считывания уровня жидкости может использоваться для определения того, представляет ли собой проводящая среда воздух или жидкость.

[000102] В одном примере компоненты 1925 считывания уровня жидкости представляют собой компоненты импедансного считывания, которые основываются на различиях в проводимости между воздухом и жидкостью для регистрации уровня жидкости в камере. В другом примере компоненты 1925 считывания уровня жидкости представляют собой компоненты теплового считывания. Примеры компонентов теплового считывания уровня жидкости представляют собой вышеописанные нагреватели и датчики. Интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может представлять собой интерфейс 1924 считывания уровня жидкости высокого разрешения, что означает, что он имеет высокую плотность компонентов 1925 считывания уровня жидкости. Например, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может включать в себя более 80 датчиков на дюйм длины интерфейса 1924 считывания уровня жидкости.

[000103] Фиг.20 является изометрическим видом датчика 1920 уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. Фиг.20 иллюстрирует вышеописанные электрические контактные площадки 1936, держатель 1922 и интерфейс 1924 считывания уровня жидкости. Датчик 1920 уровня жидкости также включает в себя втулку 730, аналогичную той, что описана выше, для герметизации датчика 1900 уровня жидкости относительно контейнера для жидкости, в который вставляется этот датчик 1900 уровня жидкости. Другими словами, втулка 730 служит в качестве интегрирующего интерфейса подачи между держателем 1922 и контейнером для жидкости, в котором датчик 1900 уровня жидкости используется для регистрации уровня жидкости в емкости.

[000104] В некоторых примерах, как проиллюстрировано на фиг.20, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости расположен в пазе 1970 держателя 1922. В ходе изготовления, доставки, сборки и использования датчик 1900 уровня жидкости может подвергаться различным внешним силам, которые могут повреждать в других отношениях незащищенный интерфейс 1924 считывания уровня жидкости. Соответственно, держатель 1922 может иметь паз 1970, ограниченный в нем, чтобы вмещать и механически защищать интерфейс 1924 считывания уровня жидкости.

[000105] Глубина паза 1970 может быть по меньшей мере равна толщине интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. Например, глубина паза 1970 может быть такой, что интерфейс 1924 считывания уровня жидкости углублен по меньшей мере на 200 микрометров ниже поверхности держателя 1922. Хотя выполнена специальная ссылка на конкретное расстояние, на которое интерфейс 1924 считывания уровня жидкости углублен ниже поверхности держателя 1922, глубина паза 1970 может быть меньше. Нанесение интерфейса 1924 считывания уровня жидкости в паз 1970 держателя уменьшает вероятность механического контакта и потенциального повреждения интерфейса 1924 считывания уровня жидкости и ассоциированных компонентов 1925 считывания уровня жидкости.

[000106] Фиг.20 также иллюстрирует оболочку 735. В некоторых примерах оболочку 735 наносят только на участок паза 1970, в частности на участок около драйвера 728. В некоторых примерах драйвер 728 в дополнение к интерфейсу 1924 считывания уровня жидкости располагается в пазе 1970 держателя 1920. Соответственно, оболочка 735 покрывает участок интерфейса 1924 считывания уровня жидкости, драйвер 728 и любую соответствующую схему, соединяя эти компоненты.

[000107] Фиг.21 является видом в поперечном сечении датчика 1900 уровня жидкости по фиг.20 по одному примеру описанных здесь принципов. В частности, фиг.21 является видом в поперечном сечении, взятом вдоль линии A-A по фиг.20. Фиг.21 иллюстрирует интерфейс 1924 считывания уровня жидкости, расположенный в пазе 1970 держателя 1922. Как можно видеть на фиг.21, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости не поднимается над верхней поверхностью держателя 1922. Тем самым гарантируется, что интерфейс 1924 считывания уровня жидкости защищен от механического повреждения.

[000108] Фиг.21 также иллюстрирует оболочку 735, которая располагается поверх по меньшей мере участка интерфейса 1924 считывания уровня жидкости. Как проиллюстрировано на фиг.21, в некоторых примерах оболочку 735 наносят таким образом, чтобы она была заподлицо с верхней поверхностью держателя 1922. За счет расположения оболочки 735 заподлицо с верхней поверхностью держателя 1922, а не ниже или выше ее, упрощается интегрирование втулки 730.

[000109] Паз 1970 может формироваться любым числом способов. Например, как проиллюстрировано на фиг.21, держатель 1922 может включать в себя несколько слоев, в частности, слой 2172 основы и покровный слой 2174. Слой 2172 основы может формироваться имеющим относительно плоскую поверхность, а покровный слой 2174 может иметь отверстие, которое ограничивает паз 1970. В этом примере покровный слой 2174 прикрепляется к слою основы, например, адгезивом 2172. В этом примере интерфейс 1924 считывания уровня жидкости располагается на слое 2172 основы. Покровный слой 2174 может формироваться в качестве предварительно перфорированного многослойного материала, например, из полиимида. В другом примере покровный слой 2174 представляет собой предварительно пропитанный слой. Хотя фиг.21 конкретно иллюстрирует использование нескольких слоев, используемых для ограничения паза 1970, могут использоваться другие способы. Например, паз 1970 может ограничиваться через процесс формования единственного слоя. В еще одном другом примере материал может удаляться из этого единственного слоя, например, посредством фрезерования, лазерного травления или другого процесса для удаления материалов, с формированием паза 1970. Хотя выполнена специальная ссылка на конкретные режимы формирования паза 1970, любой режим может использоваться для формирования паза 1970, который имеет по меньшей мере такую же глубину, как ширина интерфейса 1924 считывания уровня жидкости, с тем, чтобы механически защищать интерфейс 1924 считывания уровня жидкости от контакта в ходе изготовления, доставки, сборки и использования.

[000110] Фиг.22 является блок-схемой последовательности операций способа 2200 формирования датчика 1900 уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. Согласно способу 2200, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением, имеющий ряд компонентов 1925 считывания уровня жидкости, расположенных на нем, прикрепляют (этап 2201) к держателю 1922. В частности, держатель 1922 может иметь ограниченный в нем паз 1970. В одном примере именно в этом пазу 1970 располагается интерфейс 1924 считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением. Расположение интерфейса 1924 считывания уровня жидкости в пазе 1970 обеспечивает защиту от механического повреждения для интерфейса 1924 считывания уровня жидкости и соответствующих компонентов 1925 считывания уровня жидкости. Интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может прикрепляться (этап 2201) к держателю 1922 любым числом способов. Например, адгезив может отпечатываться на держателе 1922, а интерфейс 1924 считывания уровня жидкости затем может размещаться на адгезиве. Когда адгезив отверждается, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости фиксируется на держателе 1922. Хотя выполнена специальная ссылка на печатаемый адгезив, также могут использоваться другие способы.

[000111] Драйвер 728 также прикрепляется к держателю 1922. Как описано выше, драйвер 728, аналогично интерфейсу 1924 считывания уровня жидкости, может располагаться в пазе 1970. Как описано выше, держатель 1922 может управлять работой компонентов 1925 считывания уровня жидкости и также может передавать информацию от компонентов 1925 считывания уровня жидкости в электрические контактные площадки 1936. Аналогично интерфейсу 1924 считывания уровня жидкости, драйвер 728 прикрепляется (этап 503) к держателю 1922 любым числом способов, в том числе с использованием адгезивной печати. В этих примерах после того, как компоненты прикреплены, адгезив отверждается для постоянной фиксации интерфейса 1924 считывания уровня жидкости и драйвера 728 на держателе 1922.

[000112] Согласно способу 2200, компоненты 1925 считывания уровня жидкости и электрические контактные площадки 1936 соединяются между собой через интерфейс 1924 считывания уровня жидкости и драйвер 728, так что может выполняться обмен сигналами между этими компонентами. Например, интерфейс 1924 считывания уровня жидкости может быть с помощью плазмы или проводного соединения связан с электрическими межкомпонентными соединениями 1936.

[000113] Фиг.23 является видом сверху участка датчика уровня жидкости по одному примеру описанных здесь принципов. В частности, фиг.23 иллюстрирует участок датчика уровня жидкости, который включает в себя держатель 1922. Как описано выше, держатель 1922 обеспечивает механическую поддержку и электрическую проводимость для интерфейсов 2324 считывания уровня жидкости. В некоторых примерах держатель поддерживает несколько интерфейсов 2324-1, 2324-2, 2324-3 считывания уровня жидкости. Различные интерфейсы 2324-1, 2324-2, 2324-3 считывания уровня жидкости могут иметь различные характеристики. Например, различные интерфейсы 2324 считывания уровня жидкости могут иметь различные типы считывающих компонентов, а также различные плотности считывающих компонентов. Например, в дополнение к включению компонентов 1925 считывания уровня жидкости, интерфейсы 2324 считывания уровня жидкости могут включать в себя считывающие компоненты, которые измеряют другие свойства жидкости и/или контейнера для жидкости.

[000114] Как описано выше, каждый интерфейс 2324 считывания уровня жидкости может иметь различную плотность считывающих компонентов. Например, по мере того, как уровень жидкости в контейнере для жидкости падает, могут требоваться измерения уровня жидкости с большим разрешением. Соответственно, интерфейс 2324-1 считывания уровня жидкости ближе ко дну контейнера для жидкости может включать в себя большее число считывающих компонентов 1925 на дюйм для обеспечения увеличенного разрешения. Соответственно, срединный интерфейс 2324-2 считывания уровня жидкости может иметь регистрацию уровня жидкости с более низким разрешением, т.е. меньше считывающих компонентов 1925 на дюйм. Еще дополнительно, верхний интерфейс 2324-1 считывания уровня жидкости может иметь еще более низкое разрешение.

[000115] Любой из интерфейсов 2324 считывания уровня жидкости может иметь другие расположенные на нем считывающие компоненты. Например, до использования, но после изготовления и доставки, может быть желательным проверить правильность определенных характеристик контейнера для жидкости, чтобы гарантировать надлежащее функционирование. Например, для гарантирования того, что контейнер для жидкости может надлежащим образом подавать жидкость в систему, в состав могут быть включены тензодатчик, устройство измерения давления, устройство считывания свойств жидкости или датчик температуры. Соответственно, эти компоненты могут быть включены в состав любого из интерфейсов 2324 считывания уровня жидкости, например, верхний интерфейс 2324-1 считывания уровня жидкости.

[000116] В одном примере использование такого устройства для считывания уровня жидкости 1) обеспечивает недорогой, крупносерийный и простой процесс изготовления; 2) защищает небольшую продолговатую полоску; 3) обеспечивает высокопроизводительную платформу для считывания уровня жидкости с высоким разрешением; 4) поддерживает несколько процессов для регистрации уровней жидкости; и 5) приводит к увеличенной удовлетворенности потребителя вследствие повышенной производительности. Однако, предполагается, что раскрытые здесь устройства позволяют разрешать другие проблемы и недостатки в ряде технических областей.

[000117] Вышеприведенное описание представлено, чтобы проиллюстрировать и описать примеры описанных принципов. Это описание не предназначено быть исчерпывающим или ограничивать эти принципы любой точной раскрытой формой. В свете вышеуказанной идеи возможно множество модификаций и разновидностей.

[000118] Дополнительные признаки этого раскрытия могут быть охарактеризованы следующими пунктами.

[000119] Пункт 1. Датчик уровня жидкости, содержащий:

[000120] держатель;

[000121] интерфейс считывания уровня жидкости, расположенный на держателе, причем интерфейс считывания уровня жидкости имеет аспектное отношение по меньшей мере 1:50;

[000122] ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на интерфейсе считывания уровня жидкости, для регистрации уровня жидкости в контейнере для жидкости; и

[000123] электрическое межкомпонентное соединение для вывода данных, собранных от упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости.

[000124] Пункт 2. Датчик по пункту 1, в котором текучая среда представляет собой чернила.

[000125] Пункт 3. Датчик по пункту 1, при этом датчик уровня жидкости расположен в контейнере для жидкости.

[000126] Пункт 4. Датчик по пункту 1, в котором упомянутый ряд компонентов считывания уровня жидкости представляет собой компоненты теплового считывания уровня жидкости.

[000127] Пункт 5. Датчик по пункту 1, в котором упомянутый ряд компонентов считывания уровня жидкости представляют собой компоненты импедансного считывания уровня жидкости.

[000128] Пункт 6. Датчик по пункту 1, при этом датчик расположен в пазе держателя.

[000129] Пункт 7. Датчик по пункту 1, в котором располагаются более 80 компонентов считывания уровня жидкости на дюйм интерфейса считывания уровня жидкости.

[000130] Пункт 8. Способ формирования датчика уровня жидкости, включающий:

[000131] прикрепление интерфейса считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением, имеющего ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на нем, к держателю, при этом интерфейс считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением располагают в пазе держателя;

[000132] прикрепление к держателю драйвера для вывода данных, собранные от упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости; и

[000133] электрическое подключение упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости к драйверу через интерфейс считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением.

[000134] Пункт 9. Способ по пункту 8, при этом паз имеет по меньшей мере такую же глубину, как толщина интерфейса считывания уровня жидкости с большим аспектным отношением.

[000135] Пункт 10. Датчик уровня жидкости, содержащий:

[000136] держатель для:

[000137] обеспечения электрической проводимости между интерфейсом считывания уровня жидкости и электрическим межкомпонентным соединением; и

[000138] обеспечения механической защиты интерфейса считывания уровня жидкости;

[000139] интерфейс считывания уровня жидкости, расположенный в пазе держателя, причем интерфейс считывания уровня жидкости имеет аспектное отношение по меньшей мере 1:50;

[000140] ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на интерфейсе считывания уровня жидкости, для регистрации уровня жидкости в контейнере для жидкости;

[000141] драйвер для вывода данных, собранных от упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости, в электрическое межкомпонентное соединение;

[000142] оболочку, расположенную поверх соединения между интерфейсом считывания уровня жидкости и драйвером;

[000143] электрическое межкомпонентное соединение для вывода данных, собранных от драйвера; и

[000144] втулку для герметизации датчика уровня жидкости относительно контейнера для жидкости, в который вставляется этот датчик уровня жидкости.

[000145] Пункт 11. Датчик по пункту 10, в котором интерфейс считывания уровня жидкости составляет по ширине менее 220 микрометров.

[000146] Пункт 12. Датчик по пункту 10, в котором драйвер предназначен для верификации подлинности контейнера для жидкости, в который вставляется датчик уровня жидкости.

[000147] Пункт 13. Датчик по пункту 10, в котором интерфейс считывания уровня жидкости поддерживает различные типы считывающих компонентов.

[000148] Пункт 14. Датчик по пункту 10, дополнительно содержащий нескольких интерфейсов считывания уровня жидкости, причем каждый интерфейс считывания уровня жидкости имеет различные характеристики.

[000149] Пункт 15. Датчик по пункту 14, в котором упомянутые несколько интерфейсов считывания уровня жидкости имеют различные плотности компонентов считывания уровня жидкости.

Изобретение относится к датчикам для измерения уровня жидкости, например, в системе печати, в картридже с чернилами. Датчик уровня жидкости содержит держатель, интерфейс считывания уровня жидкости, расположенный на держателе, причем длина интерфейса в 50 раз превышает его ширину. Также датчик содержит ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на интерфейсе, для регистрации уровня жидкости в контейнере, и электрическое межкомпонентное соединение для вывода данных. При этом интерфейс содержит полоску, последовательность нагревателей и последовательность датчиков, при этом нагреватели и датчики размещены по парам в матрице из пакетов на полоске, вертикально разнесенных по длине полоски, и каждый из пакетов в матрице из пакетов содержит соответствующий нагреватель и соответствующий датчик, которые находятся один поверх другого в соответствующих различных слоях поверх одной и той же поверхности полоски. Техническим результатом является обеспечение крупносерийного и простого процесса изготовления, создание защищенного небольшого интерфейса, обеспечение высокопроизводительной платформы считывания уровня жидкости с высоким разрешением, поддержание нескольких процессов регистрации уровней жидкости. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Датчик уровня жидкости, содержащий:

держатель;

интерфейс считывания уровня жидкости, расположенный на держателе, причем интерфейс считывания уровня жидкости имеет такое аспектное отношение, что длина интерфейса по меньшей мере в 50 раз превышает его ширину;

ряд компонентов считывания уровня жидкости, расположенных на интерфейсе считывания уровня жидкости, для регистрации уровня жидкости в контейнере для жидкости; и

электрическое межкомпонентное соединение для вывода данных, собранных от упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости;

при этом интерфейс считывания уровня жидкости содержит полоску, последовательность нагревателей и последовательность датчиков, при этом нагреватели и соответствующие датчики размещены по парам в матрице из пакетов на полоске, вертикально разнесенных по длине полоски, и каждый пакет в матрице из пакетов содержит соответствующий нагреватель и соответствующий датчик, которые находятся один поверх другого в соответствующих различных слоях поверх одной и той же поверхности полоски.

2. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором интерфейс считывания уровня жидкости простирается по длине держателя.

3. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором упомянутый ряд компонентов считывания уровня жидкости представляет собой компоненты теплового считывания уровня жидкости.

4. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором нагреватели представляют собой отдельные нагревательные элементы, разнесенные по длине полоски, и каждый из нагревателей находится достаточно близко к датчику, так что испускаемое отдельным нагревателем тепло может считываться относящимся к нему датчиком.

5. Датчик уровня жидкости по п.4, в котором каждый нагреватель может приводиться в действие независимо для испускания тепла независимо от других нагревателей.

6. Датчик уровня жидкости по п.4, в котором каждый нагреватель представляет собой электрический резистор.

7. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором электрическое межкомпонентное соединение представляет собой интерфейс, с помощью которого сигналы от датчиков интерфейса считывания уровня жидкости передаются в отдельный контроллер, предназначенный для определения уровня жидкости в считываемой емкости путем отдельного возбуждения импульсами нагревателя одной из упомянутых пар нагреватель/датчик и сравнения величины температуры, которая считана от датчика той же самой пары, относительно параметров возбуждения импульсами нагревателя с определением того, жидкость или воздух находится рядом с отдельной парой нагреватель/датчик.

8. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором каждый датчик разнесен не более чем на 20 мкм от отдельного нагревателя.

9. Датчик уровня жидкости по п.1, содержащий драйвер, прикрепленный к держателю, для вывода данных, собранных от упомянутого ряда компонентов считывания уровня жидкости, причем ряд компонентов считывания уровня жидкости электрически связан с драйвером через интерфейс считывания уровня жидкости, при этом электрическое межкомпонентное соединение электрически подключено к драйверу, а также нагревателям и датчикам интерфейса считывания уровня жидкости.

10. Датчик уровня жидкости по п.9, в котором драйвер, а также электрические соединения между драйвером, интерфейсом считывания уровня жидкости и электрическим межкомпонентным соединением покрыты оболочкой.

11. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором электрическое межкомпонентное соединение имеет электрические контактные площадки.

12. Датчик уровня жидкости по п.1, при этом жидкость представляет собой чернила.

13. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором расположено более 80 компонентов считывания уровня жидкости на 2,54 см интерфейса считывания уровня жидкости.

14. Контейнер для жидкости с размещенным в нем датчиком уровня жидкости по п.1.

15. Контейнер для жидкости по п.14, в котором интерфейс считывания уровня жидкости включает в себя продолговатую полоску, последовательность нагревателей и последовательность датчиков, при этом продолговатая полоска предназначена простираться в емкость контейнера, который содержит жидкость.

16. Контейнер для жидкости по п.15, в котором полоска поддерживается вдоль боковины емкости таким образом, что поверхность полоски, смежная с боковиной емкости, не находится напротив жидкости.

17. Датчик уровня жидкости по п.1, в котором электрическое межкомпонентное соединение включает в себя печатную плату, присоединенную или иным образом прикрепленную к держателю и имеющую электрические контактные площадки для выполнения электрического соединения с контроллером.