(57)【要約】流体レベルを検出する装置が開示され、この装置は、互いに離間同軸構成に配置された一対の導体管を有する同軸センサ（１３０２）と、センサに接続された同軸伝送線（５０２）と、定在波を同軸センサに入射させる手段（１３０１）と、センサに接続された、入射波と反射波とを合計する加算器（１３２０、１３２１、１３２２）と、合計された信号の電圧および位相に応答して、入射波の周波数を調整する手段（１３０５）と、流体レベルの表示として、周波数を処理かつ表示するプロセッサ（１３１１）とを含む。流体レベルを検出する方法も開示される。
2004514876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数伝送線と、
戻り電流路を提供する伝送線に直近の導体であって、絶縁スペーサにより伝送線から離間されて特徴的なインピーダンスを提供する導体と、
伝送線に接続された、定在波を発生する発生手段と、
発生手段と伝送線との間に接続された、定在波と反射波とを合計する合計手段と、
合計された定在波と反射波の電圧および位相を検出する検出器と、
合計された信号の電圧および位相に応答して、発生手段の周波数を調整する手段と、
調整された周波数を参照データと比較して、流体レベルを判定する手段と、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項２】
前記合計手段が「Ｔ」ネットワークであり、「Ｔ」ネットワークが、
電圧制御発振器の出力に接続された第１の抵抗器と、
増幅器／検出器に接続された第２の抵抗器と、
システム・アースに接続された第３の抵抗器とを備え、
各抵抗器が前記伝送線に接続される、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
無線周波数伝送線と、
戻り電流路を提供する伝送線に直近の導体であって、絶縁スペーサにより伝送線から離間されて特徴的なインピーダンスを提供する導体と、
伝送線に接続された、固定周波数で定在波を発生する発生手段と、
前記発生手段と前記伝送線との間に接続された、定在波と反射波とを合計する合計手段と、
合計された定在波と反射波の電圧および位相を検出する検出器と、
検出された電圧および位相を参照データと比較して、流体レベルを判定する手段と、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項４】
流体に浸漬された同軸センサと、
無線周波数波を前記同軸センサに入射する手段と、
前記同軸センサに電気的に接続された、前記入射波と反射波とを合計する手段と、
合計された信号の電圧および位相に応答して、入射波の周波数を調整する手段と、
流体レベルの表示として、周波数を処理かつ表示する手段と、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項５】
前記同軸センサが、第１の導電性の管と、第１の管内に配置されて少なくとも１つの絶縁体により固定され第２の導電性の管とを備えており、前記第１の管の内径が前記第２の管の外径よりも大きい、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
流体に浸漬された同軸無線周波数伝送線センサと、
固定周波数の電波を前記同軸伝送線センサに入射させる手段と、
前記同軸無線周波数伝送線センサに電気的に接続された、前記入射波と反射波とを合計する手段と、
入射波と反射波とを合計した結果としての電圧および位相を検出する手段と、　検出された電圧および位相を参照データと比較して、流体レベルを判定する手段と、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項７】
無線周波数伝送線と、
戻り電流路を提供する伝送線に直近の導体であって、絶縁スペーサにより伝送線から離間されて特徴的なインピーダンスを提供する導体と、
前記無線周波数伝送線に接続された、定在波を発生する発生手段と、
前記発生手段と前記伝送線との間に接続された、定在波と反射波とを合計する合計手段と、
前記伝送線に接続された、前記定在波と前記反射波との合計を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力に接続されたＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器に接続され、前記Ａ／Ｄ変換器から受信したデジタル・データを処理するコンピュータと、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項８】
無線周波数伝送線を流体に挿入するステップと、
無線周波数電圧を前記伝送線に導入するステップと、
導入された無線周波数電圧と、前記伝送線の端部により反射された定在波電圧との合計である電圧を検出するステップと、
合計された電圧を記憶された流体レベル参照データと比較することにより、流体レベルを判定するステップと、
を含む、流体レベルを検出する方法。
【請求項９】
導電性材料から構成され内径を有する第１の管と、導電性材料から構成され外径を有する第２の導電性の管であって、前記第２の管の前記外径が前記第１の管の前記内径よりも小さく、前記第２の管が前記第１の管の内側に絶縁スペーサにより取り付けられる管とを有するセンサーと、
第１の端部で前記第２の管に接続された同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルの第２の端部に接続されて前記定在波を前記同軸ケーブルに導入する、定在波を発生する発生手段と、
前記同軸ケーブルの第２の端部に接続された、前記定在波と反射波とを合計する合計手段と、
合計された定在波と反射波の電圧を検出する電圧検出器と、
検出された電圧レベルを参照データと比較して、流体レベルを判定する手段と、
を備える、流体レベルを検出する装置。
【請求項１０】
合計手段が「Ｔ」ネットワークであり、「Ｔ」ネットワークが、
電圧制御発振器の出力に接続された第１の抵抗器と、
増幅器／検出器に接続された第２の抵抗器と、
システム・アースに接続された第３の抵抗器とを備え、
各抵抗器が前記同軸ケーブルの第２の端部に接続される、
請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は一般に、流体レベルを測定する装置および方法に関する。より詳細には、本発明は同軸伝送線の定在波反射率を使用して、同軸伝送線が浸漬される流体のレベルを判定する。
【０００２】
２．関連技術の説明
流体には利用すべき多くの物理的特性があるため、流体レベルを測定する方法は多数あり、その技術も多い。これらの特性として、流体の温度、重量、静電容量、濃度、抵抗等が挙げられる。
【０００３】
種々の技術および装置の例として、熱流体レベル・センサがある。流体は、空気とは異なる熱容量および熱伝導率を有する。小さい加熱素子は、流体の内部にある場合と外部にある場合とで温度が異なる。別の方法では、静電容量を使用して流体レベルを測定する。流体の誘電率は空気の誘電率とは異なるため、流体が間を流れるコンデンサ極板は、より大きな静電容量を有する。抵抗および過電流技術も使用されている。流体には導電性のものがあるので、電極は流体に浸漬されると電流を伝える。コイルを導電性液体に浸漬させると、コイルの過電流損失が高くなる。
【０００４】
磁歪技術も普及している。この技術は、磁気効果および超音波効果を組み合わせて使用する。ワイヤでねじりパルスを磁気的に発生させることができ（ウィーデマン効果）、このねじりパルスは材料中を音速で伝播し、ワイヤが液体に入る点で反射する。飛行時間を使用して流体レベルを測定する。光ファイバ技術も使用される。ガラス繊維と流体との屈折率差を使用して、流体レベルを光学的に検出することができる。超音波測距は、容易に利用可能なさらに別の方法である。流体中または空気中のいずれを伝播するかによって、その際の超音波パルスの飛行時間が異なるので、その差を使用して流体レベルを検出する。超音波減衰も利用されている。音響的に共振する要素（例えば、超音波トランスデューサ）は、流体により減衰される。すなわち、所与の振幅でこれらの要素を励振するのに、より多くのエネルギーを要する。レーダ・パルスの飛行時間を使用して、流体表面を検出することもできる。これは、微小電力インパルス・レーダ（ＭＩＲ）が短い範囲で動作するものの、小さいコンテナには通常有用ではない。最後に、コンテナ底部の圧力センサが、その上にある流体の重量を測定する。
【０００５】
これらの技術およびセンサの各々に特定の使用法があるが、種々の応用に適した正確な流体レベル測定を行う装置または方法は１つもない。
【０００６】
発明の概要
したがって、本発明の態様は、流体レベルを測定する装置および方法を提供することである。本発明の好ましい実施形態は、同軸伝送線での定在波共振（ＳＷＲ）の周波数領域分析（ＦＤＡ）を使用する新規の手法を組み込んでいる。これは、光の速度が空気中よりも流体中の方が遅いという原理に基づいている。センサは、油および水を含む種々の流体の流体レベル感知に適用することができる。センサは、材料を適切に選択することにより、非常に刺激の強い流体（例えば酸）中でも機能する。
【０００７】
本発明の前記その他の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば、より明らかになろう。
【０００８】
好ましい実施形態の詳細な説明
以下で、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【０００９】
長年にわたるセンサの問題を解決しようとする試みで、同軸タイプのセンサにおける送信方法として、時間領域反射率測定（ＴＤＲ）の実験が行われた。立ち上がり時間の短い１０ＭＨｚの方形波発振器により駆動される、種々の長さの伝送線からの反射信号について試験を行った。流体表面の遷移をシミュレートするために伝送線を１５０ｐＦのコンデンサで終端させた。反射信号の走行時間は伝送線の長さに対応するが、この走行時間は短く（ナノ秒範囲）、測定するのが困難である。
【００１０】
ＴＤＲの代わりとして、伝送線の周波数領域で定在波反射率を調査することが考察された。図１は伝送線の反射波を示す。上のグラフは、以下の式を満たす入射波および反射波パターンを示す。
【００１１】
【数１】
2004514876.tif 000003
【００１２】
ここで、Ｌは伝送線の長さ、λは入射波の波長、ｎはゼロから無限大までのすべての整数である。伝送線の長さが波長のｎ＋１／２倍であるとき、破壊的な干渉が生じ、信号強度が最小（ノード）になる。図１に４つのノード１０１、１０２、１０３、１０４を示す。図１の下のグラフに示すように、長さがこの状態から変化すると、干渉条件は満たされず、駆動端で正味電圧、すなわち点ａｂ間の差が生じる。流体レベル・センサでは、伝送線の物理的長さが一定に保持されるが、流体レベルによって有効な電気長が変化する。
【００１３】
図２は、周波数領域で同軸伝送線の定在波電圧を測定する装置を示す。周波数シンセサイザ２１０が、入力点２６０で、正弦波信号を伝送線に入力または入射する。信号は伝送線２００の端部で反射されて、入力点２６０に戻る。抵抗器２３０、２４０、２５０からなる抵抗器「Ｔ」ネットワークは、伝送線２００の入力点２６０で入射波および反射波を合計する。ロックインアンプ２２０は、伝送線２００の入力２６０で、入射波と反射波との電圧差を測定する。図では伝送線の遠端は開となっているが、伝送線の特徴的なインピーダンス以外のインピーダンスの終端によっても信号が反射される。式１が満たされる場合、電圧差はほぼゼロである。式１が満たされない場合、伝送線２００の長さに関連したおおよその電圧が検出される。
【００１４】
図３は、図２の装置を使用した、周波数領域での、長さ９０インチの５０オーム同軸ケーブルの定在波応答を示す。この場合、第１ノード３０１が３０ＭＨｚよりわずかに小さい点で現れ、他のノード３０２、３０３、３０４は定期的に現れる。測定システムでのインピーダンスの不連続性（例えば、「Ｔ」ネットワークのインピーダンスが伝送線のインピーダンスに正確に一致しないこと）により、わずかな迷走電圧３０５、３０６が生じることも、図から明らかである。
【００１５】
したがって、従来技術で示すように、式１が満たされると、伝送線の入力で測定された入射波電圧と反射波電圧との合計がほぼゼロになる。伝送線の長さが変化し、式１が満たされない場合には、伝送線の入力で電圧が発生する。
【００１６】
図４は、本発明の実施形態により構成された流体レベル・センサを示す。２９オームのインピーダンスを持つ空気誘電同軸伝送線として構成された、一般に入手可能な銅製パイプから、同軸センサ４００が構成される。同軸センサ４００は、長さ１２インチ、内径（Ｉ．Ｄ．）２６ｍｍの同軸外側管４０２の内側に、長さ１２インチ、外径（Ｏ．Ｄ．）１６ｍｍの内側管４０１を有するものとして構成される。本発明の好ましい実施形態では、内側管４０１の長さは外側管４０２の長さに等しい。ナイロン・ボルト４０３は、外側管４０２を通過し、内側管４０１を定位置に保持するように働く。ナイロンを選択したのは、絶縁性があるためである。図４には示していないが、外側管４０２は電気的に接地され、内側管４０１は同軸ケーブルの内部導体に電気的に接続される。流体が同軸センサに外側管４０２と内側管４０１との間で流入すると、この流体により、流体レベル・センサのセンシング要素全体（すなわち、同軸センサ４００および接続された同軸ケーブル）の有効長さが減少し、したがって定在波電圧が変化する。同軸ケーブルが共振伝送線の一部であるため、このケーブルの長さが重要であり、この長さを式１の計算に入れる。
【００１７】
図５は、本発明の好ましい実施形態による、定在波電圧を測定するのに使用する装置を示す。図５には、外側管が接地された１２インチ銅製同軸センサ５０１、内部導体５０８が同軸センサ５０１の内側管に接続された９４インチ同軸ケーブル５０２、（抵抗器５０５、５０６、５０７からなる）抵抗器「Ｔ」ネットワーク、周波数シンセサイザ５０３、およびロックインアンプ５０４が示されている。周波数シンセサイザ５０３を使用して、同軸ケーブル５０２および同軸センサ５０１（以下、この組合せを「センシング要素」と称する）に、センシング要素の入力５０９で正弦波を入射させる。入射波は、センシング要素の端部から反射されて戻り、そこで抵抗器「Ｔ」ネットワークが入射波電圧を反射波電圧に加算し、その合計がロックインアンプ５０４の信号ポート５１０に入力される。初期の入射波もロックインアンプの基準ポート５１１に送られて、較正基準として働く。
【００１８】
図６は、標準的なポンプ・オイルで試験を行った際の、図５の同軸流体レベル・センサの周波数領域定在波スペクトルを示す。明瞭な第１ノード６０１が約１７ＭＨｚで現れ、次のノード６０２、６０３、６０４が定期的に現れており、式１を満たすことがグラフに示されている。この同軸センサの計算されたインピーダンスは２９オームである。同軸ケーブルのインピーダンスは５０オームである。この不一致があっても、全長１０６インチ（すなわち、９４インチ同軸ケーブル５０２に１２インチ同軸センサ５０１を加算）での反射から、深い定在波零位が生じる。図５に示す本実施形態のセンシング要素の、入力５０９でのＲＦ振幅は、平均して約４０ミリボルトｒｍｓである。マイクロボルト・レベルのより小さい入力信号を入射波として使用することができ、ロックインアンプに組み込んだ増幅器およびフィルタを使用して、マイクロボルト・レベルを検出し測定する。
【００１９】
図７は、センサ中のポンプ・オイルのレベルに対する、流体レベル・センサの図６の第１ノード６０１の周波数偏移を示す。図では、流体深さに伴ってノード周波数がほぼ直線状に減少し、この減少は流体１センチ当たり約６７ｋＨｚで計算される。
【００２０】
本発明によれば、標準的なポンプ・オイルとＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）作動油の両方が使用される。Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）は優れた油圧特性を持つ航空用作動油であるが、苛性液であり、このためセンサを構成することのできる材料のタイプが制限される。Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）の実質的な適合性についての規準を「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｋｙｄｒｏｌ．ｃｏｍ／ｃｏｍｐａｔ．ｈｔｍ」で見ることができる。銅製同軸センサの材料は、ポンプ・オイルのレベル測定に使用した場合、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）作動油との適合性がないので、本発明の第２の実施形態では、長さ３６インチのセンサの内側管および外側管を、Ｓｋｙｄｒｏｌ（登録商標）との適合性のあるアルミニウムおよびテフロンで構成している。
【００２１】
空気誘電同軸伝送線のインピーダンスは、以下の式により求められる。
【００２２】
【数２】
2004514876.tif 000004
【００２３】
ここで、「Ｚ」はオーム単位でのインピーダンス、「ｂ」は外部導体の内径（Ｉ．Ｄ．）、「ａ」は内部導体の外径（Ｏ．Ｄ．）である。同軸センサと同軸ケーブルのインピーダンスを一致させることにより、迷走電圧（例えば、図６に示す６０５および６０６）が最小値まで減少し、したがって適切なノードの検出を確実に行うことができる。
【００２４】
表１は、上側に外部導体の内径（Ｉ．Ｄ．）（インチ）、左側に内部導体の外径（Ｏ．Ｄ．）（インチ）を示したセンサ・インピーダンス・チャートである。表１に示すように、内径０．７５９インチの外部導体と外径０．３１２５インチの内部導体とを選択することにより、同軸ケーブルの所望の５０オーム・インピーダンスに近い、５３．２オーム・インピーダンスが得られる。
【００２５】
【表１】
2004514876.tif 000005
【００２６】
本発明の第２の実施形態によれば、５３．２オーム・インピーダンスの３６インチ同軸センサは、長さ９０インチの同軸ケーブルに電気的に接続され、１２６インチのセンシング要素を生成する。図８は本実施形態の周波数領域定在波スペクトルを示す。明瞭な第１ノード８０１が、約１５ＭＨｚで、増幅器により容易に検出される。
【００２７】
図７を参照して前記したように、１２インチ銅製管センサのポンプ・オイルに対する応答は約６７ｋＨｚ／ｃｍである。３６インチ・センサをＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）と共に使用することにより、この応答はほぼ１桁大きい値となる。これは、この高誘電液体中で、光の速度がはるかに遅くなるためである。より少量の流体が同軸センサに流入するように調整することにより、すなわち、内部導体を覆うガラス管を使用して、内部空間全体がＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）で満たされることを防ぐことにより、センサの感度が低下する。本発明の第３の実施形態によれば、図９は、外側アルミニウム・シリンダ９０１、ガラス管９０３により仕切られた内部アルミニウム導体９０２、およびナイロン・スペーサ９０４を有するＳｋｙｄｒｏｌ（登録商標）流体レベル・センサ９００を示す。センサを線形にするために、内側ガラス管は、センサの長さに沿って流体量を調整する可変断面を有する。
【００２８】
感度を上げて、より小さいセンサを使用してより少ない量をモニタすることができるように、本発明を修正することも可能である。本発明の別の実施形態では、内部導体を螺旋コイルとして巻くことによりインダクタとして形成し、伝送線の電気長を増加させる。このコイルをフェライト等の磁心上に形成することにより、コイル・インダクタンスおよび遅延がさらに増加する。この遅延は、実際には、センシング要素の伝送長さが増加することによって生じる、入射波が反射して戻るのに要する時間の増加である。
【００２９】
図１０および図１１は、各々、本実施形態の周波数応答および感度を示し、同軸センサには、外部導体に囲まれたインダクタが形成されて、遅延線センサを生成する。図１１は、本実施形態に関し、ポンプ・オイルを使用する遅延線センサの感度を示す。第１ノード１００１を明瞭に見ることができ、増幅器および検出器で容易に検出することができる。電気長（定在波長の半分）は２．２メートルで、物理的長さの約５倍である。これは、リットル量範囲の小さい容器用として有用なセンサである。図１１の縦軸はセンサの電気長の測度である。
【００３０】
図１２は、本発明の好ましい実施形態による測定原理を示す。第１の定在波ノード１２０１は測定計算に使用される。一般的な概略として、正弦波をセンシング要素に入射させる。ロックインアンプが第１ノード１２０１を検出し、ＲＦ振幅の導関数（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）を計算し、計算された導関数がゼロになるまで周波数シンセサイザの正弦波周波数を調整し、これによりシステムを較正する。同軸センサ中の流体が変化するにつれて、定在波の振幅が、抵抗器「Ｔ」ネットワークで測定され、システム・メモリに記憶された参照テーブルまたはアルゴリズムを介して流体レベルに変換される。図１３を参照してさらに説明する。
【００３１】
図１３は、本発明の好ましい実施形態のブロック図である。本発明の動作について、図１３を参照して説明する。図５の周波数シンセサイザ５０３の代わりに、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３０１を使用している。ＶＣＯは正弦波信号を生成し、この正弦波信号は同軸ケーブルを介して同軸センサ１３０２に入射される。この信号は、同軸センサ１３０２の端部に到達すると、その端部がケーブル自体の物理的端部であっても流体レベルにより生成された端部であっても、反射されて反射信号を生成する。入射信号と反射信号とが（抵抗器１３２０、１３２１、１３２２からなる）抵抗器「Ｔ」ネットワークにより合計され、増幅器・検出器１３０３に送られる。増幅器・検出器１３０３は信号を受信し、この信号を増幅し、周波数成分から復調して、残りの回路で分析すべき信号を生成する。周波数基準１３０７は方形波を生成し、この方形波は帯域フィルタ１３０８により処理されて鮮明な正弦波を生成する。さらに、この変調された正弦波は、位相スイッチ１３０９により処理されて位相感度検出器１３０５の制御信号を生成する。位相感度検出器１３０５および制御ループは、小さい周波数変調電圧を発生してＶＣＯ１３０１を制御する。増幅器・検出器１３０３から出力された検出信号は、復調器およびフィルタ１３０４でフィルタにかけられ、位相感度検出器１３０５に送られる。この位相感度検出器１３０５は、位相スイッチ１３０９により生成された位相スイッチ制御信号により制御される。ミキサおよびリミッタ１３０６で混合しフィルタにかけた後、信号の振幅が同期的に検出されて、信号の周波数導関数に比例する信号を生成する。発振器周波数が振幅周波数スペクトルのノードのロー側にある場合には、位相感度検出器１３０５は、周波数がノード内になるようにＶＣＯ１３０１の周波数を増加させる信号を生成する。同様に、発振器周波数が振幅周波数スペクトルのノードのハイ側にある場合、位相検出器１３０５は、周波数がノード内になるようにＶＣＯ１３０１の周波数を減少させる信号を生成する。この制御ループは、ＶＣＯ１３０１にノードを追跡させるように動作する。図１４Ａおよび１４Ｂは、較正を要する入力信号を示す。
【００３２】
図１４Ａは、ノード周波数よりも小さい周波数での、検出器１３０５からの信号と位相スイッチ１３０９の制御信号との位相関係を示し、図１４Ｂは、周波数がノード周波数よりも大きいときの、同信号を示す。ノード周波数は、センサおよびケーブルの全長の関数であり、無負荷状態中に、最小振幅に合わせて調整された周波数である。図１４Ａに示すケースでは、位相関係により、ＶＣＯ１３０１の制御ループに電圧が加算され、周波数を増加させてノード内へ戻す。同様に、図１４Ｂに示すケースでは、位相関係により、ＶＣＯ１３０１の制御ループから電圧が減算され、周波数を減少させてノードに戻す。図１５は、３６インチ流体レベル・センサのノード１５０１についての、検出器電圧の実際の変化を示す。
【００３３】
図１３に戻り、較正の完了後、ＶＣＯ１３０１の周波数（ノード周波数）が変換器１３１０でデジタル化され、コンピュータ１３１１に送られる。周波数デジタル変換器１３１０は、単純なアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器であることが好ましい。この周波数は同軸センサの流体レベルの関数であり、参照テーブルまたはアルゴリズムを使用して流体レベルを判定する。
【００３４】
上述した回路の実施では、信号発生と、回路の調整および検出とを使用して所望の結果を達成しているが、信号を発生、調整および検出する唯一の方法として限定されるものではない。図１３に示すように、コンピュータ１３１１を使用して、本発明に接続することができる。プログラムが、パラレル・ポートを介してデータを受け入れ、データを処理し、流体レベル値を生成する。このプログラムは、データロギングの特徴を組み込むこともできる。
【００３５】
システムの補償を要する３つの要因があり、以下で、この要因について、本発明の更なる実施形態として説明する。第１に、測定中の流体の温度変化がシステムの精度に影響を及ぼす。この流体特性を補償するために、温度計を使用し、コンピュータにより処理して補償することのできる温度変化を測定することが可能である。代替形態として、第２のセンシング要素をシステム全体に付加し、測定される同じ流体でこれを満たすことができる。第２のセンシング要素は、通常操作中に流体特性の変化を検出し記憶する基準として働く。この基準データはコンピュータにより処理されて、最終のレベル計算に組み込まれる。第２に、内側管および外側管の側部に付着する余分な流体により、流体レベル測定誤差が発生し得る。この誤差を低減するため、管をテフロン（登録商標）被覆することにより付着を防ぎ、全体の精度を向上させる。最後に、流体の動きにより生じるスロッシング効果によって発生するレベル測定誤差を検出することができる。図１６は、本発明の更なる実施形態による流体レベル・センサの開放端の図であり、外部導体１６０１および内部導体１６０２を示す。このスロッシング効果を補正するため、少数の小さい入口孔１６０４を持つ端プラグ１６０３によって、スロッシングから生じる誤差がなくなる。これは端プラグ１６０３がセンサの流入および流出速度を制限するからである。また、空気が流出するように、センサ上部に小さい孔（図示せず）が必要である。
【００３６】
本発明について、ある好ましい実施形態を参照して図示し説明したが、頭記の請求の範囲で定義された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形式および詳細に種々の変更を行うことができることを当業者なら理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
伝送線の反射波の図である。
【図２】
周波数領域で伝送線の定在波電圧を測定する装置のブロック図である。
【図３】
周波数領域での、長さ９０インチの５０オーム同軸ケーブルの定在波応答のグラフである。
【図４】
本発明の実施形態により構成された、流体レベル・センサの斜視図である。
【図５】
本発明の実施形態による、定在波電圧を測定するのに使用する装置のブロック図である。
【図６】
図５の流体レベル・センサの、周波数領域定在波スペクトルのグラフである。
【図７】
センサ中のポンプ・オイルのレベルに対する、センサの第１ノードの周波数偏移のグラフである。
【図８】
長さ９０インチの５０オーム同軸ケーブルにより結合された３６インチ流体レベル・センサの、周波数領域定在波スペクトルのグラフである。
【図９】
本発明の１つの実施形態による流体レベル・センサを詳細に示す斜視図である。
【図１０】
遅延線センサの周波数応答のグラフである。
【図１１】
ポンプ・オイルの流体レベルを測定するセンサの感度のグラフである。
【図１２】
本発明の実施形態による、センサの電子インターフェースの測定原理を示すグラフである。
【図１３】
本発明の実施形態による電子インターフェースのブロック図である。
【図１４】
図１４Ａは、較正を要する入力信号を示す図である。
図１４Ｂは、較正を要する入力信号を示す図である。
【図１５】
３６インチ流体レベル・センサのノード周波数についての、検出器電圧の変化のグラフである。
【図１６】
本発明の更なる実施形態による、流体レベル・センサの開放端の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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