"液位感知システムであって、液体を保持するように構成された筐体と、前記筐体に接続された第一の温度センサーであって、前記第一の温度センサーにおいて測定された第一の温度を示す第一の信号を出力するように構成された第一の温度センサーと、前記筐体に接続された第二の温度センサーであって、前記第二の温度センサーにおいて測定された第二の温度を示す第二の信号を出力するように構成された第二の温度センサーと、前記第一および第二の信号を入力として受信し、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する出力信号を提供するように構成された回路と、を備える液位感知システム。前記第一の温度センサーおよび前記第二の温度センサーが液位速度方向に所定の距離だけ離間している、請求項1に記載の感知システム。前記第一の温度センサーおよび前記第二の温度センサーが液位速度方向および液位速度に垂直の方向に所定の間隔だけ離間している、請求項1に記載の感知システム。前記第一および第二のセンサーが、基端が基部に取り付けられ、先端が前記基部から離れて配置される細長い本体を各々備える、請求項1に記載の感知システム。前記細長い本体と液位速度方向との間に鋭角が形成されるように、前記細長い本体の先端が前記細長い本体の基端の所定距離上方にあるように、前記細長い本体が前記筐体内で支持される、請求項4に記載の感知システム。前記鋭角が約75度である、請求項5に記載の感知システム。前記センサーの各々が、前記細長い本体の前記先端の少なくとも一部により支持される抵抗感知素子を更に備える、請求項4に記載の感知システム。前記抵抗感知素子が巻線として設置される、請求項7に記載の感知システム。前記抵抗感知素子がフィルムとして設置される、請求項7に記載の感知システム。前記抵抗感知素子が白金からなる、請求項7に記載の感知システム。前記センサーの各々が、前記抵抗感知素子から液体が流れ落ちるのを容易にするように構成された滑らかな表面を更に備える、請求項7に記載の感知システム。前記センサーの各々が、前記抵抗感知素子から液体が流れ落ちるのを容易にするように非湿潤コーティングを更に備える、請求項7に記載の感知システム。前記回路がシグナルコンディショナーを備える、請求項1に記載の感知システム。前記回路が差動アンプを備える、請求項1に記載の感知システム。前記回路がローパスフィルターを備える、請求項1に記載の感知システム。前記回路が微分器を備えることを特徴とする請求項1に記載の感知システム。前記回路がインバーターを備える、請求項1に記載の感知システム。タンク内の液位を前記液体が前記タンクから流出するにつれて判定する方法であって、筐体を有するタンクを提供することと、各センサーが前記筐体に接続され、前記タンク内の液位速度の方向に互いに所定の距離だけ離間している第一の温度センサーおよび第二の温度センサーを提供することと、前記第一の温度センサーにおける第一の温度の継続的に測定することと、前記第二の温度センサーにおける第二の温度の継続的に測定することと、前記第一の温度を示す前記第一の温度センサーからの第一の入力信号および前記第二の温度を示す前記第二の温度センサーからの第二の入力信号を受信するように構成された回路を提供することと、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する出力信号を提供するための回路内での、前記第一および第二の入力信号を操作することと、を含む方法。前記第一の温度センサーおよび前記第二の温度センサーを、液位速度に垂直な方向に所定の距離だけ離間すること、をさらに含む、請求項18に記載の方法。第一の温度センサーおよび第二の温度センサーを提供するステップが、センサーを提供することであって、各々が、基端が基部に取り付けられ、先端が前記基部から離れて配置される細長い本体を含む、センサーを提供することを含む、請求項18に記載の方法。前記細長い本体と液位速度の方向との間に鋭角が形成されるように、前記細長い本体の前記先端が前記細長い本体の前記基端の所定距離上方にあるように、前記細長い本体を前記筐体に取り付けることをさらに含む、請求項20に記載の方法。前記鋭角が約75度であることを特徴とする請求項21に記載の方法。タンク内の燃料の充填および流出を検出するための燃料レベル感知システムであって、ある量の液体燃料を保持するように構成された燃料タンクと、前記タンク内の前記タンクの底部近くに取り付けられた消耗感知ユニットであって、第一の温度センサーにおいて測定される第一の温度を示す第一の信号を出力するように構成された第一の温度センサーと、第二の温度センサーにおいて測定される第二の温度を示す第二の信号を出力するように構成された第二の温度センサーと、前記第一と第二の信号を入力として受信し、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する第一の出力信号を提供するように構成された第一の回路と、を備える、前記消耗感知ユニットと、前記タンク内の前記タンクの頂部近くに取り付けられた充填感知ユニットであって、第三の温度センサーにおいて測定される第三の温度を示す第三の信号を出力するように構成された第三の温度センサーと、第四の温度センサーにおいて測定された第四の温度を示す第四の信号を出力するように構成された第四の温度センサーと、前記第三と第四の信号を入力として受信し、前記第三の信号と前記第四の信号との間の差の時間変化率に比例する第二の出力信号を提供するように構成された第二の回路と、を備える、充填感知ユニットとを備える、タンク内の燃料の充填および流出を検出するための燃料レベル感知システム。打上げ機の用途における従来の液位感知システムはシステム応答要求を適正に満たす裸線感知素子を用いているが、非常に壊れやすい。裸線感知素子はセラミックカードに緩く巻かれた細い白金線からなる。前記線の直径は非常に細く、人間の髪の毛ほどの太さである。この薄い線の熱容量は非常に小さいため、液体から気体への転移中に液体がすばやく感知素子から流れ落ちるので前記感知素子の応答時間は速い。しかしながら、従来の感知素子の壊れやすさは問題で、はるかに大きな点火の衝撃度がある新型打上げ機においては特に問題である。加えて、極低温度では、従来の液位センサーの低い抵抗~1オームが回路の故障検出を妨げる。高い機械的衝撃度に耐えるのに十分な頑丈さを持つ一方で、より高い抵抗で十分に速い応答時間を提供する液位感知システムに対して切実なニーズがある。本発明はこのニーズに対処する。本開示は微分出力を用いた液位感知のためのシステムおよび方法に関する。前記システムおよび方法は当業者には以下の数枚の図面と併せて次の発明を実施するための形態からより簡単に明らかになるであろう。液位感知システムが以下に示される。前記液位感知システムは、液体を保持するように構成された筐体またはタンクと、前記筐体に接続され、第一の温度センサーにおいて測定された第一の温度を示す第一の信号を出力するように構成された第一の温度センサーと、前記筐体に接続され、第二の温度センサーにおいて測定された第二の温度を示す第二の信号を出力するように構成された第二の温度センサーと、前記第一と第二の信号を入力として受信し、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する出力信号を提供するように構成された回路を包む。液体がタンクから流出するにつれて液位を判定する方法も提供される。前記方法は筐体を有するタンクを提供するステップと、各センサーが前記筐体に接続され、前記タンク内の液位速度の方向に互いに所定の距離離間した第一の温度センサーおよび第二の温度センサーを提供するステップと、前記第一の温度センサーにおいて第一の温度を継続的に測定するステップと、前記第二の温度センサーにおいて第二の温度を継続的に測定するステップと、前記第一の温度を示す前記第一の温度センサーからの第一の入力信号および前記第二の温度を示す前記第二の温度センサーからの第二の入力信号を受信するように構成された回路を提供するステップと、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する出力信号を提供するために回路内の前記第一と第二の入力信号を操作するステップと、を含む。タンク内の燃料の充填および流出を検出するための燃料レベル感知システムも提供される。前記システムは多量の液体燃料を入れるように構成された燃料タンクと、前記タンクの底部近くに前記タンク内に取り付けられた消耗感知ユニットと、および前記タンクの頂部近くに前記タンク内に取り付けられた充填感知ユニットを含む。前記消耗感知ユニットは、第一の温度センサーにおいて測定された第一の温度を示す第一の信号を出力するように構成された前記第一の温度センサーと、第二の温度センサーにおいて測定された第二の温度を示す第二の信号を出力するように構成された前記第二の温度センサーと、前記第一と第二の信号を入力として受信し、前記第一の信号と前記第二の信号との間の差の時間変化率に比例する第一の出力信号を提供するように構成された第一の回路と、を含む。前記充填感知ユニットは、第三の温度センサーにおいて測定される第三の温度を示す第三の信号を出力するように構成された前記第三の温度センサーと、第四の温度センサーにおいて測定された第四の温度を示す第四の信号を出力するように構成された前記第四の温度センサーと、前記第三と第四の信号を入力として受信し、前記第三の信号と前記第四の信号との間の差の時間変化率に比例する第二の出力信号を提供するように構成された第二の回路と、を含む。微分出力を有する液位感知のためのシステムおよび方法を実施する方法を当業者が過度の実験無しに容易に理解できるように、次の図を参照して前記システムおよび方法の好ましい実施形態を詳細に記載する。本開示は微分技術を用いることによりタンクまたはその他のエンクロージャ内の液体から気体への、または気体から液体への転移を迅速に検出するための複数の離散点レベル感知素子を用いる液位感知システムを記載する。ここで、液位感知システムの好適な本実施形態を詳細に参照し、その例を図面に示す。限定ではなく説明および例示の目的のために、本発明の液位感知システムの第一の例示的な実施形態の斜視図を図1に示し、全体として参照番号100で示す。システム100は第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106を有する感知ユニット102を含む。感知ユニット102は、少なくとも一つの側壁110および床112を有し、液体116をタンク108の外に排出するように床112内に形成された吐出オリフィス114を持つ、液体保持タンク108内に取り付けられている。図1に示すように、タンク108は所定の量の液体116を保持するように構成された円筒型密封タンクであってもよい。出口オリフィス114はタンク108から出る液体116の流れの制御を可能にする弁またはその他の機構と結合されてもよい。液位感知システム100は燃料タンク内の燃料残量の測定に、特に航空宇宙の用途に適している。例えば、液体タンク108は打ち上げ機の一部をなす燃料タンクでもよい。タンク108は液体水素燃料、液体酸素酸化剤、またはその他の適切な液体推進剤を保持してもよい。出口オリフィス114は、燃焼室と流体連通して、そこでタンク108から流出する液体燃料は点火され、熱い高温度の気体を生じ、それから膨張してノズルを通り加速され打ち上げ機の推力を生じる場合がある。感知ユニット102は側壁110または別の構造部材の外面120に取り付けられる基部118図1に仮想線で示すを含み、感知プローブ104、106がタンク108内に所定の距離伸びるように基部118に取り付けられ側壁110の内面122内を通る第一および第二の感知プローブ104、106を有してもよい。前記感知プローブ104、106の各々は一つ以上のリード線126またはその他の手段によって回路124と結合してもよい。感知ユニット102はタンク108内の気体から液体への、および液体から気体への転移の検出が可能な離散点レベルセンサーとして機能する。例示的な実施形態の一つでは、感知プローブ104、106は図2に示されるように、同一の感知プローブで、長さがz、直径がdである。各感知プローブ104、106は感知素子128もまた有しても良い。感知素子128はサーミスタ、ダイオードまたは白金、ニッケル、および他の適当な材料からなる巻線のような任意の他の適当な耐温度性素子でもよい。例示的な実施形態の一つでは、感知素子はフィルムとして設置されていてもよい。感知プローブ104,106は基端130が感知ユニット102の基部118に取り付けられ先端132がタンク108の内部に伸びる、細長い円筒形状でも良い。図2に示すように、各感知プローブ104、106は前記感知プローブの長さzに沿ってLの距離にわたり前記感知プローブの先端132の周りに巻いた線を含む感知素子を含んでもよい。各感知素子128は前記感知プローブの基端130上のコネクタ134を通じてリード126および回路124に電気的に接続されても良い。システム100はタンク108内の液位を判定するために感知素子128の自己発熱特性を用いる。気体と液体の伝熱特性は異なるので、感知素子128の自己発熱率は感知素子128が気体に浸されているか、または液体に浸されているかに左右される。感知プローブ104、106の各感知素子128には気体内で測定可能な自己発熱を提供するために十分な一定の励磁電流が提供される。自己発熱の程度は、素子の抵抗、励磁電流および境界条件液体または気体に左右される感知素子128の消費電流に比例する。液体116がタンク108から流出するにつれて、第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106の各々が、液体に浸された状態から完全に気体に囲まれる状態に転移する。感知プローブ104,106が気体に囲まれると、感知素子128によって生じる抵抗加熱は増え、各素子の感知温度が増加する。例えば、0.06インチの外径を有する感知プローブでは、液体窒素内の自己発熱率は0.028°C/mWで、気体の窒素内の自己発熱率は0.213°C/mWである。各感知プローブ104、106は前記プローブ上の感知素子の温度に比例する出力信号を発生する。各感知プローブの液ガス応答時間は前記プローブ上の感知素子の湿潤、すなわち、前記感知プローブ上の感知素子の表面に液体が付着する性質によって影響されるかもしれない。前記素子が液体から出る際に、いかなる表面に付着する液体も、前記液体の蒸発に伴い応答時間の遅れを生じさせる。すなわち、この影響はいくつかの方法で緩和できる。小さい抵抗素子を用いて表面積を最小化してワット密度を増加できる、滑らかな表面の輪郭を有する感知プローブを用いて液体が溜まる穴ができないようにすることができる、前記プローブ上の前記感知素子に提供される励磁電流を増やし、よって蒸発能および蒸発率を増やすことができる、およびパリレンのような非湿潤コーティングを前記感知プローブおよび感知素子に塗布することができる。非湿潤コーティングにより提供される低い表面張力が前記感知プローブから液体をはじくことを促進して濡れの影響を最小化する。図3は湿潤の問題のさらなる解決策を示す。図示の通り、感知プローブ204はタンク内に液位速度に対して斜めに取り付けることができる。換言すれば、感知プローブ204をタンクの筐体の内面222および液位速度と鋭角を成すように取り付ける。液位速度はタンク内の液体が動く速度および方向を表すベクトルである。感知プローブ204を斜めに取り付けると液体流出およびレベル検出分解能に影響を及ぼす。タンク筐体および液位速度に対して鋭角、換言すれば、90度未満の角度を成すことで、液体流出は感知プローブの先端上に位置する感知素子228から離れる方向に向かい、湿潤遅れを最小化する。しかしながら、前記角度が90度からそれるにつれて分解能ΔYが落ちるので、感知プローブを斜めに取り付けると代償が伴う。分解能ΔYは以下に定義される。ここでθ0=tan1、θ=取り付け角度、L=巻き線長さ、およびd=直径である。発明者は感知素子の分解能を大きく損なわずに湿潤遅れを最小化するために感知プローブを取り付けるための最適な角度は約75度であると判定した。図4は図1に示される液位感知システム100の感知ユニット102の例示的な実施形態を示す。図4は前記感知ユニットの感知プローブ104および106の相対的配置を示す。感知プローブ104および106はタンク108内の液体116の同一の流れに両方のプローブが確実に露出されるように二方向にずらしても良い。図4に示されるように、第一の感知プローブ104は第二の感知プローブ106からx軸に沿って横方向距離、およびy軸に沿って距離Dyだけ離間して配置され、y軸はタンクから液体が流出するのにともなう液体116の液位速度に平行で、x軸はy軸に垂直で感知プローブ104、106に概ね垂直の状態であってもよい。第一の感知プローブ104と第二の感知プローブ106との間の前記横方向距離Dxは、第一の感知プローブ104により生じる後流が第二の感知プローブ106における温度測定に影響を与えないだけ十分大きい。感知プローブを適正に離間すると、第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106の両方が確実に液体116の同一の流れにさらされる。第一の感知プローブ104は前記第一の感知プローブにおける第一の温度T1を表す出力信号を発生し、第二の感知プローブ106は前記第二の感知プローブにおける第二の温度T2を表す出力信号を発生する。2つの温度の間の差T1-T2は入力信号として回路124に送られ、前記回路は前記差T1-T2の時間変化率に比例する出力を提供する。2つの感知プローブを用いることでタンク108内の液体116の液位の判定における前記タンク内の温度変化および流れの影響を最小化する。一つの例示的な実施形態では第一及び第二の感知プローブ104、106の感知素子128はそれぞれ個別に10秒の時定数63.2応答を有し、20Kケルビンの液ガス自己発熱の上昇を提供し、タンク内に10秒離れて配置される。換言すると、液体116がタンク108から流出するにつれて、液位が第一の感知プローブ104に達した10秒後に第二の感知プローブ106に達する。図5~図7は所定の期間にわたるタンク108からの液体116の流出を示す。図5は、第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106をともなう感知ユニット102が、初期時t0において、両感知プローブが液体116に浸されている状態を示す。初期時t0において、前記感知プローブは基本的に同温、すなわち、第一の温度T1は第二の温度T2と等しく、2つの温度の間の差T1T2はゼロに等しい。図6に示すように、液体116のレベルが第一の感知プローブ104の下に降がると、前記差T1T2が増加し始める。この差の変化率は液体から気体への転移においてほぼ瞬間的である。液位が第二の感知プローブ106に近づくと、変化率が徐々に減少しながら前記差T1T2が最大値に近づく。図7に示すように、第二の感知プローブ106が液体に浸った状態から気体に囲まれる状態に転移するにつれ、前記差T1T2が減少し始め、この差の変化率が逆方向に急に変わる。この第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106のずらされた構成が、比較的応答時間の遅い感知プローブを用いるにもかかわらず、第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106におけるレベルの検出のための迅速に始動する事象を提供する。図8~図10は、タンク108から流出中の所定の期間に対する、第一の温度T1、第二の温度T2、温度差T1-T2、および温度差の微分係数dT1-T2/dtの変化を示す。タンク内の液位が第一の感知プローブ104よりも所定距離だけ上方にある初期時t0は図8から10に示される各プロットの横座標上の開始点を示す。図8は第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106の両方における温度変化を示す。液体がタンク108から流出するにつれて、t0の10秒後に第一の感知プローブ104は液体に浸されている状態から気体10に囲まれる状態に転移し始める。第二の感知プローブ106は10秒遅れて、t0の20秒後に液体に浸されている状態から気体10に囲まれる状態に転移し始める。図示の通り、両感知プローブは初期時t0において90K、すなわち第一の温度T1および第二の温度T2は両方とも90Kに等しい。初期時t0の10秒後、T2は90Kのままである一方、第一の感知プローブ104で測定される第一の温度T1は気体の自己発熱の上昇の結果、徐々に増加し始める。t0の20秒後、第二の感知プローブ106で測定される第二の温度T2も液ガス転移の結果、徐々に増加し始める。t0の60秒後、タンク108内の液体116の液位がこのとき第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106の両方の下まで降がり、両プローブが完全に気体に覆われたことにより、第一の温度T1および第二の温度T2は再び110Kで平衡になる。図9は上記の同じ期間にわたって、どのように温度差T1-T2が変化するかを示す。初期時t0で、第一の温度T1と第二の温度T2は等しく、温度差T1-T2はゼロである。t0の10秒後、第一の感知プローブ104が液体から気体に転移するにつれて温度差T1-T2が増大し始める。t0の20秒後に、第二のセンサー106が液体から気体に転移する直前に温度差T1-T2が最大に達する。第一および第二の感知プローブの両方が110Kの同じ気体温度で平衡になるにつれて、温度差T1-T2が徐々にゼロに戻る。図10は同じ期間にわたって変化する温度差T1-T2の微分係数のプロットである。温度差の微分係数は第一の温度T1と第二の温度T2との間の差の時間変化率、すなわちddtである。t0の10秒後、第一の感知プローブ104が液体から気体に転移するときに、前記微分係数が急にピークを持つ。徐々に減少した後に、t0の20秒後、第二の感知プローブ106が液体から気体に転移するときに、前記微分係数が再び急にピークを持つが、今回は逆方向である。前記パルス幅、つまり急激な上昇と下降の間の時間は、2つのプローブの間の間隔が固定されているので、直接液位速度に関連する。前記差の時間変化率ddtのこれらの急速なピークを、迅速な応答時間の点レベル表示を始動するために用いることができる。2つの個別の感知プローブから第一の温度T1と第二の温度T2を表す信号を微分回路に送ることにより、タンク内の液位を、センサーのいずれかが個別に可能な応答時間よりも速く判定できる。図11は液位感知システム100の回路124の例示的な実施形態を示す回路図である。回路124は第一の感知プローブ104および第二の感知プローブ106の各感知素子128のために励磁および信号条件の両方を提供する。回路124はシグナルコンディショナー136と、差動アンプ138と、ローパスフィルター140と、微分器142と、インバーター144と、を含んでもよい。図11に示すように、感知プローブ104、106の各感知素子128には一定の励磁電流が提供される。前記電流はタンク108内に存在する気体内で、相当の自己発熱が起きるのを確実にするように設定される。実施形態の一つでは、前記感知プローブが液体から気体に転移するときに自己発熱が10°C以上分増加するように前記電流が設定される。シグナルコンディショナー136は、第一の電圧フォロワーとして機能するように構成されたオペアンプU1および第二の電圧フォロワーとして機能するように構成されたオペアンプU2を含んでもよい。前記第一の電圧フォロワーは第一の感知プローブ104において測定された抵抗に比例する第一の入力信号を受信して第一の電圧V1を出力する。同様に、前記第二の電圧フォロワーは第二の感知プローブ104において測定された抵抗に比例する第二の入力信号を受信して第二の電圧V2を出力する。差動アンプ138は第一の電圧V1および第二の電圧V2を入力として受信し、前記2つの入力信号の間の差V1-V2に関連する信号を発生する。第一の感知プローブ104上の抵抗素子は第二の感知プローブ106上の抵抗素子から物理的に分離されているので差が生じ、前記第一の抵抗素子および前記第二の抵抗素子は異なる時間に液体から気体への転移を感知する。前記差動アンプは抵抗R1、R2、R3、R4、およびオペアンプU3を含む。図示のされた例示的な実施形態では、差動アンプ138の出力電圧V3がV1とV2の間の差に等しくなるように、すなわちV3=となるように抵抗R1、R2、R3、およびR4は等しい抵抗値を有する。ローパスフィルター140は電圧V3を入力として受信し、フィルターにかけられた電圧V4を出力として生じる。図11に示すようにローパスフィルター140は、抵抗R5、およびR6、コンデンサーC1、およびC2、ならびにオペアンプU4を有する。ローパスフィルター140は遮断周波数fcより上の高周波をフィルターで除去するために用いられる。前記遮断周波数は次の式で決定される。例示的な実施形態の一つでは、前記感知プローブが液体から気体に転移するときに前記フィルターが前記抵抗素子の自己発熱特性の急な変化を隠さないように、前記フィルターの遮断周波数は前記感知プローブ上の前記抵抗素子の熱時定数に整合する。実施形態の一つでは、ローパスフィルター140はSallen-Key型アクティブフィルターである。微分器142はローパスフィルター140から電圧V4を入力として受信し、電圧V5を出力として生じる。図11に示すように、微分器142はコンデンサーC3、抵抗R7、およびR8、ならびにオペアンプU5を含む。微分器142によって生成される前記電圧出力V5は入力電圧V4の時間変化率およびコンデンサーC3を流れる電流に比例する。換言すると、入力電圧が速く変化するほど、入力電力が大きいほど、出力応答が大きくなる。電圧V5は時間に関して入力電圧V4の微分係数の定数-R8×C3倍である。入力信号はオペアンプU5の反転入力端子に接続されているので負号は180度の位相シフトを示す。出力電圧V5の一般方程式は次の通りである。V5=-R8×C3dV4dt媒介変数R8およびC3は利得すなわち信号振幅および回路応答に影響する。R8およびC3に対する最適値は所望の出力信号V5、回路応答時間、作動電圧範囲、素子応答、および素子時間間隔に依存する。図11に示すように、高周波数での回路の全閉ループ利得を比率R8/R7コンデンサーC3が短絡に見える状態に減らすために、R7が入力に加えられる。低周波数利得は、まだこれまで通りR8およびC3によって決定される。これら2つの結果が一致する場合、微分器の遮断周波数は次の式に従いR7およびC3により決定される:fcdiff=1R7はまた、回路の状態に基づいて選定されなければならない。一般に、R7を減らすと回路応答が向上するが、ノイズに対する感受性および回路の不安定さが増す。R7を増やすと回路の安定性が向上して高周波数ノイズが減るが、回路応答が遅くなる。インバーター144は任意選択で回路124内に含まれても良い。インバーター144は抵抗R9およびR10、ならびにオペアンプU6を含む。インバーター144は電圧V5を入力として受け、電圧Voutを出力する。例示的な実施形態の一つでは、電圧Voutが-V5に等しくなるように前記出力抵抗R9およびR10が等しい抵抗値を持つ。図12は本開示に記される液位感知システムの実施形態の電圧出力データを示す。前記電圧出力データは液体窒素と気体窒素との間で転移するセンサーのための微分器の迅速な応答を示す。このデータは、上記の構成の回路を用いる21ミリアンペアmAの励磁電流を受ける各抵抗素子を有する、氷点抵抗が1000オームの白金抵抗温度計を感知素子として各々が有する2つの温度感知プローブを用いて生成された。微分器内で、抵抗器R8内の抵抗は1.5メガオームでコンデンサーC3の静電容量は20マイクロファラッドμFであった。図12にセンサー1およびセンサー2と表示される第一および第二のセンサーからの電圧出力は、図8に示されるように第一のおよび第二の感知プローブにおける温度上昇に相当する。図9に示されるように、差動アンプからの電圧出力は第一の感知プローブと第二の感知プローブとの間の温度差に相当する。最後に、図12に示す微分した出力は、図10に示す第一および第二の感知プローブによって測定された温度差の時間変化率のプロットに相当する。図12に示されたデータは、液位感知システム100がタンク内の液位の離散点レベルを迅速に検出できるようにする電圧の急な増減を示す。図13は前記液位感知システムの別の例示的な実施形態を示す。この実施形態では、タンク108は第一の感知ユニット302と、第二の感知ユニット304と、を含む。第一および第二の感知ユニット302、304は上記の感知ユニット102と同様に機能する。第一の感知ユニット302はタンク108の頂部近くに配置され充填センサーとして機能する、すなわち、感知ユニット302はタンク108がいつ充填されたかを判定するように構成される。第二の感知ユニット304はタンクの底部近くに配置される場合があり、タンクがいつほぼ空になったかを判定するための消耗センサーとして構成される場合がある。図14は液体がタンクから流出するのにつれてタンク内の液位を判定する方法400を示す。方法400の手順402で、筐体を有するタンクが提供される。次に、手順404で、前記タンク筐体に接続された第一の温度センサーが提供される。手順406で、前記タンクの筐体に接続される第二の温度センサーが提供される。手順408で、前記第一および第二の温度センサーは前記タンク内で液位速度方向に所定の距離だけ離間して配置される。手順410で、第一の温度センサーが第一の温度センサーにおける温度を継続的に測定する。手順412で、第二の温度センサーが第二の温度センサーにおける温度を継続的に測定する。手順414で、回路が提供され、前記回路は第一のセンサーにおける温度を表す第一の温度センサーからの信号入力を受信するように構成される。手順416で、前記回路は第二のセンサーにおける温度を表す第二の温度センサーからの信号入力を受信するように構成される。手順418で、前記回路は第一および第二の入力信号を操作し、手順420で、前記回路は第一の信号と、第二の信号との間の差の時間変化率に比例する出力信号を提供する。この方法は、いつタンク内の液体がセンサーのそばを通るかを示す働きをする前記信号間の差の時間変化率の急激な変化の検出を可能にする。好ましい実施形態システムを参照して微分出力を有する液位感知のためのシステムおよび方法が示され説明されるが、添付の特許請求の範囲および等価物に記載される本発明の範囲を逸脱せずに、この開示のシステムおよび方法に様々な変更を行っても良いことは当業者には容易に理解できるであろう。"