JPH06147955A - 静電容量式レベルセンサ - Google Patents
静電容量式レベルセンサInfo
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- JPH06147955A JPH06147955A JP92296011A JP29601192A JPH06147955A JP H06147955 A JPH06147955 A JP H06147955A JP 92296011 A JP92296011 A JP 92296011A JP 29601192 A JP29601192 A JP 29601192A JP H06147955 A JPH06147955 A JP H06147955A
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- Japan
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- sensor
- main
- main sensor
- liquid
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 静電容量式レベルセンサにおいて、その一方
の電極となる内筒２の製造を容易にすることにより廉価
に提供できるようにし、しかもタンクの傾斜に基づく計
測誤差を検出して、正確な容量を測定できるようにし
た。 【構成】 支持体１０の外側表面にメインセンサ３、リ
ファレンスセンサ４が無電解メッキにより構成され、メ
インセンサ３は支持体１０の円周方向に関して３つのメ
インセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割され、リファレン
スセンサ４はメインセンサ部３Ｃの下方に配置され、各
メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ間には導電膜１１が被
着され、メインセンサ３上およびリファレンスセンサ４
上に絶縁膜１２が被着形成されたものである。
の電極となる内筒２の製造を容易にすることにより廉価
に提供できるようにし、しかもタンクの傾斜に基づく計
測誤差を検出して、正確な容量を測定できるようにし
た。 【構成】 支持体１０の外側表面にメインセンサ３、リ
ファレンスセンサ４が無電解メッキにより構成され、メ
インセンサ３は支持体１０の円周方向に関して３つのメ
インセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割され、リファレン
スセンサ４はメインセンサ部３Ｃの下方に配置され、各
メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ間には導電膜１１が被
着され、メインセンサ３上およびリファレンスセンサ４
上に絶縁膜１２が被着形成されたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は航空機または自動車な
どの移動体の液体タンクに設置して好適なもので、ガソ
リンあるいは重油などの非導電性（高電気抵抗値）を有
する液体のタンク、または水などの導電性（低電気抵抗
値）を有する液体のタンクなどに適用でき、同時にタン
クの傾斜に伴う液面の傾斜を検知して補正された液量を
計測できるようにした静電容量式レベルセンサに関す
る。
どの移動体の液体タンクに設置して好適なもので、ガソ
リンあるいは重油などの非導電性（高電気抵抗値）を有
する液体のタンク、または水などの導電性（低電気抵抗
値）を有する液体のタンクなどに適用でき、同時にタン
クの傾斜に伴う液面の傾斜を検知して補正された液量を
計測できるようにした静電容量式レベルセンサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の静電容量式レベルセンサ
は図３に示すように、一対の対向する電極即ち、金属か
ら成る外筒１とこれと同心的に配置された金属から成る
内筒２とから構成され、さらにこの内筒２がメインセン
サ３とリファレンスセンサ４とから構成されている。メ
インセンサ３とリファレンスセンサ４とは同一半径をも
って形成され、それぞれ外筒１に対し、絶縁材から成る
支持部材５により機械的に取り付けられている。メイン
センサ３およびリファレンスセンサ４からそれぞれケー
ブル６および７が引き出されている。８はこれらケーブ
ル６および７のメインセンサ３およびリファレンスセン
サ４への接続用止め具である。
は図３に示すように、一対の対向する電極即ち、金属か
ら成る外筒１とこれと同心的に配置された金属から成る
内筒２とから構成され、さらにこの内筒２がメインセン
サ３とリファレンスセンサ４とから構成されている。メ
インセンサ３とリファレンスセンサ４とは同一半径をも
って形成され、それぞれ外筒１に対し、絶縁材から成る
支持部材５により機械的に取り付けられている。メイン
センサ３およびリファレンスセンサ４からそれぞれケー
ブル６および７が引き出されている。８はこれらケーブ
ル６および７のメインセンサ３およびリファレンスセン
サ４への接続用止め具である。
【０００３】このようなレベルセンサの外筒１および内
筒２間に油などの液体が入ると、両者１および２間の静
電容量が変化するので、この静電容量を図示しないが電
気的に検知することによってこの両者１，２間の液面の
高さが判る。なお、内筒２をメインセンサ３とリファレ
ンスセンサ４とから構成して、液体の組成，温度などに
よる比誘電率を測定し、直線性のよいレベルセンサを構
成している。
筒２間に油などの液体が入ると、両者１および２間の静
電容量が変化するので、この静電容量を図示しないが電
気的に検知することによってこの両者１，２間の液面の
高さが判る。なお、内筒２をメインセンサ３とリファレ
ンスセンサ４とから構成して、液体の組成，温度などに
よる比誘電率を測定し、直線性のよいレベルセンサを構
成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような静電容量式
レベルセンサでは、一方の電極２として電気的に絶縁さ
れた２個のセンサ３および４即ち筒体を必要とするの
で、従来ではこれらのセンサ３および４をそれぞれ支持
部材５を介して外筒１に固定する必要があり、多数の支
持部材５を必要とするとともに、それらの取り付け作業
に手数を要する問題点があった。さらにセンサ３および
４からそれぞれケーブル６および７を引き出さねばなら
ない煩わしさもあった。
レベルセンサでは、一方の電極２として電気的に絶縁さ
れた２個のセンサ３および４即ち筒体を必要とするの
で、従来ではこれらのセンサ３および４をそれぞれ支持
部材５を介して外筒１に固定する必要があり、多数の支
持部材５を必要とするとともに、それらの取り付け作業
に手数を要する問題点があった。さらにセンサ３および
４からそれぞれケーブル６および７を引き出さねばなら
ない煩わしさもあった。
【０００５】また移動体例えば航空機に載置されている
液体タンクの場合では、移動体の傾斜によりタンク内の
液面も傾斜する。この場合静電容量式レベルセンサのタ
ンクに対する取り付け位置によつては、このセンサ内の
液面が上昇しまたは下降するので、１個のセンサでは正
確な液面のレベルを検出できない問題点がある。勿論タ
ンクの傾斜によっても液面のレベルの変化しない位置例
えばタンクが円筒の場合ではその中心線上にセンサの中
心を合わせて設置すればよいが、この場合ではその取り
付け位置が厳密に選定される問題点ある。このため従来
ではジャイロ，加速度計，傾斜計などの傾斜検出センサ
を使用し、これからの検出出力により静電容量式レベル
センサ出力を補正して正確な液面を算出する必要があっ
た。或は複数の静電容量式レベルセンサをタンク内に設
置することにより正確な液面を算出する必要があった。
この発明はこれらの問題点を解決し、簡単な構成で従来
と同様の作用を期待できる静電容量式レベルセンサを提
案したたものである。
液体タンクの場合では、移動体の傾斜によりタンク内の
液面も傾斜する。この場合静電容量式レベルセンサのタ
ンクに対する取り付け位置によつては、このセンサ内の
液面が上昇しまたは下降するので、１個のセンサでは正
確な液面のレベルを検出できない問題点がある。勿論タ
ンクの傾斜によっても液面のレベルの変化しない位置例
えばタンクが円筒の場合ではその中心線上にセンサの中
心を合わせて設置すればよいが、この場合ではその取り
付け位置が厳密に選定される問題点ある。このため従来
ではジャイロ，加速度計，傾斜計などの傾斜検出センサ
を使用し、これからの検出出力により静電容量式レベル
センサ出力を補正して正確な液面を算出する必要があっ
た。或は複数の静電容量式レベルセンサをタンク内に設
置することにより正確な液面を算出する必要があった。
この発明はこれらの問題点を解決し、簡単な構成で従来
と同様の作用を期待できる静電容量式レベルセンサを提
案したたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めこの発明においては、一対の対向する筒状の電極１，
２を有し、一方の電極２がメインセンサ３とリファレン
スセンサ４とから構成された静電容量式レベルセンサに
おいて、電極２は、支持体１０の電極１との対向面に、
それぞれメインセンサ３およびリファレンスセンサ４が
無電解メッキまたは印刷により被着されて構成され、メ
インセンサ３は支持体１０の円周方向に関して３個以上
の複数のセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割され、リファ
レンスセンサ４はメインセンサ３の下方に配置され、各
メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ間には導電膜１１が被
着され、メインセンサ３上およびリファレンスセンサ４
上に絶縁膜１２が被着形成されたものである。
めこの発明においては、一対の対向する筒状の電極１，
２を有し、一方の電極２がメインセンサ３とリファレン
スセンサ４とから構成された静電容量式レベルセンサに
おいて、電極２は、支持体１０の電極１との対向面に、
それぞれメインセンサ３およびリファレンスセンサ４が
無電解メッキまたは印刷により被着されて構成され、メ
インセンサ３は支持体１０の円周方向に関して３個以上
の複数のセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割され、リファ
レンスセンサ４はメインセンサ３の下方に配置され、各
メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ間には導電膜１１が被
着され、メインセンサ３上およびリファレンスセンサ４
上に絶縁膜１２が被着形成されたものである。
【０００７】
【作用】この構成ではメインセンサ３，リファレンスセ
ンサ４ともにパターン化でき、従来必要とされた各セン
サ３，４からの止め具によるケーブルの引き出しを特に
必要としないので、この種のレベルセンサが簡単にかつ
廉価に提供される。またメインセンサ３が複数のメイン
センサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割されているので、タン
クの傾斜による各メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと電
極１との間の静電容量の変化より正確な液量を計測でき
る。また各センサ３，４上には絶縁膜１２があり、導電
性，非導電性を問わず測定可能である。さらに導電膜１
１により液体の種類を知ることもできる。
ンサ４ともにパターン化でき、従来必要とされた各セン
サ３，４からの止め具によるケーブルの引き出しを特に
必要としないので、この種のレベルセンサが簡単にかつ
廉価に提供される。またメインセンサ３が複数のメイン
センサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割されているので、タン
クの傾斜による各メインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと電
極１との間の静電容量の変化より正確な液量を計測でき
る。また各センサ３，４上には絶縁膜１２があり、導電
性，非導電性を問わず測定可能である。さらに導電膜１
１により液体の種類を知ることもできる。
【０００８】
【実施例】この発明に係わる静電容量式レベルセンサを
図１について説明する。なお図３と対応する部分には同
一符号を付加してその説明を省略する。この実施例では
エポキシ樹脂などの絶縁材により円筒状の支持体１０が
設けられ、その上縁には上方に延長された２個の凸部１
０ａ，１０ｂが形成されている。この支持体１０の外側
表面に図３で説明したメインセンサ３とリファレンスセ
ンサ４とが被着される。メインセンサ３はさらに支持体
１０の円周方向に関して３分割されて第１，第２，第３
のメインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃとされている。これ
らの分割割合は円周のほぼ１／３宛てに選ばれる。
図１について説明する。なお図３と対応する部分には同
一符号を付加してその説明を省略する。この実施例では
エポキシ樹脂などの絶縁材により円筒状の支持体１０が
設けられ、その上縁には上方に延長された２個の凸部１
０ａ，１０ｂが形成されている。この支持体１０の外側
表面に図３で説明したメインセンサ３とリファレンスセ
ンサ４とが被着される。メインセンサ３はさらに支持体
１０の円周方向に関して３分割されて第１，第２，第３
のメインセンサ部３Ａ，３Ｂ，３Ｃとされている。これ
らの分割割合は円周のほぼ１／３宛てに選ばれる。
【０００９】第１〜第３メインセンサ部３Ａ〜３Ｃの上
端縁は互いに同一の高さ位置にあり、第１，第２のメイ
ンセンサ部３Ａ，３Ｂの下端縁は互いに同一の高さ位置
にあるが、第３メインセンサ３Ｃの下端縁は他のものよ
り高い位置にある。この第３メインセンサ部３Ｃの下側
において、これとは離間してリファレンスセンサ４が被
着される。このリファレンスセンサ４の一部が第２，第
３のメインセンサ部３Ｂ，３Ｃ間を経由して凸部１０ｂ
まで延長され、ここで端子部４ｃを形成している。なお
第１〜第３メインセンサ部３Ａ〜３Ｃの上端縁の一部も
それぞれ支持体１０の凸部１０ａまたは１０ｂまで延長
され、それぞれ端子部３ａ〜３ｃとされている。
端縁は互いに同一の高さ位置にあり、第１，第２のメイ
ンセンサ部３Ａ，３Ｂの下端縁は互いに同一の高さ位置
にあるが、第３メインセンサ３Ｃの下端縁は他のものよ
り高い位置にある。この第３メインセンサ部３Ｃの下側
において、これとは離間してリファレンスセンサ４が被
着される。このリファレンスセンサ４の一部が第２，第
３のメインセンサ部３Ｂ，３Ｃ間を経由して凸部１０ｂ
まで延長され、ここで端子部４ｃを形成している。なお
第１〜第３メインセンサ部３Ａ〜３Ｃの上端縁の一部も
それぞれ支持体１０の凸部１０ａまたは１０ｂまで延長
され、それぞれ端子部３ａ〜３ｃとされている。
【００１０】第１と第２のメインセンサ部３Ａ，３Ｂ間
に導電膜１１が被着され、第２メインセンサ部３Ｂとリ
ファレンスセンサ４との間にもそれぞれ導電膜１１が被
着され、これらの上端縁も凸部１０ａ，１０ｂまで延長
されてここで端子部１１ａとされている。これらメイン
センサ３，リファレンスセンサ４，導電膜１１は導電材
料をそれぞれ従来周知の無電解メッキまたは印刷手法に
よって形成することができる。メインセンサ３およびリ
ファレンスセンサ４上にはそれぞれ絶縁膜１２が被着さ
れている。この絶縁膜１２は樹脂材のコーティングまた
は塗装などにより付着させることにより構成できる。導
電膜１１上には絶縁膜１２は施されない。このようにし
て内筒２が構成される。
に導電膜１１が被着され、第２メインセンサ部３Ｂとリ
ファレンスセンサ４との間にもそれぞれ導電膜１１が被
着され、これらの上端縁も凸部１０ａ，１０ｂまで延長
されてここで端子部１１ａとされている。これらメイン
センサ３，リファレンスセンサ４，導電膜１１は導電材
料をそれぞれ従来周知の無電解メッキまたは印刷手法に
よって形成することができる。メインセンサ３およびリ
ファレンスセンサ４上にはそれぞれ絶縁膜１２が被着さ
れている。この絶縁膜１２は樹脂材のコーティングまた
は塗装などにより付着させることにより構成できる。導
電膜１１上には絶縁膜１２は施されない。このようにし
て内筒２が構成される。
【００１１】このような静電容量式レベルセンサを液体
タンク内に設置すると、外筒１と内筒２との間にガソリ
ンなどの液体が入り、両者１，２間の静電容量値からタ
ンク内の液面の高さ、即ち液量を計測できることは勿論
であるが、この場合メインセンサ３が複数に分割されて
いるので、タンクが傾斜した場合にそれぞれのセンサ部
３Ａ〜３Ｃから互いに異なる計測値が出力され、従って
これよりタンクの傾斜が検出でき、この傾斜に関する検
出値より正確な液量を算出することができる。この算出
方法は従来のタンク内に複数のセンサを設置して、これ
らからの計測値より正確な液量を算出する場合と同様で
あるからその説明を省略する。
タンク内に設置すると、外筒１と内筒２との間にガソリ
ンなどの液体が入り、両者１，２間の静電容量値からタ
ンク内の液面の高さ、即ち液量を計測できることは勿論
であるが、この場合メインセンサ３が複数に分割されて
いるので、タンクが傾斜した場合にそれぞれのセンサ部
３Ａ〜３Ｃから互いに異なる計測値が出力され、従って
これよりタンクの傾斜が検出でき、この傾斜に関する検
出値より正確な液量を算出することができる。この算出
方法は従来のタンク内に複数のセンサを設置して、これ
らからの計測値より正確な液量を算出する場合と同様で
あるからその説明を省略する。
【００１２】また導電膜１１を設けてあるので、タンク
内の液体が導電性を有するものであるか否かを即時に知
ることができる。さらにメインセンサ３およびリファレ
ンスセンサ４上には絶縁膜１２が被着されているので、
タンク内の液体の導電性および非導電性に係わらずその
液面レベルを測定できる。なお上述においてはリファレ
ンスセンサ４を１つのメインセンサ部の下方に設けた
が、２つ以上または全てのメインセンサ部の下方に跨っ
て設けてもよい。
内の液体が導電性を有するものであるか否かを即時に知
ることができる。さらにメインセンサ３およびリファレ
ンスセンサ４上には絶縁膜１２が被着されているので、
タンク内の液体の導電性および非導電性に係わらずその
液面レベルを測定できる。なお上述においてはリファレ
ンスセンサ４を１つのメインセンサ部の下方に設けた
が、２つ以上または全てのメインセンサ部の下方に跨っ
て設けてもよい。
【００１３】
【発明の効果】この構成によれば、絶縁材から成る支持
体１０の表面に無電解メッキまたは印刷によりメインセ
ンサ３，リファレンスセンサ４，導電膜１１を同時に被
着してこれらをパターン化でき、その上に絶縁膜１２を
単に塗装などにより被着させれば内筒２を構成できるの
で、この内筒２の製造が容易になる効果がある。またこ
のような内筒２を外筒１に取り付ける場合は図３の従来
の場合に比してその支持部材５の数も逓減でき、取り付
け作業が容易となる効果がある。またメインセンサ３が
複数に分割されているので、タンクが傾斜した場合でも
この１個のセンサにより正確な液量を計測できる効果が
ある。また導電膜１１を設けてあるので、タンク内の液
体が導電性を有するものであるか否かを即時に知ること
ができる効果がある。さらにメインセンサ３およびリフ
ァレンスセンサ４上には絶縁膜１２が被着されているの
で、タンク内の液体の導電性および非導電性に係わらず
その液面レベルを測定できる効果がある。
体１０の表面に無電解メッキまたは印刷によりメインセ
ンサ３，リファレンスセンサ４，導電膜１１を同時に被
着してこれらをパターン化でき、その上に絶縁膜１２を
単に塗装などにより被着させれば内筒２を構成できるの
で、この内筒２の製造が容易になる効果がある。またこ
のような内筒２を外筒１に取り付ける場合は図３の従来
の場合に比してその支持部材５の数も逓減でき、取り付
け作業が容易となる効果がある。またメインセンサ３が
複数に分割されているので、タンクが傾斜した場合でも
この１個のセンサにより正確な液量を計測できる効果が
ある。また導電膜１１を設けてあるので、タンク内の液
体が導電性を有するものであるか否かを即時に知ること
ができる効果がある。さらにメインセンサ３およびリフ
ァレンスセンサ４上には絶縁膜１２が被着されているの
で、タンク内の液体の導電性および非導電性に係わらず
その液面レベルを測定できる効果がある。
【図１】この発明に係る静電容量式レベルセンサの一例
を示す一部を切除した斜視図。
を示す一部を切除した斜視図。
【図２】図１に示す内筒の展開図。
【図３】従来の静電容量式レベルセンサの一例を示す一
部を切除した斜視図。
部を切除した斜視図。
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の対向する筒状の電極を有し、一方
の電極がメインセンサとリファレンスセンサとから構成
された静電容量式レベルセンサにおいて、 上記一対の電極の一方の電極は、支持体の上記他方の電
極との対向面にメインセンサおよびリファレンスセンサ
が無電解メッキまたは印刷により被着されて形成され、 上記メインセンサは上記支持体の円周方向に関して３個
以上の複数のメインセンサ部に分割され、各分割された
メインセンサ部の上縁にはそれぞれ端子部が設けられ、 上記リファレンスセンサは上記メインセンサの下方に配
置され、その一部がメインセンサ部間を経由して上記支
持体の上縁まで延長されて端子部とされ、 上記メインセンサ上およびリファレンスセンサ上に絶縁
膜が被着形成されたことを特徴とする静電容量式レベル
センサ。 - 【請求項２】 上記各メインセンサ部間には導電膜が被
着され、その上端縁が上記支持体の上縁まで延長されて
端子部とされたことを特徴とする上記請求項１記載の静
電容量式レベルセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP92296011A JPH06147955A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 静電容量式レベルセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP92296011A JPH06147955A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 静電容量式レベルセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147955A true JPH06147955A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17827969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP92296011A Withdrawn JPH06147955A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 静電容量式レベルセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06147955A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5477727A (en) * | 1992-05-25 | 1995-12-26 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Capacitive level sensor |
| US6101873A (en) * | 1996-05-17 | 2000-08-15 | Nohken Inc. | Level sensor |
| JP2007333728A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-12-27 | Yazaki Corp | 液面レベルセンサ |
| JP2008026166A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Yazaki Corp | 液面レベルセンサ |
| CN103017864A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-03 | 常州大学 | 一种管形三电极电容式液位检测传感器及检测方法 |
| EP4105614A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-21 | TE Connectivity Germany GmbH | Sensor device for determining a level of a fluid material |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP92296011A patent/JPH06147955A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5477727A (en) * | 1992-05-25 | 1995-12-26 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Capacitive level sensor |
| US6101873A (en) * | 1996-05-17 | 2000-08-15 | Nohken Inc. | Level sensor |
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| CN103017864A (zh) * | 2012-12-18 | 2013-04-03 | 常州大学 | 一种管形三电极电容式液位检测传感器及检测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |