用于具有数字流体液位传感器的流体供应墨盒的水平接口的制作方法

流体喷射装置包括喷墨打印装置，例如，喷墨打印机，其能够通过向纸张等介质上选择性地喷射墨水而在介质上形成图像。很多类型的流体喷射装置可接受流体供应墨盒(例如，就喷墨打印装置而言的墨水墨盒)的插入或连接。在现有墨盒内的流体供应源已经被耗尽时，可以从已经插入了墨盒的流体喷射装置拆下墨盒，之后向流体喷射装置插入或者连接含有新鲜流体供应源的新墨盒，从而使装置能够继续喷射流体。

附图说明

图1a和图1b分别是用于流体供应墨盒的用以将该流体供应墨盒连接至流体喷射装置的示例性水平接口的截面前视图和侧视图的示图。

图2a和图2b分别是用于流体供应墨盒的用以将流体供应墨盒连接至流体喷射装置的另一示例性水平接口的截面前视图和侧视图的示图。

图3a是用于流体供应墨盒的水平接口的用以连接至流体喷射装置的对应电接口的示例性水平取向电接口的透视图的示图。

图3b是用于流体供应墨盒的水平接口的用以连接至流体喷射装置的对应电接口的另一示例性水平取向电接口的透视图的示图。

图4是用于流体供应墨盒的水平接口的用以连接至流体喷射装置的对应电接口的示例性竖直取向电接口的透视图的示图。

图5是用于具有贮槽的流体供应墨盒的示例性水平接口的截面前视图的示图。

图6a是根据本文描述的原理的一个示例的用于示例性流体液位传感器的示例性液体接口的部分的示图。

图6b是根据本文描述的原理的一个示例的用于示例性流体液位传感器的另一示例性液体接口的部分的示图。

图7是根据本文描述的原理的一个示例的用于使用图6a和图6b的流体液位传感器确定液体的液位的示例性方法的流程图。

图8是根据本文描述的原理的一个示例的示例性液体液位感测系统的示图。

图9是根据本文描述的原理的一个示例的包括图8的液体液位感测系统的示例性液体供应系统的示图。

图10是根据本文描述的原理的一个示例的包括图8的液体液位感测系统的另一示例性液体供应系统的示图。

图11是根据本文描述的原理的一个示例的流体液位传感器的另一示例性液体接口的部分的示图。

图12是根据本文描述的原理的一个示例的图8的流体液位传感器的示例性电路图。

图13是根据本文描述的原理的一个示例的图8的示例性液体接口的截面图。

图14a是根据本文描述的原理的一个示例的示出由加热器的脉冲产生所引起的示例性热尖峰的图8的流体液位传感器的片段前视图。

图14b是根据本文描述的原理的一个示例的示出由加热器的脉冲产生所引起的示例性热尖峰的另一示例性流体液位传感器的片段前视图。

图14c是根据本文描述的原理的一个示例的示出由加热器的脉冲产生所引起的示例性热尖峰的图14b的示例性流体液位传感器的截面图。

图15是根据本文描述的原理的一个示例的示出针对加热器脉冲的不同感测温度响应的示例随着时间推移的曲线图。

图16是根据本文描述的原理的一个示例的另一示例性流体液位传感器的示图。

图17是根据本文描述的原理的一个示例的图16的示例性流体液位传感器的部分的放大图。

图18a是根据本文描述的原理的一个示例的流体液位传感器的等轴视图。

图18b是根据本文描述的原理的一个示例的沿线a的图18a的流体液位传感器的侧视剖面图。

具体实施方式

如

背景技术：
部分所指出的，诸如喷墨打印装置的流体喷射装置可接受诸如墨水墨盒的流体供应墨盒的插入或连接。例如，这种可拆卸盒容许在现有的供应源已经被耗尽时向流体喷射装置提供新鲜的流体供应源。一些类型的流体供应墨盒包括能够测量其中剩余的流体的液位(即，量)的流体液位传感器。

一种类型的流体液位传感器是数字流体液位传感器，其依赖于传感器内的硅薄片，并且墨盒内的流体将与硅薄片发生接触。随着墨盒内的流体的液位的下降，与流体发生接触的这种薄片的暴露面积也下降。流体液位可以是通过总计的薄片传感器的冷却速率的差异(即，薄片的暴露面积)确定的，因为冷却速率根据薄片有多大暴露面积与流体发生接触以及薄片有多大暴露面积未与流体发生接触而是与墨盒内的环境空气发生接触而存在差异。在具体实施方式部分的末尾将描述这种创新性流体液位传感器的示例。

本文公开了用于具有数字流体液位传感器的流体供应墨盒的新颖水平接口。所述接口是水平接口，因为其接口可以作为一部分的流体供应墨盒可以水平插入到流体喷射装置中，例如，从左向右或者从右向左，并且垂直于重力方向，而不是可以竖直插入到所述装置中。所述接口包括一个或多个流体互连隔片，以使流体供应墨盒的流体供应源与流体喷射装置水平地且流体地互连。所述接口进一步包括将流体供应墨盒的数字流体液位传感器水平地导电连接至流体喷射装置的对应电接口的电接口。

图1a和图1b分别示出了用于流体供应墨盒120的用以将墨盒120连接至流体喷射装置140的示例性水平接口100的截面前视图和侧视图。在图1a中描绘了流体供应墨盒120和流体喷射装置140的部分。图1b的侧视图是从图1的前视图的右侧朝左侧看的(即，与箭头114的方向相反)。

接口100是水平接口，因为流体供应墨盒120是沿水平方向(例如，如箭头114所指示的从左向右)插入的，以将墨盒120连接至流体喷射装置140。接口100设置在流体供应墨盒120的外壳122的表面130处，表面130可以是由外壳122的凸缘132限定的腔的背面处的凹陷表面。接口100包括电接口104以及被统称为流体互连隔片102的流体互连隔片102a和102b。在图1a和图1b的示例中，电接口104设置在隔片102之间。

水平接口100的电接口104将流体供应墨盒120的数字流体液位传感器124水平导电连接至流体喷射装置140的对应电接口144。可以将电接口144定位为使得其端部位于墨盒120的侧面处或附近。流体互连隔片102使流体供应墨盒120的外壳122内包含的流体128的供应源例如经由装置140的刺入并穿过隔片102的对应针142a和142b(被统称为针142)而水平流体互连到流体喷射装置140。

在图1a和图1b的示例中，隔片102a可以是经由刺入并且穿过隔片102a的对应针142a将墨盒120的流体128供应至流体喷射装置140的供应隔片。照此，隔片102a能够与外壳122内的具有朝向墨盒120的底部的弯曲的汲取管134流体互连。管134和隔片102a之间的流体互连容许由于重力作用而汇集在墨盒120的底部的流体128中的更多流体被供应至装置140。

在图1a和图1b的示例中，隔片102b可以是经由刺入并且穿过隔片102b的对应针142b使未使用的流体和置换空气从流体喷射装置140返回至墨盒120的返回隔片。照此，隔片102b能够流体互连到外壳122内的返回管126，其具有朝向墨盒120的顶部的向上弯曲。管126和隔片102b之间的流体互连确保了这种未使用的流体和空气以高于外壳122内的流体128的液位的液位返回到外壳122内。

图2a和图2b分别示出了用于流体供应墨盒120的用以将墨盒120连接至流体喷射装置140的另一示例性水平接口100的截面前视图和侧视图。在图2a中描绘了流体供应墨盒120和流体喷射装置140的部分。图2b的侧视图是从图1的前视图的右侧朝向左侧的(即，与箭头114的方向相反)。

与图1a和图1b中一样，图2a和图2b中的接口100是水平接口，因为墨盒120是沿水平方向(例如，如箭头114所指示的从左向右)插入的，以将墨盒120连接至流体喷射装置140。接口100设置在流体供应墨盒120的外壳122的表面130处，表面130可以是由外壳122的凸缘132限定的腔的背面处的凹陷表面。接口100包括电接口104以及被统称为流体互连隔片102的流体互连隔片102a和102b。

在图2a和图2b的示例中，隔片102被设置到电接口104的同一侧。例如，隔片102b可以被设置到电接口104下方，并且隔片102b可以被设置到隔片102a下方。在图2a和图2b的示例中，然后隔片102都被设置到电接口104下方。然而，在另一实施方式中，两个隔片102可以被设置到电接口104上方。

与图1a和图1b中一样，图2a和图2b中的水平接口100的电接口104将流体供应墨盒120的数字流体液位传感器124水平导电连接至流体喷射装置140的对应电接口144。而且，与图1a和图1b中一样，图2a和图2b中的流体互连隔片102使流体供应墨盒120的外壳122内包含的流体128的供应源例如经由装置140的刺入并穿过隔片102的对应针142a和142b(被统称为针142)水平流体互连到流体喷射装置140。

隔片102a可以是经由刺入并且穿过隔片102a的对应针142a将墨盒120的流体128供应至流体喷射装置140的供应隔片。照此，隔片102a能够流体互连到外壳122内的具有朝向墨盒120的底部的弯曲的汲取管134。管134和隔片102a之间的流体互连容许由于重力而汇集在墨盒120的底部的流体128中的更多流体被供应至装置140。

隔片102b可以是经由刺入并且穿过隔片102b的对应针142b使未使用的流体和置换空气从流体喷射装置140返回至墨盒120的返回隔片。照此，隔片102b能够流体互连到外壳122内的管126，管126可以具有朝向墨盒120的顶部的向上弯曲(在图2a中，管126的虚线部分指示了管126)。管126和隔片102b之间的流体互连确保了这种未使用的流体和空气以高于外壳122内的流体128的液位的液位返回到外壳122内。

图3a和图3b均示出了水平取向的电接口300和350的透视图。在一种实施方式中，电接口300可以是用于图1a、图1b、图2a和图2b的流体供应墨盒120的接口100的电接口104，在这种情况下，电接口350可以是流体喷射装置140的电接口144。在该实施方式中，可以使电接口300水平地从左向右移动，从而使其连接至电接口350并与之电接触，如箭头370所指示的。电接口300可以是连接至图1a、图1b、图2a和图2b的数字流体液位传感器124的分立逻辑板，或者接口300可以是流体液位传感器124的集成部分。电接口350可以是电接口300可插入到其中的连接器。

在另一种实施方式中，电接口350可以是用于墨盒120的接口100的电接口104，在这种情况下，电接口300可以是流体喷射装置140的电接口144。在该实施方式中，与图3a和图3b中所示的相比，可以颠倒电接口300和350的水平取向，使得能够将电接口350水平地从左向右移动，以使其连接至电接口300并与之电接触。电接口350可以是连接至图1a、图1b、图2a和图2b的数字流体液位传感器124的连接器。电接口300可以是电路板。

电接口300具有相对的表面302和304，并且类似地，电接口350具有相对的表面352和354。在图3a的示例中，电接触部306a和306b设置在接口300的表面302上，并且电接触部306c、306d和306e设置在接口300的表面304上。电接触部356a和356b类似地设置在接口350的表面352上，并且其对应于接口300的电接触部306a和306b。在表面354上设置有类似的电接触部，其对应于表面302上的电接触部306c、306d和306e，但是在图3a的透视图中是隐藏的。如图3a所示，表面302和352上的电接触部的数量不同于表面304和354上的电接触部的数量，但在另一实施方式中，表面302和352可以与表面302和354具有相同数量的电接触部。

在图3b的示例中，电接触部306a和306b设置在电接口300的表面302上，但在接口300的表面304上不设置任何电接触部。在电接口350的表面352上设置有类似的电接触部356a和356b，其对应于接口300的电接触部306a和306b。然而，在电接口350的表面354上未设置任何电接触部。因此，图3a和图3b的示例之间的差异在于，在前者中，电接触部设置在电接口300和350中的每者的两侧上，而在后者中，电接触部仅设置在电接口300和350中的每者的一侧上。

在图3a和图3b中，电接口300和350被称为水平取向接口。这是因为，接口300的电接触部306沿其水平表面导电连接至接口350的电接触部356。也就是说，相互导电连接的电接触部306的表面和电接触部356的表面平行于箭头370所指示的水平方向，在该水平方向内，接口300从左向右移动，以连接至接口350。

图4示出了竖直取向电接口400和450的透视图。接口400具有表面402。电接触部404设置在表面402上。接口450具有表面452。对应于电接触部404的电接触部454从表面452延伸出来。

在一种实施方式中，电接口400可以是用于图1a、图1b、图2a和图2b的流体供应墨盒120的接口100的电接口104，在这种情况下，电接口450可以是流体喷射装置140的电接口144。在该实施方式中，可以使电接口400水平地从左向右移动，从而使其连接至电接口450并与之电接触，如箭头470所指示的。电接口400可以是连接至图1a、图1b、图2a和图2b的数字流体液位传感器124的分立逻辑板。电接口450可以是压缩连接器，电接口400能够物理地压在该压缩连接器上。电接口400还可以是流体液位传感器124的集成部分。

在另一种实施方式中，电接口450可以是用于墨盒120的接口100的电接口104，在这种情况下，电接口400可以是流体喷射装置140的电接口144。在该实施方式中，与图4a中所示的相比，可以颠倒电接口400和450的水平取向，使得能够使电接口450水平地从左向右移动，以使其接触至电接口400并与之电接触。电接口450可以是连接至图1a、图1b、图2a和图2b的数字流体液位传感器124的压缩连接器，并且电接口400能够物理地压在该压缩连接器上。电接口400可以是电路板。电接口450还可以是流体液位传感器124的集成部分。

电接口400的电接触部404个体地对应于电接口450的相对应的电接触部454。在接口400和450相互发生接触时，电接触部404和454物理地压在彼此上。因而，电接触部404与对应的电接触部454发生导电连接。

电接口400和450被称为竖直取向接口。这是因为，接口400的电接触部404沿其竖直表面导电连接至接口450的电接触部454。也就是说，相互导电连接的电接触部404的表面和电接触部454的表面垂直于箭头470所指示的水平方向，在所述水平方向上，使接口400从左向右移动，以连接至接口450。

图5示出了用于流体供应墨盒120的用以将墨盒120连接至流体喷射装置的示例性水平接口100的截面前视图。在图5中描绘了流体供应墨盒120的部分。接口100设置在流体供应墨盒120的外壳122的表面130处，表面130可以是由外壳122的凸缘132限定的腔的背面的凹陷表面。接口100包括电接口以及被统称为流体互连隔片102的流体互连隔片102a和102b。在图5的示例中，电接口104设置在隔片102之间，如图1a和图1b所示，但是隔片102还可以被设置到接口104的同一侧，如图2a和图2b所示。

竖直接口100的电接口104将流体供应墨盒120的数字流体液位传感器124水平导电连接至流体喷射装置的对应电接口。流体互连隔片102将流体供应墨盒120的外壳内包含的流体128的供应源水平流体互连到流体喷射装置140。在图5的示例中，隔片102a是用以将墨盒120的流体128供应至流体喷射装置的供应隔片，并且隔片102b可以是用以使未使用的流体和置换空气从流体喷射装置返回至描绘120的返回隔片。隔片102b可以流体互连到外壳122内的管126，以确保这种未使用的流体和空气以高于外壳122内的流体128的液位的液位返回到外壳122内，如图1a所示。

图5的水平接口100与图1a、图1b、图2a和图2b的水平接口的差异在于，隔片102a设置在流体供应墨盒120的贮槽500处。外壳122内的内表面502在图5中呈现，并且朝向隔片102a向下成一定角度放置。外壳的表面502朝向隔片102a的向下角度至少部分限定了贮槽500。

贮槽500的存在以及供应隔片102a在贮槽500处的位置确保了可向流体供应墨盒120所连接的流体喷射装置输送最大量的流体128。这是因为将通过重力迫使流体128向下流向贮槽，所述贮槽被限定为收集流体128的下陷。在图5的示例中，未描绘汲取管，例如图1a和图2a中的汲取管134，但是在理由实施方式中可以存在汲取管。可以联系图1a、图1b、图2a和图2b的示例实施图5的示例。也就是说，在图1a、图1b、图2a和图2b的示例中，可以在墨盒120内部布置诸如表面502的一个或多个成一定角度放置的表面，以朝向隔片102a所处的墨盒120的底部形成诸如贮槽500的贮槽。

本文已经公开了用于具有数字流体液位传感器的流体供应墨盒的新颖水平接口。这种水平接口容许这种流体供应墨盒水平插入或者连接至流体喷射装置，从而使所述装置能够喷射墨盒内包含的流体。如上文所指出的，这种流体喷射装置可以是喷射墨水墨盒中包含的墨水的喷墨打印装置。

现在描述示例性数字流体传感器。示例性流体传感器可以是已经针对其描述了新颖竖直接口的流体供应墨盒的部分。图6a-6b示出了用于流体液位传感器的示例性液体液位感测接口1024。液体接口1024与体积1040内的液体相互作用，并且输出指示体积1040内的液体的当前液位的信号。对这种信号进行处理，以确定体积1040内的液体的液位。液体接口1024促进按照低成本方式检测体积1040内的液体的液位。

如图6a-6b示意性所示，液体接口1024包括条带1026、加热器1030的串1028以及传感器1034的串1032。条带1026包括将延伸到包含液体1042的体积1040中的细长条带。条带1026支持加热器1030和传感器1034，从而在存在液体1042时使加热器1030和传感器1034的子集浸没到液体1042内。

在一个示例中，条带1026从顶部或者从底部受到支撑，使得浸没到液体1042内的条带1026的部分及其支撑的加热器1030和传感器1034在所有侧面上都被液体1042完全包围。在另一个示例中，条带1026沿体积1040的一侧受到支撑，使得条带1026的与体积1040的该侧相邻的面不受到液体1042的阻碍。在一个示例中，条带1026包括细长矩形的、基本平直的条带。在另一个示例中，条带1026包括包含不同的多边形截面或者圆形或椭圆形截面的条带。

加热器1030包括沿条带1026的长度间隔开的个体加热元件。加热器1030中的每者离传感器1034足够近，使得个体加热器所发射的热量可以被相关联的传感器1034感测到。在一个示例中，每个加热器1030能够独立启动，以独立于其他加热器1030发射热量。在一个示例中，每个加热器1030包括电阻器。在一个示例中，每个加热器1030发射具有至少10mw的功率的持续时间至少10μs的热脉冲。

在所例示的示例中，加热器1030用于发射热量，而且不充当温度传感器。结果，加热器1030中的每者可以由宽范围的各种各样的电阻材料构造，所述材料包括宽范围的电阻温度系数。电阻器可以由其电阻温度系数或tcr表征。tcr是电阻器的作为环境温度的函数的电阻变化。tcr可以通过ppm/℃表示，其代表每摄氏度百万分之几。电阻温度系数的计算如下：

电阻器的温度系数：tcr＝(r2-r1)e-6/r1*(t2-t1)，

其中，tcr以ppm/℃为单位，r1在室温下以欧姆为单位，r2是以欧姆为单位的操作温度下的电阻，t1是以℃为单位的室温，并且t2是以℃为单位的操作温度。

由于加热器1030是单独的并且不同于温度传感器1034，因而在晶片制作工艺中有宽范围的各种薄膜材料选择可用于形成加热器1030。在一个示例中，加热器1030中的每者具有相对较高的单位面积热量耗散、高温度稳定性(tcr<1000ppm/℃)、以及热量产生到周围介质和热传感器的紧密耦合。适当的材料可以是难熔金属及其相应的合金，例如，钽及其合金、以及钨及其合金，仅举几例；然而，也可以使用其他散热装置，例如，掺杂硅或者多晶硅。

传感器1034包括沿条带1026的长度间隔开的个体感测元件。传感器1034中的每者离对应的加热器1030足够近，使得传感器1034可以检测或者响应来自相关联的或者对应的加热器1030的热传递。传感器1034中的每者输出信号，所述信号指示或反映在来自相关联的加热器的热脉冲之后并且对应于该热脉冲而传输至特定传感器1034的热量的量。由相关联的加热器传输的热量的量将根据热量在抵达传感器1034之前传输通过的介质而改变。液体1042具有比空气1041更高的热容。因而，相对于空气1041，液体1042将不同地降低传感器1034所检测到的温度。结果，来自传感器1034的信号之间的差异指示体积1040内的液体1042的液位。

在一个示例中，传感器1034中的每者包括具有特征温度响应的二极管。例如，在一个示例中，传感器1034中的每者包括p-n结二极管。换言之，可以采用其他二极管或者可以采用其他温度传感器。

在例示的示例中，加热器1030和传感器1034受到条带1026支撑，从而使它们沿条带1026的长度相互错杂或交错。出于本公开的目的，关于加热器和/或传感器以及条带的术语“支撑”或者“由……支撑”是指加热器和/或传感器由条带承载，使得条带、加热器和传感器形成单个连接单元。这种加热器和传感器可以被支撑在条带外侧上或者在条带内和内部。出于本公开的目的，术语“错杂”或“交错”是指两个物项相对于彼此交替。例如，错杂的加热器和传感器可以包括第一加热器，随后是第一传感器，随后是第二加热器，随后是第二传感器，等等。

在一个示例中，个体加热器1030可以发射热脉冲，所述热脉冲将由接近个体加热器1030的多个传感器1034感测。在一个示例中，每个传感器1034与个体加热器1030间隔不超过20μm。在一个示例中，传感器1034沿条带1024具有每英寸至少100个传感器1034(每厘米至少1040个传感器1034)的最小一维密度。一维密度在沿条带1026的长度的方向上每单位量度内包括许多传感器，所述条带1026的维度延伸至不同深度，从而定义了液体接口1024的深度或液位感测分辨率。在其他示例中，传感器1034具有沿条带1024的其他一维密度。例如，传感器1034沿条带1026具有至少每英寸10个传感器1034的一维密度。在其他示例中，传感器1034可以沿条带1026具有大约每英寸1000个传感器(每厘米10400个传感器1034)或更大的一维密度。

在一些示例中，竖直密度或者每竖直厘米或英寸的传感器数量可以沿条带1026的竖直或纵向长度而变化。图6a示出了沿其主维度或者下水长度包括变化密度的传感器1034的示例性传感器条带1126。在例示的示例中，传感器条带1126在沿其竖直高度或深度的可以从更大的深度分辨率获得更多的益处的那些部分中具有更大密度的传感器1034。在例示的示例中，传感器条带1126具有包括第一密度的传感器1034的下部1127以及包括第二密度的传感器1034的上部1129，第二密度低于第一密度。在这种示例中，传感器条带1126在所述体积内的液体的液位接近空状态时提供更高的准确度或分辨率。在一个示例中，下部1127具有每厘米至少1040个传感器1034的密度，而上部1129具有每厘米少于10个传感器(在一个示例中，每厘米4个传感器1034)的密度。在其他示例中，传感器条带1126的上部或中间部分可以替代地具有与传感器条带1126的其他部分相比更高的传感器密度。

加热器1030中的每者以及传感器1034中的每者能够在控制器的控制下有选择地启动。在一个示例中，控制器是条带1026的部分或由其承载。在另一个示例中，控制器包括电连接至条带1026上的加热器1030的远程控制器。在一个示例中，接口1024包括与控制器分开的部件，从而促进接口1024的更换或者促进通过单独的控制器对多个接口1024的控制。

图7是可以使用液体接口(例如，液体接口1024)执行以感测并确定体积内的液体的液位的示例性方法1100的流程图。如块1102所指示的，控制信号被发送至加热器1030，从而使加热器1030的子集或者加热器1030中的每者开启和关闭，以发射热脉冲。在一个示例中，控制信号被发送至加热器1030，使得加热器1030被依次启动或开启和关闭(脉冲作用的)，从而依次发射热脉冲。在一个示例中，例如，按照沿条带1026从顶部到底部或者沿条带1026从底部到顶部的顺序依次使加热器1030开启和关闭。

在另一个示例中，基于搜索算法启动加热器1030，其中，控制器识别初始应当使哪些加热器1030产生脉冲，从而努力减小为了确定体积1040内的液体1042的液位而产生脉冲的加热器1030的总时间或者总数量。在一个示例中，基于历史数据来识别初始使哪些加热器1030产生脉冲。例如，在一个示例中，控制器查询存储器以获得有关体积1040内的液体1042的最后感测液位的数据，并使最接近液体1042的最后感测液位的那些加热器1030产生脉冲，而后再使离液体1042的最后感测液位较远的其他加热器1030产生脉冲。

在另一示例中，控制器基于所获得的液体1042的最后感测液位来预测体积1040内的液体1042的当前液位，并使接近体积1040内的液体1042的所预测的当前液位的那些加热器1030产生脉冲，而后再使离液体1042的所预测的当前液位较远的其他加热器1030产生脉冲。在一个示例中，液体1042的所预测的当前液位是以液体1042的最后感测液位以及自液体1042的液位的最后感测开始所经过的时间为基础的。在另一个示例中，液体1042的所预测的当前液位是以液体1042的最后感测液位以及指示对来自体积1040的液体1042的消耗或汲取的数据为基础的。例如，在液体接口1042感测墨水供应源中的墨水的体积1040的情况下，所预测的液体1042的当前液位可以基于液体1042的最后感测液位和诸如使用墨水等打印的纸张的数量的数据。

在又一示例中，可以依次使加热器1030产生脉冲，其中，最初使接近体积1040的深度范围的中心的加热器1030产生脉冲，并且其中，基于其他加热器1030与体积1040的深度范围的中心的距离按顺序使其他加热器1030产生脉冲。在又一示例中，同时使加热器1030的子集产生脉冲。例如，可以同时使第一加热器和第二加热器产生脉冲，其中，第一加热器和第二加热器沿条带1026相互充分间隔开，从而使第一加热器所发射的热量不会被传输或者不会抵达旨在感测来自第二加热器的热传输的传感器。同时使加热器1030产生脉冲可以减小用于确定体积1040内的液体1042的液位的总时间。

在一个示例中，每个热脉冲具有至少10μs的持续时间，并且具有至少10mw的功率。在一个示例中，每个热脉冲具有处于1μs和100μs之间并且长至一毫秒的持续时间。在一个示例中，每个热脉冲具有至少10mw并且高达并包括10w的功率。

如图7中的块1104所指示的，对于每个发射的脉冲，相关联的传感器1034感测从相关联的加热器到相关联的传感器1034的热传递。在一个示例中，在来自相关联的加热器的热脉冲之后的预定时间段后，对每个传感器1034进行启动、开启或轮询。所述时间段可以基于脉冲的开始、脉冲的结束或者与脉冲的定时有关的某一其他时间值。在一个示例中，每个传感器1034在来自相关联的加热器1030的热脉冲结束之后的至少10μs开始感测从相关联的加热器1030传输的热量。在一个示例中，每个传感器1034在来自相关联的加热器1030的热脉冲结束之后的1000μs开始感测从相关联的加热器1030传输的热量。在另一个示例中，传感器1034在来自相关联的加热器的热脉冲结束之后、在等于热脉冲的持续时间的时间段后发起对热量的感测，其中，这种感测在热脉冲的持续时间的两倍和三倍之间的时间段内发生。在其他示例中，热脉冲和相关联的传感器1034所做的热感测之间的时间延迟可以具有其他值。

如图7中的块1106所指示的，控制器或者另一控制器基于所感测到的来自每个发射脉冲的热传递来确定体积1040内的液体1042的液位。例如，液体1042具有比空气1041更高的热容。因而，相对于空气1041而言，液体1034将不同地降低由传感器1034检测的温度。如果体积1040内的液体1042的液位使得液体在特定的加热器1030及其相关联的传感器1034之间延伸，那么从特定加热器1032到相关联的传感器1034的热传递将比空气1041在特定加热器1030及其相关联的传感器1034之间延伸的情况要少。基于在由相关联的加热器1030的热脉冲发射之后由相关联的传感器1034感测到的热量的量，控制器判断是空气还是液体在特定加热器1030和相关联的传感器之间延伸。使用该判断以及加热器1030和/或传感器1034沿条带1026的已知位置和条带1026相对于体积1040的底板的相对定位，控制器确定体积1040内的液体1042的液位。基于所确定的体积1040内的液体1042的液位以及体积1040的特性，控制器还能够确定体积1040内剩余的液体的实际体积或量。

在一个示例中，控制器通过查询存储在存储器中的查找表而确定体积1040内的液体的液位，其中，查找表使来自传感器1034的不同信号与体积1040内的液体的不同液位相关联。在又一示例中，控制器通过利用来自传感器1034的信号作为算法或公式的输入来确定体积1040内的液体1042的液位。

在一些示例中，方法1100和液体接口1024不仅可以用于确定体积1040内的液体1042的最上液位或顶表面，还可以用于确定同时存在于体积1040中的不同液体的不同液位。例如，由于不同密度或其他性质的原因，不同液体在同时存在于单个体积1040中时可能相互层叠。这种不同液体中的每者可以具有不同的热传递特性。在这种应用中，方法1100和液体接口1024可以用于识别第一液体的层终止于体积1040内的何处以及处于第一液体下层或上层的第二不同液体的层开始于何处。

在一个示例中，通过显示器或者可听装置输出体积1040内的液体的所确定的液位(或多个液位)和/或体积1040内的液体的所确定的体积或量。在其他示例中，使用所确定的液体的液位或者液体的体积作为基础来触发对用户的提示或者警报等。在一些示例中，所确定的液体的液位或者液体的体积用于触发对补充液体的自动再订购，或者用于触发阀门的关闭，以停止液体向体积1040中的流入。例如，在打印机中体积1040内的液体的，所确定的液位可以自动触发对替换墨水墨盒或者替换墨水供应源的再订购。

图8示出了示例性液体液位感测系统1220。液体液位感测系统1220包括载体1222、上文描述的液体接口1024、电互连1226、控制器1230和显示器1232。载体1222包括支撑条带1026的结构。在一个示例中，载体1222包括由聚合物、玻璃或其他材料形成或者包括聚合物、玻璃或其他材料的条带1026。在一个示例中，载体1222具有嵌入的电迹线或导体。例如，载体1222包括由编织玻璃纤维布连同环氧树脂粘合剂构成的复合材料。在一个示例中，载体1222包括玻璃强化环氧树脂层压板、管、棒或印刷电路板。

上文描述的液体接口1024沿载体1222的长度延伸。在一个示例中，液体接口1024被胶合、接合或者以其他方式固定至载体1222。在一些示例中，取决于条带1026的厚度和强度，可以省略载体1222。

电互连1226包括接口，来自图6a-6b中所示的接口1024的传感器1034的信号通过所述接口被传输至控制器1230。在一个示例中，电互连1226包括电接触部焊盘1236。在其他示例中，电互连1226可以具有其他形式。电互连1226、载体1222和条带1024共同形成了流体液位传感器1200，其可以被并入到液体容器体积中或者作为液体容器体积的部分被固定，或者可以是单独的便携式感测装置，其可以被暂时地人工插入到不同的液体容器或体积中。

控制器1230包括处理单元1240以及相关联的非暂态计算机可读介质或存储器1242。在一个示例中，控制器1230与流体液位传感器1200是分开的。在其他示例中，控制器1230被并入作为传感器1200的部分。处理单元1240提交存储器1242中包含的指令。出于本申请的目的，术语“处理单元”应当是指执行存储器中包含的指令的序列的当前开发或者未来开发的处理单元。指令序列的执行使得处理单元产生控制信号。指令可以被从只读存储器(rom)、大容量存储装置或者某一其他永久性存储装置加载到随机存取存储器(ram)中，以由处理单元执行。在其他实施例中，可以替代软件指令或者与软件指令结合地使用硬布线电路来实施所描述的功能。例如，控制器1230可以被体现为至少一个专用集成电路(asic)的部分。除非另外指明，否则控制器1230不限于硬件电路与软件的任何特定组合，亦不限于由处理单元执行的指令的任何特定来源。

处理单元1240遵循存储器1242中包含的指令而执行上文关于图7所示出并描述的方法1100。处理器1240遵循存储器1242中提供的指令而选择性地使加热器1030产生脉冲。处理器1240遵循存储器1242中提供的指令而获得来自传感器1034的数据信号，或者在数据信号中指示来自脉冲的热量耗散以及向传感器1034的热传递。处理器1240遵循存储器1242中提供的指令而基于来自传感器1034的信号来确定体积1040内的液体1042的液位。如上文所指出的，在一些示例中，控制器1230可以另外使用体积1040或者包含液体1042的腔室的特性来确定液体1042的量或体积。

在一个示例中，显示器1232接收来自控制器1230的信号，并基于体积1040内的所确定的液体1042的液位和/或所确定的液体1042的体积或量来呈现可视数据。在一个示例中，显示器1232呈现描绘体积1040被液体1042填充的百分比的图标或其他图形。在另一个示例中，显示器1232呈现液体1042的液位的数字指示、或者体积1040的被液体1042填充或液体1042已被清空的百分比。在又一示例中，显示器1232基于体积1040内的所确定的液体1042的液位而呈现警报或者“可接受”状态。在又一示例中，可以省略显示器1232，其中，使用所述体积内的所确定的液体的液位来自动触发事件，例如对补充液体的再订购、启动阀门以向所述体积添加液体、或者启动阀门以终止正在进行的向体积1040添加液体1042。

图9是示出被作为液体供应系统1310的部分而并入的液体液位感测系统1220的截面图。液体供应系统1310包括液体容器1312、腔室1314以及流体或液体端口1316。容器1312限定了腔室1314。腔室1314形成包含液体1042的示例性体积1040。如图9所示，载体1222和液体接口1024从腔室1314的底侧突出到腔室1314中，以促进在腔室1314接近完全清空的状态时确定液体液位。替代地，在其他示例中，液体接口1024的载体1222可以从腔室1314的顶部悬置。

液体端口1316包括液体通路，腔室1314内的液体通过该液体通路被输送并且引导至外部接收方。在一个示例中，液体端口1316包括促进从腔室1314选择性地排放液体的阀门或者其他机构。在一个示例中，液体供应系统1310包括用于打印系统的偏轴墨水供应源。在另一个示例中，液体供应系统1310额外包括打印头1320，其流体耦合至腔室1314，以通过液体接口1316接收来自腔室1314的液体1042。在一个示例中，包括打印头1320的液体供应系统1310可以形成打印墨盒。出于本公开的目的，术语“流体耦合”是指两个或更多流体传输体积相互直接连接或者通过中间体积或空间相互连接，从而使流体可以从一个体积流到另一体积中。

在图9所示的示例中，可以经由布线连接器1324(例如，通用串行总线连接器或者其他类型的连接器)促进与相对于液体供应系统1310处于远处或者与液体供应系统1310分开的控制器1230之间的通信。控制器1230和显示器1232如上文所述进行操作。

图10是示出液体供应系统1410的截面图；其为液体供应系统1310的另一示例。液体供应系统1410与液体供应系统1310类似，只是液体供应系统1410包括液体端口1416以替代液体端口1316。液体端口1416与液体端口1316的接口类似，只是液体端口1416被提供到容器1312的腔室1314上方的帽1426中。与系统1310的部件相对应的系统1410的那些其余部件标有类似的附图标记。

图11-13示出了流体液位传感器1500，其为图8的流体液位传感器1200的另一示例。图11是示出液体接口1224的部分的示图。图12是传感器1500的电路图。图13是沿线8-8取得的图11的液体接口1224的截面图。如图11所示，液体接口1224与上文联系图6a-6b描述的液体接口1024的相似之处在于，液体接口1224包括支撑一系列加热器1530和一系列温度传感器1534的条带1026。在例示的示例中，加热器1530和温度传感器1534沿条带1026的长度(l)错杂或交错。长度(l)是条带1026的主维度，其在传感器1500被使用时跨越不同深度延伸。在例示的示例中，每个传感器1534与其相关联的或者相对应的加热器1530间隔开一间隔距离(s)，所述间隔距离(s)是沿长度(l)的方向测量的，其小于或等于20μm，并且标称值为10μm。在例示的示例中，传感器1534及其相关联的加热器1530是成对布置的，其中，相邻对的加热器1530相互分开一距离(d)，所述距离(d)是沿长度(l)的方向测量的，其至少为25μm，以减小连续的加热器之间的热串扰。在一个示例中，连续的加热器1530相互分开一距离(d)，所述距离(d)处于25μm和2500μm之间，并且标称为100μm。

如图12所示，每个加热器1530包括电阻器1550，其可以通过晶体管1552的选择性启动而选择性地开启和关闭。每个传感器1534包括二极管1560。在一个示例中，起着温度传感器的作用的二极管1560包括p-n结二极管。每个二极管1550具有针对温度变化的特征响应。具体而言，每个二极管1550具有响应于温度变化而变化的正向电压。二极管1550在温度和所施加电压之间展现出接近线性的关系。由于温度传感器1530包括二极管或半导体结，因而传感器1500具有较低成本，并且可以使用半导体制造技术而制造在条带1026上。

图13是传感器1500的一个示例的一部分的截面图。在例示的示例中，条带1026由如上文所述的载体1222支撑。在一个示例中，条带1026包括硅，而载体1222包括聚合物或塑料。在例示的示例中，加热器1530包括由条带1026支撑但是通过电绝缘层1562(例如，二氧化硅层)与条带1026分开的多晶硅加热器。在例示的示例中，加热器1530进一步被抑制加热器1530和被感测的液体之间的接触的外部钝化层1564包封，所述钝化层1564保护加热器1530和传感器1534，使其免受在其他情况下由于与被感测的液体或墨水的侵蚀性接触而引起的损伤。在一个示例中，外部钝化层1564包括碳化硅和/或正硅酸乙酯(teos)。在其他示例中，层1562和1564可以被省略或者可以由其他材料形成。

如图12和图13所示，传感器1500的构造建立了各种层或阻挡物，以提供额外的热电阻(r)。加热器1530发射的热脉冲被跨越这种热电阻传输至相关联的传感器1534。来自特定加热器1530的热量向相关联的传感器1534传输的速率根据特定加热器1530与空气1041接界还是与液体1042接界而发生变化。来自传感器1534的信号将根据其跨越空气1041传输还是跨越液体1042传输而发生变化。使用不同的信号来确定体积1040内的液体1042的当前液位。

图14a、图14b和图14c示出了液体接口1624和1644；其为液体接口1024的其他示例。在图14a中，加热器和传感器被布置成被标示为0、1、2……n的对。液体接口1624与图6a-6b的液体接口1024类似，只是加热器1030和传感器1034不是沿条带1026的长度竖直交错或错杂布置，而是沿条带1026的长度竖直地布置成并排对的阵列。

图14b和图14c示出了液体接口1644，其为图6a-6b的液体接口1024的另一示例。液体接口1644与图6a-6b的液体接口1024类似，只是加热器1030和传感器1034沿条带1026的长度被布置成竖直间隔开的堆叠体的阵列。图14c是进一步示出加热器1030和传感器1034的对的堆叠布置的接口1644的截面图。

图14a-14c额外示出了加热器/传感器对1的加热器1030的脉冲产生以及接下来的通过相邻材料的热量耗散的示例。在图14a-14c中，随着热量传输到距热源(即，加热器/传感器对1的加热器1030)更远的地方，温度或者热量强度耗散或下降。通过图14a-14c中的交叉排线的变化示出了热量耗散。

图15示出了图14a-14c所示的示例性脉冲产生的一对时间同步曲线图。图15示出了加热器/传感器对1的加热器1030的脉冲产生与加热器/传感器对(0、1、2……n)的传感器1034随着时间推移所做的响应之间的关系。如图15所示，每一对(0、1、2……n)的传感器1034中的每者的响应根据空气还是液体处于相应的加热器/传感器对(0、1、2……n)之上或者与其相邻而发生变化。存在空气的情况与存在液体的情况相比，特征瞬态曲线和幅度标度(scale)是不同的。结果，来自接口1644以及诸如接口1024和1624的其他接口的信号指示体积内的液体的液位。

在一个示例中，控制器(例如，上文描述的控制器1230)通过单独使加热器/传感器对中的加热器1030产生脉冲来确定所感测的体积内的液体的液位，并且相对于加热器脉冲产生参数对由同一对中的传感器所感测的温度的幅度进行比较，以确定液体还是空气与个体加热器/传感器对相邻。控制器1230针对阵列的每个对执行这种脉冲产生和感测，直到发现或者识别出所感测的体积内的液体的液位为止。例如，控制器1230可以首先使对0的加热器1030产生脉冲，并将对0的传感器1034所提供的感测温度与预定阈值进行比较。尔后，控制器1030可以使对1的加热器1030产生脉冲，并将对1的传感器1034所提供的感测温度与预定阈值进行比较。重复该过程，直到发现或者识别出液体的液位为止。

在另一个示例中，控制器(例如，上文描述的控制器1230)通过单独地使一对中的加热器1030产生脉冲并对多个对中的传感器所感测到的多个温度幅度进行比较来确定所感测的体积内的液体的液位。例如，控制器1230可以使对1的加热器1030产生脉冲，而后对对1的传感器1034所感测到的温度、对0的传感器1034所感测到的温度、对2的传感器1034所感测到的温度等等进行比较，其中的每个温度是由对1的加热器1030的脉冲产生引起的。在一个示例中，控制器1230可以利用来自在竖直方向上沿液体接口的不同传感器1034的多个温度幅度的源自于单个热脉冲的分析来判断液体还是空气与包括产生了脉冲的加热器的加热器/传感器对相邻。在这种示例中，控制器1230通过单独地使阵列的每个对的加热器产生脉冲并分析所产生的对应的多个不同温度幅度来执行这种脉冲产生和感测，直到发现或者识别出所感测的体积1040内的液体1042的液位为止。

在另一个示例中，控制器1230可以基于在竖直方向上沿液体接口的源自于单个热脉冲的多个温度幅度的差异来确定所感测的体积1040内的液体1042的液位。例如，如果特定传感器1034的温度幅度相对于相邻传感器1034的温度幅度急剧变化，那么该急剧变化可能指示液体1042的液位位于这两个传感器1034处或者处于这两个传感器1034之间。在一个示例中，控制器1230可以将相邻传感器1034的温度幅度之间的差异与预定阈值进行比较，以判断液体1042的液位是否处于这两个传感器1034的已知竖直位置处或者处于所述位置之间。

在其他示例中，控制器(例如，上文描述的控制器1230)基于以来自单个传感器1034的信号为基础的瞬态温度曲线的轮廓或者以来自多个传感器1034的信号为基础的多个瞬态温度曲线的轮廓来确定所感测体积1040内的液体1042的液位。在一个示例中，控制器(例如，上文描述的控制器1230)通过单独地使一对(0、1、2……n)中的加热器1030产生脉冲、并相对于预定阈值或预定义曲线对同一对(0、1、2……n)中的传感器所产生的瞬态温度曲线进行比较，以判断液体1042还是空气1041与个体加热器/传感器对(0、1、2……n)相邻，来确定所感测的体积1040内的液体1042的液位。控制器1230针对阵列的每个对(0、1、2……n)执行这种脉冲产生和感测，直到发现或者识别出所感测体积1040内的液体1042的液位为止。例如，控制器1230可以首先使对0的加热器1030产生脉冲，并将对0的传感器1034所产生的结果瞬态温度曲线与预定阈值或预定义比较曲线进行比较。尔后，控制器1230可以使对1的加热器1030产生脉冲，并将对1的传感器1034所产生的结果瞬态温度曲线与预定阈值或预定义比较曲线进行比较。重复该过程，直到发现或者识别出液体1042的液位为止。

在另一个示例中，控制器(例如，上文描述的控制器1230)通过单独地使一对(0、1、2……n)中的加热器1030产生脉冲并对多个对(0、1、2……n)中的传感器43所产生的多个瞬态温度曲线进行比较来确定所感测体积1040内的液体1042的液位。例如，控制器1230可以使对1的加热器1030产生脉冲，而后对对1的传感器1034所产生的结果瞬态温度曲线、对0的传感器1034所产生的结果瞬态温度曲线、对2的传感器1034所产生的结果瞬态温度曲线等等进行比较，其中，每个瞬态温度曲线是由对1的加热器1030的脉冲产生带来的。在一个示例中，控制器1230可以利用来自在竖直方向上沿液体接口的不同传感器1034的源自于单个热脉冲的多个瞬态温度曲线的分析，来判断液体1042还是空气1041与包括产生了脉冲的加热器1030的加热器/传感器对(0、1、2……n)相邻。在这种示例中，控制器1230通过单独地使阵列的每一对(0、1、2……n)的加热器1030产生脉冲并分析所产生的对应的多个不同瞬态温度曲线来执行这种脉冲产生和感测，直到发现或者识别出所感测的体积1040内的液体1042的液位为止。

在另一个示例中，控制器1230可以基于由在竖直方向上沿液体接口的不同传感器1034产生的源自于单个热脉冲的多个瞬态温度曲线的差异来确定所感测体积1040内的液体1042的液位。例如，如果特定传感器1034的瞬态温度曲线相对于相邻传感器1034的瞬态温度曲线急剧变化，那么该急剧变化可能指示液体1042的液位位于这两个传感器1034处或者处于这两个传感器1034之间。在一个示例中，控制器1230可以将相邻传感器1034的瞬态温度曲线之间的差异与预定阈值进行比较，以判断液体1042的液位是否处于这两个传感器(0、1、2……n)的已知竖直位置处或者处于所述已知竖直位置之间。

图16和图17示出了传感器1700，其为图11-13的传感器1500的示例。传感器1700包括载体1722、液体接口1224、电接口1726、驱动器1728和套环1730。载体1722与上文所述的载体1222类似。在例示的示例中，载体1722包括模制聚合物。在其他示例中，载体1722可以包括玻璃或者其他材料。

液体接口1224如上文所述。液体接口1224被沿载体1722的长度接合、胶合或者以其他方式附接至载体1722的面。载体1722可以包括玻璃、聚合物、fr4或其他材料，或者可以由玻璃、聚合物、fr4或其他材料形成。

电接口1726包括印刷电路板，其包括用于与上文相对于图8-10描述的控制器1230发生电接触的电接触部焊盘1236。在例示的示例中，电接口1726被接合或者以其他方式附接至载体1722。电接口1726电连接至驱动器1728以及例如图11的液体接口1224的加热器1530和传感器1534。在一个示例中，驱动器1728包括响应于通过电接口1726接收的信号而驱动加热器1530和传感器1534的专用集成电路(asic)。在其他示例中，可以替代地由完全集成的驱动器电路代替asic对加热器1530的驱动和传感器1534所做的感测进行控制。

套环1730围绕载体1722延伸，并且充当载体1722和液体容器1040之间的供应集成接口，其中，传感器1700用于检测体积1040内的液体1042的液位。在一些示例中，套环1730提供液体密封，从而将正被感测的体积1040内包含的液体与电接口1726分开。如图16所示，在一些示例中，驱动器1728以及驱动器1728、液体接口1224和电接口1726之间的电连接进一步被保护性电绝缘引线接合粘合剂或包封体1735(例如，环氧树脂模制化合物层)所覆盖。

图18a是根据本文描述的原理的一个示例的流体液位传感器1900的等轴视图。流体液位传感器1900包括包含印刷电路板的电接口1726，所述印刷电路板包括用于与上文相对于图8-10描述的控制器1230进行电连接的电接触部焊盘1236。流体液位传感器1900还包括薄片管芯1901，其与电接口1726一起被包覆模制到可模制衬底1902中。

图18b是根据本文描述的原理的一个示例的沿线a的图18a的流体液位传感器1900的侧视剖面图。电接口1726经由在位于电接口1726的与电接触部焊盘1236相对的一侧上的接触部焊盘1936和位于薄片管芯1901上的电接触部焊盘1937之间延伸的引线接合1903而电耦合至薄片管芯1901。加热器1030和传感器1034的阵列被设置在薄片管芯1901上、在与流体液位传感器1900与空气1041或液体1042发生接触的位置相对的一侧上，如下文将更详细描述的。尽管若干加热器1030和传感器1034被设置在图18b的薄片管芯1901上，但是如文中所述可以将任何数量的加热器1030和传感器1034设置在薄片管芯1901上。