JPH0224517A - 静電容量液量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば超電導マグネット用の極低温容器内
に収容された液体窒素などに浸漬され、液量を計測する
静電容量液量計に関するものである。

［従来の技術］ 第１３図は従来の静電容量液量計が取り付けられた極低
温容器の一例を示す構成図であり、図において（１）は
真空槽、（２）は真空槽（１〉内に設けられ内部に液体
窒素が貯蔵された液体窒素槽、（３）は真空槽（１）と
液体窒素槽（２）との間に設けられた熱シールドであり
、これらの真空槽（１）、液体窒素槽（２）及び熱シー
ルド（３）から極低温容器がなっている。

（４）はこの極低温容器に取り付けられ液体窒素槽（２
）内の液体窒素の液量を計測する静電容量液量計であり
、この静電容量液量計（４）は、液体窒素槽（２）内に
設けられたセンサー部（５）と、このセンサー部（５）
に電気的に接続された計測部（６）とからなっている。

第１４図は第１３図のセンサー部（５）を示す平断面図
、第１５図は第１４図の縦断面図であり、図において（
７）は円筒状の外管、（８）は外管（７）内に設けられ
た円筒状の内管、（９）は外管（７）と内管（８）との
間の間隔を保つためにセンサー部（５）の上端部と下端
部とに挿入された円環状のスペーサであり、センサー部
（５）はこれらの外管（７）、内管（８）及びスペーサ
（９）とからなっている、また、外管く７）と内管（８
）との間には、液体窒素槽（２）内の液体窒素の液面の
高さまで液体窒素が満たされており、それより上の部分
には窒素ガスが満たされている。

上記のように構成された従来の静電容量液量計において
は、センサー部（５）はその全長で静電容量を検知する
。計測部（６）では検知された静電容量から液体窒素の
液量を計測して表示する。

ここで、センサー部（５）の外管（７）と内管（８）と
の間は、液体窒素と窒素ガスとがある割合で満たされて
いるが、これらの液体窒素と窒素ガスとではそれぞれ比
誘電率が異なっているため、液体窒素と窒素ガスとの割
合によって検知される静電容量は変化する。このため、
検知された静電容量から、液体窒素と窒素ガスとの割合
が求められ、液体窒素の液量が計測できる。液体窒素槽
（２）では、液体窒素のレベル（深さ）と体積とが比例
しているため、液量に比例した静電容量が検知でき、静
電容量から液体窒素の液量が簡単に計測できる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来の静電容量液量計において
は、センサー部（５）が直線状であるため、例えば核磁
気共鳴装置の液体窒素槽など、液体窒素の高さ方向へ曲
がった曲面によって構成されている容器の場合には、セ
ンサー部（５）を内部に取り付けるのが困難であるとい
う問題点があった。また、この問題点を解消するために
センサー部（５）を曲げて曲線状にすると、外管（７）
と内管（８）とが接触する箇所ができてしまい、静電容
量が検知できなくなるという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、センサー部を曲線状にすることができ、こ
れにより液体の高さ方向へ曲がった容器内にもセンサー
部を取り付けることができる静電容量液量計を得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る静電容量液量計は、センサー部の折曲時
にも第１の電極と第２の電極とが接触するのを阻止する
ように、スペーサをセンサー部の全長に渡って設けたも
のである。

［作用］ この発明のスペーサは、センサー部の全長に渡って設け
られたことにより、センサー部の折曲時に第１の電極と
第２の電極とが接触するのを阻止する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す静電容量液量計が取
り付けられた核磁気共鳴装置の極低温容器を示す断面図
、第２図は第１図の■−■線に沿う矢視断面図である。

図において、（１１）は肉厚部内が真空になっている円
筒状の真空槽、（１２）は真空槽（１１）の肉厚内に設
けられ内部に液体窒素が収容された液体窒素槽、（１３
）は熱シールド、（１４）は超電導コイルである。

（１５）は液体窒素槽（１２）内に設けられた半円弧状
のセンサー部であり、このセンサー部（１５）は液体窒
素槽（１５）内の液体窒素及び窒素ガスの静電容量を検
知する。（１６）は計測部としてセンサー部（１５）に
リードＩＩ（１７）及びアンプ（１８）を介して電気的
に接続された液量計であり、この液量計（１６）はセン
サー部（１５）の静電容量により液体窒素の液量を計測
し表示する。

第３図は第１図のセンサー部（１５）を示す側面図、第
４図は第３図の正面図、第５図は第３図のセンサー部（
３）の要部正面図、第６図は第５図の側面図である。こ
のセンサー部（１５）は、互いに間隔を保って設けられ
た細長い板状の第１の電極（１５ａ）及び第２の電極（
１５ｂ）と、第１の電極（１５ａ）と第２の電極（１５
ｂ）との間に全長に渡って等間隔に設けられた多数の板
状スペーサ（１５ｃ）とからなるものを、液体窒素槽（
１２）の形状に沿って曲げてなっている。

上記のように構成された静電容量液量計においては、従
来例と同様に、センサー部（１５）はその全長で静電容
量を検知し、液量計（１６）はアンプ（１８）を介して
入力した電気信号から液体窒素の液量を計測して表示す
る。

このとき、センサー部（１５）は液体窒素槽（１２）に
沿って曲げられているので、センサー部（１５）では液
体窒素の液Ｉにほぼ比例した静電容量が検知され、これ
により液量計（１６）では液量が簡単に計測できる。

また、センサー部（１５）が曲げられても、板状スペー
サ（１５ｃ）が全長に渡って設けられているので、第１
の電極（１５ｍ）と第２の電極（１５ｂ）とが接触する
ことはない。

なお、上記実施例ではスペーサとして板状スペーサ（１
５ｃ）を示したが、第７図及び第８図のように紐状スペ
ーサ（１９）を第１の電極（１５ｍ）及び第２の電極（
１５ｂ）の少なくともどちらか一方に螺旋状に巻き付け
てもよい。

また、上記実施例では第１の電極（１５ｍ）及び第２の
電極（１５ｂ）としてそれぞれ細長い板状のものを示し
たが、電極形状はこれに限定されるものではなく、例え
ばこれらのうち少なくともどちらか一方の幅を変化させ
ることによって、検知される静電容量と液量とをより正
確に比例させることができ、より正確に液量が計測でき
る。

さらに、容器の一部を、第１及び第２の電極のいずれか
一方としてもよい、この場合、容器の内壁面上に、スペ
ーサを介してもう一方の電極を取り付け、容器と電極と
からリード線を引き出せばよい、また、この場合のスペ
ーサは、板状スペーサ（１５ｃ）や紐状スペーサ（１９
）でよい。

さらにまた、第１及び第２の電極として、従来例と同様
に円筒状のものを用いてもよい、第９図および第１０図
において、（２１）は第１の円筒電極、（２２）は第１
の円筒１ｃ掻り２１）内に設けられた第２の円筒を極で
あり、第２の円筒電極（２２）には全長に紐状スペーサ
（１９）が螺旋状に巻かれている。（２３）は第１の円
筒電極（２１）　、第２の円筒電極（２２）及び紐状ス
ペーサ＜１９）からなる半円弧状の円筒センサー部であ
る。

このような円筒センサー部（２３）においては、全体が
半円弧状に曲げられているが、紐状スベーサク１９）が
全長に渡って設けられているため、第１の円筒電極（２
１）と第２の円筒電極（２２）とが接触することはない
。

また、上記同様に円筒状の第１及び第２の円筒電極（２
１）　、（２２）を用いる場合、第１１図及び第１２図
のように第２の電極（２２）の側面に複数の貫通孔（２
２ａ）を設け、この貫通孔（２２ａ）を通しながら紐状
スペーサ（１９）を巻き付けていってもよい。

このようにすれば、円筒センサー部（２３）の曲げ加工
時に紐状スペーサ（１９）は位置ずれせず、第１の円筒
電極（２１）と第２の円筒電極（２２）との間隔が確実
に保たれる。

さらに、上記実施例では容器として液体窒素槽（１２）
を示したが、他の極低温容器や、極低温容器以外の容器
であってもよい。

さらにまた、容器に収容される液体も液体窒素に限定さ
れず、他の液体でもよい。

また、計測部で計測表示される液Ｉは、例えば容器内の
液の深さ１液面、液の体積および液の重量など、どれで
あってもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明の静電容量液量計は、セ
ンサー部の折曲時にも第１の電極と第２の電極とが接触
するのを阻止するように、スペーサをセンサー部の全長
に渡って設けたので、センサー部を曲線状にすることが
でき、これにより液体の高さ方向へ曲がった容器内にも
センサー部を取り付けることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す静電容量液量計が取
り付けられた核磁気共鳴装置の極低温容器を示す断面図
、第２図は第１図の■−■線に沿う矢視断面図、第３図
は第１図のセンサー部を示す側面図、第４図は第３図の
正面図、第５図は第３図のセンサー部の要部正面図、第
６Ｉ２Ｉは第５図の側面図、第７図はこの発明の他の実
施例である紐状スペーサを第３図の第１及び第２の電極
に用いた状態を示す要部正面図、第８図は第７図の側面
図、第９図は電極が円筒状である円筒センサー部に紐状
スペーサを用いた状態を示す側面図、第１０図は第９図
の正面図、第１１図は第９Ｃｉ？ｌと異なる方法により
円筒センサー部に紐状スペーサを用いた状態を示す断面
図、第１２図は第１１図の円筒センサー部の要部側面図
、第１３図は従来の静電容量液量計が取り付けられた極
低温容器の一例を示す構成図、第１４図は第１３図のセ
ンサー部を示す平断面図、第１５図は第１４図の縦断面
図である。 図において、（１５）はセンサー部、（１５ａ）は第１
の電極、（１５ｂ）は第２の電極、（１５ｃ）は板状ス
ペーサ、（１６）は液量計、（１９）は紐状スペーサ、
（２１）は第１の円筒電極、（２２）は第２の円筒電極
、（２３）は円筒センサー部である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 １９、未Ｂ化（スＮ−ゾ 耶１図 不２図 沸９図 形１０図 形１１図 帛１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の電極と、この第１の電極にスペーサを介して所定
   の間隔を保って設けられた第２の電極とを有し、液体に
   浸漬されたときに、前記液量に応じて静電容量の変化を
   与えるセンサー部と、このセンサー部に電気的に接続さ
   れ、前記センサー部の静電容量によって、前記液体の液
   量を計測する計測部とを備えた静電容量液量計において
   、前記スペーサは、前記センサー部の折曲時にも前記第
   １の電極と前記第２の電極とが接触するのを阻止するよ
   うに、前記センサー部の全長に渡って設けられているこ
   とを特徴とする静電容量液量計。