JPH03248022A - 液面センサ - 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、超電導線の抵抗変化を利用して液体ヘリウ
ムなどの液面を連続的に測定する液面センサに関する。

〔従来の技術〕

周知の寒剤用液面計は、第５図に示すように、感知子１
の両端に接続する供電用及び計測用リード線４．５を感
知子と共に同一保護ケース６内に収納したものが多い。

ケース６はＦＲＰパイプやステンレスパイプ等で作られ
ている。これはストレートの丸部であり、その上端と下
端に固定支持材７を設けてその支持材で感知子を支えて
いる。

感知子１は、超電導線２の上部に常電導の芽を作るヒー
タ線３を巻いて作られており、液面下にある部分は超電
導、液面上にある部分は常電導になる。従って、常電導
部の抵抗の絶対量を測定することにより液面の位置を知
ることができる。

この種の液面計は、例えば電気学会発行の［超電導ハン
ドブック、昭和４３年８月２５日初版、Ｐ３７０〜３７
１」に示されている。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来の液面計はいずれも直線形状に作られている。その
ため、第６図に示すような環状槽Ｔ内でその液面計Ａを
使用する場合には、複数個を図のような形で組合せて使
用せざるを得なかった。しかし、これでは不具合なこと
が多いので環状空間に合うように１個の液面計を曲げ加
工することを考えた。

ところが、感知子を常識的なサイズ（一般には外径１５
■以下）の保護ケース内に挿入して曲げ加工を行うと感
知子が第７図に示すように曲げの内側に引き寄せられて
ケースに接触し、また、ケース内に収納したリード線に
対しても部分的或は全長に渡って接触すると云う事態に
直面した。このような接触が起こると、寒剤との接触状
態が不均一になって感知子の冷却特性が変わり、液面部
での応答性、液面表示のリニア特性が低下する。特に、
部分的に数個所３者が接触していると測定の信転性は極
端に下がる。

なお、保護ケースの径を充分に大きくすれば、上の問題
は解決されるが、この場合には、設置スペース面での使
用規制を受ける。

そこで、この発明は、保護ケースを出来るだけ小さくし
て直線状態のときには勿論、所定曲率に曲げた後にも上
記接触の問題を起こさないようにした寒剤用の液面セン
サを捉供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明においては、上記の！！ｉ！題を解決するため
、保護ケースに対する感知子の挿入位置を保護ケースの
軸心から曲げの外側方向に偏心させる。

また、計測、給電用リード線は、感知子の上端側に接続
するものは保護ケースの上端側から、下端側に接続する
ものは下端側から各々外部に引出（作用〕 感知子の挿入位置を上述した方向に偏心させると曲げの
内側でケース内面と感知子との間の空間が広がり、曲げ
加工時の感知子の引き寄せ可能距離が大きくなる。従っ
て、感知子が実際に引き寄せられる距離よりも引き寄せ
方向の空間サイズが大となるように偏心量を定めておけ
ば、保護ケースサイズが小さくても感知子のケースへの
接触が防止される。

また、リード線は保護ケースの両端から外部に出ている
ので、リード線との接触も起こらない。

〔実施例〕

第１図乃至第４図にこの発明の一実施例を示す。

例示の液面センサ１０は、保護ケース６を、両端部が円
筒、他の部分が半円筒の小径筒体６ａと、一部を６ａの
両端部とオーバラップさせて６ａの半円筒部に対向させ
る大径半円筒体６ｂと、６ａ、６ｂのオーバラップ部の
間に介在するスペーサ６Ｃと、５ａ、５ｂを束ねて相互
に固定するバインダ６ｄとで形成し、６ａの両端に設け
た端板の中心に固定支持材７を取付けてその支持材で感
知子１を支持している。従って、ケースの全体から見れ
ば、感知子１の設置点は、ケース中心から小径筒体側に
偏心した状態にある。

また、給電用リードｗＡ４と計測用（電圧測定用）リー
ド線５は、従来のように感知子に添わせず、感知子１の
上端側に接続するものはケース６の上端側から、１の下
端側に接続するものは６の下端側から各々外部に引出し
てある。

このセンサ１０は、曲げ易くするため、６ａ、６ｂを軟
質パイプ、薄肉のアルミパイプ、ポリエチレンやフッソ
系樹脂製のチューブと云ったもので形成するとよい。ケ
ース材料が柔軟性に冨んでいても設置槽の内面に沿わせ
るなどして形状を保持できるので、使用上問題となるこ
とはない。

バインダ６ｄも、ケースの曲げに支障をきたさないよう
に幅の狭い（１〜２ｗ程度）非磁性薄肉テープ、例えば
ステンレステープ等を巻付けて形成するとよい、バイン
ダの代わりに介在物を用いて６ａ、６ｂを相互に接着す
るのも一法である。

この介在物や上述のスペーサ６Ｃはケーシング材と同材
質のものでもよい。

なお、保護ケースは真円のパイプやチューブで形成する
こともできるが、図示の構造は、曲げ方向のサイズＤ（
第３図参照）に対して曲げの内側をＤ／２よりも半径の
大きな半円筒体で形成できるので、接触回避の信軌性を
高め易い。

このほか、感知子１は、ここでは測定対象の寒剤を液体
ヘリウムと考えて超電導ｖＡ２にＮｂ−Ｚｒ線やＮｂ−
ＴｊｊＪを、ヒータ＆ｌＩ３に例えばマンガニン線を用
いたが、寒剤の種類が変われば当然番こそれに応じた超
電導線を用いることになる。この超電導線２は、センサ
を所定の曲率に曲げたときに弓なりになってビンと張る
が、センサが直線状態のときには若干の弛みをもつよう
にしてある０曲げによって無理な張力が加わらないよう
にするためである。

液面センサを上述の構造にすると、直線状態のときは勿
論、所定曲率に曲げた後にもケースやリード線との非接
触状態が保たれて感知子の長手方向各部での冷却条件が
一定する。なお、図のセンサは、第３図のギャップｇの
部分からケース内に寒剤が流入する。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の液面センサは、曲げ伸ば
しが可能であり、直線状、曲線状のいずれの形態ででも
使用できるため、異形状の液槽に一種類で対処でき、環
状槽内の液面計測も一本のセンサで簡便に実施できるよ
うになる。

また、曲げた後にも感知子の冷却条件が一定に保たれる
ので、測定精度については従来と同等の性能を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の液面センサの一実施例を示す断面
図、第２図は同上のセンサを９０°曲げた状態の断面図
、第３図は第１図の■−酊綿線部断面図、第４図は第２
図の外観を示す側面図、第５図は従来の液面計の断面図
、第６図は直線の液面計による環状槽内の液面計測の一
例を示す図、第７図は曲げにより感知子がケースに接触
した状態を示す図である。 １・・・・・・感知子、　　　　２・・・・・・超電導
線、３・・・・・・ヒータ線、　　　　４・・・・・・
給電用リード線、５・・・・・・計測用リード線、６・
・・・・・保護ケース、６ａ・・・・・・小径円筒体、
　６ｂ・・・・・・大径半円筒体、５ｃ・・・・・・ス
ペーサ、　　６ｄ・・・・・・バインダ、７・・・・・
・固定支持材、　　　１０・・・・・・液面センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）寒剤中で超電導現象を示す線材の上部に常電導の
   芽を作るヒータ線を巻いて感知子を構成し、この感知子
   の液面上にある部分の抵抗を測定して寒剤の液面を計測
   するセンサであって、曲げ伸ばしの可能な保護ケース内
   に上記感知子を両端固定の状態にして、かつ、センサが
   所定の曲率に曲げられた後も保護ケース内面との非接触
   状態が保たれるところまで挿入位置を保護ケース中心か
   ら曲げの外側方向に偏心させて設け、さらに、計測、給
   電用リード線は、感知子の上端側に接続するものは保護
   ケースの上端側から、下端側に接続するものは下端側か
   ら各々外部に引出して成る液面センサ。
2. （２）両端部を除く部分が半円筒の小径筒体と、一部を
   小径筒体の両端部とオーバラップさせて小径筒体の半円
   筒部に対向させる大径半円筒体とを上記オーバラップ部
   の間にスペーサを介在させて相互に固定し、これを保護
   ケースとして大径半円筒体を曲げの内側に配置してある
   請求項（１）記載の液面センサ。