JPH0459571B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0459571B2 JPH0459571B2 JP57158514A JP15851482A JPH0459571B2 JP H0459571 B2 JPH0459571 B2 JP H0459571B2 JP 57158514 A JP57158514 A JP 57158514A JP 15851482 A JP15851482 A JP 15851482A JP H0459571 B2 JPH0459571 B2 JP H0459571B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- low
- thermocouple
- liquid level
- liquefied gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 11
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば液体窒素などの低温液化ガス
の貯槽における液面検出センサの改良に関するも
のである。
の貯槽における液面検出センサの改良に関するも
のである。
従来、この種の装置として第１図の模式図に示
すものがあつた。第２図は第１図の低温液化ガス
液面検出センサを低温液化ガス貯槽に取り付けた
状態、また第３図は熱電対の発生電圧特性を示す
ものである。
すものがあつた。第２図は第１図の低温液化ガス
液面検出センサを低温液化ガス貯槽に取り付けた
状態、また第３図は熱電対の発生電圧特性を示す
ものである。
図において、１は電源、２は低温液化ガスの液
面を検出するための発熱抵抗体、３は発熱抵抗体
の温度を測定する温度センサとしての熱電対接
点、４は電圧計、５は低温液化ガス貯槽、６は支
持材、７は低温液化ガスの気相、８は低温液化ガ
スの液面の状態、９は低温液化ガスの液面の
状態、１０は熱電対の発生電圧特性曲線、Ａは発
生電圧曲線上の液面の状態の点、Ｂは発生電圧
曲線上の液面の状態の点である。
面を検出するための発熱抵抗体、３は発熱抵抗体
の温度を測定する温度センサとしての熱電対接
点、４は電圧計、５は低温液化ガス貯槽、６は支
持材、７は低温液化ガスの気相、８は低温液化ガ
スの液面の状態、９は低温液化ガスの液面の
状態、１０は熱電対の発生電圧特性曲線、Ａは発
生電圧曲線上の液面の状態の点、Ｂは発生電圧
曲線上の液面の状態の点である。
次に動作について説明する。
発熱抵抗体２は外部の電源１により電流を供給
され、ジユール発熱により温度が上昇している。
温度センサである熱電対接点３は発熱抵抗体２と
熱的に接触しており、温度上昇を検知し、それに
応じた熱起電力により電圧を発生する。
され、ジユール発熱により温度が上昇している。
温度センサである熱電対接点３は発熱抵抗体２と
熱的に接触しており、温度上昇を検知し、それに
応じた熱起電力により電圧を発生する。
このように熱電対接点３を取り付けた発熱抵抗
対２を低温液化ガス貯槽５に支持材６で取り付け
た場合に電圧計４の指示を読む。低温液化ガスの
液面がの状態では、発熱抵抗２は気相部７に置
かれることになり、外部への熱放散量は、自然対
流伝熱により支配されるため少なく、温度が上昇
する。この温度上昇を熱電対接点３が検知するこ
とになり、熱電対の発生電圧が上昇する。つま
り、第３図の発生電圧特性曲線上のＢ点であり、
この時の電圧はV2である。また、低温液化ガス
の液面が上昇しての状態８では、発熱抵抗体２
は液相部に置かれることになり、外部への放熱散
量は、核沸騰伝熱によつて支配されるため多く、
この結果温度が下がる。この温度降下を熱電対接
点３が検知することになり、熱電対の発生電圧が
減少する。この時、第３図の発生電圧曲線上のＡ
点となり、電圧はV1である。
対２を低温液化ガス貯槽５に支持材６で取り付け
た場合に電圧計４の指示を読む。低温液化ガスの
液面がの状態では、発熱抵抗２は気相部７に置
かれることになり、外部への熱放散量は、自然対
流伝熱により支配されるため少なく、温度が上昇
する。この温度上昇を熱電対接点３が検知するこ
とになり、熱電対の発生電圧が上昇する。つま
り、第３図の発生電圧特性曲線上のＢ点であり、
この時の電圧はV2である。また、低温液化ガス
の液面が上昇しての状態８では、発熱抵抗体２
は液相部に置かれることになり、外部への放熱散
量は、核沸騰伝熱によつて支配されるため多く、
この結果温度が下がる。この温度降下を熱電対接
点３が検知することになり、熱電対の発生電圧が
減少する。この時、第３図の発生電圧曲線上のＡ
点となり、電圧はV1である。
このように発熱抵抗体２が液相部に置かれる場
合と気相部に置かれる場合との熱電対の熱起電力
の電圧変化を読むことにより液体の有無を知るこ
とが出来る。
合と気相部に置かれる場合との熱電対の熱起電力
の電圧変化を読むことにより液体の有無を知るこ
とが出来る。
しかしながら一般的に使用される熱電対の発生
電圧の温度による変化は、発熱抵抗体２自身の温
度変化による電圧変化より大きいとは言え、この
出力変化でもつて、例えば低温液化ガスの自動補
給装置の制御系を動作さるような場合には充分と
言えない。
電圧の温度による変化は、発熱抵抗体２自身の温
度変化による電圧変化より大きいとは言え、この
出力変化でもつて、例えば低温液化ガスの自動補
給装置の制御系を動作さるような場合には充分と
言えない。
従来の装置は以上のように構成されているの
で、熱電対の発生電圧は、アナログ的に変化する
ため、気相部と液相部とを識別するための基準値
を設定することが難しいという欠点があつた。
で、熱電対の発生電圧は、アナログ的に変化する
ため、気相部と液相部とを識別するための基準値
を設定することが難しいという欠点があつた。
この発明は従来のものの欠点を除去するためな
されたもので、熱電対の基準接点を低温液化ガス
液相中に設けることにより、熱電対の発生電圧変
化がデジタル的になり、感度が高く、容易に正確
な液面が指示できる低温液化ガス液面検出センサ
を提供することを目的としている。
されたもので、熱電対の基準接点を低温液化ガス
液相中に設けることにより、熱電対の発生電圧変
化がデジタル的になり、感度が高く、容易に正確
な液面が指示できる低温液化ガス液面検出センサ
を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例図について説明する。
第４図において、１は電源、２は発熱抵抗体（例
えばカーボン低抗体）、３は温度センサとての熱
電対接点（熱電対としては、例えば銅−コンスタ
ンタン）、４は電圧計、１１は熱電対の基準接点、
１２は低温液化ガスの位相部、１３の低温液化ガ
スの気相部である。また第５図において１４は熱
電対の発生電圧特性曲線、Ｃは発生電圧特性曲線
上で丁度熱抵抗体２の位置に液面がある場合であ
る。発熱抵抗体２は従来装置と同様に外部の電源
１により電流が供給されジユール発熱により温度
が上昇している。さらに発熱低抗体２は低温液化
ガスの液面を検出する為に核沸騰が必ず維持され
る発熱量以下であり考えられるガス相の強制対流
熱伝達と明確な差が生じるに必要な発熱量以上と
することが必要となる。また、熱電対の測温設定
３は発熱抵抗体２と熱的に接触しており、この温
度変化（つまり低温液化ガス液相部高さの変化）、
によつて第５図の１４ような発生電圧曲線を持つ
ている。
第４図において、１は電源、２は発熱抵抗体（例
えばカーボン低抗体）、３は温度センサとての熱
電対接点（熱電対としては、例えば銅−コンスタ
ンタン）、４は電圧計、１１は熱電対の基準接点、
１２は低温液化ガスの位相部、１３の低温液化ガ
スの気相部である。また第５図において１４は熱
電対の発生電圧特性曲線、Ｃは発生電圧特性曲線
上で丁度熱抵抗体２の位置に液面がある場合であ
る。発熱抵抗体２は従来装置と同様に外部の電源
１により電流が供給されジユール発熱により温度
が上昇している。さらに発熱低抗体２は低温液化
ガスの液面を検出する為に核沸騰が必ず維持され
る発熱量以下であり考えられるガス相の強制対流
熱伝達と明確な差が生じるに必要な発熱量以上と
することが必要となる。また、熱電対の測温設定
３は発熱抵抗体２と熱的に接触しており、この温
度変化（つまり低温液化ガス液相部高さの変化）、
によつて第５図の１４ような発生電圧曲線を持つ
ている。
このような装置を例えば低温液化ガス貯槽に取
り付けられた場合、液面の状態では、発熱抵抗
体２の温度はt2（この時の液面高さはh1）であり、
この場合、熱電対は温度t2と低温液化ガス液相部
の温度との差に応じた電圧を発生し、それがV3
である。また発熱抵抗体２の位置に液面がある状
態（この時の液面高さh2）では、熱電対の測温接
点３及び基準接点１１とも低温液化ガス液相部中
にあるため、ほとんど温度差はなく、起電力は生
じず、従つて発生電圧はほとんど零である。液面
の状態でも同様である。
り付けられた場合、液面の状態では、発熱抵抗
体２の温度はt2（この時の液面高さはh1）であり、
この場合、熱電対は温度t2と低温液化ガス液相部
の温度との差に応じた電圧を発生し、それがV3
である。また発熱抵抗体２の位置に液面がある状
態（この時の液面高さh2）では、熱電対の測温接
点３及び基準接点１１とも低温液化ガス液相部中
にあるため、ほとんど温度差はなく、起電力は生
じず、従つて発生電圧はほとんど零である。液面
の状態でも同様である。
このように、発熱抵抗体２が気相部に置れた場
合はある大きさの電圧を発生し、液相部に置かれ
た場合は電圧を発生しないことになり、液体中に
ある場合はOFF、ない場合はONというようなデ
ジタル的信号が得られることにより、液面の有無
が明確に判定出来る。
合はある大きさの電圧を発生し、液相部に置かれ
た場合は電圧を発生しないことになり、液体中に
ある場合はOFF、ない場合はONというようなデ
ジタル的信号が得られることにより、液面の有無
が明確に判定出来る。
以上のように、この発明によれば発熱抵抗体に
温度センサとして熱電対を用い、熱電対の基準接
点を低温液化ガス液相中に設ける構成にしたため
感度がよく容易でかつ正確な液面が指示できる液
面検出センサが得られる効果がある。そして、液
面の有無による発生電圧の信号がデジタル的であ
るため、増幅器を用いることによつていくらでも
信号を増幅することが出来、より一層判定し易す
くなるという効果がある。従つて、これを低温液
化ガス貯槽へ低温液化ガスを充填する自動補給装
置のシーケンス制御系の検出部として用いると、
より精度の良いシーケンス制御系を構成できる効
果がある。
温度センサとして熱電対を用い、熱電対の基準接
点を低温液化ガス液相中に設ける構成にしたため
感度がよく容易でかつ正確な液面が指示できる液
面検出センサが得られる効果がある。そして、液
面の有無による発生電圧の信号がデジタル的であ
るため、増幅器を用いることによつていくらでも
信号を増幅することが出来、より一層判定し易す
くなるという効果がある。従つて、これを低温液
化ガス貯槽へ低温液化ガスを充填する自動補給装
置のシーケンス制御系の検出部として用いると、
より精度の良いシーケンス制御系を構成できる効
果がある。
第１図は、従来の低温液化ガス液面検出センサ
を示す模式図、第２図は第１図のセンサを取り付
けた低温液化ガス貯槽の断面図、第３図は第１図
のセンサの発生電圧特性曲線を示す特性図、第４
図はこの発明の一実施例による液面検出センサの
模式図、第５図は第４図のセンサの発生電圧特性
曲線を示す特性図である。 １……電源、２……発熱抵抗体、３……熱電対
測温接点、４……電圧計、１１……熱電対基準接
点、１２……低温液化ガス液相部、１４……熱電
対発生電圧特性曲線、なお、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
を示す模式図、第２図は第１図のセンサを取り付
けた低温液化ガス貯槽の断面図、第３図は第１図
のセンサの発生電圧特性曲線を示す特性図、第４
図はこの発明の一実施例による液面検出センサの
模式図、第５図は第４図のセンサの発生電圧特性
曲線を示す特性図である。 １……電源、２……発熱抵抗体、３……熱電対
測温接点、４……電圧計、１１……熱電対基準接
点、１２……低温液化ガス液相部、１４……熱電
対発生電圧特性曲線、なお、図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 低温液化ガスの貯槽内の所定液面に相当する
位置に配置され通電によるジユール発熱で温度上
昇し、核沸騰が必ず維持される発熱量以下であ
り、かつガス相の強制対流熱伝達と明確な差が生
じるに必要な発熱量以上に制御されている発熱体
と、基準接点が前記低温ガスの液相中にあつて前
記発熱体の温度を測定する熱電対と、を備えてな
る低温液化ガス液面検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15851482A JPS5946515A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15851482A JPS5946515A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946515A JPS5946515A (ja) | 1984-03-15 |
| JPH0459571B2 true JPH0459571B2 (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=15673395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15851482A Granted JPS5946515A (ja) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946515A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54118330A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-13 | Hitachi Ltd | Detection of surface position of molten metal |
| JPS5770409A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Method and device for detecting fluid surface |
-
1982
- 1982-09-09 JP JP15851482A patent/JPS5946515A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54118330A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-13 | Hitachi Ltd | Detection of surface position of molten metal |
| JPS5770409A (en) * | 1980-10-21 | 1982-04-30 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Method and device for detecting fluid surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5946515A (ja) | 1984-03-15 |
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