JPH051402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧電気伝導率プローブ（high
pressure electrical conductivity prove（ｓ）に
関し、より詳細にはたとえば蒸気ボイラーのよう
な高圧容器で使用されるプローブに関する。この
場合、圧力容器内のプローブの部品は高温および
高圧にさらされる。

電気伝導率プローブは容器内の液レベルを調べ
るため、また燃料カツトオフインターロツクおよ
び警報を自動的に作動させるため、ソレノイドバ
ルブを活発化させるため、およびポンプモータを
予め設定したレベルで制御するため種々の用途に
おいて使用される。電気伝導率プローブはボイラ
ー内の液レベルを監視する用途に最も良く使用さ
れる。他の従来からの蒸気発生用途には給水加熱
装置、フラツシユタンク、デイエアレータおよび
タービンドレイン等がある。電気伝導率プローブ
は約210Kg／cm²（3000psi）までの圧力と約371℃
（700〓）までの温度に耐えられなければならな
い。

電気伝導率プローブは、たとえば蒸気ボイラに
おいて、大部分の無機流体でみられるような、少
なくともわずかに電気伝導率を有する液体に対し
て使用される。一般に、一連の電気伝導率プロー
ブが圧力容器の壁に沿つて、または隣接ゲージチ
ユーブ内にて使用される。容器内の液が上昇ある
いは下降するにつれて、液が一連のプローブの１
つあるいは複数の電極コネクタチツプに接触す
る。プローブの電気導体が蒸気のようなガスのみ
と接触している場合には高い抵抗が生ずる。プロ
ーブの電気導体がたとえば水のような伝導性液体
と接触している場合には比較的低い抵抗が生ず
る。液がプローブの電極導体および圧力容器また
はゲージチユーブの壁と接触している場合に電気
回路が完成され、この電気回路が警報器またはあ
る指示装置を作動させる。

このような電気伝導率プローブの本質的特徴は
金属マウンテイングボデイおよび金属電極コネク
タを絶縁する絶縁体にある。酸化ジルコニウムが
このタイプの電気伝導率プローブの大部分に今日
使用されている。なぜなら酸化ジルコニウムは高
圧ボイラーでの使用に有効とみなされた数少ない
材料の１つであるからである。酸化アルミニウム
およびガラスは高温高圧に対して満足すべき材料
でないことが分つている。

メカニカルプレツシヤタイプジヨイントが絶縁
体と金属マウンテイングボデイおよび電極コネク
タの間に必要とされる。電気伝導率プローブの上
記３つのボデイ部品は引張状態にあるセンターロ
ツドにより圧縮状態に保たれる。電気伝導率プロ
ーブの前述のボデイ部品間のメカニカル封止手段
の特徴は、シールが高圧にて増大する封止圧力を
発生するよう構成されていなければならないこと
である。

このような封止効果をあげるため、現在販売さ
れているある電気伝導率プローブは米国特許No.
3158682号に従つて製作されている。その内部に
採用されている封止手段は２つの比較的軟かいニ
ツケルガスケツトであつて、これらはそれぞれ金
属マウンテイングボデイおよび電極コネクタにろ
う付けされている。上記特許に開示されているよ
うに、ニツケルガスケツトの円錐面は中空絶縁体
の他の円錐表面に対応するように機械加工されね
ばならない。絶縁体と２つの軟かいニツケルガス
ケツトとの間に円周状の線接触がなされるよう
に、２つの円錐表面に対しわずかに異なつた角度
が使用されている。また実際のやり方として、長
方形ガスケツトをろう付けして、次に中空絶縁体
からの圧力接触により円錐表面へ変形させること
ができる。

より詳細が米国特許3158682に開示されている
が、以上の説明から明らかなように機械加工およ
び組立は数段階からなる。第１に、酸化ジルコニ
ウム絶縁体上に円錐面を機械加工することは困難
である。第２に、比較的柔かいニツケルガスケツ
トが金属ボデイ部品にろう付けされなければなら
ない。第３に、円錐面が柔かいニツケルガスケツ
ト上に機械加工されなければならない。代表的に
は、たとえば57゜と60゜というように２つの異なつ
た角度が異なつたニツケルおよび絶縁部品に対し
て上記特許に開示されている。このように小さな
部品におけるこのようなわずかな角度差は、高度
の正確さを要することが分るであろう。たとえニ
ツケルガスケツトが円錐面に予め機械加工されな
くても、中空絶縁体上の円錐面が柔かいニツケル
ガスケツトに適合面を形成するようニツケルガス
ケツトを正確に変形させるのに使用されることを
保証するよう注意が必要である。さらに、米国特
許No.3158682の電気伝導率プローブの組立には特
別な組立の段階を必要とする。主要プローブボデ
イ部品はシール構成体の円錐面のため非常に正確
に配列されなければならない。

主要ボデイ部品を圧縮状態にすべくセンターロ
ツドのトルクナツトが締めつけられる一方、部品
が回転しないよう保持するために特別の組立ジグ
が必要とされる。

米国特許No.3158682の電気伝導率プローブの使
用により別の問題が生ずる。もしもプローブの内
部で漏洩が生ずると、漏洩の場所を確かめるため
プローブを分解しなければならない。プローブを
分解する場合、比較的柔かいニツケルガスケツト
は絶縁体に粘着する傾向がある。この粘着性とニ
ツケルガスケツトが金属ボデイ部品にろう付けさ
れているため、プローブを分解すると中空絶縁体
を破壊する結果になりがちである。この破壊のた
め電気プローブの現地修理能力が低められる。さ
らに、プローブの再組立には主要ボデイ部品の回
転を防止するための特別ジグを必要とするため現
地修理は複雑なものとなる。

本発明の電気伝導率プローブは米国特許No.
3158682の前述の欠点を解消すべく設計されてい
る。絶縁体と電極コネクタと金属マウンテイング
ボデイの間のメカニカルシールを有効とするため
円筒状くぼみが電極コネクタおよび金属マウンテ
イングボデイの内部に設けられている。絶縁体
は、平坦な環状端面を有する中空円筒状スリーブ
部材であることが好ましい。後者の構成により、
絶縁体上に円錐面を機械加工する必要性が省かれ
る。中空絶縁体は金属マウンテイングボデイおよ
び電極コネクタの内部の円筒状くぼみの内部に配
置され、中空絶縁体の円筒状外部表面の両端の一
部分はこれらくぼみの内部におさめられる。金属
マウンテイングボデイ、中空絶縁体、および電極
コネクタは通常、電気回路の一部を構成するセン
ターロツドにより圧縮状態におかれる。

その場合メカニカル高圧ジヨイントは円筒状く
ぼみ内の柔軟な広がつたグラフアイトガスケツト
である。

又その場合、センターロツドと、金属マウンテ
イングボデイ及び絶縁体との間に筒状絶縁体が嵌
合配設され、この筒状絶縁体は、各グラフアイト
ガスケツトを貫通し、かつ該筒状絶縁体の一端は
電極コネクタの円筒状くぼみの平坦な環状面に当
接している。

本発明の上記構成によれば、次に示す如き利点
がある。

第１及び第２の円筒状くぼみ内部の平坦面と
中空絶縁体の両端面との間に、柔軟な広げられ
たグラフアイトガスケツトを介装しているた
め、電気プローブの組付け時に各部品が圧縮さ
れるき、グラフアイトガスケツトは更に内径及
び外径方向に広がり、円筒状くぼみの平坦面及
び中空絶縁体の両端面間の小さな〓間までグラ
フアイトにより埋めることが出来、一層シール
性能を向上し得るという利点がある。

上記グラフアイトが内径方向に広がつてセン
ターロツドに接触すると金属マウンテイングボ
デイ及びセンターロツドが電気的に短絡して不
都合を生ずるが、筒状絶縁体が上記センターロ
ツドに対しその一端が電極コネクタボデイの円
筒状くぼみの平坦環状面に当接するよう嵌合さ
れているため、金属マウンテイングボデイ側グ
ラフアイトのみならず電極コネクタボデイ側の
グラフアイトも、センターロツドへの接触を筒
状絶縁体により完全に阻止され、上記電気的短
絡発生のおそれを完全に防止し得る。これによ
り、一層グラフアイトガスケツト使用の性能を
安全にかつ十分に発揮させ得る。

米国特許第3158682号の場合のニツケルガス
ケツトでは、ガスケツトのコストが高いと共
に、ガスケツトの電気絶縁体に対するろう付け
や、それに引き続く円錐面の機械加工が必要で
あつたが、本発明のグラフアイトガスケツトは
それ自体コストが安く、しかもろう付けや円錐
面の機械加工等が何等必要とせず、作業が容易
であり、コストを低減し得るという利点があ
る。

上記の如く中空絶縁体及びガスケツトを円錐
面が不要なため、各部品を圧縮状態に組付ける
ときに特別の組立治具を要するということがな
く、組立作業性を向上し得るという利点があ
る。

上記構成によれば、グラフアイトガスケツト
自体が中空絶縁体に粘着することなく単に柔軟
な材料であるため、電気プローブを分解すると
き中空絶縁体が破壊されるおそれは全くなく、
従つて、現地においても電気プローブを容易に
修理可能であるという利点があり、又グラフア
イトガスケツトは安価であるため、同材質の比
較的安価な交換用ガスケツトを使用出来便利で
あるという利点がある。

金属マウンテイングボデイ及び電極コネクタ
の各円筒状くぼみ内の端面は、平坦（な環状）
面であつて何等段部等を有さないゆえ、機械加
工が容易であり、かつシール性能を向上し得る
という利点がある。

中空絶縁体はその長手方向（の全長）にわた
り円筒状外面を有していて、同じく外面に段部
等を有さないので、一層機械加工が容易である
という利点がある。

第１及び第２の円筒状くぼみ内部の平坦面と
中空絶縁体の両端面との間に、柔軟な広げられ
たグラフアイトガスケツトを介装しているた
め、電気プローブの組付け時に各部品が圧縮さ
れるき、グラフアイトガスケツトは更に内径及
び外径方向に広がり、円筒状くぼみの平坦面及
び中空絶縁体の両端面間の小さな〓間までグラ
フアイトにより埋めることが出来、一層シール
性能を向上し得るという利点がある。

第１図の電気プローブ１０は圧力容器あるいは
ゲージ壁１６とねじ部１８でねじ結合するための
ねじ部１４を備えた金属マウンテイングボデイ１
２を有している。マウンテイングボデイ１２のね
じ部１４に隣接して円筒状くぼみ２０が配置され
ている。マウンテイングボデイ１２の円筒状くぼ
み２０の内部には絶縁体２２が取り付けられてい
る。絶縁体２２は、絶縁体の長手方向軸に概ね直
角な平坦端面を有する中空円筒状構造であること
が好ましい。絶縁体２２は酸化ジルコニウムで構
成されていることが望ましい。絶縁体の他端は、
電極コネクタボデイすなわち先端２６の一端に形
成された同様な円筒状くぼみ２４の内部に取り付
けられている。

マウンテイングボデイ１２は適切なガスケツト
２８により圧力容器壁１６に対して封止されてい
る。ガスケツト２８は、たとえば210Kg／cm²
（3000psi）の非常な高圧までマウンテイングボデ
イ１２を圧力容器壁１６に対して封止するに適切
なものでなければならない。このガスケツトはい
くつかの形態をとることができるが、適切な形態
はモネルメタル被覆されたアスベスト充填ガスケ
ツトで銀メツキされたものである。銀メツキをす
ることにより延性の層がもたらされ、これが良好
な高圧シールを形成する。

絶縁体２２は封止ガスケツト３０により、それ
ぞれ金属マウンテイングボデイ１２および電極コ
ネクタ２６の円筒状くぼみ２０および２４の内部
でシールされている。

電極コネクタ２６、絶縁体２２、およびマウン
テイングボデイ１２はセンターロツド３２により
圧縮状態に保持されている。センターロツド３２
は一端を圧縮ナツト３４と螺合し、かつ他端を電
極コネクタ２６のねじ付くぼみ３５と螺合してい
る。さらに、マウンテイングボデイ１２、絶縁体
２２および電極コネクタ２６は皿ワツシヤ３６お
よび圧縮ワツシヤ３８の助けにより圧縮状態に保
持されている。

付随のコントロールユニツトおよび指示器への
電気接続はワイヤターミナル４０を通じて行なわ
れる。ワイヤターミナル４０はセンターロツド３
２にねじこまれるターミナルナツト４２により所
定位置に保持される。センターロツド３２は絶縁
体２２の内孔４４およびマウンテイングボデイ１
２の内孔４６を貫通して延伸する。これら内孔内
部のセンターロツド３２を包囲してスリーブすな
わち筒状絶縁体４８が配置されている。スリーブ
すなわち筒状絶縁体４８は酸化アルミニウムのよ
うなセラミツク材で構成されていることが望まし
い。この筒状絶縁体４８は、グラフアイトガスケ
ツト３０を貫通して、その一端が電極コネクタ２
６の円筒状くぼみ２４の内部の平坦端面に当接し
ており、その役割は以下の通りである。即ち、後
述する如くグラフアイトガスケツト３０が、絶縁
体２２の両端面と、金属マウンテイングボデイ１
２及び電極コネクタボデイ２６の各円筒状くぼみ
２０，２４内部の端面との間に介装されて圧縮力
を受けるとき、該ガスケツトは内径方向、及び外
径方向に更に広がろうとする。このとき、特に内
径方向の広がりを筒状絶縁体４８により機械的か
つ電気的に阻止して、金属マウンテイングボデイ
１２及びセンターロツド３２間の電気的短絡を防
止するものである。

外部孤立絶縁体５０はマウンテイングボデイ１
２と圧縮ワツシヤ３８の間に配置されている。筒
状絶縁体４８の内部に配置されたセンターロツド
３２は外部孤立絶縁体５０の内孔５２を貫通して
延伸する。外部孤立絶縁体５０と圧縮ワツシヤ３
８の間に上部クツシヨンワツシヤ５４が配置さ
れ、かつ外部孤立絶縁体５０とマウンテイングボ
デイ１２の間に下部クツシヨンワツシヤ５６が配
置されている。

プローブは高圧および高温にさらされるため、
電極コネクタ２６、マウンテイングボデイ１２、
圧縮ワツシヤ３８、皿ワツシヤ３６、圧縮ナツト
３４およびターミナルナツト４２はタイプ416ス
テンレス鋼で構成されることが好ましい。絶縁体
２２は酸化ジルコニウムで、そして筒状絶縁体４
８および外部孤立絶縁体５０は酸化アルミニウム
で構成されることが好ましい。酸化ジルコニウム
は絶縁体２２にとつて好ましい、なぜならガラス
あるいは酸化アルミニウムのような他の絶縁体は
高温高圧にさらされた場合満足すべきものでない
ことが分つているためである。上部および下部ク
ツシヨンワツシヤ５４，５６は銅で構成されてい
ることが好ましい。

絶縁体２２と、一端で電極コネクタ２６との間
に、そして他端でマウンテイングボデイ１２との
間に形成されるシール２０，２４は電気プローブ
１０の作動にとつて重要なものである。本発明に
よる電気プローブ１０は電気回路を完成すること
により伝導性流体のレベルを示すよう作動する。
プローブ１０によりレベルが検知される液体は、
水のような無機液体に一般的に見られるように、
わずかな電気伝導率を有さなければならない。液
レベル指示器１０はボイラーの流体レベルを監視
するためしばしば使用される。他の在来型蒸気発
生用途には供給水加熱器、フラツシユタンク、デ
イエアレータおよびタービンドレンが含まれる。
プローブ１０は、また、燃料カツトオフインター
ロツクおよび警報を自動的に作動させるため、ソ
レノイドバルブを励起するため、あるいはポンプ
モータを予め設定したレベルに制御するため使用
することができる。たとえば、液レベルが上下す
ると、液は電極コネクタ２６および圧力容器壁１
６の間で接触する。圧力容器壁１６は主圧力容器
あるいは付随ゲージチユーブとすることができ
る。液レベルが圧力容器壁１６および電極コネク
タ２６に接すると電気回路が完成される。この回
路は電極コネクタ２６から伝導性流体を経由して
圧力容器壁１６へと形成され、これはアースとし
ての回路の一部を形成する。電極コネクタ２６は
センターロツド３２および配線ターミナル４０を
経由して、図示されていないコントロールユニツ
トおよび指示器に電気的に接続されている。一連
の、通常水平に間隔を空けられたプローブを使用
して、どのプローブが液と接しどれが接していな
いかにより液レベルを示すことができる。

絶縁体２２と電極コネクタ２６とマウンテイン
グボデイバルブとの間のシールは本発明にとつて
非常に重要なものである。環状ガスケツト３０は
マウンテイングボデイ１２と電極コネクタ２６そ
れぞれのくぼみの内部に配置されている。マウン
テイングボデイ１２、絶縁体２２および電極コネ
クタ２６はセンターロツド３２および圧縮ナツト
３４により圧縮負荷されている。電気プローブ１
０がさらされる容器内の圧力が増大するにつれ
て、センターロツド３２の引張力が減少する一方
前述の部品はより大きい圧縮をうける。プローブ
がさらされる高温高圧はシールの設計を考える場
合重要な因子である。たとえば、米国特許
3158682に示唆されたように、平坦柔軟金属ガス
ケツトは膨張のため上記特許の第３図あるいは本
発明の第１図に示されたタイプの構造においては
使用することができない。金属製の平坦環状封止
ガスケツトは径方向に膨張して絶縁体２２に径方
向の力を及ぼすことになる。この径方向力は金属
とセラミツク材との膨張率の差により生じさせら
れる。これにより絶縁体２２は危険な引張状態に
おかれることになろう。

第１図に示されたように本発明は、従来技術の
構成に比べて製造組立がかなり簡単なばかりでな
く、前述の圧縮および膨張問題をも考慮にいれた
封止構造を示している。本発明の封止ガスケツト
３０は劣化あるいは破壊なしに、また重大な熱膨
張なしに、プローブがさらされる高温高圧に耐え
うる材料で作られている。本発明の第１実施例に
よるガスケツトは柔軟な広げられたグラフアイト
材で作られることが好ましい。封止ガスケツト３
０はそのような柔軟な広げられたグラフアイト材
から形成された薄片シートから打ち型で切り出す
ことができ、かつ製造および組立時の取扱いの際
の強度を高めるためワイヤー補強材を含めること
ができる。

柔軟な広げられたグラフアイトシートは、周知
のように、グラフアイトの薄片を何度も広げて、
次に広げられた薄片を圧縮して結合力のある構造
を形成することにより製作することができる。グ
ラフアイト薄片を広げることは、たとえば酸を使
用してグラフアイトの内部構造の層間の結合力を
弱めることにより容易に行なうことができる。こ
のような作用の結果、重なつた層どうしのすきま
が増大して結晶構造の顕著な膨張が行なわれる。
粒子は大きな膨張のため接着剤なしに粘着する能
力を有するため、膨張した粒子は圧力下にて泡状
材料に形成されることができる。シートあるいは
類似物は単に圧縮圧力を増大させることにより膨
張グラフアイト粒子から形成される。形成された
グラフアイトの密度は加えられる形成圧力に関連
している。このような柔軟な広げられたグラフア
イトシートの形成方法のより完全な説明は1968年
10月１日発行の米国特許3404061に示されている。
代表的には、このような柔軟な広げられたグラフ
アイトシートは約160〜1600Kg／m³（10〜
100lbs／ft³）、好ましくは約800〜1440Kg／m³（50
〜90lbs／ft³）の密度と約0.07〜1.5mm（0.003〜
0.060インチ）、好ましくは約0.13〜0.64mm（0.005
〜0.025インチ）の厚さを有する。市場で入手で
きるこのような材料の１つはユニオンカーバイト
社（Union Carbide Corporation）のグラフオ
イル（Grafoil）である。

第２図は柔軟な広げられたグラフアイトシール
７２を使用した、第１図のプローブ１０と類似の
プローブ７０を示す。電気プローブ７０は第１図
のものよりもより高い圧力に耐えられるよう変更
がなされている。電気プローブ７０はフランジ付
頭部７６を有する金属ボデイ７４を備えている。
アダプタスリーブ７８は圧力容器壁８０に溶接さ
れており、またねじ付上端部８２を有する。カツ
プリングナツト８４がアダプタスリーブ７８のね
じ８２に螺合し、フランジ付頭部７６に係合して
フランジ付頭部をフランジ付頭部７６とアダプタ
スリーブ７８の間に配置されたガスケツト８６に
対し押し付けている。第２図のプローブ７０は、
プローブが圧力容器内に取付けられた時、ねじを
蒸気あるいは他の液体にさらさせない点で第１図
に示された構造に対し利点を有する。かくして、
取付けねじが容器内の所定位置において凍結した
り腐食したりする可能性が減少される。

次に、第３図及び第４図に、第１図及び第２図
の実施例中の筒状絶縁体４８を省略した参考例を
示す。第３図中、電気プローブ１０′は第１図に
示されたものと類似しており、類似部品はダツシ
ユ付の同じ番号が付されている。これら２つの構
造の主要相違点は、第３図の電気プローブ１０′
はマウンテイングボデイ１２′、絶縁体２２′、お
よび電極コネクタ２６′の間の付加的封止の必要
性を省いた点にある。絶縁体２２′はしまりばめ
によりマウンテイングボデイ１２′および電極コ
ネクタ２６′と直接封止を形成する。セラミツク
絶縁体２２′はマウンテイングボデイ１２′の円筒
状くぼみ２０′および電極コネクタ２６′の他のく
ぼみ２４′の内部へ機械的に圧入されしまりばめ
される。マウンテイングボデイ１２′および電極
コネクタ２６′は絶縁体２２′よりも大きな比率で
熱膨張するが、しまりばねは最高温度にてもこれ
ら部品間の十分な保持力が維持されるよう設定さ
れている。絶縁体２２′の外径はマウンテイング
ボデイ１２′および電極コネクタ２６′のくぼみ２
０′および２４′のそれぞれの内径よりも約0.025
mm（0.001インチ）大きいことが好ましい。第３
図の外部孤立絶縁体９０はセンターロツド３２′
のための孔を備えた閉端を有し、マウンテイング
ボデイ１２′に関しくぼみ９２の内部に保持され
ている。第３図の電気プローブは筒状すなわちス
リーブ絶縁体４８なしに構成できる。スリーブ絶
縁体４８を省くことによりより小さな径のプロー
ブを構成することができる。

第４図は第３図のプローブ１０′と類似のプロ
ーブ７０′を示す。電気プローブ７０′は第３図の
ものよりもよに高い圧力に耐えられるよう変更を
加えられている。電気プローブ７０′はフランジ
付頭部７６′を有する金属ボデイ７４′を備えてい
る。アダプタスリーブ７８′は圧力容器壁８０′に
溶接されており、ねじ付上端部８２′を有する。
カツプリングナツト８４′がアダプタスリーブ７
８′のねじ８２′に螺合し、かつフランジ付頭部７
６′に係合しフランジ付頭部をフランジ付頭部７
６′とアダプタスリーブ７８′との間に配置された
ガスケツト８６′に対して押し付ける。第４図の
プローブ７０′はプローブが圧力容器内に取付け
られた時にねじ部を蒸気あるいは他の液体にさら
させない点で第３図に示された構造に対し利点を
有する。かくして、取り付けねじが容器内の所定
位置において凍結したり腐食したりする可能性が
減少される。

本発明の電気プローブは従来技術の電気プロー
ブに対していくつかの利点を有する。米国特許
3158682に示された従来技術のプローブにおける
適切なシールを構成するには、上記特許の第１図
および第２図に示された絶縁体１３は両端に円錐
面を形成しなければならなかつた。セラミツク材
料に円錐面を形成することは、円筒状絶縁体の長
手方向軸に直角な平行面に横たわる面を有する平
坦端部が形成される本発明と比較して困難かつ比
較的高価である。他の利点は、本発明の１つの形
態におけるプローブはより容易に修理可能な点で
ある。米国特許3158682に示された従来技術のプ
ローブにおいては、セラミツクボデイから電極コ
ネクタを取外すことによりしばしばセラミツクボ
デイ１３の破壊をもたらしていた。この破壊は、
柔軟なニツケルガスケツトがマウンテイングボデ
イおよび電極コネクタにろう付けされていたため
にもたらされたものである。ろう付けされていた
ガスケツトが比較的柔軟なニツケルであつたた
め、ニツケルはセラミツク絶縁体に粘着する傾向
を有していた。プローブを分解する場合、他端に
おけるニツケルガスケツトとセラミツクボデイの
間の粘着性がしばしば絶縁体の破壊をもたらして
いた。再組立もまた特別のジグを必要とし、これ
が現地修理を複雑化させていた。本発明の第１
図、第２図のプローブに関しては、電極コネクタ
２６′を取外しても絶縁体２２を破壊することに
はならない。プローブを容易に修理可能とするた
め、広げられたグラフアイトシール３０および７
２のみが交換を必要とする。

本発明の他の利点は、本発明に従つて製作され
る電気プローブが製造するにより簡易でありかつ
より安価に構成できる点にある。米国特許
3158682に示されたように、金属ガスケツト３５
は最初にマウンテイングボデイおよび電極コネク
タにろう付けされなければならなかつた。次に、
絶縁体上の対応円錐面に適合すべく各金属ガスケ
ツト上に円錐面が機械加工されるかあるいは形成
されなければならなかつた。組立の際、種々の部
品を注意深く整列させ、かつプローブの種々のボ
デイ部品を回転させずに圧縮ナツトを締付けるこ
とが重要であつた。それに対して、本発明による
電気プローブはより簡易に製造できかつより安価
に構成できる。たとえば、米国特許3158682の円
錐角の形成のような、溶接およびそれに続く機械
加工段階が省かれている。整列の問題が非常に単
純化されているため組立もまた容易化されてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は高温安定封止ガスケツトを使用して本
発明に従つて構成された電気プローブの好ましい
実施例の長手方向断面図、第２図は第１図に示さ
れたプローブと類似した、より高圧用途用に設計
されたプローブの長手方向断面図、第３図はしま
りばめ封止を用いた電気プローブの参考例の長手
方向断面図、および第４図は第３図に示されたプ
ローブと類似した、より高圧用途用に設計された
他の参考例の長手方向断面図。 １２……金属マウンテイングボデイ、２２，２
２′……絶縁体、２０，２４……円筒状くぼみ、
２６……電極コネクタ、２８，３０，７２，８６
……ガスケツト、３２……センターロツド、４０
……外部端子、５０……外部孤立絶縁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧に耐えるように設計された電気伝導率プ
   ローブであつて、 伝導性電極コネクタ２６と、 該電極コネクタの一端部内の平担でかつ環状の
   面を有する第１円筒状くぼみ２４であつて、該電
   極コネクタの直径よりも小さな直径を有する第１
   円筒状くぼみ２４と、 長手方向軸に沿つて貫通内孔４６を有する金属
   マウンテイングボデイ１２，７４と、 該金属マウンテイングボデイを圧力容器１６に
   取付けるための手段１４，１８；８４，７８と、 該金属マウンテイングボデイの一端部内の平坦
   でかつ環状の面を有する第２円筒状くぼみ２０で
   あつて、該第１円筒状くぼみと実質的に等しい直
   径を有しかつ該金属マウンテイングボデイの直径
   よりも小さい直径を有する第２円筒状くぼみ２０
   と、 高温及び約210Kg／cm²（3000psi）までの高圧に
   耐えることができる中空絶縁体２２とを含み、 該中空絶縁体２２は該金属マウンテイングボデ
   イ１２，７４と該電極コネクタ２６とを電気的に
   絶縁しかつ分離させるため取付けられており、 該中空絶縁体２２は、該中空絶縁体の長手方向
   に沿つた円筒状外面と、該中空絶縁体の長手方向
   軸に沿つた内孔４４と、及び該中空絶縁体の両端
   の環状面とを有し、該環状面は該中空絶縁体の長
   手方向軸に直角な実質的に平行な面に横たわり、
   かつ該面は該円筒状外面と交差し、 該中空絶縁体２２の環状面の各々は該金属マウ
   ンテイングボデイ及び該電極コネクタの該円筒状
   くぼみの一つの内部に配置されて該第１及び第２
   円筒状くぼみの該平坦でかつ環状の面と共に封止
   部を形成し、 該中空絶縁体２２の円筒状外面の一部は該中空
   絶縁体の各端部で該金属マウンテイングボデイ及
   び該電極コネクタのそれぞれの円筒状くぼみ２
   ０，２４の内部におさめられており、 当該電気伝導率プローブは更に、該中空絶縁体
   ２２と、該電極コネクタ２６及び金属マウンテイ
   ングボデイ１２，７４との間で高圧封止接合を形
   成すべく、該中空絶縁体２２の両端環状面と隣接
   かつ封止的に接触して該第１及び第２の円筒状く
   ぼみ２４，２０内部に夫々配置された柔軟な広げ
   られたグラフアイトガスケツト３０，７２と、 上記圧力封止接合を設定すべく、該金属マウン
   テイングボデイと該電極コネクタとの間で該中空
   絶縁体に対する圧縮状態を設定する手段３４，３
   ６，３８と、 該プローブの外部端子４０と、 伝導性液体が外部電極コネクタと該プローブが
   取付けられている圧力容器の壁とに接した時に電
   気回路を完成すべく該電極コネクタと外部端子と
   の間に電気接続を形成するセンターロツド３２で
   あつて、該電極コネクタの中央部分に係合しかつ
   該中空絶縁体及び該金属マウンテイングボデイの
   該内孔４４，４６を貫通して延伸する前記センタ
   ーロツド３２と、 該センターロツド３２と、該金属マウンテイン
   グボデイ１２及び中空絶縁体２２との間に嵌合配
   設された筒状絶縁体４８とを含み、 該筒状絶縁体４８は、該各グラフアイトガスケ
   ツト３０，７２を貫通し、かつ該筒状絶縁体の一
   端は該電極コネクタ２６の該円筒状くぼみ２４の
   平坦な環状面に当接している ことを特徴とする電気伝導率プローブ。 ２ 該中空絶縁体２２が、前記センターロツド３
   ２と、該金属マウンテイングボデイ、該中空絶縁
   体及び該電極コネクタを圧縮状態におくべく該金
   属マウンテイングボデイ、該中空絶縁体及び該電
   極コネクタに対して該センターロツドに引張を加
   えるための引張手段３４，３６，３８とにより圧
   縮状態におかれることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の電気伝導率プローブ。 ３ 内孔５２を有する外部孤立絶縁体５０であつ
   て、該センターロツド３２の一部分が該内孔の内
   部に配置される外部孤立絶縁体５０を含み、該外
   部孤立絶縁体が該金属マウンテイングボデイ１
   ２，７６と該引張手段３４，３６，３８との間に
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の電気伝導率プローブ。 ４ 該中空絶縁体２２が酸化ジルコニウムからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のうち何れか１項に記載の電気伝導率プロー
   ブ。