JPH0114522B2 - - Google Patents

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JPH0114522B2
JPH0114522B2 JP58220076A JP22007683A JPH0114522B2 JP H0114522 B2 JPH0114522 B2 JP H0114522B2 JP 58220076 A JP58220076 A JP 58220076A JP 22007683 A JP22007683 A JP 22007683A JP H0114522 B2 JPH0114522 B2 JP H0114522B2
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JP
Japan
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liquid helium
electrical resistance
liquid
level gauge
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Takeshi Masumoto
Akihisa Inoe
Tetsuo Oka
Masami Ishii
Hiroshi Motoyama
Ryohei Yabuno
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の対象〕 本発明は金属又はガラス等よりなる容器内の液
体ヘリウムの液面を測定する液面計に関するもの
で、更に詳述すれば、溶融状態により、超急冷凝
固することにより製作した、非晶質超電導材を使
用してその電気抵抗を測定することにより、液体
ヘリウムの液面の位置を測定する、液体ヘリウム
液面計に関するものである。 〔従来技術〕 非晶質超電導材を使用した、液体ヘリウム液面
計については、当出願人らの先願に係る、特願昭
57−049911号「液体ヘリウム液面計」があり、そ
の明細書の中に、溶融状態より超急冷凝固した、
ZaMb(Q+Al)c系の非晶質超電導材のうち、
超電導転移温度(以下Tcという)が液体ヘリウ
ム温度4.2Kにほぼ等しい4.2〜5.0Kのものを使用
し、前記ZがZr、Hf、Tiのいずれか1種で、M
がV、Nb、Taのいずれかで、QがSi、Geのい
ずれかよりなりaは10〜90原子%、bは80原子
%、cは10〜25原子%、Qは2原子%、Alは0.1
〜15原子%からなる非晶質相をその体積率で20%
以上含む超電導合金について、Tcが4.2〜5.0Kで
ある超電導合金を、液体ヘリウム容器に保持し、
その電気抵抗値を測定することにより、液体ヘリ
ウムの量を測定する液面計についての説明があ
る。 〔従来技術の問題点及びその技術的分析〕 この従来の液面計に使用される、非晶質超電導
合金の組成の1例として、Zr80Nb5Al8Si7のもの
が液面計に使用されているが、 (1) 前記組成の超電導電金は、ZrにNbが含まれ
ているために、溶融温度が非常に高く(約1800
℃)、このために、超電導合金を溶融するため
に、特殊な設備、装置を必要とし、 (2) 前記超電導合金を製造するために、製造条件
(溶融温度、急冷時間、……)を細部にわたつ
て規定する必要があり、従つて作業性が余り良
くなく、 (3) 超電導合金として、断面積の大きいもの、例
えば巾0.5mm以上のものの製造は可能であるが、
それ以下の巾のものは、製造が極めて困難であ
り、 (4) 前記超電導合金は、Tcについて0.5〜10%の
範囲のバラツキが生じ易く、そのために選別作
業が必要であり、 (5) 前記超電導合金はTcが4.2〜5.0Kであり、Tc
が5.0K付近のものについては、測定電流とし
て約50mAを必要とし、液体ヘリウムの蒸発を
促している点に問題がありこれを更に小さくす
る必要がある。 〔技術的課題〕 そこで本発明は、超電導合金が (1) 1300℃以下で溶融可能で、従来の溶融装置、
例えば石英ノズル及び各種の設備が十分に使用
でき、 (2) 極細の合金、即ち厚みが10〜30μで巾が0.3mm
程度の線材が製造でき、 (3) 引張強さ、折れ、曲げ強さ等の機械的特性に
秀れ、かつTcについてのバラツキが極めて少
なく (4) Tcの範囲を4.2〜5.0より4.2〜4.5の範囲に、
狭くして、測定電流を更に小さくすることが出
来る、 超電導合金を液面計として使用することをその
技術的課題とするものである。 〔技術的解決手段〕 上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、液体ヘリウムの液面計にしようする超電
導合金の線材としては、Zr100-x(Ru1-yRhy)x
で、0≦y≦1で、かつ22.5≦x≦27.5で示され
る超電導合金を使用することである。ここでZr
はジルコニウムで、Ruはルテニウム、Rhはロジ
ウムである。 〔技術的手段の作用〕 上記技術的手段は、次のように作用する、即ち
超電導合金の研究の過程において、Zr、Nb、
Ti、……等の非晶質超電導材の、超電導特性及
び、低温特性を検討の結果、第1表の非晶質形成
範囲に示すようにZrを母材とし、これにFe、Co、
Ni、……を最大45%混入して、その含有量と非
晶質形成能との関係が判明した。例えば、Fe又
はCoを20%以上含有すれば非晶質となり、ルテ
ニウム(Ru)は22.5〜27.5の範囲非晶質になるこ
とを示すものである。 次にZrを母材として、前記第1表に示す合金
元素の含有率とTcとの関係を示すグラフを第1
図に示す。但しグラフでM=Fe、Co、Ni、Cu、
Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Auである。
〔本発明によつて生じた特有の効果〕
本発明は、次の特有の効果を生じる、即ち (1) Zr100-x(Ru1-yRhy)xである場合は、その溶
融温度が約1100℃であるために、合金の製作が
容易で、既存の設備が活用でき、 (2) 機械的特性が秀れているために、液面計とし
て組付が容易で、取り扱う際の折れ等の破損が
極めて少く、 (3) Tcのバラツキが無いために不良率が低く、
量産が可能で液面計としての測定値の信頼性が
非常に高くなる。 〔実施例〕 以下、上記技術的手段の一具体例を示す実施例
について説明する。 即ち、Zr100-x(Ru1-yRhy)xよりなる合金の、
各組成のTc、溶融温度、引張強さ、……につい
ての測定値を第2表に示す。
【表】 前記組成よりなる合金を19μ〜21μの厚さで、
0.2〜0.3mmの巾に製作し、第2図〜第3図に示す
液面計を構成した。 1及び2は液面計で、3aは測定部のパイプ
で、3bは支持部で、4は電源回路を内蔵したケ
ースで、5はリード線、6はリード線と支持部と
の接続部である。 7は容器(図示なし)内の液体ヘリウムの液面
で、8は超電導合金よりなるリボンで6a,6b
はリード線で、10は電圧測定器で、ケース4内
にあり、11は電源で、12は絶縁層である。 上記構成において、リード線6a,6bに測定
電流として10mAで通電すれば液体ヘリウム内に
おける超電導合金8aの電気抵抗は0となり、メ
ータに表示される数値は液面と超電導合金の端部
8bとの距離Hの抵抗値を表わすことになり、容
器の基準面から液面の距離が測定でき、液体ヘリ
ウムが増加または減少すれば、Hの増減となり、
これが電圧の変化として検出され、この値を電気
的に数値変換の操作を行なうことで第5図に示
す、ヘリウム液面の容器底からの高さを表示する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はZrに合金元素を混入した際のTcとの
関係を示すグラフであり、第2図のイ及びロは液
面計の斜視図であり、第3図は液面計のブロツク
線図で、第4図のイは第2図ロのA〜A断面図
で、ロは前記イのB〜B断面図である。第5図は
ヘリウム液面の高さと電圧との関係を示すグラフ
である。 1,2……液体ヘリウム液面計、8,8a,8
b……超電導合金。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 液体より超急冷凝固により作製される、非晶
    質相よりなる超電導合金において、その組成が、
    Zr100-x(Ru1-yRhy)xで示され、xについては原
    子%にて22.5≦x≦27.5であり、yについては0
    ≦y≦1であらわされる超電導合金のうち、その
    超電導転移温度が、液体ヘリウム温度の4.2Kに
    ほぼ等しい4.2〜4.5Kである合金を、電気抵抗線
    材として、容器内の液体ヘリウムの全高さ又はそ
    の一部に、鉛直に支持し、該電気抵抗線の超電導
    領域を電気抵抗値として連続的に測定することに
    より、容器内の液体ヘリウムの量を測定する、液
    体ヘリウム液面計。
JP58220076A 1983-11-22 1983-11-22 液体ヘリウム液面計 Granted JPS60111926A (ja)

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