JPH039221A - 超電導液面計 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、超電導液面計に関し、特に、磁気共鳴診断
装置（ＭＲＩ）の超電導マグネット等に使用される冷媒
の液面を測定するための超電導液面計に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第５図、第６図は従来の超電導液面計を示し、第５図に
おいて、液体ヘリウム（４）を入れる内容器（１）、こ
の内容器（１）の外面を包囲し輻射熱が内容器（１）に
入るのと低減する熱シールド（２）　、この熱シールド
（２）の外面を包囲し内部を真空に保持することにより
真空断熱をする真空容器（３）、内容器（１）の液体ヘ
リウム（４）の液面を検出する液面センサ（５）、電流
および電圧リード線（６）、定電流電源と電圧計とから
なる計測器（７）等でなり、液面センサ（５）は、第６
図に示すように、液面を検出するための超電導線（８）
、この超電導線（８）を支持すると共に保護をする保護
管（９）、この保護管（９）の内面に設けられた絶縁体
（１０）、保護管（９）内へ液体ヘリウムが流入し易い
ように設けられた開口（１１）、超電導線（８）の両端
より引出された電流供給用の電流リード（１２ａ）、　
（１２ｂ）、同様に超電導線（８）の両端より引出され
た電圧リド（１３ａ）、　（１３ｂ）からなっている。

以上の構成により、液面センサ（５ンが内容器（１）内
に挿入されると、開口（１１）より液体ヘリウム（４）
が保護管（９）内に侵入し、液面レベルまで満たされる
。この状態で、電流リード（１２ａ）（１２ｂ）より定
電流を供給すると、ガス中にある超電導線（８）の部分
は冷却か悪いため超電導破壊され、抵抗体となる。一方
、超電導線（８）の夜中にある部分は冷却が良好なため
、超電導状態のまま保持される。従って電圧リード（１
３ａ）、　（１３ｂ）より電圧を測定すると、ガス中の
超電導線部分の抵抗に相当する電圧を検出することが可
能となり液面レベルを測定することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の超電導液面計は以上のように構成されているので
、円筒容器の液体ヘリウム量を測定する場合、液面セン
サの出力電圧と容器の形状より換算する必要があった。

この発明は上記のような問題点を解１肖するためになさ
れたもので、液量にほぼ比例した出力電圧を得ることが
できる超電導液面計を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超電導液面計は、複数の液面センサの各
々の出力電圧が液量に対して同一の比例係数を持つよう
に、取付角度が設定されている。

［作　用］ この発明においては、複数の液面センサの出力電圧が液
量に比例するため、液量か出力電圧か直読される。

［実施例］ 第１図、第２図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
、軸線が水平方向をなし、中央部に穴のあいた二重円筒
状の極低温容器であり、図において、内容器の外筒（１
ａ）と内１ｉ（ｌｂ）、熱シールドの外筒（２ａ）と内
筒（２ｂ）、真空容器の外筒（３ａ）と内筒（３ｂ）、
さらに、熱シールド（２ａ）、　（２ｂ）の真空容器側
に対向する面は反射材とスペーサからなるスバ〜インン
ユレー／ヨン（１４）で包んでいる。内外筒（ｌａ）、
　（ｌｂ）によって構成された内容器の内部には３本の
液面センサ（５ａ）、　（５ｂ）、　（５ｃ）が一定ま
角度関係に設けられている。

液面センサ（５ａ）、　（５ｂ）、　（５ｃ）の結線は
、第２図に示すように、各センサ（５ａ）〜（５ｃ）は
上下のものがある決められた角変て取付けられ、中央の
ものは垂直に取付けられており、これらの液面センサは
、ヒータ（１５ａ）、超電導線（８ａ）、接続リード（
Ｌ６ａ）、ヒータ（１５ｂ）、超電導線（８ｂ）、接続
リード（１６ｂ）、ヒータ（１５ｃ）、超電導線（８ｃ
）と順に直列接続されており、ヒータ（１５ａ）、超電
導線（８ｃ）には定電流電源（１７ａ）および電圧計（
１８ａ）が並列に接続されている。

以上の構成により、極低温容器が軸線を水平にした二重
円筒のため、円面高さによって単位深さあたりの液量が
変化する。従って中央の液面センサ（５ｂ）は垂直に取
付け、この液面センサ（５ｂ）の出力の電圧の変化率が
ａ／リットル／ボルトとなるとき、他の液面センサ（５
ａ）、　（５ｃ）の出力電圧を約ａリットル／ボルトに
なるように角度を傾けて取付ける。そのため、液面セン
サ（５ａ）、　（５ｂ）、　（５ｃ）の出力電圧が、ｉ
＆ｆｆｉに対してほぼ比例した値となる。

従って、計１１１１　器（７）内に特別なりニアライザ
を設けることなく、出力電圧より液ｍを知ることか可能
となる。

なお、上記実施例では、液面センサの結線を第２図のよ
うにしたが、第３図のように、超電導線の超電導破壊の
芽を作るヒータ（１５ｄ）（１５ｅ）（１５ｆ）の回路
を独立に設け、別の定電流電源（１９）によって通電す
るとヒータによる誤差出力電圧を除去することができ、
精度が改善される。

また、第４図のように、ヒータ（１５ｇ）（１５ｈ）（
１５ｉ）の回路を超電導線（８ｇ）　（８ｈ）（８ｉ）
の後に引出し、順次ヒータを直列接続すると共に、電圧
測定を超電導線（８ｇ）と（８１）の両端より引出すこ
とにより、ヒタによる誤差出力電圧をなくすと共に、定
電流電源（１７ｃ）も−台で通電することが可能になる
。

ここで、第５図の従来装置では、室温部より低温部に液
面センサを挿入する構造であるため、常に超電導線（８
）には常電導部分を持っており、定電流電源により通電
するとスムーズに液体ヘリウム液面まで超電導破壊が進
んだが、第１図のように液面センサか全て低温にある場
合、定格電流値ではスムーズに超電導破壊が進まないこ
とがあった。この発明では、センサの最上部にヒータを
取付けたので、低い定電流によってスムーズに超電導破
壊が進み、安定して液■を測定することかできるように
なった。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、液面セ／すの上部に
ヒータを取付け、各液面センサの単位液量あたりの出力
電圧か同一になるように取付角度を調整したので、内容
器のほぼ全域に渡って液量にほぼ比例した出力が安定し
て得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部正断面図、第２図は
第１図のものの結線図、第３図および第４図はそれぞれ
他の実施例の結線図、第５図は従来の超電導液面計の使
用状態の正断面図、第６図は第５図における液面センサ
の縦断面図である。 （５ａ）（５ｂ）（５ｃ）・・液面センサ、（８ａ）〜
（８１）・・超電導線、（１５ａ）〜（１５１）・・ヒ
ータ、（１７ａ）〜（＋７ｃ）、（１９）・・定電流電
源、（１８ａ）〜（１８ｃ）・・電圧計。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分をボす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超電導線と、この超電導線に取付けられ超電導破壊のキ
   ッカケをつくるヒータと、前記超電導体および前記ヒー
   タを支持する支持体とからなる液面センサと、 前記液面センサに一定電流を供給する定電流電源と、 前記液面センサの出力電圧を測定する電圧計と、からな
   る超電導液面計において、 前記ヒータが前記超電導線の上端部に接続されている前
   記液面センサを液の深さ方向に複数個取付け、しかも、
   各々の前記液面センサは単位液量あたりの出力電圧がほ
   ぼ一定の値となる角度に配置されていることを特徴とす
   る超電導液面計。