JPH0431339B2 - - Google Patents
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- JPH0431339B2 JPH0431339B2 JP60148804A JP14880485A JPH0431339B2 JP H0431339 B2 JPH0431339 B2 JP H0431339B2 JP 60148804 A JP60148804 A JP 60148804A JP 14880485 A JP14880485 A JP 14880485A JP H0431339 B2 JPH0431339 B2 JP H0431339B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquefied gas
- liquid level
- heating
- low
- temperature
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば液体ヘリウム、液体窒素な
どの低温液化ガスの液面を検知する液面検出セン
サに関するものである。
どの低温液化ガスの液面を検知する液面検出セン
サに関するものである。
第３図は例えば特開昭59−46515号公報に示さ
れた従来の低温液化ガス液面検出センサを示す構
成図であり、第４図は第３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５図は熱電対の液面高さに対する発生
電圧特性を示すものである。図において、１は加
熱源で例えば電源、２は低温液化ガスの液面を検
出するための発熱体、例えば発熱抵抗体で、電源
１により発熱する。３は発熱抵抗体２の温度を測
定する温度センサとしての熱電対測温接点、４は
熱電対測温接点３に接続された電圧計、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、１１は熱電対の基準
接点、１２は低温液化ガスの液相部、１３は低温
液化ガスの気相部、１４は熱電対の発生電圧特性
曲線、発生電圧特性曲線上の点ｃは丁度発熱抵抗
体２の位置に液面がある場合である。
れた従来の低温液化ガス液面検出センサを示す構
成図であり、第４図は第３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５図は熱電対の液面高さに対する発生
電圧特性を示すものである。図において、１は加
熱源で例えば電源、２は低温液化ガスの液面を検
出するための発熱体、例えば発熱抵抗体で、電源
１により発熱する。３は発熱抵抗体２の温度を測
定する温度センサとしての熱電対測温接点、４は
熱電対測温接点３に接続された電圧計、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、１１は熱電対の基準
接点、１２は低温液化ガスの液相部、１３は低温
液化ガスの気相部、１４は熱電対の発生電圧特性
曲線、発生電圧特性曲線上の点ｃは丁度発熱抵抗
体２の位置に液面がある場合である。
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により電流が供給されジユール発熱に
より温度が上昇している。測温接点３は発熱抵抗
体２と熱的に接触しており、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
の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た場
合、液面の状態では、発熱抵抗体２が低温液化
ガスの気相部に位置することから発熱抵抗体２か
ら周囲への放熱量が自然対流伝熱により支配され
るため少ない。従つて、発熱抵抗体２の温度は上
昇し、温度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、それが電圧
計４ではV3として検出される。また、発熱抵抗
体２の位置に液面がある場合（この時の液面高さ
h2）では、発熱抵抗体２から周囲への放熱量が核
沸騰伝熱により支配されるため多く、この結果発
熱抵抗体２の温度が下がり、ほとんど液相温度t1
に等しくなり、基準接点１１との温度差がないた
め起電力は生じず、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。
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。測温接点３は発熱抵抗
体２と熱的に接触しており、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
の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た場
合、液面の状態では、発熱抵抗体２が低温液化
ガスの気相部に位置することから発熱抵抗体２か
ら周囲への放熱量が自然対流伝熱により支配され
るため少ない。従つて、発熱抵抗体２の温度は上
昇し、温度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、それが電圧
計４ではV3として検出される。また、発熱抵抗
体２の位置に液面がある場合（この時の液面高さ
h2）では、発熱抵抗体２から周囲への放熱量が核
沸騰伝熱により支配されるため多く、この結果発
熱抵抗体２の温度が下がり、ほとんど液相温度t1
に等しくなり、基準接点１１との温度差がないた
め起電力は生じず、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が気相部に置かれた
場合は或る大きさの電圧を発生し、液相部に置れ
た場合は電圧を発生しないことになり、液体中に
ない場合はON、ある場はOFFというようなデジ
タル的信号が得られ、液面が発熱抵抗体２の上に
あるか下にあるかを明確に判定できる。
場合は或る大きさの電圧を発生し、液相部に置れ
た場合は電圧を発生しないことになり、液体中に
ない場合はON、ある場はOFFというようなデジ
タル的信号が得られ、液面が発熱抵抗体２の上に
あるか下にあるかを明確に判定できる。
しかしながら、従来の装置では以上のように構
成されているので、低温液化ガス液面検出センサ
を低温液化ガス貯槽５内に支持材６によつて取付
けることかつ熱電対の基準接点１１は絶えず液中
に置く必要から低温液化ガス貯槽５内の最下端に
位置させねばならないことなどの理由のため、主
として固定式となつている。従つてあらかじめ配
設した位置に液面が在るか否かの判定をする場合
に供すもので、任意の液面位置における液面有無
の判定には不都合という欠点があつた。仮りに上
下自由な可動式にしようとすれば、測温接点３と
支準接点６とを継ぐ熱電対線の遊びを長く取ると
いう処置が必要となりこの場合、低温液化ガス液
面検出センサを動かすことに因り、断線の危険性
が伴い、またこの危険性を避けようとすれば、か
なり複雑な構造となるという問題点があつた。
成されているので、低温液化ガス液面検出センサ
を低温液化ガス貯槽５内に支持材６によつて取付
けることかつ熱電対の基準接点１１は絶えず液中
に置く必要から低温液化ガス貯槽５内の最下端に
位置させねばならないことなどの理由のため、主
として固定式となつている。従つてあらかじめ配
設した位置に液面が在るか否かの判定をする場合
に供すもので、任意の液面位置における液面有無
の判定には不都合という欠点があつた。仮りに上
下自由な可動式にしようとすれば、測温接点３と
支準接点６とを継ぐ熱電対線の遊びを長く取ると
いう処置が必要となりこの場合、低温液化ガス液
面検出センサを動かすことに因り、断線の危険性
が伴い、またこの危険性を避けようとすれば、か
なり複雑な構造となるという問題点があつた。
この発明は従来のものの問題点を解消するため
なされたもので、簡単な構造で、任意の位置にお
ける液面の有無を判定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。
なされたもので、簡単な構造で、任意の位置にお
ける液面の有無を判定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。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る低温液化ガス液面検出センサ
は、加熱源、この加熱源によつて発熱する第１発
熱体、加熱源によつて発熱し、第１発熱体より低
温液化ガスの液面の変位方向に離れて並設した第
２発熱体、及び第１、第２発熱体のそれぞれの温
度を計測し起電力を発生する熱電対を備え、第
１、第２発熱体間の温度差により低温液化ガスの
液面位置を検知するようにしたものである。
は、加熱源、この加熱源によつて発熱する第１発
熱体、加熱源によつて発熱し、第１発熱体より低
温液化ガスの液面の変位方向に離れて並設した第
２発熱体、及び第１、第２発熱体のそれぞれの温
度を計測し起電力を発生する熱電対を備え、第
１、第２発熱体間の温度差により低温液化ガスの
液面位置を検知するようにしたものである。
この発明における低温液化ガス液面検出センサ
においては、液面の変位方向に各々配設された第
１、第２発熱体のうち、例えば第１発熱体の温度
を基準として、第２発熱体の温度を検出し（第
１、第２発熱体の関係を反対にしても良い）、第
１、第２発熱体間に液面が位置するか否かの判定
を行うものである。
においては、液面の変位方向に各々配設された第
１、第２発熱体のうち、例えば第１発熱体の温度
を基準として、第２発熱体の温度を検出し（第
１、第２発熱体の関係を反対にしても良い）、第
１、第２発熱体間に液面が位置するか否かの判定
を行うものである。
以下、この発明の一実施を図について説明す
る。第１図において１〜１３までの構成要素は従
来例と同様であり、２ａ，２ｂは第１、第２発熱
体、例えば第１、第２発熱抵抗体で、液面の変位
方向、例えば上下方向に数mmから１cm程度離れ
て、支持材６に固定されている。３ａ，３ｂはそ
れぞれ第１、第２発熱抵抗体の温度を測定するた
めの熱電対の第１、第２測温接点であり、電圧計
４と接続されている。また、第２図において１５
は第１図の如き構成された場合の電圧計４で検知
される発生電圧特性曲線であり、液面高さに対す
る電圧を示すものである。，，はそれぞれ
第１図における液面位置に相当している。
る。第１図において１〜１３までの構成要素は従
来例と同様であり、２ａ，２ｂは第１、第２発熱
体、例えば第１、第２発熱抵抗体で、液面の変位
方向、例えば上下方向に数mmから１cm程度離れ
て、支持材６に固定されている。３ａ，３ｂはそ
れぞれ第１、第２発熱抵抗体の温度を測定するた
めの熱電対の第１、第２測温接点であり、電圧計
４と接続されている。また、第２図において１５
は第１図の如き構成された場合の電圧計４で検知
される発生電圧特性曲線であり、液面高さに対す
る電圧を示すものである。，，はそれぞれ
第１図における液面位置に相当している。
このような装置を低温液化ガス貯槽に取り付け
た場合、液面の状態では、第１、第２発熱抵抗
体２ａ，２ｂの温度はそれぞれ低温液化ガス液相
部１２の温度に比べ上昇しているが、上昇度は互
いに同程度となつている。それ故出力電圧として
は、ほとんど零であり、第２図の左側平坦部の様
な出力特性となる。また、液面の状態では第
１、第２発熱抵抗体２ａ，２ｂは共に低温液化ガ
ス液相部１２に位置するためほぼ低温液化ガス液
相と同温度になり、やはり出力電圧としてはほと
んど零となり、第２図の右側平坦部の様な出力特
性となる。そして、液面の状態では、第１発熱
抵抵体２ａは低温液化ガス気相部１３に、第２発
熱抵抗体２ｂは低温液化ガス液相部１２にそれぞ
れ位置することになりこの場合、第１発熱抵抗体
２ａの温度は第２発熱抵抗体２ｂの温度より上昇
しているため、出力電圧としてある値が発生され
ることになる。従つて、この状態の出力電圧特性
が第２図の凸部に相当するもので、その時の出力
電圧としてV4が得られることとなる。
た場合、液面の状態では、第１、第２発熱抵抗
体２ａ，２ｂの温度はそれぞれ低温液化ガス液相
部１２の温度に比べ上昇しているが、上昇度は互
いに同程度となつている。それ故出力電圧として
は、ほとんど零であり、第２図の左側平坦部の様
な出力特性となる。また、液面の状態では第
１、第２発熱抵抗体２ａ，２ｂは共に低温液化ガ
ス液相部１２に位置するためほぼ低温液化ガス液
相と同温度になり、やはり出力電圧としてはほと
んど零となり、第２図の右側平坦部の様な出力特
性となる。そして、液面の状態では、第１発熱
抵抵体２ａは低温液化ガス気相部１３に、第２発
熱抵抗体２ｂは低温液化ガス液相部１２にそれぞ
れ位置することになりこの場合、第１発熱抵抗体
２ａの温度は第２発熱抵抗体２ｂの温度より上昇
しているため、出力電圧としてある値が発生され
ることになる。従つて、この状態の出力電圧特性
が第２図の凸部に相当するもので、その時の出力
電圧としてV4が得られることとなる。
このように、第１、第２発熱抵抗体２ａ，２ｂ
が共に低温液化ガス気相部１３あるいは液相部１
２に位置する場合は電圧を発生せずに第１発熱抵
抗体２ａが低温液化ガス気相部１３に位置し、第
２発熱抵抗体２ｂが低温液化ガス液相部１２に位
置する場合、つまり第１、第２発熱抵抗体２ａ，
２ｂ間に液面がある場合のみ、或る大きさの電圧
を発生する。従つて、低温変化ガスの液面位置を
ON／OFFというデジタル的信号にて明確に判定
できることになる。
が共に低温液化ガス気相部１３あるいは液相部１
２に位置する場合は電圧を発生せずに第１発熱抵
抗体２ａが低温液化ガス気相部１３に位置し、第
２発熱抵抗体２ｂが低温液化ガス液相部１２に位
置する場合、つまり第１、第２発熱抵抗体２ａ，
２ｂ間に液面がある場合のみ、或る大きさの電圧
を発生する。従つて、低温変化ガスの液面位置を
ON／OFFというデジタル的信号にて明確に判定
できることになる。
上記のように、近接した第１、第２発熱抵抗体
２ａ，２ｂによつて液面を検出するので、両者を
支持材６に固定し、支持材６を移動することによ
り、任意の液面を検出できる。第１、第２発熱抵
抗体２ａ，２ｂ間を接続する熱電対線の長さも固
定で、短かくなり、断線の危険性も低下する。
２ａ，２ｂによつて液面を検出するので、両者を
支持材６に固定し、支持材６を移動することによ
り、任意の液面を検出できる。第１、第２発熱抵
抗体２ａ，２ｂ間を接続する熱電対線の長さも固
定で、短かくなり、断線の危険性も低下する。
また、構造が簡単で扱い易いため、低温液化ガ
ス貯槽への出し入れ作業が容易となり、従つて判
定に要する操作が非常に容易となる。
ス貯槽への出し入れ作業が容易となり、従つて判
定に要する操作が非常に容易となる。
上記実施例では、発熱体として発熱抵抗体を用
い、加熱源として電源を用いた場合について説明
したが、他の例として発熱体として受光発熱体を
用い、加熱源として光源を用いた場合にも、上記
実施例と同様の効果を奏する。また、これに限ら
ずある操作により発熱する構造体であれば良い。
い、加熱源として電源を用いた場合について説明
したが、他の例として発熱体として受光発熱体を
用い、加熱源として光源を用いた場合にも、上記
実施例と同様の効果を奏する。また、これに限ら
ずある操作により発熱する構造体であれば良い。
第１、第２発熱体間の距離は、上記実施例に限
るものではないが、あまり離れると液面検出精度
が悪くなり、近すぎると、互いに温度の影響を受
けるため、両者の温度差による出力電圧が得られ
なくなる。また、第１、第２発熱体は液面に垂直
でなくても、多少ななめに配置してもよい。
るものではないが、あまり離れると液面検出精度
が悪くなり、近すぎると、互いに温度の影響を受
けるため、両者の温度差による出力電圧が得られ
なくなる。また、第１、第２発熱体は液面に垂直
でなくても、多少ななめに配置してもよい。
以上述べたように、この発明によれば、加熱
源、この加熱源によつて発熱する第１発熱体、加
熱源によつて発熱し、第１発熱体より低温液化ガ
スの液面の変位方向に離れて並設した第２発熱
体、及び第１、第２発熱体のそれぞれの温度を計
測し起電力を発生する熱電対を備え、第１、第２
発熱体間の温度差により低温液化ガスの液面位置
を検知するようにしたことにより、簡単な構造
で、任意の位置における液面の有無を検出できる
低温液化ガス液面検出センサが得られる効果があ
る。
源、この加熱源によつて発熱する第１発熱体、加
熱源によつて発熱し、第１発熱体より低温液化ガ
スの液面の変位方向に離れて並設した第２発熱
体、及び第１、第２発熱体のそれぞれの温度を計
測し起電力を発生する熱電対を備え、第１、第２
発熱体間の温度差により低温液化ガスの液面位置
を検知するようにしたことにより、簡単な構造
で、任意の位置における液面の有無を検出できる
低温液化ガス液面検出センサが得られる効果があ
る。
第１図は、この発明の一実施例による低温液化
ガス液面検出センサを示す構成図、第２図は第１
図のセンサによる液面高さに対する発生電圧特性
曲線を示す特性図、第３図は従来の低温液化ガス
液面検出センサを示す構成図、第４図は、第３図
のセンサを取付けた低温液化ガス貯槽の断面図、
第５図は第３図のセンサによる液面高さに対する
発生電圧特性曲線を示す特性図である。 １……加熱源、２ａ……第１発熱体、２ｂ……
第２発熱体、３ａ……第１熱電対測温接点、３ｂ
……第２熱電対測温接点、２……液面。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ガス液面検出センサを示す構成図、第２図は第１
図のセンサによる液面高さに対する発生電圧特性
曲線を示す特性図、第３図は従来の低温液化ガス
液面検出センサを示す構成図、第４図は、第３図
のセンサを取付けた低温液化ガス貯槽の断面図、
第５図は第３図のセンサによる液面高さに対する
発生電圧特性曲線を示す特性図である。 １……加熱源、２ａ……第１発熱体、２ｂ……
第２発熱体、３ａ……第１熱電対測温接点、３ｂ
……第２熱電対測温接点、２……液面。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加熱源、低温液化ガス中に設けられ上記加熱
源によつて発熱する第１発熱体、上記低温液化ガ
ス中に設けられ上記加熱源によつて発熱し、第１
発熱体より上記低温液化ガスの液面の変位方向に
離れて並設した第２発熱体、及び第１、第２発熱
体の温度差により起電力を発生するように配設し
た熱電対を備え、第１、第２発熱体間に液面があ
る時の温度差による起電力を検出することによ
り、上記低温液化ガスの液面位置を検知するよう
にした低温液化ガス液面検出センサ。 ２ 第１発熱体と第２発熱体を数mmから１cm程度
離れて並設した特許請求の範囲第１項記載の低温
液化ガス液面検出センサ。 ３ 加熱源は電源であり、発熱体は発熱抵抗体で
ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の低温
液化ガス液面検出センサ。 ４ 加熱源は光源であり、発熱体は受光発熱体で
ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の低温
液化ガス液面検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880485A JPS628019A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880485A JPS628019A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628019A JPS628019A (ja) | 1987-01-16 |
| JPH0431339B2 true JPH0431339B2 (ja) | 1992-05-26 |
Family
ID=15461079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14880485A Granted JPS628019A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 低温液化ガス液面検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS628019A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5782131A (en) * | 1996-06-28 | 1998-07-21 | Lord; Richard G. | Flooded cooler with liquid level sensor |
| NL2003849C2 (nl) * | 2009-11-23 | 2011-05-24 | Stichting Energie | Niveausensor in een verdamper. |
| US8438919B2 (en) * | 2010-07-23 | 2013-05-14 | Rosemount Aerospace Inc. | Systems and methods for liquid level sensing having a differentiating output |
| DE102011052775B4 (de) * | 2011-08-17 | 2013-09-05 | Thermofin Gmbh | Anordnung und Verfahren zur Kältemittelfüllstandsüberwachung und -regelung in Kälteanlagen |
Family Cites Families (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 |
| JPS5544923A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Japan Atom Energy Res Inst | Heater surface temperature measuring type level gage |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14880485A patent/JPS628019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628019A (ja) | 1987-01-16 |
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