JPH05126616A - 液面レベル計 - Google Patents
液面レベル計Info
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- JPH05126616A JPH05126616A JP7223891A JP7223891A JPH05126616A JP H05126616 A JPH05126616 A JP H05126616A JP 7223891 A JP7223891 A JP 7223891A JP 7223891 A JP7223891 A JP 7223891A JP H05126616 A JPH05126616 A JP H05126616A
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は液化ガス等の液面検知に際し、その
容器の形状及び大きさに対して、任意に対応可能な液面
レベル計を得ることである。 【構成】 細分化されたセラミックス基板上に発熱抵抗
体，絶縁体，超電導体を設けると共に、超電導体面を被
覆して単位チップ素子を形成し、これら単位チップ素子
を任意個数連結して液面レベル計を構成する。
容器の形状及び大きさに対して、任意に対応可能な液面
レベル計を得ることである。 【構成】 細分化されたセラミックス基板上に発熱抵抗
体，絶縁体，超電導体を設けると共に、超電導体面を被
覆して単位チップ素子を形成し、これら単位チップ素子
を任意個数連結して液面レベル計を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液体窒素等の液化ガスの
液面検知に用いる超電導体を用いた液面レベル計に関す
る。
液面検知に用いる超電導体を用いた液面レベル計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超電導体を用いた液面レベル計は、液中
に浸漬している超電導体部分が超電導状態になるのに対
して、液面外にある部分が常電導状態であることを利用
したものであり、全長に対する常電導状態部分長から、
浸漬部分長である液面レベルを求めるようにしたもので
ある。そして、この種のものは既に多くの提案がなされ
ている。
に浸漬している超電導体部分が超電導状態になるのに対
して、液面外にある部分が常電導状態であることを利用
したものであり、全長に対する常電導状態部分長から、
浸漬部分長である液面レベルを求めるようにしたもので
ある。そして、この種のものは既に多くの提案がなされ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の液面計は、
基板に対して酸化物超電導体からなる焼結体のような脆
い物質を棒状又は膜状に加工しなければならない。した
がって、これらの物の強度又は均一な加工の点で問題が
ある。即ち、基板上にある程度の長さを有して均一な厚
さ及び膜質を有する超電導膜を形成するには技術的のみ
ならず、経済的にも問題がある。
基板に対して酸化物超電導体からなる焼結体のような脆
い物質を棒状又は膜状に加工しなければならない。した
がって、これらの物の強度又は均一な加工の点で問題が
ある。即ち、基板上にある程度の長さを有して均一な厚
さ及び膜質を有する超電導膜を形成するには技術的のみ
ならず、経済的にも問題がある。
【０００４】更に、液化ガスの容器には、その用途によ
って様々な形状及び大きさがあり、最初から決められた
長さの液面レベル計を製作することは実情にそわない
し、又無駄でもある。本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、容器の形状及び大きさに左右されること
なく、任意に対応可能な液面レベル計を提供することを
目的としている。
って様々な形状及び大きさがあり、最初から決められた
長さの液面レベル計を製作することは実情にそわない
し、又無駄でもある。本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、容器の形状及び大きさに左右されること
なく、任意に対応可能な液面レベル計を提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は細分されたチップ状のセラミックス基板上
に発熱体を設け、その発熱体の上面を覆って絶縁膜を形
成し、その絶縁膜の上面に臨海温度が液化ガスの温度よ
りも高い酸化物超電導体厚幕を積層すると共に、前記酸
化物超電導体厚膜を保護膜で覆って単位チップ素子を形
成し、前記単位チップ素子を所定個数連結した液面検知
部とした。又、チップ状のセラミックス基板の同一面上
に、発熱抵抗体と超電導体厚膜とを互いに電気的絶縁を
保って並列に形成するか、又はチップ状のセラミックス
基板の片面上に発熱抵抗体を、他方の片面上に超電導体
厚膜を形成し、更に発熱抵抗体及び超電導体厚膜を保護
膜で覆うことによって単位チップ素子とし、これら単位
チップ素子を所定個数連結した液面検知部とした。
め、本発明は細分されたチップ状のセラミックス基板上
に発熱体を設け、その発熱体の上面を覆って絶縁膜を形
成し、その絶縁膜の上面に臨海温度が液化ガスの温度よ
りも高い酸化物超電導体厚幕を積層すると共に、前記酸
化物超電導体厚膜を保護膜で覆って単位チップ素子を形
成し、前記単位チップ素子を所定個数連結した液面検知
部とした。又、チップ状のセラミックス基板の同一面上
に、発熱抵抗体と超電導体厚膜とを互いに電気的絶縁を
保って並列に形成するか、又はチップ状のセラミックス
基板の片面上に発熱抵抗体を、他方の片面上に超電導体
厚膜を形成し、更に発熱抵抗体及び超電導体厚膜を保護
膜で覆うことによって単位チップ素子とし、これら単位
チップ素子を所定個数連結した液面検知部とした。
【０００６】
【作用】所定個数連結する場合、その個数は容器に合せ
た個数とし、又、液面の検出時、液に接している個所の
単位チップ素子と液面よりも上の気体に接している個所
の単位チップ素子とは離隔していて、しかも単位チップ
素子は小型であるから、液面よりも上の気体に接してい
る個所にある単位チップ素子の酸化物超電導体厚膜は常
電導を示し、液に接している個所の単位チップ素子の酸
化物超電導体のみが超電導を示すため、液面の測定誤差
が減少する。
た個数とし、又、液面の検出時、液に接している個所の
単位チップ素子と液面よりも上の気体に接している個所
の単位チップ素子とは離隔していて、しかも単位チップ
素子は小型であるから、液面よりも上の気体に接してい
る個所にある単位チップ素子の酸化物超電導体厚膜は常
電導を示し、液に接している個所の単位チップ素子の酸
化物超電導体のみが超電導を示すため、液面の測定誤差
が減少する。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による液面レベル計を拡大して示した原理図で
ある。図において、単位チップ素子１は夫々同一構造を
有し、必要個数が接続される。なお単位チップ素子１の
構造については後述するが、所定個数連結した単位チッ
プ素子１部分が液面の検知部となる。単位チップ素子の
内部にあるヒータ11にヒータ用電源２が接続される。そ
してヒータは液面の検知部が液中に浸漬された状態にお
いて、液面内と液面外との温度勾配を明確にするための
ものであり、図において黒く塗りつぶした部分がヒータ
11を表わしている。
は本発明による液面レベル計を拡大して示した原理図で
ある。図において、単位チップ素子１は夫々同一構造を
有し、必要個数が接続される。なお単位チップ素子１の
構造については後述するが、所定個数連結した単位チッ
プ素子１部分が液面の検知部となる。単位チップ素子の
内部にあるヒータ11にヒータ用電源２が接続される。そ
してヒータは液面の検知部が液中に浸漬された状態にお
いて、液面内と液面外との温度勾配を明確にするための
ものであり、図において黒く塗りつぶした部分がヒータ
11を表わしている。
【０００８】単位チップ内にある酸化物超電導体厚膜12
に液面測定用電源３が接続される。図において斜線部分
が酸化物超電導体厚膜12を表わす。又、液面の検出原理
は従来同様に、ヒータ11に対してヒータ用電源２から一
定の電力を供給しておき、一方、酸化物超電導体厚膜12
にも液面測定用電源３から一定電流を電流系５で測定し
つつ流し、この際、電圧計４で検出される電圧値から液
面レベルを測定するものである。
に液面測定用電源３が接続される。図において斜線部分
が酸化物超電導体厚膜12を表わす。又、液面の検出原理
は従来同様に、ヒータ11に対してヒータ用電源２から一
定の電力を供給しておき、一方、酸化物超電導体厚膜12
にも液面測定用電源３から一定電流を電流系５で測定し
つつ流し、この際、電圧計４で検出される電圧値から液
面レベルを測定するものである。
【０００９】図２〜図５は液面レベル計を構成する単位
チップの構造を説明する分解図である。先ず、図２では
セラミックス基板13上にヒータ11を折曲して形成し、そ
の上面には、図３に示されるように、絶縁体厚膜14を形
成する。次いでその上部には、図４に示されるように、
酸化物超電導体厚膜12を折曲して形成し、その上には、
図５に示されるように、保護膜15を形成した。要するに
セラミックス基板上に発熱抵抗体（ヒータ），絶縁体，
超電導体を順に形成し、最後に上面を保護膜によって被
覆する積層構成とした。
チップの構造を説明する分解図である。先ず、図２では
セラミックス基板13上にヒータ11を折曲して形成し、そ
の上面には、図３に示されるように、絶縁体厚膜14を形
成する。次いでその上部には、図４に示されるように、
酸化物超電導体厚膜12を折曲して形成し、その上には、
図５に示されるように、保護膜15を形成した。要するに
セラミックス基板上に発熱抵抗体（ヒータ），絶縁体，
超電導体を順に形成し、最後に上面を保護膜によって被
覆する積層構成とした。
【００１０】図６は液面レベル計を用いて、液体窒素等
の液化ガスの液面レベルを検知する全体構成例を示す。
窒素容器16の内部には液体窒素等の液化ガス17が充填さ
れ、この液化ガス内に単位チップ素子を連結した検知部
18が設置される。ヒータ用電源２，液面測定用電源３等
は上記した通りである。。
の液化ガスの液面レベルを検知する全体構成例を示す。
窒素容器16の内部には液体窒素等の液化ガス17が充填さ
れ、この液化ガス内に単位チップ素子を連結した検知部
18が設置される。ヒータ用電源２，液面測定用電源３等
は上記した通りである。。
【００１１】なお、実際の単位チップ素子の作製には、
セラミックス基板としてはイットリア安定化ジルコニア
基板及びアルミナ基板を用い、10mm角で厚さ１mmとし
た。発熱体としては夫々ジルコニア，アルミナを40％体
積添加した白金発熱抵抗体を用い、厚さ30μm ，幅200
〜300 μm として基板状に折曲して形成し、抵抗値を20
〜30Ωとした。絶縁膜はジルコニア系の膜とし発熱抵抗
体の接続用の取出し端子の部分を除いて全面に約50μm
厚さで形成した。
セラミックス基板としてはイットリア安定化ジルコニア
基板及びアルミナ基板を用い、10mm角で厚さ１mmとし
た。発熱体としては夫々ジルコニア，アルミナを40％体
積添加した白金発熱抵抗体を用い、厚さ30μm ，幅200
〜300 μm として基板状に折曲して形成し、抵抗値を20
〜30Ωとした。絶縁膜はジルコニア系の膜とし発熱抵抗
体の接続用の取出し端子の部分を除いて全面に約50μm
厚さで形成した。
【００１２】又、超電導体膜としてはイットリウム系酸
化物超電導体膜を用い、幅300 〜500 μm ，長さ24mm，
厚さ30μm となるようにした。更に保護膜としてはポリ
イミド樹脂又はゼネラル・エレクトリック社製のＧＥ７
０３１ワニスの高分子膜を用いた。
化物超電導体膜を用い、幅300 〜500 μm ，長さ24mm，
厚さ30μm となるようにした。更に保護膜としてはポリ
イミド樹脂又はゼネラル・エレクトリック社製のＧＥ７
０３１ワニスの高分子膜を用いた。
【００１３】ここで膜の作成には保護膜を除いてスクリ
ーン印刷法を用い、焼成温度は白金発熱体膜及び絶縁体
膜は1000〜1500℃とし、酸化物超電導体は950 〜980 ℃
とした。保護膜はスピンコート法又は塗布法により行な
い、高分子の重合はポリイミド樹脂は約300 ℃，ＧＥ７
０３１ワニスは約150 ℃で行ない形成した。そして検知
部18としては上記のように作成された単位チップ素子を
10個連結して図１の構成とした。
ーン印刷法を用い、焼成温度は白金発熱体膜及び絶縁体
膜は1000〜1500℃とし、酸化物超電導体は950 〜980 ℃
とした。保護膜はスピンコート法又は塗布法により行な
い、高分子の重合はポリイミド樹脂は約300 ℃，ＧＥ７
０３１ワニスは約150 ℃で行ない形成した。そして検知
部18としては上記のように作成された単位チップ素子を
10個連結して図１の構成とした。
【００１４】図７は、このように作成された検知部を用
いた液面レベル計の測定結果を示し、図の縦軸を液面の
高さが０の場合の電圧を100 として規格した出力電圧、
横軸を液面の高さとすると、液面の高さが減少するにつ
れて、ほぼ比例した出力電圧が発生している。なお、ヒ
ータ電源から発熱抵抗体に供給される電力は全体で約２
Ｗとし、超電導体を流れる電流は約１ｍＡとした。
いた液面レベル計の測定結果を示し、図の縦軸を液面の
高さが０の場合の電圧を100 として規格した出力電圧、
横軸を液面の高さとすると、液面の高さが減少するにつ
れて、ほぼ比例した出力電圧が発生している。なお、ヒ
ータ電源から発熱抵抗体に供給される電力は全体で約２
Ｗとし、超電導体を流れる電流は約１ｍＡとした。
【００１５】上記実施例によって説明した単位チップ素
子は基板状に発熱抵抗体，絶縁体，超電導体等を順次積
層する構成として説明したが、このような構成に限定さ
れるものではない。図８は単位チップ素子の他の実施例
であり、本実施例ではセラミックス基板13上に発熱抵抗
体（ヒータ）11と超電導体厚膜12を互いに電気的絶縁を
保って並列状に設けたものである。
子は基板状に発熱抵抗体，絶縁体，超電導体等を順次積
層する構成として説明したが、このような構成に限定さ
れるものではない。図８は単位チップ素子の他の実施例
であり、本実施例ではセラミックス基板13上に発熱抵抗
体（ヒータ）11と超電導体厚膜12を互いに電気的絶縁を
保って並列状に設けたものである。
【００１６】図９は更に他の実施例であり、本実施例で
はセラミックス基板上に発熱抵抗体（ヒータ）11と超電
導体厚膜12とを互いに電気的絶縁を保って設けた点は図
８と同様であるが、夫々を折曲して配置した点が異なっ
ている。
はセラミックス基板上に発熱抵抗体（ヒータ）11と超電
導体厚膜12とを互いに電気的絶縁を保って設けた点は図
８と同様であるが、夫々を折曲して配置した点が異なっ
ている。
【００１７】図10，図11，図12は更に他の実施例であ
り、本実施例はセラミックス基板の片面（前面）上に発
熱抵抗体（ヒータ）11を設け（図10）、他方の片面（裏
面）上に超電導体厚膜12を設け（図11）たものでその側
面は図12に示す通りである。なお、これらの各単位チッ
プ上面は前記同様に被覆する。この種の単位チップを用
いても前記実施例と同様な効果が得られることは明らか
である。
り、本実施例はセラミックス基板の片面（前面）上に発
熱抵抗体（ヒータ）11を設け（図10）、他方の片面（裏
面）上に超電導体厚膜12を設け（図11）たものでその側
面は図12に示す通りである。なお、これらの各単位チッ
プ上面は前記同様に被覆する。この種の単位チップを用
いても前記実施例と同様な効果が得られることは明らか
である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば細
分されたチップ状のセラミックス基板上に発熱体と絶縁
体と超電導体とを設けると共に、超電導体の上面から保
護膜で覆って単位チップ素子を形成し、これら単位チッ
プ素子を所定個数連結して液面検知部とする構成とした
ので、以下に列挙する効果を奏する。 液面検知部の部分的な故障は、単位チップ素子の交
換により容易に修理できる。 単位チップ素子の連結によって液面検知部としてい
るため、生産する装置も１種類でよく、経済的であって
大量生産に適している。 単位チップ素子１個だけで、ポイント式液面計とな
る。 容器の様々の形状・大きさに連結作業のみで対応で
きる。
分されたチップ状のセラミックス基板上に発熱体と絶縁
体と超電導体とを設けると共に、超電導体の上面から保
護膜で覆って単位チップ素子を形成し、これら単位チッ
プ素子を所定個数連結して液面検知部とする構成とした
ので、以下に列挙する効果を奏する。 液面検知部の部分的な故障は、単位チップ素子の交
換により容易に修理できる。 単位チップ素子の連結によって液面検知部としてい
るため、生産する装置も１種類でよく、経済的であって
大量生産に適している。 単位チップ素子１個だけで、ポイント式液面計とな
る。 容器の様々の形状・大きさに連結作業のみで対応で
きる。
【００１９】
【図１】液面レベル計を拡大して示した原理図。
【図２】基板上に発熱抵抗体を設けた図。
【図３】発熱抵抗体の上面に絶縁体を設けた図。
【図４】絶縁体の上面に超電導体を設けた図。
【図５】超電導体の上面を被覆した図。
【図６】液面レベル計を用いて液体窒素等の液化ガスの
液面レベルを検知する全体構成例図。
液面レベルを検知する全体構成例図。
【図７】液面レベル計の測定結果を示す図。
【図８】単位チップ素子の他の実施例図。
【図９】単位チップ素子の更に他の実施例図。
【図10】単位チップ素子の更に他の実施例の前面図。
【図11】図10の裏面図。
【図12】図10の側面図。
【符号の説明】１ 単位チップ素子 ２ ヒータ用電源 ３ 液面測定用電源 ４ 電圧計 ５ 電流計 11 発熱抵抗体 12 超電導体厚膜 13 セラミックス基板 14 絶縁体 15 保護膜 16 窒素容器 17 液化ガス 18 検知部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 賢司 埼玉県熊谷市大字三ケ尻5310番地 秩父セ メント株式会社開発本部内 (72)発明者 秋濱 良三 埼玉県熊谷市大字三ケ尻5310番地 秩父セ メント株式会社開発本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 細分されたチップ状のセラミックス基板
上に発熱体を設け、その発熱体の上面を覆って絶縁体を
形成し、その絶縁体の上面に超電導体を積層すると共
に、前記超電導体上面を保護膜で覆って単位チップ素子
を形成し、前記単位チップ素子を所定個数連結して液面
検知部としたことを特徴とする液面レベル計。 - 【請求項２】 細分されたチップ状のセラミックス基板
の同一面上に発熱体と超電導体とを互いに接触しないよ
う配置したことを特徴とする液面レベル計用単位チップ
素子。 - 【請求項３】 細分されたチップ状のセラミックス基板
の片面上に発熱体を設けると共に、他の片面上に超電導
体を配置したことを特徴とする液面レベル計用単位チッ
プ素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7223891A JPH05126616A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液面レベル計 |
| KR1019910009580A KR940002192B1 (ko) | 1991-01-29 | 1991-06-11 | 액면레벨계 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7223891A JPH05126616A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液面レベル計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126616A true JPH05126616A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=13483511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7223891A Pending JPH05126616A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液面レベル計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05126616A (ja) |
| KR (1) | KR940002192B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021047209A (ja) * | 2020-12-21 | 2021-03-25 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． | 液位の表示 |
| US11366000B2 (en) | 2015-10-28 | 2022-06-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid sensing |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP7223891A patent/JPH05126616A/ja active Pending
- 1991-06-11 KR KR1019910009580A patent/KR940002192B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11366000B2 (en) | 2015-10-28 | 2022-06-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid sensing |
| JP2021047209A (ja) * | 2020-12-21 | 2021-03-25 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． | 液位の表示 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940002192B1 (ko) | 1994-03-18 |
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