JPH0718834B2 - 液―ガスセンサ - Google Patents
液―ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH0718834B2 JPH0718834B2 JP2079123A JP7912390A JPH0718834B2 JP H0718834 B2 JPH0718834 B2 JP H0718834B2 JP 2079123 A JP2079123 A JP 2079123A JP 7912390 A JP7912390 A JP 7912390A JP H0718834 B2 JPH0718834 B2 JP H0718834B2
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- Japan
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- liquid
- gas sensor
- hydrogen
- gas
- resistance wire
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、液−ガスセンサに関し、詳しくは、液体水素
燃料タンク内のセンサの検出部に液体水素があるのか水
素ガスがあるのかを判断する液−ガスセンサに関するも
のである。
燃料タンク内のセンサの検出部に液体水素があるのか水
素ガスがあるのかを判断する液−ガスセンサに関するも
のである。
「従来の技術」 液−ガスセンサは測定抵抗に所定電流を供給し、測定部
の温度によって抵抗値を測定し、抵抗値によって、測定
部に液が存在するのか、あるいはガスが存在するのかを
判断する。
の温度によって抵抗値を測定し、抵抗値によって、測定
部に液が存在するのか、あるいはガスが存在するのかを
判断する。
ロケットの燃料に液体水素が用いられており、その燃料
タンク内で液体水素と水素ガスが共存している。燃料タ
ンク内は通常の重力状態では液体水素が燃料タンクの下
部にあって、水素ガスは燃料タンクの上部にあるが、宇
宙空間の無重力の状態においては液体水素が下部にある
とは限らず、あらゆる位置にあり、燃料タンクのどの位
置に液体水素があり、どの位置に水素ガスが存在するの
かを検出する必要がある。
タンク内で液体水素と水素ガスが共存している。燃料タ
ンク内は通常の重力状態では液体水素が燃料タンクの下
部にあって、水素ガスは燃料タンクの上部にあるが、宇
宙空間の無重力の状態においては液体水素が下部にある
とは限らず、あらゆる位置にあり、燃料タンクのどの位
置に液体水素があり、どの位置に水素ガスが存在するの
かを検出する必要がある。
ところで、従来の液−ガスセンサは、第５図に示すよう
に、線径15〜20μｍ程度の白金抵抗線101を碍子板102上
に蛇行させて張りめぐらし、白金抵抗線101を露出した
ままで使用している。そのため、センサとしての応答性
はよいが、白金抵抗線101に手が触れても断線するなど
機械的強度が劣り、故障が多発していた。
に、線径15〜20μｍ程度の白金抵抗線101を碍子板102上
に蛇行させて張りめぐらし、白金抵抗線101を露出した
ままで使用している。そのため、センサとしての応答性
はよいが、白金抵抗線101に手が触れても断線するなど
機械的強度が劣り、故障が多発していた。
「発明が解決しようとする課題」 応答性がよく、その上、機械的強度の良好な液−ガスセ
ンサの提供が待たれている。
ンサの提供が待たれている。
「課題を解決するための手段」 そこで、本発明は上記の事情に鑑み、応答性が良好で、
その上、機械的強度の優れた液−ガスセンサを提供すべ
く、巻枠に極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗線を接触
させて巻装し高抵抗体とし、セラミックコーティングを
施したものである。
その上、機械的強度の優れた液−ガスセンサを提供すべ
く、巻枠に極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗線を接触
させて巻装し高抵抗体とし、セラミックコーティングを
施したものである。
「実施例」 本発明を添付する図面の具体的実施例に基づいて以下詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図に示すように、直径1mmで長さ数mmの、円柱状の
アルミナ巻枠１の先端に、線径10μｍで純白金の白金抵
抗線２を互いに接触するようにして巻装し、白金抵抗線
２上にセラミックコーティング３を施し、白金抵抗線２
の両端をリード線４に接続する。この液−ガスセンサを
燃料タンクの側壁にタンク内に臨むようにして所定間隔
へだてて所要個数配置する。
アルミナ巻枠１の先端に、線径10μｍで純白金の白金抵
抗線２を互いに接触するようにして巻装し、白金抵抗線
２上にセラミックコーティング３を施し、白金抵抗線２
の両端をリード線４に接続する。この液−ガスセンサを
燃料タンクの側壁にタンク内に臨むようにして所定間隔
へだてて所要個数配置する。
なお、液体水素の温度は−253℃、水素ガスの温度は最
大あるいは最高−123℃である。
大あるいは最高−123℃である。
第２図に液体水素を検出したときの液−ガスセンサの電
気回路図を示し、第３図に水素ガスを検出したときの液
−ガスセンサの電気回路図を示す。
気回路図を示し、第３図に水素ガスを検出したときの液
−ガスセンサの電気回路図を示す。
ここで、液−ガスセンサの白金抵抗線２の抵抗値を０℃
で1000Ωに設定する。センサが液体水素中にあると、液
体水素の温度は−253℃であるので、０℃で1000Ωあっ
た抵抗値は、温度が下がったことにより抵抗値も下がり
5.7Ω、約６Ωとなる。一方、水素ガス中にセンサが位
置すると、液体水素の状態より温度が上がる。この水素
ガスの温度を仮に−220℃とすると、白金抵抗線２の抵
抗値は約90Ωとなる。それぞれ白金抵抗線２の両端の電
圧の0.18V、2.7Vで電気抵抗を６Ω、90Ωと測定する。
温度が−253℃から−220℃の33℃の変化に対し、抵抗値
が６Ωから90Ωの84Ωの差を示す。
で1000Ωに設定する。センサが液体水素中にあると、液
体水素の温度は−253℃であるので、０℃で1000Ωあっ
た抵抗値は、温度が下がったことにより抵抗値も下がり
5.7Ω、約６Ωとなる。一方、水素ガス中にセンサが位
置すると、液体水素の状態より温度が上がる。この水素
ガスの温度を仮に−220℃とすると、白金抵抗線２の抵
抗値は約90Ωとなる。それぞれ白金抵抗線２の両端の電
圧の0.18V、2.7Vで電気抵抗を６Ω、90Ωと測定する。
温度が−253℃から−220℃の33℃の変化に対し、抵抗値
が６Ωから90Ωの84Ωの差を示す。
この白金抵抗線２に例えば直流電流30mADCを流すと、 発熱量Ｗ＝I2Ｒ＝(0.03)2×６＝0.0054〔Ｗ〕となる。
前記の液体水素から水素ガスになった場合、白金抵抗線
２の抵抗値が90Ωで、 発熱量Ｗ＝I2Ｒ＝(0.03)2×90＝0.0081〔Ｗ〕となり、
発熱量は90÷６＝15の15倍も液体水素より水素ガスの方
が増大する。実際は電流を流すため、自己発熱もあって
95Ω程度になる。
２の抵抗値が90Ωで、 発熱量Ｗ＝I2Ｒ＝(0.03)2×90＝0.0081〔Ｗ〕となり、
発熱量は90÷６＝15の15倍も液体水素より水素ガスの方
が増大する。実際は電流を流すため、自己発熱もあって
95Ω程度になる。
それで、あるところに識域位置を設ける。例えば、白金
抵抗線２の抵抗値が６Ωでも自己発熱があって、８Ωと
なったとして、20Ω以下であると液体水素であると判断
する。また、50Ω以上であると確実に水素ガスであると
判断する。つまり、白金抵抗線２の抵抗値が０〜20Ωで
あると液体水素で、20〜50Ωは不感帯で、50Ω以上では
確実に水素ガスであると判断する。
抵抗線２の抵抗値が６Ωでも自己発熱があって、８Ωと
なったとして、20Ω以下であると液体水素であると判断
する。また、50Ω以上であると確実に水素ガスであると
判断する。つまり、白金抵抗線２の抵抗値が０〜20Ωで
あると液体水素で、20〜50Ωは不感帯で、50Ω以上では
確実に水素ガスであると判断する。
この液−ガスセンサは液体水素中にあるときは、白金抵
抗線２より生じる発熱量は液中に吸収されてしまうが、
水素ガス中ではその発熱は吸収されることはなく、水滴
を蒸発させ、温度も直ちに上昇し、抵抗値も上昇する。
２秒程度で抵抗値が変化する。
抗線２より生じる発熱量は液中に吸収されてしまうが、
水素ガス中ではその発熱は吸収されることはなく、水滴
を蒸発させ、温度も直ちに上昇し、抵抗値も上昇する。
２秒程度で抵抗値が変化する。
逆に、この液−ガスセンサが水素ガスから液体水素中に
位置した場合は、１秒程度で抵抗値が変化する。
位置した場合は、１秒程度で抵抗値が変化する。
本液−ガスセンサは、第４図に示すように、タンク内の
液面計としても応用できる。タンク11内の深さ方向に所
定間隔へだてて液−ガスセンサ12を配置しておき、液体
であるかガスであるか、液−ガスセンサ12に判別させる
ことにより、どこの位置に液面があるかの判断ができ
る。
液面計としても応用できる。タンク11内の深さ方向に所
定間隔へだてて液−ガスセンサ12を配置しておき、液体
であるかガスであるか、液−ガスセンサ12に判別させる
ことにより、どこの位置に液面があるかの判断ができ
る。
「発明の効果」 本発明は、上述のように、アルミナなどの絶縁材よりな
る円柱状の巻枠１に極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗
線２を互いに接触させて巻装し高抵抗体とし、前記白金
抵抗線２をセラミックコーティング３を施し、液体が存
在するかあるいはガスが存在するのかを判断する液−ガ
スセンサであり、応答性がいいうえ、機械的強度が優
れ、液−ガスセンサとして有用である。特に、ロケット
の燃料としての液体水素の液−ガスセンサとしては最適
である。
る円柱状の巻枠１に極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗
線２を互いに接触させて巻装し高抵抗体とし、前記白金
抵抗線２をセラミックコーティング３を施し、液体が存
在するかあるいはガスが存在するのかを判断する液−ガ
スセンサであり、応答性がいいうえ、機械的強度が優
れ、液−ガスセンサとして有用である。特に、ロケット
の燃料としての液体水素の液−ガスセンサとしては最適
である。
本発明では、従来の液−ガスセンサのように、白金抵抗
線を碍子板上を蛇行状に配置したものと異なり、巻枠に
白金抵抗線を接触させて巻装し高抵抗体とし、白金抵抗
線にセラミックをコーティングしたので機械的強度が向
上する。
線を碍子板上を蛇行状に配置したものと異なり、巻枠に
白金抵抗線を接触させて巻装し高抵抗体とし、白金抵抗
線にセラミックをコーティングしたので機械的強度が向
上する。
また、本発明では極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗線
を用いるので、センサとしての応答性がよい。さらに、
本発明では可及的小形化した巻枠を用い熱容量が減少し
て応答性がよくなる。
を用いるので、センサとしての応答性がよい。さらに、
本発明では可及的小形化した巻枠を用い熱容量が減少し
て応答性がよくなる。
第１図は本発明の具体的実施例の縦断面図、第２図およ
び第３図は電気回路図、第４図は液面計として応用した
状態を示す縦断面図、第５図は従来の液−ガスセンサの
概略平面図である。 １……巻枠 ２……白金抵抗線 ３……セラミックコーティング ４……リード線 11……タンク 12……液−ガスセンサ
び第３図は電気回路図、第４図は液面計として応用した
状態を示す縦断面図、第５図は従来の液−ガスセンサの
概略平面図である。 １……巻枠 ２……白金抵抗線 ３……セラミックコーティング ４……リード線 11……タンク 12……液−ガスセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】アルミナなどの絶縁材よりなる円柱状の巻
枠１に極細径で高純度の高抵抗の白金抵抗線２を互いに
接触させて巻装し高抵抗体とし、前記白金抵抗線２をセ
ラミックコーティング３を施し、液体が存在するかある
いはガスが存在するのかを判断する液−ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079123A JPH0718834B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 液―ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079123A JPH0718834B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 液―ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276053A JPH03276053A (ja) | 1991-12-06 |
| JPH0718834B2 true JPH0718834B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=13681160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2079123A Expired - Fee Related JPH0718834B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 液―ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718834B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211345A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高温で使用するセンサーのセラミック基板の端子構造 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2079123A patent/JPH0718834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276053A (ja) | 1991-12-06 |
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