JPS6086423A - 液体ヘリウム用液面計 - Google Patents
液体ヘリウム用液面計Info
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- JPS6086423A JPS6086423A JP19403083A JP19403083A JPS6086423A JP S6086423 A JPS6086423 A JP S6086423A JP 19403083 A JP19403083 A JP 19403083A JP 19403083 A JP19403083 A JP 19403083A JP S6086423 A JPS6086423 A JP S6086423A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は液面レベル計に係り、特に極低温機器、例えば
超電導マグネットなどにおいて、超電導コイルをクライ
オスタットと称される断熱容器中に入れ、これに液体ヘ
リウムを充填して冷却する場合の当該液体ヘリウムの液
面を継続的に監視し、検出するようにした液体ヘリウム
用液面計に関するものである。
超電導マグネットなどにおいて、超電導コイルをクライ
オスタットと称される断熱容器中に入れ、これに液体ヘ
リウムを充填して冷却する場合の当該液体ヘリウムの液
面を継続的に監視し、検出するようにした液体ヘリウム
用液面計に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
第１図に真空容器１１と液体ヘリウム容器１２で構成さ
れたクライオスタットを示す。この液体ヘリウム容器１
２．すなわち断熱容器内に収納された超電導コイル１３
を液体ヘリウム１５内に浸漬して冷却するようにした超
電導マグネットの運転においては、その運転中宮に液体
ヘリウムの液面を超電導コイルより常に上方に維持して
おくことが必須条件である。もし万一、運転時に、事故
等により液体ヘリウムの液面が急低下し、超電導コイル
がヘリウム液面より露出することになれば、その部分が
異常発熱してこれより常電導転移がなだれ的に進行、伝
搬する、いわゆるクウェンチ現象が起き、これが原因で
、超電導マグネットは勿論のこと、励磁電源の磁場発生
装置などまでもが破損するに至る。したがって、超電導
マグネットの運転においては、運転中常時、液面計１４
により液体ヘリウムの液面レベルを監視し、仮にヘリウ
ム液面の異常低下が起きたときには、コイル電流の遮断
などの処置が適切に取れるようにしておくことが必要で
ある。
れたクライオスタットを示す。この液体ヘリウム容器１
２．すなわち断熱容器内に収納された超電導コイル１３
を液体ヘリウム１５内に浸漬して冷却するようにした超
電導マグネットの運転においては、その運転中宮に液体
ヘリウムの液面を超電導コイルより常に上方に維持して
おくことが必須条件である。もし万一、運転時に、事故
等により液体ヘリウムの液面が急低下し、超電導コイル
がヘリウム液面より露出することになれば、その部分が
異常発熱してこれより常電導転移がなだれ的に進行、伝
搬する、いわゆるクウェンチ現象が起き、これが原因で
、超電導マグネットは勿論のこと、励磁電源の磁場発生
装置などまでもが破損するに至る。したがって、超電導
マグネットの運転においては、運転中常時、液面計１４
により液体ヘリウムの液面レベルを監視し、仮にヘリウ
ム液面の異常低下が起きたときには、コイル電流の遮断
などの処置が適切に取れるようにしておくことが必要で
ある。
従来、上記のような液体ヘリウムの液面検出方法として
は、（１）カーボン抵抗の温度変化に基づいてヘリウム
液面を検出する方法、（２）超電導線の抵抗一温度特性
に基づきヘリウム液面を検出する方法などが採られて・
いる。しかし、これらの方法はいづれも応答速度が遅い
ため急激な液面変化に追随できないばかりでなく、電気
的に検出する方法であるため、強磁場の下では電磁誘導
による影響を受け易く、それ故、強磁場の生じる超電導
マグネット運転時においては、これらの方法により液体
ヘリウムの液面レベルを検出することが不可能であった
。このため、従来では、運転に先き立って、予め液体ヘ
リウムの液面レベルを確認しておく程度のことしかでき
ず、運転中においては、液面レベルの監視は困難であっ
た０ これは、電磁誘導を受けない測定法として一般的に行な
われている光を利用した方法、すなわち液体と空気の屈
折率の差により光の透過あるいは反射を利用して測定す
る方法が液体ヘリウムの場合にはその屈折率が空気のそ
れと略同じであるため採用できないことに起因している
。
は、（１）カーボン抵抗の温度変化に基づいてヘリウム
液面を検出する方法、（２）超電導線の抵抗一温度特性
に基づきヘリウム液面を検出する方法などが採られて・
いる。しかし、これらの方法はいづれも応答速度が遅い
ため急激な液面変化に追随できないばかりでなく、電気
的に検出する方法であるため、強磁場の下では電磁誘導
による影響を受け易く、それ故、強磁場の生じる超電導
マグネット運転時においては、これらの方法により液体
ヘリウムの液面レベルを検出することが不可能であった
。このため、従来では、運転に先き立って、予め液体ヘ
リウムの液面レベルを確認しておく程度のことしかでき
ず、運転中においては、液面レベルの監視は困難であっ
た０ これは、電磁誘導を受けない測定法として一般的に行な
われている光を利用した方法、すなわち液体と空気の屈
折率の差により光の透過あるいは反射を利用して測定す
る方法が液体ヘリウムの場合にはその屈折率が空気のそ
れと略同じであるため採用できないことに起因している
。
そこで、このような場合の液面検出に適し北方法として
、液面に浮子を浮べ、この浮子の上下動による光の遮断
および通過を利用して液面レベルを検出する方法が考え
られているが浮子の上下動による場合、当然のこととし
て、浮子が検出対象液中で浮くことが必要とされるわけ
であるが、液体ヘリウムの場合、比重が小さく（約０．
１２）、かつ、その使用条件が極低温であることから、
これに適する浮子の材料がいまだ開発されていないのが
現状である。
、液面に浮子を浮べ、この浮子の上下動による光の遮断
および通過を利用して液面レベルを検出する方法が考え
られているが浮子の上下動による場合、当然のこととし
て、浮子が検出対象液中で浮くことが必要とされるわけ
であるが、液体ヘリウムの場合、比重が小さく（約０．
１２）、かつ、その使用条件が極低温であることから、
これに適する浮子の材料がいまだ開発されていないのが
現状である。
［発明の目的コ
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、
液体ヘリウムの浮子として発泡体を採用し、槓低温機器
、例えば超電導マグネットの運転中にあっても、液体ヘ
−リウムの液面レベルが所定の範囲を越えて変化したこ
とを液面レベルの変動に応じた速い応答で検出すること
ができる液体ヘリウム用液面計を提供することを目的と
する。
液体ヘリウムの浮子として発泡体を採用し、槓低温機器
、例えば超電導マグネットの運転中にあっても、液体ヘ
−リウムの液面レベルが所定の範囲を越えて変化したこ
とを液面レベルの変動に応じた速い応答で検出すること
ができる液体ヘリウム用液面計を提供することを目的と
する。
［発明の概要］
本発明は上記目的を達成するために極低温機器の冷却用
液体ヘリウムの液面レベルを検出する液体ヘリウム用液
面計において、前記液体ヘリウムの液面付近に鉛直に立
設させたガイド管と、核ガイド管内に装填された液面の
上下動に対応して上下する発泡体で成る浮子と、前記ガ
イド管の両側で所定の液面レベル部分に双方の一対が相
対向して設置された一対の光ファイバと、該光ファイバ
の相対向する一端の近傍に設けられ、前記浮子の上下動
を前記所定の液面レベルにて係止するストッパと、前記
光ファイバの一方の普端に備えられ該光ファイバに光を
入射する電気・光変換器と、前記光ファイバの他方の嚇
端に備えられ、咳光ファイバ内を伝播した光を受光する
光・電気変換器とを有してなり、前記所定の液面レベル
部分における浮子の有無による前記一対の光フアイバ間
の透光、ま７′ｃは通光により、液面レベルを検出する
様にし、超電導マグネットの運転中でも液体ヘリウムの
液面レベルが所定の範囲を越えて変化したことを液面レ
ベルの変動に応じた速い応答で検出することができる液
体ヘリウム用液面計である。
液体ヘリウムの液面レベルを検出する液体ヘリウム用液
面計において、前記液体ヘリウムの液面付近に鉛直に立
設させたガイド管と、核ガイド管内に装填された液面の
上下動に対応して上下する発泡体で成る浮子と、前記ガ
イド管の両側で所定の液面レベル部分に双方の一対が相
対向して設置された一対の光ファイバと、該光ファイバ
の相対向する一端の近傍に設けられ、前記浮子の上下動
を前記所定の液面レベルにて係止するストッパと、前記
光ファイバの一方の普端に備えられ該光ファイバに光を
入射する電気・光変換器と、前記光ファイバの他方の嚇
端に備えられ、咳光ファイバ内を伝播した光を受光する
光・電気変換器とを有してなり、前記所定の液面レベル
部分における浮子の有無による前記一対の光フアイバ間
の透光、ま７′ｃは通光により、液面レベルを検出する
様にし、超電導マグネットの運転中でも液体ヘリウムの
液面レベルが所定の範囲を越えて変化したことを液面レ
ベルの変動に応じた速い応答で検出することができる液
体ヘリウム用液面計である。
［発明の実施例コ
次に、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第２図（ａ）及び（ｂ）において、１は、超電導マグネ
ットの断熱容器に充填された超電導コイル冷却用液体ヘ
リウムを示す。液体ヘリウム１の液面２付近には、長尺
なガイド管３ａが鉛直方向に固定して取り付けられ、か
つこのガイド管りａ内には、発泡スチｐ−ル製の球状の
液面レベル検出用の浮子４が装填されており、浮子４が
ヘリウム液面２の変動に従ってガイド管３内を上下動す
るようになっている。
ットの断熱容器に充填された超電導コイル冷却用液体ヘ
リウムを示す。液体ヘリウム１の液面２付近には、長尺
なガイド管３ａが鉛直方向に固定して取り付けられ、か
つこのガイド管りａ内には、発泡スチｐ−ル製の球状の
液面レベル検出用の浮子４が装填されており、浮子４が
ヘリウム液面２の変動に従ってガイド管３内を上下動す
るようになっている。
また、ガイド管３ａの管壁には、一対の光ファイバ５ａ
、５ｂが、その双方の一端（３ａ、 ６ｂが所定の液面
レベルＸで相対向するように支持されている。また、一
方の光ファイバ５ａの他端には、電気・光変換器７が備
えられており、この電気・光変換器７は、電気信号を光
に変換して光ファイーバ５Ｂに光入射する。さらに、他
方の光ファイバ５ｂの他端には、光・電気変換器８が備
えられており、この光・電気変換器８は、光フアイバ５
ｂ内を伝播した光を受光して電気信号に変換する。
、５ｂが、その双方の一端（３ａ、 ６ｂが所定の液面
レベルＸで相対向するように支持されている。また、一
方の光ファイバ５ａの他端には、電気・光変換器７が備
えられており、この電気・光変換器７は、電気信号を光
に変換して光ファイーバ５Ｂに光入射する。さらに、他
方の光ファイバ５ｂの他端には、光・電気変換器８が備
えられており、この光・電気変換器８は、光フアイバ５
ｂ内を伝播した光を受光して電気信号に変換する。
したがって、液面レベル検出用の電気信号は。
電気・光変換器７に入力された後一旦光変換され、その
光Ｓが一方の光フアイバ５ａ内を通ってそのファイバ一
端６ａより放射され、そして相対向するファイバ一端５
ａ、（ｉｂ間が通光状態である場合には、放射光が他方
のファイバ一端６ｂに受光され、その後光ファイバ５ｂ
内を通って九・電気変換器８に入力された後再び電気信
号として出力されるようになっている。この場合ファイ
バ一端６ａから放射された光は液体ヘリウム中を伝播し
て他方のファイバ一端６ｂに達するが、液体ヘリウムに
よる光の伝播損失はわずかな値であり特に問題になるこ
とはない（第２図（ａ））。本実施例の場合、両光ファ
イバ一端（ｉａ、（ｉｂには、レンズ系９ａ、９ｂが夫
々装着されており、両端６ａ。
光Ｓが一方の光フアイバ５ａ内を通ってそのファイバ一
端６ａより放射され、そして相対向するファイバ一端５
ａ、（ｉｂ間が通光状態である場合には、放射光が他方
のファイバ一端６ｂに受光され、その後光ファイバ５ｂ
内を通って九・電気変換器８に入力された後再び電気信
号として出力されるようになっている。この場合ファイ
バ一端６ａから放射された光は液体ヘリウム中を伝播し
て他方のファイバ一端６ｂに達するが、液体ヘリウムに
よる光の伝播損失はわずかな値であり特に問題になるこ
とはない（第２図（ａ））。本実施例の場合、両光ファ
イバ一端（ｉａ、（ｉｂには、レンズ系９ａ、９ｂが夫
々装着されており、両端６ａ。
６ｂ間でなされる光の放射と受光をよりＭＷｌものにし
ている。
ている。
さらに、対向するファイバ一端ｆｉａ、（ｉｂよＱ下方
近傍のガイド管３内壁には、鍔状のストッパ１０が設け
られており、このストッパｌＯにより、前記浮子４は、
下降浮動するのを前記液面レベルＸにて係止されるよう
になっている（第２図（ｂ））。
近傍のガイド管３内壁には、鍔状のストッパ１０が設け
られており、このストッパｌＯにより、前記浮子４は、
下降浮動するのを前記液面レベルＸにて係止されるよう
になっている（第２図（ｂ））。
すなわち、この係止のときには、一方のファイバ一端６
ａよりの放射光は、浮子４により遮蔽されて、他方のフ
ァイバ一端６ｂに受光されず、ファイバ一端６ｇ、６ｂ
間は遮光状態になる。
ａよりの放射光は、浮子４により遮蔽されて、他方のフ
ァイバ一端６ｂに受光されず、ファイバ一端６ｇ、６ｂ
間は遮光状態になる。
而して、本液面計は、ヘリウム液面２が所定の液面レベ
ルＸより上方にある正常な場合（二あっては、第２図（
ａ）に示すように、相対向するファイバ一端５ｍ、 ６
ｂ間が通光状態にあり、電気・光変換器７に入力される
液面検出用電気信号は営時光・電気変換器８より出力可
能となっているが、ヘリウム液面２に異常低下が起きた
場合にあっては、第２図（ｂ）に示すように、浮子４が
ストッパ１０に係止されて、ファイバ一端６ｍ、６ｂ間
が通光状態から遮光状態に変換され、液面検出用電気信
号が光・電気変換器８より出力されなくなり、ヘリウム
液面２が所定の液面レベルＸ以下に低下したことを検出
することができる。
ルＸより上方にある正常な場合（二あっては、第２図（
ａ）に示すように、相対向するファイバ一端５ｍ、 ６
ｂ間が通光状態にあり、電気・光変換器７に入力される
液面検出用電気信号は営時光・電気変換器８より出力可
能となっているが、ヘリウム液面２に異常低下が起きた
場合にあっては、第２図（ｂ）に示すように、浮子４が
ストッパ１０に係止されて、ファイバ一端６ｍ、６ｂ間
が通光状態から遮光状態に変換され、液面検出用電気信
号が光・電気変換器８より出力されなくなり、ヘリウム
液面２が所定の液面レベルＸ以下に低下したことを検出
することができる。
そして、この検出に応じて、超電導マグネットの保護装
置がただちに作動するように設定しておけば、液面の異
常低下に対する処理を迅速にかつ適切になすことができ
る。
置がただちに作動するように設定しておけば、液面の異
常低下に対する処理を迅速にかつ適切になすことができ
る。
このように、本液面計は、ヘリウム液面の異常時にファ
イバ一端間が遮光状態になるいわば液面異常時遮光タイ
プの液面計であるが、このタイプとは逆に、ヘリウム液
面の異常時にファイバ一端間が通光状態になるいわば液
面異常時通光タイプの液面計も実施可能であり、その実
施例の一つを示すと、第３図（−）及び（ｂ）の如くで
ある。
イバ一端間が遮光状態になるいわば液面異常時遮光タイ
プの液面計であるが、このタイプとは逆に、ヘリウム液
面の異常時にファイバ一端間が通光状態になるいわば液
面異常時通光タイプの液面計も実施可能であり、その実
施例の一つを示すと、第３図（−）及び（ｂ）の如くで
ある。
この図に示す第二実施例の液面計では、ストッパ１０が
相対向するファイバ一端６ａ、６ｂより上方近傍に設け
られている。他の構成は、前記実施例と同様である。
相対向するファイバ一端６ａ、６ｂより上方近傍に設け
られている。他の構成は、前記実施例と同様である。
本液面計は、ヘリウム液面２が液（２）レベルＸより上
方にある正常な場合にあっては、第３図（−）に示すよ
うに、浮子４がストッパ１０に係止されて、ファイバ一
端（ｉａ、６ｂ間が遮光状態：二あり、液面検出用電気
信号の出力がないが、ヘリウム液面２の異常低下が起き
た場合にあっては、第３図（ｂ）に示すように、浮子４
がストッパ１０の係止から解放されて、ファイバ一端ｆ
ｉａ、５ｂ間が遮光状態から通光状態に変換され、液面
検出用電気信号が出力可能となり、ヘリウム液面２が液
面レベルＸ以下に低下したことを検出することができる
。
方にある正常な場合にあっては、第３図（−）に示すよ
うに、浮子４がストッパ１０に係止されて、ファイバ一
端（ｉａ、６ｂ間が遮光状態：二あり、液面検出用電気
信号の出力がないが、ヘリウム液面２の異常低下が起き
た場合にあっては、第３図（ｂ）に示すように、浮子４
がストッパ１０の係止から解放されて、ファイバ一端ｆ
ｉａ、５ｂ間が遮光状態から通光状態に変換され、液面
検出用電気信号が出力可能となり、ヘリウム液面２が液
面レベルＸ以下に低下したことを検出することができる
。
また、前記第−又は第二実施例の各機能を組み合わせる
ことにより、複数段階の液面レベルを検出する液面計を
構成することも可能である。たとえば、第４図に示す第
三実施例の液面計のように、複数個の浮子４を単一のガ
イド管同に多段に装填してなるいわば直列式液面計を構
成することにより、複数液面レベルの検出が可能である
。
ことにより、複数段階の液面レベルを検出する液面計を
構成することも可能である。たとえば、第４図に示す第
三実施例の液面計のように、複数個の浮子４を単一のガ
イド管同に多段に装填してなるいわば直列式液面計を構
成することにより、複数液面レベルの検出が可能である
。
第三実施例の液面計は、二組の光フアイバ対５８〜５ｄ
などをよ限の液ｍルベルＹと下限の液面レベルＺの二個
所に配設したものでるり、ヘリウム液面２が液面レベル
Ｙより上限にある場合にあっては、液面レベルＹ及び２
双方とも通光状態にあり、双方の液面検出用電気信号が
共に出力可能となり、ヘリウム液面２が液面レベルＹ以
上に上昇していることを検出する。また、ヘリウム液面
２が液面レベルＹと２の間にある場合にあっては、液面
レベル２はそのまま通光状態にあって、それに関する液
面検出用電気（ｉ号はそのまま出力可能となっているが
、液面レベルｙＨｇ光状態に変換され、それに関する液
面検出用電気信号の出力がなくなり、ヘリウム液面２が
液面レベルＹと２のｆ！囲に保たれていることを検出す
る。さらに、ヘリウム液面２が液面レベルＺより下方に
ある場合にあっては、液面レベルＹ及び２双方とも遮光
状態にあり、双方の液面検出用電気信号の出力が共にな
く、ヘリウム液面２が液面レベルＺ以下に低下している
ことを検出する。
などをよ限の液ｍルベルＹと下限の液面レベルＺの二個
所に配設したものでるり、ヘリウム液面２が液面レベル
Ｙより上限にある場合にあっては、液面レベルＹ及び２
双方とも通光状態にあり、双方の液面検出用電気信号が
共に出力可能となり、ヘリウム液面２が液面レベルＹ以
上に上昇していることを検出する。また、ヘリウム液面
２が液面レベルＹと２の間にある場合にあっては、液面
レベル２はそのまま通光状態にあって、それに関する液
面検出用電気（ｉ号はそのまま出力可能となっているが
、液面レベルｙＨｇ光状態に変換され、それに関する液
面検出用電気信号の出力がなくなり、ヘリウム液面２が
液面レベルＹと２のｆ！囲に保たれていることを検出す
る。さらに、ヘリウム液面２が液面レベルＺより下方に
ある場合にあっては、液面レベルＹ及び２双方とも遮光
状態にあり、双方の液面検出用電気信号の出力が共にな
く、ヘリウム液面２が液面レベルＺ以下に低下している
ことを検出する。
本発明で用いる液面レベル検出用の浮子の発泡体として
は１発泡スチロールが好ましく、その際の発泡度は少な
くとも比重が液体ヘリウムの０．１２より小なくなるよ
うに設定する。この発泡スチロールは内部に空気を含ん
だ発泡体で非常に弾力のある構造であり液体ヘリウム温
度（４，２°に程度）まで冷却され発泡体の内部気圧が
小さくなり外圧による機械的な力が加わっても多少変形
するだけで破壊されることはない。このような発泡スチ
ロールは発泡度が自由に調整でき、かつ液体ヘリウム中
に長時間浸漬しても沈むことはすく、浮子の材料として
好適である。この他に浮子として中空のプラスチック球
体などを使用することも可能であるが、前述した様に極
低温に冷却されることにより発生する外圧に対して充分
に耐え得る機械的強度を有した構造とする必要がある。
は１発泡スチロールが好ましく、その際の発泡度は少な
くとも比重が液体ヘリウムの０．１２より小なくなるよ
うに設定する。この発泡スチロールは内部に空気を含ん
だ発泡体で非常に弾力のある構造であり液体ヘリウム温
度（４，２°に程度）まで冷却され発泡体の内部気圧が
小さくなり外圧による機械的な力が加わっても多少変形
するだけで破壊されることはない。このような発泡スチ
ロールは発泡度が自由に調整でき、かつ液体ヘリウム中
に長時間浸漬しても沈むことはすく、浮子の材料として
好適である。この他に浮子として中空のプラスチック球
体などを使用することも可能であるが、前述した様に極
低温に冷却されることにより発生する外圧に対して充分
に耐え得る機械的強度を有した構造とする必要がある。
また、本発明で用いる光ファイバはＦＲＰ被覆の光ファ
イバを用いるのが望ましい〇 一般の光ファイバは光路（コアとクラッド）に石英ガラ
スを用い、その外周をシリコンゴム等の緩衝材で覆い、
史にその外周をナイロン等の補強体で被覆した構造とな
っており、液体ヘリウム中に浸漬して極低温に冷却され
るとマイクロベンディング現象により光の伝送損失が増
大する。マイクロベンディング現象とは石英ガラスとシ
リコンゴムやナイロンとの間の低温時の収縮貿の差によ
って石英ガラスが長手方向に応力を受け細かく折れ曲が
る現象である０このために一般の光ファイバを極低温で
使用する場合には長さに制限を受けることになる。
イバを用いるのが望ましい〇 一般の光ファイバは光路（コアとクラッド）に石英ガラ
スを用い、その外周をシリコンゴム等の緩衝材で覆い、
史にその外周をナイロン等の補強体で被覆した構造とな
っており、液体ヘリウム中に浸漬して極低温に冷却され
るとマイクロベンディング現象により光の伝送損失が増
大する。マイクロベンディング現象とは石英ガラスとシ
リコンゴムやナイロンとの間の低温時の収縮貿の差によ
って石英ガラスが長手方向に応力を受け細かく折れ曲が
る現象である０このために一般の光ファイバを極低温で
使用する場合には長さに制限を受けることになる。
°これに対してＦＲＰ被覆の光コアイノ（は補強材とし
てナイロンの代りにＦＲＰを使用しており、極低温にお
けるマイクロベンディング現象が発生しにくくなり元の
伝送損失もそれ程大きくならない。従って本発明の液体
ヘリウム用液面計ではＦＲＰ被覆の光ファイバが好適で
ある。
てナイロンの代りにＦＲＰを使用しており、極低温にお
けるマイクロベンディング現象が発生しにくくなり元の
伝送損失もそれ程大きくならない。従って本発明の液体
ヘリウム用液面計ではＦＲＰ被覆の光ファイバが好適で
ある。
［発明の効果］
本発明に係る液体ヘリウム用液面計は、液体ヘリウムの
液面レベルを、浮子の上下動による遮光と通光を利用し
て検知するので液面の変動に応じた速い応答で所定の液
面レベルを検出することができる。また光を用いること
から電磁誘導による影響を受けないもの故、例えば、極
低温機器が超電導マグネットの場合、その運転中（＝お
し）ても、常に液体ヘリウムの液面レベルが所定の範囲
に保たれているか否かを監視することが可能であるとい
う優れた効果を有する。
液面レベルを、浮子の上下動による遮光と通光を利用し
て検知するので液面の変動に応じた速い応答で所定の液
面レベルを検出することができる。また光を用いること
から電磁誘導による影響を受けないもの故、例えば、極
低温機器が超電導マグネットの場合、その運転中（＝お
し）ても、常に液体ヘリウムの液面レベルが所定の範囲
に保たれているか否かを監視することが可能であるとい
う優れた効果を有する。
第１図は液体ヘリウム浸漬冷却方式の超電導マグネット
の全体を示す説明図、第２図（−）及び（ｂ）は本発明
の第一実施例の液体ヘリウム用液面計を示す概略構成図
、第３図（−）及び（ｂ）は本発明の第二実施例の液体
ヘリウム用液面計を示す概略構成図、第４図は本発明の
第三実施例の液体ヘリウム用液面計を示す概略構成図で
ある。 １・・・液体ヘリウム ２・・・ヘリウム液面３８〜３
ｅ・・・ガイド管 ４・・・浮子５８〜５ｄ・・・光フ
ァイバ ６８〜６ｄ・・・ファイバ一端 ７・・・電気・光変換器 ８・・・光・電気変換器ｌＯ
・・・ストッパ Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・ｊｆ＋足の液面レベル代理人 弁理士
則 近 憩 佑（ほか１名）第１図 第２図 （０，） （ｂ） 〒・ 第３図 （０−） （ｂ） 第４図
の全体を示す説明図、第２図（−）及び（ｂ）は本発明
の第一実施例の液体ヘリウム用液面計を示す概略構成図
、第３図（−）及び（ｂ）は本発明の第二実施例の液体
ヘリウム用液面計を示す概略構成図、第４図は本発明の
第三実施例の液体ヘリウム用液面計を示す概略構成図で
ある。 １・・・液体ヘリウム ２・・・ヘリウム液面３８〜３
ｅ・・・ガイド管 ４・・・浮子５８〜５ｄ・・・光フ
ァイバ ６８〜６ｄ・・・ファイバ一端 ７・・・電気・光変換器 ８・・・光・電気変換器ｌＯ
・・・ストッパ Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・ｊｆ＋足の液面レベル代理人 弁理士
則 近 憩 佑（ほか１名）第１図 第２図 （０，） （ｂ） 〒・ 第３図 （０−） （ｂ） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）極低温機器の冷却用液体ヘリウムの液面レベルを
検出する液体ヘリウム用液面針において、前記液体ヘリ
ウムの液面付近に鉛直に立設させたガイド管と、該ガイ
ド管内に装填され液面の上下動に対応して上下する浮子
と、前記ガイド管の両側で所定の液面レベル部分に双方
の一対が相対向して設置された一対の光７アイパと、該
光ファイバの相対向する一端の近傍に設けられ、前記浮
子の上下動を前記所定の液面レベルにて係止するストッ
パと、前記光ファイバの一方の巻端に備えられ、該光フ
ァイバに光を入射する電気・光変換器と、前記光ファイ
バの他方の合端に備えられ、１光ファイバ内を伝播した
光を受光する光・電気変換器とを有してなり、前記所定
の液面レベル部分における浮子の有無による前記一対の
光フアイバ間の遮光、または通光により、液面レベルを
検出するようにしたことを特徴とする液体ヘリウム用液
面計。 （２）前記浮子を発泡スチロールなどの発泡体で形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体ヘ
リウム用液面計。 （８）前記光ファイバにＦＲＰ被覆の光７アイパを用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液体ヘ
リウム用液面計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19403083A JPS6086423A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 液体ヘリウム用液面計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19403083A JPS6086423A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 液体ヘリウム用液面計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086423A true JPS6086423A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16317767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19403083A Pending JPS6086423A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 液体ヘリウム用液面計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086423A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2425830A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-08 | Boeing Co | Systems and methods for fluid level detection |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843642A (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-23 |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19403083A patent/JPS6086423A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843642A (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-23 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2425830A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-08 | Boeing Co | Systems and methods for fluid level detection |
| GB2425830B (en) * | 2005-04-25 | 2007-07-11 | Boeing Co | Systems and methods for fluid level detection |
| US7259384B2 (en) * | 2005-04-25 | 2007-08-21 | The Boeing Company | Fluid level optical detector with float having opaque and transmissive portions |
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