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公開番号2024030449
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022133365
出願日2022-08-24
発明の名称液面測定装置
出願人大陽日酸株式会社
代理人個人
主分類G01F 23/56 20060101AFI20240229BHJP(測定;試験)
要約【課題】比重の小さい極低温液体に対しても液面測定が可能な液面測定装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る液面測定装置1は、低温液化ガス2を貯液する貯槽3内の液面を測定するものであって、貯槽3内に設置され、筒状体からなり、貯槽3内の液流体と筒内の液流体が相互に移動できる底面穴17を有する消波管5と、消波管5内に配置されて、上部にレーザーを反射できるレーザー反射部25を有する中空の球体からなるフロート7と、貯槽3の上部に設けられてレーザー反射部25にレーザーを照射可能に配置されたレーザー式液面計9と、を有し、レーザー式液面計9が照射するレーザーをレーザー反射部25によって反射させることにより、貯槽3内の液面を測定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
低温液化ガスを貯液する貯槽内の液面を測定する液面測定装置であって、
前記貯槽内に設置され、筒状体からなり、前記貯槽内の液流体と筒内の液流体が相互に移動できる穴を有する消波管と、
該消波管内に配置されて、上部にレーザーを反射できるレーザー反射部を有する中空の球体からなるフロートと、
前記貯槽上部に設けられて前記レーザー反射部にレーザーを照射可能に配置されたレーザー式液面計と、を有し、
前記レーザー式液面計が照射するレーザーを前記レーザー反射部によって反射させることにより、前記貯槽内の液面を測定することを特徴とする液面測定装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記レーザー反射部が、常時上部になるようにフロートのバランスをとるバランス構造を有することを特徴とする請求項１記載の液面測定装置。
【請求項３】
前記消波管の上部が前記貯槽の上部に取外し可能に取り付けられ、前記貯槽の上部から取り出せるようになっていることを特徴とする請求項１記載の液面測定装置。
【請求項４】
前記消波管は、取出しの際に前記フロートを保持するフロート保持構造を有することを特徴とする請求項３記載の液面測定装置。
【請求項５】
前記消波管は貯槽下部に固定され、上部が前記貯槽と接触していないことを特徴とする請求項１記載の液面測定装置。
【請求項６】
前記消波管内にバッフルを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液面測定装置。
【請求項７】
前記消波管は、前記消波管内で気化したガスを抜くためのガス抜き穴を有し、該ガス抜き穴が前記バッフルの取り付け位置より上方に設けられていることを特徴とする請求項６記載の液面測定装置。
【請求項８】
貯槽内の低温液化ガスは、液体水素又は液体ヘリウムであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液面測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温液化ガスを貯液する貯槽内の液面を測定する液面測定装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
低温液化ガスの液面を測定する方法としては、超伝導液面計や差圧式液面計を用いる方法がある。
超伝導液面計は超伝導線の電気抵抗の変化より液面の位置を算出するが、素子が長くなると液面の正確な特定が困難になる。
また、差圧式液面計をヘリウムに用いる場合、飽和液と飽和ガスの密度差が他の液体に比べて小さいため、貯槽内圧の変化による補正が必要となる。
さらに、上記のいずれの方法も、液面を間接的に測定するため、大型貯槽に用いた場合測定精度が低下するという問題があった。
【０００３】
一方、液面を直接的に測定する方法としてレーザー距離計を用いるものもあり、例えば特許文献１、２に開示されている。
特許文献１に開示のものは、レーザー液面計、フロート、消波管を用いて液面を測定する方法である。
また、特許文献２に開示のものは、「低温液体の表面に浮く浮子と、浮子の鉛直上方に相対的に位置し、浮子までの距離を非接触で測定するセンサと、を備える」ものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第5589248号公報
特開2019-128200号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に開示のものは、液面に浮かべたフロートにレーザーを投射することで、液面を測定するものである。
特許文献１に開示のものは、対象としている液体が水であり、フロートとして円板状のものが開示されている。
しかしながら、極低温液体であるヘリウムや水素は比重が小さいため、円板などの構造のフロートでは、十分な浮力を得るために必要な体積が大きくなる。これに伴い、それを囲っている消波管が大きくなることで、極低温貯槽に設置するのが困難になるという問題がある。さらに、消波管が大きくなれば侵入熱が大きくなり、極低温液体の蒸発量が増えるという問題も発生する。
【０００６】
また、特許文献２に開示のものも、円板状の浮子であり、特許文献１と同様に、十分な浮力が得られないという問題がある。
また、特許文献２では、Ｊ字状のガイド部材を用いており、このガイド部材からの侵入熱により極低温液体の蒸発量が増えるという問題もある。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、比重の小さい極低温液体に対しても液面測定が可能な液面測定装置を提供することを目的としている。
また、侵入熱を抑制できる液面測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る液面測定装置は、低温液化ガスを貯液する貯槽内の液面を測定するものであって、前記貯槽内に設置され、筒状体からなり、前記貯槽内の液流体と筒内の液流体が相互に移動できる穴を有する消波管と、
該消波管内に配置されて、上部にレーザーを反射できるレーザー反射部を有する中空の球体からなるフロートと、
前記貯槽上部に設けられて前記レーザー反射部にレーザーを照射可能に配置されたレーザー式液面計と、を有し、
前記レーザー式液面計が照射するレーザーを前記レーザー反射部によって反射させることにより、前記貯槽内の液面を測定することを特徴とするものである。
【０００９】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記レーザー反射部が、常時上部になるようにフロートのバランスをとるバランス構造を有することを特徴とするものである。
【００１０】
（３）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記消波管の上部が前記貯槽の上部に取外し可能に取り付けられ、前記貯槽の上部から取り出せるようになっていることを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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