(57)【要約】【課題】容器に収容された低温液化ガスの液面の位置を計測する精度を高めることができる低温液化ガス用液面計を提供する。【解決手段】低温液化ガス用液面計１は並列回路部５３、測定部１３及び演算部１５を備える。並列回路部５３は複数の直列回路部３５が並列に接続されて構成される。直列回路部３５は超伝導体３１と抵抗体３３が直列に接続されて構成される。超伝導体３１は低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する。演算部１５は複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを、測定部１３で測定された並列回路部５３の合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)を用いて演算する。【選択図】図１
2012052832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、
隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、
同じ抵抗値を有する複数の抵抗体と、
前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、
前記複数の直列回路部が並列に接続された並列回路部と、
前記並列回路部の合成抵抗値Ｒを測定する測定部と、
前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数Ｎを、前記測定部で測定された前記合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(前記抵抗値／Ｎ)を用いて演算する演算部と、を備える低温液化ガス用液面計。
【請求項２】
低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、
隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、
同じ抵抗値を有する複数の抵抗体と、
前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、
前記複数の直列回路部を複数の組に分けて、各組の直列回路部が並列に接続された複数の並列回路部と、
前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値Ｒを測定する測定部と、
前記複数の並列回路部のそれぞれにおいて、超伝導状態にある超伝導体の個数ｎを、前記測定部で測定された前記合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(前記抵抗値／ｎ)を用いて演算し、前記複数の並列回路部のそれぞれの前記個数ｎを加算して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数Ｎを演算する演算部と、を備える低温液化ガス用液面計。
【請求項３】
前記複数の並列回路部は前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能である請求項２に記載の低温液化ガス用液面計。
【請求項４】
低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、
隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、
複数の抵抗体と、
前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、
前記複数の直列回路部が並列に接続された並列回路部と、
前記並列回路部の合成抵抗値と前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数とを対応付けて予め記憶している記憶部と、
前記並列回路部の合成抵抗値を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記並列回路部の合成抵抗値と前記記憶部に記憶されている前記並列回路部の合成抵抗値を比較して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数を特定する特定部と、を備える低温液化ガス用液面計。
【請求項５】
低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、
隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、
複数の抵抗体と、
前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、
前記複数の直列回路部を複数の組に分けて、各組の直列回路部が並列に接続された複数の並列回路部と、
前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値と前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数とを対応付けて予め記憶している記憶部と、
前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値と前記記憶部に記憶されている前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値を比較して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数を特定する特定部と、を備える低温液化ガス用液面計。
【請求項６】
前記複数の並列回路部は前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能である請求項５に記載の低温液化ガス用液面計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低温液化ガスの液面の位置を計測する液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンク内に貯蔵された液化水素、液化窒素及び液化ヘリウム等の低温液化ガスの液面の位置を計測する液面計として、超伝導を応用した技術が提案されている。例えば、超伝導体ＭｇＢ２からなる長尺状単芯線のセンサが内部に固定されている筒を貯蔵容器内の低温液化ガスに浸し、センサに電流を流してセンサの両端の電位差を測定し、実験データから予め求めていた電圧値と液面の位置との関係式を用いて、液面の位置を計測する技術がある(例えば特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３９４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超伝導体からなる長尺状単芯線では、液面の上に位置する部分であっても熱伝導により超伝導状態になることがあり、これが液面の位置を計測する精度を低下させる原因となる。
【０００５】
本発明は容器に収容された低温液化ガスの液面の位置を計測する精度を高めることができる低温液化ガス用液面計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の局面に係る低温液化ガス用液面計は、低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、同じ抵抗値を有する複数の抵抗体と、前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、前記複数の直列回路部が並列に接続された並列回路部と、前記並列回路部の合成抵抗値Ｒを測定する測定部と、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数Ｎを、前記測定部で測定された前記合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(前記抵抗値／Ｎ)を用いて演算する演算部と、を備える。
【０００７】
本発明の第１の局面では、複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数Ｎに応じて、測定部で測定される並列回路部の合成抵抗値Ｒが異なることを利用して、複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数を演算している。これにより、容器の深さ方向に並べて配置されている複数の超伝導体の中で超伝導状態にある一番上に位置する超伝導体を特定することができるので、液面の位置を計測することができる。そして、本発明の第１の局面によれば、隣り合う超伝導体の間にこれらを断熱する断熱体を設けることにより、液面の上に位置する超伝導体を常伝導状態にすることが可能なので、液面の位置を計測する精度を高めることができる。また、本発明の第１の局面によれば、測定部で測定された並列回路部の合成抵抗値Ｒを基にして超伝導体状態にある超伝導体の個数Ｎを演算して液面の位置を計測する。このため、測定部を超伝導体の個数に応じて設ける必要がなく、また測定部の配線が複雑にならないので、測定部の構成をシンプルにすることができる。
【０００８】
本発明の第２の局面に係る低温液化ガス用液面計は、低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、同じ抵抗値を有する複数の抵抗体と、前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、前記複数の直列回路部を複数の組に分けて、各組の直列回路部が並列に接続された複数の並列回路部と、前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値Ｒを測定する測定部と、前記複数の並列回路部のそれぞれにおいて、超伝導状態にある超伝導体の個数ｎを、前記測定部で測定された前記合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(前記抵抗値／ｎ)を用いて演算し、前記複数の並列回路部のそれぞれの前記個数ｎを加算して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数Ｎを演算する演算部と、を備える。
【０００９】
本発明の第２の局面は上述した本発明の第１の局面の作用を有する。さらに本発明の第２の局面によれば、複数の直列回路部を複数の組に分けて、各組の直列回路部が並列に接続された複数の並列回路部を形成している。このため、複数の直列回路部の数を増やしても、一つの並列回路部を構成する直列回路部の数を減らすことができるので、液面の位置を計測する精度を高めることができる。
【００１０】
上記構成において、前記複数の並列回路部は前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能である。
【００１１】
この構成によれば、複数の並列回路部を一つ一つの並列回路部に分割することができるので、各並列回路部をユニット化できる。容器の深さに応じてユニットの数を変えることにより、どのような深さの容器についても液面の位置の計測が可能となる。
【００１２】
本発明の第３の局面に係る低温液化ガス用液面計は、低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、複数の抵抗体と、前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、前記複数の直列回路部が並列に接続された並列回路部と、前記並列回路部の合成抵抗値と前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数とを対応付けて予め記憶している記憶部と、前記並列回路部の合成抵抗値を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記並列回路部の合成抵抗値と前記記憶部に記憶されている前記並列回路部の合成抵抗値を比較して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数を特定する特定部と、を備える。
【００１３】
本発明の第３の局面は上述した本発明の第１の局面の作用を有する。
【００１４】
本発明の第４の局面に係る低温液化ガス用液面計は、低温液化ガスを収容する容器の内部に前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能であり、前記低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する複数の超伝導体と、隣り合う前記超伝導体の間に配置され、隣り合う前記超伝導体を断熱する断熱体と、複数の抵抗体と、前記超伝導体と前記抵抗体が直列に接続された複数の直列回路部と、前記複数の直列回路部を複数の組に分けて、各組の直列回路部が並列に接続された複数の並列回路部と、前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値と前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数とを対応付けて予め記憶している記憶部と、前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値と前記記憶部に記憶されている前記複数の並列回路部のそれぞれの合成抵抗値を比較して、前記複数の超伝導体の中で超伝導状態にある超伝導体の個数を特定する特定部と、を備える。
【００１５】
本発明の第４の局面は上述した本発明の第２の局面の作用を有する。
【００１６】
上記構成において、前記複数の並列回路部は前記容器の深さ方向に並べて配置することが可能である。
【００１７】
この構成によれば、複数の並列回路部を一つ一つの並列回路部に分割することができるので、各並列回路部をユニット化できる。容器の深さに応じてユニットの数を変えることにより、どのような深さの容器についても液面の位置の計測が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器に収容された低温液化ガスの液面の位置を計測する精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る低温液化ガス用液面計の概略図である。
【図２】低温液化ガスを収容する容器の内部にセンサ部を取り付けた状態を示す図である。
【図３】直列回路部の一例を示す立体図である。
【図４】直列回路部の他の例を示す平面図である。
【図５】超伝導状態にある超伝導体の個数と液面の位置との対応関係の一例を示す表である。
【図６】第１実施形態に係る低温液化ガス用液面計を用いた液面の計測動作の一例を説明するフローチャートである。
【図７】上記計測動作における低温液化ガスの液面とセンサ部の関係を示す図である。
【図８】比較形態に係るセンサ部と低温液化ガスの液面の関係を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る低温液化ガス用液面計の概略図である。
【図１０】第３実施形態に係る低温液化ガス用液面計の概略図である。
【図１１】第４実施形態に係る低温液化ガス用液面計の概略図である。
【図１２】並列回路部の合成抵抗値と超伝導状態にある超伝導体の個数との対応関係の一例を示す表である。
【図１３】第５実施形態に係る低温液化ガス用液面計の概略図である。
【図１４】３つの並列回路部の合成抵抗値と超伝導状態にある超伝導体の個数との対応関係の一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態に係る低温液化ガス用液面計１の概略図である。低温液化ガス用液面計１はセンサ部１１、測定部１３、演算部１５、記憶部１７、設定部１９、表示制御部２１及び表示部２３を備える。
【００２１】
センサ部１１は複数の超伝導体３１と複数の抵抗体３３を備える。超伝導体３１は低温液化ガスの沸点よりも高い超伝導遷移温度を有する。気化された低温液化ガスによって超伝導体３１が超伝導状態になれば液面の位置の正確な計測ができないので、超伝導体３１の超伝導遷移温度は低温液化ガスの沸点付近であることが好ましい。低温液化ガスは、その沸点が超伝導体３１の超伝導遷移温度よりも低ければ、本実施形態を適用することが可能である。
【００２２】
超伝導体３１としては、常伝導状態の抵抗値が抵抗体３３の抵抗値に比べて、相当に大きいものが好ましい。例えば酸化物超伝導体(例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ)のような常伝導状態の抵抗率が大きなものが好ましい。
【００２３】
複数の抵抗体３３はそれぞれ同じ抵抗値を有する。抵抗体３３の個数は超伝導体３１の個数と同じであり、複数の超伝導体３１と複数の抵抗体３３を用いて、超伝導体３１と抵抗体３３が直列に接続された複数の直列回路部３５が形成されている。複数の直列回路部３５は図２に示すように、低温液化ガスを収容する容器３７の内部にセンサ部１１を取り付けた際に、複数の直列回路部３５が容器３７の深さ方向Ｄに一列に並ぶように実装基板３９に実装されている。したがって、複数の超伝導体３１は低温液化ガスを収容する容器３７の内部に容器３７の深さ方向Ｄに並べて配置することが可能にされている。
【００２４】
図３は直列回路部３５の一例を示す立体図である。直列回路部３５は電極基板４１と、電極基板４１の上に形成された超伝導体３１と、超伝導体３１の上に形成された抵抗体３３と、抵抗体３３の上に形成された電極層４３と、を備える。超伝導体３１、抵抗体３３及び電極層４３はスパッタリング又は蒸着により形成される。超伝導体３１は超伝導体ペーストを焼成して形成してもよい。
【００２５】
図４は直列回路部３５の他の例を示す平面図である。この例では超伝導体３１と抵抗体３３が分離されている。超伝導体３１は両端に電極４５が形成されている超伝導体チップである。抵抗体３３は両端に電極４７が形成されている抵抗チップである。超伝導体３１と抵抗体３３は実装基板３９に実装され、超伝導体３１の一方の電極４５と抵抗体３３の一方の電極４７が、実装基板３９上の配線層４９で接続されている。超伝導体３１の一方の電極４５と抵抗体３３の一方の電極４７をワイヤボンディングで接続してもよい。
【００２６】
図１の説明に戻る。断熱体５１は隣り合う直列回路部３５の間に配置されており、隣り合う直列回路部３５を断熱すると共に電気的に絶縁する。したがって、断熱体５１は隣り合う超伝導体３１の間に配置され、隣り合う超伝導体３１を断熱する。断熱体５１の材料としてＦＲＰ(Fiber Reinforced Plastics)等を例示することができる。
【００２７】
超伝導体３１の厚みＴ１と断熱体５１の厚みＴ２は、低温液化ガス用液面計１の分解能に対応している。例えば厚みＴ１＋厚みＴ２が１ｃｍで、直列回路部３５が１００個であれば、１００ｃｍの範囲を１ｃｍ単位で計測できる。
【００２８】
複数の直列回路部３５が配線によって並列に接続されて並列回路部５３が形成されている。測定部１３は抵抗の測定器であり、並列回路部５３の全体の抵抗値、言い換えれば並列回路部５３の合成抵抗値Ｒを測定する。
【００２９】
演算部１５は複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを、測定部１３で測定された合成抵抗値Ｒ、及び、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)を用いて演算する。式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)のデータが記憶部１７に予め記憶されている。記憶部１７に上記式を記憶する替わりに、演算部１５が上記式を実行するワイヤードロジック回路としてもよい。  
【００３０】
設定部１９では複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎに対応する液面５７の位置が、低温液化ガス用液面計１の製造者等によって設定されて、記憶される。図５は設定部１９に記憶されている個数Ｎと液面５７の位置との対応を示す表の一例である。図２及び図５を参照して、個数Ｎが１であれば液面５７の位置は容器３７の底５９から５ｃｍであり、個数Ｎが２であれば液面５７の位置は底５９から６ｃｍであり、個数Ｎが３であれば液面５７の位置は底５９から７ｃｍであり、個数Ｎが４であれば液面５７の位置は底５９から８ｃｍであり、個数Ｎが１００であれば液面５７の位置は底５９から１０４ｃｍである。
【００３１】
表示制御部２１は表示部２３(例えば液晶パネル)の表示を制御し、演算部１５での演算結果に応じた液面５７の位置を表示部２３に表示させる機能を有する。演算部１５、設定部１９及び表示制御部２１はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)等よって構成される。記憶部１７はＲＯＭによって構成される。
【００３２】
次に、第１実施形態に係る低温液化ガス用液面計１を用いた液面５７の計測動作の一例について説明する。図６はその計測動作を説明するフローチャートである。図７はその計測動作における低温液化ガスの液面５７とセンサ部１１の関係を示す図である。抵抗体３３の抵抗値は１００オームとする。
【００３３】
低温液化ガスの液面５７は、容器３７の底５９から４番目の超伝導体３１と５番目の超伝導体３１の間の断熱体５１のところに位置している。したがって、複数(例えば１００個)の超伝導体３１の中で４個の超伝導体３１が低温液化ガスに浸っている。
【００３４】
超伝導体３１が低温液化ガスに浸っていれば、その超伝導体３１は超伝導状態となり、その超伝導体３１の抵抗値が０オームになるので、その超伝導体３１を含む直列回路部３５の抵抗値は抵抗体３３の抵抗値である１００オームとなる。一方、超伝導体３１が低温液化ガスに浸っていなければ、その超伝導体３１は常伝導状態となり、その超伝導体３１の抵抗値の単位はメガオームとなるので、その超伝導体３１を含む直列回路部３５の抵抗値は∞と見なすことができる。
【００３５】
したがって、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎは、式：Ｒ＝(１００オーム／Ｎ)を用いて演算することができる。複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎが１つであれば、並列回路部５３の合成抵抗値Ｒは１００オームとなる。個数Ｎが２つ、３つ、４つ、５つであれば、並列回路部５３の合成抵抗値Ｒはそれぞれ５０オーム、３３．３３・・・オーム、２５オーム、２０オームとなる。
【００３６】
逆に言えば、並列回路部５３の合成抵抗値Ｒを測定すれば、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎが分かる。  
【００３７】
図７では、４つ超伝導体３１が低温液化ガスに浸っているので、測定部１３により測定される並列回路部５３の合成抵抗値Ｒは２５オームとなる(ステップＳ１)。測定部１３で測定された合成抵抗値Ｒのデータは演算部１５へ送られる。演算部１５は記憶部１７に記憶されている式：Ｒ＝(１００オーム／Ｎ)を用いて、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを演算する(ステップＳ３)。ここでは個数Ｎが４となる。
【００３８】
演算部１５は設定部１９を用いて個数Ｎが４の場合の液面５７の位置の値を決定する(ステップＳ５)。ここでは図５に示す表から液面５７の位置は容器３７の底５９から８ｃｍとなる。表示制御部２１によって表示部２３に液面５７の位置(ここでは８ｃｍ)が表示される(ステップＳ７)。
【００３９】
第１実施形態の主な効果を説明する。第１実施形態では、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎに応じて、測定部１３で測定される並列回路部５３の合成抵抗値Ｒが異なることを利用して、個数Ｎを演算している。これにより、容器３７の深さ方向Ｄに並べて配置されている複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある一番上に位置する超伝導体３１を特定することができるので、液面５７の位置を計測することができる。そして、第１実施形態によれば隣り合う超伝導体３１の間にこれらを断熱する断熱体５１を設けることにより、液面５７の上に位置する超伝導体３１を常伝導状態にすることができるので、液面５７の位置を計測する精度を高めることができる。
【００４０】
また、第１実施形態によれば測定部１３の構成をシンプルにすることができる。この効果を比較形態と比較して説明する。図８は比較形態に係るセンサ部６１と低温液化ガスの液面５７の関係を示す図であり、図７と対応する。
【００４１】
比較形態のセンサ部６１は第１実施形態のセンサ部１１と同様に複数の超伝導体３１と断熱体５１を備えているが、抵抗体３３を備えていない。比較形態では複数の超伝導体３１のそれぞれに電流計６３が接続されている。超伝導体３１が超伝導状態であれば、電流計６３の値が∞となるので、これにより、各超伝導体３１が常伝導状態か超伝導状態かを判断する。図８では４つの超伝導体３１が低温液化ガスに浸っている。したがって、４つの電流計６３において値が∞となるので、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎは４となり、図５から液面５７の位置が８ｃｍと決定される。
【００４２】
しかしながら、比較形態では各超伝導体３１に流れる電流を計測して、各超伝導体３１が超伝導状態か常伝導状態かを判断するので、複数の超伝導体３１の数だけ電流計６３を設けなければならい。したがって、比較形態では測定部において、複数の超伝導体３１の数だけ電流計６３が必要となり、かつ電流計６３と超伝導体３１を接続する配線が多くなるので、測定部の構成が複雑になると共に液面計のコストが上がる。
【００４３】
これに対して第１実施形態では測定部１３で測定された並列回路部５３の合成抵抗値Ｒを基にして超伝導体状態の超伝導体３１の個数Ｎを演算して液面５７の位置を計測する。このため、測定部１３を超伝導体３１の個数に応じて設ける必要がなく、また測定部１３の配線が複雑にならないので、測定部１３の構成をシンプルにすることができる。
【００４４】
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態については第１実施形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略する。図９は第２実施形態に係る低温液化ガス用液面計３の概略図である。
【００４５】
第２実施形態では複数の直列回路部３５を３つの組(複数の組の一例)に分けて、各組の直列回路部３５が並列に接続された３つの並列回路部７１，７３，７５が形成されている。詳細に説明すると、複数の直列回路部３５は下から順に１番目の直列回路部３５、４番目の直列回路部３５、７番目の直列回路部３５、・・・、を第１の組とし、第１の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７１が形成されている。
【００４６】
また、複数の直列回路部３５は下から順に２番目の直列回路部３５、５番目の直列回路部３５、８番目の直列回路部３５、・・・、を第２の組とし、第２の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７３が形成されている。さらに、複数の直列回路部３５は下から順に３番目の直列回路部３５、６番目の直列回路部３５、９番目の直列回路部３５、・・・、を第３の組とし、第３の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７５が形成されている。
【００４７】
測定部７７は並列回路部７１の合成抵抗値Ｒを測定し、測定部７９は並列回路部７３の合成抵抗値Ｒを測定し、測定部８１は並列回路部７５の合成抵抗値Ｒを測定する。各測定部７７，７９，８１で測定された合成抵抗値Ｒのデータは演算部１５へ送られる。なお、測定部は一つでもよい。この場合は、測定部と並列回路部７１を接続及び切り離しをするスイッチ部、測定部と並列回路部７３を接続及び切り離しをするスイッチ部、及び測定部と並列回路部７５を接続及び切り離しをするスイッチ部を設けて、それらのスイッチ部を切り替えて、並列回路部７１，７３，７５のそれぞれの合成抵抗値Ｒを測定する。
【００４８】
演算部１５は並列回路部７１，７３，７５のそれぞれにおいて、超伝導状態にある超伝導体の個数ｎを、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／ｎ)を用いて演算し、並列回路部７１，７３，７５のそれぞれの個数ｎを加算し、これにより複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを演算する。
【００４９】
例えば、抵抗体３３の抵抗値が１００オームとすると、並列回路部７１において、測定された合成抵抗値Ｒが５０オームであれば、ｎは２であり、並列回路部７３において、測定された合成抵抗値Ｒが１００オームであれば、ｎは１であり、並列回路部７５において、測定された合成抵抗値Ｒが１００オームであれば、ｎは１である。したがって、個数Ｎは４となる。後のステップは図６に示す第１実施形態のステップＳ５及びステップＳ７と同様であり、液面５７の位置が表示部２３に表示される。
【００５０】
第２実施形態の効果を説明する。図２に示す容器３７の深さＤが大きい場合又は液面５７の位置の計測の分解能を高める場合は、複数の直列回路部３５の数を増やす必要がある。図１に示す並列回路部５３を構成する複数の直列回路部３５の数が増えると、液面５７の計測の精度が低下する。詳しく説明すると、第１実施形態で説明したように、並列回路部５３の合成抵抗値Ｒ、抵抗体３３の抵抗値、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎとすると、式：Ｒ＝(抵抗値／Ｎ)が成立する。複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎが大きくなると、合成抵抗値Ｒの差が小さくなる。例えば、抵抗値が１００オームとすれば、個数Ｎが２００の場合の合成抵抗値Ｒと、個数Ｎが１９９の場合の合成抵抗値Ｒとの差が小さくなり、したがって、測定部１３で合成抵抗値Ｒを測定した際に、測定に誤差が少しでも生じれば、本来は個数Ｎが２００なのに１９９の合成抵抗値Ｒが測定される可能性が大きくなる。
【００５１】
第２実施形態では複数の直列回路部３５を３つの組に分けて、３つの並列回路部７１，７３，７５を形成しているので、複数の直列回路部３５の数を増やしても、一つの並列回路部を構成する直列回路部３５の数を減らすことができるので、液面５７の位置を計測する精度を高めることができる。
【００５２】
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態については第２実施形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略する。図１０は第３実施形態に係る低温液化ガス用液面計５の概略図である。
【００５３】
第３実施形態では、図９に示す第２実施形態と同様に、複数の直列回路部３５を３つの組(複数の組の一例)に分けて、各組の直列回路部３５が並列に接続された３つの並列回路部７１，７３，７５が形成されている。
【００５４】
しかし、第３実施形態では３つの並列回路部７１，７３，７５が容器３７の深さ方向Ｄに並べて配置されている。詳細に説明すると、複数の直列回路部３５の数が例えば１５０とすれば、下から順に１番目から５０番目の直列回路部３５を第１の組とし、第１の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７１が形成されている。また、５１番目から１００番目の直列回路部３５を第２の組とし、第２の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７３が形成されている。さらに、１０１番目から１５０番目の直列回路部３５を第３の組とし、第３の組に属する直列回路部３５を並列に接続して並列回路部７５が形成されている。
【００５５】
第３実施形態では３つの並列回路部７１，７３，７５が容器３７の深さ方向Ｄに並べて配置されている。したがって、並列回路部７１と測定部７７とで構成されるユニット、並列回路部７３と測定部７９とで構成されるユニット、並列回路部７５と測定部８１とで構成されるユニットに分割することができる。よって、容器３７の深さに応じてユニットの数を変えることにより、どのような深さの容器３７についても液面５７の位置の計測が可能となる。
【００５６】
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態については第１実施形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略する。図１１は第４実施形態に係る低温液化ガス用液面計７の概略図である。第１実施形態では図１に示す演算部１５において、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)を用いて演算している。
【００５７】
これに対して、第４実施形態では記憶部９１は図１２に示すように、並列回路部５３の合成抵抗値Ｒと複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎとを対応付けて予め記憶している。第４実施形態では合成抵抗値Ｒと個数Ｎとを対応付けた表を用いて個数Ｎを特定するので、個数Ｎを求めるのに、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)は利用されない。
【００５８】
第１実施形態では、式：Ｒ＝(一つの抵抗体３３の抵抗値／Ｎ)を利用して個数Ｎを演算していたので、複数の抵抗体３３の抵抗値を同じにしていた。第４実施形態では合成抵抗値Ｒと個数Ｎとを対応付けた表を用いて個数Ｎを特定するので、複数の抵抗体３３の抵抗値は同じでなくてもよい。
【００５９】
次に、第４実施形態に係る低温液化ガス用液面計７を用いた液面５７の計測動作の一例について簡単に説明する。まず、測定部１３によって並列回路部５３の合成抵抗値Ｒが測定される。
【００６０】
特定部９３は、測定部１３で測定された合成抵抗値Ｒと記憶部９１に記憶されている図１２に示す合成抵抗値Ｒを比較して、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを特定する。後のステップは第１実施形態で説明した図６に示すステップＳ５及びステップＳ７と同じなので説明を省略する。第４実施形態は第１実施形態と同様の効果を有する。
【００６１】
次に、第５実施形態を説明する。第５実施形態については第２実施形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略する。図１３は第５実施形態に係る低温液化ガス用液面計９の概略図である。低温液化ガス用液面計９は図９に示す第２実施形態に係る低温液化ガス用液面計３の構成要素のうち、演算部１５及び記憶部１７を備えておらず、替わりに記憶部９１及び特定部９３を備えている。
【００６２】
記憶部９１は図１４に示すように、３つの並列回路部７１，７３，７５のそれぞれの合成抵抗値Ｒと複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎとを対応付けて予め記憶している。
【００６３】
次に、第５実施形態に係る低温液化ガス用液面計９を用いた液面５７の計測動作の一例について簡単に説明する。まず、測定部７７によって並列回路部７１の合成抵抗値Ｒが測定され、測定部７９によって並列回路部７３の合成抵抗値Ｒが測定され、測定部８１によって並列回路部７５の合成抵抗値Ｒが測定される。
【００６４】
特定部９３は測定部７７，７９，８１で測定された並列回路部７１，７３，７５のそれぞれの合成抵抗値Ｒと記憶部９１に記憶されている図１４に示す並列回路部７１，７３，７５のそれぞれの合成抵抗値Ｒを比較して、複数の超伝導体３１の中で超伝導状態にある超伝導体３１の個数Ｎを特定する。後のステップは第１実施形態で説明した図６に示すステップＳ５及びステップＳ７と同じなので説明を省略する。
【００６５】
第５実施形態は第２実施形態と同様の効果を有する。第５実施形態に係る低温液化ガス用液面計９は、３つの並列回路部７１，７３，７５を容器３７の深さ方向Ｄに並べて配置することが可能である。すなわち、図１０に示すセンサ部１１を備えることが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１，３，５，７，９  低温液化ガス用液面計
３１  超伝導体
３３  抵抗体
３５  直列回路部
３７  容器
５１  断熱体
５３，７１，７３，７５  並列回路部      
【図１】
2012052832.tif 000003
【図２】
2012052832.tif 000004
【図３】
2012052832.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012052832.tif 000007
【図６】
2012052832.tif 000008
【図７】
2012052832.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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