(57)【要約】【課題】ミストや飛沫の飛散がある工場において、導電性液体の液位を精度良く測定する。【解決手段】液面計９に、棒状の絶縁体２１の周面に抵抗素子２２を長手方向に連続的に巻着又は被着して構成され、長手方向の一部が導電性液体３に挿設された抵抗体２と、抵抗体２における長手方向の一端Ｐ１から他端Ｐ２へ定電流Ｉｃを供給する電流供給部４と、一端Ｐ１と他端Ｐ２との間に生じる電圧を検出する電圧検出部５と、検出された電圧に基づき、導電性液体３の液位を算出する演算部１１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性液体の液位を計測する液面計であって、
棒状の絶縁体の周面に抵抗素子を長手方向に連続的に巻着又は被着して構成され、前記長手方向の一部が前記導電性液体に挿設された抵抗体と、
前記抵抗体における前記長手方向の一端から他端へ定電流を供給する電流供給部と、
前記一端と前記他端との間に生じる電圧を検出する電圧検出部と、
前記検出された電圧に基づき、前記導電性液体の液位を算出する演算部と、
を備える液面計。
【請求項２】
前記抵抗体の前記長手方向の単位長さ当たりの抵抗値は、前記抵抗体が前記単位長さ分前記導電性液体に浸漬されたときに生じる液絡抵抗の抵抗値よりも高い請求項１に記載の液面計。
【請求項３】
前記導電性液体は、溶融金属である請求項１又は２に記載の液面計。
【請求項４】
前記導電性液体は、溶融塩である請求項１又は２に記載の液面計。
【請求項５】
前記抵抗素子は、ニッケル合金である請求項３又は４に記載の液面計。
【請求項６】
前記定電流は、ミリアンペアオーダーの電流である請求項１から５の何れか一項に記載の液面計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性液体の液位を計測する液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工場において工業用水等の液体の液位を測定するために、当該液体の流路や貯槽に液面計が設けられている。このような液面計として、一般的に、フロート式、静電容量式、マイクロ波式及び放射線式の液面計が知られている。また、特許文献１には、液化ガスの液位を測定する超伝導方式の液面計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、工場において溶融金属や溶融塩等の導電性液体の液位を測定するために、従来の液面計を用いると、以下に示す問題が生じる虞があった。フロート式の液面計は、工場内に飛散するミストや飛沫がフロートに付着し、当該フロートが液位に追従して動作することで摩耗が生じる結果、液面計の寿命が短くなる虞があった。また、ミストや飛沫がフロートに付着することで、フロートが液位に追従して正確に動作できなくなり、液位を精度良く測定できない虞があった。
【０００５】
静電容量式の液面計は、検知棒の表面に導電膜が付着することで液位を精度良く測定できない虞があった。同様に、マイクロ波式の液面計もマイクロ波の放射窓に導電膜が付着することで液位を精度良く測定できない虞があった。放射線式の液面計は、高価且つ危険性が高いので、一般的に工場で採用されることはない。超伝導方式の液面計は、液化ガスに浸漬している部分が超伝導状態になっていることを前提として液位を測定するため、極低温ではない液体の液位の測定に用いることはできなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ミストや飛沫の飛散がある工場において、導電性液体の液位を精度良く測定することができる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】
【０００７】
本発明の一態様に係る液面計は、導電性液体の液位を計測する液面計であって、棒状の絶縁体の周面に抵抗素子を長手方向に連続的に巻着又は被着して構成され、前記長手方向の一部が前記導電性液体に挿設された抵抗体と、前記抵抗体における前記長手方向の一端から他端へ定電流を供給する電流供給部と、前記一端と前記他端との間に生じる電圧を検出する電圧検出部と、前記検出された電圧に基づき、前記導電性液体の液位を算出する演算部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、抵抗体の一部が導電性液体に浸漬されると、当該浸漬された部分が導電性液体によって略短絡され、当該浸漬により導電性液体に生じた液絡抵抗が当該浸漬された部分に並列接続された状態となる。これにより、当該浸漬された部分の抵抗値は、当該浸漬された部分の抵抗素子の抵抗値（以下、Ｒｘ）と上記液絡抵抗の抵抗値（以下、Ｒｙ）との合成抵抗値（＝Ｒｘ×Ｒｙ／（Ｒｘ＋Ｒｙ））となり、浸漬されていないときの抵抗値（Ｒｘ）よりも低下した状態となる。
【０００９】
したがって、導電性液体に浸漬された部分が大きくなる程、抵抗体の一端から他端の間の抵抗値は低下する。このため、抵抗体の一端から他端へ定電流を供給した場合、当該二端間に生じる電圧も導電性液体に浸漬された部分が大きくなる程低下する。
【００１０】
つまり、本構成によれば、工場においてミストや飛沫の飛散があったとしても、抵抗体の一端から他端へ定電流を供給した場合に当該二端間に生じた電圧の検出結果に基づき、抵抗体が導電性液体に浸漬された部分の大きさを精度良く測定することができる。これにより、ミストや飛沫の飛散がある工場において、抵抗体が導電性液体に浸漬された部分の大きさに応じた導電性液体の液位を精度良く測定することができる。
【００１１】
また、上述の液面計において、前記抵抗体の前記長手方向の単位長さ当たりの抵抗値は、前記抵抗体が前記単位長さ分前記導電性液体に浸漬されたときに生じる液絡抵抗の抵抗値よりも高いことが好ましい。
【００１２】
この場合、抵抗体の長手方向の単位長さ当たりの抵抗値（以下、抵抗値Ｒｅ）が、抵抗体が単位長さ分導電性液体に浸漬されたときに生じる液絡抵抗の抵抗値（以下、抵抗値ＲＬ）よりも高い。このため、導電性液体の導電率の変動に応じて抵抗値ＲＬが変動することによって、抵抗値Ｒｅと抵抗値ＲＬとの合成抵抗値（＝Ｒｅ×ＲＬ／（Ｒｅ＋ＲＬ））が変動する度合を、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して、小さくすることができる。
【００１３】
これにより、上記合成抵抗値（＝Ｒｅ×ＲＬ／（Ｒｅ＋ＲＬ））と抵抗体において導電性液体に浸漬されていない部分の抵抗値との和と、定電流と、の積で表される抵抗体の二端間の電圧の変動度合を、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して小さくすることができる。その結果、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して変動度合いの小さい電圧に基づき、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して精度良く導電性液体の液位を測定することができる。
【００１４】
また、前記導電性液体は、溶融金属であることが好ましい。
【００１５】
この場合、例えば金属ナトリウム、亜鉛、及びマグネシウム等の溶融金属の液位を精度良く測定することができる。
【００１６】
または、前記導電性液体は、溶融塩であってもよい。
【００１７】
この場合、例えば塩化ナトリウム等の溶融塩の液位を精度良く測定することができる。
【００１８】
また、上述の液面計において、前記抵抗素子は、ニッケル合金であることが好ましい。
【００１９】
この場合、溶融金属及び溶融塩に対して耐性があるニッケルクロムやハステロイ等のニッケル合金によって抵抗素子が構成されているので、耐久性が高い抵抗体を構成することができる。また、ニッケル合金の抵抗値は、温度安定性が高く、温度に応じて変動し難い特性を有するので、様々な温度の溶融金属及び溶融塩の液位を測定することができる。
【００２０】
また、上述の液面計において、前記定電流は、ミリアンペアオーダーの電流であることが好ましい。
【００２１】
この場合、抵抗体に供給される電流がミリアンペアオーダーの微小電流となるので、液位の測定時に抵抗体に電流が流れることによって生じる発熱量を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ミストや飛沫の飛散がある工場において、導電性液体の液位を精度良く測定することができる液面計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態における液面計の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態における液面計の動作を示すフローチャートである。
【図３】抵抗体、導電性液体、電流供給部及び電圧検出部によって構成される回路の一例を示す図である。
【図４】導電性液体の液位に応じた図３に示す回路の等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態における液面計９の構成を示すブロック図である。図１に示すように、液面計９は、抵抗体２と、電流供給部４と、電圧検出部５と、処理器１と、を備えている。
【００２５】
抵抗体２は、棒状の絶縁体２１の周面に抵抗線２２（抵抗素子）を長手方向に連続的に巻着して構成されている。抵抗体２は、長手方向の一部が導電性液体３に挿設されるよう、一端が導電性液体３の流路６１の一側壁に取り付けられた支持体６２によって支持されている。
【００２６】
絶縁体２１は、導電性液体３の流動荷重で変形しないよう、例えば、直径４０ｍｍ、長さ２ｍ程度の剛性が高い絶縁体によって構成されている。尚、絶縁体２１は、当該構成に限らず、導電性液体３の流動荷重で変形しないような他の絶縁体で構成してもよい。
【００２７】
抵抗線２２は、ニッケルクロムやハステロイ等のニッケル合金によって構成されている。尚、抵抗線２２は、ニッケル合金に限らず、温度変化に応じて抵抗値が変動し難い他の素材で構成してもよい。また、抵抗体２は、絶縁体２１の周面に、ニッケル合金等からなる抵抗膜（抵抗素子）を長手方向に連続的に被着して構成してもよい。
【００２８】
導電性液体３は、工場において熱媒等に用いられる。例えば、導電性液体３は、金属ナトリウム、亜鉛、及びマグネシウム等の溶融金属や、塩化ナトリウム等の溶融塩等である。尚、導電性液体３は、これらに限らず、醤油等の他の導電性の液体であってもよい。
【００２９】
電流供給部４は、所謂定電流源であり、抵抗体２における長手方向の一端Ｐ１から他端Ｐ２へミリアンペアオーダーの定電流Ｉｃを供給する。尚、定電流Ｉｃは、ミリアンペアオーダーよりも小さいオーダーの電流、又は、ミリアンペアオーダーよりも大きいオーダーの電流であってもよい。
【００３０】
電圧検出部５は、所謂電圧計であり、抵抗体２における長手方向の一端Ｐ１と他端Ｐ２との間に生じる電圧を検出する。
【００３１】
処理器１は、ユーザーが液面計９の各種操作に用いる操作キーや、各種情報を表示する液晶パネル等を含む操作表示部１２と、処理器１を統括的に制御する制御部１１と、を備えている。
【００３２】
制御部１１は、所定の演算処理を実行する不図示のＣＰＵ、所定の制御プログラムが記憶されたＥＥＰＲＯＭ等の不図示の不揮発性メモリー、及びデータを一時的に記憶するための不図示のＲＡＭを備えている。また、制御部１１は、電流供給部４に定電流Ｉｃの供給を開始させる指示を示す信号を送信したり、電圧検出部５によって検出された電圧を示す信号を受信するための不図示の通信回路等、不図示の周辺回路も備えている。
【００３３】
制御部１１は、不揮発性メモリー等に記憶された制御プログラムをＣＰＵに実行させることにより、演算部１１１として動作する。演算部１１１は、電圧検出部５によって検出された電圧に基づき、導電性液体３の液位を算出する。演算部１１１の詳細については後述する。
【００３４】
次に、本実施形態における液面計９の動作について説明する。図２は、実施形態における液面計９の動作を示すフローチャートである。図２に示すように、制御部１１は、ユーザーにより上記操作キーを用いて導電性液体３の液位の測定の開始指示が入力された場合や所定時間毎等の所定のタイミングで、導電性液体３の液位の測定を開始する。制御部１１は、導電性液体３の液位の測定を開始すると、定電流Ｉｃの供給を開始させる指示を示す信号を電流供給部４へ送信する（Ｓ１）。電流供給部４は、これに応答して、抵抗体２の一端Ｐ１から他端Ｐ２への定電流Ｉｃの供給を開始する。
【００３５】
電圧検出部５は、定電流Ｉｃの供給が開始されると、抵抗体２の一端Ｐ１と他端Ｐ２との間に生じる電圧を検出し、当該検出した電圧を示す信号を制御部１１へ送信する（Ｓ２）。演算部１１１は、電圧検出部５が出力した信号を受信すると、当該信号が示す電圧に基づき、導電性液体３の液位を算出する（Ｓ３）。そして、演算部１１１は、当該算出した液位を示す情報を操作表示部１２が備える液晶パネルに表示させる（Ｓ４）。ステップＳ３、Ｓ４の詳細については後述する。
【００３６】
次に、ステップＳ３、Ｓ４の詳細について説明する。図３は、抵抗体２、導電性液体３、電流供給部４及び電圧検出部５によって構成される回路の一例を示す図である。図４は、導電性液体３の液位に応じた図３に示す回路の等価回路を示す図である。
【００３７】
図３において、符号Ｒｅは、抵抗体２の長手方向の単位長さ当たりの抵抗値を示している。符号ＲＬは、抵抗体２が長手方向の単位長さ分導電性液体３に浸漬されたときに生じる液絡抵抗の抵抗値を示している。符号ＳＷ１〜ＳＷ４は、導電性液体３の液位が図３におけるＡ〜Ｄ点であるときに、オン状態（閉状態）となる仮想的なスイッチを示している。
【００３８】
本実施形態では、抵抗体２の長手方向の単位長さは「１００ｍｍ」であるとする。抵抗線２２は、ニッケルクロムであり、抵抗体２の長手方向の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｅは「１９Ω」であるとする。また、導電性液体３は、導電率「１．５ｍＳ／ｃｍ」の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）０．１％水溶液であるとし、液絡抵抗の抵抗値ＲＬは「１６Ω」であるとする。尚、これらの値は、あくまで具体例であり、他の抵抗線２２及び導電性液体３を用いて、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬよりも高くなるように構成してもよい。
【００３９】
（１）導電性液体３の液位が他端Ｐ２よりも低い場合
導電性液体３の液位が他端Ｐ２よりも低い場合、図３に示す回路は、図４の（イ）に示す等価回路によって表すことができる。この場合、抵抗体２における一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の抵抗値Ｒ１は、他端Ｐ２から一端Ｐ１までの間に存在する５個の抵抗値Ｒｅの合成抵抗値（＝Ｒｅ×５）となる。つまり、本実施形態では、抵抗値Ｒ１は「９５Ω（＝１９Ω×５）」となる。
【００４０】
したがって、ステップＳ３において、演算部１１１は、電圧検出部５により検出された電圧が、抵抗値Ｒ１と定電流Ｉｃとの積Ｖ１に一致する（Ｖ１＝Ｒ１×Ｉｃ）場合、導電性液体３の液位が「他端Ｐ２未満」であると算出する。ここで、一致するとは、誤差なく厳密に一致すること及び所定の誤差範囲内で一致することを含み、以下の説明においても同様とする。
【００４１】
そして、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「他端Ｐ２未満」であることを示す情報（例えば、「空」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部から他端Ｐ２までの距離等）を表示させる。
【００４２】
（２）導電性液体３の液位がＡ点である場合
導電性液体３の液位がＡ点である場合、抵抗体２が他端Ｐ２からＡ点まで導電性液体３に浸漬されたことで導電性液体３に生じた液絡抵抗が、抵抗体２における導電性液体３に浸漬された部分の抵抗に並列接続された状態となる。つまり、図３に示す回路において、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４はオフ状態（開状態）となる。したがって、図３に示す回路は、図４の（ロ）に示す等価回路によって表すことができる。
【００４３】
この場合、抵抗体２における一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の抵抗値Ｒ２は、導電性液体３に浸漬されていないＡ点から一端Ｐ１までの間に存在する４個の抵抗値Ｒｅの合成抵抗値Ｒｅ×４と、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＡ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ２と、の合成抵抗値（＝Ｒｅ×４＋ＲｅＬ２）となる。抵抗値ＲｅＬ２は、抵抗体２における導電性液体３に浸漬された１個の抵抗値Ｒｅと液絡抵抗の抵抗値ＲＬとを用いた式「ＲｅＬ２＝Ｒｅ×ＲＬ／（Ｒｅ＋ＲＬ）」によって表すことができる。つまり、本実施形態では、抵抗値ＲｅＬ２は「８．６９Ω（＝１９Ω×１６Ω／（１９Ω＋１６Ω）」となり、抵抗値Ｒ２は、「８４．６９Ω（＝１９Ω×４＋８．６９Ω）」となる。
【００４４】
したがって、ステップ３において、演算部１１１は、電圧検出部５により検出された電圧が、抵抗値Ｒ２と定電流Ｉｃとの積Ｖ２に一致する（Ｖ２＝Ｒ２×Ｉｃ）場合、導電性液体３の液位が「Ａ点」であると算出する。また、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「Ａ点」であることを示す情報（例えば、「Ａ点」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部からＡ点までの距離等）を表示させる。
【００４５】
（３）導電性液体３の液位がＢ点である場合
導電性液体３の液位がＢ点である場合、抵抗体２が他端Ｐ２からＢ点まで導電性液体３に浸漬されたことで導電性液体３に生じた液絡抵抗が、抵抗体２における導電性液体３に浸漬された部分の抵抗に並列接続された状態となる。つまり、図３に示す回路において、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオン状態となり、スイッチＳＷ３、ＳＷ４はオフ状態となる。したがって、図３に示す回路は、図４の（ハ）に示す等価回路によって表すことができる。
【００４６】
この場合、抵抗体２における一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の抵抗値Ｒ３は、導電性液体３に浸漬されていないＢ点から一端Ｐ１までの間に存在する３個の抵抗値Ｒｅの合成抵抗値Ｒｅ×３と、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＢ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ３と、の合成抵抗値（＝Ｒｅ×３＋ＲｅＬ３）となる。抵抗値ＲｅＬ３は、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＡ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ２と、抵抗体２における導電性液体３に浸漬されたＡ点からＢ点までの部分の抵抗値Ｒｅと、液絡抵抗の抵抗値ＲＬとを用いた式「ＲｅＬ３＝（ＲｅＬ２＋Ｒｅ）×ＲＬ／（ＲｅＬ２＋Ｒｅ＋ＲＬ）」によって表すことができる。つまり、本実施形態では、抵抗値ＲｅＬ３は「１０．１４Ω（＝（８．６９Ω＋１９Ω）×１６Ω／（８．６９Ω＋１９Ω＋１６Ω）」となり、抵抗値Ｒ３は、「６７．１４Ω（＝１９Ω×３＋１０．１４Ω）」となる。
【００４７】
したがって、ステップ３において、演算部１１１は、電圧検出部５により検出された電圧が、抵抗値Ｒ３と定電流Ｉｃとの積Ｖ３に一致する（Ｖ３＝Ｒ３×Ｉｃ）場合、導電性液体３の液位が「Ｂ点」であると算出する。また、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「Ｂ点」であることを示す情報（例えば、「Ｂ点」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部からＢ点までの距離等）を表示させる。
【００４８】
（４）導電性液体３の液位がＣ点である場合
上記（３）の場合と同様、導電性液体３の液位がＣ点である場合には、図３に示す回路において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオン状態となり、図３に示す回路は、図４の（二）に示す等価回路によって表すことができる。
【００４９】
この場合、抵抗体２における一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の抵抗値Ｒ４は、導電性液体３に浸漬されていないＣ点から一端Ｐ１までの間に存在する２個の抵抗値Ｒｅの合成抵抗値Ｒｅ×２と、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＣ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ４と、の合成抵抗値（＝Ｒｅ×２＋ＲｅＬ４）となる。抵抗値ＲｅＬ４は、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＢ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ３と、抵抗体２における導電性液体３に浸漬されたＢ点からＣ点までの部分の抵抗値Ｒｅと、液絡抵抗の抵抗値ＲＬとを用いた式「ＲｅＬ４＝（ＲｅＬ３＋Ｒｅ）×ＲＬ／（ＲｅＬ３＋Ｒｅ＋ＲＬ）」によって表すことができる。つまり、本実施形態では、抵抗値ＲｅＬ４は「１０．３３Ω（＝（１０．１４Ω＋１９Ω）×１６Ω／（１０．１４Ω＋１９Ω＋１６Ω）」となり、抵抗値Ｒ４は、「４８．３３Ω（＝１９Ω×２＋１０．３３Ω）」となる。
【００５０】
したがって、ステップ３において、演算部１１１は、電圧検出部５により検出された電圧が、抵抗値Ｒ４と定電流Ｉｃとの積Ｖ４に一致する（Ｖ４＝Ｒ４×Ｉｃ）場合、導電性液体３の液位が「Ｃ点」であると算出する。また、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「Ｃ点」であることを示す情報（例えば、「Ｃ点」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部からＣ点までの距離等）を表示させる。
【００５１】
（５）導電性液体３の液位がＤ点である場合
上記（３）、（４）の場合と同様、導電性液体３の液位がＤ点である場合には、図３に示す回路において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオン状態となり、図３に示す回路は、図４の（ホ）に示す等価回路によって表すことができる。
【００５２】
この場合、抵抗体２における一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の抵抗値Ｒ５は、導電性液体３に浸漬されていないＤ点から一端Ｐ１までの間に存在する１個の抵抗値Ｒｅ×１と、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＤ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ５と、の合成抵抗値（＝Ｒｅ×１＋ＲｅＬ５）となる。抵抗値ＲｅＬ５は、導電性液体３に浸漬された他端Ｐ２からＣ点までの部分の抵抗値ＲｅＬ４と、抵抗体２における導電性液体３に浸漬されたＣ点からＤ点までの部分の抵抗値Ｒｅと、液絡抵抗の抵抗値ＲＬとを用いた式「ＲｅＬ５＝（ＲｅＬ４＋Ｒｅ）×ＲＬ／（ＲｅＬ４＋Ｒｅ＋ＲＬ）」によって表すことができる。つまり、本実施形態では、抵抗値ＲｅＬ５は「１０．３５Ω（＝（１０．３３Ω＋１９Ω）×１６Ω／（１０．３３Ω＋１９Ω＋１６Ω）」となり、抵抗値Ｒ４は、「２９．３５Ω（＝１９Ω×１＋１０．３５Ω）」となる。
【００５３】
したがって、ステップ３において、演算部１１１は、電圧検出部５により検出された電圧が、抵抗値Ｒ５と定電流Ｉｃとの積Ｖ５に一致する（Ｖ５＝Ｒ４×Ｉｃ）場合、導電性液体３の液位が「Ｄ点」であると算出する。また、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「Ｄ点」であることを示す情報（例えば、「Ｄ点」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部からＤ点までの距離等）を表示させる。
【００５４】
尚、導電性液体３の液位が抵抗体２の一端Ｐ１よりも高くなると、電圧検出部５は、抵抗体２の一端Ｐ１と他端Ｐ２との間の電圧ではなく、導電性液体３の液面の電圧を検出することになる。したがって、この場合、電圧検出部５により検出される電圧は、導電性液体３の液面の導電率に従った電圧となり、上記積Ｖ１〜Ｖ４の何れにも一致しなくなる。
【００５５】
このため、演算部１１１は、ステップＳ３において、電圧検出部５により検出された電圧が、上記積Ｖ１〜Ｖ４の何れにも一致しない場合、導電性液体３の液位が「一端Ｐ１よりも高い」と算出する。この場合、演算部１１１は、ステップＳ４において、操作表示部１２が備える液晶パネルに、導電性液体３の液位が「一端Ｐ１よりも高い」ことを示す情報（例えば、「満液」、抵抗体２の長手方向における導電性液体３の流路６１の底部から一端Ｐ１までの距離等）を表示させる。
【００５６】
このように、液面計９によれば、抵抗体２の一部が導電性液体３に浸漬されると、当該浸漬された部分が導電性液体３によって略短絡され、当該浸漬により導電性液体３に生じた液絡抵抗が当該浸漬された部分に並列接続された状態となる。これにより、当該浸漬された部分の抵抗値は、当該浸漬された部分の抵抗線２２の抵抗値（以下、Ｒｘ）と上記液絡抵抗の抵抗値（以下、Ｒｙ）との合成抵抗値（＝Ｒｘ×Ｒｙ／（Ｒｘ＋Ｒｙ））となり、浸漬されていないときの抵抗値（Ｒｘ）よりも低下した状態となる。
【００５７】
したがって、導電性液体３に浸漬された部分が大きくなる程、抵抗体２の一端Ｐ１から他端Ｐ２の間の抵抗値は低下する。このため、抵抗体２の一端Ｐ１から他端Ｐ２へ定電流Ｉｃを供給した場合、当該二端間に生じる電圧も導電性液体３に浸漬された部分が大きくなる程低下する。
【００５８】
つまり、液面計９によれば、工場においてミストや飛沫の飛散があったとしても、抵抗体２の一端Ｐ１から他端Ｐ２へ定電流Ｉｃを供給した場合に当該二端間に生じた電圧の検出結果に基づき、抵抗体２が導電性液体３に浸漬された部分の大きさを精度良く測定することができる。これにより、ミストや飛沫の飛散がある工場において、抵抗体２が導電性液体３に浸漬された部分の大きさに応じた導電性液体３の液位を精度良く測定することができる。
【００５９】
また、本実施形態のように、抵抗体２の長手方向の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｅ（＝１９Ω）が、抵抗体２が当該単位長さ分導電性液体３に浸漬されたときに生じる液絡抵抗の抵抗値ＲＬ（＝１６Ω）よりも高いとする。この場合、導電性液体３の導電率の変動に応じて抵抗値ＲＬが変動することによって、抵抗値Ｒｅと抵抗値ＲＬとの合成抵抗値（＝Ｒｅ×ＲＬ／（Ｒｅ＋ＲＬ））が変動する度合を、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して、小さくすることができる。
【００６０】
これにより、上記合成抵抗値（＝Ｒｅ×ＲＬ／（Ｒｅ＋ＲＬ））と抵抗体２において導電性液体３に浸漬されていない部分の抵抗値との和と、定電流Ｉｃと、の積で表される抵抗体２の二端間Ｐ１、Ｐ２の電圧の変動度合を、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して小さくすることができる。その結果、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して変動度合いの小さい電圧に基づき、抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬより低い場合に比して精度良く導電性液体３の液位を測定することができる。
【００６１】
また、液面計９によれば、導電性液体３が、例えば、金属ナトリウム、亜鉛、及びマグネシウム等の溶融金属である場合に、当該導電性液体３の液位を精度良く測定することができる。また、導電性液体３が、例えば、上述の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の溶融塩である場合に、当該導電性液体３の液位を精度良く測定することができる。
【００６２】
また、本実施形態のように、抵抗線２２が溶融金属及び溶融塩に対して耐性があるニッケル合金で構成されている場合、耐久性が高い抵抗体２を構成することができる。また、ニッケル合金の抵抗値は、温度安定性が高く、温度に応じて変動し難い特性を有するので、様々な温度の溶融金属及び溶融塩の液位を測定することができる。
【００６３】
また、本実施形態のように、定電流Ｉｃが、ミリアンペアオーダーの電流である場合、抵抗体２に供給される電流がミリアンペアオーダーの微小電流となるので、液位の測定時に抵抗体２に電流が流れることによって生じる発熱量を抑制することができる。
【００６４】
尚、上記実施形態は、本発明に係る実施形態の例示に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。
【００６５】
例えば、他の抵抗線２２及び導電性液体３を用いて抵抗値Ｒｅが抵抗値ＲＬ以下となるように構成してもよい。
【００６６】
また、試験運転等の実験によって得られた、電圧検出部５により検出された電圧と、当該検出時における導電性液体３の液位と、を対応付けるテーブルを予め生成し、当該テーブルを不揮発性メモリーに記憶しておいてもよい。そして、演算部１１１は、ステップＳ３において、当該テーブルにおいて電圧検出部５によって検出された電圧と対応付けられている液位を、導電性液体３の液位として算出するようにしてもよい。
【００６７】
または、試験運転等の実験によって得られた、電圧検出部５により検出された電圧と、当該検出時における導電性液体３の液位とを二次元座標にプロットし、当該プロットした座標に近似する座標を通る近似曲線を表す関数を予め生成して、当該関数を不揮発性メモリーに記憶しておいてもよい。尚、上述の具体例からして、当該関数は、電圧検出部５により検出された電圧の増加に応じて液位が低下することを示す関数となる。そして、演算部１１１は、ステップＳ３において、当該関数を用いて電圧検出部５によって検出された電圧に対応する液位を算出し、当該液位を導電性液体３の液位として算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
２  抵抗体
３  導電性液体
４  電流供給部
５  電圧検出部
９  液面計
１２  操作表示部
２１  絶縁体
２２  抵抗線（抵抗素子）
６１  流路
１１１  演算部
Ｉｃ  定電流
Ｐ１  一端
Ｐ２  他端
Ｒｅ  抵抗体の長手方向の単位長さ当たりの抵抗値
ＲＬ  液絡抵抗の抵抗値
【図１】
2017181087.tif 000003
【図２】
2017181087.tif 000004
【図３】
2017181087.tif 000005
【図４】
2017181087.tif 000006