JPS60146118A - Method and apparatus for measuring level of interface - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to measure the level of an interface readily, by measuring temperature distribution of a heater, which is vertically arranged in an interface of liquid or powdery granule. CONSTITUTION:When liquid or powdery granule is contacted with a gas with a plane as a boundary, a heater, whose heating value is uniform in the longitudinal direction, is vertically arranged with respect to the boundary. When the heater is not heated, the temperature of the heater is determined in such a way that temperature distribution is determined by an external temperature field as shown by broken lines 3 and 4. There are cases, where the entire heater shows the uniform temperature distribution as the broken line 3, and where the temperature is changed as the broken line 4. Under this state, an appropriate thermal quantity is outputted from the surface of the heater. The temperature distribution of the heater when a steady state is attained is shown by solid lines (a) and (b). Namely, the temperature rises by heating are given by (a-3) and (b-4). When the heat conductivities and the heat transfer rates of the materials in regions I and II are different, the temperature distribution of the heater is drastically changed in the vicinity of the interface. Then the temperature distribution of the heater is measured. The interface exists at the part where the temperature is changed. Thus the position of the interface is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 ３１　技術分野 本発明は液体または粉粒体が気体と接している面のレベ
ル、即ち渋面レベルを測定する方法および該方法を実施
するための装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 31. Technical Field The present invention relates to a method for measuring the level of a surface of a liquid or granular material in contact with gas, that is, a grimace level, and an apparatus for carrying out the method.

更に詳しくはヒータと測温素子を組合わせたセンサによ
って熱的に液体レベルや粉粒体の面レベルを測定する方
法およびその装置に関するものである。More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for thermally measuring a liquid level or a surface level of powder or granular material using a sensor that combines a heater and a temperature measuring element.

３．２　従来技ず［１：Ｊ 甲−面レベルを測定する方法としては、従来から多くの
方式があり、例えば直読式、浮子式、重量式、圧力式、
電気式（静電容量式他）、音波式、放射線式、マイクロ
ウェーブ式、回転体式、重錘式または振動片式等がある
が、その方式により、製造費が高い、放射線による汚染
の心配がある、厳密なキャリブレーションが必要である
、機械的に脆弱である、防爆構造に出来ない、容器の外
部からの４１１］定ができない等の欠点があった。3.2 Conventional techniques [1:J There have been many methods for measuring the instep level, such as direct reading method, float method, weight method, pressure method,
There are electrical types (capacitance type, etc.), sonic type, radiation type, microwave type, rotating body type, weight type, vibrating piece type, etc., but depending on the method, manufacturing costs are high and there are concerns about contamination by radiation. However, it has disadvantages such as requiring strict calibration, being mechanically fragile, not having an explosion-proof structure, and not being able to be determined from outside the container.

３．３　本発明の目的 本発明は上記の各種欠点のない帯面レベルを測定する方
法およびその装置を提供することを目的とするものであ
って、構造的には円筒状あるいは細長平板状のヒータと
ヒータ内部又は表面の長手方向の温度分布を測定するた
めの多枝式熱電対を配設し、さらに表面に電気絶縁、機
械的あるいは化学的保護のために被覆層を設けた極めて
簡単な構造のものである。3.3 Purpose of the present invention The purpose of the present invention is to provide a method and device for measuring the band surface level without the above-mentioned various drawbacks. This is an extremely simple system that is equipped with a heater and a multi-pronged thermocouple to measure the temperature distribution inside or on the heater's longitudinal direction, and a coating layer is provided on the surface for electrical insulation, mechanical or chemical protection. It is of structure.

本発明による渋面レベル測定方法および装置の特徴とし
ては （１）安価な素材でセンサが作れるため、製造価格が安
くなる。The features of the frown level measuring method and device according to the present invention are (1) The sensor can be made from inexpensive materials, so the manufacturing cost is low.

（２）加熱時の温度分布から渋面検知するので、放射線
などと異なり被測定物質への汚染の心配がない。(2) Since frowning is detected from the temperature distribution during heating, there is no need to worry about contamination of the substance to be measured, unlike with radiation.

（３）加熱時の温度分布からの検知方式であり、温度の
相対変化から渋面を検知するので、厳密なキャリブレー
ションは不要となる。(3) This is a detection method based on temperature distribution during heating, and grimaces are detected from relative changes in temperature, so strict calibration is not required.

（４）浮子式などのように■１動部分がないため機械的
にこわれることが少なくなる。(4) Unlike the float type, there is no moving part, so it is less likely to break mechanically.

（５）センサの被覆材にインコネルやステンレス被覆し
て用いることが可能であり、防爆構造とすることができ
る。(5) The sensor can be coated with Inconel or stainless steel to provide an explosion-proof structure.

（６）液体や粉粒体の内部に挿入して測定することも又
、その容器の外側表面に センサを貼着して渋面検出することも 可能である。(6) It is also possible to measure by inserting the sensor into a liquid or powder, or to detect frowning by attaching a sensor to the outer surface of the container.

等々が挙げられる。and so on.

３．４　本発明の原理と構成 ３．４．１　原　理 液体又は粉粒体の高さ面が平坦で、かつ、その平坦面に
接する物体の熱物性値（熱伝導率、熱伝達率（流体の場
合）など）がそれら液体又は粉粒体のそれと異なる場合
に、その境界面に垂直に配設された長い均質な加熱体（
円筒状ヒータ、線状ヒータ、平板状ヒータなど）の内部
あるいは表面の温度分布を想定すると、その温度分布は
その表面に接する物体の熱伝導率や熱伝達率によって定
ま測る。そして、加熱体の温度分布は境界面近傍で急激
な温度変化を生ずることが推定される。発明はこの占え
方にもとづいて液体又は粉粒体の面レベルを測定するよ
うにした置部レベルの測定方法およびその装置に関する
ものである。3.4 Principle and structure of the present invention 3.4.1 Principle The height surface of a liquid or granular material is flat, and the thermophysical property values (thermal conductivity, heat transfer coefficient) of an object in contact with the flat surface A long homogeneous heating body (
Assuming the temperature distribution inside or on the surface of a cylindrical heater, wire heater, flat heater, etc., the temperature distribution is determined by the thermal conductivity and heat transfer coefficient of the object in contact with the surface. It is estimated that the temperature distribution of the heating body causes a rapid temperature change near the boundary surface. The present invention relates to a method and apparatus for measuring the surface level of liquid or powder based on this method of prediction.

説明を具体化するために第１図のごとく液体又は粉粒体
と気体が平面を境界として相接しているときに長い加熱
体が境界に対して垂直に配置されている場合の加熱体の
内部あるいは表面の温度分布を考える。To make the explanation concrete, we will explain the heating body when a liquid or granular material and gas are in contact with each other with a plane boundary as a boundary, and a long heating body is placed perpendicular to the boundary, as shown in Figure 1. Consider the temperature distribution inside or on the surface.

第１図において、１−加熱体、２−境界面、（Ｉ）−液
体又は粉粒体領域、（ＴＩ）−気体領域である。In FIG. 1, 1-heating body, 2-boundary surface, (I)-liquid or powder region, and (TI)-gas region.

加熱体の発熱量は長さ方向にわたって一様になるように
製作されているものとする。It is assumed that the heating element is manufactured so that the amount of heat generated is uniform over its length.

加熱体が発熱しない状態ではたとえば、第２図の破線３
．４で示すように外部の温度場によって定まる温度分布
として加熱体の温度は定まる。加熱体全体が一様な温度
分布３で鼾、る場合もあれば、４のよう一１５温度変化
を有する場合も考えられる。For example, when the heating element does not generate heat, the broken line 3 in FIG.
．． As shown in 4, the temperature of the heating body is determined as a temperature distribution determined by the external temperature field. It is conceivable that the entire heating body may have a uniform temperature distribution (3), or it may have a temperature variation (4).

この状態から、次番乙加熱体表面から適当な熱量を発す
るようにする。パルス的に発熱させても、ステップ状に
発熱させても良い。From this state, the next step is to emit an appropriate amount of heat from the surface of the heating element. The heat may be generated in pulses or in steps.

なお、第２図において１−加熱体、２−境界面、ａ、ｂ
一温度分布の例である。In addition, in FIG. 2, 1-heating body, 2-boundary surface, a, b
This is an example of one temperature distribution.

理解を容易にするためにある時間から一定のステップ加
熱をするようにし、定常状ｆＥに達した時の加熱体の温
度分布・は同図（ａ）や（ｂ）のような分布が考えられ
る。すなわち、加熱によって温度」二Ａした分は同図の
（ａ−３）や（ｂ−４）で与えられ、領域（Ｉ）と（Ｉ
Ｉ）の物質の熱伝導率や熱伝達率が異なれば、境界面近
傍で加熱体の温度分布は急激な変化を呈する。逆にいえ
ば、加熱体の温度分布を測定し、急激な温度変化を与え
る部分に境界面が存在し、したがって領域（Ｉ）の高さ
く境界面）が知られる。To make it easier to understand, heating is performed in fixed steps starting from a certain time, and when the steady state fE is reached, the temperature distribution of the heating element can be considered as shown in Figures (a) and (b). . In other words, the temperature increased by 2A due to heating is given by (a-3) and (b-4) in the same figure, and the area (I) and (I
If the materials in I) have different thermal conductivities and heat transfer coefficients, the temperature distribution of the heating body will exhibit rapid changes near the interface. In other words, when the temperature distribution of the heating body is measured, a boundary surface exists in a portion where a sudden temperature change occurs, and therefore the high boundary surface of region (I) is known.

」−述において、境界面の位置を知るために、加熱体の
）Ｊｎ熟熱前加熱後の温度分布同志の差をとったのは、
たとえば第３図に示すように加熱前の温度分布がたまた
ま同図の破線のような分布であって、加熱した後の温度
分布が同図実線のように略一様となるａｆ能性があるこ
とを考慮したためである。すなわち、（Ｃ）の温度分布
の状態からはどこに境界面が存在するのか判定が難しい
。しかし、加熱前の温度分布（５）と加熱後の温度分布
（Ｃ）との差（ｃ−５）をとれば確かに温度変化は生ず
る。In order to find the position of the boundary surface, the difference in the temperature distribution of the heating body before and after heating was calculated as follows.
For example, as shown in Figure 3, there is an AF ability in which the temperature distribution before heating happens to be a distribution like the broken line in the same figure, and the temperature distribution after heating becomes approximately uniform as shown by the solid line in the figure. This is because we took this into consideration. That is, it is difficult to determine where the boundary surface exists from the state of the temperature distribution in (C). However, if the difference (c-5) between the temperature distribution before heating (5) and the temperature distribution after heating (C) is taken, a temperature change does occur.

この推定から本測定原理では必ず加熱していないときの
加熱体の温度分布と加熱後の加熱体の温度分布との差を
もって境界面の位置をめる方式を採用する。Based on this estimation, in this measurement principle, a method is always adopted in which the position of the boundary surface is determined by the difference between the temperature distribution of the heating element when it is not heated and the temperature distribution of the heating element after heating.

上述の説明は定常状態における加熱体の温度分布から領
域（Ｉ）の面レベルをめる方法についてであったが、定
常状態に達する前、すなわち過渡状態においても加熱体
の加熱前の温度とその過渡照点での温度との差をとるこ
とによって領域（Ｉ）の面レベルが知られる。この場合
、過渡状態の温度分布を決定する領域（Ｉ）と　（ＩＩ
　）の物体の熱物性値は熱拡散率が支配的であると考え
られる。また、過渡状態における測定力法として加熱体
からの発熱をパルス的にして実施することもできる。The above explanation was about the method of determining the surface level of region (I) from the temperature distribution of the heating element in a steady state, but even before reaching a steady state, that is, in a transient state, the temperature before heating the heating element and its By taking the difference from the temperature at the transient illumination point, the surface level of region (I) is known. In this case, the region (I) that determines the temperature distribution in the transient state and (II
) is considered to be dominated by thermal diffusivity. Further, as a measuring force method in a transient state, the heat generation from the heating body can be carried out in a pulsed manner.

次に本測定装置の用途の大半を占めると考えられる液面
の高さをめる場合、すなわち領域（Ｉ）の物体が石油や
炭化水素系有機液体、水溶液のような液体で、領域（Ｉ
Ｉ）の物体は空気や充填ガスなどの気体である場合の加
熱体の温度分布と液面との関係について説明する。Next, when measuring the height of the liquid level, which is considered to be the majority of uses of this measuring device, in other words, when the object in region (I) is a liquid such as petroleum, hydrocarbon-based organic liquid, or aqueous solution,
The relationship between the temperature distribution of the heating body and the liquid level when the object in I) is a gas such as air or filling gas will be explained.

加熱体が発熱している時の加熱体の温度分布は定常状態
、非定常状態いずれにおいても、領域（Ｉ）の液体は加
熱によって対流が生じ、第４図に示すように液体の表面
層で温度が上昇する。この現象は風呂を沸している時に
身近に経験することである。The temperature distribution of the heating element when the heating element is generating heat, whether in a steady state or an unsteady state, convection occurs in the liquid in region (I) due to heating, and as shown in Figure 4, the liquid surface layer Temperature rises. This phenomenon is often experienced when boiling a bath.

すなわち、加熱体の温度分布から境界面をめる場合、熱
伝導率の高い液体の内部（部分Ｃ）の温度分布は一様に
なるが、温度」−Ａ点Ａは必ず液体内部に生ずる。従っ
て、点Ａから境界面をめると６文だけ液晶の低い評価を
することになる。That is, when the boundary surface is subtracted from the temperature distribution of the heating body, the temperature distribution inside the liquid (portion C) with high thermal conductivity becomes uniform, but the temperature "-A point A always occurs inside the liquid. Therefore, if we consider the boundary surface from point A, we will give a low evaluation of the liquid crystal by 6 sentences.

これに対して、点Ｂから境界面をめることができれば正
しく評価できるが、点Ｂは温度変化の中の点であり、こ
の点を見出すことは難しいと思われる。この問題解決に
は加熱体からの発熱量を変えて、それぞれについて温度
分布をめ、その温度変化から数値解析する方法などが考
えられるが、液体や気体の熱物性値を知る必要が生ずる
。したがって、実用的には加熱体の温度変化が検知可能
な程度の 小さい温度上Ａで測定する ことがキーポイントである。On the other hand, if the boundary surface can be drawn from point B, accurate evaluation can be made, but since point B is a point in the temperature change, it is thought to be difficult to find this point. A possible solution to this problem would be to vary the amount of heat generated by the heating element, measure the temperature distribution for each, and perform numerical analysis based on the temperature changes, but this would require knowing the thermophysical properties of the liquid or gas. Therefore, in practical terms, the key point is to measure at a temperature A that is small enough to detect temperature changes in the heating element.

また、Ａ点からめる場合は必ず液面が低くなることを考
慮して、対象となる液体、加熱方法が定まった時には測
定した液面に補正値（６文）を加えることによって正し
い液面が知られる。In addition, considering that the liquid level will always be lower when measuring from point A, when the target liquid and heating method are determined, the correct liquid level can be determined by adding a correction value (6 sentences) to the measured liquid level. It will be done.

以上の対流による液面評価の誤差については、粉粒体の
荒面をめる場合においても粉粒体に気体（空気など）が
含まれるので同様の考Ｉｆｊが必要である。なお、液体
が強制対流（撹拌されている）状態では一ヒ述の対流の
影響は無視できるので、可能ならば液体を撹拌状態とし
て測定することも高精度測定につながる。Regarding the above-mentioned error in liquid level evaluation due to convection, similar considerations Ifj are required even when the rough surface of the powder or granule is included since the powder or granule contains gas (air, etc.). Note that when the liquid is in a forced convection (stirred) state, the effect of the convection mentioned above can be ignored, so if possible, measuring the liquid in a stirred state also leads to high precision measurement.

３．４．２　測定方法と装置の構造 」−述の原理を満足する測定方法と装置の構造、構成に
ついて記述する。3.4.2 “Measurement method and device structure” - Describe the measurement method and structure and configuration of the device that satisfy the above principles.

（１）用１熱体の形状 平板状細長ヒータ、円筒状ヒータ又は線状ヒータ等で均
熱加熱体あること。(1) Shape of the heating element: A uniform heating element such as a flat plate-like elongated heater, a cylindrical heater, or a linear heater.

（２）加熱体の数 １木の場合と複数本の場合がある。(2) Number of heating elements There are cases of one tree and cases of multiple trees.

φ１本の場合はその１本によって加熱前と加熱後の加熱
体の温度分布差をもとめる。In the case of one φ wire, the temperature distribution difference between the heating body before and after heating is determined using that one wire.

したがって、加熱は連続加熱とすることはできない。Therefore, heating cannot be continuous.

複数本の場合は少なくとも１本は加熱用として用い、少
なくとも１木は加熱体と同一構造に製作されてはいても
加熱しないで、非加熱状態の温度分布測定用として用い
る。したがって、加熱用加熱体からある程度の距離を離
して配置する。この場合には連続測定が可能となる。In the case of multiple pieces, at least one piece is used for heating, and at least one piece of wood is made to have the same structure as the heating element, but is not heated and is used for measuring temperature distribution in an unheated state. Therefore, it is placed at a certain distance from the heating element. In this case, continuous measurement is possible.

（３）加熱方法と測定法の関係 （ａ）定常状態測定　・・・・・・・・・・・・　定常
的に加熱（ｂ）定常と過渡測定 のいずれも可　・・・・・・・・・・・・　ステ・ンプ
加熱（ｃ）過渡状態４１１定　・・・・・・・・・・・
・　パルス加熱（４）センサの設置方法 （ａ）容器内部にセンサを挿入・固定して測定する。(3) Relationship between heating method and measurement method (a) Steady state measurement ・・・・・・・・・・・・ Heating steadily (b) Both steady and transient measurement possible ・・・・・・・・・・・・・・・ Step heating (c) Transient state 411 constant ・・・・・・・・・・・・
- Pulse heating (4) Sensor installation method (a) Insert and fix the sensor inside the container and measure.

（ｂ）容器の外表面にセンサを貼着して測定する。(b) Measure by attaching a sensor to the outer surface of the container.

（Ｃ）センサは垂直設置又は水平設置いずれも可である
。(C) The sensor can be installed either vertically or horizontally.

（５）測定対象 液面のみならず粉粒体など荒面の測定ができる。(5) Measurement target It can measure not only liquid levels but also rough surfaces such as powder and granular materials.

液　体・・・水、水溶液、アルコール、有機高分子系液
体、有機モノマー、 酸・アルカリ液など 粉・粒体・・・穀物、アルミナ粉などのセラミックス粉
、セメント、砂など の建築用粉体、粒体相栢など （６）ヒータと測温素子の配置 加熱体からの加熱による温度Ｊｕｌを測定する測温素子
は （ａ）加熱体の表面に設置（第５図（イ）、（ロ）。Liquids: Water, aqueous solutions, alcohol, organic polymer liquids, organic monomers, acid/alkali liquids, etc. Powders/granules: Grains, ceramic powders such as alumina powder, construction powders such as cement, sand, etc. (6) Arrangement of heater and temperature measuring element The temperature measuring element that measures the temperature Jul due to heating from the heating element is (a) installed on the surface of the heating element (Fig. 5 (a), (ro)). ).

（ハ）） （ｂ）加熱体の内部に設置（第５図（ニ）、（ホ））（
Ｇ）加熱体と測温素子を兼ねる（第５図（へ））のいず
れの方法も採用できる。(c)) (b) Installed inside the heating element (Fig. 5 (d), (e))
G) Either method of serving as both a heating element and a temperature measuring element (FIG. 5 (f)) can be adopted.

第５図において、■−加熱体、６−１１１１温素−Ｔ、
７−ヒータ、８−ヒータ兼測温素子、８−平板状均熱ヒ
ータ、１〇−被覆材、１１−充填材、２４−断熱材（無
しの構造でもよい）、２５−センサである。In FIG. 5, ■-heating body, 6-1111 hot element-T,
7-heater, 8-heater/temperature measuring element, 8-flat plate-shaped soaking heater, 10-coating material, 11-filling material, 24-insulating material (a structure without it may be used), 25-sensor.

（７）測温素子 （ａ）多枝式熱電対方式・・・正側素線又は負側素線共
通 （ｂ）差動熱電対方式　・・・個々の部位を差動熱電対
又はザーモパイ ルで検出する。(7) Temperature measuring element (a) Multi-branched thermocouple system...Common positive side wire or negative side wire (b) Differential thermocouple method...Individual parts are connected using differential thermocouples or thermopiles To detect.

（ｃ）熱電対方式 （ｄ）測温１１℃抗体又はサーミスタ なお、（７）（ａ）の測温素子の方式では熱電対素線を
ヒータ線と兼用して、交流電源から一定発熱させ、測温
点の温度あるいは測温点間の温度差を直流電圧として検
出することが可能である。(c) Thermocouple method (d) Temperature measurement at 11°C Antibody or thermistor In the temperature measurement element method of (7) (a), the thermocouple wire is also used as a heater wire to generate a constant amount of heat from the AC power supply. It is possible to detect the temperature at a temperature measurement point or the temperature difference between temperature measurement points as a DC voltage.

（８）その他 センサ表面の塗装色（表面放射率） センサからの熱が気体中へ放散される時は対流伝熱と放
射伝熱とによって伝達される。(8) Other paint colors on the sensor surface (surface emissivity) When heat from the sensor is dissipated into the gas, it is transferred by convection heat transfer and radiant heat transfer.

センサ表面の放射率を小（たとえば金属光沢、鏡面仕上
げ面など）としておくと、センサからの発熱敏が小さく
ても、気体側に存在する部位のセンサの温度上昇は大き
くなり、前述の急激な温度変化から液面または粉粒体面
を検知する場合に有利となる。ただし長期間使用する場
合にはセンサ表面の汚れが発生し、その放射率は大きく
なることが想定されるので、測定対象に応じてこの放射
率小とするセンサ表面の処理（塗装や鏡面仕−１−１げ
や酸化による発色など）を考慮する必要がある。If the emissivity of the sensor surface is kept low (for example, metallic luster, mirror finished surface, etc.), even if the sensitivity to heat generation from the sensor is small, the temperature rise of the sensor on the gas side will be large, resulting in the rapid increase mentioned above. This is advantageous when detecting the liquid level or powder surface based on temperature changes. However, if the sensor surface is used for a long period of time, it is assumed that the sensor surface will become dirty and its emissivity will increase. 1-1).

また、」；述の点を踏まえ、汚れによって放射率か必ず
犬きくなることから、逆にセンサ表面を放射率εが大（
たとえばε＝０．９〜０．９５）となるように予め塗装
、酸化処理等行なっておくことも長期間の安定４１す定
１．からは必要である。Also, based on the points mentioned above, since the emissivity will always be lower due to dirt, conversely, if the sensor surface has a large emissivity ε (
For example, applying coating, oxidation treatment, etc. in advance so that ε=0.9 to 0.95) will ensure long-term stability411. It is necessary from

３．４．３実施例 本発明の方法および装置を、その−実施び１様によって
、以下詳説する。3.4.3 EXAMPLES The method and apparatus of the present invention will now be described in detail in accordance with one embodiment thereof.

使用したセンサ（加熱体）はｌ１７−板状である。The sensor (heating body) used was in the form of a l17-plate.

′Ａｌｌ＋温方式は熱方式素線１木を共通線とし、対を
なす熱電対線多数本を一定間隔で溶接した多枝式熱電対
を用いた。使用したセンサは２ケであり、１ケは参照用
として用いる。使用したセンサの構造を第６図に示す。The 'All + temperature method uses a single thermal wire as a common line, and uses a multi-branched thermocouple in which many pairs of thermocouple wires are welded at regular intervals. Two sensors were used, and one was used as a reference. The structure of the sensor used is shown in FIG.

第６図において、１２−クロメルリボン線、１３−コン
スタンクンリボン線、１４−接点、１５−均熱用アルミ
板、１６−ポリイミド粘着シート、１７−面ヒータであ
る。In FIG. 6, 12-chromel ribbon wire, 13-constant ribbon wire, 14-contact, 15-heat soaking aluminum plate, 16-polyimide adhesive sheet, and 17-plane heater.

次にセンサ２ケのうち一方を加熱用、他方を参照用（加
熱しないで、温度分布を検出するセンサ）とし、各熱電
対接点が加熱用、参照用各々同レベルとなるように、そ
して両センサの距離は約５０ｍｍの間隙となるように配
置した。この距離は余り近づけると加熱による温度上昇
の影響が参照側の温度分布に生ずるので注意を要するが
、３０ｍｍ〜２００ｍｍ程度が適当と思われる。Next, use one of the two sensors for heating and the other for reference (a sensor that detects temperature distribution without heating), and make sure that the thermocouple contacts are at the same level for both heating and reference. The sensors were arranged with a gap of approximately 50 mm. If this distance is too close, the influence of temperature rise due to heating will occur on the temperature distribution on the reference side, so care must be taken, but approximately 30 mm to 200 mm is considered appropriate.

実験状態の概略？第７図に示す。Outline of experimental conditions? It is shown in FIG.

第７図において、１８−固定具、１８−プラスチックス
製容器、２〇−参照用センサ、２１−加熱用センサであ
る。In FIG. 7, 18-fixture, 18-plastic container, 20-reference sensor, and 21-heating sensor.

レベル検知用の対象物質としては一例として液　体　・
・・　水道水 粉粒体　・・・　アルミナ粉 を選択し使用した。An example of a target substance for level detection is liquid.
・・Tap water powder ・・Alumina powder was selected and used.

温度の検出器としては昭和電工四部ＭＣ−Ｌデータロギ
ングメータを、また加熱電源としては直流安定化電源を
使用した（第６図（Ｂ）参照）。A Showa Denko Shibu MC-L data logging meter was used as a temperature detector, and a stabilized DC power source was used as a heating power source (see FIG. 6(B)).

温度分布の測定に際してはデータロギングメータの計測
精度が極めて良い（（ｆ、１’０）ので、接点ｌをもっ
てＣＲＣ熱電対、接点２・・・接点９をもつＣＲＣ熱電
対として各々計測し、温度分布をめる。なお、温度分布
の計測方法として、接点ｌの温度をめ、あとは接点ｌと
２、接点２と３、・・・各々の温度差を差動熱電対とし
て取扱ってめても良い。When measuring temperature distribution, the measurement accuracy of the data logging meter is extremely good ((f, 1'0), so we measured the temperature using a CRC thermocouple with contact 1, a CRC thermocouple with contacts 2...9, Calculate the distribution.The method of measuring the temperature distribution is to measure the temperature at contact L, and then treat the temperature difference between contacts L and 2, contacts 2 and 3, etc. as a differential thermocouple. Also good.

この装置を用いて水のレベルの７１１１１定を実施した
。測温点間の間隙の大きさと測定される水位との関係、
すなわち検出誤差を調べる１」的から、水位をかえて実
験１〜実験４として測定した。これらを第８図〜第１１
図として示す。Using this device, 71111 measurements of the water level were carried out. The relationship between the size of the gap between temperature measurement points and the measured water level,
That is, experiments 1 to 4 were carried out by changing the water level from the purpose of ``1'' to investigate the detection error. These are shown in Figures 8 to 11.
Shown as a diagram.

第８〜１１図において、４８〜１５Ｓは接点番号、２〇
−参照用センサ、２１−加熱用センサである。In FIGS. 8-11, 48-15S are contact numbers, 20-reference sensor, 21-heating sensor.

ヒータへの投入電力は１２Ｗであり、センサの両面へ放
熱されるので、単位面積当りの熱流密度は約２？ＯＷ／
ｍ’として実験した。The power input to the heater is 12W, and the heat is radiated to both sides of the sensor, so the heat flow density per unit area is approximately 2? OW/
The experiment was conducted as m'.

（イ）実験ｌによって得られた結果を第１２図に示す。(b) The results obtained in Experiment 1 are shown in FIG. 12.

第１２図の結果において、曲線ｌは加熱側センサから発
熱していない状態において加熱側センサの接点温度とそ
の接点と同レベルの参照側の接点の温度（たとえばｌと
１０．５と１４など）との差を示す。本来０°Ｃとなる
べきところ±０．５°Ｃ程度のバラツキがある。この原
因は水や空気の温度むらや、熱電対の熱起電力差（熱電
対素線のバラツキ）、検出器（データロギングメータ）
の入力接点（冷接点）の温度が１−でないことなどによ
るものと考えられる。In the results shown in Figure 12, curve 1 represents the contact temperature of the heating side sensor and the temperature of the reference side contact at the same level as that contact (for example, 1, 10.5, 14, etc.) when no heat is generated from the heating side sensor. shows the difference between There is a variation of about ±0.5°C where it should be 0°C. The causes of this are temperature fluctuations in water and air, thermoelectromotive force differences between thermocouples (variations in thermocouple wires), and detectors (data logging meters).
This is thought to be due to the fact that the temperature of the input contact (cold contact) is not 1-.

曲線２は加熱側から発熱（１２Ｗ）させたときの加熱側
の表面温度分布及び参照側（発熱していない）の表面温
度を示す。Curve 2 shows the surface temperature distribution on the heating side when heat is generated (12 W) from the heating side and the surface temperature on the reference side (not generating heat).

曲線３は曲線２に対して（加熱側温度−参照側温度）を
めた曲線である。これらの曲線から水位をめる方法につ
いて以下に述べる。Curve 3 is a curve obtained by subtracting (heating side temperature - reference side temperature) from curve 2. The method for calculating the water level from these curves is described below.

（＋）曲線３から水位をめるには接点６゜７．８．９の
温度が略一定であることから、接点６の近傍に水位のあ
ることがわがる。To determine the water level from the (+) curve 3, it can be seen that the water level is near the contact point 6 because the temperature at the contact point 6°7.8.9 is approximately constant.

（ｉｉ）さらに、精密にめるためには曲線３の接点３，
４．５の温度上Ａ度ΔＴと高さく仮の高さＸで代用する
）の関係を例えば△Ｔ＝ａｘ２＋ｂＸ＋Ｃ（１） で近似し、ΔＴが接点６，７，８．９の位置の平均値（
第１２図ではΔＴ　＝　１．２℃）となるＸの値をめる
。(ii) Furthermore, in order to accurately fit the tangent point 3 of the curve 3,
For example, approximate the relationship between temperature A degrees ΔT in 4.5 and the temporary height X as follows: ΔT = ax2 + b value(
In Fig. 12, calculate the value of X such that ΔT = 1.2°C).

第１２図の曲線３からＸと△Ｔの関係を読みとり、（１
）式に代入してａ、ｂ、　ｃをめると △Ｔ＝−１，０４ｘ２　＋７．７？ｘ＋１．０！１ｍ　
（２）となり、△Ｔ　＝　１．２℃の時のＸの（ＦＩｌ
＋をめると ｘ　＝　０．０１４ を得る。すなわち接点６の位置から０．０１４Ｘ　４０
＋ｎ＋ｎ：　０．８ｍｍ上に水位のあることが測定　（
される。なお、近似式は２次式でなく３次式などを用い
ても良い。Read the relationship between X and △T from curve 3 in Figure 12, and (1
) and substituting a, b, and c, △T=-1,04x2 +7.7? x+1.0!1m
(2), and (FIl of X when △T = 1.2℃
Subtracting + gives x = 0.014. That is, from the position of contact 6 0.014X 40
+n+n: It was measured that the water level was 0.8mm above (
be done. Note that the approximate expression may be a cubic expression instead of a quadratic expression.

（ｉｉｉ）次に、さらに厳密をめるため番とは曲線ｌの
０温度レベルのバラツキの補正を行なう。すなわち（曲
線３−曲線ｌ）によって補正された温度上昇度ΔＴを用
いて上述（ｉｉ）テ述べた手法によって水位をめる。(iii) Next, in order to make the calculation even more precise, the variation in the 0 temperature level of the curve 1 is corrected. That is, the water level is determined by the method described in (ii) above using the temperature rise degree ΔT corrected by (curve 3 - curve l).

（ＩＶ）　請求メルト原理３．４．１　（７）第４図て
説明したように実際の水位より低し）水位となる。この
事が第１２図で実際に示された。この補正力法としては
水位が接点と同レベルにあるときの誤差を予めめておい
て、そのイ＋ｒｉで補正するか（予４１１ｉ実験が必要
となる）、又は見当とルて接点間のスノ々ン（４０＋ｎ
ｍ）の半分値を（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）でめた値に加
えることなどが考えられる。この点については実験２〜
実験４の結果も含め後で説明する。(IV) Billing Melt Principle 3.4.1 (7) As explained in Figure 4, the water level will be lower than the actual water level. This is actually shown in Figure 12. As for this correction force method, the error when the water level is at the same level as the contact point is determined in advance, and the error is corrected using that i+ri (preliminary 411i experiment is required). (40+n)
It is conceivable to add half the value of m) to the value determined by (i), (ii), and (iii). Regarding this point, Experiment 2~
This will be explained later, including the results of Experiment 4.

口）実験２によって得られた結果を第１３図に示す。水
位が接点５と６（参照側接点では１４と１５）の間にあ
って、接点６の上３０ｍｍに位置する場合の実験結果で
ある。加熱後定常状態となった５つのデータ（曲線３）
は良く一致した結果を与えている。これらの結果をもと
に２次式近似△Ｔ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃから実験ｌの場合
と同様に、定数ａ、ｂ、ｃを定め、△Ｔ＝１℃を与える
Ｘをめるとｘ　＝　０．０３を得る。すなわち、測定レ
ベルは接点６の−１−１ｍｍの位置となり、実際よりも
２９ｍｍ低い位置を指示する。Figure 13 shows the results obtained in Experiment 2. These are experimental results when the water level is between contacts 5 and 6 (14 and 15 for the reference side contacts) and is located 30 mm above contact 6. Five data that reached steady state after heating (curve 3)
gives results that are in good agreement. Based on these results, constants a, b, and c are determined from the quadratic approximation △T=ax2+bx+c in the same way as in Experiment 1, and when X is calculated to give △T=1°C, x = 0.03. get. That is, the measurement level is at a position of -1-1 mm of the contact point 6, indicating a position 29 mm lower than the actual position.

なお、上述の誤差は接点間隔がもつと狭くなれば水位の
存在する近傍での１１よ度分１１ｊが明瞭になり、従っ
て小さい誤差での測定がＨｆ能となる。In addition, as for the above-mentioned error, if the distance between the contact points becomes narrower, the 11 degrees 11j in the vicinity of the water level becomes clearer, and therefore measurement with a small error becomes Hf performance.

（ハ）次に、実験３において得られた結果を第１４図に
示す。水位が接点５　（１４）と同レベルであって、空
気と水の温度が略等しい状態で測定した結果である。実
験１，２と同様にΔＴとＸの関係を２次式近似して水位
をめると接点６の上２７ｍｍの位置として評価される。(c) Next, the results obtained in Experiment 3 are shown in FIG. This is the result of measurement when the water level is at the same level as contact point 5 (14) and the air and water temperatures are approximately equal. As in Experiments 1 and 2, when the relationship between ΔT and

すなわち、接点と水位が同レベルのとき、測定レベルは
水中下１３ｍｍとなることがわかった。That is, it was found that when the contact point and the water level were at the same level, the measurement level was 13 mm below the water.

この誤差はセンサからの発熱量、液体、気体の熱物性値
によって定まるので、測定対象（液体と気体）が定まれ
ば、発熱量と測定される水中下の距離とを予めめておけ
ば、補正値として利用できる。This error is determined by the calorific value from the sensor and the thermophysical property values of the liquid and gas, so once the measurement target (liquid and gas) is determined, the calorific value and the distance underwater to be measured can be determined in advance. Can be used as a correction value.

（ニ）さらに、実験４においては加熱前の液体、気体が
一様温度ではなく、例えば液体温度が低く、気体温度が
高い状態で液面を評価する場合の測定誤差を評価する目
的で行なった実験である。第１５図に得られた結果を示
す。第１５図からめられる水位は水面下１８ｍｍとなり
、実験３の結果と良い一致を見る。(d) Furthermore, in Experiment 4, the temperature of the liquid and gas before heating was not uniform; for example, the purpose was to evaluate measurement errors when evaluating the liquid level when the liquid temperature was low and the gas temperature was high. It's an experiment. Figure 15 shows the results obtained. The water level determined from Figure 15 is 18 mm below the water surface, which is in good agreement with the results of Experiment 3.

以上の測定結果（誤差）をまとめて示すと以下の如くと
なる。The above measurement results (errors) are summarized as follows.

実験ｌでは測定レベルは実際の水位より一１！１１ｍｍ
　（水中下の意味） 実験２では測定レベルは実際の水位より一２８ｍｍ　（
水中下の意味） 実験３と４ではΔＩＩＩ定レベルは実際の水位より一１
３ｍｍ　、　−１８ｍｍ　（水中下の意味）そして、こ
の結果をまとめると以下の如く言える。In experiment 1, the measured level was 11!11 mm below the actual water level.
(Meaning of under water) In Experiment 2, the measurement level was -28 mm below the actual water level (
In Experiments 3 and 4, the ΔIII constant level was 11 times lower than the actual water level.
3mm, -18mm (meaning under water) And the results can be summarized as follows.

（ａ）この結果からまず、接点間隔が４０ｍｍである木
センサの場合にはその間隔の範囲以内の誤差でレベルが
まる。(a) From this result, first, in the case of a tree sensor with a contact interval of 40 mm, the level is determined by an error within the range of the interval.

（ｂ）第４図と−上述の結果から明らかなように、本熱
式レベル検出では必ず液面下のレベルＭ１定となること
を勘案して、接点と液体が同レベル時の誤差すなわち実
験３，４の結果の平均値１５ｍｍを補市値として使用す
ると 実験１では一１ｓ＋　１５＝　−４＋ｎ＋＋＋ノ誤差実
験２では−２８＋　１５＝　−１４＋ｎｍの誤差実験３
，４では−１３＋　１５＝　＋　２　ｍｍ　。(b) As is clear from Figure 4 and the above results, in this thermal type level detection, the level M1 below the liquid surface is always constant. Using the average value of 15 mm of the results of 3 and 4 as the compensation value, in Experiment 1 there is an error of -1 s + 15 = -4 + n + + + + + + + nm in Experiment 2, and in Experiment 3 there is an error of -28 + 15 = -14 + nm.
, 4 -13+15=+2 mm.

−１８＋　１５＝　−３ｉ＋ｍの誤差 となり、接点間隔の半分値２０ｍｍ以内の測定誤差でレ
ベルがめられる。The error is -18+15=-3i+m, and the level can be determined with a measurement error within 20 mm of the half value of the contact spacing.

次に粉粒体のレベルすなわち一￥面の検知実験として、
アルミナ粉（昭和電工■製Ａ−１品）を被試験材料とし
て選び、実験５．６を行なった。実験内容を第１８．．
１７図に示す。Next, as a detection experiment on the level of powder and granular material, that is, on one plane,
Alumina powder (Product A-1 manufactured by Showa Denko ■) was selected as the material to be tested, and Experiment 5.6 was conducted. Experiment details are shown in Section 18. ．．
It is shown in Figure 17.

第１６図、第１７図において４Ｓ−１７Ｓは接点番号、
２−境界面、２〇−参照用センサ、２１−加熱用センサ
、２２−空気、２３−アルミナ粉である。In Figures 16 and 17, 4S-17S are contact numbers,
2-boundary surface, 20-reference sensor, 21-heating sensor, 22-air, 23-alumina powder.

ヒータへの投入電力は２？Ｗであり、センサの両面へ放
熱されるので、単位面積当りの熱流密度は約８００Ｗ　
／　ｍ’である。Is the power input to the heater 2? W, and the heat is radiated to both sides of the sensor, so the heat flow density per unit area is approximately 800W.
/ m'.

（ホ）実験５によって得られた結果を第１８図に示す。(e) The results obtained in Experiment 5 are shown in FIG.

第１８図は発熱後充分時間が経過して定常状態となった
時の１つのデータを示す。FIG. 18 shows one piece of data when a steady state is reached after a sufficient period of time has elapsed after heat generation.

曲線ｌは加熱側のセンサから発熱していない状態におい
て、加熱側センサの接点温度から、その接点と同レベル
にある参照側の接点温度（例えば５Ｓと１４８の組合わ
せ）を引いた値を示す。本来０　’Ｃとなるべきところ
±０．５℃程度のバラツキがある。Curve l shows the value obtained by subtracting the reference side contact temperature (for example, a combination of 5S and 148) that is at the same level as the contact point from the contact temperature of the heating side sensor when no heat is generated from the heating side sensor. . There is a variation of about ±0.5°C where it should be 0'C.

曲線２は加熱側から発熱している（２７Ｗ）ときの加熱
側の温度分布と参照側（発熱していない）の温度分布を
各々示す。Curve 2 shows the temperature distribution on the heating side when heat is being generated from the heating side (27 W) and the temperature distribution on the reference side (not generating heat), respectively.

曲線３は曲線２に対して（加熱側温度−参照側温度）を
めた曲線であり、 さらに曲線４は（曲線３−曲線ｌ）。Curve 3 is a curve obtained by subtracting (heating side temperature - reference side temperature) from curve 2, and curve 4 is (curve 3 - curve l).

すなわち、（加熱側から発熱時の（加熱側の温度−参照
側の温度））−（加熱側から発熱していない時の（加熱
側の温度−参照側の温度））　、　（３） の温度分布を示す。In other words, (when heat is generated from the heating side (temperature on the heating side - temperature on the reference side)) - (when no heat is generated from the heating side (temperature on the heating side - temperature on the reference side)), (3) Temperature Show the distribution.

（３）式において、加熱側から発熱している時も発熱し
ていないときも、参照側の温度分布が変わらないときは
、結果として加熱側の「発熱時と発熱前」の温度差をケ
、えることとなり、参照用センサを設置する意味がなく
なるが、加熱を始めて一定状態となるまでに室温の変化
によって、発熱していない参ｌＩＱ側温四も変化し、あ
るいは加熱側センサの発熱の影響が参照側センサの温度
分布に若干及ぶことが考えられ、従って（３）式による
０温度レベルの補正が有効となることがわかった。In equation (3), if the temperature distribution on the reference side does not change whether heat is being generated from the heating side or not, then as a result, the temperature difference between “when heating and before heating” on the heating side can be calculated. , and there is no point in installing a reference sensor, but the temperature on the IQ side, which is not generating heat, may change due to changes in the room temperature until it reaches a constant state after heating starts, or the temperature on the IQ side, which is not generating heat, may change, or the temperature on the heating side sensor may change. It is considered that the temperature distribution of the reference side sensor is slightly affected, and therefore, it has been found that the correction of the 0 temperature level using equation (3) is effective.

第１８図の結果からアルミナのレベルは接点５Ｓか接点
ＢＳ、あるいはその間にあることが推定できる。実際の
アルミナ面と得られた曲線３、曲！１４の温度分布とを
対比して検討すると、前述したアルミナ粉の中に存在す
る空気の対流によるアルミナ面近傍における影響が考え
られる。From the results shown in FIG. 18, it can be estimated that the alumina level is at contact 5S, contact BS, or somewhere between. Actual alumina surface and the obtained curve 3, the song! When compared with the temperature distribution of No. 14, it is considered that the effect near the alumina surface is due to the convection of air existing in the alumina powder as described above.

ここでは、接点位置［（Ｓ、？Ｓ、８Ｓ、！３Ｓの曲線
と接点位置４Ｓ、５Ｓとの直線の交点としてアルミナ面
位をめると実際のアルミナ面より５〜１ｏＩＩｌｌＩｌ
上の位置にあるようにまる。Here, if the alumina surface position is taken as the intersection of the straight line between the contact position [(S, ?S, 8S, !3S) and the contact position 4S, 5S, it will be 5 to 1 oIIllllIl from the actual alumina surface.
It will fit in the upper position.

（へ）実験６によって得・られた結果を第１９図に示　
。(f) The results obtained from Experiment 6 are shown in Figure 19.
.

すａ　Ｊｒ７ｎ度分布から推定するとアルミナ面は接点
６Ｓと接点７Ｓの間に存在することがわかる。Estimating from the Su Jr7n degree distribution, it can be seen that the alumina surface exists between the contact points 6S and 7S.

そして、更に第１８図における結果、すなわち空気側の
温度分布より１〜２°Ｃ高めの位置にアルミナ面の存在
することが予めわかっていれば、実際のアルミナ面に比
して請求まるアルミナ面は１０〜１５ｍｍ上の位置とし
て測定される。Furthermore, if it is known in advance that the alumina surface exists at a position 1 to 2 °C higher than the temperature distribution on the air side, the result shown in Fig. 18, the alumina surface that will be claimed compared to the actual alumina surface. is measured as a position 10-15 mm above.

以」−２つの実験からアルミナのような粉体においても
、接点間隔が４０ｍｍである木センサを用いることによ
って、そのレベルは±１５ｍｍ以内の誤差でまることが
わかった。From two experiments, it was found that even for powders such as alumina, by using a wood sensor with a contact spacing of 40 mm, the level could be adjusted to within ±15 mm.

３．５　本発明の効果 特許請求の範囲に記載の内容を要旨とする本発明により
新しい原理に基づき、種々の特長を有する川面レベルの
測定方法とその装置を提供することができる。3.5 Effects of the Invention According to the present invention, which is summarized in the claims, it is possible to provide a river surface level measuring method and apparatus having various features based on a new principle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は加熱体の温度
分布の説明図、第３図は加熱１ｊｕ後の加熱体の温度分
布の想定図、第４図は加熱体の渦電分布と液面との関係
図、第５図はセンサの構造例示図、第６図はセンサの構
造と測定回路図、第７図は実施例実験装置の概要図、第
８図〜第１１図は実験１〜４の説明図、第１２図は実験
１の鮎果説すノ図、第１３図は実験２の結果説明図、第
１４図は実験３の結果段＋１ＪｒＪ図、第１５図は実験
４の結果説明図、第１６図は実験５の実験法説明図、第
１７図は実験６の実験法説明図、第１８図は実験５の結
果説明図、第１８図は実験６の結果説明図である。 ■−加熱体、２−境界面、３，４．５一温度分布、６−
測温素子、７−ヒータ、８〜ヒタ兼測温素子、８−平板
状均熱ヒータ、１〇−被覆材、１１−充填材、１２−ク
ロメルリボン線、１３−コンスタンタンリボン線、′１
４−接点、１５−均熱用アルミ板、１Ｂ−ポリイミド粘
着シート、１７−面ヒータ、１８−固定具、１９−プラ
スチンクス製容ｚ：（，２〇−参照用センサ、２１−加
熱用センサ、２２−空気、２３−アルミナ粉、２４−断
熱材、２５−センサ、０３−１？Ｓ−接点、（Ｉ）−液
体又は粉粒体領域、　（ＩＩ）−気体領域、ａ、ｂおよ
びＣ一温度分布の例 特許出願人　昭和電工株式会社 代　理　人　弁理士　菊地精− 第３図 第４図 第５図 ＣＨチャンネル 第１４図 Δ丁　温　度　上　昇　０Ｃ 温度（０Ｃ） 撰愚息− 第１６図 ２１２０ 第１７図 Δ丁〉黒度上昇０Ｃ 援白租号Fig. 1 is a detailed explanatory diagram of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the temperature distribution of the heating element, Fig. 3 is a hypothetical diagram of the temperature distribution of the heating element after 1 ju of heating, and Fig. 4 is a vortex of the heating element. A diagram of the relationship between electric distribution and liquid level, Figure 5 is an illustration of the sensor structure, Figure 6 is the sensor structure and measurement circuit diagram, Figure 7 is a schematic diagram of the experimental apparatus, and Figures 8 to 11. The figures are explanatory diagrams of Experiments 1 to 4, Figure 12 is a diagram of the sweet fruit theory of Experiment 1, Figure 13 is an explanatory diagram of the results of Experiment 2, Figure 14 is a diagram of the results of Experiment 3 + 1 JrJ, and Figure 15 is an explanatory diagram of the results of Experiment 4, Figure 16 is an explanatory diagram of the experimental method of Experiment 5, Figure 17 is an explanatory diagram of the experimental method of Experiment 6, Figure 18 is an explanatory diagram of the results of Experiment 5, and Figure 18 is an explanatory diagram of the experimental method of Experiment 6. It is a result explanatory diagram. ■-Heating body, 2-Boundary surface, 3, 4.5-Temperature distribution, 6-
Temperature measuring element, 7-heater, 8-heater/temperature measuring element, 8-flat plate-shaped heater, 10-coating material, 11-filling material, 12-chromel ribbon wire, 13-constantan ribbon wire, '1
4-Contact, 15-Aluminum plate for soaking heat, 1B-Polyimide adhesive sheet, 17-Surface heater, 18-Fixing tool, 19-Plastic size Z: (, 20-Reference sensor, 21-For heating Sensor, 22-Air, 23-Alumina powder, 24-Insulating material, 25-Sensor, 03-1?S-Contact, (I)-Liquid or powder region, (II)-Gas region, a, b and Example of C-Temperature Distribution Patent Applicant Showa Denko Co., Ltd. Agent Patent Attorney Sei Kikuchi - Figure 3 Figure 4 Figure 5 CH Channel Figure 14 ΔT Temperature Rise 0C Temperature (0C) Selected Bad Son Fig. 16 2120 Fig. 17 ∆ D〉 Blackness increase 0C

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、液体または粉粒体が気体と接している面のレベル、
即ち母面レベルを測定する方法におりλで、母面レベル
に垂直に配置（液体にまたは粉粒体に直接挿入されてい
る場合と液体、粉粒体の容器の該表面に貼着される場合
とを含む）された１本の均熱加熱体からパルス的、ある
いはステップ的に一定熱量が放熱されているときの該均
熱加熱体の長手方向の温度分布（表面温度分布又は均熱
加熱体内部の温度分布）と、該均熱加熱体から発熱して
いないときの該加熱体の温度分布とを測定し、両者の同
レベル同志の温度差をめることによって、−産熱量で放
熱することによる該加熱体の実質的な温度」二昇度の垂
直方向の温度分布をめ、その温度分布の変化から母面レ
ベルを測定する方法 ２、液体または粉粒体が気体と接している面のレベル、
即ち母面レベルを測定する方法において、母面レベルに
垂直に細長い複数本の均熱加熱体を一定間隔に配置（液
体、粉粒体中に直接挿入されている場合と液体、粉粒体
の容器の該表面に貼着される場合とを含む）し、少なく
とも１木の加熱体を発熱用、少なくとも１本の加熱体を
参照用として選ひ、前記発熱用の加熱体からパルス的、
ステップ的あるいは連続的に一定熱量を発熱させ他方参
照用の加熱体からは発熱させないで、両者の同レベル同
志の温度差をめることによって、−産熱量で発熱したこ
とによる発熱用加熱体の実質的な温度上昇度の長手方向
の温度分布をめ、その温度分布の変化から母面レベルを
測定する方法 ３、細長い円筒状、平板状または線状の均熱加熱体とそ
の表面または内部の長手方向の温度分布を測定するため
の多枝式熱電対と、その両者を囲焼してなる被覆材とか
らなる優面検出素子４、多枝式熱電対の共通素線が均熱
加熱体を兼ねる特許請求の範囲第３項記載の渋面レベル
検出素子 ５、細長い円筒状、平板状または線状の灼熱加熱体とそ
の表面または内部の長手方向の温度分布を測定するため
の多枝式熱電対と、その両者を囲坑してなる被覆材とか
らなる渋面検出素子と、均熱加熱体からの発熱用型１＋
ｉとしての直流安定化電源又は交流安定化電源と多枝式
熱電対の各温接点の温度あるいは温接点間の温度差を検
出するためのディジタル温度旧あるいはディジタル電圧
具１と均熱加熱体から一定発熱させたことによる実質的
な温度」−昇度の温度の１ｊを演算、表示する演算器と
を有することを特徴とする渋面レベル測定装置 ６、多枝式熱電対の共通素線が均熱加熱体を兼ねる特許
請求の範囲第３項記載の渋面レベル検出素子と均熱加熱
体からの発熱用電源としての直流安定化電源又は交流安
定化電源と多枝式熱電対の各温接点の温度あるいは温接
点間の温度差を検出するためのディジタル温度計あるい
はディジタル電圧計と均熱加熱体から一定発熱させたこ
とによる実質的な温度上昇度の温度分布を演算、表示す
る演算器とを有することを特徴とする渋面レベル測定装
置[Claims] 1. The level of the surface where the liquid or granular material is in contact with the gas;
That is, the method of measuring the matrix level is λ, which is placed perpendicular to the matrix level (when it is inserted directly into the liquid or powder, and when it is attached to the surface of the liquid or powder container) Temperature distribution in the longitudinal direction of the uniformly heated body (surface temperature distribution or uniformly heated By measuring the temperature distribution inside the body (temperature distribution inside the body) and the temperature distribution of the heating body when no heat is being generated from the uniform heating body, and calculating the temperature difference between the two at the same level, it is possible to calculate the heat dissipation by the amount of heat produced. Method 2: Determine the vertical temperature distribution of the heating body's substantial temperature by 2 degrees Celsius, and measure the surface level from the change in temperature distribution.Method 2: The liquid or granular material is in contact with the gas. surface level,
In other words, in the method of measuring the surface level, a plurality of elongated soaking heating elements are placed perpendicular to the surface level at regular intervals. (including the case where the heating element is attached to the surface of the container), at least one wooden heating element is selected for heat generation, and at least one heating element is selected for reference, and from the heating element for heating, pulsed,
By generating a constant amount of heat stepwise or continuously, without generating heat from the other reference heating element, and by determining the temperature difference between the two at the same level, the heating element for heating due to the heat generated by the - produced amount of heat can be Method 3: Measure the temperature distribution in the longitudinal direction of the actual temperature rise and measure the generatrices level from the change in temperature distribution. The superior detection element 4 consists of a multi-pronged thermocouple for measuring temperature distribution in the longitudinal direction and a covering material made by surrounding both of them, and the common wire of the multi-pronged thermocouple is a uniform heating element. The grimace level detection element 5 according to claim 3, which also serves as an elongated cylindrical, flat plate or linear scorching heating element and a multi-branched thermoelectric element for measuring the temperature distribution in the longitudinal direction on the surface or inside thereof. and a covering material formed by enclosing both of them, and a type 1+ for generating heat from a uniform heating element.
A digital temperature sensor for detecting the temperature of each hot junction of a DC stabilized power supply or AC stabilized power supply as i, or the temperature difference between hot junctions, or from a digital voltage tool 1 and a uniform heating element. The grimace level measuring device 6 is characterized by having a calculating unit that calculates and displays the actual temperature due to constant heat generation - 1j of the temperature increase, and the common wire of the multi-branched thermocouple is uniform. Each hot junction of a DC stabilized power supply or an AC stabilized power supply as a power source for heat generation from the frowning level detection element and the soaking heating body according to claim 3, which also serves as a thermal heating body, and a multi-branched thermocouple. A digital thermometer or digital voltmeter for detecting the temperature or the temperature difference between hot junctions, and a calculator for calculating and displaying the temperature distribution of the actual temperature increase due to constant heat generation from the uniformly heated body. A frown level measuring device characterized by having