JPH02147928A - 超音波による温度分布測定方法及び装置 - Google Patents
超音波による温度分布測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPH02147928A JPH02147928A JP30241888A JP30241888A JPH02147928A JP H02147928 A JPH02147928 A JP H02147928A JP 30241888 A JP30241888 A JP 30241888A JP 30241888 A JP30241888 A JP 30241888A JP H02147928 A JPH02147928 A JP H02147928A
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- Japan
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- transducers
- circuit
- ultrasonic
- receiving
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、超音波により液体あるいは固体内の温度分布
を非接触で測定する超音波による温度分布測定方法及び
装置に関する６ ［従来技術］ 一般に、例えば円管内の温度分布を測定するには、熱電
対や抵抗温度計等の電気的温度計を円管内に装着し、そ
れぞれの場所で測定した値より、その間の温度勾配を推
定して温度分布を測定していた。
を非接触で測定する超音波による温度分布測定方法及び
装置に関する６ ［従来技術］ 一般に、例えば円管内の温度分布を測定するには、熱電
対や抵抗温度計等の電気的温度計を円管内に装着し、そ
れぞれの場所で測定した値より、その間の温度勾配を推
定して温度分布を測定していた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来の温度認定装置では１例
えば流体の中の温度測定素子を設置した場合には、流体
の流れが変化して元の流体の流れにおける温度分布が測
定されないという問題があり、また固体の温度を測定す
る場合には、固体の内部に複数の温度測定素子を挿入し
なければならず、それによって固体の温度分布が変化し
てしまつという問題があった。
えば流体の中の温度測定素子を設置した場合には、流体
の流れが変化して元の流体の流れにおける温度分布が測
定されないという問題があり、また固体の温度を測定す
る場合には、固体の内部に複数の温度測定素子を挿入し
なければならず、それによって固体の温度分布が変化し
てしまつという問題があった。
本発明は、複数の振動子を円管の周囲に装着し。
それぞれ送信振動子から送られた超音波を受信振動子で
受信し、これにより平均音速の分布から温度分布を測定
する超音波による温度分布測定方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。
受信し、これにより平均音速の分布から温度分布を測定
する超音波による温度分布測定方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記目的を達成するために１円管を挟んで少
なくとも対の超音波送信振動子及び受信振動子を配置し
、それぞれの対の振動子間の超音波の伝搬時間より平均
音速を測定し、かつ前記複数対の超音波送信振動子及び
受信振動子を回転しながら平均音速の分布を測定し、こ
の値から水温の分布を求める方法であり、また、円管を
挟んで対向した複数対の超音波送信振動子及び受信振動
子と、該複数対の超音波送信振動子及び受信振動子を順
次切り換えるスイッチング回路と、それぞれ対の超音波
送信振動子及び受信振動子の出力によって、対の超音波
送信振動子及び受信振動子間の超音波の伝搬時間より音
速を測る測定回路と、該測定回路によって測定された音
速をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、該フーリエ
変換出力を逆変換するフーリエ逆回路と、該フーリエ逆
変換回路の出力を記録または表示する回路とからなる装
置である。さらに、円管に無指向性の複数の振動子を装
着し、超音波を送信する振動子を順次切り換え、送信以
外の振動子は受信振動子として超音波を受信して平均音
速の分布を測定し、この値から水温の分布を求める方法
であり、また１円管の周囲に設けた複数の振動子と、該
複数振動子のいずれか１つを超音波送信振動子とし、そ
の他の振動子を受信振動子として順次切り換えるスイッ
チング回路と、前記送信振動子と受信振動子間の超音波
の伝搬時間より音速を測定する測定回路と、該測定回路
によって測定された音速の値をフーリエ変換するフーリ
エ変換回路と、該フーリエ変換出力を逆変換するフーリ
エ逆回路と、該フーリエ逆変換回路の出力を記録または
表示する回路とからなる装置である。
なくとも対の超音波送信振動子及び受信振動子を配置し
、それぞれの対の振動子間の超音波の伝搬時間より平均
音速を測定し、かつ前記複数対の超音波送信振動子及び
受信振動子を回転しながら平均音速の分布を測定し、こ
の値から水温の分布を求める方法であり、また、円管を
挟んで対向した複数対の超音波送信振動子及び受信振動
子と、該複数対の超音波送信振動子及び受信振動子を順
次切り換えるスイッチング回路と、それぞれ対の超音波
送信振動子及び受信振動子の出力によって、対の超音波
送信振動子及び受信振動子間の超音波の伝搬時間より音
速を測る測定回路と、該測定回路によって測定された音
速をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、該フーリエ
変換出力を逆変換するフーリエ逆回路と、該フーリエ逆
変換回路の出力を記録または表示する回路とからなる装
置である。さらに、円管に無指向性の複数の振動子を装
着し、超音波を送信する振動子を順次切り換え、送信以
外の振動子は受信振動子として超音波を受信して平均音
速の分布を測定し、この値から水温の分布を求める方法
であり、また１円管の周囲に設けた複数の振動子と、該
複数振動子のいずれか１つを超音波送信振動子とし、そ
の他の振動子を受信振動子として順次切り換えるスイッ
チング回路と、前記送信振動子と受信振動子間の超音波
の伝搬時間より音速を測定する測定回路と、該測定回路
によって測定された音速の値をフーリエ変換するフーリ
エ変換回路と、該フーリエ変換出力を逆変換するフーリ
エ逆回路と、該フーリエ逆変換回路の出力を記録または
表示する回路とからなる装置である。
［作用］
本発明によれば、超音波は液体の中で比較的減衰しにく
く、さらに超音波の伝搬速度は温度依存性を有するので
、円管の周囲に設けた対の振動子順次作動するか、また
は１つの振動子を送信用として順次作動することにより
、それぞれの振動子で超音波の伝搬時間の変化を測定し
、この測定値から温度分布を測定することができる。
く、さらに超音波の伝搬速度は温度依存性を有するので
、円管の周囲に設けた対の振動子順次作動するか、また
は１つの振動子を送信用として順次作動することにより
、それぞれの振動子で超音波の伝搬時間の変化を測定し
、この測定値から温度分布を測定することができる。
［実施例］
第１図を参照すると、本発明の実施例では、液体を通す
管体１の周囲にそれぞれ対の振動子２ａ、２ｂ、３ａ、
３ｂ、４ａ、４ｂが装着され、これらの振動子２ａ、２
ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは第２図に示すようにモー
タ５で回転するように構成されている。また、振動子２
ａ、３ａ、４ａは第１のスイッチ回路６を介して送信装
置７に接続され、振動子２ｂ、３ｂ、４ｂは第２のスイ
ッチ回路８を介して超音波の伝搬時間測定回路９に接続
されている。また、超音波の伝搬時間測定回路９の出力
はフーリエ変換回路１０に接続され、フーリエ変換回路
１０の出力はフーリエ逆変換回路１１に接続され、さら
に、フーリエ逆変換回路１］−の出力はプロッタ１２に
接続されている。なお、モータ５の回転及び第１、第２
のスイッチ回路６，８の切換えはＣＰＵ１３で制御され
ている。
管体１の周囲にそれぞれ対の振動子２ａ、２ｂ、３ａ、
３ｂ、４ａ、４ｂが装着され、これらの振動子２ａ、２
ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは第２図に示すようにモー
タ５で回転するように構成されている。また、振動子２
ａ、３ａ、４ａは第１のスイッチ回路６を介して送信装
置７に接続され、振動子２ｂ、３ｂ、４ｂは第２のスイ
ッチ回路８を介して超音波の伝搬時間測定回路９に接続
されている。また、超音波の伝搬時間測定回路９の出力
はフーリエ変換回路１０に接続され、フーリエ変換回路
１０の出力はフーリエ逆変換回路１１に接続され、さら
に、フーリエ逆変換回路１］−の出力はプロッタ１２に
接続されている。なお、モータ５の回転及び第１、第２
のスイッチ回路６，８の切換えはＣＰＵ１３で制御され
ている。
このように構成した本実施例では、第１のスイッチ回路
６を順次切換えて振動子２ａ、３ａ。
６を順次切換えて振動子２ａ、３ａ。
４ａに送信装置７から信号を送り、振動子２ａ、３ａ、
４ａから管体１内に超音波を出力すると、振動子２ｂ、
３ｂ、４ｂでそれぞれ超音波が受信され、電気４８号に
変換さ九る。それぞ九の電気信号は第２のスイッチ回路
８を介して超音波の伝搬時間測定回路９で距離の信号に
変換され、さらにそれらの信号はフーリエ変換回路１０
及びフーリエ逆変換回路１１でフーリエ変換及び逆変換
処理が行われ、それぞれの位置における温度がプロッタ
】２でプロットされる。
４ａから管体１内に超音波を出力すると、振動子２ｂ、
３ｂ、４ｂでそれぞれ超音波が受信され、電気４８号に
変換さ九る。それぞ九の電気信号は第２のスイッチ回路
８を介して超音波の伝搬時間測定回路９で距離の信号に
変換され、さらにそれらの信号はフーリエ変換回路１０
及びフーリエ逆変換回路１１でフーリエ変換及び逆変換
処理が行われ、それぞれの位置における温度がプロッタ
】２でプロットされる。
本実施例では、このように送信振動子２ａ、３ａ、４ａ
で送信した超音波をそれぞれの振動子２ｂ、３ｂ、４ｂ
で検出し、それらの超音波の伝搬時間からそれぞれの距
離の変化を検出し、これらの信号をフーリエ変換及び逆
変換することにより、温度の変化として検出できるので
、管体１内を流する流体の温度分布を測定することがで
きる。
で送信した超音波をそれぞれの振動子２ｂ、３ｂ、４ｂ
で検出し、それらの超音波の伝搬時間からそれぞれの距
離の変化を検出し、これらの信号をフーリエ変換及び逆
変換することにより、温度の変化として検出できるので
、管体１内を流する流体の温度分布を測定することがで
きる。
なお、管体１の代りに円筒状物体に振動子２ａ、２ｂ、
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂをそれぞれ非対称に対向させる
と、円筒状物体の内部の温度分布を測定することができ
る。
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂをそれぞれ非対称に対向させる
と、円筒状物体の内部の温度分布を測定することができ
る。
第３図を参照すると、本発明の他の実施例において、管
体１の内壁に無指向性の振動子１４１゜１４□、・・・
・、１４．が装着され、これらの振動子１４□〜１４．
はスイッチ回路１５に接続されている。また、スイッチ
回路１．５には、送信装置７及びＣＰＵ１３が接続され
、さらにスイッチ回路１５の出力は超音波の伝搬時間測
定回路９の出力にフーリエ変換回路１０、フーリエ逆変
換回路１１、プロッタ１２がそれぞれ順次接続されてい
る。
体１の内壁に無指向性の振動子１４１゜１４□、・・・
・、１４．が装着され、これらの振動子１４□〜１４．
はスイッチ回路１５に接続されている。また、スイッチ
回路１．５には、送信装置７及びＣＰＵ１３が接続され
、さらにスイッチ回路１５の出力は超音波の伝搬時間測
定回路９の出力にフーリエ変換回路１０、フーリエ逆変
換回路１１、プロッタ１２がそれぞれ順次接続されてい
る。
このように構成された本実施例では、１つの振動子、例
えば振動子１４１が選択され、それに送信装置７から信
号が送られると、振動子１４１は超音波を発射する。こ
の超音波は管体１の内壁に設けられた振動子】−４□〜
１４．でそれぞれ受信され、また受信された信号はスイ
ッチ回路１５を介してそれぞれ超音波の伝搬時間測定回
路９で速度の信号に変換さ九、さらに、それらの信号は
フーリエ変換回路１０及びフーリエ逆変換回路１１でフ
ーリエ変換及び逆変換処理が行われ、それぞれの位置に
おける温度がプロッタ１２でプロットされる。
えば振動子１４１が選択され、それに送信装置７から信
号が送られると、振動子１４１は超音波を発射する。こ
の超音波は管体１の内壁に設けられた振動子】−４□〜
１４．でそれぞれ受信され、また受信された信号はスイ
ッチ回路１５を介してそれぞれ超音波の伝搬時間測定回
路９で速度の信号に変換さ九、さらに、それらの信号は
フーリエ変換回路１０及びフーリエ逆変換回路１１でフ
ーリエ変換及び逆変換処理が行われ、それぞれの位置に
おける温度がプロッタ１２でプロットされる。
［発明の効果］
本発明は、以上のように構成されているので、管体内の
平均音速から平均水温が非接触で測定され、振動子で内
部流体の流れが変更されるようなことがなく、従来の接
触式の温度分布測定装置より精度良く測定できるという
利点がある。
平均音速から平均水温が非接触で測定され、振動子で内
部流体の流れが変更されるようなことがなく、従来の接
触式の温度分布測定装置より精度良く測定できるという
利点がある。
第１図は本発明の実施例の管体に振動子を装着した概略
構成図、第２図は本発明の実施例の構成図、第３図は本
発明の他の実施例の構成図である。 １・・・管体、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ。 ４ｂ・・・振動子、５・・・モータ、６・・・第】のス
イッチ回路、７・・・送信装置、８・・・第２のスイッ
チ回路、９・・・伝搬時間測定回路、１０・・・フーリ
エ変換回路、１１・・・フーリエ逆変換回路、１２・・
・プロッタ、１３・・・ＣＰＵ、１４□〜１４．・・・
振動子。
構成図、第２図は本発明の実施例の構成図、第３図は本
発明の他の実施例の構成図である。 １・・・管体、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ。 ４ｂ・・・振動子、５・・・モータ、６・・・第】のス
イッチ回路、７・・・送信装置、８・・・第２のスイッ
チ回路、９・・・伝搬時間測定回路、１０・・・フーリ
エ変換回路、１１・・・フーリエ逆変換回路、１２・・
・プロッタ、１３・・・ＣＰＵ、１４□〜１４．・・・
振動子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、円管を挟んで少なくとも対の超音波送信振動子及び
受信振動子を配置し、それぞれの対の振動子間の超音波
の伝搬時間より平均音速を測定し、かつ前記複数対の超
音波送信振動子及び受信振動子を回転しながら平均音速
の分布を測定し、この値から水温の分布を求めることを
特徴とする超音波による温度分布測定方法。 ２、円管を挟んで対向した複数対の超音波送信振動子及
び受信振動子と、該複数対の超音波送信振動子及び受信
振動子を順次切り換えるスイッチング回路と、それぞれ
対の超音波送信振動子及び受信振動子の出力によって、
対の超音波送信振動子及び受信振動子間の超音波の伝搬
時間より音速を測る測定回路と、該測定回路によって測
定された音速をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、
該フーリエ変換出力を逆変換するフーリエ逆回路と、該
フーリエ逆変換回路の出力を記録または表示する回路と
からなる超音波による温度分布測定装置。 ３、円管に無指向性の複数の振動子を装着し、超音波を
送信する振動子を順次切り換え、送信以外の振動子は受
信振動子として超音波を受信して平均音速の分布を測定
し、この値から水温の分布を求めることを特徴とする超
音波による温度分布測定方法。 ４、円管の周囲に設けた複数の振動子と、該複数振動子
のいずれか１つを超音波送信振動子とし、その他の振動
子を受信振動子として順次切り換えるスイッチング回路
と、前記送信振動子と受信振動子間の超音波の伝搬時間
より音速を測定する測定回路と、該測定回路によって測
定された音速の値をフーリエ変換するフーリエ変換回路
と、該フーリエ変換出力を逆変換するフーリエ逆回路と
、該フーリエ逆変換回路の出力を記録または表示する回
路とからなることを特徴とする超音波による温度分布測
定置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30241888A JP2632200B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 超音波による温度分布測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30241888A JP2632200B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 超音波による温度分布測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147928A true JPH02147928A (ja) | 1990-06-06 |
| JP2632200B2 JP2632200B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=17908678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30241888A Expired - Fee Related JP2632200B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 超音波による温度分布測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2632200B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6726359B2 (en) * | 2000-11-06 | 2004-04-27 | Siemens Building Technologies Ag | Apparatus and method of detecting the room temperature by means of sound waves |
| JP2011221021A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Krohne A.G. | 流量測定装置用の較正装置 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP30241888A patent/JP2632200B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6726359B2 (en) * | 2000-11-06 | 2004-04-27 | Siemens Building Technologies Ag | Apparatus and method of detecting the room temperature by means of sound waves |
| JP2011221021A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Krohne A.G. | 流量測定装置用の較正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2632200B2 (ja) | 1997-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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