JPH03100447A - 電気インピーダンス分布測定方法 - Google Patents
電気インピーダンス分布測定方法Info
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- JPH03100447A JPH03100447A JP23724289A JP23724289A JPH03100447A JP H03100447 A JPH03100447 A JP H03100447A JP 23724289 A JP23724289 A JP 23724289A JP 23724289 A JP23724289 A JP 23724289A JP H03100447 A JPH03100447 A JP H03100447A
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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〕
本発明は、原子炉やボイラーなどの気液二相流中のボイ
ド率分布測定、医療分野等での生体の断層撮影等に好適
な電気インピーダンス分布測定方法に関するものである
。
ド率分布測定、医療分野等での生体の断層撮影等に好適
な電気インピーダンス分布測定方法に関するものである
。
原子炉やボイラー等の気液二相流の気相体積割合である
ボイド率の検出、人体や動植物等の生体の断層撮影、各
種物体の中の空孔率分布測定、非破壊検査、液体中にあ
る物体の探索等を目的として、対象物体の電気インピー
ダンス、とくに電気伝導度の分布を測定して断層像を得
る電気インピーダンスＣＴ （ＣＴはＣｏｍｐｕｔｅｄ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙの略、断層像再構成の意）が開
発されつつある。このための電気インピーダンス分布測
定方法は、シーガー、ニー、デイ−等「エレクトリカル
インピーダンス イメージング」、アイイーイー プ
ロシーディング １３４巻、パートＡ、第２号（１９７
８）、２０５頁（Ｓｅａｇａｒ、Ａ、Ｄ、 ａｔ ａｌ
：Ｅｌａｃｔｒｉｃａｌ ＩｍｐｅｄａｎｃｅＩｍａｇ
ｉｎｇ、 ＩＥＥ Ｐｒｏｃ、ｖｏｌ、１３４．Ｐｔ、
Ａ、Ｎｏ、２ （１９７８）、ｐ。
ボイド率の検出、人体や動植物等の生体の断層撮影、各
種物体の中の空孔率分布測定、非破壊検査、液体中にあ
る物体の探索等を目的として、対象物体の電気インピー
ダンス、とくに電気伝導度の分布を測定して断層像を得
る電気インピーダンスＣＴ （ＣＴはＣｏｍｐｕｔｅｄ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙの略、断層像再構成の意）が開
発されつつある。このための電気インピーダンス分布測
定方法は、シーガー、ニー、デイ−等「エレクトリカル
インピーダンス イメージング」、アイイーイー プ
ロシーディング １３４巻、パートＡ、第２号（１９７
８）、２０５頁（Ｓｅａｇａｒ、Ａ、Ｄ、 ａｔ ａｌ
：Ｅｌａｃｔｒｉｃａｌ ＩｍｐｅｄａｎｃｅＩｍａｇ
ｉｎｇ、 ＩＥＥ Ｐｒｏｃ、ｖｏｌ、１３４．Ｐｔ、
Ａ、Ｎｏ、２ （１９７８）、ｐ。
２０５）に示されており１次のようなものである。
即ち、測定対象物体の外周に複数の電極を設け。
−組の電極間に電流源を接続し、そのときの各電極間に
生じた電位差を測定する。測定対象の電気インピーダン
ス分布を仮定しておけば、その仮定した分布に対して接
続電流源を境界条件とした数値解析により、各電極間に
生じる筈の電位差が計算できる。この解析結果と上述の
測定結果とを比較し、その差を最小化するように、仮定
した電気インピーダンス分布を補正する。補正後の電気
インピーダンス分布をもとに再度数値解析する。この繰
り返し計算により得た各電位差と測定結果との差が、所
定値以下となったときの分布を、対象物体の電気インピ
ーダンス分布とする。
生じた電位差を測定する。測定対象の電気インピーダン
ス分布を仮定しておけば、その仮定した分布に対して接
続電流源を境界条件とした数値解析により、各電極間に
生じる筈の電位差が計算できる。この解析結果と上述の
測定結果とを比較し、その差を最小化するように、仮定
した電気インピーダンス分布を補正する。補正後の電気
インピーダンス分布をもとに再度数値解析する。この繰
り返し計算により得た各電位差と測定結果との差が、所
定値以下となったときの分布を、対象物体の電気インピ
ーダンス分布とする。
以上述べた電気インピーダンス分布測定方法においては
、電流源及び電圧計がそれぞれ１個用意され、これを各
電極に順次接続して測定が行われるが、電流源の接続電
極及び電圧計の接続電極を重複なしにかつ必要なものを
正しく選択する必要がある。
、電流源及び電圧計がそれぞれ１個用意され、これを各
電極に順次接続して測定が行われるが、電流源の接続電
極及び電圧計の接続電極を重複なしにかつ必要なものを
正しく選択する必要がある。
測定対象の外周に設けた電極の個数をＮ個とし、任意の
２９の電極を選んで電流源を接続すると、その接続の仕
方は、Ｎから２個を取り出す組合せ数ＮＣ２＝Ｎ（Ｎ−
１）／２通りある。この各々の場合に、電圧計を任意の
２個の電極に接続してその電位差を測ると、その接続の
仕方も同じ＜Ｎ（Ｎ−１）／２通りとなり、従って電流
源と電圧計の接続の仕方、つまり可能な測定の総回数は
Ｎ”（Ｎ−１）’／４になる。これはＮ＝４の場合でも
３６通りと大きな数になる。しかし、対象物体は線形な
受動回路と考えられるので、Ｎ個の電極を節点としても
つ電気回路とみなせる。回路理論によれば、Ｎ節点回路
の独立な節点方程式の数、即ち独立な電流源の接続方法
の数はＮ−１であり、同様にＮ節点回路の必要最小限の
電圧測定回数はＮ−１である。従って所要の総測定回数
は（Ｎ−１）”となるが、前記文献に示されているよう
に相反定理で関係づけられる測定が除かれ、独立かつ必
要最小限な総測定回数はＮ（Ｎ−１）／２になる。Ｎ：
４の場合６通りでよい。ただし、このように必要最小限
の測定回数によって測定を行うためには、電流源及び電
圧計の接続電極を正しく選ぶ必要があるが、その選び方
については従来技術では明確にされていなかった。
２９の電極を選んで電流源を接続すると、その接続の仕
方は、Ｎから２個を取り出す組合せ数ＮＣ２＝Ｎ（Ｎ−
１）／２通りある。この各々の場合に、電圧計を任意の
２個の電極に接続してその電位差を測ると、その接続の
仕方も同じ＜Ｎ（Ｎ−１）／２通りとなり、従って電流
源と電圧計の接続の仕方、つまり可能な測定の総回数は
Ｎ”（Ｎ−１）’／４になる。これはＮ＝４の場合でも
３６通りと大きな数になる。しかし、対象物体は線形な
受動回路と考えられるので、Ｎ個の電極を節点としても
つ電気回路とみなせる。回路理論によれば、Ｎ節点回路
の独立な節点方程式の数、即ち独立な電流源の接続方法
の数はＮ−１であり、同様にＮ節点回路の必要最小限の
電圧測定回数はＮ−１である。従って所要の総測定回数
は（Ｎ−１）”となるが、前記文献に示されているよう
に相反定理で関係づけられる測定が除かれ、独立かつ必
要最小限な総測定回数はＮ（Ｎ−１）／２になる。Ｎ：
４の場合６通りでよい。ただし、このように必要最小限
の測定回数によって測定を行うためには、電流源及び電
圧計の接続電極を正しく選ぶ必要があるが、その選び方
については従来技術では明確にされていなかった。
本発明の目的は、電流源及び電圧計の接続電極を必要最
小限なものに正しく接続して、電気インピーダンス分布
を効率よく測定できる電気インピーダンス分布測定方法
を提供するにある。
小限なものに正しく接続して、電気インピーダンス分布
を効率よく測定できる電気インピーダンス分布測定方法
を提供するにある。
前記の目的は次により達成される。まず、測定対象物に
設けた複数個の電極のうち任意の１つを基準電極として
選択し、この基準電極に、電流源及び電圧計の各一端子
をもとに接続する。次にその一端子を基準電極に接続し
た電流源の他端子を、基準電極を除く電極へ順に切替え
て接続し、電流を供給する。電圧の測定は、１つの電極
（以下これを給電電極と呼ぶ）と基準電極に電流源が接
続されているときには、その給電電極及びその時点まで
に電流源が接続されなかった（給電電極とならなかった
）電極全てに電圧計のもう一方の端子を順次接続して、
その接続ごとに電圧を計測する（以下、これを第１電圧
測定法と記す）か、あるいは上記の基準電極及びその時
点までに既に電流源を接続した電極全てに電圧計のもう
一方の端子を順次接続して、その接続ごとに電圧を計測
する（以下、これを第２電圧測定法と記す）。
設けた複数個の電極のうち任意の１つを基準電極として
選択し、この基準電極に、電流源及び電圧計の各一端子
をもとに接続する。次にその一端子を基準電極に接続し
た電流源の他端子を、基準電極を除く電極へ順に切替え
て接続し、電流を供給する。電圧の測定は、１つの電極
（以下これを給電電極と呼ぶ）と基準電極に電流源が接
続されているときには、その給電電極及びその時点まで
に電流源が接続されなかった（給電電極とならなかった
）電極全てに電圧計のもう一方の端子を順次接続して、
その接続ごとに電圧を計測する（以下、これを第１電圧
測定法と記す）か、あるいは上記の基準電極及びその時
点までに既に電流源を接続した電極全てに電圧計のもう
一方の端子を順次接続して、その接続ごとに電圧を計測
する（以下、これを第２電圧測定法と記す）。
電極の個数をＮとし、基準電極をＥｌとする。
また、電流源の電極Ｅｌ側とは違う端子を順次接続する
電極、即ち給電電極をその接続順にＥ２゜Ｅ３． ・・
・ＥＮとする。給電電極をＥｊとしたときに電極Ｅ１と
Ｅｉとの電位差を測ることを測定Ｍｉｊと呼ぶと、前記
の第１電圧測定法では、まず給電電極をＥ２として測定
Ｍ２２． Ｍ３２．・・・ＭＮ２をこの順で行い１次に
給電電極をＥ３として測定Ｍ３３． Ｍ４３． ・・
・ＭＮ３を行い、以下同様にして最後に給電電極をＥＮ
として測定ＭＮＮを行う。一方前記の第２電圧測定法で
は、まず給電電極をＥ２として測定Ｍ２２を行い、次に
給電電極をＥ３として測定Ｍ２３． Ｍ３３を行い、以
下同様にして、最後に給電電極をＥＮとして測定Ｍ２Ｎ
。
電極、即ち給電電極をその接続順にＥ２゜Ｅ３． ・・
・ＥＮとする。給電電極をＥｊとしたときに電極Ｅ１と
Ｅｉとの電位差を測ることを測定Ｍｉｊと呼ぶと、前記
の第１電圧測定法では、まず給電電極をＥ２として測定
Ｍ２２． Ｍ３２．・・・ＭＮ２をこの順で行い１次に
給電電極をＥ３として測定Ｍ３３． Ｍ４３． ・・
・ＭＮ３を行い、以下同様にして最後に給電電極をＥＮ
として測定ＭＮＮを行う。一方前記の第２電圧測定法で
は、まず給電電極をＥ２として測定Ｍ２２を行い、次に
給電電極をＥ３として測定Ｍ２３． Ｍ３３を行い、以
下同様にして、最後に給電電極をＥＮとして測定Ｍ２Ｎ
。
Ｍ３Ｎ、 ・・・ＭＮＮをこの順で行う、これは各測
定Ｍｉｊを行列要素と見て（Ｎ−１）Ｘ（Ｎ−１）行列 を考えれば、第１電圧測定法は対角要素を含む下三角行
列に相当し、第２電圧測定法は対角要素を含む上三角行
列に相当する。
定Ｍｉｊを行列要素と見て（Ｎ−１）Ｘ（Ｎ−１）行列 を考えれば、第１電圧測定法は対角要素を含む下三角行
列に相当し、第２電圧測定法は対角要素を含む上三角行
列に相当する。
ところで、回路理論でいう独立な電流源の接続方法とい
うのは、電極をその点とし、電流源を接続した２端子間
（２点間）にその辺が存在するグラフを考えると、その
グラフがループを持たないようにすることである。本発
明の方法では、電流源は一端を電極Ｅ１、他端を電極Ｅ
２．Ｅ３．・・・ＥＮへ接続するから、第３図のような
グラフとなってループがなく、独立な電流源の接続であ
る。
うのは、電極をその点とし、電流源を接続した２端子間
（２点間）にその辺が存在するグラフを考えると、その
グラフがループを持たないようにすることである。本発
明の方法では、電流源は一端を電極Ｅ１、他端を電極Ｅ
２．Ｅ３．・・・ＥＮへ接続するから、第３図のような
グラフとなってループがなく、独立な電流源の接続であ
る。
一方、電流源を電極Ｅ１とＥｊに接続したときの電圧計
の接続電極は一方がＥｌ、他方がＥｊ、Ｅｊ＋１．・・
・ＥＮ（第１電圧測定法）、あるいは電極ＥｊｐＥｊ
ｌｌｐ ・・・Ｅ２（第２電圧測定法）で、このいづ
れも第３図の形のグラフになる。
の接続電極は一方がＥｌ、他方がＥｊ、Ｅｊ＋１．・・
・ＥＮ（第１電圧測定法）、あるいは電極ＥｊｐＥｊ
ｌｌｐ ・・・Ｅ２（第２電圧測定法）で、このいづ
れも第３図の形のグラフになる。
従って電圧計接続の方もループが形成されない。
つまり第１及び第２電圧測定法はいづれも独立な電圧測
定だけから成っている。
定だけから成っている。
一方、式（１）で示した行列の各要素Ｍｉｊが示す測定
において、その測定時の給電電流と計測される電圧の比
は、基準電位を節点１（電極Ｅｌ）にとったときのＮ節
点回路の節点方程式の係数であるアドミッタンスに対応
する。相反定理は、このアドミッタンスが式（１）の主
対角線をはさんで対象であることを意味する。従って第
１電圧測定法のように主対角線を含んで下半分の電圧を
測定すれば、あるいは第２電圧測定法のように主対角線
を含んで上半分の電圧を測定すれば、相反定理で除外す
べき電圧測定が同時に含まれることはない。さらに、第
１あるいは第２電圧測定法いづれもその測定の総回数は
式（１）から明らかなように（Ｎ−１）＋（Ｎ−２）＋
・・・＋２＋１＝Ｎ（Ｎ−１）／２となり、これは必要
最小限な電圧測定の回数に一致する。即ち第１及び第２
電圧測定法のいづれかによって、所望の測定が無駄なく
行なえる。
において、その測定時の給電電流と計測される電圧の比
は、基準電位を節点１（電極Ｅｌ）にとったときのＮ節
点回路の節点方程式の係数であるアドミッタンスに対応
する。相反定理は、このアドミッタンスが式（１）の主
対角線をはさんで対象であることを意味する。従って第
１電圧測定法のように主対角線を含んで下半分の電圧を
測定すれば、あるいは第２電圧測定法のように主対角線
を含んで上半分の電圧を測定すれば、相反定理で除外す
べき電圧測定が同時に含まれることはない。さらに、第
１あるいは第２電圧測定法いづれもその測定の総回数は
式（１）から明らかなように（Ｎ−１）＋（Ｎ−２）＋
・・・＋２＋１＝Ｎ（Ｎ−１）／２となり、これは必要
最小限な電圧測定の回数に一致する。即ち第１及び第２
電圧測定法のいづれかによって、所望の測定が無駄なく
行なえる。
以下、本発明の一実施例を説明する。第４図は電気イン
ピーダンスＣＴ法を応用したＣＴシステムの全体構成を
示すブロック図である。第４図において、原子炉の配管
内気液二相流や生体等の測定対象物１には、４個の電極
Ｅ１〜Ｅ４を設ける。
ピーダンスＣＴ法を応用したＣＴシステムの全体構成を
示すブロック図である。第４図において、原子炉の配管
内気液二相流や生体等の測定対象物１には、４個の電極
Ｅ１〜Ｅ４を設ける。
ＣＴシステム２は電気インピーダンス分布測定装置３と
、ＣＴ像の再構成装置４から成っている。
、ＣＴ像の再構成装置４から成っている。
電気インピーダンス分布測定装置３は、再構成装置４か
ら指令信号６が与えられると、ケーブル５を介して測定
対象物１の電気インピーダンス分布を測定し、測定が終
了すると指令信号７と測定データ８を再構成装置４に転
送する。
ら指令信号６が与えられると、ケーブル５を介して測定
対象物１の電気インピーダンス分布を測定し、測定が終
了すると指令信号７と測定データ８を再構成装置４に転
送する。
第５図は第４図の電気インピーダニ°ス分布測定装置３
の詳細構成を示すブロック図である。マルチプレクサ１
２．１３はその端子Ｍ１〜Ｍ４が測定対象物１の電極Ｅ
１〜Ｅ４に接続され、給電及び電圧測定時の電極選択を
行う、基準電極は電極Ｅ１とし、これは接地されている
。電流＠１８の一端は、抵抗器１９、マルチプレクサ１
２のスイッチＳＷＯを介して端子Ｍ１、つまり基準電極
Ｅ１に常に接続しておき、もう一端はマルチプレクサ１
２内でスイッチＳＷ１により端子Ｍ２〜Ｍ４のいづれか
に接続される。ここで抵抗器１９は、電流源１８の電流
値が後段のＡ／Ｄ変換器１４により読みとれるようにす
るための電流電圧変換手段である。レジスタ１６は、Ａ
／Ｄ変換器１４の変換値をアドレス指定により大量に格
納するために設けられている。
の詳細構成を示すブロック図である。マルチプレクサ１
２．１３はその端子Ｍ１〜Ｍ４が測定対象物１の電極Ｅ
１〜Ｅ４に接続され、給電及び電圧測定時の電極選択を
行う、基準電極は電極Ｅ１とし、これは接地されている
。電流＠１８の一端は、抵抗器１９、マルチプレクサ１
２のスイッチＳＷＯを介して端子Ｍ１、つまり基準電極
Ｅ１に常に接続しておき、もう一端はマルチプレクサ１
２内でスイッチＳＷ１により端子Ｍ２〜Ｍ４のいづれか
に接続される。ここで抵抗器１９は、電流源１８の電流
値が後段のＡ／Ｄ変換器１４により読みとれるようにす
るための電流電圧変換手段である。レジスタ１６は、Ａ
／Ｄ変換器１４の変換値をアドレス指定により大量に格
納するために設けられている。
マルチプレクサ１３は電圧測定のための電極選択を行い
、その端子Ｍｌ（基準電極Ｅ１に接続、接地）はスイッ
チＳＷＯを介してＡ／Ｄ変換器１５の一端子に接続され
、電極Ｅ２〜Ｅ４に接続された端子Ｍ２〜Ｍ４は、スイ
ッチＳＷ１を介してＡ／Ｄ変換器１５のもう一方の端子
へ接続される。Ａ／Ｄ変換器１５の変換値は、アドレス
指定により大量データを格納できるレジスタ１７へ送ら
れる。なお。
、その端子Ｍｌ（基準電極Ｅ１に接続、接地）はスイッ
チＳＷＯを介してＡ／Ｄ変換器１５の一端子に接続され
、電極Ｅ２〜Ｅ４に接続された端子Ｍ２〜Ｍ４は、スイ
ッチＳＷ１を介してＡ／Ｄ変換器１５のもう一方の端子
へ接続される。Ａ／Ｄ変換器１５の変換値は、アドレス
指定により大量データを格納できるレジスタ１７へ送ら
れる。なお。
Ａ／Ｄ変換器１４及びＡ／Ｄ変換器１５の変換値は、給
電電流や測定電圧が正しく読みとれるように予め校正し
ておく。
電電流や測定電圧が正しく読みとれるように予め校正し
ておく。
制御チップ１１には、本発明の特徴とする測定点の選択
法をＲＯＭ化した制御回路を搭載しておく。
法をＲＯＭ化した制御回路を搭載しておく。
またマルチプレクサ１２．１３、Ａ／Ｄ変換器１４．１
５、レジスタ１６．１７１、及びＣＴ像の再構成装置４
等に対して指令信号を送出するための信号ライン７及び
２１〜２６を設ける。
５、レジスタ１６．１７１、及びＣＴ像の再構成装置４
等に対して指令信号を送出するための信号ライン７及び
２１〜２６を設ける。
次に、電気インピーダンス分布測定装置３の動作を制御
チップ１１の制御に沿って説明する。第６図は制御チッ
プ１１の制御概要を示すフローチャートである。制御チ
ップ１１は、再構成装！！４からの測定開始を示す指令
信号６を待ち（ステップ６００）。
チップ１１の制御に沿って説明する。第６図は制御チッ
プ１１の制御概要を示すフローチャートである。制御チ
ップ１１は、再構成装！！４からの測定開始を示す指令
信号６を待ち（ステップ６００）。
指令信号６を受信すると制御回路内部を初期化する（ス
テップ６０１）、続いて電流供給及び電圧測定のための
電極選択（マルチプレクサ１２．１３のスイッチ制御、
ステップ６０２）、電流、電圧値のＡ／Ｄ変換器１４．
１５による取り込み（ステップ６０３） 、及び取り込
んだデータのレジスタ１６．１７への格納（ステップ６
０４）を行う。このステップ６０２〜６０４は各測定ご
とに繰り返されるが、繰り返しは第６図では省略した。
テップ６０１）、続いて電流供給及び電圧測定のための
電極選択（マルチプレクサ１２．１３のスイッチ制御、
ステップ６０２）、電流、電圧値のＡ／Ｄ変換器１４．
１５による取り込み（ステップ６０３） 、及び取り込
んだデータのレジスタ１６．１７への格納（ステップ６
０４）を行う。このステップ６０２〜６０４は各測定ご
とに繰り返されるが、繰り返しは第６図では省略した。
全測定が終了すると、全測定点の測定データ８をＣＴ像
の再構成装置４にＤＭＡ転送する（ステップ６０５）。
の再構成装置４にＤＭＡ転送する（ステップ６０５）。
以上の処理の内、本発明の特徴とするのはステップ６０
２〜６０４であり、この処理の詳細を次に述べる。第１
図は第１電圧測定法の場合の詳細を示すフローチャート
である。令弟４図で示したように、対象物体１に設けた
電極を４個とする。制御チップ１１はステップ１００に
て指令信号６の到来を確認すると、ステップ１０１で次
の３つの制御変数の初期値を設定する； 電極の設置総数Ｎ＝４ 電流源の切替変数ＣＨ１２＝２ 電圧計の切替変数ＣＨ１３＝２ 次にステップ１０２で信号ライン２１．２２ （第５図
）に指令を出して、変数ＣＨ１２の値によりマルチプレ
クサ１２のスイッチＳＷＩを切替える。即ち、ＣＨ１２
の値がそれぞれ２，３．４のとき、端子Ｍ２゜Ｍ３．Ｍ
４にＳＷＩを接続する。またステップ１０３では、同様
にして変数ＣＨ１３の値によりマルチプレクサ１３のス
イッチＳＷ１を切替える。ステップ１０４では、信号ラ
イン２３．２４に指令信号を出して、Ａ／Ｄ変換器１４
．１５により、そのときマルチプレクサ１２により選択
された電極へ流入している電流値と、マルチプレ、フサ
１３により選択された電極の電圧とを取り込む。ステッ
プ１０５では変数ＣＨ１２゜変数ＣＨ１３が示す電極に
対応するレジスタ１６．１７のアドレスへステップ１０
４で取り込んだ測定データを格納する。これで１回の電
圧の測定が終わり。
２〜６０４であり、この処理の詳細を次に述べる。第１
図は第１電圧測定法の場合の詳細を示すフローチャート
である。令弟４図で示したように、対象物体１に設けた
電極を４個とする。制御チップ１１はステップ１００に
て指令信号６の到来を確認すると、ステップ１０１で次
の３つの制御変数の初期値を設定する； 電極の設置総数Ｎ＝４ 電流源の切替変数ＣＨ１２＝２ 電圧計の切替変数ＣＨ１３＝２ 次にステップ１０２で信号ライン２１．２２ （第５図
）に指令を出して、変数ＣＨ１２の値によりマルチプレ
クサ１２のスイッチＳＷＩを切替える。即ち、ＣＨ１２
の値がそれぞれ２，３．４のとき、端子Ｍ２゜Ｍ３．Ｍ
４にＳＷＩを接続する。またステップ１０３では、同様
にして変数ＣＨ１３の値によりマルチプレクサ１３のス
イッチＳＷ１を切替える。ステップ１０４では、信号ラ
イン２３．２４に指令信号を出して、Ａ／Ｄ変換器１４
．１５により、そのときマルチプレクサ１２により選択
された電極へ流入している電流値と、マルチプレ、フサ
１３により選択された電極の電圧とを取り込む。ステッ
プ１０５では変数ＣＨ１２゜変数ＣＨ１３が示す電極に
対応するレジスタ１６．１７のアドレスへステップ１０
４で取り込んだ測定データを格納する。これで１回の電
圧の測定が終わり。
ステップ１０６で変数ＣＨ１３の値を判定する。この値
がＮ＝４になっていないときはステップ１０７で変数Ｃ
Ｈ１３の値を＋１してステップ１０３へ戻り、次の電極
での電圧測定を行う。ステップ１０６の判定でＣＨ１３
＝ ４となるとステップ１０８へ進み（ここで１つの電
流源接続位置に対する電圧測定が全て終わる）、変数Ｃ
Ｈ１２の値を判定する。もしＣＨ１２＝４になっていな
ければ、ステップ１０９で変数ＣＨ１２の値を＋１更新
した後ＣＨ１３＝ＣＨ１２とする。その後ステップ１０
２へ戻り、次の電極へ電流源をつなぎ、測定を始める。
がＮ＝４になっていないときはステップ１０７で変数Ｃ
Ｈ１３の値を＋１してステップ１０３へ戻り、次の電極
での電圧測定を行う。ステップ１０６の判定でＣＨ１３
＝ ４となるとステップ１０８へ進み（ここで１つの電
流源接続位置に対する電圧測定が全て終わる）、変数Ｃ
Ｈ１２の値を判定する。もしＣＨ１２＝４になっていな
ければ、ステップ１０９で変数ＣＨ１２の値を＋１更新
した後ＣＨ１３＝ＣＨ１２とする。その後ステップ１０
２へ戻り、次の電極へ電流源をつなぎ、測定を始める。
ステップ１０８の判定でＣＨ１２＝４となれば、全電極
への給電が終わり、必要な測定が全て終了しているので
、ステップ１１０へ進み、信号ライン２５．２６に指令
信号を送ってレジスタ１６．１７の電流、電圧の測定デ
ータをＣＴ像再構成装置４に転送する。
への給電が終わり、必要な測定が全て終了しているので
、ステップ１１０へ進み、信号ライン２５．２６に指令
信号を送ってレジスタ１６．１７の電流、電圧の測定デ
ータをＣＴ像再構成装置４に転送する。
以上の第１図の処理により、電流源の端子を電極Ｅ１と
Ｅｊに接続し、電圧計（第５図ではＡ／Ｄ変換器１５）
の端子をＥｌとＥｉに接続した時の電圧測定を、前述の
ようにＭｉｊと表したとき、第７図に示した測定Ｍｉｊ
の行列上を図示の実線の矢印の順にＭ２２からＭ４４ま
での測定が実行される。
Ｅｊに接続し、電圧計（第５図ではＡ／Ｄ変換器１５）
の端子をＥｌとＥｉに接続した時の電圧測定を、前述の
ようにＭｉｊと表したとき、第７図に示した測定Ｍｉｊ
の行列上を図示の実線の矢印の順にＭ２２からＭ４４ま
での測定が実行される。
次に、第２図は第２電圧測定法の場合の詳細処理を示す
フローチャートである。この処理のステップ２００〜２
０５及びステップ２０８〜２１０の各々は、第１図のス
テップ１００〜１０５及びステップ１０８〜１１０の各
々と全く同じであり、ステップ２０６．２０７のみが異
なっている。即ちステップ２０６では、変数の判定がＣ
Ｈ１３＝２になるかを調べることであり、ステップ２０
７では変数ＣＨ１３の更新がＣＨ１３＝ＣＨ１３−１と
なることである。第２図の処理は、容易にわかるように
、第７図の点線矢印で示した順序でＭ２２からＭ２４ま
での処理が順に実行される。
フローチャートである。この処理のステップ２００〜２
０５及びステップ２０８〜２１０の各々は、第１図のス
テップ１００〜１０５及びステップ１０８〜１１０の各
々と全く同じであり、ステップ２０６．２０７のみが異
なっている。即ちステップ２０６では、変数の判定がＣ
Ｈ１３＝２になるかを調べることであり、ステップ２０
７では変数ＣＨ１３の更新がＣＨ１３＝ＣＨ１３−１と
なることである。第２図の処理は、容易にわかるように
、第７図の点線矢印で示した順序でＭ２２からＭ２４ま
での処理が順に実行される。
以上のように、第１図、第２図に示した処理の実施例に
より、必要最小限の電圧測定が自動的に実行され、必要
なデータがすべて揃ってＣＴ再構成装置４へ送られる。
より、必要最小限の電圧測定が自動的に実行され、必要
なデータがすべて揃ってＣＴ再構成装置４へ送られる。
ＣＴ再構成装置４の構成及び動作は従来技術として公知
のものであるが、それを簡単に説明しておく。第８図は
ＣＴ再構成装置４の構成を示すブロック図で、キーボー
ド２８からの指令信号３０により、マイクロコンピュー
タ２７は指令信号６の送出によって電気インピーダンス
分布測定装置３に測定データ８を要求し、指令信号７に
よって測定データ８を読み込む。その後、マイクロコン
ピュータ２７は第９図に示すように、電気インピーダン
ス分布像の再構成計算を実行する。まず、測定対象物の
インピーダンス分布σを仮定しくステップ９００）、接
続電流源の測定データを境界条件として電位分布等の数
値計算を実行する（ステップ９０１）、電位分布の計算
値が測定値に一致しないときは（ステップ９０２）、仮
定したインピーダンス分布σを補正して（ステップ９０
３）、電位分布の再計算を繰り返す（ステップ９０１）
。測定値に一致したとき（ステップ９０２）、マイクロ
コンピュータ２７はＣＲＴ表示器２９にインピーダンス
の計算値を表示する（ステップ９０４）。
のものであるが、それを簡単に説明しておく。第８図は
ＣＴ再構成装置４の構成を示すブロック図で、キーボー
ド２８からの指令信号３０により、マイクロコンピュー
タ２７は指令信号６の送出によって電気インピーダンス
分布測定装置３に測定データ８を要求し、指令信号７に
よって測定データ８を読み込む。その後、マイクロコン
ピュータ２７は第９図に示すように、電気インピーダン
ス分布像の再構成計算を実行する。まず、測定対象物の
インピーダンス分布σを仮定しくステップ９００）、接
続電流源の測定データを境界条件として電位分布等の数
値計算を実行する（ステップ９０１）、電位分布の計算
値が測定値に一致しないときは（ステップ９０２）、仮
定したインピーダンス分布σを補正して（ステップ９０
３）、電位分布の再計算を繰り返す（ステップ９０１）
。測定値に一致したとき（ステップ９０２）、マイクロ
コンピュータ２７はＣＲＴ表示器２９にインピーダンス
の計算値を表示する（ステップ９０４）。
なお、以上の実施例では測定対象物の設置電極数Ｎを４
としたが、一般にＮ個のときは第１図のステップ１０６
．１０８及び第２図のステップ２０８の判定条件式の右
辺を４からＮに変えるだけでよく、Ｎ（Ｎ−１）／２回
の独立測定が容易に実現できる。
としたが、一般にＮ個のときは第１図のステップ１０６
．１０８及び第２図のステップ２０８の判定条件式の右
辺を４からＮに変えるだけでよく、Ｎ（Ｎ−１）／２回
の独立測定が容易に実現できる。
本発明によれば、測定対象物の電気インピーダンス分布
測定に必要でかつ最小限の測定を自動的に効率よく行え
、短時間もしくは実時間計測が可能になるという効果が
あり、またそのために用いる制御回路はＬＳＩで容易に
実現できるから、装置の小形化、軽量化及び低価格化が
図れる。
測定に必要でかつ最小限の測定を自動的に効率よく行え
、短時間もしくは実時間計測が可能になるという効果が
あり、またそのために用いる制御回路はＬＳＩで容易に
実現できるから、装置の小形化、軽量化及び低価格化が
図れる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の方法を実行する処
理手段の実施例を示すフローチャート、第３図は独立な
接続法の説明図、第４図は電気インピーダンスＣＴの構
成を示すブロック図、第５図及び第６図は本発明の方法
を実行する電気インピーダンス分布測定装置の詳細な構
成を示すブロック図及びその動作概要を示すフローチャ
ート、第７図は第１図及び第２図のフローチャートによ
る処理の説明図、第８図及び第９図はＣＴ像の再構成装
置の構成を示すブロック図及びその動作を示すフローチ
ャートである。 １・・・測定対象物、３・・・電気インピーダンス分布
測定装置、４・・・ＣＴ像の再構成装置、８・・・測定
データ、１１・・・制御チップ、１２゜ １４、１５・・・Ａ／Ｄ変換器、１６゜電流源、１９・
・・抵抗器。 代 理 人 弁 理 士 １３・・・マルチプレクサ、 １７・・・レジスタ、１８・・・ 第１図 第 第 第 図 ３ Ｎ 第 図 図 第 図 第 図 第 ８ 図 第 図
理手段の実施例を示すフローチャート、第３図は独立な
接続法の説明図、第４図は電気インピーダンスＣＴの構
成を示すブロック図、第５図及び第６図は本発明の方法
を実行する電気インピーダンス分布測定装置の詳細な構
成を示すブロック図及びその動作概要を示すフローチャ
ート、第７図は第１図及び第２図のフローチャートによ
る処理の説明図、第８図及び第９図はＣＴ像の再構成装
置の構成を示すブロック図及びその動作を示すフローチ
ャートである。 １・・・測定対象物、３・・・電気インピーダンス分布
測定装置、４・・・ＣＴ像の再構成装置、８・・・測定
データ、１１・・・制御チップ、１２゜ １４、１５・・・Ａ／Ｄ変換器、１６゜電流源、１９・
・・抵抗器。 代 理 人 弁 理 士 １３・・・マルチプレクサ、 １７・・・レジスタ、１８・・・ 第１図 第 第 第 図 ３ Ｎ 第 図 図 第 図 第 図 第 ８ 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定対象物の外周に複数個の電極を設け、該電極の
１つを基準電極と定めて電流供給用の電流源の１つの端
子及び電圧計の１つの端子をともに固定端子として上記
基準電極に固定して接続し、上記電流源のもう一方の端
子を移動端子として上記基準電極以外の電極に順次接続
するとともに、上記電流源の移動端子が１つの電極に接
続されているときには、該接続されている電極及びそれ
までに上記移動端子が接続されなかった電極に上記電圧
計のもう一方の端子である移動端子を順次接続して該接
続ごとに上記電流源からの供給電流と上記電圧計の示す
電圧とを測定データとして計測し記憶手段に格納すると
いう電流・電圧測定を行い、上記電流源の移動端子が基
準電極以外のすべての電極に接続されたときの上記電流
・電圧測定がすべて完了した後に上記記憶手段に格納さ
れた測定データから上記測定対象物の電気インピーダン
ス分布を求めることを特徴とする電気インピーダンス分
布測定方法。 ２、測定対象物の外周に複数個の電極を設け、該電極の
１つを基準電極と定めて電流供給用の電流源の１つの端
子及び電圧計の１つの端子をともに固定端子として上記
基準電極に固定して接続し、上記電流源のもう一方の端
子を移動端子として上記基準電極以外の電極に順次接続
するとともに、上記電流源の移動端子が１つの電極に接
続されているときには、該接続されている電極及びそれ
までに上記移動端子が接続された電極に上記電圧計のも
う一方の端子である移動端子を順次接続して該接続ごと
に上記電流源からの供給電流と上記電圧計の示す電圧と
を測定データとして計測し記憶手段に格納するという電
流・電圧測定を行い、上記電流源の移動端子が基準電極
以外のすべての電極に接続されたときの上記電流・電圧
測定がすべて完了した後に上記記憶手段に格納された測
定データから上記測定対象物の電気インピーダンス分布
を求めることを特徴とする電気インピーダンス分布測定
方法。 ３、前記電極の個数をＮとし、各電極を、前記基準電極
を電極１、前記電流源の移動端子が接続される電極をそ
の接続順に電極２〜電極Ｎと番号付けするとともに、上
記電流源の移動端子が上記電極ｊ（２≦ｊ≦Ｎ）に接続
されているときには前記電圧計の移動端子を上記電極ｊ
、電極ｊ＋１、・・・電極Ｎの順に接続して前記電流・
電圧測定を行うことを特徴とする請求項１記載の電気イ
ンピーダンス分布測定方法。 ４、前記電極の個数をＮとし、各電極を、前記基準電極
を電極１、前記電流源の移動端子が接続される電極をそ
の接続順に電極２〜電極Ｎと番号付けするとともに、上
記電流源の移動端子が上記電極ｊ（２≦ｊ≦Ｎ）に接続
されているときには前記電圧計の移動端子を上記電極ｊ
、電極ｊ−１、・・・電極２の順に接続して前記電流・
電圧測定を行うことを特徴とする請求項２記載の電気イ
ンピーダンス分布測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23724289A JPH087246B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 電気インピーダンス分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23724289A JPH087246B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 電気インピーダンス分布測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03100447A true JPH03100447A (ja) | 1991-04-25 |
| JPH087246B2 JPH087246B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17012502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23724289A Expired - Fee Related JPH087246B2 (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 電気インピーダンス分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087246B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309797A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Espec Corp | 抵抗測定装置及び抵抗測定方法 |
| JP2009074923A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Atlus:Kk | 導電材料製構造物の損傷検出方法 |
| JP2011141275A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | General Electric Co <Ge> | 分布系の電気ネットワーク表現 |
| JP2016008898A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | 株式会社Ihi | トモグラフィ計測方法 |
| JP2016197057A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 新日鐵住金株式会社 | タンクの底板の損傷を検査する検査方法 |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP23724289A patent/JPH087246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309797A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Espec Corp | 抵抗測定装置及び抵抗測定方法 |
| JP2009074923A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Atlus:Kk | 導電材料製構造物の損傷検出方法 |
| JP2011141275A (ja) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | General Electric Co <Ge> | 分布系の電気ネットワーク表現 |
| JP2016008898A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | 株式会社Ihi | トモグラフィ計測方法 |
| JP2016197057A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 新日鐵住金株式会社 | タンクの底板の損傷を検査する検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087246B2 (ja) | 1996-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |