JPH0119086B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 流体の流れの中にカルマン渦を発生させるこ
と、上記流体の流れの中に、上記カルマン渦の列
と交わる方向に、発信点から受信点に向けて音波
信号を発すること、流速の目安としてのカルマン
渦の通過率を、該カルマン渦によつて音波信号が
如何に変調されるかということを手掛かりとして
測定すること、流体の密度を測定すること、およ
び、質量流量を求めるため、上記測定の結果得ら
れた流速と密度とを組み合わせることから成る、
流体の流れの質量流量を測定する方法において、
温度の目安としての信号の走行時間を検出するこ
と、音響インピーダンスの目安として、受信点に
おける信号の振幅を測定すること、密度の目安と
して、上記走行時間と受信振幅とを乗算するこ
と、および、質量流量を求めるため、上記乗算の
結果得られた積に流速を掛けることを特徴とす
る、流体の流れの質量流量を測定する方法。

２ 発信される信号が一連のパルスから成り走行
時間が１つのパルスの発信と受信との間の所要時
間によつて測定されることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項記載の方法。

３ 発信信号が連続的で、走行時間が、発信信号
と受信信号の間の位相のずれを一定に保つように
発信信号の周波数を制御した上で、且つ、走行時
間の目安としての周波数を用いて、測定されるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の方
法。

４ 走行時間が、発信信号と受信信号の間の位相
のずれによつて測定されることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項記載の方法。

５ 流体中に挿入し、それによつて流体中に乱れ
を引き起こすように取りつけられた支柱３５、 上記乱れによつて音波信号を変調するため上記
乱れに向けて音波信号を発する音波信号発信手段
４３、 音波信号を受信するための音波信号受信手段４
５（但しこの音波信号受信手段は、変調された音
波信号を受信するように取りつけられている）、
および 変調された音波信号を受信した後、その変調周
波数を検出するため、上記音波信号受信手段に接
続された第１の検出手段５７ から成る、流体の流れの質量を測定するための装
置において、 変調された音波信号を受信した後、その振幅を
検出するため、上記音波信号受信手段に接続され
た第２の検出手段９３、 音波信号が上記発信手段と上記受信手段との間
の距離を通過するのに要した走行時間を検出する
ため、上記発信手段と上記受信手段とに接続され
た第３の検出手段９１、および 受信した音波信号の振幅、受信した音波信号の
変調周波数、および音波信号の走行時間を乗算す
るための乗算手段９６ を備えていることを特徴とする、流体の流れの質
量流量を測定するための装置。

６ 一連の音波パルスから成るパルス式音波信号
を発生させるための手段４０を追加の構成要素と
して含んでおり、上記第３の検出手段が、１つの
音波パルスの発信と受信との間の所要時間を検出
することを特徴とする、特許請求の範囲第５項記
載の装置。

７ 上記第３の検出手段９１が、発信された音波
信号と、変調されて受信された音波信号との間
の、位相差を検出することを特徴とする、特許請
求の範囲第５項記載の装置。

８ 上記発信手段４３に音波信号を供給するため
のフイードバツク制御式音波信号発生器６１を備
えていること、位相のずれを一定に保つように周
波数を調節するため上記位相差検出手段が上記信
号発生器を制御すること、および、流体の流れ温
度の目安としての周波数を検出するための手段を
備えていることを特徴とする、特許請求の範囲第
７項記載の装置。

発明の背景 動いている流体の容積流量を計測する装置が現
在数多く存在している。いくつかは、カルマンう
ずの概念を利用している。カルマン概念によれ
ば、比較的動いている流体におけるある物体の直
立は、その物体の跡にうずからなる変動流れ場を
創生する。ここで、流体の相対運動は、物体をそ
の流体に通過させるか、或いは流体をある物体の
そばに通過させることにより起る。

ある物体の跡にうずの発生比を計測する速度セ
ンサを設けるため種々の提案がなされてきた。う
ずを検知する原理で動作する速度検出の信頼でき
る、比較的単純な方法及び装置が、ジヨイ氏など
のアメリカ特許3680375に開示されている。基本
的には、この引用方法は、物体から下流のある距
離に信号をうずを介して指向させることによりう
ずの発生比を決定する。うずは音波信号を通過す
るので、各うず内の圧力差と質量回転とにより、
衝突する音波信号が、うずを通過するごとに、部
分的に反射され、また部分的に屈折される原因と
なる。要するに、１つのうずが信号を交叉すると
き、エネルギーがそのうずにより散乱される。こ
れにより、送信された信号の一部が、反射と屈折
とにより起るエネルギーの減少によつて変調され
る。それ故に、変調周波数の計測が流体速度の直
接の計測である。

上記特許のように、うず一周波数製作の速度セ
ンサは、パイプのような封入物内のガス状流れを
計測するための流量計と一体にされている。この
使用において、速度センサは、ある既知断面積を
有する本体に挿入されている。このような流量計
を使用するとき、容積流量は、センサにより計測
される流速に、封入物の既知断面積をかけること
により決定される。

ある流体の容積流量の計測は、数多くの流体機
構上の適用に有用であるが、多くの他の適用は流
体の質量流量の計測を必要とする。容積流量から
区別されるように、質量流量は容積流量、封入物
の断面積及び流体媒質の密度から求まる。これに
より、流体密度が明確にされねばならない。

流体密度を決定する方法は多くあるが、多くの
公知例は、信号送信器から信号受信器へ流体を介
して音波信号を横断させ、流体密度の１つの計量
として受けられる相対エネルギーを使用してい
た。これらの公知の装置は、典型的には、流体の
音響インピーダンスの指示値（これは流体密度と
その流体における音の速度とから求まる）として
音波信号受信器を横切る圧力を計測する。密度を
求める、音響インピーダンス計測と関係する公知
装置は、ジヤツククリツツの数多いアメリカ特許
にみられる。この概念を利用した質量流量計の引
用例には、ウエルコビツツのアメリカ特許
3020759並びに同2959054、カツエンシユタインの
アメリカ特許2991650及びロースのアメリカ特許
3188862がある。

上記において、上記の一般的な方法で音響イン
ピーダンスを計測することにより流体密度を決定
し、かつ好適なカルマンうず法を利用して容積流
量を決定することの、両者に現在有用な質量流量
計は存在しない。このような流量計の可能性が、
本出願の１人により、自動車技術者ジヤーナル会
（SAE刊行No.760018）の1976年２月号に掲載され
た「エンジン制御のための空気流量計測」の論説
に言及されているが、有用な実施例は、そのとき
知られなかつた。また開示もされなかつた。

流体の密度を決めた後に、その密度は、ある標
準値に、しばしば変換されている。あいまいな条
件のように、ある標準値への数学的変換は、その
流体の温度の計測を要する。

うず一周波数概念を利用する現存の流量計は、
追加のセンサを使用して流体密度と温度とを決定
する。これにより、質量流量を計測するために設
計された現在のメータにおいて、１つのセンサが
容積流量を決めるために使用され、追加のセンサ
は密度と温度パラメータを決めるために使用され
ている。

質量流量の成分パラメータを決めるために多様
のセンサを使用するとき、数多い不利が生ずる。
１つの実際的なハンデイキヤツプは、小さな、封
入された環境で動作することがしばしば期待され
ている流量計に技術的に詰め込まなければならな
い厄介な追加の回路である。

多数のセンサの使用による第２の問題点は、セ
ンサ同志の妨害である。隣接するセンサの物理的
近接は、間違つた音波及び電気成分を外見上生ず
る。妨害を最小化にするため、公知装置は、通
常、センサを物理的に分離させており、これはパ
ラメータがうずに沿つた異なる位置で検知される
ことを意味する。例えば、圧力センサは速度セン
サの上流或いは下流に配置される。不幸にも、こ
のセンサの位置上のくいちがいが変り易い流れ条
件で生ずるとき、分離されたセンサ間の圧力差が
無視される。この事実は、例えば、内燃機関の吸
入或いは排気ガスのような、迅速に変わる流れ環
境では、とくに厄介である。圧力差に対する補償
措置は、圧力変動が速度の自乗に比例するので、
一般に重荷となる。

質量流量計に多数のセンサを組込むことを考量
して、いくつかの構造的配置において、うずに沿
つて追加のセンサの存在は、下流の検出域に流れ
場修正を生ずる。

最初の２つに密接に類似する付加的な問題点
は、追加のセンサの多額出費である。実際の検出
要素の物理的構成、取付け、及び保護は、計測装
置にとつて最もコストのかかる点である。それ故
に、出費の重複は経済的に望ましくない。

従つて、本発明の目的は、流体の質量流量を検
出するための新規でかつ改良された方法及び装置
を提供することである。

図示された実施例の１つの利点は、容量流量、
流体密度、及び／または流体温度の計測に対して
単一のセンサの使用にあつて、このような計測
は、空間的に、同じ領域でなされる。

他の利点は、温度及び密度が完全な信号路長を
越えて平均化され、これにより、圧力変動の他の
温度の熱的重なりによる誤差を減小させることで
ある。

さらに別の利点は、複数のセンサにより実施さ
れていた前述の計測のために単一のセンサを使用
できて本質的なコストの節約実現である。

要 約 本発明によれば、音波信号のような信号の特定
の特性が検出されて、信号により横断される流体
の温度、密度、圧力及び速度、さらにこれらによ
つて質量流量を決定できる。センサによる計測
は、現存のうず容積流量計方法及び装置を修正し
て実行される。信号送信手段から信号受信手段へ
の信号路における信号の相対エネルギーと時間遅
れとを中間的に計測して質量流量の計測が容易に
なる。

上に引用されたうず容積流量計の１つの実施例
では、うず支柱が流体流れに取付けられ、音波変
換器（トランデユーサ）が結果として生ずるうず
跡の一方測に配置される。１つの音波変換器は、
指向或いは送信変換器であり、他は、受信変換器
である。指向変換器は１つの音波信号を送り、こ
れがカルマンうず（上に説明した）により変調さ
れ、受信変換器により検知される。受信信号の変
調周波数は、容積流量の流体速度の直接の測定で
ある。

本発明は、本質的には、現存のうず容積流量計
と同じ構造を使用するが、加えて、付加的な信号
特性を利用して、流体温度、圧力及び密度を測定
し、これら計測は、質量流量の決定に使用され
る。

密度と圧力とを決定するために使用される流体
温度の計測に関して、絶対、或いはケルビン温度
T_kが通常、式Ｃ＝√_kにより与えられ、ここ
でＣは流体における音の速度（秒当りのメート
ル）であり、Ｋは比熱比、Ｒは一般ガス定数であ
る。２つの変換器間の距離を横断するにおいて信
号の変移或いは転移時間ｔは、それら変換器間距
離Ｌと流体の音速との関数に過ぎない。もつと正
確には、音響信号の転移時間は、ｔ＝Ｌ／Ｃ＝
Ｌ／√_kで与えられ、ＫとＲとは上に定義し
た通りである。このようにして、変換器間の既知
距離を横断する信号の転移時間ｔを測定すること
により絶対或いはケルビン温度が計算できる。

転移時間の実際的な測定はいくつかの方法で行
なわれてもよい。例えば、信号がパルスモードで
送られるので、ある既知の時間における送信変換
器へのエネルギーの適用と、その後の時間に受信
変換器によるエネルギーの受入れとの間の遅れが
検知できる。代りに、パルスモードと対照的な１
つの連続信号を送るときは、送られた信号の位相
と受けられた信号の位相との間に比較が行なわれ
て、その時間遅れを決定できる。同じように、１
つの振幅或いは周波数変調が連続して送る音波信
号に印加されてもよく、位相比較が同様に変調信
号で行なわれる。

圧力と密度との測定に関して、受信された信号
のエネルギーは、 式： により与えられ、ここで C_pは受信信号のエネルギー Z_fは流体の音響インピーダンス Z_Tは変換器の音響インピーダンス ｍは空気中の超音波エネルギーの吸収率係数 Ｌは変換器間の距離 Ｎは変換器の効率 R_Rは受信変換器の抵抗 R_Tは送信変換器の抵抗 A_Rは受信変換器の面積 A_Tは送信変換器の面積 である。

上式において、Z_Tは一般に約30×10⁶Kg／平方
メータ・秒であり、Z_fは一般に約400Kg／平方メ
ータ・秒である。そこで、Z_T≫Z_fであるから、上
式は次のように簡略化される： 変換器特性が固定され、電圧が適用されると、
Ｗは次のように定義される： 故に、エネルギーe_pは次のように簡略化され
る： e_p＝Z_fｅ−mL／２Ｗ 小さな変換器間隔では、ｅ−mL／２は定数であ り、そこで、ｕ＝ｅ−mL／２（ｕは定数） 故にe_p＝Z_fuWまたは、Z_f＝e_p／uWとなる。

流体のインピーダンスZ_fは流体の密度ρと流体
における音速Ｃとから求まる。そこで、Z_fに対す
る２つの数式から、 e_p／uW＝ρCまたはρ＝e_p／CuW＝e_p／uWL^tとなる。

２つの上式に適当な数値を代入すれば、流体密
度が決定できる。

質量流量は、前述したように、流体の容積流
量、流体流れの断面積、流体密度から求まるの
で、流体温度、流体圧力及び流体密度の測定は、
ジヨイ氏などのアメリカ特許3680375に開示され
た容積流量の測定に関連して、流体の質量流量の
測定をかく得させる。

上述の測定は、同時に行なわれるが、本発明の
方法及び装置は、流体温度、圧力及び密度を、容
積流量と関係なく、選択的に独立して計測するこ
とを許容する。送信変換器と受信変換器とからな
つて、流体の容積流量、温度、圧力、及び／また
は密度の計測を実行できるシステムの使用によ
り、本発明は１つの間隔位置で最小の構成で質量
流量を測定し、公知例における不利な問題点を克
服する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、変換器要素の支持に適当な１つの構
造物の斜視図、第２図は、流体温度と容積流量と
の計測のためにパルス・モードに適当な電子の概
略図、第３図は、流体温度の決定に使用される信
号位相比較に適当な電子の概略図、第４図は、一
定相制御周波数温度計測に適当な電子の概略図、
及び第５図は、容積と質量との流量出力並びに温
度、圧力計測に適当な電子の概略図である。

好適な実施例の説明 第１図は、うず支柱にならつて音波変換器を取
付けるための構造物を概略的に図示している。本
発明は、この特定の実施例について説明される
が、本発明は、その適用において、構造的或いは
機能的に同じ他の実施例をも限定するものではな
い。さらに、「音波」の用語は、音響、超音波及
び準音波を意味し、中でも超音波が好ましい。

第１図の構造物は、ベースプレート２３の形の
ベース２１と、支柱２５と、及び支持プレート２
７とからなる。ベースプレート２３は、ベースプ
レートに対して、好ましくは、垂直なエアー・ホ
イルの形である支柱２５を支持する。支持プレー
ト２７は、ベースプレートに平行で、かつ支柱２
５の上面に位置づけられる。ベース２１は、３つ
の分離した成分から形成可能であるが、好ましく
は、単一体として形成される。第１図に示すよう
に、支柱プレート２７は、いくらか翼に似た方法
で外側で支柱の上へ突き出ている。

支柱プレート２７から上方へ突き出ているの
は、第１と第２との変換器支柱２９，３１であ
る。変換器支柱は、口径３３を含んでおり、ここ
に、音波指向と受信変換器のような、送信手段と
しても参照される適当な指向手段と受信手段とが
取着可能であり、それらが各支柱に存在する。う
ず支柱３５が、変換器支柱２９，３１の口径と交
差する軸線の前部に位置づけられている。うず支
柱は、円筒状に図示されているが、断面におい
て、例えば、卵型、三角或いはダイアモンドのよ
うにどんな適当な形もとることができる。

第２，３，４図は、流体温度決定に適当な電子
の概略図である。それぞれの電子のシステムは、
第１図に示した方法で取着された変換器を、例え
ば、組合わせて、使用されている。前に説明され
ているように、流体温度は、順次に、変換器間の
距離と、その距離を横断する音波信号の変移時間
とに依存する流体における音の速度と直接関係す
る。従つて、２つの変換器間の距離と、それを走
行する音波信号の変移時間との両者が知られてい
るとき、絶対温度は、先述した公式から決定でき
る。

第２図は、容量流れと音波信号（及びこれによ
り流体温度）との両者の計測のためにパルス化し
た超音波モードに適当な電子の概略図である。第
２図は、パルス発生器４０；超音波オシレータ４
１；指向或いは送信変換器４３；受信変換器４
５；増幅器４７；シユミツト・トリガー４９；フ
リツプ―フロツプ５１；及びピーク振幅検知器５
５とからなる。第１図について前述したように、
指向変換器４３は、うず支柱３５にならう一方側
に取着されており、受信変換器４５は、指向変換
信号路においてうず支柱にならう他方側に取着さ
れている。

再び、第２図において、パルス発生器４０は、
方形波を有するパルス化信号を超音波オシレータ
４１に与え、このオシレータは、次に、発振され
た信号を適当なリード線４２を介して変換器へ適
用する。変換器４３により指向された音波信号
は、うず支柱３５の跡を通り、カルマンうずの発
生により支柱の跡に形成されたゆらぎ流れ場によ
つて変調される。変調音波信号は受信変換器４５
により受信され、適当なリード線４６を介して増
幅器４７に適用される。増幅信号は、次に、リー
ド線４８を介してシユミツト・トリガー４９へ送
られる。シユミツト・トリガー４９は、リード線
５０を介してフリツプ・フロツプ５１へさらに移
すために、増幅変調信号を方形波に整える。

フリツプ・フロツプ５１は、リード線５２を介
してパルス発生器４０から、並びにトリガー４９
から、入力を受け、なお両者の入力は方形波であ
る。例えば、パルス発生器４０が時間t₁で１つの
パルスを造るとき、フリツプ・フロツプ５１は、
そのパルスを受け、それ自身の正パルスを加入す
る。その間に、最初のパルスは、上記したよう
に、要素４１，４３，４５，４７，４９を介して
送られ、時間t₂でフリツプ・フロツプ５１に到達
する。時間t₂でフリツプ・フロツプ５１は、時間
t₂でフリツプ・フロツプ５１により加入された正
パルスを終らせ、このようにして、音波信号の変
移時間を示す幅の有する１つの出力パルスを形成
する。

第２図は、また、ピーク振幅検知器を使うこと
による容量流れの計測を図示する。この計測は、
アメリカ特許3680375のもので、第２図のものと
似ている。しかしながら、増幅器４７からの出力
のパルス比が検知器５５により決定されるよう
に、一番高く予期されるうず変調より高く、か
つ、検知器５５と関連した時間定数がパルス比と
比較して長いが、うず変調周波数と比較すると短
いならば、検知器５５の出力は、うず変調を表わ
す１つの連続した波形であろう。

第３図は、超音波発振器４１と；指向或いは送
信変換器４３と；受信変換器４５と；増幅器４７
と；うず変調検知器５７と；位相検知器５９とか
らなる。超音波発振器４１は、音波信号を発生
し、それを適当なリード線４２を介して変換器４
３へ適用する。変換器４３により指向された音波
信号は、うず支柱３５の跡を通り、前述と同じ方
法で変調される。変調音波信号は、受信変換器４
５により受けられ、適当なリード線４６を介して
増幅器４７に適用される。増幅信号は、次に、う
ず変調検知器５７に適用され、この検知器は、例
えば、変調信号を検知し、かつ変調周波数でパル
スを発生する復調器と、パルス形成器と、カウン
ターからなり、これらの全ての要素は、ジヨイ氏
などのアメリカ特許3680375に開示されている。
うず変調検知器５７のカウント出力と、流体の相
対速度或いは容積流れとの関係は、公知のストロ
ーハル（Strouhal）の数式で、また前述のジヨイ
氏などの特許に説明されている。

第３図は、変換器４３における音波信号と、変
換器４５で受信されるような音波信号との間にお
ける位相遅れ或いは位相差を比較することによる
変移時間を決定するための電子システムを示して
いる。このために、超音波発振器４１により発生
した音波信号と、増幅器４７からの増幅変調信号
は、適当なリード線５８，６０を介して位相比較
のための入力として位相検知器５９へ送られる。
位相差或いは位相遅れは、流体の絶対温度プラ
ス、絶対０の温度で間隔を置く変換器に対する位
相角と関係する各配置に対する定数とに比例す
る。

第４図は、流体の絶対温度を計測するための別
方法を表わす。第４図は、電圧帰還制御発振器６
１と；指向或いは送信変換器４３と；受信変換器
４５と；増幅器４７と；位相検知器５９と；フイ
ルター７３とからなる。第３図と同様に、第４図
の位相検知器５９は、送信と受信された信号位相
を比較する。しかしながら、第３図と第４図と
は、位相検知器５９とフイルター７３とのろ過さ
れた出力が、変換器間隔を横切つて一定移相を維
持するように、電圧帰還制御発振器６１に適用さ
れている点で相違する。この配置では、電圧帰還
制御発振器６１の周波数出力は、流体の平均温度
と比例し、かつその比例表示器として読まれる。

もし、まれな場合で、流体温度の計測に関し変
換器の間隔が音波信号の波長と比較して大きいな
らば、或るあいまさが前述した時間遅れ計測にお
いて起るかもしれない。しかしながら、流体にお
ける波長が十分に長い復調を送信された信号に課
することにより、これらのあいまさは容易に避け
ることができる。

第５図は、容量と質量との流れ出力並びに温度
計測の決定に適当な電子の概略図である。第５図
は、第３図に示す別の温度計測装置と方法とを流
体密度の計測装置と方法とに組合わせている。２
つの変換器間へ音波エネルギーを送信すること
は、流体密度と温度との直接の関数であるから、
受信された音波エネルギーの１つの計量は、密度
のパラメータを定めるのに使用できる。第５図
は、これらの計測を実施するための可能な多くの
配置の１つであつて、超音波発振器４１；指向或
いは送信変換器４３；受信変換器４５；増幅器４
７；うず変調検知器５７；位相検知器とフイルタ
ー９１；振幅検知器とフイルター９３；倍率器９
５，９６とからなる。

第５図で実施される温度計測は、位相検知器と
フイルター９１の位相出力が変移時間ｔと直接比
例し、或いは逆に、流体の絶対温度T_kと反比例
する点で、第３図で実施される計測と類似してい
る。注意すべきことは、例えば温度計測のために
第２図と第４図との電子システムの使用のよう
な、別の電子流れ図配置も本発明の要旨内で設計
される点である。

第５図において、増幅器４７による増幅後受信
音波信号は、その受信信号のエネルギー振幅を登
録する振幅検知器とフイルター９３に送られる。
もつと詳しくは、振幅検知器とフイルター９３の
出力は、上に引用された密度の式に現われる項、
Co／（uW）である。受信音波信号は、また、増
幅器４７からうず変調検知器５７に送られ、その
出力は容積流れの指示値である。

流体質量流れは、容積流れ、流体流れの断面
積、及び流体密度の数学的産物であるから、倍率
器９５は、うず変調検知器５７から出力として容
積流れに、振幅検知器とフイルター９３の出力で
ある項e_p／（uW）をかける。流体密度ρが初め
に挙げた式ρ＝e_pｔ／（uWL）により与えられ
ることを思い出して、倍率器９６は、倍率器９５
の出力に項ｔ／Ｌをかけて、流体質量流れの指示
値を得る。ここで、Ｌは、位相検知器とフイルタ
ー９１或いは倍率器９６かで、ゲイン関数をはか
ることにより得ることができる。

図面についての前記説明にわたつて、種々数学
的因数がその回路に目盛或いはゲイン定数として
導入されてもよいと理解される。前章の質量計算
の場合には、例えば、Ｌは位相検知器とフイルタ
ー９１或いは倍率器９６のどちらかでゲイン関数
をはかることにより得られる。同様に、断面積の
因数は、倍率９５或いは９６のどちらかでゲイン
関数をはかることにより導かれる。

上記において、Ｋ（比熱比）とＲ（一般ガス定
数）は、例えば、第５図の位相検知器とフイルタ
ー９１における因数、また第３、第４図の位相検
知器５９における因数をはかることにより導かれ
る。同じ方法で、密度の示式の因数ｕとＷは、第
５図の振幅検知器とフイルター９３における目盛
指示或いはゲイン因数として導かれる。

前述した温度と密度の計測方法は、うず周波数
による変化する構成部分を含んでもよい。しかし
ながら、うず周波数は温度或いは流体密度におけ
る変動と比較して一般に大きいので、これらの計
測は、高周波うず成分を除去して平均化或いは円
滑化される。

第２、第３、第４、第５図に示す電子の流れシ
ステムは、単に説明のためであり、多くの違つ
た、特異な型で装うことができ、このことは当業
者により理解されるであろう。変換器４１は信号
が送信変換器４３への適用の前に適当に増幅され
る発振器を含んでよい。さらに、増幅器４７は、
適当な前置増幅器を含んでもよい。検知器５７
は、種々型式の１つであつてよい。例えば、検知
器は、送信器発振器の発振周波数で動作する同期
復調器とすることも可能である。その上、検知器
５７からのパルス出力は、DA変換器に適用され
て、希望により、アナログ出力信号を得て、出力
信号がアナログ指示器へ直接適用されてもよい。

本発明は、好適な実施例について説明されてい
るが、形式及び詳細において種々の変化例が、本
発明の要旨から逸脱せずに、推考されることが当
業者において理解されるであろう。例えば、第５
図で実施される密度計測は、ゲイン制御増幅器で
発生される制御電圧を使用することにより同様に
実施できる。