JPH01233337A - 温度測定方法および装置 - Google Patents
温度測定方法および装置Info
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- JPH01233337A JPH01233337A JP63059301A JP5930188A JPH01233337A JP H01233337 A JPH01233337 A JP H01233337A JP 63059301 A JP63059301 A JP 63059301A JP 5930188 A JP5930188 A JP 5930188A JP H01233337 A JPH01233337 A JP H01233337A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 abstract description 2
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
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- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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〕
本発明は外部から接近できない測定対象の温度を外部か
ら超音波を用いて測定する技術に関するものである。
ら超音波を用いて測定する技術に関するものである。
従来、生体たとえば人体内部の温度を測定する方法とし
て、温度測定用装置のセンサ部たとえば熱電対を人体内
部の測定対象たとえば胃、肝臓等に接触させて温度を測
定する技術がある。これを第12図に示す。第12図に
おいて、1は人体の断面、2は加熱用ヒータ、3は測定
対象、4は温度測定用熱電対である。同図から分かるよ
うに、従来は、人体内部に熱電対4を挿入して測定対象
3の温度を測定していた。
て、温度測定用装置のセンサ部たとえば熱電対を人体内
部の測定対象たとえば胃、肝臓等に接触させて温度を測
定する技術がある。これを第12図に示す。第12図に
おいて、1は人体の断面、2は加熱用ヒータ、3は測定
対象、4は温度測定用熱電対である。同図から分かるよ
うに、従来は、人体内部に熱電対4を挿入して測定対象
3の温度を測定していた。
しかし、上述したような従来技術においては、人体内部
に熱電対4を挿入するため、人体に痛みを伴うという欠
点や、痛み止めのため麻酔が必要であるという欠点があ
った。
に熱電対4を挿入するため、人体に痛みを伴うという欠
点や、痛み止めのため麻酔が必要であるという欠点があ
った。
また、第13図に示すように、構造物6の内部の測定対
象7の温度を測定する場合には、温度測定用熱電対8等
のセンサ部を挿入するための穴を開ける必要があり、測
定対象7の周辺の形状が実際の構造物とは異なるため、
測定部分の温度分布も実際とは異なるという欠点があっ
た。また、穴を開けるための加工費がかかるという欠点
もあった。
象7の温度を測定する場合には、温度測定用熱電対8等
のセンサ部を挿入するための穴を開ける必要があり、測
定対象7の周辺の形状が実際の構造物とは異なるため、
測定部分の温度分布も実際とは異なるという欠点があっ
た。また、穴を開けるための加工費がかかるという欠点
もあった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、外部から接近できない測定対象
の温度を測定する温度測定方法および装置を提供するこ
とにある。
の目的とするところは、外部から接近できない測定対象
の温度を測定する温度測定方法および装置を提供するこ
とにある。
このような目的を達成するために本発明による温度測定
方法は、外部から接近できない測定対象に超音波を送信
し、測定対象からの反射波を受信し、受信した反射波を
短い時間単位で周波数解析し、周波数解析した受信波の
周波数分布の特徴を表わすピーク周波数もしくは半値幅
又はピーク周波数と半値幅の両方を用いて測定対象の温
度を算出するようにしたものである。
方法は、外部から接近できない測定対象に超音波を送信
し、測定対象からの反射波を受信し、受信した反射波を
短い時間単位で周波数解析し、周波数解析した受信波の
周波数分布の特徴を表わすピーク周波数もしくは半値幅
又はピーク周波数と半値幅の両方を用いて測定対象の温
度を算出するようにしたものである。
また、本発明による温度測定装置は、超音波を送信し又
受信する温度測定用超音波センサと、超音波を送受信す
る超音波送受信回路と、受信波をA/D変換する受信波
A/D変換部と、信号処理部とを備え、信号処理部は、
A/D変換された受信波を短い時間に切り出して周波数
解析し、周波数解析した受信波の周波数分布からピーク
周波数、半値幅を算出し、予め求めておいた温度対ピー
ク周波数、温度対半値幅の関係から温度を求めるように
したものである。
受信する温度測定用超音波センサと、超音波を送受信す
る超音波送受信回路と、受信波をA/D変換する受信波
A/D変換部と、信号処理部とを備え、信号処理部は、
A/D変換された受信波を短い時間に切り出して周波数
解析し、周波数解析した受信波の周波数分布からピーク
周波数、半値幅を算出し、予め求めておいた温度対ピー
ク周波数、温度対半値幅の関係から温度を求めるように
したものである。
本発明においては、外部から接近できない測定対象の温
度を測定できる。
度を測定できる。
第1(fflは本発明に係わる温度測定装置の一実施例
を使用して人体内部の温度を測定する場合の測定方法を
説明するための説明図である。同図において、11は温
度測定用超音波センサ、12は温度測定用超音波装置本
体、13は人体内部を伝播する超音波の伝播経路、14
は人体の胴の断面、15は加熱用ヒータ、16は測定対
象であり、温度測定用超音波センサ11と温度測定用超
音波装置本体12とは温度測定装置を構成する。第1図
の人体の胴の断面14において、加熱用ヒータ15を用
いて胴の外部から人体を加熱すると、目的とする測定対
象16が高温度になる。その測定対象16に向かって温
度測定用超音波センサ11から超音波を送信し、その受
信波を温度測定用超音波センサ11で受信し、温度測定
用超音波装置本体12で温度を算出する。なお、第1図
における超音波センサ11は送信用と受信用の両方を兼
ねているが、両方を別々のセンサ2つを用いても伺様な
効果を得ることができる。
を使用して人体内部の温度を測定する場合の測定方法を
説明するための説明図である。同図において、11は温
度測定用超音波センサ、12は温度測定用超音波装置本
体、13は人体内部を伝播する超音波の伝播経路、14
は人体の胴の断面、15は加熱用ヒータ、16は測定対
象であり、温度測定用超音波センサ11と温度測定用超
音波装置本体12とは温度測定装置を構成する。第1図
の人体の胴の断面14において、加熱用ヒータ15を用
いて胴の外部から人体を加熱すると、目的とする測定対
象16が高温度になる。その測定対象16に向かって温
度測定用超音波センサ11から超音波を送信し、その受
信波を温度測定用超音波センサ11で受信し、温度測定
用超音波装置本体12で温度を算出する。なお、第1図
における超音波センサ11は送信用と受信用の両方を兼
ねているが、両方を別々のセンサ2つを用いても伺様な
効果を得ることができる。
第2図は、第1図の温度測定用超音波装置本体12を示
す系統図である。第2図において、21は超音波送受信
回路、22は受信波A/D変換部、23は信号処理部、
24はデイスプレィ、25はプリンタである。超音波送
受信回路21は第1図の温度測定用超音波センサ11か
ら超音波を送信し、また受信するための回路である。受
信波A/D変換部22は、その後の信号処理のため、受
信したアナログ信号をデジタル信号に変換する部分であ
る。信号処理部23は本実施例の最も重要な部分であり
、その動作を説明するためのフローチャートを第3図に
示す。デイスプレィ24は温度測定結果を表示するため
のものであり、プリンタ25は同じく測定結果を印字出
力するものである。
す系統図である。第2図において、21は超音波送受信
回路、22は受信波A/D変換部、23は信号処理部、
24はデイスプレィ、25はプリンタである。超音波送
受信回路21は第1図の温度測定用超音波センサ11か
ら超音波を送信し、また受信するための回路である。受
信波A/D変換部22は、その後の信号処理のため、受
信したアナログ信号をデジタル信号に変換する部分であ
る。信号処理部23は本実施例の最も重要な部分であり
、その動作を説明するためのフローチャートを第3図に
示す。デイスプレィ24は温度測定結果を表示するため
のものであり、プリンタ25は同じく測定結果を印字出
力するものである。
次に、第3図を用いて、本実施例の最も重要な部分であ
る信号処理部12の動作を説明する。受信波A/D変換
部22でA/D変換された受信波(第5図参照)は、1
波長程度の短い時間に切り出される(ステップ31,3
2)、切出し方法としては、第6図(a)、 (b)に
示すような幾つかの方法がある。その後、切り出した波
を周波数解析しくステップ33)、周波数分布からピー
ク周波数PF、半値幅WF (第4図参照)を算出する
(ステップ34)、さらに、予め求めておいた温度対ピ
ーク周波数、温度対半値幅の関係から温度を算出する(
ステップ34)。
る信号処理部12の動作を説明する。受信波A/D変換
部22でA/D変換された受信波(第5図参照)は、1
波長程度の短い時間に切り出される(ステップ31,3
2)、切出し方法としては、第6図(a)、 (b)に
示すような幾つかの方法がある。その後、切り出した波
を周波数解析しくステップ33)、周波数分布からピー
ク周波数PF、半値幅WF (第4図参照)を算出する
(ステップ34)、さらに、予め求めておいた温度対ピ
ーク周波数、温度対半値幅の関係から温度を算出する(
ステップ34)。
第6図(al、 (blは1波長程度の短時間に受信波
を切り出す方法の例である。第6図(alにおいてはN
。
を切り出す方法の例である。第6図(alにおいてはN
。
、1INo、2+・・・というように1波長程度の間隔
で互いに重なることなく切り出しているが、精度を要求
される場合は、第6図(b)に示すように、わずか(Δ
t)ずつ位置をずらして切り出す方が良い。
で互いに重なることなく切り出しているが、精度を要求
される場合は、第6図(b)に示すように、わずか(Δ
t)ずつ位置をずらして切り出す方が良い。
なお第5図、第6図において、36は測定対象からの反
射波形である。
射波形である。
第7図は、人体の場合の温度とピーク周波数の関係を示
すグラフである。この場合の超音波信号周波数は5MH
z、周辺温度は17℃である。第7図から分かるように
、温度が高くなるにつれてピーク周波数は上昇する。こ
れは温度が高くなるにつれて測定対象16と他の部分の
境界面において超音波に対するインピーダンスが増加す
るためと考えられる。
すグラフである。この場合の超音波信号周波数は5MH
z、周辺温度は17℃である。第7図から分かるように
、温度が高くなるにつれてピーク周波数は上昇する。こ
れは温度が高くなるにつれて測定対象16と他の部分の
境界面において超音波に対するインピーダンスが増加す
るためと考えられる。
第8図は人体の場合の温度と半値幅の関係を示すグラフ
である。同図から分かるように、半値幅は温度が高(な
るにつれてせまくなる傾向がある。
である。同図から分かるように、半値幅は温度が高(な
るにつれてせまくなる傾向がある。
この理由は定かでないが、ピーク周波数の場合と同様に
、界面でのインピーダンスの変化によるものと予想され
る。なお、超音波信号周波数と周辺温度は第7図の場合
と同様である。
、界面でのインピーダンスの変化によるものと予想され
る。なお、超音波信号周波数と周辺温度は第7図の場合
と同様である。
第9図は、本発明に係わる温度測定方法の一実施例を説
明するための説明図である。同図において、41は温度
測定用超音波センサ、42は温度測定用超音波装置本体
、43は構造物内部を伝播する超音波の伝播経路、44
は構造物、45は測定対象である。第9図において、構
造物44の外部から目的とする測定対象45に向かって
温度測定用超音波センサ41から超音波を送信し、その
受信波を温度測定用超音波センサ41で受信し、温度測
定用超音波装置本体42で温度を算出する。
明するための説明図である。同図において、41は温度
測定用超音波センサ、42は温度測定用超音波装置本体
、43は構造物内部を伝播する超音波の伝播経路、44
は構造物、45は測定対象である。第9図において、構
造物44の外部から目的とする測定対象45に向かって
温度測定用超音波センサ41から超音波を送信し、その
受信波を温度測定用超音波センサ41で受信し、温度測
定用超音波装置本体42で温度を算出する。
なお、超音波センサ41は本実施例では送信用と受信用
の両方を兼ねているが、両方を別々のセンサ2つを用い
ても同様な効果を得ることができる。
の両方を兼ねているが、両方を別々のセンサ2つを用い
ても同様な効果を得ることができる。
第1θ図は、構造物の場合の温度とピーク周波数の関係
を示すグラフである。この場合の超音波信号周波数は5
MHz、周辺温度は500℃である。第1O図において
は、測定対象45の温度が上昇するにつれてピーク周波
数が上昇する。
を示すグラフである。この場合の超音波信号周波数は5
MHz、周辺温度は500℃である。第1O図において
は、測定対象45の温度が上昇するにつれてピーク周波
数が上昇する。
第11図は、構造物の場合の温度と半値幅の関係を示す
グラフである。同図においては、測定対象45の温度が
上昇するにつれて半値幅は狭くなる。なお、超音波信号
周波数と周辺温度は第10図の場合と同様である。
グラフである。同図においては、測定対象45の温度が
上昇するにつれて半値幅は狭くなる。なお、超音波信号
周波数と周辺温度は第10図の場合と同様である。
以上説明したように本発明は、外部から接近できない測
定対象に超音波を送信し、測定対象からの反射波を受信
し、受信した反射波を短い時間単位で周波数解析し、周
波数解析した受信波の周波数分布からピーク周波数、半
値幅を算出し、予め求めておいた温度対ピーク周波数、
温度対半値幅の関係から温度を求めるようにしたことに
より、外部から接近できない測定対象の温度を測定する
ことができる効果がある。
定対象に超音波を送信し、測定対象からの反射波を受信
し、受信した反射波を短い時間単位で周波数解析し、周
波数解析した受信波の周波数分布からピーク周波数、半
値幅を算出し、予め求めておいた温度対ピーク周波数、
温度対半値幅の関係から温度を求めるようにしたことに
より、外部から接近できない測定対象の温度を測定する
ことができる効果がある。
第1図は本発明に係わる温度測定装置の一実施例を使用
して人体内部の温度を測定する方法を説明するための説
明図、第2図は第1図に示す温度測定用超音波装置本体
を示す系統図、第3図は第2図の温度測定用超音波装置
本体の動作を説明するためのフローチャート、第4図は
ピーク周波数と半値幅を示すグラフ、第5図はA/D変
換された受信波形をアナログ的に示す波形図、第6図は
受信波の切出し方法を説明するための波形図、第7図は
人体の場合の温度とピーク周波数の関係を示すグラフ、
第8図は人体の場合の温度と半値幅の関係を示すグラフ
、第9図は本発明に係わる温度測定方法の一実施例を説
明するための説明図、第1O図は構造物の場合の温度と
ピーク周波数の関係を示すグラフ、第11図は構造物の
場合の温度と半値幅の関係を示すグラフ、第12図は従
来技術による人体内部の温度測定方法を説明するための
説明図、第13図は従来技術による構造物内部の温度測
定方法を説明するための説明図である。 11・・・温度測定用超音波センサ、12・・・温度測
定用超音波装置本体、13・・・伝播経路、14・・・
人体の胴の断面、15・・・加熱用ヒータ、16・・・
測定対象、21・・・超音波送受信回路、22・・・受
信波A/D変換部、23・・・信号処理部、24・・・
デイスプレィ、25・・・プリンタ。
して人体内部の温度を測定する方法を説明するための説
明図、第2図は第1図に示す温度測定用超音波装置本体
を示す系統図、第3図は第2図の温度測定用超音波装置
本体の動作を説明するためのフローチャート、第4図は
ピーク周波数と半値幅を示すグラフ、第5図はA/D変
換された受信波形をアナログ的に示す波形図、第6図は
受信波の切出し方法を説明するための波形図、第7図は
人体の場合の温度とピーク周波数の関係を示すグラフ、
第8図は人体の場合の温度と半値幅の関係を示すグラフ
、第9図は本発明に係わる温度測定方法の一実施例を説
明するための説明図、第1O図は構造物の場合の温度と
ピーク周波数の関係を示すグラフ、第11図は構造物の
場合の温度と半値幅の関係を示すグラフ、第12図は従
来技術による人体内部の温度測定方法を説明するための
説明図、第13図は従来技術による構造物内部の温度測
定方法を説明するための説明図である。 11・・・温度測定用超音波センサ、12・・・温度測
定用超音波装置本体、13・・・伝播経路、14・・・
人体の胴の断面、15・・・加熱用ヒータ、16・・・
測定対象、21・・・超音波送受信回路、22・・・受
信波A/D変換部、23・・・信号処理部、24・・・
デイスプレィ、25・・・プリンタ。
Claims (2)
- (1)外部から接近できない測定対象に超音波を送信し
、前記測定対象からの反射波を受信し、受信した反射波
を短い時間単位で周波数解析し、周波数解析した受信波
の周波数分布の特徴を表わすピーク周波数もしくは半値
幅又はピーク周波数と半値幅の両方を用いて前記測定対
象の温度を算出する温度測定方法。 - (2)超音波を送信し又受信する温度測定用超音波セン
サと、超音波を送受信する超音波送受信回路と、受信波
をA/D変換する受信波A/D変換部と、信号処理部と
を備え、前記信号処理部は、前記A/D変換された受信
波を短い時間に切り出して周波数解析し、周波数解析し
た受信波の周波数分布からピーク周波数、半値幅を算出
し、予め求めておいた温度対ピーク周波数、温度対半値
幅の関係から温度を求める温度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63059301A JPH0650264B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 温度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63059301A JPH0650264B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 温度測定方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01233337A true JPH01233337A (ja) | 1989-09-19 |
JPH0650264B2 JPH0650264B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=13109413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63059301A Expired - Fee Related JPH0650264B2 (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 温度測定方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0650264B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004045413A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Sunnanvaeder Lars | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body |
JP2007178265A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamatake Corp | 温度計測方法および温度計測装置 |
JP2011163775A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Fujitsu Ltd | 温度信号発信装置及び温度情報収集システム |
DE102008017426B4 (de) * | 2008-04-03 | 2013-03-21 | Gregor Brammer | Verfahren zur Ermittlung der Temperatur an einer Grenzfläche eines Kabels oder einer Kabelgarnitur |
WO2024111261A1 (ja) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | Jfeスチール株式会社 | 温度計測装置および温度計測方法 |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP63059301A patent/JPH0650264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004045413A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Sunnanvaeder Lars | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body |
JP2007178265A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamatake Corp | 温度計測方法および温度計測装置 |
DE102008017426B4 (de) * | 2008-04-03 | 2013-03-21 | Gregor Brammer | Verfahren zur Ermittlung der Temperatur an einer Grenzfläche eines Kabels oder einer Kabelgarnitur |
JP2011163775A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Fujitsu Ltd | 温度信号発信装置及び温度情報収集システム |
WO2024111261A1 (ja) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | Jfeスチール株式会社 | 温度計測装置および温度計測方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0650264B2 (ja) | 1994-06-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |