JPH0287299A - 超音波温度センサおよびその用途のための超音波導波体コネクタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超音波温度センサおよびそのためのコネクタに
関し、特にしかしながら限定されるのではなく航空機火
災検出システムの用途に好適な温度センサおよびシステ
ムに関するものである。

（従来の技術） 航空機火災検出システムとしては、絶縁材によって分離
された温度依存特性の２つの導体を有するケーブルを備
えたものが良く知られている。このケーブルは火災監視
されるべき場所に張りめぐらされており、若しこの場所
で火災が発生するとこの火災によりケーブルが局部的に
加熱され、これによって導体間のインピーダンスが変化
する。

このインピーダンス変化の検出が従って火災の存在を示
すことになる。

しかしながらこのタイプのセンサには、ケーブルの長手
方向に沿って火災の箇所がただちに決定され得るような
数量的情報を前記インピーダンス変化から得ようとして
も困難であるという欠点がある。航空機環境においては
従って消火器が代表的にはケーブルで監視される場所に
備え付けられており、消火するのにおそらく唯一つの消
火器を用いれば充分な場合でも全ての消火器を作動させ
ねばならないことがある。明らかに不必要に作動させた
消火器は監視場所での設備例えば電機設備に対する回避
し得るかも知れない損害を発生させる可能性がある。

（発明の目的） 従って本発明の目的とするところは、従来のセンサやシ
ステムの欠点が軽減された温度センサおよびこれを用い
る火災検出システムを提供することである。

（発明の構成） 本発明の１つの態様によると、長手の超音波導波体と、
該導波体の長手方向に沿って予め定められた点に位置さ
れ、接点において前記導波体の音響インピーダンスを第
１のレベルから第２のレベルまで変化さすべく、与えら
れた温度変化に応答可能な少なくとも１つの温度応答手
段とを備え、前記レベルの１つ（第２のレベルが好まし
い）が前記点に到達する超音波パルスの少なくとも一部
分の反射を起こすようにした温度センサが提供される。

本発明のこの第１の態様の１つの実施例として前記温度
応答手段は低融点合金を代表例とする低融点材料を有し
、この低融点材料は前記導波体と同じような音響インピ
ーダンスを存すると共に導波体の切欠部内に配されてい
る。この実施例においては、前記センサは好ましくは切
欠部内に低融点材料を保持する手段例えば導波体を囲み
且つ低融点材料を含む切欠部を被う保護被包または被覆
を有する。保護被包の場合は、該被包はスェージ加工ま
たは導波体の囲りにチューブを押し出すことにより作っ
ても良（、一方保護被覆の場合は金属被覆により作って
も良い。

第１の態様の第２の実施例においては、温度応答手段は
温度に従って変化する機械的応力を導波体に与える装置
を備える。この第２の実施例において、この装置は導波
体を取囲む止め具を備えても良く、この止め具は温度に
従って締め付け力が増加するようになされている。従っ
てこの止め具は、導波体およびそれ自体との間で即ち導
波体を介して第２の部材を保持するようになされた第１
の部材を備えても良く、第１の部材が第２の部材よりも
小さな熱膨張係数を有する。

第１の態様の双方の実施例において、前記センサは４波
体の長手に沿って離間して配された複数個の温度応答手
段を備えることが好ましい。

本発明には、前述の内容の何れにも関連する温度センサ
を取り入れた温度検出システムも含まれ、更に超音波例
えば縦パルスを導波体の１つの端部に発射する手段、お
よび前記音響インピーダンスの変化によって反射された
超音波パルスを検出する手段を備える。好ましくは前記
センサは、前記反射されたパルスとこれを惹起させた発
射パルスとの間の時間差を測定する手段を有する。

本発明の他の態様では、長手の超音波導波体を備え、該
導波体はケーシング内に被包された低融点材料代表的に
は低融点金属の核心部を有し、前記ケーシングは局部的
に加熱されたときに前記核心部の局部的溶融を可能にし
、これによって前記核心部内を伝播する超音波パルスが
局部的に溶融した部分によって少なくとも部分的に反射
される温度センサが提供される。

本発明には更に前述のようなセンサを組み込んだ温度感
知システムを包含し、このシステムは更に超音波パルス
例えば縦パルスを導波体の１つ端部において核心部へ発
射する手段と、核心部の局部溶融によって反射された超
音波パルスを検出する手段とを具備する。

好ましくは前記センサは、反射されたパルスとそれを惹
起した発射パルスとの間の時間差を測定する手段を更ら
に具備している。

本発明の第３の態様では、局部的に加熱されたときに温
度勾配を生じ、この温度勾配が少なくとも部分的に超音
波パルスを反射するように作用する材料から成る長手の
超音波導波体と、１つの端部において超音波パルス例え
ば縦パルスを導波体中へ発射する手段と、前述のような
温度勾配によって反射された超音波パルスを検出する手
段とを具備する温度感知システムが提供される。

好ましくは前記センサは、反射されたパルスとそれを惹
起した発射パルスとの間の時間差を測定する手段を更に
備えている。

これまでの説明では、導波体がセンサとして用いられた
ときは代表的には単一の構成で超音波パルスを導波体に
注入し且つ導波体から超音波パルスを受信するために用
いられる超音波パルスの送受信機の出力側に例えば溶接
やろうづけによって恒久的に接続されていた。

しかしながら、超音波導波体が航空機環境例えば本出願
人の出願中の特許願に記載されているように使用される
場合は、このような恒久的接続はむしろ不便なことがあ
る。航空機環境においては、超音波導体が例えばエンジ
ンの囲りに張りめぐらされたりダクト内に配された場所
では、導波体は関連するシステム以外から即ち超音波パ
ルス送受信機および関連する処理回路（または実際に分
離可能な部分に作られてさえいる）からただちに取り外
しが可能で、設置、保守および修理に簡便ならしめるこ
とが通常は望ましい。しかしながらこれは、超音波送信
特性が良い場合であっても直ちに離合または接続可能な
１つまたはそれ以上の超音波導波体コネクタの条件を要
求することにもなる。本発明の目的の１つはこのような
コネクタを提供することにある。

本発明の更に他の態様では、第１および第２の中実テー
パ状コネクタ部を備え、該コネクタ部は接続されるべき
導波体と同様の音響インピーダンスを有する材料から成
り、夫々のコネクタ部は前記導波体の何れか１つに接続
された狭い端部と、平坦で且つコネクタを通る超音波パ
ルスの伝播方向と概して垂直に延びる広い端部とを有し
、並びに平坦な端部同志を締め付けるためのコネクタ部
に接続可能な締め付け手段を具備する超音波コネクタが
提供されている。

本発明の好適な実施例では、コネクタ部は概してホーン
状で、代表的には円錐ホーン、カテノイド・ホーンまた
は指数的ホーンの如き形状にすることができる。更には
夫々のコネクタ部は、その狭い端部が接続される夫々の
導波体と同じ材料であることが好ましい。

前記締め付け手段は、好ましくはコネクタ部の平坦な端
部に実質的に完全に垂直に方向付けられる締め付け力を
前記コネクタ部に与えるようになされる。また、前記締
め付け手段は、前記第１および第２のコネクタ部に夫々
接続する第１および第２の部分を備え、これら第１およ
び第２の部分が相互に螺合するようになされているのが
好ましい。

好ましくは、適当な音響結合油またはグリースの薄い層
は、コネクタ部の平坦な端部間で締め付けを行なう前に
準備するのが良い。

本発明について以下実施例のみにより図面を参照しなが
ら説明する。

第１図は、本発明による火災検出センサおよびシステム
の第１の実施例の概略図である。

第２図は、第１図におけるセンサの部分詳細図である。

第３図は、第１図のセンサの他の実施例を示す断面図で
ある。

第４図および第５図は、更に第１図の部分の他の実施例
を示す部分断面図である。

第６図は、本発明による超音波導波体コネクタの断面図
である。

第７図は、第６図のコネクタの部分的な可能な形状を示
す図である。

第８図は、本発明による他の実施例の超音波導波体コネ
クタを示す断面図である。

第１図における火災検出センサは符号ｌＯで示され、ニ
ッケルまたはニッケル基材合金例えばインコネル（ＩＮ
ＣＯＮＥＬ）若しくはニクロム（Ｎ　ＩＣＨＲＯＭＥ）
または焼鈍ステンレススチールから成る円筒状環または
棒１４の中に長手の超音波導波体１２を具備する。該導
波体１２は、例えば３乃至１０メートルの長さで、複数
個の区域例えば夫々が５乃至１０センチメートルに分割
されており、より詳細は後述されるであろう。

導波体１２の１つの端部１６に結合され、超音波パルス
送受信機１８は、代表的には縦超音波パルス（伸縮パル
スともいう）を導波体１２に発射する磁歪素子を具備し
ている。前記送受信機１８は、導波体１２に発射された
パルスとこのパルスから結果として反射されたパルスと
の間の時間差を測定するようになされたタイミング回路
２０にも結合されている。

導波体１２の部分はより詳細に第２図に示されており、
線または桿１４が長手方向に等間隔に配された切欠部２
２によって前述の区域に分割され、前記切欠部２２は前
記線または桿１４と同様な音響インピーダンスを有する
低融点合金２４で満たされているのが見られる。このよ
うな合金の適切な例としては、約５０％の銀を銅と亜鉛
とで合金にして成る商品名［イージーフロー（ＥＡＳＹ
ＦＬＯす」などとしてろうづけ合金があげられる。合金
２４を溶融したときでも切欠部内に保持するには、保護
スリーブまたはステンレススチールのチューブ２６が、
前記環または線１４上に前記切欠部および合金を被うよ
うにスェージ加工されている。−方合金２４が切欠部２
２内に配された後、桿または線１４の外面は例えばニッ
ケルやクロムなどの成型性の堅い材料で金属被覆がなさ
れ得る。この金属被覆は合金が満たされた切欠部を超え
て該合金を切欠部内に保持するために延びている。

実際の用途には、導波体１２は火災監視さるべき場所に
張りめぐらされている。例えば、航空機ガスタービンエ
ンジンの外周、エンジンハウジングやエンジンカバーの
内部などで、前記導波体は充分に可撓性があって適用可
能である。装着の際に不必要な音響インピーダンスの変
化が発生しないことを確認するようにして、導波体を装
着するときに注意を払わねばならない。

火災監視には、超音波パルスは定期的に例えば１００ヘ
ルツ（ｆｅｚ　）で送受信機１８により導波体１２の端
部１６内へ発射されている。導波体内でのパルスの伝播
速度は代表的には約５０００メ一トル／秒（ｍ／５ｅｃ
）である。火災がない場合は、切欠部２２内に満たされ
た合金は、音響インピーダンスの点から実質的に他の残
りの桿または線１４と識別不能で、送受信機１８で発射
された夫々のパルスは、導波体１２の他方の端部３２へ
伝わり、そして反射され送受信機１８によって検出され
る。

夫々のパルスの発射と、端部で反射された対応するパル
スの到達および検出との間の時間差は、タイミング回路
２０で測定される。端部で反射されたパルスは、時間差
（なぜなら導波体１２の長さおよび音響特性は予め知ら
れ定められた値である）ばかりでなくこれらは途中で反
射されたパルスよりもかなり大きいという点で同定がそ
れ自体で可能である。端部で反射されたパルスの到達お
よび検出の前に顕著な中途反射パルスを検出しそこねた
場合は、導波体１２に沿って火災がないということを示
すことになり、−下端部で反射されたパルスが到着し検
出されると前記センサ１０が充分に動作していることを
示すことになる。

第１図において符号３０で示されるように、前記センサ
１０にて監視されている場所で火災が発生した場合には
、この火災は少なくとも１つの切欠部２２（例えば符号
２２ａで示される１つ）の中の合金２４を溶融する。こ
れは切欠部２２ａにおいて導波体１２の音響インピーダ
ンスを顕著に変化させ、また部分的ではあるが送受信機
１８により導波体へ発射された夫々のパルスの反射を著
しく惹起する。切欠部で反射された夫々のパルスは、対
応する端部にて反射されたパルスの予定の到着時間より
も早く到着し送受信機１８によって検出される。更には
送受信機１８による各パルスの発射および対応する切欠
部での反射パルスの到着および検出との間の時間差は、
タイミング回路２０で測定される。この時間差は、切欠
部で反射されたパルスと端部で反射されたパルスとを識
別するばかりでなく、導波体１２の長手方向に沿って火
災がどこに位置するか示すものである。

前記送受信機１８による切欠部反射パルスの検出は、火
災警報の引き金としておよび適正な１つまたは１つづつ
いくつかの消火器の監視場所内での引き金として使用し
得るものである。

火災が消火器で鎮火されるとしたならば、切欠部２２ａ
で溶融した合金は再固化し、前記センサｌＯを元の状態
に復元し、若し起こるなら更に発生する火災の検出が可
能になる。

第３図は、第１図及び第２図の導波体１２の代りに使用
され得る導波体４０の部分を示す。この導波体４０は、
例えば約９６．５％のスズおよび約３．５％の銀を有す
る２元共融物である低融点合金の核心部４２を具備し、
この核心部４２はステンレススチールの金属被包で囲ま
れている。核心部４２の１つの端部に発射された縦超音
波パルスに応じて、導波体４０は導波体１２と同様にふ
るまう。従って火災がないときは、パルスは導波体４０
の他方の端部まで伝わり反射される。途中で格別な反射
パルスはない。しかし火災が被包４４を局部的に加熱す
る場合は、核心部４２の部分が局部加熱溶融をもたらし
、反射が核心部の溶融部と送受信機１８に近い方の未溶
融部との間の界面４６で起こる。この界面からの反射パ
ルスの早い到着および到着時間は、火災の存在および位
置を前記導波体１２と同様に示すものである。

再び言うが、消火によって導波体４０はその元の状態へ
復元させ得るものである。

第４図は、符号５０で第１図および第２図の導波体１２
の代りに用いられ得る他の例の導波体を示している。こ
の導波体５０は簡単な円筒状環または線で、導波体１２
の桿または線１４として特定された何れかの材料で作ら
れている（即ち低融点材料で満たされる切欠部を有しな
い）。そして止め具５２が５乃至１０センチメートル（
ｃｍ）間隔で配され、温度依存性の応力が導波体５０に
加えられるように設計されている。このように各止め具
５２は、例えばインパール（ＩＮＶＡＲ）などの低熱膨
張係数を有する金属から成るＣ字状クランプ５４を具備
し、その下端部５６は前記導波体５０を保持している。

この導波体５０は、Ｃ字状クランプ５４の下端部５６に
抗して、ステンレススチールから成る桿または棒５８に
よって止められている。このステンレススチールの熱膨
張係数は、Ｃ字状クランプ５４より著しく大である。

通常の温度では、夫々のＣ字状クランプ５４は音響イン
ピーダンスに著しい影響を与えないように導波体５０を
単に軽く止めるのみになされている。従って導波体５０
は、通常温度での導波体１２および４０のようにふるま
う。しかしながら、１つまたはそれ以上の止め具５２が
火災にさらされると、桿または棒５８はＣ字状クランプ
５４よりも膨張し実質的に局部的な応力を導波体５０に
与える。この局部的応力は、前記導波体１２の切欠部２
２と似たようにふるまう。即ち導波体に沿って伝わる超
音波パルスを反射し、その検出および時間測定が夫々送
受信機１８およびタイミング回路２０によって行なわれ
る。

鎮火するとＣ字状クランプ５４および桿または棒５８は
通常の調和状態に戻り、従って導波体５０内の局部的応
力は無くなり、当初の動作状態に復元する。

第５図は、符号６０で第４図の止め具５２の他の例を示
しており、Ｃ字状クランプ５４の代りに長円状体または
環状体６２を用ちい、これは導波体５０を囲むと共に導
波体５０に抗するようにして桿または棒５８を取り囲ん
でいる。止め具６０は、前記止め具５２と同じ動作をし
、特に鎮火により導波体５０を当初の動作状態に復元す
ることが可能である。

いくつかのまたは全ての止め具５２および６０は、火災
監視すべき場所を通る径路に沿って導波体５０を支持す
るのに使われる。

場合によっては止め具５２および６０は、導波体５０に
熱起因応力を与えない支持体に代えても良い。というの
は火災によって局部的に加熱されたときに導波体５０内
に発生する局部的温度勾配は、止め具５２および６０に
よって生ずる局部的応力と同じようにふるまうことがわ
かったからである。即ち局部的温度勾配は導波体に沿っ
て伝播する超音波パルスを部分的に反射する。

組立および保守を簡便にするには、導波体１２．４０お
よび５０は、第６図乃至第８図に示すような種類の超音
波導波体コネクタによって夫々が送受信機１８に接続さ
れ得るようにしても良い。

第６図の超音波導波体コネクタは、概して符号１１０で
示され、２つの超音波導波体１１２および１１４に接続
しているのが図示されている。この導波体１１２．１１
４は夫々可撓性の桿または線の形状であり、代表的には
ニッケルまたはインコネル（ＩＮＣＯＮＥＬ）やニクロ
ム（ＮＩＣＨＲＯＭＢ）などのニッケル合金または焼鈍
ステンレススチールから成るものである。

コネクタ１１０は、２つの同様な中実のコネクタ部１１
６．１１８を具備し、各コネクタ部はテーパ状円形断面
で導波体１１２．１１４と同一の材料から成る。このコ
ネクタ部１１６は、導波体１１２に突き合わせ溶接され
た狭い端部１２０と、極めて平坦で滑らかな広い端部１
２２とを有する。

同様にコネクタ部１１８は、導波体１１４に突き合わせ
溶接された狭い端部１２４と、極めて平坦で滑らかで且
つ寸法および形状がコネクタ部１１６の端部１２２と同
一である広い端部１２６とを有する。

コネクタ部１１６および１１８は、概してホーン形が好
ましい。このような形状の中で、円錐ホーン、カテノイ
ド・ホーンまたは指数的ホーンの形がとられ得る。

円錐ホーンについては、広い端部（１２２または１２６
）からの距離２におけるホーンの面積Ｓは式（１１であ
られされる。

Ｓ＝Ｓ＋（１−ａ　ｚ）”　　＝・・・　式（１）％式
％ ここにＳＩは広い端部（１２２または１２６）の面積で
、Ｒ６およびＲ２は夫々広い端部と狭い端部の半径で、
Ｌはホーンの長さ、および２は面積Ｓの測定される平面
の広い端部（１２２または１２６）からの距離である。

カテノイド・ホーンについては、面積Ｓは式（２）％式
％ Ｓ　＝　Ｓｔ　ｃｏｓｈ”　ｂ　（Ｌ　−Ｚ）　”＝　
　式（２）ここに８２は狭い端部（１２０または１２４
）の面積で、他のパラメータは式（１）と同じ。

最後に指数的ホーンについては、面積Ｓは式（３）で与
えられる。

３　＝　３　、　　　ｅｔｃｍ　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　　式（３）ラメータは式（１）の
定義と同じ。

パラメータＳＳＳ＋、Ｓｔ、Ｒ＋ＳＲｚ、ＺおよびＬは
第７図中に示されている。

夫々のコネクタ部１１６および１１Ｂの平坦な端部１２
２および１２６は、図中符号１２８で示されている締め
付け具で相互に接触するようにしっかりと締め付けられ
ている。

端部１２２．１２６の音響結合を改善するには、良い音
響結合油またはグリースの適正な層１２９を締め付けの
際に前記端部１２２．１２６間に介在させる。

締め付け具１２８としては、簡単のために２つの束縛式
環状締め付け部材１３０．１３２が示されており、夫々
の部材は放射方向に内側の緑１３４または１３６を有し
、これらの内縁はコネクタ部１１６．１１８の平坦端部
１２２または１２６の丁度うしろで該コネクタ部の外面
に当接する。しかしながら締め付け部材１３０．１３２
が束縛式でないことを望む場合は、その内径の夫々がコ
ネクタ部１１６．１１８の端部１２２．１２６の径より
も太き（作られる。そして各締め付け部材は、直径を拡
げ得る環状部材（図示せず）を介して各コネクタ部に当
接される。前記環状部材は、コネクタ部に取付けられて
から締め付け部材内で部分的に取付けられる。これは、
コネクタ部が夫々の導波体に溶接されてから締め付け部
材をコネクタ部に組み込むことを簡便にする。

締め付け部材１３０は、外ねじを切った放射方向に外側
の縁１３８を有し、一方締め付け部材１３２は、軸方向
に突き出ている放射方向に外側の縁１４０を有し、該外
側の縁１４０は内ねじが切られると共に締め付け部材１
３０のねじ縁１３８を受は且つ接続するためにコネクタ
部１１８の平坦端部を経て突き出ている。このようにし
て締め付け部材１３０．１３２を螺合させるとコネクタ
部１１６．１１８の平坦端部１２２．１２６が押圧され
て相互に強固に当接する。

可能なかぎり締め付け具１２８は、コネクタ部１１６．
１１８に対する締め付け力を軸方向のみに与えるように
すべきである。この限りでは締め付け部材１３０．１３
２は、出来るだけ端部１２２．１２６に近くなるように
夫々のコネクタ部１１６．１１８の外面に当接するよう
になされており、そして当接面の部分は出来るだけ放射
方向に向けられるようになされ、実際に放射方向に延ば
したフランジが必要により提供され得る。

実際の用途では、コネクタ１１０は上述のように相互に
固く締め付けられ、導波体１１２または１１４内で伝播
する超音波パルスを送り、先ず第１にパルスを拡散し次
いでコネクタ部１１６．１１８の広い端部１２２．１２
６の接触で得られた増加した接触領域を通して送信する
（送信は、油またはグリースの層１２９の存在によって
増大される）。そして濃縮して他方の導波体中へ戻す。

コネクタは完全に双方向性であることが望ましい。

つまりそうであれば両方向に通る超音波に同じふるまい
をする。

先の述べたいくつかのホーン形状の中でも、カテノイド
形状が濃縮時に最も大きい増幅効果を有し、一方円錐形
が製造がより容易である。

本発明コネクタは、前述の実施例についていくつかの変
形をなし得るものである。例えばコネクタは円形に限ら
ず横断面形状でも良く、または全く変形させた横断面状
（例えば狭い端部で長方形から広い端部では円形）であ
っても良い。更には締め付け具１２８のほかの締め付け
具を使用することが出来、これらは、弾性のあるまたは
圧縮可能な材料から成るブツシュを経てコネクタ部１１
６゜１１８に当接するようになされ得るものである。

特に単に軸方向のみの締め付け力をコネクタ部１１６．
１１８に与えるのを確実にする他の方法として、コネク
タ部の外面が複数個の小さな段階で夫々のテーパに追従
するようにしても良い。すなわち第８図中符号１５０で
示されるように複数個の交互に放射方向に延び軸方向に
延びる環状の表面部を備えるようにしても良い。この場
合、第８図中符号１５２で示される締め付け手段は、符
号１５４で示される前述の弾性のあるまたは圧縮可能な
ブツシュに与えられる軸方向圧力を介して、放射方向に
延びる前記環状表面部に主として作用するようになし得
る。

前述の本発明温度センサの実施例には多（の変形を成し
得るものである。例えば特に例に挙げたものの他に適当
な材料を、導波体１２．４０および５０を作るのに用い
ることが出来、筒状に限らず他の形状例えば断面長方形
や平らなリボン状のものが、これら導波体用として使用
され得る。更には本発明は、航空機火災検出センサの環
境で説明されてはいるが、より広くは分布型温度敷居値
検出器として使用され得る。代表的な応用例として、オ
ーバーヒート検出器例えば航空機環境の用途、例えば２
００℃（例えば３５０℃を超える温度が通常は検出され
る火災検出環境に対して）を超える温度を検出すること
を含むことも可能で、また冷蔵施設で任意数の分布点で
の温度が一２０℃を超えたときに検出する冷却検出も含
むことができる。このような低温の応用例によって、ガ
ラス、光学ファイバやプラスチックを超音波導波体に使
うことが可能となり、および／または押し出しによるプ
ラスチック被覆（スェージ加工された金属被覆の代りに
）を前出のような核心部または金属挿入物または溶融性
物質を有する金属導波体に使うことが可能となる。他の
応用の可能性としては、長平方向に沿って均一に加熱さ
れねばならないパイプに沿って分布温度の感知をする場
合に、パイプが加熱された至ったその温度においてのみ
液体である流体がパイプ中で固化つまりブロッキングす
るのを防止することが挙げられる。これらその他の応用
例には導波体は最長１００メートルまで期待可能で、お
よび／または前述の種類の超音波導波体コネクタによっ
て接続した複数個の部分に作ることが可能である。

更に、いくつかの形状の導波体には、縦パルスばかりで
なく他の超音波パルス例えばねじれパルスが使用できる
し、またパルスはある場合は磁歪素子よりむしろ圧電素
子によって発生される。

最後に、監視されている区域全体に亘っての平均温度に
関する情報は、端部で反射された到着時間の変化から誘
導することが可能である。というのは各種導波体中での
パルスの伝播速度は、導波体材料の温度の関数であるか
ら、および従って導波体の周囲の平均温度の関数である
からである。

また一方切欠部を有する導波体の例では、切欠部のうち
いくつかは満たさないままでも良いすなわち未充填の切
欠部と同様の効果を有する不連続部があっても良く、こ
の場合には未充填切欠部間または不連続部間の区域の各
平均温度が、このような切欠部や不連続部からの反射間
の時間差から誘導され得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面中第１図は本発明による火災検出センサおよびシス
テムの第１の実施例の概略図、第２図は第１図における
センサの部分詳細図、第３図は本発明センサの実施例の
部分断面図、第４図および第５図は本発明センサの他の
実施例を示す部分断面図、第６図は本発明超音波導波体
コネクタの断面図、第７図は第６図におけるホーンの可
能な形状を示す図、そして第８図は本発明超音波導波体
コネクタの他の実施例を示す断面図である。 １０　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　センサ１２．４０．５０　・・・・・・　導波体
１８　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　送受信機２０　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　タイミング回路２２　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　切欠部２４
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　合金５２．６０　・・・・・・・・・・・・・・・　
止め具Ｆ／ｃｙ、２ Ｆｔａ、３ ＦＩＯ，４ ｏ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）長手の超音波導波体と、該導波体の長手方向に沿
   って予め定められた点に位置され、該点において前記導
   波体の音響インピーダンスの第１のレベルから第２のレ
   ベルまで変化さすべく、与えられた温度変化に応答可能
   な少なくとも１つの温度応答手段とを備え、前記レベル
   の１つが前記点に到達する超音波パルスの少なくとも一
   部分の反射を起こすようにしたことを特徴とする温度セ
   ンサ。 （２）前記請求項（１）において、前記温度応答手段が
   前記導波体と同様な音響インピーダンスを有し且つ前記
   導波体の切欠部に配された低融点材料を備えたことを特
   徴とする温度センサ。 （３）前記請求項（２）において、前記低融点材料が合
   金であることを特徴とする温度センサ。 （４）前記請求項（２）または（３）において、前記切
   欠部内の低融点材料を保持する手段を更に備えたことを
   特徴とする温度センサ。 （５）前記請求項（４）において、前記保持手段がスエ
   ージ加工または前記導波体の周囲にチューブを押し出す
   ことによって作られた保護被包を備えたことを特徴とす
   る温度センサ。 （６）前記請求項（４）において、前記保持手段が前記
   導波体への金属被覆による保護被覆を有することを特徴
   とする温度センサ。 （７）前記請求項（１）において、前記温度応答手段が
   温度によって変化する機械的応力を前記導波体に与える
   装置を有することを特徴とする温度センサ。 （８）前記請求項（７）において、前記装置が前記導波
   体を囲むような止め具を有し、該止め具の締める力が温
   度に従って増加するようになされていることを特徴とす
   る温度センサ。 （９）前記請求項（８）において、前記止め具が前記導
   波体を介して第２の部材を保持するようになされた第１
   の部材を備え、該第１の部材が第２の部材よりも小さい
   熱膨張係数を有することを特徴とする温度センサ。 （１０）前記請求項（１）乃至（９）の何れか１つにお
   いて、前記導波体の長手方向に沿うと共に離間して配さ
   れた複数個の温度応答手段を備えたことを特徴とする温
   度センサ。（１１）前記請求項（１）乃至（１０）の何
   れか１つに記載の温度センサと、前記導波体の１つの端
   部に超音波パルスを発射する手段と、前記音響インピー
   ダンス変化によって反射された超音波パルスを検出する
   手段とを備えたことを特徴とする温度感知システム。 （１２）長手の超音波導波体を備え、該導波体はケーシ
   ング内に被包された低融点材料の核心部を有し、前記ケ
   ーシングは局部的に加熱されたときに前記核心部が局部
   的に溶融すること可能にし、これによって前記核心部内
   を伝播する超音波パルスが局部的に溶融した部分によっ
   て少なくとも部分的に反射されることを特徴とする温度
   センサ。 （１３）前記請求項（１２）において、低融点材料が合
   金であることを特徴とする温度センサ。 （１４）前記請求項（１２）または（１３）に記載の温
   度センサと、前記導波体の１つの端部において前記核心
   部へ超音波パルスを発射する手段と、前記核心部の局部
   的溶融によって反射された超音波パルスを検出する手段
   とを備えたことを特徴とする温度感知システム。 （１５）局部的に加熱されたときに温度勾配を生じこの
   温度勾配が少なくとも部分的に超音波パルスを反射する
   ように作用する材料から成る長手の超音波導波体と、１
   つの端部において前記導波体中へ超音波パルスを発射す
   る手段と、前述のような温度勾配によって反射された超
   音波パルスを検出する手段とを備えたことを特徴とする
   温度感知システム。 （１６）前記請求項（１１）、（１４）、または（１５
   ）の何れか１つにおいて、夫々の反射されたパルスとこ
   れを惹き起こした発射パルスとの間の時間差を測定する
   手段を更に備えたことを特徴とする温度感知システム。 （１７）前記請求項（１１）、（１４）、（１５）、ま
   たは（１６）の何れか１つにおいて、前記超音波パルス
   発射手段が縦超音波パルスを発生するようになされてい
   ることを特徴とする温度感知システム。 （１８）前記請求項（１１）または（１４）乃至（１７
   ）の何れか１つにおいて、前記超音波発射手段が磁歪素
   子を有することを特徴とする温度感知システム。 （１９）第１および第２の中実テーパ状コネクタ部を備
   え、該コネクタ部は接続されるべき導波体と同様の音響
   インピーダンスを有する材料から成り、夫々のコネクタ
   部は前記導波体の何れか１つに接続された狭い端部と、
   平坦で且つコネクタを通る超音波パルスの伝播方向と概
   して垂直に延びる広い端部とを有し、並びに平坦な端部
   同志を締め付けるためのコネクタ部と接続可能な締め付
   け手段を備えたことを特徴とする超音波導波体コネクタ
   。 （２０）前記請求項（１９）において、前記コネクタ部
   が概してホーン状であることを特徴とするコネクタ。 （２１）前記請求項（２０）において、前記コネクタ部
   が円錐ホーンの如き形状であることを特徴とするコネク
   タ。 （２２）前記請求項（２０）において、前記コネクタ部
   がカテノイド・ホーンの如き形状であることを特徴とす
   るコネクタ。 （２３）前記請求項（２０）において、前記コネクタ部
   が指数的ホーンの如き形状であることを特徴とするコネ
   クタ。 （２４）前記請求項（１９）乃至（２３）の何れか１つ
   において、夫々のコネクタ部が、その狭い端部と接続さ
   れている夫々の導波体と同じ材料から成ることを特徴と
   するコネクタ。 （２５）前記請求項（１９）乃至（２４）の何れか１つ
   において、前記締め付け手段が、前記コネクタ部の平坦
   な端部に実質的に完全に垂直に方向づけられた締め付け
   力を前記コネクタ部に与えるようになされていることを
   特徴とするコネクタ。 （２６）前記請求項（１９）乃至（２５）の何れか１つ
   において、前記締め付け手段が前記第１および第２のコ
   ネクタ部に夫々接続する第１および第２の部分を備え、
   これら第１および第２の部分が相互に螺合し得るように
   なされていることを特徴とするコネクタ。 （２７）前記請求項（１９）乃至（２６）の何れか１つ
   において、適当な音響結合油またはグリースの薄い層が
   前記コネクタ部の平坦な端部間に締め付けを行なう前に
   準備されていることを特徴とするコネクタ。