JPH07239227A - 層厚計測方法、およびその装置 - Google Patents
層厚計測方法、およびその装置Info
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- JPH07239227A JPH07239227A JP2922894A JP2922894A JPH07239227A JP H07239227 A JPH07239227 A JP H07239227A JP 2922894 A JP2922894 A JP 2922894A JP 2922894 A JP2922894 A JP 2922894A JP H07239227 A JPH07239227 A JP H07239227A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 パルス法では計測不可能な層厚計測を可能と
した層厚計測装置を提供する。 【構成】 Ｍ系列符号信号を発生するＭ系列符号発生器
11と、前記Ｍ系列符号信号を所定周波数の搬送波を掃引
波として媒質Ｂに向けて送信する送波器12と、媒質Ｂ，
媒質Ｃから反射された信号を受信する受波器15と、送波
器12の送波信号と受波器15の受波信号の相互相関値を計
算し、そのピーク値を求め、媒質Ｂの音速と前記ピーク
値の測定時間から媒質Ｂの層厚を演算する演算器から構
成する。 【効果】 Ｍ系列符号発生器11において発生されたＭ系
列符号を送波器12より媒質Ｂへ送信し、その反射信号を
受波器15において受信し、受波信号と送波信号の相互相
関値から被計測層の層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ
比が悪い場合においても媒質Ｂの層厚を計測することが
できる。
した層厚計測装置を提供する。 【構成】 Ｍ系列符号信号を発生するＭ系列符号発生器
11と、前記Ｍ系列符号信号を所定周波数の搬送波を掃引
波として媒質Ｂに向けて送信する送波器12と、媒質Ｂ，
媒質Ｃから反射された信号を受信する受波器15と、送波
器12の送波信号と受波器15の受波信号の相互相関値を計
算し、そのピーク値を求め、媒質Ｂの音速と前記ピーク
値の測定時間から媒質Ｂの層厚を演算する演算器から構
成する。 【効果】 Ｍ系列符号発生器11において発生されたＭ系
列符号を送波器12より媒質Ｂへ送信し、その反射信号を
受波器15において受信し、受波信号と送波信号の相互相
関値から被計測層の層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ
比が悪い場合においても媒質Ｂの層厚を計測することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響信号を用いて、物
体の層厚を検出する計測方法、およびその装置に関する
ものである。
体の層厚を検出する計測方法、およびその装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の層厚計測装置としては、音響信号
を用いて物体の厚さを計測しようとする場合、パルス波
を送信波として物体の厚さを計測する方法があった。こ
のパルス波による計測の一例を図５を参照しながら説明
する。
を用いて物体の厚さを計測しようとする場合、パルス波
を送信波として物体の厚さを計測する方法があった。こ
のパルス波による計測の一例を図５を参照しながら説明
する。
【０００３】発振器１から発振され、送波器２から送信
されたパルス波信号は、媒質Ａと媒質Ｂ，媒質Ｂと媒質
Ｃは密度が異なるため、それぞれの境界面でその一部が
反射される。媒質Ａと媒質Ｂの境界面と、媒質Ｂと媒質
Ｃの境界面での反射波がそれぞれ受波器３に到達する時
刻と、送信時刻は時間差を持っていることから、媒質中
での音速が判っている場合、この時間差から送波器２お
よび受波器３と媒質Ｂまでの距離と、媒質Ｂの厚さが計
測できる。図５では、受波器３で検出したパルス信号を
プリアンプ４、Ａ／Ｄ変換器５を介して計算器６へ入力
し、パルス波のピーク値から遅れ時刻を検出することに
より、媒質Ｂの層厚と、送波器２および受波器３と媒質
Ｂまでの距離を計測している。
されたパルス波信号は、媒質Ａと媒質Ｂ，媒質Ｂと媒質
Ｃは密度が異なるため、それぞれの境界面でその一部が
反射される。媒質Ａと媒質Ｂの境界面と、媒質Ｂと媒質
Ｃの境界面での反射波がそれぞれ受波器３に到達する時
刻と、送信時刻は時間差を持っていることから、媒質中
での音速が判っている場合、この時間差から送波器２お
よび受波器３と媒質Ｂまでの距離と、媒質Ｂの厚さが計
測できる。図５では、受波器３で検出したパルス信号を
プリアンプ４、Ａ／Ｄ変換器５を介して計算器６へ入力
し、パルス波のピーク値から遅れ時刻を検出することに
より、媒質Ｂの層厚と、送波器２および受波器３と媒質
Ｂまでの距離を計測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の層厚計
測装置では、媒質Ａと媒質Ｂにおいて、送波器２から送
信されるパルス波信号が大きく減衰する場合に、図６に
示すようにノイズ中に信号が埋没しピーク値が特定でき
なくなり計測ができなくなることがあった。図６は、媒
質Ａを海水、媒質Ｂをムラサキイガイに代表される付着
生物の付着層、媒質Ｃをコンクリート層とし、コンクリ
ート層までの距離を計測した際の特性図である。
測装置では、媒質Ａと媒質Ｂにおいて、送波器２から送
信されるパルス波信号が大きく減衰する場合に、図６に
示すようにノイズ中に信号が埋没しピーク値が特定でき
なくなり計測ができなくなることがあった。図６は、媒
質Ａを海水、媒質Ｂをムラサキイガイに代表される付着
生物の付着層、媒質Ｃをコンクリート層とし、コンクリ
ート層までの距離を計測した際の特性図である。
【０００５】本発明は上記問題を解決するものであり、
パルス法では計測不可能な層厚計測を可能とした層厚計
測方法、およびその装置を提供することを目的とするも
のである。
パルス法では計測不可能な層厚計測を可能とした層厚計
測方法、およびその装置を提供することを目的とするも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１発明の層厚計測方法は、Ｍ系列符号信号を被計
測層に向けて送信し、この送波信号の前記被計測層から
反射された信号を受信し、この受波信号と前記送波信号
の相互相関値を計算し、そのピーク値を求め、前記被計
測層の音速と前記ピーク値の測定時間から前記被計測層
の層厚を演算することを特徴とするものである。
め、第１発明の層厚計測方法は、Ｍ系列符号信号を被計
測層に向けて送信し、この送波信号の前記被計測層から
反射された信号を受信し、この受波信号と前記送波信号
の相互相関値を計算し、そのピーク値を求め、前記被計
測層の音速と前記ピーク値の測定時間から前記被計測層
の層厚を演算することを特徴とするものである。
【０００７】また、第２発明の層厚計測方法は、Ｍ系列
符号信号を第１周波数の搬送波を用いて、被計測層に向
けて送信し、同時に前記Ｍ系列符号信号を第２周波数の
搬送波を用いて、被計測層に向けて送信し、前記被計測
層の表面から反射された前記第１周波数の送波信号の反
射波信号を受信し、前記被計測層の下層の表面から反射
された前記第２周波数の送波信号の反射波信号を受信
し、前記第１周波数の送波信号と受信された被計測層の
表面から反射された第１受波信号、および前記第２周波
数の送波信号と受信された被計測層の下層の表面から反
射された第２受波信号の相互相関値をそれぞれ計算し、
それらピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記２つ
のピーク値の測定時間の時間差から被計測層の層厚を演
算することを特徴とするものである。
符号信号を第１周波数の搬送波を用いて、被計測層に向
けて送信し、同時に前記Ｍ系列符号信号を第２周波数の
搬送波を用いて、被計測層に向けて送信し、前記被計測
層の表面から反射された前記第１周波数の送波信号の反
射波信号を受信し、前記被計測層の下層の表面から反射
された前記第２周波数の送波信号の反射波信号を受信
し、前記第１周波数の送波信号と受信された被計測層の
表面から反射された第１受波信号、および前記第２周波
数の送波信号と受信された被計測層の下層の表面から反
射された第２受波信号の相互相関値をそれぞれ計算し、
それらピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記２つ
のピーク値の測定時間の時間差から被計測層の層厚を演
算することを特徴とするものである。
【０００８】さらに、第３発明の層厚計測装置は、Ｍ系
列符号信号を発生するＭ系列符号発生器と、前記Ｍ系列
符号発生器において発生されたＭ系列符号信号を所定周
波数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて送信す
る送波器と、前記被計測層から反射された信号を受信す
る受波器と、前記送波器の送波信号と、前記受波器の受
波信号の相互相関値を計算し、そのピーク値を求め、前
記被計測層の音速と前記ピーク値の測定時間から被計測
層の層厚を演算する演算器とから構成したことを特徴と
するものである。
列符号信号を発生するＭ系列符号発生器と、前記Ｍ系列
符号発生器において発生されたＭ系列符号信号を所定周
波数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて送信す
る送波器と、前記被計測層から反射された信号を受信す
る受波器と、前記送波器の送波信号と、前記受波器の受
波信号の相互相関値を計算し、そのピーク値を求め、前
記被計測層の音速と前記ピーク値の測定時間から被計測
層の層厚を演算する演算器とから構成したことを特徴と
するものである。
【０００９】また、第４発明の層厚計測装置は、Ｍ系列
符号信号を発生するＭ系列符号発生器と、前記Ｍ系列符
号発生器において発生されたＭ系列符号信号を第１周波
数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて送信する
第１送波器と、前記Ｍ系列符号発生器において発生され
たＭ系列符号信号を第２周波数の搬送波を掃引波とし
て、被計測層に向けて同時に送信する第２送波器と、前
記第１送波器から送信され、前記被計測層の表面から反
射された信号を受信する第１受波器と、前記第２送波器
から送信され、前記被計測層の下層の表面から反射され
た信号を受信する第２受波器と、前記第１送波器の送波
信号と、前記１受波器の受波信号の相互相関値を計算
し、そのピーク値を求め、前記第２送波器の送波信号
と、前記２受波器の受波信号の相互相関値を計算し、そ
のピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記２つのピ
ーク値の測定時間の時間差から被計測層の層厚を演算す
る演算器とから構成したことを特徴とするものである。
符号信号を発生するＭ系列符号発生器と、前記Ｍ系列符
号発生器において発生されたＭ系列符号信号を第１周波
数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて送信する
第１送波器と、前記Ｍ系列符号発生器において発生され
たＭ系列符号信号を第２周波数の搬送波を掃引波とし
て、被計測層に向けて同時に送信する第２送波器と、前
記第１送波器から送信され、前記被計測層の表面から反
射された信号を受信する第１受波器と、前記第２送波器
から送信され、前記被計測層の下層の表面から反射され
た信号を受信する第２受波器と、前記第１送波器の送波
信号と、前記１受波器の受波信号の相互相関値を計算
し、そのピーク値を求め、前記第２送波器の送波信号
と、前記２受波器の受波信号の相互相関値を計算し、そ
のピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記２つのピ
ーク値の測定時間の時間差から被計測層の層厚を演算す
る演算器とから構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】上記第１発明の方法により、Ｍ系列符号信号が
被計測層に向けて送信され、この送波信号と、前記被計
測層から反射された受波信号の相互相関値が計算され、
そのピーク値が求められ、前記被計測層の音速と前記ピ
ーク値の測定時間から前記被計測層の層厚が演算され
る。
被計測層に向けて送信され、この送波信号と、前記被計
測層から反射された受波信号の相互相関値が計算され、
そのピーク値が求められ、前記被計測層の音速と前記ピ
ーク値の測定時間から前記被計測層の層厚が演算され
る。
【００１１】また、上記第２発明の方法により、Ｍ系列
符号信号が第１周波数の搬送波を用いて、被計測層に向
けて送信され、同時にＭ系列符号信号が第２周波数の搬
送波を用いて、被計測層に向けて送信され、前記第１周
波数の送波信号と前記被計測層の表面から反射された第
１受波信号、および前記第２周波数の送波信号と前記被
計測層の下層の表面から反射された第２受波信号の相互
相関値がそれぞれ計算され、そのピーク値が求められ、
前記被計測層の音速と前記２つのピーク値の測定時間の
時間差から被計測層の層厚が演算される。
符号信号が第１周波数の搬送波を用いて、被計測層に向
けて送信され、同時にＭ系列符号信号が第２周波数の搬
送波を用いて、被計測層に向けて送信され、前記第１周
波数の送波信号と前記被計測層の表面から反射された第
１受波信号、および前記第２周波数の送波信号と前記被
計測層の下層の表面から反射された第２受波信号の相互
相関値がそれぞれ計算され、そのピーク値が求められ、
前記被計測層の音速と前記２つのピーク値の測定時間の
時間差から被計測層の層厚が演算される。
【００１２】上記第３発明の構成により、Ｍ系列符号発
生器において発生されたＭ系列符号信号は、送波器より
所定周波数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて
送信され、被計測層から反射された信号が受波器により
受信され、演算器において前記送波信号と受波信号の相
互相関値が計算され、そのピーク値が求められ、被計測
層の音速と前記ピーク値の測定時間から前記被計測層の
層厚が求められる。
生器において発生されたＭ系列符号信号は、送波器より
所定周波数の搬送波を掃引波として、被計測層に向けて
送信され、被計測層から反射された信号が受波器により
受信され、演算器において前記送波信号と受波信号の相
互相関値が計算され、そのピーク値が求められ、被計測
層の音速と前記ピーク値の測定時間から前記被計測層の
層厚が求められる。
【００１３】また、上記第４発明の構成により、Ｍ系列
符号発生器において発生されたＭ系列符号信号は、第１
送波器より第１周波数の搬送波を掃引波として、被計測
層に向けて送信され、同時にＭ系列符号信号は、第２送
波器より第２周波数の搬送波を掃引波として、被計測層
に向けて送信され、前記第１周波数の送波信号の被計測
層の表面から反射された信号が第１受波器により受信さ
れ、また、前記第２周波数の送波信号の被計測層の下層
の表面から反射された信号が第２受波器により受信さ
れ、演算器において、前記第１周波数の送波信号と第１
受波信号、および前記第２周波数の送波信号と第２受波
信号の相互相関値がそれぞれ計算され、そのピーク値が
求められ、前記被計測層の音速と前記２つのピーク値の
測定時間の時間差から被計測層の層厚が演算される。
符号発生器において発生されたＭ系列符号信号は、第１
送波器より第１周波数の搬送波を掃引波として、被計測
層に向けて送信され、同時にＭ系列符号信号は、第２送
波器より第２周波数の搬送波を掃引波として、被計測層
に向けて送信され、前記第１周波数の送波信号の被計測
層の表面から反射された信号が第１受波器により受信さ
れ、また、前記第２周波数の送波信号の被計測層の下層
の表面から反射された信号が第２受波器により受信さ
れ、演算器において、前記第１周波数の送波信号と第１
受波信号、および前記第２周波数の送波信号と第２受波
信号の相互相関値がそれぞれ計算され、そのピーク値が
求められ、前記被計測層の音速と前記２つのピーク値の
測定時間の時間差から被計測層の層厚が演算される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。スペクトラム拡散通信の原理（シャノンの定
理）によれば、伝達される情報量Ｃと送信信号の周波数
帯域Ｗは式（１）で与えられる。Ｓ／ＮはＳ／Ｎ比を表
す。
明する。スペクトラム拡散通信の原理（シャノンの定
理）によれば、伝達される情報量Ｃと送信信号の周波数
帯域Ｗは式（１）で与えられる。Ｓ／ＮはＳ／Ｎ比を表
す。
【００１５】 Ｃ＝Ｗ・ｌｏｇ2 （１＋Ｓ／Ｎ） …（１） すなわち、たとえばＳ／Ｎ比が半分になった場合でも、
周波数帯域幅を２倍に広くとることにより同じ情報量を
得ることができ、信号がノイズに埋もれた場合でも正し
い信号を得ることができる。幅広い周波数帯域を持つ信
号に、Ｍ系列符号系列があり、Ｍ系列符号を用いれば信
号の減衰の大きな層厚の計測も可能となる。
周波数帯域幅を２倍に広くとることにより同じ情報量を
得ることができ、信号がノイズに埋もれた場合でも正し
い信号を得ることができる。幅広い周波数帯域を持つ信
号に、Ｍ系列符号系列があり、Ｍ系列符号を用いれば信
号の減衰の大きな層厚の計測も可能となる。
【００１６】図１は本発明の一実施例における層厚計測
装置の構成図、および原理特性図である。図１におい
て、11はＭ系列符号信号を発生するＭ系列符号発生器で
あり、このＭ系列符号発生器11において発生されたＭ系
列符号信号は、所定周波数の正弦波を掃引波として送波
器12から送信され、この送波器12から送信されたの送波
信号の一部は、媒質Ａを透過して媒質Ｂの表面で反射さ
れ、また一部は媒質Ａおよび媒質Ｂを透過して媒質Ｃの
表面で反射される。これら反射信号は被計測層Ｂの層厚
の透過時間に相当する遅れ時間差Ｔだけずれて重ね合わ
され、受波器15により受波される。
装置の構成図、および原理特性図である。図１におい
て、11はＭ系列符号信号を発生するＭ系列符号発生器で
あり、このＭ系列符号発生器11において発生されたＭ系
列符号信号は、所定周波数の正弦波を掃引波として送波
器12から送信され、この送波器12から送信されたの送波
信号の一部は、媒質Ａを透過して媒質Ｂの表面で反射さ
れ、また一部は媒質Ａおよび媒質Ｂを透過して媒質Ｃの
表面で反射される。これら反射信号は被計測層Ｂの層厚
の透過時間に相当する遅れ時間差Ｔだけずれて重ね合わ
され、受波器15により受波される。
【００１７】そして、演算器17において、送波信号と受
波信号の相互相関関数計算が行われ、相関値が大きくな
る遅れ時間Ｔ1 ，Ｔ2 が測定され、この測定値により、
式（２）により、媒質Ｂの層厚Ｌが演算される。Ｖは媒
質Ｂの音速である。
波信号の相互相関関数計算が行われ、相関値が大きくな
る遅れ時間Ｔ1 ，Ｔ2 が測定され、この測定値により、
式（２）により、媒質Ｂの層厚Ｌが演算される。Ｖは媒
質Ｂの音速である。
【００１８】Ｌ＝Ｖ・（Ｔ2 −Ｔ1 ）／２ …（２） Ｍ系列符号の自己相関関数は、遅れ時間がないときのみ
１をとり、その他は０となるので、媒質Ｂ、媒質Ｃでの
反射時間において相関値は最大値を持つ。
１をとり、その他は０となるので、媒質Ｂ、媒質Ｃでの
反射時間において相関値は最大値を持つ。
【００１９】上記層厚計測装置による実際の計測結果の
一例を図２に示す。図２のピークは、送波器12から媒
質Ｂまでの往復時間を、図２のピークは、媒質Ｃまで
の往復時間であり、音速Ｖとピーク値による測定時間Ｔ
1 ，Ｔ2 の時間差から、式（２）により被計測層の層厚
を測定できる。
一例を図２に示す。図２のピークは、送波器12から媒
質Ｂまでの往復時間を、図２のピークは、媒質Ｃまで
の往復時間であり、音速Ｖとピーク値による測定時間Ｔ
1 ，Ｔ2 の時間差から、式（２）により被計測層の層厚
を測定できる。
【００２０】このように、Ｍ系列符号を送信し、その反
射信号と送波信号の相互相関値から被計測層である媒質
Ｂの層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ比が悪い場合に
おいても被計測層の層厚を計測することができる。
射信号と送波信号の相互相関値から被計測層である媒質
Ｂの層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ比が悪い場合に
おいても被計測層の層厚を計測することができる。
【００２１】図３は本発明の他の実施例における層厚計
測装置の構成図、および原理特性図であり、原子力・火
力発電所の取水路（コンクリート層22）などに付着し
た、ムラサキイガイに代表される海洋生物をブラッシン
グにより除去する清掃ロボットＲにおいて、その海洋生
物の付着層21の層厚を把握するために取付けられる。
測装置の構成図、および原理特性図であり、原子力・火
力発電所の取水路（コンクリート層22）などに付着し
た、ムラサキイガイに代表される海洋生物をブラッシン
グにより除去する清掃ロボットＲにおいて、その海洋生
物の付着層21の層厚を把握するために取付けられる。
【００２２】図１において、11はＭ系列符号信号を発生
するＭ系列符号発生器であり、このＭ系列符号発生器11
において発生されたＭ系列符号信号は、所定周波数ｆ1
の正弦波を掃引波として第１送波器12から送信され、ま
た同時にＭ系列符号信号は、所定周波数ｆ2 の正弦波を
掃引波として第２送波器13から送信される。実施例で
は、分解能を良くするため、周波数ｆ1 を高い周波数の
１MHz として付着層21の表面を検出し，また周波数ｆ2
を低い周波数の125KHzとして付着層21での透過損失を少
なくし、コンクリート層22の表面を検出する。
するＭ系列符号発生器であり、このＭ系列符号発生器11
において発生されたＭ系列符号信号は、所定周波数ｆ1
の正弦波を掃引波として第１送波器12から送信され、ま
た同時にＭ系列符号信号は、所定周波数ｆ2 の正弦波を
掃引波として第２送波器13から送信される。実施例で
は、分解能を良くするため、周波数ｆ1 を高い周波数の
１MHz として付着層21の表面を検出し，また周波数ｆ2
を低い周波数の125KHzとして付着層21での透過損失を少
なくし、コンクリート層22の表面を検出する。
【００２３】第１送波器12から送信された周波数ｆ1 の
第１音響信号は、海水層14を透過して付着層21の表面で
反射され、また第２送波器13から送信された周波数ｆ2
の第２音響信号は、海水層14および付着層21を透過して
コンクリート層22の表面で反射され、反射信号は送信し
た時刻から一定時間経過した後、それぞれ第１受波器15
と第２受波器16により受波される。
第１音響信号は、海水層14を透過して付着層21の表面で
反射され、また第２送波器13から送信された周波数ｆ2
の第２音響信号は、海水層14および付着層21を透過して
コンクリート層22の表面で反射され、反射信号は送信し
た時刻から一定時間経過した後、それぞれ第１受波器15
と第２受波器16により受波される。
【００２４】そして、演算器17において、第１音響信号
と第１受波器15により受波された信号、および第２音響
信号と第２受波器16により受波された信号の相互相関関
数計算がそれぞれ行われ、相関値のピーク値が求め
られて遅れ時間Ｔ3 ，Ｔ4 が測定され、この測定値によ
り、式（３）により、付着層21の層厚Ｍが演算される。
ｖは付着層21の音速である。
と第１受波器15により受波された信号、および第２音響
信号と第２受波器16により受波された信号の相互相関関
数計算がそれぞれ行われ、相関値のピーク値が求め
られて遅れ時間Ｔ3 ，Ｔ4 が測定され、この測定値によ
り、式（３）により、付着層21の層厚Ｍが演算される。
ｖは付着層21の音速である。
【００２５】Ｍ＝ｖ・（Ｔ4 −Ｔ3 ）／２ …（３） Ｍ系列符号の自己相関関数は、遅れ時間がないときのみ
１をとり、その他は０となるので、付着層21、コンクリ
ート層22での反射時間において相関値は最大値を持つ。
１をとり、その他は０となるので、付着層21、コンクリ
ート層22での反射時間において相関値は最大値を持つ。
【００２６】上記層厚計測装置による実際の計測結果を
図４に示す。図４（ａ）は、付着層21表面での反射波の
相互相関値の計算結果、また図４（ｂ）は、コンクリー
ト層22表面での反射波の相互相関係数の計算結果であ
る。図４（ａ）のピークは、付着層21表面での反射に
よる時間を、また図４（ｂ）のピークは、コンクリー
ト層22表面での反射による時間を表す。したがって、音
速ｖとピーク値による測定時間Ｔ3 ，Ｔ4 から、式
（３）から付着層21の層厚Ｍを測定できる。
図４に示す。図４（ａ）は、付着層21表面での反射波の
相互相関値の計算結果、また図４（ｂ）は、コンクリー
ト層22表面での反射波の相互相関係数の計算結果であ
る。図４（ａ）のピークは、付着層21表面での反射に
よる時間を、また図４（ｂ）のピークは、コンクリー
ト層22表面での反射による時間を表す。したがって、音
速ｖとピーク値による測定時間Ｔ3 ，Ｔ4 から、式
（３）から付着層21の層厚Ｍを測定できる。
【００２７】なお、上記実施例において、周波数ｆ1 と
ｆ2 を固定しているが、自在に調節できる調整手段を付
加することができ、この調整手段による周波数の調整に
より付着層21の種々の特性に対応することができる。さ
らに、付着層21とコンクリート層22に挟まれた層がある
場合、Ｍ系列符号信号の搬送波の周波数が異なる送波器
と、対応する受波器を付加することにより、この挟まれ
た層の層厚を計測することができる。
ｆ2 を固定しているが、自在に調節できる調整手段を付
加することができ、この調整手段による周波数の調整に
より付着層21の種々の特性に対応することができる。さ
らに、付着層21とコンクリート層22に挟まれた層がある
場合、Ｍ系列符号信号の搬送波の周波数が異なる送波器
と、対応する受波器を付加することにより、この挟まれ
た層の層厚を計測することができる。
【００２８】このように、複数の周波数の搬送波を同時
に用いたＭ系列符号信号を送信し、その反射信号と送波
信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測することに
より、透過、もしくは反射が送波信号の周波数に強く依
存する被計測層の層厚を計測することができる。
に用いたＭ系列符号信号を送信し、その反射信号と送波
信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測することに
より、透過、もしくは反射が送波信号の周波数に強く依
存する被計測層の層厚を計測することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように第１発明によれば、Ｍ系列
符号を送信し、その反射信号と送波信号の相互相関値か
ら被計測層の層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ比が悪
い場合においても被計測層の層厚を計測することができ
る。
符号を送信し、その反射信号と送波信号の相互相関値か
ら被計測層の層厚を計測することにより、Ｓ／Ｎ比が悪
い場合においても被計測層の層厚を計測することができ
る。
【００３０】また、上記第２発明によれば、複数の周波
数の搬送波を同時に用いたＭ系列符号信号を送信し、異
なる周波数の送波信号の被計測層の表面と、被計測層の
下層の表面からの反射信号を受信し、これら反射信号と
送波信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測するこ
とにより、透過、もしくは反射が送波信号の周波数に強
く依存する被計測層の層厚を計測することができる。
数の搬送波を同時に用いたＭ系列符号信号を送信し、異
なる周波数の送波信号の被計測層の表面と、被計測層の
下層の表面からの反射信号を受信し、これら反射信号と
送波信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測するこ
とにより、透過、もしくは反射が送波信号の周波数に強
く依存する被計測層の層厚を計測することができる。
【００３１】上記第３発明によれば、Ｍ系列符号発生器
において発生されたＭ系列符号を送波器より被計測層へ
送信し、その反射信号を受波器において受信し、受波信
号と送波信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測す
ることにより、Ｓ／Ｎ比が悪い場合においても被計測層
の層厚を計測することができる。
において発生されたＭ系列符号を送波器より被計測層へ
送信し、その反射信号を受波器において受信し、受波信
号と送波信号の相互相関値から被計測層の層厚を計測す
ることにより、Ｓ／Ｎ比が悪い場合においても被計測層
の層厚を計測することができる。
【００３２】また、上記第４発明によれば、第１周波数
の搬送波と第２周波数の搬送波を同時に用いたＭ系列符
号信号を送信し、これら異なる周波数の送波信号の被計
測層の表面と、被計測層の下層の表面からの反射信号を
受信し、これら反射信号と送波信号の相互相関値から被
計測層の層厚を計測することにより、透過、もしくは反
射が送波信号の周波数に強く依存する被計測層の層厚を
計測することができる。
の搬送波と第２周波数の搬送波を同時に用いたＭ系列符
号信号を送信し、これら異なる周波数の送波信号の被計
測層の表面と、被計測層の下層の表面からの反射信号を
受信し、これら反射信号と送波信号の相互相関値から被
計測層の層厚を計測することにより、透過、もしくは反
射が送波信号の周波数に強く依存する被計測層の層厚を
計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における層厚計測装置の構成
図および原理図である。
図および原理図である。
【図２】同層厚計測装置の計測結果を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例における層厚計測装置の構
成図および原理図である。
成図および原理図である。
【図４】同層厚計測装置の計測結果を示す図である。
【図５】従来の層厚計測装置の構成図である。
【図６】従来の層厚計測装置の計測結果を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 11 Ｍ系列符号発生器 12 第１送波器 13 第２送波器 14 海水層 15 第１受波器 16 第２受波器 17 演算器 21 付着層（被計測層） 22 コンクリート層 Ｒ ロボット
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍ系列符号信号を被計測層に向けて送信
し、この送波信号の前記被計測層から反射された信号を
受信し、この受波信号と前記送波信号の相互相関値を計
算し、そのピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記
ピーク値の測定時間から前記被計測層の層厚を演算する
ことを特徴とする層厚計測方法。 - 【請求項２】 Ｍ系列符号信号を第１周波数の搬送波を
用いて、被計測層に向けて送信し、同時に前記Ｍ系列符
号信号を第２周波数の搬送波を用いて、被計測層に向け
て送信し、前記被計測層の表面から反射された前記第１
周波数の送波信号の反射波信号を受信し、前記被計測層
の下層の表面から反射された前記第２周波数の送波信号
の反射波信号を受信し、前記第１周波数の送波信号と受
信された被計測層の表面から反射された第１受波信号、
および前記第２周波数の送波信号と受信された被計測層
の下層の表面から反射された第２受波信号の相互相関値
をそれぞれ計算し、それらピーク値を求め、前記被計測
層の音速と前記２つのピーク値の測定時間の時間差から
被計測層の層厚を演算することを特徴とする層厚計測方
法。 - 【請求項３】 Ｍ系列符号信号を発生するＭ系列符号発
生器と、前記Ｍ系列符号発生器において発生されたＭ系
列符号信号を所定周波数の搬送波を掃引波として、被計
測層に向けて送信する送波器と、前記被計測層から反射
された信号を受信する受波器と、前記送波器の送波信号
と、前記受波器の受波信号の相互相関値を計算し、その
ピーク値を求め、前記被計測層の音速と前記ピーク値の
測定時間から被計測層の層厚を演算する演算器とから構
成したことを特徴とする層厚計測装置。 - 【請求項４】 Ｍ系列符号信号を発生するＭ系列符号発
生器と、前記Ｍ系列符号発生器において発生されたＭ系
列符号信号を第１周波数の搬送波を掃引波として、被計
測層に向けて送信する第１送波器と、前記Ｍ系列符号発
生器において発生されたＭ系列符号信号を第２周波数の
搬送波を掃引波として、被計測層に向けて同時に送信す
る第２送波器と、前記第１送波器から送信され、前記被
計測層の表面から反射された信号を受信する第１受波器
と、前記第２送波器から送信され、前記被計測層の下層
の表面から反射された信号を受信する第２受波器と、前
記第１送波器の送波信号と、前記１受波器の受波信号の
相互相関値を計算し、そのピーク値を求め、前記第２送
波器の送波信号と、前記２受波器の受波信号の相互相関
値を計算し、そのピーク値を求め、前記被計測層の音速
と前記２つのピーク値の測定時間の時間差から被計測層
の層厚を演算する演算器とから構成したことを特徴とす
る層厚計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2922894A JPH07239227A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 層厚計測方法、およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2922894A JPH07239227A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 層厚計測方法、およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239227A true JPH07239227A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12270369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2922894A Pending JPH07239227A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 層厚計測方法、およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156694A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kanazawa Inst Of Technology | 計測方法および装置 |
| JP2010038710A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | 超音波肉厚算出方法及びその装置 |
| JP2015025664A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 東レエンジニアリング株式会社 | 超音波厚み測定方法および超音波厚み測定システム |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP2922894A patent/JPH07239227A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009156694A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kanazawa Inst Of Technology | 計測方法および装置 |
| JP2010038710A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | 超音波肉厚算出方法及びその装置 |
| JP2015025664A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 東レエンジニアリング株式会社 | 超音波厚み測定方法および超音波厚み測定システム |
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