JPS58184523A - 超音波温度計 - 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】 本発明は、超晋波を用いて遠隔位置の温度を測定する装
置に関する。

従来、洒隔的剣温十段として′ｍ体の輻射する赤外線の
輻射型を検出することにより該物体の温度を測定する方
式のもの、又センサ一部のみを遠隔位置へ誘導等してそ
の位置の温度情報を伝達芒せる方式のものがある。しか
しながら、細首はある空間における温度を測定するには
適δず、又後盾はセンサ一部及び情報伝達手板が別に賛
氷でれ実用的でない。

不発＠８Ｆｉ、上記に鑑与てｌδれたもので、近接した
２点からの賄廿波の反射時間差より該２点−１を含む顎
域の温度を検出する温度Ｗ′ｔを提供するものである。

以）、不発明を海水中の特定深度における水温會慣出す
る装置として使用した場合について祝−する。

第１図は水温測置のための基本原理會ボすもので、１は
船、２及び３は咳船１の船低部に皮足の四隅２！を南゛
シて配設されたＭ廿波送波益でりる。

該送波器２．３は電子的若しくは機械的手段により谷（
ｂ同方向か連続的に対照可変され且つ両指向万同はその
延長線上で父わるｙ口くなさ扛ている。

上記において、例えば送波器２の送波胸波数を２５０ｋ
Ｈｚ　、送波器３の送波周波ｅ　ｋ　２００　ｋＨｚと
すれは、その交点で微弱ではあるかビートエコ（４５０
ｋｌ−ｉｚｉしくに５０ｋ）ｉｚ）が生することが知ら
れている。４は上記ビートエコーを受波する周波数４５
０ｋＨｚ若しくは５０ｋ）ｌｚの受波器で、説明の便宜
上、上記間隔２石の中間位置に配設されているものとす
る０又、送波器２．３は慣用精度及び体積残響エコーレ
ベルのＯｗｌの点から狭巾指向ビーム及び前述の如き高
周波が好ましい。

芒て、送波器２．３による送波は図示のｙ口＜、指向方
向角Ｕ及びＯ＋Δθ（但し、１ｆｌＦｉ倣小月）の方向
でなさｎる。以下、幾４ｕＪ学的に説明する。尚、祝明
上、送波器２．３の位置をＡ１Ｃ点、受波器４の位置を
８点とし、又谷曾波の交点を谷々Ｄ、、Ｄ２点と狭ゎす
。

（１）第１過程 送波器２．３は共に指向方向角がθとされている。そし
て、送波器２．３は同時に連続する看しくはパルス的な
超音波ビームを送波する。

該送波ビームは圧力波を杉成しなから進行し交点１ノ、
で東り台う。この結果ｌＪ１点でビートエコーが発生し
、該ビートエコーは受波器４、すなわち８点で受波され
る。すなわち、送波から受波までに資する時はｔｌは音
波が行路ＣＤ、Ｂ（又はＡ　ＩＪ、　ｋｌ　）を通過す
るに資する時間となる。

（２）第２過程 送波器２．３は次に指向方向角が共にθ＋Δθとさ扛て
いる。そして前述同様に送波器２．３から同時に超音波
が送波され、交点り、にて発生したビートエコーが受波
器４で受波される。すなわち、速成から受波までに資し
た時間ｔ１は音波が行路Ｃｖ、Ｂ（又はＡ　ＩＪ、　Ｈ
）を通過するに資する時間となる。

（３）第３壇桂 上記及び図においてＡｔ）、　＝　ＡＥ　＝　Ｃ１）、
　＝　ＣＢ・であるから、ｔｔ仮が行路Ｅｌ）、ｉ）ｉ
　（又は全’ＩＪｔｌＪｓ）を通過するに要する時間は
１．−１．で衆わされる。

すなわち、 ＢｌＪ、＝４−〇　　　ＨＤ！＝　１３　ｔａｎ　（”
十Δθ）より ＥＩＪ、Ｌ）□＝　（ＡＩＪ、−ＡＤ、）　＋　（ＢＩ
Ｊ、−ＨＤ、）・・・・・・・・・・（１） 又、海水中、’ｌ’ｔ：にνける曽運Ｖは実験式より■
（１’）”　１４４８．６　＋４．６１　ｓ’ｒ　（ｍ
／ｓ　）従って、 Ｅ１為１）、＝（ｔｔ−１θ（１４４８，６＋　４．６
１８’ｌ’）・・・・・・・・（２）と衆わ芒れ、これ
をＩｌｌについて整理すれば、（１）、（２）式より、 −１４４８，６１・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（３）と求する。

以上はり、Ｌ）ｔｔ８］が比較的短い距離であることか
ら（Δσが似小）　、１）ｔＤｔ間の水温會−走と見做
すこと〃・でさることから導かれたもので、その深度し
はと表わせる。

向、正確には海面５がらの深度で衣ゎすことが必資であ
るから、この分を後処理で刀口味すれば艮い。

第２図は、叙上の水温側足方法を具現するための回路図
の一例を示すものである。

図において、６は送波器２及び３の各相同方向を連動的
ＶＣ可変し、その時の指向角のデータを後述するｙＬ算
回路７に尋く指向角設定回路でめる。

８は送波器２及び３を同時に励振するための送信トリガ
発生（ロ）路である。９は指向方向Ｓ設定に基つく軸足
陳皮位置からのビートエコーの受波信号を増−検波する
増幅検波回路である。１ｏは該増１−検波信号を贅杉等
して上目ビ−トエコーに基っく信号を抽出する検波回路
である。１１は込倍トリガ兜生回路８からの送信トリガ
発生時点がら恢出口路１０１／こよるビートエコーに基
つく信号の抽出時点１での時間を計測するタイマーで、
鈑時１８１データは演算回路７に等かれる。

？ｊｌｔ昇回路７は、前記第１返程における時ＩＭＪデ
ータｔ１及び指向万同角θ及び第２過桂における時間デ
ータｔ、及び指同方向月０＋Δ０、Ｍ記間隔寸法ｐに基
ついて前記（３）及び（４）式會演其する。

以上説明した如く、本発明によれば、促来測定し侍なか
った陰中等ある空間の温度勿極めて量率にｍ＋＋　ｗす
ることかでき、又指向方間を社友に設定することにより
所望の深匣における水温データケ侍０ことかできる。

上記にあ・い１、空気中における場合Ｆｉｔ運とし”’
ＣＶ（Ｔ）＝３３１．５＋０．６’ｌ”　”ｅＪ’Ｆｉ
イれは艮イ。

尚、＃速か水圧により１００ｍ当り１．７５　ｍ、へ増
加することが知られていることから、深度りにおける廿
波速度として上記増加分音カロえて補止するこ：１　′
、： とにより、よジ止雑な水温測定がＯｊ雇となる。

又、本夷論例では指向角を共に等しく対照的に設定した
が、一般的には等しく設定する軟拠はない。係る勤せ、
送波器２．３のいずれが一万を予め送波しておき、他方
を送波することによりピートエコーを生成させる。従っ
て、時間データは他力の送波の時点から受波までとなる
。又、その場曾の行路差は炊（”１字的に簡単に釆める
ことがでさる０ 史に、送波器２．３は共Ｉｌｃ指向指向金回賀するもの
でなくとも良く、いずれか一方は固定的でも艮い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不発明の温度測定方法を水温測置に利用した
楊曾の原理を説明するための図である。 第２図は上記第１図の原理を異境する本発明に係る温度
計の一笑施？ＩＪｋ示す回路図である。 狩許出願人　　古野電気株式会社 １・１゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超Ｖ阪の逆波方向がその延長縁上で父わる如く坊足間隔
   を隔てて配置δ扛る谷々異なる絢波畝の起を彼ケ送阪す
   る２個の送波器と、 上記欠点からのビートエコーを受板する受波器と、 送波時から受波時筐での時…１を計測する時計と、上記
   ２１１の送波器の各逆波方向の少くとも一方を頷小月た
   け変更させる変更生膜と、 該変更＋段による変更の剖恢Ｖこ寂ける各送波、受波に
   より上記時計にて侍られる各計測＃＃ｆ筒、上記変更、
   上記虜疋間隔及び受波器位置に基つく性成伝搬有路潰及
   び両叉点の中ｒｄｊ何近ｆＸＬｉｎｔとから上記位置１
   ・１点の１ｈＡ腿を舅出する演其回路とから取る膀首阪
   温度肘。