JPS589031A - 物体の温度測定方法および装置 - 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】 本発明はマイクロ波による物体の温度測定方法及びこの
方法を実施するための装置に係わる。

異体的には物体から発する超高周波域の熱雑音信号を捕
捉・測定し、捕捉され九信号の強さと物体の温度との間
の対応関係を求めるのが本発明の主旨である。

ことに便甲する＃ｉ＠物体”は極めて広義に解釈される
べきであシ、いわゆる非生命体、物質などの概念のみで
なく、生命体組織をも指す。

あらゆる物体はその温度を直接反映した熱雑音信号を発
する。この熱雑音信号は極めて高い周波数域で発生する
。

赤ｌＡｌ５域で発生する信号を捕捉するととは既に公知
であ〉、赤外線感孝フィルム及び赤外線カメラによって
との信号を捕捉することができ、最も広く利用されてい
る表示方式は温度に応じて二凰アンス及び強さが変化す
る発色を行わせると貴うものである。

しかしとの測定方式には物体の表面温度しか測定できな
いと云う欠点がある。捕捉される赤外線信号は事実１主
として被測定物体の表面から発したものである。

物体の表面下温度を測定する公知の方式としては熱電対
を料理し、との熱電対の端子間電圧を測定すると云う方
式がある。この方式では当然の仁ととして温度を測定し
ようとする物体の内部に熱電対を導入しなければならな
い。従ってこの方式は生命体組織に対しては原則として
不適幽である。

しかも比較的局部的表測定しかできないから検温が極め
て困難になる。

このよう表欠点を克服する他の測定方式として、超高周
波域、即ち、約ａ５乃至２０　ＧＨｚ　　の周波数で物
体から発する熱雑音信号を捕捉・測定する方式４公知で
ある。仁のよう表信号はアンテナまたはゾンデによシ表
面から捕捉され、表面下に広がる物体の検温可能と考え
られる容積内の温度を反映する。この容積を以下に被測
定容積と呼称する。

距離をへだててこのような信号を捕捉するのにアンテナ
を利用する方式は必ずしも極めて信頼度の高い測定を可
能にするとは限らない、即ち、物体からの信号と同時に
１周囲からの寄生信号もアンテナによって捕捉され、こ
の寄生信号は排除すること一弁別することも困難である
。

物体と接触させたゾンデによって熱雑音信号を測定する
装置４公知である。しかし、捕捉される信号の出力が微
弱であるから、この信号の強さと被測定容積内の１度と
の間に直接的な且つ信頼するに足る対応関係を求めるこ
とは困難である。

そこで、物体からの信号と基準信号との比較を行う装置
が提案された。しかしこの測定は長時間に及ぶ複雑な作
業を必要とする。即ち、測定ごΔに基準信号を調整し、
あら九めて比較を行わねばならない。

以上に述べた問題のはかに％測定装置からの熱移動中ゾ
ンデリレベルに１にける、ＩＩＩＰＫ物体とゾンデとの
界１ｆＫ於けゐ夏射Ｏ問題があり、これらが一定の精度
と信頼性とを低下させる。

本発明の目的の１つはこれらの欠点をすべて克服し、信
頼度が高くしかも作業の簡単な超高周波域温度測定方法
を提案することＫあ↓。

本発明の他の目的はゾンデ・レーベルに於ける信号反射
の影響を受けない方法を提案し、調定された基準信号と
の対比で測定の一部を、調定され九基準信号に基づいて
測定の他の部分をそれぞれ実施することにある。

本発明のさらに他の°目的は上記方法を実施する丸めの
装置を提案することＫある。

本発明のその他の目的及び長所社以下の説明から明らか
Ｋなるであろう。但し、以下の説明はあくまでも一例に
過ぎず、本発明を限定するのがその目的ではない。

本発明の測定方法は基準温度の目盛に合わせて１力を調
整・較正できる補助熱雑音供給源からの熱雑音信号を増
幅受信機の測定回路によυ、前記ｅａ矯回路をゾンデに
接続し且つ測定回路を短絡させるスイッチを介してゾン
デにむかって伝送し、スイッチの周期的に変化する２つ
の状態に応じて受信される信号を受信機レベルに於いて
重畳し、増幅受信機によって重畳された信号がほぼゼは
とまる壇で補助雑音供給源出力を調整し、この時点で被
測定容積の平均温度が補助雑音供給源出力に対応する基
準温度とｔｌぼ蝉しくなることを利用して測定の少々く
とも一部、即ち、いわゆる零位測定を行うことを特徴と
する。

本発明の測定装置は可変出力の熱雑音信号を測定回路で
ゾンデにむかうて伝送する嬉１手段と、測定回路をゾン
デに接続し、測定回路を短絡させるように周期動作する
第２手段を具備することを％黴とする。

以下′感付図藺を参照して本発明の構成及び作用効果を
説明する。

本発明の方法は物体から発する熱雑音信号を捕捉するも
のであシ、捕捉の対象となる信号は中心周波数により限
定される周波数帯で選択される。

この周波数帯は超高周波域、即ち、約α５〜２０（３）
１ｇ　の範囲に含まれる。

中心周波数は原則として増幅受信機によって、詳しくは
この受信機の調定周波数によって決定される。

温度測定は温度を知りたい物体２の外表面に接触させ九
ゾンデ１を介して行われる。ゾンデはゾンデ１と物体２
との接触面下に広がゐ容積５、即ち、′＠糊定容積から
発する熱雑音信号を捕捉する。

ゾンデは適当な性質を具えたものならいかなるｍａｉｉ
のもので本よく、測定周波数または測定周波数帯に整合
させる。例えば導波管の一部で構成することかで裏る。

ゾンデ１の実施例を第１図に崗示した。ヒとで拡一端に
開口＠ｓＳを有する嫌は直方体の中空ボ、クスｓ２から
成シ、前記開口部Ｉｓｌが物体に―てられ、ゾンデの捕
捉または受信面を限定する。

物体と機械的に接触するのがこの面である。賞、物体と
の接触は良好でなければならないが、測定を混乱させる
ほど強く圧接させてはならない。

ゾンデの内部空間には低損失のＳ電体、例えにチタン駿
パリｐムを含有する紡電体を充填すれによい。

計算の結果、開口ｇａｓの長さ及び幅の比を（Ｌ４〜α
６、好ましくａα５とした場合にすぐれた成果を得られ
ることが判明した。よシ正確に云えば、開口部の長さを
測定中心周波数に対応する波長とほぼ等しく取シ、幅を
半波長とほぼ等しく取る仁とが好ましい。

トランジンう／３４によりゾンデを受信機と同軸関係に
接続することができる。このトランジン１ン５４の幾伺
的パラメータをゾンデに整合させ、ゾンデによって構成
されるアンテナのインピーダンス計算を利用する繰返え
し計算法によりて計算する。Ｆランジシ嘗ｙの品質呟結
合された２つのゾンデ″の伝達係数を測定するととＫよ
シ試験する。

ゾンデ、評しくはゾンデ１と物体２との界面Ｋ・は反射
係数−があ如、この係数が被測定容積からの信号のうち
ゾンデ１と物体２との界面で反射してゾンデに捕捉され
ない分を決定する。第１　ｂ９１のゾンデの反射係数は
α２以下である。

ゾンデは測定回路５を介して増幅受信機６に接続される
。すでに述べたように１受個機６の特性の１つが通過帯
域、即ち、調整された中心周波数である。この受信機７
は被測定容積５の温度及び採用され九測定方式を表わす
信号を出力する（７）。

この出力信号を後述する表示手段にむかって伝送するの
が好ましい。

ゾンデ１が増幅受信機６と接続すると、４ｔＩ測定容積
から受信機にむけて送られる信号は（１−ｐ）Ｔに比例
する。但しＴは被測定容積３の温習である。

本発明では出力が可変で且つ温噴目盛に合わせて較正さ
れている補助雑音供給＃８からの信号が測定＠Ｉ８５を
介してゾンデ１に送られる。出力調整は較正減衰器９に
よって行うのが好ましい。

ゾンデにむかつて発せられたとの信号はゾンデと物体外
表面との界面レベルで一部反射する。補助雑音供給源８
から出たこの反射信号−Ｔｒ　に比例する。但しＴｒは
補助雑音供給源８からの信号の出力に効応し、該補助雑
音供給ｇＡ８または減衰器の較正によって決定される。

従って、ゾンデ１が直接増幅受信機６と接続した時及び
補助雑音供給源８からの信号がゾンデにむかって伝達さ
れる時、増幅受信機レベルで受傷される信号は（１−ｐ
）Ｔ＋ｐＴｒ　　に比例する。

この信号は被測定容積３からの熱雑音信号のうちの屓射
しなかった分と、補助雑音供給源力為らの信号のうち反
射した分とに対応する。

好ましい実施態様では補助雑音供給源からゾンデにむか
っての信号伝送を、御」ｌ回定５中に挿入し九公知のサ
ーキ島レータ１０を介して行う。このサーキ島レータは
上述の機能を果えし、補助雑音供給源からゾンデへの信
号伝送を可能にすると共に１物体からの信号及び補助雑
音供給源からの反射信号を重ね合わせた信号、を受信機
にむかつて通過させる。

本発明ではＡｌｌｌ回定５を２つの状態を持つスイ、Ｖ
Ｔ１１に接続する。このスイッチは適当な種類のもので
よ＜、４？に超高周波に整合させたものである。スイッ
チ１１は２つの状態の間を周期的に往復動作し、この往
復動作は例えばパルス発生機１２によって制御される。

一方の状態、即ち、第２状態に於いてゾンデが測定回路
と接続し、増幅受信機レベルに於ける信号が上述のよう
にほぼ（１−戸）Ｔ＋ｐＴｒ　　に比例する。

スイッチ１１が他方の状態、即ち、第１状態を取ると、
測定回路５が短絡し、補助雑音供給源からの信号はすべ
て反射して増幅受信機に伝送される。受傷され良信号は
補助雑音供給源の信号出力に対応するＴｒに比例する。

スイッチの往復動作周期比はｔｔｆｆ［１５に等しい。

スイッチ１１の２つめ状態に対応する１号を増幅受信機
が順次周期的に受信し、これを積分して（１−一）Ｔ−
ＦＴ’　ｓ即ち、ｔｌ−ｐ＞＜Ｔ−ｒｒ＞に比例する信
号を出力する。

本発明ではＴｒ　Ｊｃ対応する補助雑音供給源出力を、
スイッチ１１０周期的な２つの秋１１に呼応して増幅受
（ｌｉａレベルで積分された信号がＰ１埋ゼロとなるよ
うに調整する。これは＠ｌｌ′Ｔｒとほぼ等しい温１１
″Ｔに対応する。Ｔｒは補助雑音供給源出力を較正する
ことで求められるから、Ｔ１即ち、Ｉ１１＃Ｊ定容積の
湛変を求めることができる。

スイッチ１１の２つの状態を制御するパルス発生ｇｓｔ
２は増幅受信機６をも制御する。

増幅受信機レベルに於ける積分の時定数を例えば１秒と
し、スイッチ１１の往復動作周期を数ＫＨｚ　　とする
ことができる。

このような測定方法はゾンデと物体との界面に於ける反
射係数Ｐの影参を排除することができる。

従って測定の佃頼度は極めて高い。補助雑音供給源の較
正を要点とする装置の較正はｍｗが既知の媒体、例えば
恒温液中にゾンデを配置して行う。

測定は上述したのとＭｌｌに、即ち、出力信号妙１ゼｐ
となるまで補助雑音供給源出力を調整するととＫよって
行う。ここでは上述の式を逆方向に、即ち、Ｔを既知の
値としてＴｒを求めると貴う形で利用する。出力が可変
の補助雑音供給源ま喪はその減衰器の較正曲線が上記計
算によって得られる。

その他の較正方式を採用することも可能である。

以上のように行われる温度ｍ＊がいわゆる零位測定であ
シ、増幅受信機６の出力信号をゼロとする仁とからむの
名称が与えられている。

本発明では補助雑音供給源出力を変えずにゾンデ位置を
変えながら他のｉｌ麿欄測定適正な糟縦で行うことがで
きる。新しいゾンデ位置に対応する被測定容積のＩＩｔ
をＴ′　とすれば、増幅受信機の出力信号は　’Ｉ’／
−Ｔま九ａＴ’　−’Ｉ’ｒ　に比例する。

比例定数は容易に求められるのが晋通であるから、温度
Ｔ′を高精畷で求めることができる。

実施例では零位測定で±α２℃以上の積置、この零位測
定に基づく測定では±（Ｌ３℃のｆｆ＆で生命体組織の
温１測定、を行う仁とができた。

誤差原因を排除し、温度測定を信頼性の高いものにする
ため、本発明は以上に述べた方法及び装置に改良を加え
た実施ｌＩＩ様を提案するものである。

第１の改良ｍｓではゾンデを被測定物体の温１ｆＫ近い
一定温廣にする。この温度を近似的に殻定し、ゾンデを
はぼこの温度に維持する。温［１１節装置は公知のもの
でよく、例えばゾンデの支持部材に２個のトランジスタ
を配置し、その−万が熱を消失させ、他方が消失熱を検
知ｅ制御するように構成したものを使用すればよい。こ
うして１／、。℃の稍廣が得られる。

ゾンデの温＃１ｖＩ４節により、被渕定容横レベルでゾ
ンデ自体が原因となって生ずる温観、即ち、ゾンデが前
記容積を冷却したり加熱したシするととによって生ずる
混直を回避することができる。

第２の改ｊＬＩｌ様では、寄生雑音、肴にスイッチ１１
から発生する低周波雑音をフィルタするため１スイＶチ
１１とサーキュレータ１ｏとの間で測定回路５に帯域フ
ィルタを設ける。このフィルタは増幅受信機の周波数帯
にその中心周波数を整合させたものであシ、好ましくは
測定ゾンデとほとんど１１ｉ１様な２つのゾンデで構成
し、それぞれの受信面を互いに向き合わせ、各ゾンデと
接触する１枚の絶縁シートによって互いに分離する。こ
の絶縁シートとしては例えば雲母シートを採用するとと
ができる。このフィルＩは連続信号を排除するζ−とも
できる。

出力が可変の補助純音供給源レベルで生ずる寄生的変動
を肪止するため、この供給源をｔｌぼ一定の温度に維持
する。第２図の鳩舎、壁圧減衰器を恒温化することが好
ましい。

ゾンデを温度調節し、フィルタを設け、可変出力補助雑
音供給源を恒温化することによシ、零位測定に関して±
ｒＬ１℃以上の測定積置が得られる。

本発明の他の実施態様を第３図に示した。との実施態様
では可愛出力補助雑音供給源を超誦周荻に整合され大同
軸構造負荷によって構成する。この負荷から発せられる
熱雑音信号は負荷のｍ＃に正比例する。負荷からの熱雑
音信号の出力と基準源［Ｔｒとの間の対応関係は公知の
方法により＃うぼＴｒに等しい負荷の温度を測定するこ
とで直接型めることができる。ゼロ、従って、零位測定
については負荷の温度を変化させ、増幅受信機レベルに
於いて重畳した信号をゼロとする理髪を測定するだけで
よい。この温ｌｆはゾンデ・レベルに於ける被側定容積
の平均温度にｔｌぼ等しい。

実施例として、４０〜６０オーム、好ましくは約５０オ
ームの負荷を利用してすぐれた成果を得々。

［４図は測定ゾンデ・レベルに於ける本発明の・−実施
ａｍを示す。この実施態様では第１〜Ｓ図のゾンデ１の
代シには埋同じ一数ゾンデ１４を禎ｌ１１５ｉ！一体２
上に配分し、各ゾンデ１４が電子スイッチ１５を介して
測定装置１６と接続されるようにした。調定装置１６は
例えば増幅受（Ｉ槓６の出力信号７の処理中Ｒ１７と量
線する。

シーケンサ−１８が電子スイッチ１５を、好ましくは処
理中Ｒ１７をも制御し、このレベルに於いて温廖掬定と
対応ゾンデの位置とを対応させる。

シーケンサ−からの信号に基づいて電子スイッチ１５が
各ゾンデ１４を順次シーケンスに従りて測定装置１６に
接続する。従ってこの実施１橡では各ゾンデを配置する
ために要する時間が節約される。

上記の構成を採用すればゾンデ１４の１つて零位測定を
実施し、他のゾンデではこの零位歯定を基準としたＩＩ
定を行うことができて便利である。

以上に述べた方法及び装置紘外表面から４ｊＩ＃ｊＩＪ
定容積の温度を一定できるから、その用途は多岐にＩる
。轡に医療分野に多様な用途を見出すことができる。即
ち、本発明の装置を利用すれば異常体温箇処を発見して
これに対応する臘瘍などを発見することができる。

しかし、用途状これだけに止まらず、例えに食品のよう
な物質に於ける０℃以上また祉以下の温＊ａ＋定など伽
にも多くの用途が考えられる。

特に医療用として、本発明装置社局所高温加熱と呼ばれ
る超高周波加熱装置と併用すれは極めて有益である。こ
の応用例を第ｓ＆Ａに示した。１９は上述のような温度
幽鐙装肯、２０Ｆｉ公知の局所加熱装置である。ゾンデ
２１杜電子スイツチ２２によ〉周期的に測定装ｇ１１９
２＆び加熱装置２０に接続される。岡、測定装置及び加
熱装置の周波数はほぼ等しいことが好ましい。このよう
にすれば同じゾンデで容積２３を局所的に加熱し、糊定
装置１９により周期的に加熱効果を制御することができ
る。

本発明の測定装置は例えばゾンデ位置に応じた掬定値を
記載及び表示できるメモリ・表示装置と併用してすぐれ
九成果を上げることができる。

最適な表示手段を選択するととは当業者にとって容易で
あろう。但し、本発明では２つの測定方式を採用するこ
とが好ましい。第１の方式は熱プルフィル測定であ）、
との方式ではゾンデを線形に移動させ、基準信号に対す
るゾンデ位置に応じ九温炭を示す曲線を画くことができ
る。

第２の方式は作図方式である。この場合、級測装置体上
にゾンデを移動させながら、その位置パラメータを求め
る。ゾンデ位置く応じた種々の温度を例えば陰棲スクリ
ーン上に表示することができ、この場合、スポットの位
置が物体上のゾンデ位置と対応し、スポットの強さまた
は色調の変化によって１１１１蜜との対忠胸係を求める
ことができる。

この場合、メモリによって測定結果全体を表示できるよ
うにするのが好ましい。

ゾンデ位置パラメータのＪ６１１によル、ゾンデを移動
させた物質の起伏を前置することができる。

ｌ！施例として、第６図は支持脚２６に装着した連接ア
ーム２５の端部にゾンデ２４を配置した構成を示す。測
定装置２７はゾンデにできるだけ近く配置するのが好ま
しい。アーム２５の連接点２８〜６１に対応するゾンデ
の位置パラメータは例えばコンビ晶−夕によシ求め、処
理する。この場合、ゾンデ２４と測定装置ｆ２７との関
に位置する連接点のレベルに１連接点レベルでゾンデか
ら発せられる信号の連続性を確保する回シ対偶を設ける
。

ゾンデを位置ぎめする適尚な標定手段に他の支持装置を
連携させることも当業者には容易であろう。例えばレー
ザーのような標定手段または２台のカメラにより、さら
には空間内の１点を標定できる全知の手Ｒによりゾンデ
の位置ぎめを行う仁とができる。

以上に述べた方法及び装置、及びその改良態様及び応用
はいずれも説明のための例に過ぎず、本発明の範囲を逸
脱しない＃ｉｉＩ夛その他の１１１！施履様も可卵であ
るとと紘云うまでもない。

４、　　ａｒＩＢｏｍ単ｆｋ訳明 第１図線本発明の方法及び装置に利用されるゾンデの略
図、第２及びｓｇは本発明７．０方法の２つの実施態様
及びこれを実施する九めの装置を示す略図、第４ＩＱは
物体に対するＩＩＩ定プロセスの実施態様を示す略図、
第５図は本発明の応用例を示す略図、＠６図は本発明装
置の支持脚実施例を示す略図である。

特許出１人 １−／トル　ドウ　テクノロジー　ピョメディカル（刀
＾ル）草、←、トヌ、４．（外１名、）特許出願代理人 弁理士　　青　　木　　　　　朗 弁理士　　西　　舘　　和゛　之 弁理士　　寺　　１）　　　　豊 弁理士　　山　　口　　昭　　之 手続補正書（古式） 昭和５７年４月９日 特許庁長官　島田春樹　殿　、 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　　第００１３９４号２、発明の名
称 物体の温度測定方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理”人 （ｌす＃４＃書 （２）図　面 ７、補正の内容 （１１明細書の浄書（内容に変更なし）（２）　　＠ｌ
１ｉＯ浄書（内１Ｆに変更なし）＆　添付書類のロー ロー明細書　　　　　　　　１通 （２）　　図　　　面　　　　　　　　　　　　　　　
１通□ 第１頁の続き ０発　明　者　モジエツト・イブ フランス国５９３２０オーブールデ ィ・エーヌテイエレアン・ペラ ペ・リュ・デュ・ケスネ５ ０発　明　者　ヌギュイアン・デュク・デュンフランス
国ノール５９６５０ビレヌ ーフ・ダスコ・リュ・トリュデ ーヌ１０／３６ ０発　明　者　ソザンスキ・ジアン−ビニールフランス
国ノール５９４１０アンジ ・リュ・シュレフニレ１９ １　　願　人　サンドル・イーペルフエカンス工争スミ
コンデュクトウール争 エル・アー・セー・エース・エ ール・ニス・ニュメロ−２８７ フランス国ノール５９６５５ビレヌ ープ・ダスコ・ユニペルシテ・ デ・シャンセ・−再・テクニック （番地なし） 手続補正書（白４ｅ−） 昭和５７年　子方　９日 特許庁長官　鳥　１）春　掬　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第００１３９４号 ２、発明０名称 物体０１１度測定方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　サンドル　ドクテクハジー　ビ日メディカル（ア
ンセル）ニス、セー、エーヌ、４゜−（外１名） ４、代理人 を所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８喬１０号５、
補正の対象 （１）　　ＷＡ細書の「特許請求の範囲」の欄（２）　
　明細書の「発明の詳細な説明」の欄（３）明細書の「
図面の簡単な説明」Ｏ欄６、補正の自答 （リ　明細書の特許請求の範囲を別紙のとおシ補正する
。

（２）　　明細書の発ＷＡｏｔｐ細な説明の欄０）明細
書第８頁第２０行、「乃至」をｒ〜」と訂正する。

←）同第１４頁第８行、「７」を「６」と訂正する。

ｆ→同館１４頁第９行、「出力する（７）。」を「回路
７から出力する。」と訂正する。

に）同第１６頁第１６行、同第１７頁第１および第８行
、「積分」を「重畳」七訂正する。

に）同第１６頁第１７行、「（１−ρ）Ｔ−ｐＴｒＪを
ｒ　（（１−／’）？＋ρＴｒ）−ＴｒＪと訂正する。

（へ）同第２０頁第１７行、「ゼロ、」を削除する。

（ト）同第２１頁第１２および第１５行、「シーケンサ
−」をｒシーケンサ」と訂正する。

０）明細書の図面の簡単な説明の欄 明細書第２５頁第１０行以下に下記を加入する。

「１警・１４，２１，２４・・・シンｆ、　２・・・物
体、３゜２３・・・容積、５・・・一定回路、６・、・
増幅受信機、７・・・出力細路、訃・・補助雑音供給源
、９・・・較正減衰器、１０・・・サーキユレータ、１
１，１５．２２・・・スイッチ１１２・・・ノ譬ルス発
生器、１３・・・同軸負荷、１６．１９．２７・・・側
室装置、１７・・・処理装置、１８・・・シーケンサ、
２０川加１ｍ装置、２５・・・アーム、２　ｇ　、　２
９　、３０　、３１−・・連接点、３２−＃、クス、３
３・・・開口部、３４・・・トランジシ璽ン、」７、添
付書類のロー 補正特許請求の範囲　　　　１通 ２、特許請求の範囲 １、可動ゾンデを物体の一部容積の外表面と機械的に接
触させ、このゾンデによってカバーされる前記容積、即
ち、被測定容積から発する熱線音信号をゾンデによって
捕捉し、超高周波域中の周波数帯に於いて選択し、中心
周波数によって限定し、ζ０中心周波数に調定された増
幅受信機に伝送して前記熱雑音信号を測定することから
成る！イクｐ波による物体の温度−］定方法であって、
基準温度の目盛に合わせて出力を調整・較正できる補助
雑音供給源からの熱雑音信号を増幅受信機の測定回路に
よシ、前記測定回路をゾンデに接続し且つ測定回路を短
絡させるスイッチを介してゾンデに向かって伝送し、ス
イッチの周期的な２つの状態に応じて受信される信号を
受信機のレベルに於いて重畳し、増−受信機によって重
畳された信号がは埋ゼロとなるまで補助雑音供給源出力
を調整し、この時点で被測定容積の平均温度が補助雑音
供給源出力に対応する基準温度と＃′！は等しくなるこ
とを利用して一定の少なくとも一部、即ち、いわゆる零
位一定を行なうことを特徴とするマイクロ妓による物体
の温度＃］定方法。

２、補助雑音供給源によシ限定される出力及び零位測定
法によシ得られる刺応の温度Ｔｒを基準に散り、増幅受
信機によシ受信される信号を重畳し九ｌｌ鉤定し、受信
信号と、ゾンデのレベルに於ける被一定容積の温度ＴＩ
及び温度’ｒｒ間偏差との間に成立する刺応関係によっ
て測定の他の部分を行皇うことを特徴とする特許請求の
範囲ｔｓ１項に記載の方法。

３、　ゾンデを既知温度ＴｒＯ媒体、例えに恒温液中に
配置し、増幅受信機によシ重畳される信号に対応する出
力ｐ、／がははゼロとなるまで補助雑音供給ＩｔＯ出力
を変化させ、Ｔｒ’／Ｐｒ’対応関係を求め友後、種々
の温度の媒体で上記操作を繰返えすことによシ信号出力
と温度目盛とを対応させるように補助雑音供給源を較正
することを特徴とする特許請求の範囲第１項管えは第２
項に記載の方法。

４、ゾンデを被測定物体温度に近いほぼ一定の一度にす
ることを特徴とする特許請求Ｏ範囲第１・項または第２
項に記載の方法。

５．補助熱線前供給源として、温度の変化及び制御によ
多発生熱雑音信号出力が変化する超高周波同軸構造の負
荷を利用し、直接＠短によりＩｌ＋定可能な前記負荷の
温度が増幅受信機レベルに於ける重畳後ゼロの信号に対
して波流定容積の温度に＃′！埋等しく且つ／または前
記基準温度ＴｒＫＰｉ埋等しくなるととを特徴とする特
許請求の範ｌｆ１第１３ｊｉ。

第２項または第４項に記載の方法。

６、物体と機械的に接触する受信表面かはは矩形であシ
、幅対長さの比が０．４〜０．６、好ましくは０．５の
シンｒを利用することを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第５項のいずれかに記載の方法。

７、　　ＩＩＩＩＪ定周波数定周波数周波数に対応する
波長にｆｉｆｆ等しい長さのゾンデを利用することを特
徴とする特許請求の範囲第６項に記載の方法。

８、増幅受信機による受信信号を一定ゾンデとほぼ同じ
別設の２つのゾンデによってフィルＬし、前記２つの別
設ゾンデの受信面をこれら受信面とそれぞれ接触する絶
縁シートによって互いに分離し九ことを特徴とする特許
請求の範囲第１項〜第７ＪＪのいずれかに記載の方法・ ９、物体上に配分され九複数のゾンデを利用し、各ゾン
デに於いて順次温度測定が行なわれ、１つのゾンデに於
いて零位法による測定が行なわれ、他のゾンデに於いて
零位法測定を基準とし九個の一定が行なわれるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、及
び１１４項〜第８項のいずれかに記載の方法。

１０、シンｒを超高周波数で測定中心周波数とは埋等し
い温度に加熱する高温加熱手段と接続し、被一定容積の
加熱及び同じゾンデによる前記容積の温度一定を周期的
に行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項、及び第４項〜第９項のいずれかに記載の方法。

１１、物体外表間と機械的に接触し、この物体から発生
する熱雑音信号を超高周波増幅受信機から捕捉するゾ／
ｒを含む測定方法を１！施するための一定装置であって
、可変出力の熱雑音信号な測定回路でゾンデに向かって
伝送する第１手段と、測定回路をシンｒに接続し、測定
回路を短絡させるように周期動作する第２手段を具備す
ることを特徴とする物体の温度測定装置。

１２、第１ｊＰ段が可変出力補助線音供給源を含み、こ
の補助供給源から発生する信号が信号をゾンデに伝送す
る測定回路に設置たサーキ為し−メにむかって伝送され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装
置。

１３、可変出力補助熱雑音供給源が超高ＪＩＩＩ＃ＩＬ
同軸構造の負荷であシ、この負荷の温度がそｏｔｔ該負
荷から発生する熱緘責信′号−の出力を決定することを
特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の装置。

１４、ゾンデが被一定置体と接触するは埋矩形の、且つ
その幅対長さの比が０．４〜０．６．好ましく紘約０．
５の受信間を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１１項〜第１３項のいずれかに記載の装置。

１５、ゾンデＯ受信面の長さが被一定信号の中心周波数
に対応する波長とｎ、は等しいことを特徴とする特許請
求の範１１＄１Ｅｘ４項に記載の装置。

１６、受信面が互いに向き合い、しかもそれぞれと両面
で接触する絶縁シートによって互いに分離されている、
前記一定ゾンデとほぼ同じ２つのゾンデから成るフィル
タを測定回路に配置したことを特徴とする特許請求の範
囲第１１項〜第１５項のいずれかに記載の装置。

１７、少なくとも２つのゾンデ及び各ゾンデを測定回路
に順次接続する手段を含むことを特徴とする特許−求の
範囲第１１ｉ〜第１６項のいずれかに記載の装置。

１８、連接アームの港部にゾンデを配置してその位置・
ダラメータを一定・記憶し、表示及び／または記録手段
がゾンデの位置ノ譬うメータに基づくゾンデの位置ぎめ
及びこれに対応する温度測定に従って得られた温度測定
値を表示及び／ｌたは記―することを特徴とする特許請
求の範囲第１θ項〜第１１１項のいずれかに記載の装置
。

１９１１Ｊ定回路がシンｒと受信機と（ＤｆＭＩＫ介在
する連接アームＯ連接点レベルＫ１１定回路の連続性を
確保する回シ対偶を有することを特徴とする特許請求の
範ｌｔＩ第１８項に記載の装置。

−χＶ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　可動ゾンデを物体の一部容積の外表面と機械的に
   接触させ、とのゾンデによってカバーされる前記容積、
   即ち、被測定容積から発する熱雑音信号をゾンデによっ
   て捕捉し、超高周波域中の周波数帯に於いて選択し、中
   心周波数によって限定し、この中心筒！＆数に調定され
   た増幅受信機に伝送して前記熱雑音信号を測定すること
   から成るマイクロ波による物体の温度測定方法であって
   、基準温度の目盛に合わせて出力を調整・較正できる補
   助熱雑音供給源からの熱雑音信号を増幅受信機の測定回
   路によシ、前記測定回路をゾンデに接続し且つ測定回路
   を短絡させるスイッチを介してゾンデにむかって伝送し
   、スイッチの周期的表２つの状態に応じて受信される信
   号を受信機のレベルに於いて１畳し、増幅受信機によっ
   て重畳された信号が＃ｔはゼロとなるまで補助雑音供給
   源出力を調整し、この時点で被測定容積の平均温度が補
   助雑音供給源出力に対応する基準温度とほぼ等しくなる
   ことを利用して測定の少なくとも一部、即ち、いわゆる
   零位測定を行うことを特徴とするマイクロ波による物体
   の温度測定方法。 ２　補助雑音供給源によシ限炬される出が及び零位測定
   法により得られる対応の温度Ｔｒ　　を基準に取シ、増
   幅受信機によシ受信される信号を重畳した後測定し、受
   信信号と、ゾンデのレベルに於ける被測定容積の温度Ｔ
   ＩＥＬび温度ｉｒｒ間偏差との間に成立する対応関係に
   よって測定の他の部分を行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 五　ゾンデを既知温度Ｔｒの媒体、例えば恒温液中”に
   配置し、増幅受信機によシ積分される信号に対応する出
   力Ｐｒがほぼゼロとなるまで補助雑音供給源の出力を変
   化させ、Ｔｒ’／Ｐｒ’対応関係を求め先後、種々の温
   度の媒体で上記操作を繰返えすことによシ信号出力と温
   度目盛とを対応させ、るように補助雑音供給源を較正す
   る仁とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の方法。 ４、　ゾンデを被測定物体温度に近いほぼ一定の温度に
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項を九はｆｓ
   ２項に記載の方法。 ５、補助熱雑音供給源として、温度の変化及び制御によ
   り発生熱雑音信号出力が変化する超高周波同軸構造の負
   荷を利用し、直接測定によシ測定可能表前記負荷の温度
   が増幅受信機レベルに於ける重畳後ゼロの信号に対して
   被測定容積の温度にほぼ等しく且つ／または前記基準温
   度Ｔｒにほぼ等しくなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項を九は第４項に記載の方法。 ＆　物体と機械的に接触する受信表面がは埋矩形であ）
   、長さと幅の比がα４〜α６、好ましくはα５のゾンデ
   を利用することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ５項のいずれかに記載の方法。 ｌ　測定周波数帯の中心周波数に対応する波長にほぼ等
   しい長さのゾンデを利用することを特徴とする特許請求
   の範囲第６項に記載の方法。 ａ　増幅受信機による受信信号を測定ゾンデとほぼ同じ
   別設ｑ）２つのゾンデによってフィルターし、前記２つ
   の別設ゾンデの受信面をこれら受信面とそれぞれ接触す
   る絶縁シートによって互いに分離したことを４ｆＩ做と
   する特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の
   方法。 ρ　物体上に配分された複数６ゾンデを利用し、各ゾン
   デに於いて順次温度測定が行われ、１つのゾンデに於い
   て零位法による測定が行われ、他のゾンデに於いて零位
   法測定を基準とした他の測定が行われるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、及び第４
   項〜第８項のいずれかに記載の方法。 １α　ゾンデを超高周波数で測定中心周波数とほぼ等し
   い温度に加熱する高温加熱手段と接続し、被測定容積の
   加熱及び同じゾンデによる前記容積の温度測定を周期的
   に行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
   、及びｆｓ４項〜第９項のいずれかに記載の方法。 １１、物体外表面と機械的に接触し、この物体から発生
   する熱雑音信号を超高周波増幅受信機から捕捉するゾン
   デを含む測定方法を実施するための測定装置であって、
   可変出力の熱雑音信号を測定回路でゾンデにむかって伝
   送する第１手段と、測定回路をゾンデに接続し、測定回
   路を短絡させるように周期動作する第２手段を具備する
   ことを特徴とする物体の温度測定装置。 １２、第１手段が可変出力補助雑音供給源を含み、この
   補助供給源から発生する信号が信号をゾンデに伝送する
   測定回路に設けたサーキ凰レータにむかりて伝送される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置
   。 仏　可変出力補助雑音供給源が超高周波同軸構造の負荷
   であり、この負荷の温度がそのｉｔ該負負荷ら発生する
   熱雑音信号の出力を決定するととを特徴とする特許請求
   の範囲第１２項に記載の装置。 １４、　　ゾンデが被測定物体と接触するほぼ矩形の、
   且つその幅と長さの比がα４〜α６．好ましくは約（Ｌ
   ５の受信面を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項〜第１５項のいずれかに記載の装置。 １５、　　ゾンデＯ受信面の長さが被測定信号の中心周
   波数に対応する波長とほぼ等しいことを特徴とする特許
   請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６、　　受信面が互いに向き合い、しかもそれぞれと
   両面で接触する絶縁シートによって互いく分離されてい
   る、前記測定ゾンデとほぼ同じ２つのゾンデから成るフ
   ィルタを測定回路に配置したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１１項〜第１５項のいずれかに記載の装置。 １Ｚ　　少なくとも２つのゾンデ及び各ゾンデを測定回
   路に順次接続する手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１１項〜第１６項のいずれかに記載の装置。 １ａ　　連接アームの端部にゾンデを配置してその位置
   パラメータを測定・記憶し、表示及び／ま九は記録手段
   がゾンデの位置パラメータに基づくゾンデの位置「め及
   びこれに対応する温度測定に従りて得られた温度測定値
   を表示及び／ｌたは記載することを特徴とする特許請求
   の範囲第１０項〜第１７項のいずれかに記載の装置。 琢　測定回路がゾンデと受信機との間に介在する連接ア
   ームの連接点レベルに測定回路の連続性を確保する回シ
   対偶を有することを特徴とする特許請求の範囲第１８項
   に記載の装置。