JPS63140948A - 他の流体中に含まれる一つの流体の濃度を測定する装置 - Google Patents
他の流体中に含まれる一つの流体の濃度を測定する装置Info
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- JPS63140948A JPS63140948A JP62291674A JP29167487A JPS63140948A JP S63140948 A JPS63140948 A JP S63140948A JP 62291674 A JP62291674 A JP 62291674A JP 29167487 A JP29167487 A JP 29167487A JP S63140948 A JPS63140948 A JP S63140948A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
-
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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、物質混合物の組成を、該混合物の誘電特性の
関数としてサンプリングするために、流体パイプライン
または類似のものの一部から成シうる同軸導体または導
波管構造物を通して無線周波信号またはいわゆる与イク
ロ波信号を伝送するための、高周波、非緩衝、電圧制御
発振器を含む装置に関する。よシ詳しくは、液体たとえ
ば油に含まれる少量の液体たとえば水の濃度を、発振器
の出力信号の変化を既知の混合物濃度または組成に対応
する信号と比較することＫよって測定する。
関数としてサンプリングするために、流体パイプライン
または類似のものの一部から成シうる同軸導体または導
波管構造物を通して無線周波信号またはいわゆる与イク
ロ波信号を伝送するための、高周波、非緩衝、電圧制御
発振器を含む装置に関する。よシ詳しくは、液体たとえ
ば油に含まれる少量の液体たとえば水の濃度を、発振器
の出力信号の変化を既知の混合物濃度または組成に対応
する信号と比較することＫよって測定する。
従来の技術
他の物質に含まれる一つの物質の濃度、特に他の液体ま
たは流動性物質に含まれる液体または流動性物質の濃度
の測定のために、いろいろなタイプの装置が提案されて
いる。有効な一つの技術は無線周波またはマイクロ波エ
ネルギー測定を用いるものである。広い意味で、マイク
ロ波信号の変化の測定によって物質の組成を決定すると
いう考えを使用する各種装置は、米国特許第３，４９８
，１１２号、３，６９３，０７９号、４，２０６，３９
９号、４，３１１，９５７号、４．３６１，８０１号、
４，２４０，０２８号、４，３５２，２８８号、４．４
９９，４１８号、４，３６７，４４０号、および４，４
２９，２７３号男細書に開示してある。
たは流動性物質に含まれる液体または流動性物質の濃度
の測定のために、いろいろなタイプの装置が提案されて
いる。有効な一つの技術は無線周波またはマイクロ波エ
ネルギー測定を用いるものである。広い意味で、マイク
ロ波信号の変化の測定によって物質の組成を決定すると
いう考えを使用する各種装置は、米国特許第３，４９８
，１１２号、３，６９３，０７９号、４，２０６，３９
９号、４，３１１，９５７号、４．３６１，８０１号、
４，２４０，０２８号、４，３５２，２８８号、４．４
９９，４１８号、４，３６７，４４０号、および４，４
２９，２７３号男細書に開示してある。
発明が解決しようとする問題点
先行技術においては、マイクロ波透過率または信号変化
特性を利用した各種の装置が提案されているが、他の物
質内の一つの物質の濃度の存在を検出するのにマイクロ
波エネルギーを使用するときのある種の考慮が先行技術
の装置においてはなされていない。特に、ある種のケー
スでは、他の流体中の一つの流体の濃度または濃度変化
、特に一つの流体の濃度が全流体流ｉｔたは流体混合物
量の非常に小さい割合しか占めない場合の前記濃度また
は濃度変化を、連続的に正確に測定しうるということが
望ましい。また、もう一つの望ましい事柄は、他の物質
または流体中の一つの物質または流体の存在によって引
起される信号変化が容易かつあまり誤差を含まないで測
定されるということである。これも、特に、他の物質た
とえば他の流体中の一つの物質たとえば流体の低濃度の
測定を行う場合において望ましいことであるゆさらに１
測定部度を高めるために、試料とされる組成物または測
定される組成物の真の断面積を通してマイクロ波信号を
送ることができるということが重要である。
特性を利用した各種の装置が提案されているが、他の物
質内の一つの物質の濃度の存在を検出するのにマイクロ
波エネルギーを使用するときのある種の考慮が先行技術
の装置においてはなされていない。特に、ある種のケー
スでは、他の流体中の一つの流体の濃度または濃度変化
、特に一つの流体の濃度が全流体流ｉｔたは流体混合物
量の非常に小さい割合しか占めない場合の前記濃度また
は濃度変化を、連続的に正確に測定しうるということが
望ましい。また、もう一つの望ましい事柄は、他の物質
または流体中の一つの物質または流体の存在によって引
起される信号変化が容易かつあまり誤差を含まないで測
定されるということである。これも、特に、他の物質た
とえば他の流体中の一つの物質たとえば流体の低濃度の
測定を行う場合において望ましいことであるゆさらに１
測定部度を高めるために、試料とされる組成物または測
定される組成物の真の断面積を通してマイクロ波信号を
送ることができるということが重要である。
流体混合物の特性の測定のためにマイクロ波エネルギー
を利用する比較的重要な一つのケースは、原油または精
製油の輸送または処理において石油中の水または他の流
木の濃度を測定する必要がある場合におけるものである
。この場合、予備処理または分能手順が実施されたあと
、輸送される石油中には、割合に低濃度の水または他の
流体が存在するのが普通である。しかし、ある輸送装置
たとえばＴｒａｎｓ−Ａｌａｓｋａ Ｐｉｐｓｌｉｎｅ
Ｓｙｓｔｅｍでは、非常に大量の石油が輸送されるの
で、石油中に存在する他の流体たとえば水の割合の正確
な測定ができて、分離および処理設備を水の存在に適応
するように調節しかつ水の存在量に応じて石油輸送関税
を決定しうるようにすることが非常に望ましい。
を利用する比較的重要な一つのケースは、原油または精
製油の輸送または処理において石油中の水または他の流
木の濃度を測定する必要がある場合におけるものである
。この場合、予備処理または分能手順が実施されたあと
、輸送される石油中には、割合に低濃度の水または他の
流体が存在するのが普通である。しかし、ある輸送装置
たとえばＴｒａｎｓ−Ａｌａｓｋａ Ｐｉｐｓｌｉｎｅ
Ｓｙｓｔｅｍでは、非常に大量の石油が輸送されるの
で、石油中に存在する他の流体たとえば水の割合の正確
な測定ができて、分離および処理設備を水の存在に適応
するように調節しかつ水の存在量に応じて石油輸送関税
を決定しうるようにすることが非常に望ましい。
したがって、たとえば、いろいろな大きさの、石油中の
水の濃度を全流量の百分率で決定する、マイクロ波利用
の装置を開発することが望ましいと考えられる。この目
的に応じて、本発明は、他の物質中の一つの物質の濃度
、たとえば原油または精製鉱油中の水または他の液体の
濃度を決定するための改良された装置の提供を行うもの
である。
水の濃度を全流量の百分率で決定する、マイクロ波利用
の装置を開発することが望ましいと考えられる。この目
的に応じて、本発明は、他の物質中の一つの物質の濃度
、たとえば原油または精製鉱油中の水または他の液体の
濃度を決定するための改良された装置の提供を行うもの
である。
問題点を解決するための手段と発明の効果本発明はマイ
クロ波エネルギー信号を利用する改良された装置を提供
する。この装置においては、同軸伝送路または導波管構
造物内に誘電体として存在する他の物質中に含まれる一
つの物質の濃度または含有量によって、前記マイクロ波
エネルギー信号が、伝送線を通過する際に変化する。特
に、本発明の装置は同軸伝送線または導体を使用してお
シ、この装置においては、外側導体と中心導体との間に
ある導体または伝送線を通って流体物質が流れ、したが
ってマイクロ波エネルギーが測定流体の真の断面積内に
含まれるようになっている。
クロ波エネルギー信号を利用する改良された装置を提供
する。この装置においては、同軸伝送路または導波管構
造物内に誘電体として存在する他の物質中に含まれる一
つの物質の濃度または含有量によって、前記マイクロ波
エネルギー信号が、伝送線を通過する際に変化する。特
に、本発明の装置は同軸伝送線または導体を使用してお
シ、この装置においては、外側導体と中心導体との間に
ある導体または伝送線を通って流体物質が流れ、したが
ってマイクロ波エネルギーが測定流体の真の断面積内に
含まれるようになっている。
本発明の一つの側面によれば、割合に高い周波数の非緩
衝発振器によって無線周波またはいわゆるマイクロ波エ
ネルギーが生成され、これがＲＦ伝送線を通して伝送さ
れる。また、この伝送線は流体流も受入れる。伝送線の
正味の複素インピーダンスは、他の流体中にある一つの
流体の濃度によって変化し、発振器の動作周波数が変化
する。
衝発振器によって無線周波またはいわゆるマイクロ波エ
ネルギーが生成され、これがＲＦ伝送線を通して伝送さ
れる。また、この伝送線は流体流も受入れる。伝送線の
正味の複素インピーダンスは、他の流体中にある一つの
流体の濃度によって変化し、発振器の動作周波数が変化
する。
この動作周波数が測定され、既知の周波数範囲と比較さ
れて、基準データによシ、他の流体中にある一つの流体
の濃度が決定される。信号振幅データを、範囲のクロス
チェックと流体汚染物たとえば水の塩分の影響の決定と
に使用することができる。塩分濃度は周波数−振幅の関
係に影響するので、塩分濃度の決定は重要である。
れて、基準データによシ、他の流体中にある一つの流体
の濃度が決定される。信号振幅データを、範囲のクロス
チェックと流体汚染物たとえば水の塩分の影響の決定と
に使用することができる。塩分濃度は周波数−振幅の関
係に影響するので、塩分濃度の決定は重要である。
本発明のもう一つの側面によれば、発振器を含む装置が
提供され、該発振器の規定動作周波数ｔζある範囲にわ
たって、該発振器が生成する信号のインピーダンスに従
って変化し、それによって他の流体たとえば石油中の一
つの流体たとえば水、または逆のケースの非常に小さな
濃度の決定が可能となる。また、この場合、発振器回路
の規定または共振動作周波数はある一定範囲にわたって
変化してから、もとの周波数に戻る。本発明のこの装置
の回路は動作周波数の偏位範囲全体を検出し偏位の数を
計数するための装置を備えており、他の物質中の一つの
物質の割合に高い濃度の存在を非常に狭い変化範囲で決
定するので、他の物質中の一つの物質の正確な濃度の決
定精度はかなシ高い。
提供され、該発振器の規定動作周波数ｔζある範囲にわ
たって、該発振器が生成する信号のインピーダンスに従
って変化し、それによって他の流体たとえば石油中の一
つの流体たとえば水、または逆のケースの非常に小さな
濃度の決定が可能となる。また、この場合、発振器回路
の規定または共振動作周波数はある一定範囲にわたって
変化してから、もとの周波数に戻る。本発明のこの装置
の回路は動作周波数の偏位範囲全体を検出し偏位の数を
計数するための装置を備えており、他の物質中の一つの
物質の割合に高い濃度の存在を非常に狭い変化範囲で決
定するので、他の物質中の一つの物質の正確な濃度の決
定精度はかなシ高い。
本発明のもう一つの側面によって提供される装置は、原
油および他の炭化水素流体輸送パイプラインおよび輸送
装置において、本発明の前記装置の出力信号における誤
差の発生を最小限におさえて液体流の真の横断面を測定
するための、現場使用Ｋ特に消画なものである。この装
置は一つの測定セルを含み、該セルは、通常の導線コネ
クタ装置および類似のものを備えうるマイクロ波信号入
力および出力部分を与えるのに適当力同軸伝送線として
構成される。
油および他の炭化水素流体輸送パイプラインおよび輸送
装置において、本発明の前記装置の出力信号における誤
差の発生を最小限におさえて液体流の真の横断面を測定
するための、現場使用Ｋ特に消画なものである。この装
置は一つの測定セルを含み、該セルは、通常の導線コネ
クタ装置および類似のものを備えうるマイクロ波信号入
力および出力部分を与えるのに適当力同軸伝送線として
構成される。
本発明による、他の流体たとえば石油中の一つの流体た
とえば水の濃度を測定する装置は、次の点でも独自のも
のでおる。−すなわち、従来の非緩衝゛または非孤立発
振器回路は、流体混合物測定の前記混合物において、一
つの流体または物質の全混合物の濃度または百分率が、
伝送線の測定断面を通る流体または物質の全体積に比べ
て、比較的に小さい場合に使用されるものだからである
。
とえば水の濃度を測定する装置は、次の点でも独自のも
のでおる。−すなわち、従来の非緩衝゛または非孤立発
振器回路は、流体混合物測定の前記混合物において、一
つの流体または物質の全混合物の濃度または百分率が、
伝送線の測定断面を通る流体または物質の全体積に比べ
て、比較的に小さい場合に使用されるものだからである
。
実施例
当業者は、添付の図面を用いた以下の説明を胱むことに
よって、本発明の前述の利点およびすぐれた特徴ならび
にその他の側面を認識することができるであろう。
よって、本発明の前述の利点およびすぐれた特徴ならび
にその他の側面を認識することができるであろう。
以下の説明において、同種の部品には、本文および図面
の全体を通じて、それぞれ同じ参照番号を付与する。簡
明さのために、添付の図は必ずしも尺度通りとはしてお
らず、またある種の要素は模式的に示してある。
の全体を通じて、それぞれ同じ参照番号を付与する。簡
明さのために、添付の図は必ずしも尺度通りとはしてお
らず、またある種の要素は模式的に示してある。
第１図に、液体流に含まれる液体の濃度を測定する改良
型の装置を示す。装置全体を番号１０で示す。装置１１
０は流体輸送パイプライン１２を通る流れの試料採取の
ために該パイプラインに接続するのに特に適当なもので
あるが、または実際にパイプラインの一部として途中に
介在させることによっても使用できる。装置１０は、通
常の外側導管部分１６、離して配置してあるＳ Ｔ Ｉ
形部分１８、および通常の溶接ネックパイプフランジ２
０から成る、液体光通過および測定部１４を含む。他の
物質中にある一つの物質の濃度の決定のために測定すべ
き液体混合物は導管１６を連続的に通すことができ、し
たがって測定部１４は流体輸送パイプラインの一部をな
すようにすることができる。長い中心導体四が支持用対
向両端部分Ｕと２６との間に導管１６を通って延びてい
る。これらの支持端については、第２図を用いてさらに
詳しく説明する。中心導体ｎは大体円柱形のロンド部材
または管部材から成るようにするとと／ができ、また対
向端または％ＴＩ部分１８を含む導管工６内に同軸に配
置するのが好ましい。測定部１４は、たとえば、実験室
での試料採取手順におけるこの装置の使用のために、こ
の測定部分を不連続的または間欠的に通る流れの流体ま
たはその他の物質組成物のある量を含むように構成する
ことができる。
型の装置を示す。装置全体を番号１０で示す。装置１１
０は流体輸送パイプライン１２を通る流れの試料採取の
ために該パイプラインに接続するのに特に適当なもので
あるが、または実際にパイプラインの一部として途中に
介在させることによっても使用できる。装置１０は、通
常の外側導管部分１６、離して配置してあるＳ Ｔ Ｉ
形部分１８、および通常の溶接ネックパイプフランジ２
０から成る、液体光通過および測定部１４を含む。他の
物質中にある一つの物質の濃度の決定のために測定すべ
き液体混合物は導管１６を連続的に通すことができ、し
たがって測定部１４は流体輸送パイプラインの一部をな
すようにすることができる。長い中心導体四が支持用対
向両端部分Ｕと２６との間に導管１６を通って延びてい
る。これらの支持端については、第２図を用いてさらに
詳しく説明する。中心導体ｎは大体円柱形のロンド部材
または管部材から成るようにするとと／ができ、また対
向端または％ＴＩ部分１８を含む導管工６内に同軸に配
置するのが好ましい。測定部１４は、たとえば、実験室
での試料採取手順におけるこの装置の使用のために、こ
の測定部分を不連続的または間欠的に通る流れの流体ま
たはその他の物質組成物のある量を含むように構成する
ことができる。
装置の測定部１４は、非緩衝または非孤立発振器から成
る無線周波またはいわゆるマイクロ波エネルギー発生源
に使用に便利なように接続してある。
る無線周波またはいわゆるマイクロ波エネルギー発生源
に使用に便利なように接続してある。
この発生源全体を第号凹で示す。発振器３０は、同調回
路あおよびインピーダンス整合ネットワーク回路謁に使
用に便利なように接続してある能動回路３２を含んでい
る。能動回晒３２は電源（図示せう１）からフィルタ回
路北を通じて定ＤＣ電圧Ｖｃ を受けとるのに適当なも
のであυ、また同調回路あは別の電源（図示せず）から
第２のフィルタ回路栃を通じて制御可能なりＣ電圧ＶＴ
を受けとるのに適当なものである。非緩衝発振器たと
えば発振器３０は、か々り大きな、負荷による周波数変
化特性を示すものである。この発振器の基本動作周波数
は、発振器の出力回路において合成負荷が変化すると変
化する。出力回路の結合係数によって、負荷による周波
数変化特性は無視できることもあυ、かなりの大きさと
なることもある。負荷による周波数変化の係数が大きく
なると、いわゆるスペクトル分裂（複数周波数動作）の
可能性が大きくなり、そのため発振器信号の必要な測定
が不可能となシうる。発振器間は市販のタイプのものと
することができ、たとえば、ＷａｔｋＬｎｓ−Ｊｏｈｎ
ｓｏｎ Ｃｏｍｐａ−ｎｙ （Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ州
ｅ ５ｃｏｔｔｓ Ｖａｌｌｅｙ）のＭｏ ｄ ｅ Ｉ
Ｄ −８２７電圧制御発振器とすることができる。代表
的な発振器３０は、５０Ωラインストレツチヤーの端に
おけるすべての位相の短絡に対して、１．６０ＧＨｚの
公称動作周波数のとき最大約３５ＭＨｚの負荷による周
波数変化特性を有する（リターンロスは約損失を示す場
合、発振器の周波数は、どの特定位相においても該位相
における反射係数の３６０°倍ごとにもとの周波数に戻
るであろう。
路あおよびインピーダンス整合ネットワーク回路謁に使
用に便利なように接続してある能動回路３２を含んでい
る。能動回晒３２は電源（図示せう１）からフィルタ回
路北を通じて定ＤＣ電圧Ｖｃ を受けとるのに適当なも
のであυ、また同調回路あは別の電源（図示せず）から
第２のフィルタ回路栃を通じて制御可能なりＣ電圧ＶＴ
を受けとるのに適当なものである。非緩衝発振器たと
えば発振器３０は、か々り大きな、負荷による周波数変
化特性を示すものである。この発振器の基本動作周波数
は、発振器の出力回路において合成負荷が変化すると変
化する。出力回路の結合係数によって、負荷による周波
数変化特性は無視できることもあυ、かなりの大きさと
なることもある。負荷による周波数変化の係数が大きく
なると、いわゆるスペクトル分裂（複数周波数動作）の
可能性が大きくなり、そのため発振器信号の必要な測定
が不可能となシうる。発振器間は市販のタイプのものと
することができ、たとえば、ＷａｔｋＬｎｓ−Ｊｏｈｎ
ｓｏｎ Ｃｏｍｐａ−ｎｙ （Ｃａ１ｉｆｏｒｎｉａ州
ｅ ５ｃｏｔｔｓ Ｖａｌｌｅｙ）のＭｏ ｄ ｅ Ｉ
Ｄ −８２７電圧制御発振器とすることができる。代表
的な発振器３０は、５０Ωラインストレツチヤーの端に
おけるすべての位相の短絡に対して、１．６０ＧＨｚの
公称動作周波数のとき最大約３５ＭＨｚの負荷による周
波数変化特性を有する（リターンロスは約損失を示す場
合、発振器の周波数は、どの特定位相においても該位相
における反射係数の３６０°倍ごとにもとの周波数に戻
るであろう。
図示してあるように、発振器間は、端部分スで中心導体
２２と導電的に係合している適当なコネクタ材によって
装置測定部１４に使用に便利なように接続してあり、ま
た発振器３０は、第２のコネクタａ、抵抗４６．および
外側導体によっても中心導体２２と接続されている。端
部分２６は中心導体２２を１０ ｄＢ 方向性結合器
４８に接続するのＫも適当なものであり、方向性結合器
４８は同軸測定部１４を通して伝送されるエネルギーの
標本採取のために動作させることができる。結合器間は
回路内で発振器３０と測定部１４との間に置くこともで
きる。抵抗４６は発振器の特性に応じて短絡によシ除去
できる場合がある。本発明によれば、導管１６を通って
流れる石油／水混合物がある誘電率を与える。この誘電
率は、測定部１４のインピーダンス特性を変化させ、ま
た石油物質中に存在する水または他の流体の割合に従っ
て、発振器３０の動作周波数を変化させる。発振器の信
号振幅特性も測定される物質中での水の濃度または該物
質の組成変化によって変化するが、周波数特性の方が正
確な測定値を与える。
２２と導電的に係合している適当なコネクタ材によって
装置測定部１４に使用に便利なように接続してあり、ま
た発振器３０は、第２のコネクタａ、抵抗４６．および
外側導体によっても中心導体２２と接続されている。端
部分２６は中心導体２２を１０ ｄＢ 方向性結合器
４８に接続するのＫも適当なものであり、方向性結合器
４８は同軸測定部１４を通して伝送されるエネルギーの
標本採取のために動作させることができる。結合器間は
回路内で発振器３０と測定部１４との間に置くこともで
きる。抵抗４６は発振器の特性に応じて短絡によシ除去
できる場合がある。本発明によれば、導管１６を通って
流れる石油／水混合物がある誘電率を与える。この誘電
率は、測定部１４のインピーダンス特性を変化させ、ま
た石油物質中に存在する水または他の流体の割合に従っ
て、発振器３０の動作周波数を変化させる。発振器の信
号振幅特性も測定される物質中での水の濃度または該物
質の組成変化によって変化するが、周波数特性の方が正
確な測定値を与える。
結合器４８は受信機に接続しておシ、該受信機はミクサ
５２と孤立発振器５４とを含んでいる。発振器シはある
周波数の差分出力信号を与えるように同調しており、こ
の信号は増幅器５６によって増幅することができ、また
周波数カウンタ５８によって計数することができる。カ
ウンタ郭は使用に便利なようにマイクロプロセッサωに
接続してあり、マイクロプロセッサ６０はディスプレイ
装置または表示器６２に適当に接続してある。ミクサ５
２も、Ｗａｔｋｉｎｓ−Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎ
）’がＭｏｄｅｌ ＷＪ−Ｍ２Ｒとして市販しているタ
イプのものとすることができる。
５２と孤立発振器５４とを含んでいる。発振器シはある
周波数の差分出力信号を与えるように同調しており、こ
の信号は増幅器５６によって増幅することができ、また
周波数カウンタ５８によって計数することができる。カ
ウンタ郭は使用に便利なようにマイクロプロセッサωに
接続してあり、マイクロプロセッサ６０はディスプレイ
装置または表示器６２に適当に接続してある。ミクサ５
２も、Ｗａｔｋｉｎｓ−Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎ
）’がＭｏｄｅｌ ＷＪ−Ｍ２Ｒとして市販しているタ
イプのものとすることができる。
増＠器５６も前述の会社からＭｏｄｅ Ｉ ＷＪ −Ａ
３８として入手す、２とヵ、アき、。周波数ヵウッＪ５
８はＨｅｗｌ ｅ ｔ ｔ−ＰａｃｋａｒｄがＭｏｄｅ
１５３４２ Ａとして製造しているタイプのものとする
ことができ、またマイフッ８３６ ０プロセツサ印もＨｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄがＭ
ｏｄｅ１特―として製造しているタイプのものとするこ
とができる。前述の受信機は信号発振幅検出器（図示せ
ず）を含むように変形することもできる。図に示す装＋
ｔは、測定部１４で測定される物質の温度を補償するた
めの装置を有するのが好ましい。この温度補償装置は物
質の流路に配置された熱電対６３を含む。熱電対６３は
、測定される物質の温度に関係する、マイクロプロセッ
サ６０に送る適当なディジタル（ｉｔ号を生成させる変
換回路６５に適当に接続される。
３８として入手す、２とヵ、アき、。周波数ヵウッＪ５
８はＨｅｗｌ ｅ ｔ ｔ−ＰａｃｋａｒｄがＭｏｄｅ
１５３４２ Ａとして製造しているタイプのものとする
ことができ、またマイフッ８３６ ０プロセツサ印もＨｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄがＭ
ｏｄｅ１特―として製造しているタイプのものとするこ
とができる。前述の受信機は信号発振幅検出器（図示せ
ず）を含むように変形することもできる。図に示す装＋
ｔは、測定部１４で測定される物質の温度を補償するた
めの装置を有するのが好ましい。この温度補償装置は物
質の流路に配置された熱電対６３を含む。熱電対６３は
、測定される物質の温度に関係する、マイクロプロセッ
サ６０に送る適当なディジタル（ｉｔ号を生成させる変
換回路６５に適当に接続される。
使用において、測定部１４を通して送られる液体物質が
示す誘電率の変化、たとえば石油中の水の量の変化が起
ることによって生じる誘電率の変化のため、発振器圓で
は該発振器の公称動作周波数に比べて割合に狭い周波数
帯にわたって動作周波数の変化が起る。好ましい形式の
場合、発振器３０では、測定部１４を通って流れる物質
の誘電率変化によって、約２０ｋｌＨｚの範囲にわたっ
て公称動作周波数からのずれが起υうる。測定部１４を
通る流れにおいて、たとえば、石油中の水の網台は全流
体体積の約２％の範囲で変化する。石油／水混合物の水
含有量変化に対する発振器３０の感度は特にこの発振器
の動作周波数のために大きくなる。なぜならば、比較的
に高い周波数の信号の位相変化がこれらの周波数におけ
る小さな波長によっである程度拡大され、また測定部１
４の長さが多数波長に相当するからである。これに対応
して、装置１０の感度の向上も、測定部１４の長さを大
きくすることにより、また発振器３０によって生成され
る信号の周波数を一定に保つことによシ、達成すること
ができる。
示す誘電率の変化、たとえば石油中の水の量の変化が起
ることによって生じる誘電率の変化のため、発振器圓で
は該発振器の公称動作周波数に比べて割合に狭い周波数
帯にわたって動作周波数の変化が起る。好ましい形式の
場合、発振器３０では、測定部１４を通って流れる物質
の誘電率変化によって、約２０ｋｌＨｚの範囲にわたっ
て公称動作周波数からのずれが起υうる。測定部１４を
通る流れにおいて、たとえば、石油中の水の網台は全流
体体積の約２％の範囲で変化する。石油／水混合物の水
含有量変化に対する発振器３０の感度は特にこの発振器
の動作周波数のために大きくなる。なぜならば、比較的
に高い周波数の信号の位相変化がこれらの周波数におけ
る小さな波長によっである程度拡大され、また測定部１
４の長さが多数波長に相当するからである。これに対応
して、装置１０の感度の向上も、測定部１４の長さを大
きくすることにより、また発振器３０によって生成され
る信号の周波数を一定に保つことによシ、達成すること
ができる。
発振器動作周波数を、共振同調回路あの調節によって約
４００ ＭＥ（ｚの周波数間隔にわたって掃引すること
により、特定同調周波数に対する動作周波数の変化を発
振器５４の出力と比較することができ、また比較的に低
周波数の差分信号をミクサ５２から周波数カウンタ５８
に出力することができる。カウンタ聞が計数した周波数
は、マイクロプロセッサ（資）に記憶されている。他の
物質中の一つの物質の濃度たとえば石油中の水の濃度の
ある範囲に対応する周波数データと比較することができ
る。次にこの比較信号を、他の物質中の一つの物質の猾
または濃度の表示のために表示器６２に適当に出力する
ことができる。周波数カウンタ詔は適当なアナログディ
ジタル変換装置（図示せず）を含むことができる。
４００ ＭＥ（ｚの周波数間隔にわたって掃引すること
により、特定同調周波数に対する動作周波数の変化を発
振器５４の出力と比較することができ、また比較的に低
周波数の差分信号をミクサ５２から周波数カウンタ５８
に出力することができる。カウンタ聞が計数した周波数
は、マイクロプロセッサ（資）に記憶されている。他の
物質中の一つの物質の濃度たとえば石油中の水の濃度の
ある範囲に対応する周波数データと比較することができ
る。次にこの比較信号を、他の物質中の一つの物質の猾
または濃度の表示のために表示器６２に適当に出力する
ことができる。周波数カウンタ詔は適当なアナログディ
ジタル変換装置（図示せず）を含むことができる。
発振器は、特定同調状態で公称共振周波数からの最大の
ずれ壕で掃引したあと、他の物質中の一つの物質の所定
範囲の濃度に対するものとの動作周波数に戻る。したが
って、装置１０が、ある物質の濃度たとえば石油中の水
の濃度を、たとえばＯ〜２チまたは２〜４チの範囲にお
いて検出しているかどうかを決定するために、追加測定
をしなければならない、ここで、各２チの変化は発振器
の全動作周波数範囲に対応する。
ずれ壕で掃引したあと、他の物質中の一つの物質の所定
範囲の濃度に対するものとの動作周波数に戻る。したが
って、装置１０が、ある物質の濃度たとえば石油中の水
の濃度を、たとえばＯ〜２チまたは２〜４チの範囲にお
いて検出しているかどうかを決定するために、追加測定
をしなければならない、ここで、各２チの変化は発振器
の全動作周波数範囲に対応する。
第３図は、同調回路３４がその特性インピーダンスに終
端する場合に同調回路３４によって同調されるときの発
振器３０の最大同調可能周波数範囲における発振器３０
の出力信号周波数の変化を示すグラフである。電圧制御
発損益たとえば発振器３ｏは、同調電圧ｖ７ の変化に
よって決定される最大範囲を掃引するとき、理想負荷ま
たは平衡負荷に対して線７０で示される特性を示す。他
の物質九とえば石油中の一つの物質たとえば水の濃度の
ある範囲たとえば０〜２％の変化の結果として、導体１
６とｎとの間にある組成物の誘電率が変化すると、発振
器３０は第４図に示すような周波数出力信号を与える。
端する場合に同調回路３４によって同調されるときの発
振器３０の最大同調可能周波数範囲における発振器３０
の出力信号周波数の変化を示すグラフである。電圧制御
発損益たとえば発振器３ｏは、同調電圧ｖ７ の変化に
よって決定される最大範囲を掃引するとき、理想負荷ま
たは平衡負荷に対して線７０で示される特性を示す。他
の物質九とえば石油中の一つの物質たとえば水の濃度の
ある範囲たとえば０〜２％の変化の結果として、導体１
６とｎとの間にある組成物の誘電率が変化すると、発振
器３０は第４図に示すような周波数出力信号を与える。
不連続７２ 、７４および７６を有する曲線７１は、発
振器３０が最大周波数範囲ｆ１〜ｆ２で掃引される場合
に、得られるものである。したがって、発振器がｆ１〜
ｆ２で示される最大周波数範囲で掃引されるときに、た
とえば石油中の水の濃度に関してどんな範囲の変化が測
定されているかということを決定するために、不連続の
数を計数することができる。たとえば、第５図に示すよ
うに、ずれ７８ 、８０ 。
振器３０が最大周波数範囲ｆ１〜ｆ２で掃引される場合
に、得られるものである。したがって、発振器がｆ１〜
ｆ２で示される最大周波数範囲で掃引されるときに、た
とえば石油中の水の濃度に関してどんな範囲の変化が測
定されているかということを決定するために、不連続の
数を計数することができる。たとえば、第５図に示すよ
うに、ずれ７８ 、８０ 。
８２．８４．８６．８８などによって示される不連続を
有する曲＠７３は、石油中の水の濃度たとえば２〜４チ
に対する周波数変化が測定されたということを示すもの
と考えられる。したがって、動作周波数ｆ！〜ｆ２の掃
引１回あた。９に測定される不連続の数は、他の物質た
とえば石油中の一つの物質たとえば水の濃度範囲に関係
する誘電率の変化としてどんな範囲のものが測定されて
いるかということを示しうるものである。
有する曲＠７３は、石油中の水の濃度たとえば２〜４チ
に対する周波数変化が測定されたということを示すもの
と考えられる。したがって、動作周波数ｆ！〜ｆ２の掃
引１回あた。９に測定される不連続の数は、他の物質た
とえば石油中の一つの物質たとえば水の濃度範囲に関係
する誘電率の変化としてどんな範囲のものが測定されて
いるかということを示しうるものである。
したがって、回路たとえばここで述べた回路に非孤立ま
たは非緩衝電圧制御発振器を用いることＫより、発振器
を該発振器の周波数範囲にわたって掃引したあと計数さ
れる３６０°の位相ずれの数を決定して、生じる誘電率
の特定変化範囲を決定すれば、特定制御電圧における動
作周波数によってたとえば石油中の水の濃度を示すこと
ができる。
たは非緩衝電圧制御発振器を用いることＫより、発振器
を該発振器の周波数範囲にわたって掃引したあと計数さ
れる３６０°の位相ずれの数を決定して、生じる誘電率
の特定変化範囲を決定すれば、特定制御電圧における動
作周波数によってたとえば石油中の水の濃度を示すこと
ができる。
第６図は、発振器信号周波数と振幅との関係、および測
定される物質たとえば石油−水混合物の塩分の影響を示
すグラフである。いくつかの周波数における信号振幅の
測定と、塩分が振幅の関数としての周波数特性のグラフ
切片におよぼす影響に関する知識とにより、発振器（ト
）が感じる全インピーダンスにおよぼす塩分の影響を補
正することができる。たとえば、石油中にある特定百分
率の水を含む無塩分流体は、第６図の曲線９１に従う信
号特性を示すが、一方たとえばｙモルチの塩化ナトリウ
ムを含む水−石油混合物中の同じ百分率の水は、第６図
の曲線９３に従う特性を示すであろう。
定される物質たとえば石油−水混合物の塩分の影響を示
すグラフである。いくつかの周波数における信号振幅の
測定と、塩分が振幅の関数としての周波数特性のグラフ
切片におよぼす影響に関する知識とにより、発振器（ト
）が感じる全インピーダンスにおよぼす塩分の影響を補
正することができる。たとえば、石油中にある特定百分
率の水を含む無塩分流体は、第６図の曲線９１に従う信
号特性を示すが、一方たとえばｙモルチの塩化ナトリウ
ムを含む水−石油混合物中の同じ百分率の水は、第６図
の曲線９３に従う特性を示すであろう。
第２図には、測定部１４内部で中心導体部を支持し、ま
たこの中心導体を通常のＮタイプＲＦコネクタ４４で終
端させるのに好ましい構成を示す。導体ｎを端部分２６
で終端させる構成も実質的に同じである。第２図に例と
して示すように、導管亀Ｔ〃形部分１８はそれぞれ通常
の溶接ネック７ランジ１００に適当に溶接してあり、フ
ランジ１００は通常のボルトとナツトの装ｆ１０４によ
って７ランジ１０２に固定してある。フランジ１０２は
大体円錐形の径違い継手部分１０６に固定してある。Ｓ
Ｔ Ｉ形部分１８および溶接ネック７ランジ１００の
内部く形成される内部空間は、適当な絶縁材料たとえば
フルオロカーボンプラスチックで作られた大体円筒形の
ブロック１１０によって占められている。
たこの中心導体を通常のＮタイプＲＦコネクタ４４で終
端させるのに好ましい構成を示す。導体ｎを端部分２６
で終端させる構成も実質的に同じである。第２図に例と
して示すように、導管亀Ｔ〃形部分１８はそれぞれ通常
の溶接ネック７ランジ１００に適当に溶接してあり、フ
ランジ１００は通常のボルトとナツトの装ｆ１０４によ
って７ランジ１０２に固定してある。フランジ１０２は
大体円錐形の径違い継手部分１０６に固定してある。Ｓ
Ｔ Ｉ形部分１８および溶接ネック７ランジ１００の
内部く形成される内部空間は、適当な絶縁材料たとえば
フルオロカーボンプラスチックで作られた大体円筒形の
ブロック１１０によって占められている。
中心導体ｎは大体円柱形のロンド状部分四を含み、ロン
ド状部分２３はブロック１１０で適当に支持してあり、
また大体円錐台形の導体部分２５と導電関係にある。部
分５は電気絶縁材料で作られた第２の支持ブロック１１
２に支持されている。導体部分５は導電性ピン部材１１
５によって第３の導体部分１１４に固定してある。中心
導体の直径を、ピン１１８に固定された部分１１６まで
小さくするために導体部分１１４も大体円錐台形または
テーパつきの部分を有している。ピン１１８はコネクタ
必のための中心導体から成っている。円錐形テーバつき
導体部分２５および１１４は、また、測定部１４を通し
て伝送される信号の望ましくない反射を防ぐ。適当な絶
縁ブツシュまたはスペーサ１２０と１２２は、導体部分
２５ 、１１４ 、１１６および１１８を支持するのに
適したものである。適当な絶縁材料および封止材たとえ
ばエポキシ樹脂を、ブロック１１０と１１２との間に形
成される。１１３で示す空洞を満すように注入して、導
管部分１６の内部から測定部１４の対向両端への流体の
′漏れを防ぐようにすることができる。
ド状部分２３はブロック１１０で適当に支持してあり、
また大体円錐台形の導体部分２５と導電関係にある。部
分５は電気絶縁材料で作られた第２の支持ブロック１１
２に支持されている。導体部分５は導電性ピン部材１１
５によって第３の導体部分１１４に固定してある。中心
導体の直径を、ピン１１８に固定された部分１１６まで
小さくするために導体部分１１４も大体円錐台形または
テーパつきの部分を有している。ピン１１８はコネクタ
必のための中心導体から成っている。円錐形テーバつき
導体部分２５および１１４は、また、測定部１４を通し
て伝送される信号の望ましくない反射を防ぐ。適当な絶
縁ブツシュまたはスペーサ１２０と１２２は、導体部分
２５ 、１１４ 、１１６および１１８を支持するのに
適したものである。適当な絶縁材料および封止材たとえ
ばエポキシ樹脂を、ブロック１１０と１１２との間に形
成される。１１３で示す空洞を満すように注入して、導
管部分１６の内部から測定部１４の対向両端への流体の
′漏れを防ぐようにすることができる。
端部カスと２６の構成によって、測定部１４を通して送
られる他の流体中の一つの流体の濃度の決定に誤差をも
たらすと思われる、測定部１４内部に非流動流体存在空
洞を生成しうる空間は、はとんどまたは全く存在しない
。％ＴＩ形部分１８は、ここで説明した回路によって測
定される周波数の読みに影響する可能性のある乱流を最
小限におさえるために、流れをもつとゆっくりした方向
変化で導管部分１６に導く導管部分によって置換えるこ
とができるであろう。
られる他の流体中の一つの流体の濃度の決定に誤差をも
たらすと思われる、測定部１４内部に非流動流体存在空
洞を生成しうる空間は、はとんどまたは全く存在しない
。％ＴＩ形部分１８は、ここで説明した回路によって測
定される周波数の読みに影響する可能性のある乱流を最
小限におさえるために、流れをもつとゆっくりした方向
変化で導管部分１６に導く導管部分によって置換えるこ
とができるであろう。
以上、本発明の好ましい実施態様について説明したが、
当業者には明らかなように、本発明の範囲と意図とを逸
脱することなく、開示した特定装置に対して、いろいろ
な置換えと変形とを加えることができる。
当業者には明らかなように、本発明の範囲と意図とを逸
脱することなく、開示した特定装置に対して、いろいろ
な置換えと変形とを加えることができる。
第１図は本発明による装置の模式図、
第２図は、第１図の装置の、組合せ同軸導波管または伝
送線と流体測定部との一部分の断面図、第３〜５図は、
他の液体たとえば石油中の一つの液体たとえば水のある
濃度に対応する負荷のもとての、非孤立発振器の全周波
数範囲における、周波数特性と同調回路電圧との関係を
示すグラフ、第６図は、本発明の装置で測定したときの
、石油−水混合物における水中の塩分の影響を示すグラ
フである。 図中、１０は本発明の装置、１２は流体輸送パイプライ
ン、１４は測定部、１６は外側導管部分、１８はＳ Ｔ
ｓ形部分、２０は溶接ネックパイプフランジ、２２は
中心導体、２３はロンド状部分、２４ 、２６は支持用
対向両端部分、２５は導体部分、３０は発振器、３２は
能動回路、３４は同調回路、３６はインピーダンス整合
ネットワーク回路、３８はフィルタ回路、４０は第２の
フィルタ回路、４４はコネクタ、４６は抵抗、４８は方
向性結合器、５２はミクサ、５４は孤立発振器、５６は
増幅器、５８は周波数カウンタ、６０はマイクロプロセ
ッサ、６２は表示器、６３は熱電対、６５は変換回路、
７０ 、７１ 、７３は周波数特性のグラフ、７２ 、
７４ 、７６ 、７８ 、８０ 、８２ 、８４ 、８
６ 、８８はグラフの不連続点、９１は発振器信号周波
数と振幅との関係９３は塩分を含む流体における同様の
関係のグラフ、１００は溶接ネックフランジ、１０２は
７ランジ、１０４はボルトとナラ）、１０６は径違い継
手部分、１１０ 、１１２はブロック、１１３は１１０
と１１２との間の空洞、１１４は導体部分、１１５は導
電性ビン部材、１１６は１１８に固定された部分、１１
８はピン、１２０゜１２２はスペーサ。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 １、事件の表示
送線と流体測定部との一部分の断面図、第３〜５図は、
他の液体たとえば石油中の一つの液体たとえば水のある
濃度に対応する負荷のもとての、非孤立発振器の全周波
数範囲における、周波数特性と同調回路電圧との関係を
示すグラフ、第６図は、本発明の装置で測定したときの
、石油−水混合物における水中の塩分の影響を示すグラ
フである。 図中、１０は本発明の装置、１２は流体輸送パイプライ
ン、１４は測定部、１６は外側導管部分、１８はＳ Ｔ
ｓ形部分、２０は溶接ネックパイプフランジ、２２は
中心導体、２３はロンド状部分、２４ 、２６は支持用
対向両端部分、２５は導体部分、３０は発振器、３２は
能動回路、３４は同調回路、３６はインピーダンス整合
ネットワーク回路、３８はフィルタ回路、４０は第２の
フィルタ回路、４４はコネクタ、４６は抵抗、４８は方
向性結合器、５２はミクサ、５４は孤立発振器、５６は
増幅器、５８は周波数カウンタ、６０はマイクロプロセ
ッサ、６２は表示器、６３は熱電対、６５は変換回路、
７０ 、７１ 、７３は周波数特性のグラフ、７２ 、
７４ 、７６ 、７８ 、８０ 、８２ 、８４ 、８
６ 、８８はグラフの不連続点、９１は発振器信号周波
数と振幅との関係９３は塩分を含む流体における同様の
関係のグラフ、１００は溶接ネックフランジ、１０２は
７ランジ、１０４はボルトとナラ）、１０６は径違い継
手部分、１１０ 、１１２はブロック、１１３は１１０
と１１２との間の空洞、１１４は導体部分、１１５は導
電性ビン部材、１１６は１１８に固定された部分、１１
８はピン、１２０゜１２２はスペーサ。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名 １、事件の表示
Claims (14)
- （１）マイクロ波のエネルギー特性の変化を利用して、
他の流体たとえば油に含まれる一つの流体たとえば水の
濃度を測定する装置であつて、 流体混合物を通す導管を含む測定部をなす装置、前記測
定部を通つて延びるマイクロ波伝送装置、前記測定部を
通して伝搬させるマイクロ波エネルギーを発生させる、
前記伝送装置に使用に便利なように接続された非孤立発
振器回路、 前記測定部を通つて流れる流体の性質によつて生じる、
前記非孤立発振器回路の動作周波数の変化を測定する装
置、 前記導管を通つて流れる流体混合物内の一つの流体の濃
度を決定するために、流体中にある前記一つの流体のあ
る濃度に対応する基準周波数と周波数変化を比較する装
置 から成ることを特徴とする、他の流体中に含まれる一つ
の流体の濃度を測定する装置。 - （２）前記非孤立発振器回路が電圧制御発振器を含み、
該電圧制御発振器を、前記測定部のインピーダンス変化
により前記非孤立発振器回路が変化しうる周波数範囲よ
りも大きな所定周波数範囲にわたつて掃引するために制
御することができ、そうすることによつて前記非孤立発
振器回路の動作周波数範囲における完全な位相ずれの数
を決定しうる特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （３）所定周波数において動作させるのに適当な第２の
発振器、 前記発振器の動作周波数を比較し、かつ前記非孤立発振
器回路と前記第２の発振器との動作周波数の差に関係す
る周波数を有する信号を出すための信号比較装置、 前記比較装置からの信号出力を受けとる装置を含む特許
請求の範囲第１項に記載の装置。 - （４）前記伝送装置が、前記導管を通つて延びる中心導
体から成る同軸伝送線と前記導管から成る外側導体とか
ら成る特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （５）前記測定部が、前記導管に接続した対向両端部分
を含み、かつ前記中心導体の直径減少部分を支持する装
置を含み、 前記非孤立発振器回路を前記測定部に接続するために前
記中心導体の前記直径減少部分の対向両端に接続された
コネクタ装置を含む特許請求の範囲第４項に記載の装置
。 - （６）前記導管が、前記流体混合物の流れの流入と流出
とのために該導管の実質的に対向する両端に配置された
入口および出口部分を含み、 前記測定部が、該測定部を通る流体混合物流のよどみを
最小限におさえるために配置してある装置を含む特許請
求の範囲第１項に記載の装置。 - （７）マイクロ波のエネルギー特性の変化を利用して、
他の流体たとえば油に含まれる一つの流体たとえば水の
濃度を測定する装置であつて、 流体混合物を通す導管を含む測定部をなす装置、前記測
定部を通つて延びるマイクロ波伝送装置、前記測定部に
使用に便利なように接続された電圧制御発振器を含む発
振器回路であつて、前記電圧制御発振器が、前記測定部
のインピーダンス変化により前記発振器回路が変化しう
る周波数範囲よりも大きな所定の動作周波数範囲にわた
つて掃引されるように制御するのに適当なものであり、
この制御によつて前記発振器回路の動作周波数範囲にお
ける完全な位相ずれの数を決定しうる発振器回路、前記
測定部を通つて流れる流体の誘電特性の変化によつて生
じる、前記発振器回路の動作周波数変化を測定する装置
、 前記導管を通つて流れる流体混合物内の一つの流体の濃
度を決定するために、流体中にある前記一つの流体のあ
る濃度に対応する基準周波数と周波数変化を比較する装
置 から成ることを特徴とする、他の流体中に含まれる一つ
の流体の濃度を測定する装置。 - （８）所定周波数において動作させるのに適当な第２の
発振器、 前記発振器の動作周波数を比較し、かつ前記発振器回路
と前記第２の発振器との動作周波数の差に関係する周波
数を有する信号を出すための信号比較装置、 前記比較装置からの信号出力を受けとる装置を含む特許
請求の範囲第７項に記載の装置。 - （９）前記伝送装置が、前記導管を通つて延びる中心導
体から成る同軸伝送線と前記導管から成る外側導体とか
ら成る特許請求の範囲第７項に記載の装置。 - （１０）前記流体の温度変化が前記動作周波数に影響す
る場合に、該温度変化を補償するために、前記比較装置
に信号を送る装置を有する温度検出装置を含む特許請求
の範囲第７項に記載の装置。 - （１１）マイクロ波のエネルギー特性の変化を利用して
、他の流体たとえば油に含まれる一つの流体たとえば水
の濃度を測定する装置であつて、 流体混合物を通す導管を含む測定部をなす装置、前記導
管から成る外側導体と前記導管を通って延びる中心導体
とを含む同軸マイクロ波伝送線をなす装置、 前記測定部を通して伝搬させるマイクロ波エネルギーを
発生させる、前記伝送線に使用に便利なように接続され
た非孤立発振器回路、 所定周波数において動作させるのに適当な第２の発振器
、 前記発振器の動作周波数を比較し、かつ前記非孤立発振
器回路と前記第２の発振器との動作周波数の差に関係す
る差分周数信号を出すための信号比較装置、 前記導管を通つて流れる流体混合物内の前記一つの流体
のある濃度に対応する基準周波数を前記差分周波数信号
と比較する装置 から成ることを特徴とする、他の流体に含まれる一つの
流体の濃度を測定する装置。 - （１２）問題の物質の組成に対応する無線周波数範囲の
信号の複素インピーダンス変化を測定する装置であつて
、 測定部をなし、かつ前記問題の物質を通して前記信号を
伝搬させるのに適当な装置、 前記測定部を通して伝搬させる無線周波数範囲エネルギ
ーを発生させるために前記測定部に使用に便利なように
接続された、大きな負荷変化特性を有する非孤立発振器
回路、 前記測定部を含む回路のインピーダンス特性から生じる
前記非孤立発振器回路の動作周波数を測定する装置、 前記問題の物質の特定組成物を含む前記測定部が示す複
素インピーダンスに対応する基準周波数と測定された周
波数とを比較する装置 から成ることを特徴とする、複素インピーダンスを測定
する装置。 - （１３）前記測定部が、導管を通つて延びる中心導体と
前記導管から成る外側導体とを有する同軸伝送線から成
る伝送装置を含み、前記問題の物質が前記測定部内の前
記導体の間に配置されることによつて、前記問題の物質
の誘電特性が、前記非孤立発振器回路によつて生成され
る信号周波数および振幅に影響を与える特許請求の範囲
第１２項に記載の装置。 - （１４）前記非孤立発振器回路が電圧制御発振器を含み
、該電圧制御発振器を、前記測定部のインピーダンス変
化により前記非孤立発振器回路が変化しうる周波数範囲
よりも大きな所定周波数範囲にわたつて掃引するために
制御することができ、そうすることによつて前記非孤立
発振器回路の動作周波数範囲における完全な位相ずれの
数を決定しうる特許請求の範囲第１３項に記載の装置。
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