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JP3469405B2 - 温度計測装置 - Google Patents

温度計測装置

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Publication number
JP3469405B2
JP3469405B2 JP24940796A JP24940796A JP3469405B2 JP 3469405 B2 JP3469405 B2 JP 3469405B2 JP 24940796 A JP24940796 A JP 24940796A JP 24940796 A JP24940796 A JP 24940796A JP 3469405 B2 JP3469405 B2 JP 3469405B2
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JP
Japan
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circuit
temperature
ultrasonic
propagation time
wave
Prior art date
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JP24940796A
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JPH1090082A (ja
Inventor
博一 唐沢
敏 長井
健彦 鈴木
勉 塩山
正文 小舞
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP24940796A priority Critical patent/JP3469405B2/ja
Publication of JPH1090082A publication Critical patent/JPH1090082A/ja
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力プラ
ントの冷却系配管内を流れる冷却材（液体）の温度を超
音波を利用して計測することを目的とする温度計測装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力プラントの冷却系配管内を流れる
冷却材の温度は、原子力プラントの制御及び監視を行う
うえで重要なプロセス量である。このため、従来の原子
力プラントでは、配管を貫通するウエルを配管部に溶接
し、ウエル内に熱電対を挿入することにより配管内の冷
却材の温度を計測していた。
【０００３】また、一般産業分野では、超音波を気体，
個体及び液体等の媒体中を伝播させてそのときの伝播時
間の変化を計測することにより、非接触で媒体中の平均
温度を計測する超音波温度技術が適用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の原子力プラント
で使用される熱電対式の温度計は、配管を貫通したウエ
ルを配管の中心部まで到達するように設置し、ウエル内
に熱電対を挿入する方式のため、温度検出の応答性を速
くすることが困難であり、ウエルが配管内の冷却材の流
れの影響を受けやすい構造であった。このため、熱電対
式で必要としていたウエルを使用しない構成とすること
が必要であった。
【０００５】ウエルを使用しない方法として超音波温度
計測技術の適用が考えられるが、高速増殖炉では、配管
部が５００℃以上となることからニオブ酸リチウム等圧
電素子を使用した高温用超音波センサを使用しており、
これは一般産業で使用している超音波センサに比べて音
響特性及び感度が劣るという課題がある。
【０００６】したがって、感度を向上させる必要があ
り、また、配管内の流速が最大数ｍ／秒程度となって
も、温度計に対する影響を緩和することができる高信頼
性の温度計測装置が要望されている。
【０００７】本発明は、上記課題を解決し、かつ上記要
望を満足させるためになされたもので、熱電対温度計で
必要としていたウエルを使用することなく、また配管等
の区劃体内の液体の温度変化及び流れの影響を受けるこ
となく、区劃体内の液体中に超音波を透過させ、超音波
の伝播時間が温度によって変化することを利用して高精
度、高信頼性の温度計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
被測温液体を内包する区劃体の表面に対向して配設され
た超音波トランスデューサ対と、この超音波トランスデ
ューサ対への発受信を行う切り替え器を介して並列接続
した発信器及び受信用アンプと、この受信用アンプの出
力側に接続したＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出
力側に接続した演算装置とを具備した温度計測装置にお
いて、前記発信器は単一周波数の正弦波に周期がランダ
ムな信号を重畳させた信号を出力する機能を有し、前記
演算装置は前記発信器の出力と前記超音波エコー信号の
相互相関処理を行う相関処理回路と、超音波の伝播時間
を計算する伝播間計測回路を有することを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、超音波の伝播時間を計測
するために、被測温液体が流れているか、または貯留し
ている状態の被測温液体を内包する区劃体の表面に直接
または導波棒を介して超音波トランスデューサ対を固定
する。この超音波トランスデューサ対の一方から超音波
を発信し、他方の超音波トランスデューサで超音波を受
信することにより、区劃体内の液体中の超音波伝播時間
の変化を計測し、区劃体内の平均温度を計測する。
【００１０】超音波は、導波棒，配管部を介して流体中
を伝播するため信号が減衰しＳ／Ｎが低下する。そのた
め、周期がランダムな信号等のランダム波を一定周波数
の搬送波に重畳し発信音とし、配管内の液体を透過した
受信信号との相関処理を行うことにより良好なＳ／Ｎの
インパルス応答を得ることができる。
【００１１】このインパルス応答波形の伝達時間は、送
信用超音波トランスデューサから受信用超音波トランス
デューサまでの超音波の伝播時間を高感度で計測する。
このように計測された伝播時間から音速を求め、(1) 式
に示す液体中の音速の式により温度を算出する。 Ｖ＝ 2577.25− 0.524Ｔ ・・・・(1) ［Ｖ：音速（mm/sec）、Ｔ：温度（℃）］
【００１２】請求項２に係る発明は、前記超音波トラン
スデューサ対を区劃体の表面に垂直方向に直付けする
か、または等しい長さの導波棒を介して固定することを
特徴とし、これにより超音波の伝播方向が区劃体内の流
れに垂直にする。
【００１３】本発明によれば、超音波トランスデューサ
を区劃体の表面に垂直（区劃体内の流れに垂直）になる
ように固定する。超音波トランスデューサの固定方法と
しては、区劃体表面に直接溶接やろうで接合するか、ま
たは媒質を介して押さえつける等の方法により区劃体表
面に直接取り付けるか、あるいは導波棒を介して取り付
ける。これにより、区劃体内の液体中を伝播する液体の
流れによる超音波伝播経路の変化を最小限にし、正確に
温度計測できる。
【００１４】請求項３に係る発明は、前記演算装置は超
音波の送受信によって得られた受信信号と発信信号の相
互相関処理により得られた第一波目のパルス波と第二波
目のパルス波の時間差を第一波目の到達時間から差し引
くことにより、前記区劃体内の液体中のみでの超音波の
伝播時間を正確に計測することができる伝播時間計測回
路を有することを特徴とする。
【００１５】超音波トランスデューサを区劃体表面に垂
直（区劃体内の流れに垂直）になるように直接取り付け
るか、または長さの等しい導波棒を介して取り付ける構
成とする。これにより、超音波の伝播経路が送信側と受
信側で等距離（図１中でＸ＝Ｙということ）になるた
め、送信側と受信側の配管部材端部（導波棒も含む）で
多重反射する超音波エコーが重なり、計測しやすくな
る。
【００１６】この際、送信部と受信部の区劃体部材中の
伝播時間は、受信波形の第一波と第二波の間隔であり、
この値を第一波の遅れ時間から差し引くことにより、区
劃体内液体中の超音波の伝播時間を一度の計測で正確に
計測することができる。
【００１７】請求項４に係る発明は、前記演算装置は前
記伝播時間計測回路で計算された伝播時間から超音波の
音速と温度の関係式に基づいて前記区劃体内の液体の温
度を求める際に前記区劃体の熱膨張による補正を行う温
度演算回路を設けてなることを特徴とする。
【００１８】本発明によれば、超音波の伝播時間には区
劃体の熱膨張による影響が含まれているため、区劃体材
料の線形膨張率を考慮し補正を行うことにより熱膨張に
よる誤差をキャンセルすることが可能である。
【００１９】請求項５に係る発明は、前記演算装置は前
記超音波の伝播時間を多数回計測し、その平均値を演算
する平均化回路を有することを特徴とする。これによ
り、区劃体内の温度揺らぎやボイド等による計測値の変
動の影響を緩和できる。
【００２０】また、計測結果が流量のゆらぎや巻き込み
気泡等により変動する場合は、計測された伝播時間デー
タを複数回連続検出し、平均化することにより変動の影
響を低減することができる。
【００２１】請求項６に係る発明は、前記演算装置は前
記平均化回路から出力された温度信号を試験データに基
づいて任意の形状に変更することができる補正回路を有
することを特徴とする。
【００２２】熱膨張の非線形性や、液体の温度の関係式
の非線形性等が原因となる誤差を補償するために、演算
装置内に補正用の関数機能を補正回路を設けることによ
り、試験データをもとに補正を行うことができる。
【００２３】請求項７に係る発明は、前記伝播時間計測
回路，温度演算回路および切り替え器に受信波の状態を
常時監視する異常検出回路を接続してなることを特徴と
する。これにより検出された異常信号により超音波の送
受信を２端方式から１端方式に変更するとともに、同時
に計測に関わる演算条件を２端方式から１端方式に切り
替えることができる。
【００２４】すなわち、１対の超音波トランスデューサ
で超音波を送受信している場合（２端での送受信）に、
一方の超音波トランスデューサに異常が発生して使用不
可能となっても、他方の超音波トランスデューサが単独
（１端での送受信）で超音波を発受信し、配管の内壁か
らの反射エコーを受信することにより継続して計測を行
うことができる。
【００２５】この際の異常検出は、異常検出回路で行わ
れ、通常安定して受信している受信信号のレベルの低下
または喪失を検出することにより自動的に行われる。ま
た、経路長は２倍になるため温度を計算するための演算
条件も異常検出回路からの指令により自動的に変更され
る。したがって、超音波トランスデューサまたはケーブ
ル等の故障の際には計測を引き続き継続することが可能
となり高信頼性を達成することが可能である。
【００２６】請求項８に係る発明は、前記演算装置の前
記伝播時間計測回路の出力側に加算回路と減算回路を並
列接続するとともに前記加算回路に前記平均化回路およ
び補正回路を直列接続してなることを特徴とする。
【００２７】本発明によれば、超音波トランスデューサ
対による超音波の送受信を順方向と逆方向の双方から行
い、順逆両方の送受信で得られた伝播時間を加算回路で
加算平均し、前記区劃体内の流速による伝播時間への影
響を減算回路でキャンセルするとともに、同時に順逆両
方の送受信で得られた伝播時間の差を計算し、前記区劃
体内の流量を温度を同時に計測することができる。
【００２８】すなわち、超音波の伝播経路長を確保する
ために流れに対して斜め方向に超音波を透過する場合
は、超音波の送受信方向を切り替え器で切り替えること
により、超音波送受信を双方向で行い両者を加算するこ
とにより流速による影響をキャンセルすることができ
る。また、双方向での送受信で計測された伝播時間の差
を計算することにより流量による伝播経路の変化を抽出
し、流量計測を行うことも可能である。
【００２９】請求項９に係る発明は、前記区劃体の表面
に少なくとも３組の超音波トランスデューサ対を前記配
管内の超音波の伝播経路が重ならないように配置し、前
記発信器，受信用アンプ，Ａ／Ｄ変換器及び演算装置で
構成する計測回路を前記超音波トランスデューサ対に対
応させて接続するとともに前記それぞれの計測回路の出
力側を中間値選択回路に接続してなることを特徴とす
る。
【００３０】超音波トランスデューサ対を区劃体に３組
以上設置し、発信器，切り替え器，受信アンプ，Ａ／Ｄ
変換器および演算装置をそれぞれ個別に設置し、計測さ
れた温度データを中間値選択回路を介して使用すること
により、故障時にも連続計測が可能な高信頼性の温度計
測装置とすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１および図２により本発明の請
求項１〜６に対応する温度計測装置の実施の形態を説明
する。本実施の形態は例えば高速増殖炉の冷却系配管内
を流れる液体金属ナトリウムを被測温液体として、この
液体の温度を計測する手段への適用例であるが、本発明
ではこの液体に限定されるものではない。また、配管１
については冷却系配管に限ることなく、内部に液体を貯
留したり、流したりする構造を有する容器や貯留タンク
などの区劃体にも適用できる。
【００３２】すなわち、図１において、配管１の内部に
は被測温液体（以下、液体と記す）４が矢印方向に流れ
ている。配管１の上下面には、垂直に１対の導波棒２が
溶接またはろう付け等により固定されており、導電棒２
に超音波トランスデューサ３が取着されている。
【００３３】超音波トランスデューサ３は切り替え器５
に接続している。切り替え器５には周期がランダムな信
号発信器６と受信用アンプ７が並列接続している。周期
がランダムな信号発信器６と受信用アンプ７はＡ／Ｄ変
換器８に接続している。Ａ／Ｄ変換器８は演算装置９に
接続している。演算装置９は相関処理回路11, 伝播時間
計測回路12, 温度演算回路13，平均化回路14および補正
回路15が直列接続されたものからなっている。
【００３４】周期がランダムな信号発信器６からは、周
期がランダムな信号がキャリア周波数の信号に位相変調
された形で重畳された連続信号が発信され、切り替え器
５を介して図中の上側のトランスデューサ３ａに印加さ
れる。この超音波トランスデューサ３ａで発信された超
音波10は配管２内の液体４内を透過し、下側の超音波ト
ランスデューサ３ｂで受信され電気信号に変換される。
【００３５】トランスデューサ３ｂで電気信号に変換さ
れた超音波受信信号は、切り替え器５および受信用アン
プ７を介してＡ／Ｄ変換器８によりディジタル信号に変
換されて演算装置９に取り込まれる。演算装置９では、
同時に周期がランダムな信号発信器６からの発信信号を
超音波受信信号とともに相関処理回路11に取り込んでい
る。
【００３６】相関処理回路11では、周期がランダムな信
号発信器６からの発信信号と超音波発信信号の相互相関
処理を行い、得られた高Ｓ／Ｎのインパルス応答信号を
伝播時間計測回路12に伝送する。
【００３７】図２（ａ）〜（ｃ）に相関処理回路11で行
う相関処理例を示す。図２中、Ｐは超音波の音圧、ｔは
時間を示し、Ｉは相関結果の強度を示している。図２
（ａ）に示す発信波形は、周期がランダムな信号を５Ｍ
Ｈｚの単一周波数に重畳した波形であり、波形の位相を
反転するタイミングを周期がランダムな間隔とすること
により合成された非周期性の連続波形である。
【００３８】図２（ｂ）に示す受信波形は、音響媒体中
を伝播した後に受信されたものであり、ｔ0 が伝播時間
である。図２（ｃ）に示す相関処理結果（インパルス応
答）は、発信波形と受信波形を相互相関処理した結果で
あり、伝播時間ｔ0 の位置にＳ／Ｎが良好なインパルス
応答波形が合成される。
【００３９】伝播時間測定回路12では、伝送されたイン
パルス応答波形の最初のピーク位置までの遅れ時間ｔ0
を計測する。この遅れ時間ｔ0 は、送信用と受信用の超
音波トランスデューサ３間の全経路を伝播した超音波伝
播時間である。
【００４０】次に２番目に遅れてきたピーク信号の時間
を計測し、１番目のピーク時間との時間差を計測してそ
の値（超音波が１往復するため）を最初に求めた遅れ時
間から差し引き（ｔ＝ｔ0 −ｔ1 ）、液体４中の超音波
伝播時間として温度演算回路13に伝送する。
【００４１】１番目のピークと２番目のピークの時間差
は、図１中のＸとＹの長さを揃えることにより、Ｘ，Ｙ
の両者の部分（送信側と受信側の導波棒２と配管１）を
超音波が伝播した時間に相当している。（ＸとＹが同じ
距離でないと２番目のピークが分離してしまい正確な測
定ができなくなってしまう。）
【００４２】温度演算回路13は、まず、得られた超音波
伝播時間ｔから音速を計算し、(1)式の液体中の音速と
温度の関係式により温度を計算する。 Ｄ／ｔ＝ 2577.25− 0.524Ｔ
【００４３】故に Ｔ＝（ 2577.25−Ｄ／ｔ）／0.524 ・・・・(1) Ｄ：配管内径（mm） ｔ：伝播時間（sec ） Ｔ：温度
（℃）
【００４４】しかしながら、(1) 式は、配管２の熱膨張
が考慮されていないため、配管２の材料に例えばステン
レス鋼を使用した場合の熱膨張率αを考慮し、熱膨張が
線形であると仮定して(1) 式の代わりに(2) を用いて温
度を計算し、平均化回路14に出力する。 Ｔ＝（ 2577.25−Ｄ0 ）／（ 0.524ｔ＋Ｄ0 ・α）・・(2） (2) 式を用いることにより、熱膨張による温度の累積誤
差を低減することが可能となる。
【００４５】平均化回路14は、１回の計測毎に温度計測
結果を受信するが、その受信データである温度信号が流
速のゆらぎやボイド等の影響を受けてノイズ成分を含む
場合、平均化処理（現在までに取り込まれた任意長の連
続データの平均値を計算する）等のフィルタリング処理
を行い、その結果を補正回路15に出力する。
【００４６】補正回路15は、平均化回路14から出力され
た温度信号を補正するための補正曲線を内蔵している。
この補正曲線は、校正試験データに基づき設定されるも
のであり、これにより、各種の非線形効果による誤差要
因をキャンセルすることができる。
【００４７】次に図３により本発明の請求項７に対応す
る温度計測装置の第２の実施の形態を説明する。なお、
図３中、図１と同一部分には同一符号を付して重複する
部分の説明は省略する。
【００４８】本実施の形態は、図１に示した第１の実施
の形態において例えば片側の超音波トランスデューサ３
ｂが故障して使用不可能となった場合の例である。本実
施の形態が第１の実施の形態と異なる点は異常検出回路
16と警報回路17を設け、異常検出回路16を切り替え回路
５と、伝播時間計測回路12および温度演算回路13に接続
したことにある。
【００４９】２個の超音波トランスデューサ３ａ，３ｂ
に故障が発生した場合には、超音波トランスデューサ３
の出力電圧の変化を監視し、故障を検出する異常検出回
路16が動作し、警報回路17を作動させるとともに、切り
替え器５に切り替え指令を出力して１端で超音波を発受
信できる構成に切り替える。
【００５０】また、１端構成の場合は超音波10が配管２
の内面で反射することとなり、超音波10の伝播経路が２
倍になるため、演算装置９の伝播時間計測回路12と温度
演算回路13に対して演算条件の変更指令を出力し、計測
を継続することができる。
【００５１】つぎに図４により本発明の請求項８に対応
する温度計測装置の第３の実施の形態を説明する。な
お、図４中、図１と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。
【００５２】本実施の形態が第１の実施の形態と異なる
点は図１における温度演算回路13を削除し、その代りに
伝播時間計測回路12に加算回路18および減算回路19を並
列接続するとともに、加算回路18に平均化回路14と補正
回路15を直列して超音波流速計との併用例を示したこと
にある。
【００５３】図４中、左側上方の超音波トランスデュー
サ３ａは、配管２を貫通した導波棒２を介して超音波10
を流速方向に対して斜め方向に伝播させ、対抗した右側
上方の超音波トランスデューサ３ｂで受信することによ
り超音波10の伝播時間を計測する構成とする。超音波の
発受信は、切り替え回路５を動作させることにより双方
向で行い、順・逆の２回分の計測を数msec以内に行うも
のとする。
【００５４】なお、伝播時間計測回路12までの処理は、
第１の実施の形態と同様である。伝播時間測定回路12か
ら出力された伝播時間信号は、加算回路18と減算回路19
に同時に取り込まれる。加算回路18では、順・逆の２つ
の伝播時間データの加算平均をとり流速による影響をキ
ャンセルした後に、第１の実施の形態の温度演算回路13
と同等の処理を行い、温度信号として平均化回路14に出
力する。
【００５５】なお、平均化回路14以降の処理は第１の実
施の形態と同様である。一方、減算回路19では、順・逆
の２つの遅れ時間データの差をとり超音波の伝播時間の
計測データから流量による変化分を抽出し流量信号とし
て出力する。
【００５６】つぎに図５により本発明の請求項９に対応
する温度計測装置の第４の実施の形態を説明する。な
お、図５中、図１と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。本実施の形態が第１の実施
の形態と異なる点は配管１に３組の超音波トランスデュ
ーサ対を設置したことにある。
【００５７】すなわち、図５に示したように、３組の超
音波トランスデューサ対を配管１内の超音波10の伝播経
路が重ならないように配置する。図１に示した発信器
６，受信用アンプ７，Ａ／Ｄ変換器８および演算装置９
からなる第１から第３の計測回路（Ａ，Ｂ，Ｃ）20〜22
を超音波トランスデューサ対に対応させて個別に構成す
る。
【００５８】そして、それぞれの超音波トランスデュー
サ対による計測結果で得られた温度信号を中間値選択回
路に入力し、中間値温度信号Ｚを出力して、その温度信
号の中間値を用いる。
【００５９】図５中の３組の超音波トランスデューサ対
および導波棒２は、 120度の角度をなして配管１に取り
付けられており、それぞれの超音波経路も 120度の角度
をなして交差している。第１の計測回路Ａ20から第３の
計測回路Ｃ22の構成は、それぞれ第１の実施の形態で示
したものと同一の構成であり、これらの３つの計測回路
20〜22の出力は、中間値選択回路23に取り込まれ、３入
力の中間値を中間値選択信号Ｚとして出力する。
【００６０】このような構成とすることにより、１回路
が故障で機能不全となり出力がオーバーレンジまたは、
ゼロ出力になった場合でも中間値出力は健全であるた
め、温度計測系の機能を維持することができる。また、
異なった３つの超音波経路により温度計測を行うことか
らより正確な温度計測を実現することが可能である。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、従来の熱電対温度計で
使用されているウエルを必要としない構造とすることが
でき、例えば高速増殖炉等の特有な高温環境下でも良好
な感度で計測ができ、区劃体内の被測温液体の流れやゆ
らぎや区劃体の熱膨張等の影響を緩和することにより高
精度の計測が可能な信頼性の高い超音波式の温度計測装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度計測装置の第１の実施の形態
を示すブロック図。
【図２】（ａ）は図１における周期がランダムな信号の
発信波形図、（ｂ）は同じく受信波形図、（ｃ）は同じ
く相関処理結果を示す波形図。
【図３】本発明に係る温度計測装置の第２の実施の形態
を示すブロック図。
【図４】本発明に係る温度計測装置の第３の実施の形態
を示すブロック図。
【図５】本発明に係る温度計測装置の第４の実施の形態
を示すブロック図。
【符号の説明】
１…配管、２…導波棒、３…超音波トランスデューサ、
４…液体、５…切り替え器、６…周期がランダムな信号
発信器、７…受信用アンプ、８…Ａ／Ｄ変換器、９…演
算装置、10…超音波、11…相関処理回路、12…伝播時間
計測回路、13…温度演算回路、14…平均化回路、15…補
正回路、16…異常検出回路、17…警報回路、18…加算回
路、19…減算回路、20…第１の計測回路Ａ、21…第２の
計測回路Ｂ、22…第３の計測回路Ｃ、23…中間値選択回
路。
フロントページの続き (72)発明者 塩山 勉 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 小舞 正文 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平２−198328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188595（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−219843（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318436（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−260597（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01K 11/24

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被測温液体を内包する区劃体の表面に対
    向して配設された超音波トランスデューサ対と、この超
    音波トランスデューサ対への発受信を行う切り替え器を
    介して並列接続した発信器及び受信用アンプと、この受
    信用アンプの出力側に接続したＡ／Ｄ変換器と、このＡ
    ／Ｄ変換器の出力側に接続した演算装置とを具備した温
    度計測装置において、前記発信器は単一周波数の正弦波
    に周期がランダムな信号を重畳させた信号を出力する機
    能を有し、前記演算装置は前記発信器の出力と前記超音
    波エコー信号の相互相関処理を行う相関処理回路と、前
    記超音波の伝播時間を計算する伝播間計測回路を有する
    ことを特徴とする温度計測装置。
  2. 【請求項２】 前記超音波トランスデューサ対を前記区
    劃体表面に垂直方向に直付けするか、または等しい長さ
    の導波棒を介して固定してなることを特徴とする請求項
    １記載の温度計測装置。
  3. 【請求項３】 前記演算装置は超音波の送受信によって
    得られた受信信号と発信信号の相互相関処理により得ら
    れた第一波目のパルス波と第二波目のパルス波の時間差
    を第一波目の到達時間から差し引くことにより、前記区
    劃体内の液体中のみでの超音波の伝播時間を計測する伝
    播時間計測回路を有することを特徴とする請求項１記載
    の温度計測装置。
  4. 【請求項４】 前記演算装置は前記伝播時間計測回路で
    計算された伝播時間から超音波の音速と温度の関係式に
    基づいて前記区劃体内の液体の温度を求める際に前記区
    劃体の熱膨張による補正を行う温度演算回路を有するこ
    とを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
  5. 【請求項５】 前記演算装置は前記超音波の伝播時間を
    多数回計測し、その平均値を演算する平均化回路を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
  6. 【請求項６】 前記演算装置は前記平均化回路から出力
    された温度信号を試験データに基づいて任意の形状に変
    更することができる補正回路を有することを特徴とする
    請求項１記載の温度計測装置。
  7. 【請求項７】 前記伝播時間計測回路，温度演算回路お
    よび切り替え器に受信波の状態を常時監視する異常検出
    回路を接続してなることを特徴とする請求項１記載の温
    度計測装置。
  8. 【請求項８】 前記演算装置の前記伝播時間計測回路の
    出力側に加算回路と減算回路とを並列接続するとともに
    前記加算回路に前記平均化回路および補正回路を直列接
    続してなることを特徴とする請求項１記載の温度計測装
    置。
  9. 【請求項９】 前記区劃体の表面に少なくとも３組の超
    音波トランスデューサ対を前記区劃体内の超音波の伝播
    経路が重ならないように配置し、前記発信器，受信用ア
    ンプ，Ａ／Ｄ変換器および演算装置によりそれぞれの計
    測回路を構成し、このそれぞれの計測回路を前記超音波
    トランスデューサ対に対応させて接続するとともに前記
    それぞれの計測回路の出力側を中間値選択回路に接続し
    てなることを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4558114B2 (ja) * 1999-09-06 2010-10-06 雅弘 西川 電磁超音波を用いた非接触型流体温度測定方法
US6517240B1 (en) 1999-11-05 2003-02-11 Durametrics, Inc. Ultrasonic thermometer system
JP2001272261A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Tokico Ltd 流速測定装置及び流量計
JP4656889B2 (ja) * 2004-08-13 2011-03-23 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 炉心流量計測装置
JP5133108B2 (ja) * 2007-05-09 2013-01-30 株式会社神戸製鋼所 温度測定装置，温度測定方法
JP2012117859A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 原子炉熱出力監視装置
CN118980747B (zh) * 2024-10-22 2025-01-24 昆山市建设工程质量检测中心有限公司 一种斜拉索断丝的定位方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188595A (ja) * 1983-04-11 1984-10-25 株式会社日立製作所 炉内監視用センサ
FR2579320B1 (fr) * 1985-03-19 1987-11-20 Framatome Sa Procede de mesure de la temperature d'un fluide dans une enceinte a l'aide d'une onde ultrasonore et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
JP2648626B2 (ja) * 1989-01-27 1997-09-03 バブコツク日立株式会社 音響式流体温度測定装置および測定方法
JP2608961B2 (ja) * 1990-02-08 1997-05-14 株式会社カイジョー 音波伝播時間測定方法
JPH07260597A (ja) * 1993-10-18 1995-10-13 Westinghouse Electric Corp <We> 非貫入型温度測定装置及び温度測定方法
JPH07318436A (ja) * 1994-05-25 1995-12-08 Sumitomo Metal Ind Ltd 高温物体の温度分布測定方法およびその超音波センサー

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