(57)【要約】      （修正有）【課題】材料の特性の変化を計測する手段を備え、材料の特性の変化を補正する機能を備え、精度よく液膜を計測する計測装置を提供する。【解決手段】液膜を計測するための液膜検出器１と、液膜の情報を算出するための演算装置と、液膜検出器１と演算装置とを電気的に接続する信号線１６とからなる液膜計測装置において、液膜検出器１を構成する材料の特性の変化を計測する手段（音速計測用圧電素子１２）からの出力により、液膜計測用圧電素子１１からの出力を補正する。【選択図】図２
2014055906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液二相流の液膜厚さを測定する液膜計測装置であって、該液膜計測装置は、外周に気液二相流が流れる密閉されたケーシング内部に、該ケーシング内部の半径方向に突出した台座を設けて、液膜計測用の超音波送受信素子と、前記ケーシングの音速を計測する音速計測素子を設け、前記超音波送受信素子の出力により液膜厚さを演算する演算装置を設け、前記音速計測素子の出力により前記超音波送受信素子の出力を補正したことを特徴とする液膜計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液膜計測装置において、前記超音波送受信素子は前記ケーシングの半径方向外部に超音波を送受信し、前記音速計測素子は前記台座の前記ケーシング軸方向の音速を計測したことを特徴とする液膜計測装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液膜計測装置において、前記演算装置は、前記超音波送受信素子との間で信号を送受信するパルス送受信部Ａと、前記音速計測素子との間で信号を送受信するパルス送受信部Ｂと、前記音速計測素子の出力から前記台座内の音速を演算する音速演算部と、前記台座と前記液膜の境界反射波を基準波として記憶する記憶部と、前記基準波を前記ケーシングの音速変化に応じて時間軸上で補正する音速補正部と、補正された前記基準波に基づいて前記超音波送受信素子の出力により前記液膜厚さを算出する厚さ演算部を備えたことを特徴とする液膜計測装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の液膜計測装置において、前記音速計測素子は超音波送受信素子からなることを特徴とする液膜計測装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の液膜計測装置において、前記音速計測素子は前記超音波送受信素子と同一平面に設けられた超音波送受信素子と、該超音波送受信素子に対向して前記台座に前記ケーシング軸方向に設けられたスリットを有することを特徴とする液膜計測装置。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の液膜計測装置において、前記音速計測素子は前記台座温度を計測する温度センサを有することを特徴とする液膜計測装置。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れかに記載の液膜計測装置において、前記音速計測素子は前記台座変形量を計測するひずみセンサを有することを特徴とする液膜計測装置。
【請求項８】
請求項１乃至３の何れかに記載の液膜計測装置において、前記音速計測素子は前記台座の電気抵抗を計測する手段を有することを特徴とする液膜計測装置。
【請求項９】
外周に気液二相流が流れる密閉されたケーシング内部に、該ケーシング内部半径方向に突出した台座を設けて、液膜計測用の超音波送受信素子と、前記ケーシングの音速を計測する音速計測素子を設け、前記超音波送受信素子の出力により液膜厚さを演算する演算装置を設け、前記音速計測素子の出力により前記超音波送受信素子の出力を補正した気液二相流の液膜厚さを測定する液膜計測方法において、
前記音速計測素子の出力から前記台座内の音速を演算するステップと、
前記台座と前記液膜の境界反射波を基準波として記憶するステップと、
前記基準波を前記ケーシングの音速変化に応じて時間軸上で補正するステップと、
補正された基準波に基づいて前記液膜厚さを算出するステップを備えたことを特徴とする液膜計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液膜計測装置及び液膜計測方法に係わり、特に、沸騰水型原子炉(ＢＷＲ：Boiling Water Reactor)内部の気液二相流状態を模擬した、高温の蒸気-水環境での利用が可能な液膜計測装置及び液膜計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の従来技術として、特許文献１には、液膜測定用素子１と同一の素子上に一定の厚さの液膜を形成する流路を設け、且つ一定の厚さの液膜に相当する計測信号を得る較正用液膜測定素子５とを併設することが記載されている。すなわち特許文献１においては、液膜厚さの較正作業が不要でリアルタイムに液膜厚さを測定可能な液膜厚さ計測装置を提供するため、複数電極を絶縁物を介して模擬燃料棒２の円周面と同一の円周面に設置した液膜測定用素子と、一定の厚さの液膜に相当する計測信号を得る較正用液膜測定素子を併設し、液膜測定用素子および較正用液膜測定素子を同一の環境に設置している。
【０００３】
また、特許文献２には、音速に関係なく伝搬時間の比で距離が求めることができることが記載されている。すなわち特許文献２においては、超音波によりタンク内のレベル等の距離を測定する超音波距離測定装置に関し、温度測定、音速の補正なしで距離を正確に測定するため、被測定物が格納された貯蔵タンク上部には超音波検知器３が側面に向って超音波を送受信する圧電型超音波センサ及び被測定体に向って送受信するセンサとを備えている。これら信号は同時に処理装置に入り、両者の伝搬時間Ｔ１とＴ２の比であるＴ２／Ｔ１を求め、既知の距離Ｄ１とでＤ２を求める。又、Ｔ２−Ｔ１＝ΔＴを求めてクロックパルスでカウントし、これに応じて制御装置によりバルブを制御して、音速によらずに距離を正確に測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６４２０７号公報
【特許文献２】特開平８−１３６３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１には、液膜厚さと電極間電圧値との関係を測定する較正作業を液膜計測と同時に実施するための構成が記載されている。高温、高圧の条件で液膜を計測する際の課題として、電極および絶縁材料などの酸化や表面状態変化をあげており、液膜測定用素子と較正用液膜測定素子の変化度合はほぼ同じとされている。
【０００６】
また、前記特許文献２には、圧電型超音波センサを二つ用いて、被測定体及び貯蔵タンク側板との間の伝播時間の比を求めることによって、気体中の音速の補正を不要にする方法が記載されている。
【０００７】
しかし、前記特許文献１および特許文献２のいずれにおいても、計測装置を構成する材料自体の特性が変化したことを直接的に計測する手段を備えておらず、また計測装置を構成する材料の特性の変化が計測結果に与える影響を補正する機能を備えていない。
【０００８】
そこで本発明は、計測装置を構成する材料の特性の変化を計測する手段を備え、さらに計測装置を構成する材料の特性の変化が計測結果に与える影響を補正する機能を備えることによって、精度よく液膜を計測できる液膜計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、気液二相流の液膜厚さを測定する液膜計測装置において、外周に気液二相流が流れる密閉されたケーシング内部に半径方向に突出した台座を設けて、液膜計測用の超音波送受信素子と、ケーシングの音速を計測する音速計測素子を設け、超音波送受信素子の出力により液膜厚さを演算する演算装置を設け、音速計測素子の出力により超音波送受信素子の出力を補正したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気液二相流の液膜厚さを測定する液膜計測装置において、液膜計測装置は、外周に気液二相流が流れる密閉されたケーシング内部に、ケーシング内部半径方向に突出した台座を設けて、液膜計測用の超音波送受信素子とケーシングの音速を計測する音速計測素子を設け、超音波送受信素子の出力により液膜厚さを演算する演算装置を設け、音速計測素子の出力により超音波送受信素子の出力を補正したことにより、計測対象である液膜の温度を補正するだけでなく、液膜計測装置内部の特性変化が計測結果に与える影響を補正することができるため、高温、高圧の条件下において、非常に薄い液膜を精度よく計測することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１における液膜計測装置の構成を示す模式図。
【図２】本発明の実施例１における液膜計測装置の液膜検出器を示す模式図。
【図３】本発明の実施例１における液膜計測装置の液膜検出器の圧電素子取付部の模式図。
【図４】本発明の原理を示すオシロスコープで観測された音波の波形図。
【図５】本発明の原理を示すパルス状音波の波形図。
【図６】本発明の実施例１における液膜計測装置の演算装置を示すブロック図。
【図７】本発明の実施例２における圧電素子取付部の模式図。
【図８】本発明の実施例３における圧電素子取付部の模式図。
【図９】本発明の実施例４における圧電素子取付部の模式図。
【図１０】本発明の実施例５における圧電素子取付部の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
実施例１では、液膜計測装置の例を説明する。図１は、本発明の実施例１における液膜計測装置の構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の実施例１における液膜計測装置の液膜検出器を示す模式図である。また、図３は本発明の実施例１における液膜計測装置の液膜検出器の圧電素子取付部の模式図である。
【００１４】
図１において、液膜計測装置は、主に液膜検出器１と演算装置２で構成される。液膜検出器１と演算装置２は、耐熱用信号線１６、変換器１７、同軸ケーブル１８を用いて電気的に接続される。液膜検出器１は、配管２０の内部に設置され、液膜検出器１の表面に付着して流れる液膜３０の厚さを計測する。
【００１５】
配管２０は、約２００〜３００℃の高温、高圧の蒸気と水の混合した流体を流すことができる。液膜検出器１の下側には、焼結金属２３と、給水配管２４が取り付けられている。給水配管２４の内側に、水の流れ方向３１で示されるように、水が図の下方から上方に向かって供給される。水は、焼結金属２３の内側から外側へ少しずつ流出する。給水配管２４と配管２０とで形成される環状の空間には、蒸気の流れ方向３２で示されるように、蒸気が図の下方から上方に向かって供給される。焼結金属２３から流出した水は、液膜検出器１の表面に沿って、蒸気の流れにより、液膜３０となって上方へと運ばれる。
【００１６】
演算装置２が、液膜検出器１に対してパルス状の電気信号を送信すると、液膜検出器１は液膜３０に対してパルス状の音波を発信する。音波は液膜３０に伝わり、液膜３０の表面で反射する。液膜３０で反射された音波は液膜検出器１が受信して、音波の強さに応じた電気信号を演算装置２に伝達する。演算装置２と液膜検出器１との間の電気信号は、耐熱用信号線１６、変換器１７、同軸ケーブル１８を介して伝達される。耐熱用信号線１６は、配管２０内部を流れる高温、高圧の蒸気と水とが混合した流体によっても、断線などが生じることがない。耐熱用信号線１６は、引出配管２１により配管２０の外部へ取り出されている。
【００１７】
図２において、液膜検出器１は、ケーシング１０の両端を端栓１９で閉止されている。ケーシング１０の内壁から半径方向内側にケーシング１０の一部である台座１３が突出して凸部を形成している。ケーシング１０には、液膜計測用圧電素子１１と、音速計測用圧電素子１２が固定されている。液膜計測用圧電素子１１と、音速計測用圧電素子１２には、信号素線１４が取り付けられており、接続端子１５を介して耐熱用信号線１６に接続されている。耐熱用信号線１６として、二芯以上の種類の信号線を用いれば、高温、高圧の蒸気と水とが混合した流体が流れる配管２０部分に敷設する信号線の本数を最小化する効果が得られる。
【００１８】
図３において、ケーシング１０と台座１３は一体構造で構成される。中実の棒を削るなどの方法により、ケーシング１０の一部に台座１３が形成されるように加工する。
【００１９】
液膜計測用圧電素子１１、および音速計測用圧電素子１２は、台座１３に高温用接着剤などで接合されている。高温用接着剤のかわりに、高温はんだで接合することもできる。液膜計測用圧電素子１１と、音速計測用圧電素子１２には、信号素線１４が、高温はんだ４１で固定されている。
【００２０】
図３で、台座１３の上側の面に固定された音速計測用圧電素子１２は、図面の上から下に向かって音波を送信する。台座１３の下側の面、及び上側の面で音波が繰り返し反射されるので、事前に台座１３の寸法を正確に測定しておくことで、台座１３内部で反射された音波が検出される時間間隔から、台座１３内部の音速を知ることができる。
【００２１】
図３において、台座１３の右側のケーシング１０外周面と平行な面に固定された液膜計測用圧電素子１１は、台座１３からケーシング１０外周面に向かってパルス状の音波を送信する。パルス状の音波は、台座１３中を図の右から左に向かって進み、台座１３の左端の液膜３０との境界部分に到達する。台座１３と液膜３０との境界部分では、音波の一部は台座の内側（図３の右側）へ向かって反射し、残りの音波は、厚さを計測する対象である液膜３０へと透過する。
【００２２】
液膜３０へ透過した音波は、液膜３０内を左側に向かって進んだ後、液膜３０の表面でほぼ全て反射され、液膜３０内を右側に向かって進む。その後、台座１３と液膜３０との境界部分で再び音波の一部が台座１３側へ透過して、液膜計測用圧電素子１１に到達する。
【００２３】
液膜計測用圧電素子１１は、まず台座１３と液膜３０の境界で反射された音波を受信する。その後、液膜３０表面で反射された音波を受信する。液膜３０の厚さは、液膜計測用圧電素子１１が受信したパルス状の音波の時間間隔と、液膜３０内部の音速とから求めることができる。これは、超音波パルスエコー法として一般に知られている方法である。パルス状の音波の時間間隔は、一般にはパルス状の音波の極大値等を利用して求めるが、音波と音波の相互相関関数を計算して求めることもできる。超音波パルスエコー法で液膜３０の厚さを計測する場合、厚さを計測する対象である液膜３０内部の音速は液膜３０の温度により変化するため、液膜３０の温度を知ることも重要である。液膜３０が水の場合には、水中の音速と温度の関係はデータベース化されており、日本機械学会から「蒸気表」として出版されている。
【００２４】
液膜３０が薄い場合には、台座１３と液膜３０の境界で反射された音波と、液膜３０表面で反射された音波のそれぞれが、液膜計測用圧電素子１１に到達する時間間隔が短くなる。
【００２５】
一般に、計測対象が薄い場合には、中心周波数が高いパルス状の音波を使用する。パルス状の音波の中心周波数が高い場合には、音波のパルスの時間軸方向の幅が狭くなるので、パルス状の音波が到達する時間間隔が短い場合にも、それぞれのパルスを分離することが可能である。しかしながら、２００℃を越えるような高い温度の液膜３０を計測する場合には、液膜計測用圧電素子１１が破損することを防止する必要があり、ある程度以上中心周波数が高いパルス状の音波を利用することが困難になる。すなわち、高い温度で薄い液膜３０を計測しようとする場合には、計測に用いる音波のパルスが重なり合うことを考慮する必要がある。
【００２６】
音波のパルスが重なり合うことの影響に対処するために、計測される音波の波形を相互に演算する方法を利用する。まず、台座１３と液膜３０の境界で反射された音波のパルスの形状を、液膜３０の厚さを計測するよりも前に取得しておく。液膜３０をある程度以上厚くしておくことで、台座１３と液膜３０の境界で反射された音波と、液膜３０表面で反射された音波とが重ならない状態とすることができる。または、図１において、液膜検出器１の外側で、配管２０の内側である環状の空間を水で満たすことによっても、台座１３表面で反射する音波のパルスの形状を取得することができる。
【００２７】
以下では、このように、あらかじめ取得した音波のパルスの形状を基準波と呼ぶことにする。その後、液膜３０が流れている状態で液膜計測用圧電素子１１が受信する音波の波形から、基準波を差し引くことで、液膜３０表面で反射した音波のパルスの形状を求めることができる。
【００２８】
図４は、本発明の原理を示すオシロスコープで観測された音波の波形図である。図４は、薄い液膜を中心周波数５ＭＨｚの超音波で実際に計測した際に、オシロスコープで観測されたパルス状の音波の波形例を示す。図中、三つの波形を観察しやすくするために、それぞれの波形の縦軸の零点位置を変えている。図４中の波形１は、液膜の計測に先立って取得したパルス状の音波の波形である基準波である。波形２は、薄い液膜が存在する際に観測される音波の波形である。波形３は、波形２から波形１を引き算したものである。波形を相互に引き算することによって、薄い液膜の場合であっても、波形１と波形３の時間間隔を利用して、液膜の厚さを正確に知ることができる。波形３は比較を容易にするために縦軸スケールを拡大している。
【００２９】
しかしながら、基準波を取得した時の水温と液膜３０を計測している時の液膜の水温が異なると、台座１３の温度が変化するために台座１３内部の音速が変化する。この結果、あらかじめ取得した基準波（波形１）と、液膜３０を計測している時刻における、台座１３と液膜３０の境界で反射された音波とでは、パルスの形状は同じであるものの、時間軸上の異なった位置に現れることになる。
【００３０】
図５は、本発明の原理を示すパルス状音波の波形図である。図５中の実線は、基準波として取得したパルス状の音波の波形の例である。その後、例えば台座１３の温度が上昇すると台座１３内部の音速は低下するので、台座１３と液膜３０の境界で反射される音波は、図５中の破線で示すように、基準波よりも時間方向に遅れた位置に現れる。この結果、基準波を取得した後、液膜を計測する時の台座１３の温度が異なっている場合には、観測される音波から基準波を引き算しても、液膜３０表面で反射した音波のパルス波形を正確に求めることができなくなる。そこで、精度よく液膜の厚さを算出するためには、基準波を計測した後、液膜３０を計測している時の台座１３内部の音速が変化した分を補正する必要がある。
【００３１】
前述のように、音速計測用圧電素子１２を用いて台座１３内部の音速の変化を知ることができる。従って、基準波の時間軸上の位置を補正して音波のパルス波形の演算誤差をほとんどなくすことができるので、液膜厚さを精度よく計測することができる。また、台座１３に付着して流れている液膜３０の温度は台座１３とほぼ同じであることから、厚さの計測対象である液膜３０の音速を知ることに対しても、音速計測用圧電素子１２で台座１３中の音速を計測することは有効である。
【００３２】
図６は、本発明の実施例１における液膜計測装置の演算装置２を示すブロック図である。パルス送受信部Ａ５０は、同軸ケーブル１８、変換器１７、耐熱用信号線１６等を介して、液膜計測用圧電素子１１と電気的に接続されている。パルス送受信部Ａ５０は、液膜計測用圧電素子１１との間で、パルス状の電圧を送受信する。パルス送受信部Ｂ５１は、同軸ケーブル１８、変換器１７、耐熱用信号線１６等を介して、音速計測用圧電素子１２と電気的に接続されている。パルス送受信部Ｂ５１は、音速計測用圧電素子１２との間で、パルス状の電圧を送受信する。
【００３３】
液膜３０の厚さの計測に先だって、配管２０の内側である環状の空間を水で満たすなどにより、パルス送受信部Ａ５０から液膜計測用圧電素子１１にパルス状の電圧を送信し、液膜計測用圧電素子１１から、台座１３と液膜３０の境界に向けてパルス状の音波を発信させる。台座１３と液膜３０の境界で反射された音波に対応するパルス状の電圧が、液膜計測用圧電素子１１からパルス送受信部Ａ５０に伝えられる。このときの電圧のパルス波形を、基準波として記憶部５２に保存する。なお、液膜検出器１の表面が水に覆われておらず蒸気中に露出している場合には、台座１３から外側へ音波が透過しなくなるため、台座１３表面で反射する音波が強くなる。従って、液膜検出器１の表面が蒸気中に露出している場合の電圧波形を基準波として利用することは適切ではない。
【００３４】
一方、パルス送受信部Ｂ５１から、音速計測用圧電素子１２にパルス状の電圧を送信し、音速計測用圧電素子１２からパルス状の音波を発信させる。パルス送受信部Ｂ５１は、音速演算部５３に接続されている。パルス送受信部Ｂ５１は、音速計測用圧電素子１２が送信した音波が、台座１３の下側の面及び上側の面で音波が繰り返し反射された音波により得られるパルス状の電圧を音速演算部５３に伝える。音速演算部５３は、台座１３の寸法と、台座１３内で音波が反射されるのに要した時間から台座１３内の音速を算出し、基準波を取得した時点の台座１３内の音速を記憶部５２に保存する。
【００３５】
次に、液膜を実際に計測する場合には、パルス送受信部Ａ５０から、液膜計測用圧電素子１１にパルス状の電圧を送信し、液膜計測用圧電素子１１からパルス状の音波を発信させ、液膜３０表面からの音波の反射を含む信号を受信する。ほぼ同じ時刻において、パルス送受信部Ｂ５１から、音速計測用圧電素子１２にパルス状の電圧を送信し、台座１３内の音速算出に必要な信号を受信する。
【００３６】
音速補正部５４は、記憶部５２に保存されている基準波を取得した時の台座１３の音速と、液膜を計測している時の音速を比較する。液膜を計測している時の音速の方が、基準波を取得した時の台座１３の音速よりも遅い場合には、基準波を時間軸上の右方向に移動するように補正する。液膜を計測している時の音速の方が基準波を取得した時の台座１３の音速よりも速い場合には基準波を時間軸上の左方向に移動するように補正する。補正により移動させる量は、音速の変化から自動的に算出する。
【００３７】
厚さ演算部５５は、液膜３０表面からの音波の反射を含む波形から、音速補正部５４で補正された基準波を引き算し、それぞれの波形の相互相関関数を計算するなどにより、それぞれの波形の時間差を求め、液膜３０の厚さを算出する。厚さ演算部５５で算出された液膜の厚さは、出力部で表示されるほか、外部のパーソナルコンピュータなどに転送される。
【００３８】
なお、音速演算部５３、音速補正部５４に、台座１３の温度を計算する機能を持たせることにより、厚さ演算部５５において液膜３０の厚さを計算する際の、液膜３０の温度の近似値として、台座１３の温度を利用することができる。
【実施例２】
【００３９】
実施例２では、音速計測用圧電素子１２の取付けを容易とする液膜計測装置の例を説明する。
【００４０】
図７は、本発明の実施例２における圧電素子取付部の模式図である。台座１３に、液膜計測用圧電素子１１を取り付けた面と平行に、音速計測用圧電素子１２の幅と同程度の長さのスリット６０を設ける。音速計測用圧電素子１２は、スリット６０とほぼ正対するように、液膜計測用圧電素子１１を取り付けた面と同じ面に取り付ける。音速計測用圧電素子１２からパルス状の音波を、台座１３と液膜３０の境界に向けて送信した場合、ほぼすべての音波がスリット６０で反射される。音速計測用圧電素子１２を取り付けた面と、スリット６０までの距離を、あらかじめ計測しておくことで、液膜計測用圧電素子１１で液膜３０の厚さを計測している時の台座１３内部の音速を知ることができ、音速が変化することの影響を補正することができる。
【００４１】
上記の構成によれば、加工性が容易であり、液膜計測用圧電素子１１と音速計測用圧電素子１２とを同じ面に接合するので、接合作業の手順が簡略化される。
【実施例３】
【００４２】
実施例３では、台座１３の音速を知るために、温度を計測する例を説明する。
【００４３】
図８は、本発明の実施例３における圧電素子取付部の模式図である。液膜計測用圧電素子１１が送信する音波に影響を与えない程度の深さで、台座１３に熱電対６１を埋め込んでいる。熱電対６１は、台座１３の温度を計測する。この場合、台座１３の温度は、厚さの計測対象である液膜３０の温度とほぼ同等である。台座１３内部の音速と温度との関係は、同じ材料の試験片を用いてあらかじめ超音波パルスエコー法等により計測しておく。液膜計測用圧電素子１１を用いて液膜３０の厚さを計測している時の台座１３の温度を熱電対６１等の温度センサを用いて計測することで、台座１３内部の音速を知ることができ、音速が変化することの影響を補正することができる。
【実施例４】
【００４４】
実施例４では、台座１３の音速を知るために、台座１３の変形を計測する例を説明する。図９は、本発明の実施例４における圧電素子取付部の模式図である。台座１３は温度の変化に伴ってわずかに伸びたり縮んだりする。このような変形を計測するために、台座１３にひずみゲージ６２等のひずみセンサを取り付けておく。ひずみゲージ６２は、ゲージリード６３によって、外部に設置されるブリッジ回路（図示せず）に接続されており、必要に応じて台座１３の変形量を計測する。
【００４５】
ひずみゲージ６２により検出される変形量と台座１３内部の音速との関係を、同じ材料の試験片を用いてあらかじめ計測しておくことにより、液膜計測用圧電素子１１を用いて液膜３０の厚さを計測している時の、台座１３内部の音速が変化することの影響を補正することができる。
【実施例５】
【００４６】
実施例５では、台座１３の音速を知るために、台座１３の電気抵抗を計測する例を説明する。
【００４７】
図１０は、本発明の実施例５における圧電素子取付部の模式図である。台座１３の電気抵抗は、温度の変化に伴って変化する。この電気抵抗の変化を計測するために、抵抗計測用電極６４を台座１３に取り付ける。なお、抵抗計測用電極６４は、台座１３を挟むように、反対側の面にも取り付けられている。電気抵抗を精度よく計測するための、四端子抵抗測定法を利用できるように、抵抗計測用電極６４一つに対して、電流供給用リード６５、電圧計測用リード６６がそれぞれ接続される。二つの抵抗計測用電極６４の間に、電流供給用リード６５から一定の電流を供給し、電圧計測用リード６６を介して二つの抵抗計測用電極６４の間の電圧を計測する。供給した電流と、計測された電圧の関係から、台座１３の電気抵抗を知ることができる。
【００４８】
四端子抵抗測定法により計測される電気抵抗と台座１３内部の音速との関係を、同じ材料の試験片を用いてあらかじめ計測しておくこと等により、液膜計測用圧電素子１１を用いて液膜３０の厚さを計測している時の、台座１３内部の音速が変化することの影響を補正することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１      液膜検出器
２      演算装置
１０    ケーシング 
１１    液膜計測用圧電素子
１２    音速計測用圧電素子
１３    台座
１４    信号素線
２０    配管
３０    液膜
６０    スリット
６１    熱電対
６２    ひずみゲージ
６４    抵抗計測用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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