(57)【要約】【課題】利便性の高い流体測定装置、流体測定方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】流体測定装置は、供給部と、第１受発光部と、算出部と、を備える。前記供給部は、第１流体が流れる流路に、散乱物質を供給する。第１受発光部は、第１発光部及び第１受光部を備える。第１発光部は、光を照射する。第１受光部は、第１発光部から流路に向けて照射された第１照射光のうち、散乱物質により散乱された第１散乱光を受光する。算出部は、第１散乱光に基づいて、第１流体の第１流動状態を算出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる流路に散乱物質を供給する供給部と、
光を照射する第１発光部、及び、前記第１発光部から前記流路に向けて照射された第１照射光のうち、前記散乱物質により散乱された第１散乱光を受光する第１受光部を有する第１受発光部と、
前記第１散乱光に基づいて、前記第１流体の第１流動状態を算出する算出部と、を備える流体測定装置。
【請求項２】
前記散乱物質の屈折率は、前記第１流体の屈折率と異なる、請求項１に記載の流体測定装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記第１照射光の周波数からドップラーシフトにより周波数がシフトした前記第１散乱光に基づいて、第１の１次モーメントを算出し、前記第１の１次モーメントに基づいて前記第１流動状態を算出する、請求項１又は２に記載の流体測定装置。
【請求項４】
光を照射する第２発光部、及び、前記第２発光部から前記流路に向けて照射された第２照射光のうち、前記散乱物質により散乱された第２散乱光を受光する第２受光部を有する第２受発光部をさらに備える、請求項１〜３に記載の流体測定装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記第２照射光の周波数からドップラーシフトにより周波数がシフトした前記第２散乱光に基づいて、第２の１次モーメントを算出し、前記第２の１次モーメントに基づいて前記第１流動状態を算出する、請求項４に記載の流体測定装置。
【請求項６】
前記算出部は、
前記流路の断面積、
前記第１受発光部から前記第２受発光部までの距離、及び、
前記散乱物質が、前記第１受発光部を通過した第１通過時点から前記第２受発光部を通過した第２通過時点までの時間差、
に基づいて、前記第１流体の第２流動状態を算出する、請求項４〜５に記載の流体測定装置。
【請求項７】
前記第１通過時点は、前記第１散乱光の受光によって前記第１の１次モーメントが変化した時点であり、
前記第２通過時点は、前記第２散乱光の受光によって前記第２の１次モーメントが変化した時点である、請求項６に記載の流体測定装置。
【請求項８】
前記算出部は、
前記第２流動状態と、
前記第２流動状態と同時に算出した、前記第１の１次モーメント及び前記第２の１次モーメントの少なくとも一方と、
の対応関係を取得し、前記対応関係に基づいて、前記第１流動状態を算出する、請求項６または請求項７に記載の流体測定装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記第１散乱光及び前記第２散乱光のそれぞれに基づいて複数の前記第１流動状態を算出し、複数の前記第１流動状態に基づいて前記第１流動状態の統計量を算出する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の流体測定装置。
【請求項１０】
前記第１流動状態の統計量は、前記第１流動状態の平均値、分散値、標準誤差、及び標準偏差、の少なくとも１つである、請求項９に記載の流体測定装置。
【請求項１１】
前記散乱物質は、気体、液体、及び固体のうち少なくとも一つを含む非連続体である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流体測定装置。
【請求項１２】
前記散乱物質の断面積のうち、前記流路に沿う方向に対して直交する方向の断面積の最大値は、前記流路の断面積のうち、前記流路に沿う方向に対して直交する方向の断面積の最小値よりも小さい、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流体測定装置。
【請求項１３】
前記第１流体は、透光性を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の流体測定装置。
【請求項１４】
前記第１流動状態は、前記第１流体の流量又は流速である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体測定装置。
【請求項１５】
第１流体が流れる流路に散乱物質を供給するステップと、
光を照射するステップと、
前記流路に向けて照射された光のうち、前記散乱物質により散乱された散乱光を受光するステップと、
前記散乱光に基づいて、前記第１流体の第１流動状態を算出するステップと、
を含む、流体測定方法。
【請求項１６】
コンピュータに、
第１流体が流れる流路に散乱物質を供給するステップと、
光を照射するステップと、
前記流路に向けて照射された光のうち、前記散乱物質により散乱された散乱光を受光するステップと、
前記散乱光に基づいて、前記第１流体の第１流動状態を算出するステップと、
を実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体測定装置、流体測定方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、流路を流れる流体の速度又は流量などを求める流体測定装置が研究されている。例えば、特許文献１は、例えばチューブ又は生体等の内部を流れる流体の流量及び流速の少なくとも一方を求める流体評価装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
種々の条件下で流体の流動状態を測定することができれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【０００５】
本開示は、利便性の高い流体測定装置、流体測定方法、及びプログラムの提供関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る流体測定装置は、供給部と、第１受発光部と、算出部と、を備える。
前記供給部は、第１流体が流れる流路に、散乱物質を供給する。
前記第１受発光部は、第１発光部及び第１受光部を備える。
前記第１発光部は、光を照射する。
前記第１受光部は、前記第１発光部から前記流路に向けて照射された第１照射光のうち、前記散乱物質により散乱された第１散乱光を受光する。
前記算出部は、前記第１散乱光に基づいて、前記第１流体の第１流動状態を算出する。
【０００７】
一実施形態に係る流体測定方法は、次のステップ（１）乃至（４）を含む。
（１）第１流体の流路に、散乱物質を供給するステップ
（２）光を照射するステップ
（３）前記流路に向けて照射された光のうち、前記散乱物質により散乱された散乱光を受光するステップ
（４）前記散乱光に基づいて、前記第１流体の第１流動状態を算出するステップ
【０００８】
一実施形態に係るプログラムは、上述のステップ（１）乃至（４）をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一実施形態によれば、利便性の高い流体測定装置、流体測定方法、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る流体測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る流体測定における散乱光の検出を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係る流体測定を説明するフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る流体測定の原理を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る流体測定の原理を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る流体測定の原理を説明するための図である。
【図７】第２実施形態に係る流体測定における散乱光の検出を説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る流体測定における散乱光の検出を説明する図である。
【図９】第２実施形態に係る流体測定における散乱光の検出を説明する図である。
【図１０】第２実施形態に係る流体測定の原理を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態に係る流体測定の原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本開示に係る流体測定装置は、流体の流動状態を測定する。流体の流動状態とは、例えば流体の流速及び流量の少なくとも一方としてよい。本開示に係る流体測定装置が測定する流体は、典型的には、主として液体を含む物質としてよい。本開示に係る流体測定装置が測定する流体は、固体及び気体の少なくとも一方を部分的に含んでもよい。また、本開示に係る流体測定装置が測定する流体は、例えば透明な液体など、少なくとも一部が透光性を有してよい。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る流体測定装置の概略構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る流体測定装置１は、例えば、算出部１６と、第１受発光部６０Ａ（第１センサ部６０Ａ）と、供給部８０と、を含んで構成される。流体測定装置１において、第１センサ部６０Ａは、流路７０を流れる流体Ａに関する検出を行う。供給部８０は、流体Ａの一部を流路７０に供給する。供給部８０については、さらに後述する。そして、算出部１６は、第１センサ部６０Ａによって検出された結果に基づいて、流路７０を流れる流体Ａの流動状態を算出する。算出部１６及び供給部８０については、さらに後述する。
【００１３】
図１において、各機能部に供給される電力を供給する電源、及び当該電源から各機能部に電力が供給される構成などについては、図示を省略してある。また、後述するように、本実施形態に係る流体測定装置１は、図１に示すような各機能部を、適宜含めたり省略したりして構成してもよい。
【００１４】
図１に示すように、第１センサ部６０Ａは、流路７０を流れる流体Ａに向けて光を照射して、流体Ａの流動状態を算出できるように、流路７０に対して位置決めされる。第１センサ部６０Ａは、図１に示すように、第１発光部６２Ａと、第１受光部６４Ａとを備えている。すなわち、第１センサ部６０Ａは、レーザ光のような光の発光及び受光の少なくとも一方を行う受発光部として機能してよい。
【００１５】
第１発光部６２Ａは、例えば、任意の数のＬＤ（レーザダイオード：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）により構成される。第１発光部６２Ａは、図１に示すように、流路７０に向けて光を照射する。第１発光部６２Ａは、例えばレーザ光などの光を照射する。第１発光部６２Ａは、例えば、流体Ａに含まれる所定の液体又は固体等の成分を検出可能な波長のレーザ光を、測定光として照射してよい。
【００１６】
第１発光部６２Ａは、駆動部５０によって駆動される。駆動部５０は、任意のレーザ駆動回路などにより構成してよい。駆動部５０は、流体測定装置１に内蔵されてもよいし、流体測定装置１の外部に設けてもよい。また、駆動部５０は、第１センサ部６０Ａに内蔵されてもよいし、第１センサ部６０Ａの外部に設けてもよい。
【００１７】
第１受光部６４Ａは、例えば、任意の数のＰＤ（フォトダイオード：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）により構成される。第１受光部６４Ａは、図１に示すように、第１発光部６２Ａから照射された光の少なくとも一部を受光することができる。また、第１受光部６４Ａは、第１発光部６２Ａから流路７０に向けて照射された光のうち、流路７０の流体Ａにより散乱された光を受光することができる。すなわち、第１受光部６４Ａは、検出情報として、測定光の流体Ａによる散乱光を受光することができる。また、第１受光部６４Ａは、第１発光部６２Ａから流路７０に向けて照射された光のうち、流路７０によって界面反射された光を受光することができる。すなわち、第１受光部６４Ａは、検出情報として、測定光の流路７０による反射光を受光することができる。
【００１８】
第１受光部６４Ａによって受光された光の強度に関する信号は、スペクトル生成部１２に送信される。スペクトル生成部１２については後述する。第１受光部６４Ａによって受光された光の強度に関する信号をスペクトル生成部１２に送信して処理する際は、各種の増幅器及び／又はフィルタなどを用いてもよいが、これらは図示を省略してある。
【００１９】
流路７０を流れる流体Ａの少なくとも一部は透光性を有しており、例えば、血液、牛乳、インク、及びオイルのような、各種の液体とすることができる。また、流体Ａは有色のものに限定されず、例えば水のような無色透明な液体としてよい。流体Ａは、各種の液体に限定されず、固体及び気体の少なくとも一方を部分的に含んでいてもよく、第１発光部６２Ａから照射された光を光学的に散乱させる微粒子を含むものとしてもよい。光学的に散乱を生じさせる微粒子が、流体Ａに成分として含まれる場合であれば、流体Ａの媒体は、散乱光が十分に得られない流体であってもよい。
【００２０】
流体Ａが流れる流路７０は、各種の素材で構成されたチューブ状の部材としてよい。また、流路７０は、流体Ａの流動状態が適切に測定されるように、流体Ａが漏れ出したりしないように構成してよい。例えば、流路７０は、プラスチック、塩化ビニール、又はガラスなどで構成されたチューブとしてよい。また、流路７０は、例えば血管のような、人体又は動物等の体液などが流れる流路を構成する組織としてもよい。流路７０は、第１発光部６２Ａが照射する光の少なくとも一部を透過させる材料で構成してよい。
【００２１】
図１においては、流路７０を流れる流体Ａが粒子又は微粒子を含む様子を模式的に示してある。図１は、流体Ａに含まれる粒子又は微粒子が、流体Ａの流動とともに移動する様子も模式的に示している。
【００２２】
第１センサ部６０Ａにおいて、第１発光部６２Ａ及び／又は第１受光部６４Ａは、流路７０を流れる流体Ａの流動状態を適切に測定できるように、それぞれ流路７０に対して位置決めされる。具体的には、第１発光部６２Ａは、流路７０を流れる流体Ａにレーザ光のような光が適切に照射されるように、位置決めされる。また、第１受光部６４Ａは、第１発光部６２Ａから照射されたレーザ光のような光のうち、流路７０及び流体Ａの少なくとも一方によって散乱された光が適切に受光されるように、位置決めされる。
【００２３】
図１において、第１センサ部６０Ａは、第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａの双方を含んでいる。しかしながら、本実施形態に係る第１センサ部６０Ａは、図１に示すような構成に限定されない。例えば、第１センサ部６０Ａは、第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａの双方をワンパッケージにして含むものではなく、第１発光部６２Ａと第１受光部６４Ａとをそれぞれ別体として構成してもよい。
【００２４】
供給部８０は、流路７０に第２流体Ｆ２を供給する。流路７０において、流体Ａは、後述のように、第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２を含む。流路７０には、流動状態を算出する対象である第１流体Ｆ１が供給される。そして、供給部８０は、第１流体Ｆ１の流路７０に、第２流体Ｆ２を供給する。供給部８０による第２流体Ｆ２の供給については、さらに後述する。
【００２５】
流体測定装置１は、図１に示すように、算出部１６の他に、スペクトル生成部１２も含んで構成してもよい。また、図１に示すように、流体測定装置１は、記憶部２０と、通信部３０と、表示部４０と、駆動部５０との少なくともいずれかを、適宜含んで構成してもよい。
【００２６】
スペクトル生成部１２及び算出部１６のそれぞれは、種々の機能を実行するための制御及び処理能力を提供するために、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)のような、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。スペクトル生成部１２及び算出部１６は、まとめて１つのプロセッサで実現してもよいし、いくつかのプロセッサで実現してもよいし、それぞれ個別のプロセッサで実現してもよい。プロセッサは、単一の集積回路として実現されてよい。集積回路は、ＩＣ（Integrated Circuit）ともいう。プロセッサは、複数の通信可能に接続された集積回路及びディスクリート回路として実現されてよい。プロセッサは、他の種々の既知の技術に基づいて実現されてよい。本実施形態において、スペクトル生成部１２及び算出部１６は、例えばＣＰＵ及び当該ＣＰＵで実行されるプログラムとして構成してよい。
【００２７】
スペクトル生成部１２は、本実施形態に係る周波数スペクトルを生成する。スペクトル生成部１２による周波数スペクトルの生成については、さらに後述する。算出部１６は、周波数スペクトルに基づいて、流体Ａの流動状態を算出する。算出部１６による流体Ａの流動状態の算出については、さらに後述する。
【００２８】
記憶部２０は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されてよい。記憶部２０は、各種情報及び実行されるプログラム等を記憶する。記憶部２０は、算出部１６などのワークメモリとして機能してよい。本実施形態において、記憶部２０は、スペクトル生成部１２が生成した周波数スペクトルから流体Ａの流動状態を算出するために用いられる各種情報を記憶してよい。記憶部２０は、上述の各種情報を予め記憶しておいてもよいし、外部から通信などにより取得して記憶してもよい。また、記憶部２０は、各種のメモリカードなどとして、上述の各種情報を記憶してもよい。また、記憶部２０は、例えばスペクトル生成部１２及び／又は算出部１６などに含まれてもよい。
【００２９】
通信部３０は、無線通信をはじめとする各種の機能を実現することができる。通信部３０は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）等の種々の通信方式による通信を実現してよい。通信部３０は、例えばＩＴＵ−Ｔ(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)において通信方式が標準化されたモデムを含んでよい。通信部３０は、例えばアンテナを介して、例えば外部サーバ又はクラウドサーバのような外部機器と、ネットワークを介して無線通信してよい。本実施形態において、通信部３０は、例えば外部サーバ又はクラウドサーバなどの外部のデータベースから、上述の各種情報を受信してよい。また、このようにして通信部３０が受信した各種情報は、記憶部２０に記憶してもよい。
【００３０】
表示部４０は、流体Ａの流動状態の測定結果などを表示することで、流体Ａの流動状態などの情報をユーザに通知する。表示部４０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスとしてよい。表示部４０は、文字、図形、記号、又はグラフ等の画像を表示してよい。また、表示部４０は、操作用オブジェクト等の画像を表示してもよい。例えば、表示部４０は、流体測定装置１による流体Ａの流動状態の測定が完了したとき、その測定結果（例えば流体Ａの流速）などの情報を表示してよい。
【００３１】
また、表示部４０は、必ずしもユーザに視覚的効果を与えるものに限定されない。表示部４０は、流体Ａの流動状態をユーザに伝えることができれば、任意の構成を採用してよい。例えば、表示部４０は、流体Ａの流動状態を音声などで伝えるスピーカなどで代用してもよい。さらに、このようなスピーカを、表示部４０に併設してもよい。
【００３２】
図１において、記憶部２０、通信部３０、及び表示部４０は、それぞれ流体測定装置１に内蔵されてもよいし、流体測定装置１の外部に設けてもよい。また、例えば表示部４０は、第１センサ部６０Ａに内蔵されてもよいし、第１センサ部６０Ａの外部に設けてもよい。
【００３３】
次に、本実施形態に係る流体測定装置１における流体測定の原理について説明する。図２は、本実施形態に係る流体測定における散乱光の検出を説明する図であり、図１に示した第１センサ部６０Ａの第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａ、並びに流体Ａが流れる流路７０を、拡大して示している。
【００３４】
まず、本実施形態に係る流体測定装置１において流体測定を行う構成について説明する。
【００３５】
本実施形態において、流体測定装置１は、流路７０を流動可能な流体の流動状態を算出する。ここで、流体測定装置１によって流動状態が算出される流体を、適宜、第１流体Ｆ１（被験物質）と記す。第１流体Ｆ１は、任意の機構によって流路７０に供給されるようにしてよい。本実施形態において、第１流体Ｆ１は、透光性を有する透明な液体としてもよく、例えば血液などの各種の被験物質とすることもできる。
【００３６】
また、供給部８０は、第１流体Ｆ１とは別の流体を、流路７０に供給する。ここで、供給部８０が供給する流体を、適宜、第２流体Ｆ２（散乱物質）と記す。図２においては、流路７０を流動可能な流体Ａが、第１流体Ｆ１（被験物質）及び第２流体Ｆ２（散乱物質）を含むことを示している。
【００３７】
本実施形態において、第１受光部６４は、第１発光部６２から流路７０に向けて照射された光（第１照射光）のうち、第２流体Ｆ２（散乱物質Ｆ２）により散乱された光（第１散乱光）を受光する。ここで、第１散乱光は、例えば第２流体Ｆ２の表面、すなわち第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との界面、または、例えば第２流体Ｆ２と流路７０との界面で散乱された散乱光としてもよい。ここで、第２流体Ｆ２（散乱物質Ｆ２）の屈折率は、第１流体Ｆ１あるいは流路７０と、第２流体Ｆ２との界面において散乱を生じさせるために、第１流体Ｆ１の屈折率とは異なるようにしてよい。
【００３８】
供給部８０は、第２流体Ｆ２を流路７０に供給可能なものであれば、任意の機構を有してよい。典型的には、供給部８０は、例えば任意のタンクに貯蔵された第２流体Ｆ２を、各種のポンプなどにより送出する機構によって構成してよい。供給部８０は、例えば算出部１６などの制御により、第２流体Ｆ２の供給の開始及び停止、第２流体Ｆ２の供給量の制御などを制御可能としてもよい。
【００３９】
第２流体Ｆ２は、典型的には、気体及び液体の少なくとも一方を含んでもよい。一方、第２流体Ｆ２は、例えばスラリー液等の固体を含む流体としてもよい。したがって、第２流体Ｆ２は、気体、液体、及び固体のうち少なくとも一つを含む流体としてよい。ここで、第２流体Ｆ２は、流路７０に断続的に供給される非連続体の流体としてもよい。第２流体Ｆ２は、酸素及び窒素の少なくとも一方を含んでもよい。また、流体Ａが液体であるとき、第２流体Ｆ２は、第１流体Ｆ１と分離可能な液体でよく、例えば第１流体が水のときに、第２流体を油としてもよい。また、第２流体Ｆ２は、任意の形状のものを採用することができ、例えば図２に示すように粒状体としてもよい。
【００４０】
また、本実施形態において、第２流体Ｆ２の断面積は、任意に決定してもよい。典型的には、例えば流路７０の断面積よりも小さくしてもよい。ここで、流路７０の断面積は、流路７０を流体が流動する方向に垂直な面で切断した際の切断面の面積としてよく、図２において、流速Ｖの矢印に垂直な面で流路７０を切断した断面積としてよい。すなわち、本実施形態において、第２流体Ｆ２の直径は、流路７０の径よりも小さくしてよい。散乱物質Ｆ２の断面積のうち、流路７０に沿う方向に対して直交する方向の断面積の最大値は、流路７０の断面積のうち、流路７０に沿う方向に対して直交する方向の断面積の最小値よりも小さくてもよい。さらに、第２流体Ｆ２の断面積の最大値が小さければ小さいほど、すなわち第２流体Ｆ２の体積が小さければ小さいほど、流路７０に沿う方向に対して直交する方向の断面において、流路７０に存在する第２流体Ｆ２の個数を増やすことが出来る。これによれば、第１照射光を散乱させる第２流体Ｆ２の界面の総面積を増やすことが出来るため、第１受光部６４が受光する第１散乱光の受光量が増加する。すなわち、第２流体Ｆ２を供給して測定を行う有用性をさらに向上可能である。また、第２流体Ｆ２の大きさは、第２流体Ｆ２に照射された光が、透過光ではなく散乱光が優位になるか否かで決めてもよい。したがって、第２流体Ｆ２は、マイクロバブルのような微小な流体として供給してもよい。図２においては、流路７０内において全体的に第１流体Ｆ１が満たされており、粒状の第２流体Ｆ２が混入された様子を概略的に示してある。また、図２においては、粒状の第２流体Ｆ２は、説明の便宜のため、いくつかのみを示してある。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係る流体測定装置１は、散乱物質Ｆ２を供給することにより、第１流体Ｆ１が例えば水などの後方散乱が少ない透明な液体であっても、第１発光部６２Ａから照射された光は散乱物質Ｆ２によって散乱されるため、第１受光部６４Ａは十分な散乱光の強度を得ることができる。これにより、後方散乱が少ない被検物質を測定対象とした場合においても、第１流体Ｆ１の流動状態の算出が可能となる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る流体測定装置１における散乱光の検出を説明する。
【００４３】
図２において、流体Ａが速度Ｖで右方向に流動する様子を示している。流体Ａは、第１発光部６２Ａから照射された光を光学的に散乱する第２流体Ｆ２を含んでおり、第２流体Ｆ２は粒状体のものとして示してある。このように、流体Ａが第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２を含む場合、第１流体Ｆ１の流動に伴って、第２流体Ｆ２も流動し、流路７０において第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２（すなわち流体Ａ）は、速度Ｖで流動する。
【００４４】
図２に示すように、第１発光部６２Ａから流路７０に向けて照射される光（適宜「第１照射光」と記す）には、入射光Ｌｅ１及び入射光Ｌｅ２が含まれる。入射光Ｌｅ１及び入射光Ｌｅ２は、第１発光部６２Ａから照射される際、周波数ｆ０の光とする。図２においては、周波数ｆ０の入射光Ｌｅ１を、Ｌｅ１（ｆ０）と示し、周波数ｆ０の入射光Ｌｅ２を、Ｌｅ２（ｆ０）と示してある。
【００４５】
図２に示すように、入射光Ｌｅ１は、流路７０の表面において界面反射する。すなわち、入射光Ｌｅ１は、流体Ａにおいて散乱されず、流路７０の表面において散乱される。図２に示すように、入射光Ｌｅ１は、流路７０の表面において散乱されて、散乱光Ｌｒ１になる。散乱光Ｌｒ１は、入射光Ｌｅ１が静止している流路７０の表面によって散乱されたものである。この時、入射光Ｌｅ１の周波数ｆ０は変化しない。図２においては、周波数ｆ０が保たれた散乱光Ｌｒ１を、Ｌｒ１（ｆ０）と示してある。
【００４６】
図２に示すように、入射光Ｌｅ２は、流路７０の表面において界面反射せずに、流路７０の表面を透過する。すなわち、入射光Ｌｅ２は、流路７０の表面において散乱されずに、流体Ａにおいて散乱される。図２に示すように、入射光Ｌｅ２は、流体Ａにおいて散乱されて、散乱光Ｌｒ２（適宜「第１散乱光」と記す）になる。特に、散乱光Ｌｒ２は、図２に示すように、流速Ｖで流動している流体Ａに含まれる第２流体Ｆ２（散乱物質Ｆ２）によって散乱されている。散乱光Ｌｒ２は、流動している流体Ａに含まれる第２流体Ｆ２（散乱物質Ｆ２）の表面によって入射光Ｌｅ２が散乱されたものである。この時、第２流体Ｆ２によって散乱された散乱光Ｌｒ２は、流体Ａとともに動いている第２流体Ｆ２の移動速度に依存したドップラー効果による周波数シフト（ドップラーシフト）を受ける。このため、入射光Ｌｅ２の周波数ｆ０は僅かに変化する。図２においては、周波数ｆ０が周波数Δｆだけ変化した散乱光Ｌｒ２を、Ｌｒ２（ｆ０＋Δｆ）と示してある。
【００４７】
このように、本実施形態において、第１受光部６４Ａは、図２に示すように、上述した散乱光Ｌｒ１及び散乱光Ｌｒ２を受光してよい。特に、本実施形態において、第１受光部６４Ａは、第１発光部６２Ａから流路７０に向けて照射された第１照射光のうち、散乱物質Ｆ２により散乱された第１散乱光を受光する。そして、本実施形態に係る流体測定装置１は、散乱光Ｌｒ１及び散乱光Ｌｒ２を受光した第１受光部６４Ａからの出力に基づいて、第１流体Ｆ１の流動状態を測定（算出）してよい。このように、「散乱光に基づいて算出される第１流体Ｆ１の流動状態」を第１流動状態と記す。
【００４８】
次に、本実施形態に係る流体測定装置１における第１流動状態の算出について説明する。図３は、本実施形態に係る流体測定を説明するフローチャートである。
【００４９】
図３は、第１流動状態を算出する動作を示している。図３に示す動作を開始するに際し、第１流体Ｆ１は、予め流路７０に供給されるなどして、流路７０において流動可能な状態にあるものとする。
【００５０】
図３に示す動作が開始すると、まず、供給部８０は、流路７０に第２流体Ｆ２を供給する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、第２流体Ｆ２を流路７０に供給する際には、例えば算出部１６などが供給部８０を電子制御してもよいし、流体測定装置１のユーザが供給部８０を手動で動作させてもよい。
【００５１】
ステップＳ１において第２流体Ｆ２が流路７０に供給されると、スペクトル生成部１２は、第１受光部６４Ａからの出力に基づいて、ビート信号を取得する（ステップＳ２）。ビート信号は、静止している流路７０の表面からの散乱光Ｌｒ１と、動いている流体Ａに含まれる第２流体Ｆ２からの散乱光Ｌｒ２との干渉によって生じるうなり信号であり、第１受光部６４からの信号出力の強度を時間の関数として表したものである。
【００５２】
図４は、図３のステップＳ２において取得されるビート信号の一例を示す図である。図４において、縦軸は信号出力の強度を表し、横軸は時間を表している。図４に示す例では、第１受光部６４Ａからの信号出力が電圧値であり、単位は電圧（Ｖ）で示してある。なお、ビート信号は、信号出力の強度の時間変化を示すものであれば、電圧に限定されない。
【００５３】
ステップＳ２においてビート信号が取得されたら、スペクトル生成部１２は、取得したビート信号から、ある時間における信号出力の強度を周波数成分ごとに表した周波数スペクトル（以下、パワースペクトルと記す）を生成する（ステップＳ３）。スペクトル生成部１２は、例えば、ステップＳ２で取得したビート信号のある時間における信号出力に高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier transform）を行うことで、パワースペクトルを生成している。
【００５４】
図５は、図３のステップＳ３において生成されるパワースペクトルの例を示す図である。図５の縦軸は信号出力の強度Ｐ（ｆ）を表しており、単位は任意単位（arbitrary unit）である。また、横軸は周波数ｆを表しており、単位はヘルツ（Hz）である。
【００５５】
図５は、流体Ａの流速を変化させて取得したいくつかのビート信号から、パワースペクトルをそれぞれ生成し、それらをまとめて示している。図５に示す例では、流体Ａの流速が２ｍｍ／ｓ、４ｍｍ／ｓ、６ｍｍ／ｓ、８ｍｍ／ｓ、１０ｍｍ／ｓ、及び１４ｍｍ／ｓの場合におけるパワースペクトルを、まとめて示している。図５に示す通り、パワースペクトルの周波数分布は、流速の変化に伴って変化する。以下、パワースペクトルを示す場合は、適宜、「パワースペクトルＰ（ｆ）」とも記す。
【００５６】
算出部１６は、ステップＳ３において生成されたパワースペクトルＰ（ｆ）に対し、以下の式（１）に示すような周波数の重み付けを行う（ステップＳ４）。
【数１】
2019164012.tif 000003
【００５７】
ステップＳ４において周波数の重み付けが行われたら、算出部１６は、上記式（１）を適当な周波数範囲で積分することにより、以下の式（２）に示すような１次モーメントを算出する（ステップＳ５）。
【数２】
2019164012.tif 000004
【００５８】
ステップＳ５において１次モーメントが算出されたら、算出部１６は、以下の式（３）に示すように、上記式（２）のようにして得られた１次モーメントに、比例定数Ｋを乗じて、受光信号の全パワー（Ｉの２乗）すなわち信号の直流成分（ＤＣ成分）で規格化する（ステップＳ６）。これにより、信号出力の直流成分を低減することができる。
【数３】
2019164012.tif 000005
【００５９】
なお、ステップＳ６においては、実際には、流体Ａに含まれる第２流体Ｆ２の第１流動状態が算出される。ここで、第２流体Ｆ２が含まれる流体Ａには、第１流体Ｆ１も含まれる。したがって、第２流体Ｆ２の第１流動状態を算出することで、第１流体Ｆ１の第１流動状態を算出したことと同視することができる。
【００６０】
図６は、上述のようにして算出された１次モーメントに基づいて得られる第１流体Ｆ１の流量の例を示す図である。なお、上述の通り、パワースペクトルＰ（ｆ）はビート信号のある時間ごとに生成することができ、それぞれ１次モーメントを算出することができる。算出部１６は、さらに、算出した１次モーメントに基づいて第１流体Ｆ１の流動状態の算出を行うことができる。図６は、ある時間ごとのパワースペクトルＰ（ｆ）から算出した第１流体Ｆ１の流量を、それぞれを算出した時間ごとにプロットした図である。図６は、一例として、第１流体Ｆ１を血液としたときの流量、すなわち血流量の時間変化を示している。図６の縦軸は血液の流量（血流量）を表し、横軸は時間を表している。図６において、縦軸に示す血流量の単位は任意単位（arbitrary unit）である。
【００６１】
図６においては、例として、血液の流量（血流量）の時間変化を示したが、本実施形態に係る流体測定装置１において、流路７０の断面積などの情報に基づいて、流体Ａ（第１流体Ｆ１）の流速などのような情報も算出することができる。以上のように、本実施形態に係る流体測定装置１において、ビート信号から生成されるパワースペクトルＰ（ｆ）から、流体の流量などを算出することができる。
【００６２】
上述の通り、１次モーメントに基づいて第１流動状態を算出する場合は、例えば、既知の１次モーメントと算出した１次モーメントとの対応関係に基づいて第１流動状態の算出を行ってよい。すなわち、例えば、設定された流量で所定の流体を正確に流動させることができるポンプなどによって、予め把握された流量の所定の流体を流動させた際の１次モーメントを取得しておく。そして、上述のようにして算出した１次モーメントを、既知の１次モーメントが取得されたときの流体の流量とすることにより、流体の流量を算出することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、種々の条件下における流体の流動状態（例えば流速又は流量など）を適切かつ精度よく測定することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、流体測定装置１に係る第２実施形態として、流体測定装置１が複数のセンサ部６０を備える例について説明する。
【００６５】
図７は、本実施形態に係る流体測定装置１の概略構成の一例を示すブロック図である。図７において、図１又は図２と同様になる説明は、適宜、簡略化又は省略する。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態に係る流体測定装置１は、図１及び図２において説明した第１センサ部６０Ａと同様の構成とすることができるセンサ部を、もう１つ備える。第１センサ部６０Ａは、上述のように、第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａを備えるため、受発光部として機能してよい。図７に示すように、第２センサ部６０Ｂも、第２発光部６２Ｂ及び第２受光部６４Ｂを備えるため、受発光部として機能してよい。第２発光部６２Ｂ及び第２受光部６４Ｂは、それぞれ第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａと同様の構成とすることができる。しかしながら、第２発光部６２Ｂ及び第２受光部６４Ｂは、それぞれ第１発光部６２Ａ及び第１受光部６４Ａと同様の構成に限定されず、異なる構成の発光部及び／又は受光部としてもよい。図７に示す例では、第２発光部６０Ｂは、第１発光部６２Ａと同様に、光を照射する。また、第２受光部６４Ｂは、第２発光部６０Ｂから流路７０に向けて照射された光（第２照射光）のうち、散乱物質Ｆ２により散乱された光（第２散乱光）を受光する。
【００６７】
図７に示すように、本実施形態に係る流体測定装置１は、流路７０の上流側に第１センサ部６０Ａを備え、流路７０の下流側に第２センサ部６０Ｂを備える。第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂは、流路７０において、距離Ｄだけ離して設置してある。このような構成において、第１流体Ｆ１の流路７０に第２流体Ｆ２を供給することにより、第２流体Ｆ２により散乱された散乱光に基づいて、第１流体Ｆ１の流動状態を算出するのは、図１乃至図３に示した例と同様である。すなわち、図７に示す構成においても、図２において説明した原理、および図３に示したフローチャートに従って、第１流動状態を算出することができる。
【００６８】
このように、本実施形態において、流体測定装置１は、第２発光部６２Ｂ及び第２受光部６４Ｂをそれぞれ有する第２受発光部（第２センサ部６０Ｂ）をさらに備えてもよい。そして、第１受発光部（第１センサ部６０Ａ）及び第２受発光部（第２センサ部６０Ｂ）は、それぞれ、第１流動状態を算出することができる。
【００６９】
本実施形態において、算出部１６は、（第１センサ部６０Ａから照射される）第１照射光の周波数がドップラーシフトした第１散乱光に基づいて、第１の１次モーメントを算出してもよい。ここで、第１の１次モーメントとは、（第１センサ部６０Ａが受光する）第１の散乱光に基づいて算出される１次モーメントとしてよい。この場合、算出部１６は、算出された第１の１次モーメントに基づいて、第１流動状態を算出してもよい。また、本実施形態において、算出部１６は、ドップラーシフトにより周波数が（第２センサ部６０Ｂから照射される）第２照射光の周波数からシフトした第２散乱光に基づいて、第２の１次モーメントを算出してもよい。ここで、第２の１次モーメントとは、（第２センサ部６０Ｂが受光する）第２の散乱光に基づいて算出される１次モーメントとしてよい。この場合、算出部１６は、算出された第２の１次モーメントに基づいて、さらに第１流動状態を算出してもよい。
【００７０】
上述の例においては、第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂのように受発光部を複数備えることで、第１流体Ｆ１の第１流動状態を、複数算出することができる。したがって、本実施形態において、流体測定装置１は、後述するように複数の第１流動状態に基づく統計処理などにより、それぞれ対比することができる。これにより、本実施形態に係る流体測定装置１は、第１流体Ｆ１の第１流動状態を算出する精度を向上させることができる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【００７１】
また、第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂのように受発光部を複数備えることにより、算出される１次モーメントと第１流動状態との対応付けを、上述したように既知の１次モーメントを用いることなく、行うことが可能になる。以下、本実施形態に係る複数のセンサ部を備える流体測定装置１によって算出される１次モーメントと第１流動状態との対応付けについて説明する。
【００７２】
図８及び図９は、第１流体Ｆ１が流れている流路７０において、供給部８０が第２流体Ｆ２を供給する様子を示す図である。
【００７３】
図８は、第１流体Ｆ１が流れている流路７０において、供給部８０が第２流体Ｆ２の供給を開始した後、時刻Ｔ１において、第２流体Ｆ２が第１センサ部６０Ａの検出位置に到達した様子を示している。この場合、図８に示すように、第１センサ部６０Ａ（の第１受光部６４Ａ）は、第１発光部６２Ａから流路７０に向けて照射された第１照射光のうち、散乱物質Ｆ２により散乱された第１散乱光を受光している。一方、図８に示すように、時刻Ｔ１において、第２流体Ｆ２は第２センサ部６０Ｂの検出位置に到達していない。このため、図８に示すように、第２センサ部６０Ｂ（の第２受光部６４Ｂ）は、第２発光部６２Ｂから流路７０に向けて照射された第２照射光のうち、散乱物質Ｆ２により散乱された第２散乱光を受光していない。
【００７４】
図９は、図８に示した時刻Ｔ１の後時間ΔＴが経過した時刻Ｔ１＋ΔＴにおいて、第２流体Ｆ２が第２センサ部６０Ｂの検出位置に到達した様子を示している。この場合、図９に示すように、第２センサ部６０Ｂ（の第２受光部６４Ｂ）も、第２発光部６２Ｂから流路７０に向けて照射された第２照射光のうち、散乱物質Ｆ２により散乱された第２散乱光を受光している。
【００７５】
図１０は、図８及び図９に示したような状況を経て、第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂそれぞれによる検出に基づいて算出された１次モーメントの時間変化をまとめて示す図である。上述のように、第１センサ部６０Ａ（の第１受光部６４Ａ）が受光する第１散乱光に基づいて、第１の１次モーメントが算出される。また、第２センサ部６０Ｂ（の第２受光部６４Ｂ）が受光する第２散乱光に基づいて、第２の１次モーメントが算出される。したがって、図１０は、第１の１次モーメントの時間変化と、第２の１次モーメントの時間変化とを示している。
【００７６】
図１０に示すように、時刻Ｔ１において、第１センサ部６０Ａによる検出に基づく第１の１次モーメントは急峻に増大を開始する。これは、図８に示すように、時刻Ｔ１において、第１センサ部６０Ａが散乱物質Ｆ２により散乱された第１散乱光の受光を開始したことに基づく。一方、図１０に示すように、時刻Ｔ１において、第２センサ部６０Ｂによる検出に基づく第２の１次モーメントは増大していない。これは、図８に示すように、時刻Ｔ１において、第２センサ部６０Ｂは散乱物質Ｆ２により散乱された第２散乱光を受光していないことに基づく。
【００７７】
次に、図１０に示すように、時刻Ｔ１＋ΔＴにおいて、第２センサ部６０Ｂによる検出に基づく第２の１次モーメントも急峻に増大を開始する。これは、図９に示すように、時刻Ｔ１＋ΔＴにおいて、第２センサ部６０Ｂも散乱物質Ｆ２により散乱された第２散乱光を受光したことに基づく。また、図１０に示すように、時刻Ｔ１＋ΔＴにおいて、第１センサ部６０Ａによる検出に基づく第１の１次モーメントは増大したままである。これは、図９に示すように、時刻Ｔ１＋ΔＴにおいて、第１センサ部６０Ａは散乱物質Ｆ２により散乱された第１散乱光の受光を維持していることに基づく。
【００７８】
図１０に示す結果から、第１センサ６０Ａによる第１散乱光の検出開始から、第２センサ６０Ｂによる第２散乱光の検出開始までの時間を求めることができる。図１０に示す例においては、第１センサ６０Ａによる第１散乱光の検出開始時刻Ｔ１から第２センサ６０Ｂによる第２散乱光の検出開始時刻Ｔ１＋ΔＴまでの時間は、ΔＴとなる。以下、第１センサ６０Ａによる第１散乱光の検出開始時刻Ｔ１を、適宜、「第１時点」と記す。同様に、第２センサ６０Ｂによる第２散乱光の検出開始時刻Ｔ１＋ΔＴを、適宜、「第２時点」と記す。本実施形態において、第１時点は、第１センサ部６０Ａ（の第１受光部６４Ａ）が第１散乱光を受光することによって第１の１次モーメントが変化した時点としてもよい。同様に、本実施形態において、第２時点は、第２センサ部６０Ｂ（の第２受光部６４Ｂ）が第２散乱光を受光することによって第２の１次モーメントが変化した時点としてもよい。
【００７９】
一方、図８及び図９に示す状況から、第１時点と第２時点との間に移動する流体の単位時間当たりの体積、すなわち流量を求めることができる。流路７０において、流体が流れる方向に垂直な流路の断面の面積（以下、単に「流路７０の断面積」と記す）をＳとする。また、第１時点と第２時点との間に移動する第２流体Ｆ２が移動した距離Ｄとする。以上から、第２流体Ｆ２の流量は、Ｓ×Ｄ／ΔＴと表すことができる。ここで、第２流体Ｆ２と伴って流動する第１流体Ｆ１の第１流体Ｆ１の流量も、同様にＳ×Ｄ／ΔＴと表すことができる。なお、流路７０の断面積Ｓを含めずに、Ｄ／ΔＴとすることで、流速を求めることができる。このように、「面積、距離、時間に基づいて算出する第１流体Ｆ１の流動状態」を「第２流動状態」と記す。
【００８０】
すなわち、本実施形態において、算出部１６は、以下の（１）〜（３）に基づいて、第２流動状態を算出してもよい。
（１）流路７０の断面積Ｓ
（２）第１受発光部６０Ａから第２受発光部６０Ｂまでの距離Ｄ
（３）散乱物質Ｆ２が、第１受発光部６０Ａを通過する第１時点から第２受発光部６０Ｂを通過する第２時点までの時間ΔＴ
【００８１】
本実施形態において算出される１次モーメントは任意単位の量であるため、算出された１次モーメントのみから第１流体Ｆ１の流速又は流量などを直接求めることはできない。したがって、１つの受発光部のみで流動状態の算出を行う態様においては、第１実施形態において例示したように、予め既知の１次モーメントを用意する必要がある。一方で、本実施形態において、上述のようにして第２流動状態を算出して、当該第２流動状態が算出された際の１次モーメントと第２流動状態との対応付けを行ってもよい。これによれば、本実施形態に係る流体測定装置１は、第２流動状態と対応付けた１次モーメントに基づいて第１流動状態を算出することにより、第２流動状態を第１流動状態として求めることができる。よって、予め既知の１次モーメントを用意することなく、流動状態の算出を行うことができる。また、上述のように１次モーメントと流動状態の対応付けを行った以降は、各受発光部で取得したそれぞれの１次モーメントに基づいて第１流動状態の算出を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態において、算出部１６は、第２流動状態と、第１の１次モーメント及び第２の１次モーメントの少なくとも一方と、の対応関係を取得し、このような対応関係に基づいて、第１流動状態を算出してもよい。ここで、第１の１次モーメント及び第２の１次モーメントの少なくとも一方は、第２流動状態と同時に算出したものとしてよい。
【００８３】
本実施形態に係る流体測定装置１によれば、散乱光が十分に得られる流体を測定する際において、第２流体を流すことなく好適な１次モーメントが得られる。そのため、上述のとおり第２流動状態の検出による１次モーメントの変化に基づいて１次モーメントとの対応付けを行った以降においては、必ずしも第２流体を用いることを要しない。すなわち、第２流体を供給していない状態の１次モーメントによって流動状態の算出が可能となる。一方、散乱光が十分に得られない透明な流体を測定する際には、第２流体を供給することで、十分な散乱光を得ることができるため、第２流体を供給し続けることによって流動状態の算出を行うことができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体の測定精度を向上させることも期待できる。例えば、流体の種類が異なれば、当該流体の流量が同じであっても、得られる１次モーメントの値は異なることがある。また、流路７０の状態など、流体が測定される環境は同じでないことも想定される。このような場合であっても、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、測定する流体の種類、および流体を測定する環境に合わせて１次モーメントを対応付けることができる。このため、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体の測定条件ごとに新たに１次モーメントと第２流動状態との対応関係を取得することができるため、流動状態の測定を行うごとに対応関係を最適化することができる。したがって、予め用意した既知の１次モーメントに基づく測定よりも好適な測定を実現可能であり、流体測定装置１の測定精度を向上可能である。
【００８５】
さらに、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂのような複数のセンサ部の検出感度が同じでない状況にも対応することができる。
【００８６】
図１１は、第１センサ部６０Ａと第２センサ部６０Ｂとの検出感度が異なる場合に１次モーメントをそれぞれ算出した例を示す図である。図１１に示す例においては、第２センサ部６０Ｂの検出感度は、第１センサ部６０Ａの検出感度よりも低い。したがって、図１１に示す１次モーメントは、例えば図８及び図９に示すような同一の測定環境における第２流体Ｆ２の散乱光の検出に基づく１次モーメントであっても、それぞれ大きさが異なっている。本実施形態に係る流体測定装置１によれば、このような状況であっても、１次モーメントの増大が開始する時点をそれぞれ検出できれば、上述の通り第２流動状態の算出が可能である。図１１に示す例においては、第１センサ部６０Ａと第２センサ部６０Ｂとの検出感度は異なるが、それぞれの１次モーメントの増大が開始する時点（それぞれ時刻Ｔ１と時刻Ｔ１＋ΔＴ）は検出できている。したがって、第２流動状態を算出し、センサごとに第２流動状態と１次モーメントの対応付けを行うことにより、センサの感度の違いを考慮することなく、流動状態の算出が可能である。すなわち、流体測定装置１を較正することが可能であり、本実施形態に係る流体測定装置１の測定精度を向上可能である。
【００８７】
また、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、１次モーメントとの対応付けを行った後は、例えば第１センサ部６０Ａ及び第２センサ部６０Ｂのような複数のセンサ部それぞれの検出結果から、それぞれ流動状態を測定することができる。したがって、算出部１６は、（第１受光部６４Ａが受光する）第１散乱光及び（第２受光部６４Ｂが受光する）第２散乱光のそれぞれに基づいて、複数の第１流動状態を算出してもよい。この場合、算出部１６は、算出された第１流動状態に基づいて、第１流動状態の統計量を算出してもよい。ここで、第１流動状態の統計量は、第１流動状態の平均値、分散値、標準誤差、及び標準偏差、の少なくとも１つとしてもよい。これによれば、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、例えば測定環境又は流路７０を構成する材料の質などに起因する測定誤差に対して、測定結果の精度（どの程度正確か、どの程度ばらつきがあるか）を示すこともできる。また、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、測定結果の精度に基づいて、装置の設定及び／又は装置の設置箇所を微調整することもできる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、測定の有用性を向上することもできる。
【００８８】
このように、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、第１流体Ｆ１の流動状態の算出に基づいて、多様な測定結果を得ることができる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【００８９】
また、本実施形態において、供給部８０が第２流体Ｆ２を流路７０に供給する態様は、種々変更してもよい。例えば、供給部８０は、第２流体Ｆ２を流路７０に一旦供給開始したら、そのまま第２流体Ｆ２を供給し続けてもよい。また、例えば、供給部８０は、第２流体Ｆ２が流路７０に供給されている状態において、第２流体Ｆ２の供給を一旦停止したら、そのまま第２流体Ｆ２の供給を停止し続けてもよい。
【００９０】
さらに、供給部８０は、これらの動作を所定の回数繰り返してもよい。つまり、供給部８０は、第２流体Ｆ２を流路７０に供給するに際し、供給状態と供給停止状態とを、切り替えてもよい。第２流体Ｆ２の供給停止状態から供給状態に切り替えると、第２流体Ｆ２は、流路７０の上流側のセンサ部６０Ａにおいて検出されてから、次いで流路７０の下流側のセンサ部６０Ｂにおいて検出される。また、第２流体Ｆ２の供給状態から供給停止状態に切り替えると、第２流体Ｆ２は、流路７０の上流側のセンサ部６０Ａにおいて検出されなくなってから、次いで流路７０の下流側のセンサ部６０Ｂにおいて検出されなくなる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、センサ部６０Ａ及びセンサ部６０Ｂのような各センサ部６０において、当該各センサ部６０の位置を第２流体Ｆ２が通過したことを判定することができる。
【００９１】
上述のように、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、上述したドップラーシフトに基づく方法によって算出した流動状態と、ドップラーシフトに基づく方法とは異なる方法によって算出した流動状態とを対比することができる。すなわち、異なる原理に基づく流動状態の算出が可能である。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、単に複数のセンサ部６０を設け同じ原理に基づいて算出した流動状態を比較して測定精度を向上させる場合以上の効果が期待できる。
【００９２】
このように、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、各種の情報に基づいて第１流体Ｆ１の流動状態を算出することができるため、第１流体Ｆ１の流動状態を良好に算出することができる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【００９３】
以上、第１実施形態および第２実施形態を用いて説明したように、本開示に係る流体測定装置１によれば、例えば水のような無色透明な流体でも、また散乱物質を含まない流体でも、流動状態（例えば流速又は流量など）を適切かつ精度よく測定することができる。したがって、本実施形態に係る流体測定装置１によれば、流体測定装置の利便性を高めることができる。
【００９４】
また、本開示に係る流体測定装置１は、センサが流体にも流路にも接触せずに測定可能な構成を容易に実現することができる。したがって、例えば高温条件下にある流体の流動状態の測定において、流路が高温になるような場合であっても、流体測定装置のセンサ部のような各機能部の耐熱化処理などの保護処理を要しない。その他、衛生上等の観点から非接触であることが望まれる医療用途に用いる場合においても、流量の測定が可能となる。このため、本開示に係る流体測定装置１によれば、流体の流動状態の測定に関して有用性を向上可能である。
【００９５】
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部は、含まれる機能などが論理的に矛盾しないように、適宜配置の変更が可能である。複数の機能部等は、１つに組み合わせられたり、分割されたりしてよい。上述した本開示に係る各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施され得る。
【００９６】
また、上述の実施形態は、流体測定装置１としての実施に限定されない。例えば、上述の実施形態は、流体測定装置１において実行されるような流体測定方法、及び流体測定装置１のような装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムとして実施してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  流体測定装置
１２  スペクトル生成部
１６  算出部
２０  記憶部
３０  通信部
４０  表示部
５０  駆動部
６０Ａ  第１センサ部（第１受発光部）
６０Ｂ  第２センサ部（第２受発光部）
６２Ａ  第１発光部
６２Ｂ  第２発光部
６４Ａ  第１受光部
６４Ｂ  第２受光部
７０  流路
８０  供給部
【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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【図１１】
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