(57)【要約】【課題】アンテナの温度変化や被測定物質からの圧力変動による影響を低減することにより、安定した物質量を測定できる電磁波物理量測定装置を得る。【解決手段】電磁波により、配管内を流れる液体内の対象物理量を測定する電磁波物理量測定装置において、アンテナの温度特性をあらかじめ測定・記録し物理量測定時にアンテナの温度から被測定物質中を伝搬する電磁波の伝搬時間または位相変化または信号レベル変化を補正する、またはアンテナの温度を安定させることにより、アンテナの温度変化による測定値への影響を低減させる、または被測定物質からの圧力変動を測定し補正することにより、アンテナへの機械的圧力変動による影響を低減させて、高精度かつ安定性の高い電磁波物理量測定装置を得る。【選択図】図１
2008111814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器において、前記測定対象を含む被測定物質をはさむ形で送信側アンテナ及び受信側アンテナを対向配置し、前記送信側アンテナから電磁波を前記測定対象を含む前記被測定物質内へ入射し、前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、さらに前記送信側アンテナから電磁波が前記測定対象を含まない被測定物質内に入射し、伝播して前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、前記電磁波の各伝播時間または各位相遅れの差を演算して、前記被測定物質中の前記測定対象の物理量を測定する電磁波物理量測定装置において、
前記送信側アンテナ及び前記受信側アンテナの少なくとも一方に取り付けられ、アンテナの温度を測定する温度センサと、
少なくとも測定装置を使用する温度を含む範囲で前記アンテナの温度変化による伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化をあらかじめ記録した記録手段と、
前記温度センサからの温度測定値に応じて測定した伝播時間または位相遅れ、または信号レベルを補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする電磁波物理量測定装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記アンテナに取り付けた温度センサの温度測定値に応じて前記送信側アンテナからの送信出力又は前記受信側アンテナからの受信信号の増幅率を調整する増幅率調整を備えたことを特徴とする電磁波物理量測定装置。
【請求項３】
測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器において、前記測定対象を含む被測定物質をはさむ形で送信側アンテナ及び受信側アンテナを対向させると共に、前記各アンテナが前記被測定物質に直接接触するように配置し、前記送信側アンテナから電磁波を前記測定対象を含む前記被測定物質内へ入射し、前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、さらに前記送信側アンテナから電磁波が前記測定対象を含まない被測定物質内に入射し、伝播して前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、前記電磁波の各伝播時間または各位相遅れの差を演算して、前記被測定物質中の前記測定対象の物理量を測定する電磁波物理量測定装置において、
前記測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器に設けられ、前記被測定物質の温度を測定する被測定物質温度センサと、
前記被測定物質温度センサの測定温度変化による伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化をあらかじめ記録した記録手段と、
前記被測定物質温度センサからの温度測定値に応じて測定した伝播時間または位相遅れ、または信号レベルを補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする電磁波物理量測定装置。
【請求項４】
前記送信側アンテナ及び前記受信側アンテナの少なくとも一方を、熱伝導率の高い材質で保護した構造とすることを特徴とする請求項３記載の電磁物理量測定装置。
【請求項５】
前記送信側アンテナ及び前記受信側アンテナの少なくとも一方を、熱伝導率の高い材質で保護した部分に空間又はギャップを設けたことを特徴とする請求項４記載の電磁波物理量測定装置。
【請求項６】
前記被測定物質の圧力を測定する圧力センサと、
あらかじめ前記送信側アンテナまたは前記受信側アンテナの圧力変化によるマイクロ波信号の伝播時間または位相遅れの変化、または信号レベル変化を記録した記録手段と、
前記測定対象の圧力変化からマイクロ波信号の伝播時間または位相遅れの変化、または信号レベル変化を補正する補正手段と、
を持つことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか一つに記載の電磁波物理量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波の伝搬時間または位相遅れの差を測定することによって、被測定対象である例えば汚泥やパルプ、建材材料、食品等の種々の懸濁物質や溶解性物質を含む測定対象の濃度等の物理量を測定する電磁波物理量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定物質の物理量測定を行なう装置として、測定対象を含む被測定物質内に電磁波を送信し、前記測定対象を含む前記被測定物質中を透過した電磁波を受信し、送信波及び受信波から得られる情報を測定対象物の濃度に変換する方法が知られている(特許文献１、３参照)。
【０００３】
従来の方式による電磁波のうちマイクロ波を用いた濃度測定装置を図８(特許文献２参照)に示す。被測定物質１は配管２内にあり、被測定物質１の温度を測定するための温度センサ１１と、前記配管２内に存在する被測定物質１を挟んで対向する2箇所に一対の電磁波透過窓３及び４、そして送信側アンテナ７と受信側アンテナ８が取り付けられている。濃度演算装置５は、電磁波を発信、処理する変換手段１０及び各測定データから濃度を演算する濃度演算装置１３から構成される。また、変換手段１０により電磁波を発生し、送信用同軸ケーブル６へ電磁波を送信する。その送信用同軸ケーブル６を通り送信側アンテナ７より被測定物質１の中へ放射される。放射された電磁波は電磁波透過窓３を通り、被測定物質１の中を透過する。被測定物質１を通過する電磁波は被測定物質１の物性の違いによりその伝搬時間または信号レベルが変化する。そして電磁波透過窓４を通過し受信アンテナ８により受信され、受信用同軸ケーブル９を通り変換手段１０に伝達される。
【０００４】
変換手段１０は送信波及び受信波から、マイクロ波が被測定物質１中を伝搬した時間を算出し、その情報を濃度演算手段１３へ送信する。また、温度センサ１１により被測定物質１の温度が測定され、その信号は信号ケーブル１２を伝達し濃度演算手段１３へ送信される。濃度演算手段１３では、変換手段１０からのマイクロ波の伝搬時間または信号レベルを温度センサ１１からの温度情報により補正を実施した後、被測定物質１に含まれる測定対象物の濃度に変換する。変換方法としては測定対象物による電磁波の減衰を利用して算出する方法と、電磁波の伝搬速度変化を利用して算出する方法がある。両方の方法ともに図８に示すような被測定物質を通過してきた電磁波の減衰または伝搬速度変化が、被測定物質の変化と比例する関係を利用して濃度を算出している。また、これ以外に被測定物質へ放射した電磁波の反射波におけるその減衰または伝搬速度の変化を利用した、同一のアンテナで送信及び受信を行う測定方式も実用化されている。
【特許文献１】特開平４−２３８２４６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８４２２３
【特許文献３】特開平１０−３３２６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決すべき技術的課題は、次のとおりである。被測定対象内へ電磁波を入射する送信側アンテナ７または被測定対象内から電磁波を受信する受信側アンテナ８またはその両方において、対象となるアンテナ７、８自身またはアンテナ７、８を含む周辺の温度変化により、電磁波の伝播時間または位相遅れや、信号レベルが変化することがわかっている。
【０００６】
ここで、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８のそれぞれの温度が変化する原因として、被測定物質１の温度や、配管２または容器の温度、電磁波物理量測定装置が発生する熱、電磁波物理量測定装置を包む周囲環境の温度が変化することが挙げられる。
【０００７】
しかし、配管２または容器自身は熱伝達媒体でありそれ自身が熱源ではなく、電磁波物理量測定装置が発生する熱は一定と考えることができるため、熱変化の主要因としては、被測定物質１の温度と電磁波物理量測定装置を包む周囲環境の温度と考える。
【０００８】
通常の濃度測定では、アンテナ７、８自身及びその周辺の温度状況は被測定物質１の温度が支配的であり、被測定物質１の温度によりその中を電磁波が伝播時間または位相遅れを補正するだけで正確に測定できていた。
【０００９】
とろろが近年、種々のニーズにより多品種少量生産が増え、被測定物質が少量の場合での測定要求が多くなってきている。これに対応し、配管の直径を小さくすることや、容積の小さい容器での測定装置が開発されているが、これにともなって被測定物質中を伝播する電磁波の伝播時間または位相遅れが小さくなっている。これにより、従来は誤差として影響を無視してきたアンテナ自身またはアンテナを含む周辺の温度変化による電磁波の伝播時間または位相遅れが、被測定物質を伝播する電磁波の伝播時間または位相遅れに対して相対的に大きくなっている。
【００１０】
したがって、従来と同程度または従来より高い測定精度を実現するためには、このアンテナ自身またはアンテナを含む周辺の温度変化による電磁波の伝播時間または位相遅れを低減することが必要になっている。
【００１１】
そこで本発明は、アンテナの温度特性をあらかじめ測定・記録し物理量測定時にアンテナの温度から電磁波の伝搬時間または位相変動または、信号レベル変動から補正する、またはアンテナの温度を安定させることにより、アンテナの温度変化による測定値への影響を低減させ、高精度かつ安定性の高い電磁波物理量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器において、前記測定対象を含む被測定物質をはさむ形で送信側アンテナ及び受信側アンテナを対向配置し、前記送信側アンテナから電磁波を前記測定対象を含む前記被測定物質内へ入射し、前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、さらに前記送信側アンテナから電磁波が前記測定対象を含まない被測定物質内に入射し、伝播して前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、前記電磁波の各伝播時間または各位相遅れの差を演算して、前記被測定物質中の前記測定対象の物理量を測定する電磁波物理量測定装置において、
前記送信側アンテナ及び前記受信側アンテナの少なくとも一方に取り付けられ、アンテナの温度を測定する温度センサと、少なくとも測定装置を使用する温度を含む範囲で前記アンテナの温度変化による伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化をあらかじめ記録した記録手段と、前記温度センサからの温度測定値に応じて測定した伝播時間または位相遅れ、または信号レベルを補正する補正手段とを備えた電磁波物理量測定装置である。
【００１３】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器において、前記測定対象を含む被測定物質をはさむ形で送信側アンテナ及び受信側アンテナを対向させると共に、前記各アンテナが前記被測定物質に直接接触するように配置し、前記送信側アンテナから電磁波を前記測定対象を含む前記被測定物質内へ入射し、前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、さらに前記送信側アンテナから電磁波が前記測定対象を含まない被測定物質内に入射し、伝播して前記受信側アンテナにて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、前記電磁波の各伝播時間または各位相遅れの差を演算して、前記被測定物質中の前記測定対象の物理量を測定する電磁波物理量測定装置において、前記測定対象を含む被測定物質を流すための配管または容器に設けられ、前記被測定物質の温度を測定する被測定物質温度センサと、前記被測定物質温度センサの測定温度変化による伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化をあらかじめ記録した記録手段と、前記被測定物質温度センサからの温度測定値に応じて測定した伝播時間または位相遅れ、または信号レベルを補正する補正手段とを備えた電磁波物理量測定装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電磁波物理量測定装置によれば、アンテナ自身の温度変化や圧力変化による電磁波の伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化を低減することが可能となり、従来よりも安定した物理量測定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（第1の実施の形態）
図１は、本発明による電磁波物理量測定装置の第１の実施形態におけるアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図である。
【００１７】
第１の実施形態は、前述した背景技術と同様に、被測定物質１は配管(又は容器)２内にあり、被測定物質１の温度を測定するための温度センサ１１と、配管２内に存在する被測定物質１を挟んで対向する2箇所に一対の電磁波透過窓３及び４、そして送信側アンテナ７と受信側アンテナ８が取り付けられている。
【００１８】
濃度演算装置５は、電磁波を発信、処理する変換手段１０及び各測定データから濃度を演算する濃度演算手段１３から構成される。また、変換手段１０により電磁波を発生し、送信用同軸ケーブル６へ電磁波を送信する。その送信用同軸ケーブル６を通り送信側アンテナ７より被測定物質１の中へ放射される。放射された電磁波は電磁波透過窓３を通り、被測定物質１の中を透過する。被測定物質１を通過する電磁波は被測定物質１の物性の違いによりその伝搬時間または信号レベルが変化する。そして電磁波透過窓４を通過し受信アンテナ８により受信され、受信用同軸ケーブル９を通り変換手段１０に伝達される。
【００１９】
変換手段１０は送信波及び受信波から、マイクロ波が被測定物質１中を伝搬した時間を算出し、その情報を濃度演算手段１３へ送信する。また、温度センサ１１により被測定物質１の温度が測定され、その信号は信号ケーブル１２を伝達し濃度演算手段１３へ送信される。
【００２０】
濃度演算手段１３では、変換手段１０からのマイクロ波の伝搬時間または信号レベルを温度センサ１１からの温度情報により補正を実施した後、被測定物質１に含まれる測定対象物の濃度に変換する。具体的には、濃度演算手段１３では、受信側アンテナ８にて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、さらに送信側アンテナ７から電磁波が測定対象を含まない被測定物質１内に入射し、伝播して受信側アンテナ８にて受信された電磁波の伝播時間または位相遅れを測定し、電磁波の各伝播時間または各位相遅れの差を演算して、被測定物質１中の測定対象の物理量を測定するものである。
【００２１】
本実施形態は、このような構成を備えたものに、次のような構成を更に備えたものである。すなわち、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の少なくとも一方(ここではアンテナ７、８の両方)に取り付けられ、アンテナ７、８の温度を測定する温度センサ１４、１５と、少なくとも測定装置を使用する温度を含む範囲でアンテナ７、８の温度変化による伝播時間または位相遅れ、または信号レベルの変化をあらかじめ記録した記録手段（たとえばメモリーやハードディスクなどで構成される）１６と、温度センサ１４、１５からの温度測定値に応じて測定した伝播時間または位相遅れまたは信号レベルを補正する補正手段２５である。
【００２２】
ここで、記録手段１６と補正手段２５について説明する。あらかじめ被測定物質１の物理量が一定の状態において、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度変化による電磁波の伝播時間または位相遅れまたは信号レベルの変化を測定し、その測定データ及びアンテナ７、８の温度データを、例えば図２に示すように記録手段１６に蓄えておく。実際に測定対象を含む被測定物質１が配管２内を流れている状態において、その物理量を測定している時の送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度変化による電磁波の伝播時間または位相遅れまたは信号レベルの変化したときに、補正手段２５は、あらかじめ記録手段１６に蓄えていたアンテナ７、８の温度データと電磁波の伝播時間また配送遅れまたは信号レベルの変化データから、補正すべき量を導出し、所望の被測定物質１における測定データを補正することにより、安定した物理量測定を可能とする。
【００２３】
このように、第1の実施形態ではアンテナ７、８の温度特性をあらかじめ測定・記録し物理量測定時にアンテナ７、８の温度から電磁波の伝搬時間または位相変動または、信号レベル変動から補正する、またはアンテナの温度を安定させることにより、アンテナ７、８の温度変化による測定値への影響を低減させ、高精度かつ安定性の高い電磁波物理量測定装置を得ることができる。
【００２４】
また、第1の実施形態では補正手段２５を設けたので、信号レベルの変化の影響を低減することができる。具体的には、受信回路(受信側アンテナ８か、又は変換手段１０に有するもの)の一部に増幅回路があり、その増幅回路の入力に入力される入力信号が最大許容入力信号より大きい入力信号が入力されると、増幅回路の出力信号は波形信号の上下がつぶれた歪んだ信号となる。つまり、信号として(１)振幅、(２)位相が変化してしまい、本来の濃度計測の誤差要因となる。したがって、信号レベル変化がある場合には、その影響を補正する必要があり、このために補正手段２５を設けてある。これに対して前述した特許文献２には、本内容については記載されておらず、ただ単に温度から補正することのみしか記載されていない。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図３は、本実施の形態による電磁波物理量測定装置のアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。図３に示すように、濃度演算装置５において、変換手段１０と送信側ケーブル６の間に送信側増幅回路１８を配置し、または変換手段１０と受信側ケーブル９の間に受信側増幅回路１７を配置する。
【００２６】
ここで、あらかじめ被測定物質１の物理量が一定の状態において、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度変化による電磁波信号レベルの変化を測定し、その測定データ及びアンテナの温度データを記録手段１６に蓄えておく。
【００２７】
実際に測定対象を含む被測定物質１が流れている状態において、その物理量を測定している時の送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度変化による電磁波の信号レベルが変化したときに、あらかじめ記録手段１６に蓄えていたアンテナ７、８の温度データと電磁波の信号レベルの変化データから、アンテナ温度による信号レベル変化の影響を打ち消すように送信側増幅回路１８または受信側増幅回路１７の増幅率を補正すべき量を導出し、各増幅回路１８、１７を制御することにより、アンテナ７、８の温度変化による影響を低減した安定した物理量測定を可能とする。
【００２８】
本実施形態は上記のような手段を講ずることにより、送信側アンテナ及び受信側アンテナの温度変化による被測定物質中を伝搬する電磁波の信号レベル変化を補正することができる。
【００２９】
これは送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度変化により、微小ではあるがアンテナ７、８の寸法変化や材質特性の変化が生じ、共振周波数がずれるために、その結果として、受信信号レベルが変化するからである。受信信号レベルが変化することにより、その後の増幅回路での飽和や、比較回路での位相変動等により誤差が生じる。これを防ぐためには、送信側での信号レベル制御または受信側初段での信号レベルの制御により上記飽和や位相変動を防ぐことが可能となる。
【００３０】
また、第２の実施形態では補正手段２５を設けたので、信号レベルの変化の影響を低減することができる。具体的には、受信回路(受信側アンテナ８か、又は変換手段１０に有するもの)の一部に増幅回路があり、その増幅回路の入力に入力される入力信号が最大許容入力信号より大きい入力信号が入力されると、増幅回路の出力信号は波形信号の上下がつぶれた歪んだ信号となる。つまり、信号として(１)振幅、(２)位相が変化してしまい、本来の濃度計測の誤差要因となる。したがって、信号レベル変化がある場合には、その影響をあらかじめ所定のレベルになるように調整するものである。これに対して前述した特許文献２には、本内容については記載されておらず、ただ単に温度から補正することのみしか記載されていない。
【００３１】
（第３の実施の形態）
図４は、本実施の形態による電磁波物理量測定装置のアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図であり、図１及び図３と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３２】
図４に示すように、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の放射面を直接被測定物質１と接触させるように構成したものである。また、各アンテナと配管２の間には配管外部への水漏れを防ぐためにそれぞれシール部材１９、２０を用意する。
【００３３】
これは、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の放射面を被測定物質と直接接触させることにより、各アンテナ７、８の温度を被測定物質とほぼ同一となるようにしたものである。これにより、アンテナ温度を従来の構成に含まれている被測定物質温度を測定する温度センサ１１の出力から補正可能になり、図１や図３で使用していた各アンテナ用の温度センサ１４、１５を削減可能としたものである。
【００３４】
第３の実施形態は上記のような手段を講ずることにより、送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８の温度を被測定物質中の温度とほぼ同一とすることが可能であり、従来からある被測定物質１の温度センサにより補正することができ、第１の実施形態の温度センサを削減可能となる。ダイポールアンテナ等の線状アンテナを直接被測定物質中に配置し、電磁波が伝搬し測定可能であることは、実験で確認済みである。
【００３５】
また、第３の実施形態では補正手段２５を設けたので、信号レベルの変化の影響を低減することができる。具体的には、受信回路(受信側アンテナ８か、又は変換手段１０に有するもの)の一部に増幅回路があり、その増幅回路の入力に入力される入力信号が最大許容入力信号より大きい入力信号が入力されると、増幅回路の出力信号は波形信号の上下がつぶれた歪んだ信号となる。つまり、信号として(１)振幅、(２)位相が変化してしまい、本来の濃度計測の誤差要因となる。したがって、信号レベル変化がある場合には、その影響を補正する必要があり、このために補正手段２５を設けてある。これに対して前述した特許文献２には、本内容については記載されておらず、ただ単に温度から補正することのみしか記載されていない。
【００３６】
（第４の実施の形態）
図５は、本実施の形態による電磁波物理量測定装置のアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図であり、図１及び図３及び図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３７】
図５に示すように送信側アンテナ７及び受信側アンテナ８と被測定物質１との間に、熱伝導率の高い絶縁体２１（たとえばセラミックなど）を配置する。また配管２からの水漏れを防ぐ各シール部材１９、２０は、図４に示すように絶縁体２１面に配置し、各アンテナ７、８の放射面(電波放射面)へ被測定物質が接触しないようにする。
【００３８】
これは、被測定物質１がアンテナ放射面を含む各アンテナ７、８に対して、磨耗性の高い物質や、強酸、強アルカリなどの場合、アンテナ７、８そのものを破壊することになり、濃度測定が不可能になる。各アンテナ７、８と被測定物質１の間に被測定物質１の特性に応じた耐性をもち、なおかつ熱伝導率の高い材料からなる部材を配置することにより、上記のようなアンテナ７、８の破壊を防ぐことが可能になるとともに、被測定物質の温度とアンテナの温度の差が広がらないようにすることができ、被測定物質用の温度センサ１１でのアンテナ部温度補正を可能とする。
【００３９】
第４の実施形態は上記のような手段を講ずることにより、送信側アンテナ７または受信側アンテナ８を磨耗するような流体や、腐食するような強酸、強アルカリなどを含む被測定物質を測定する場合に、アンテナ７、８を保護するとともに、熱伝導率の高い例えばセラミックなどを保護部材とすることにより、被測定物質と送信側アンテナや受信側アンテナの温度をほぼ同一にし、被測定物質の温度センサによる補正が可能となり、安定した物理量測定を可能とする。
【００４０】
また、第４の実施形態は、熱伝導率の高い絶縁体２１でアンテナ７、８の接液面を保護しているので、次のような作用効果を得ることができる。測定物質の温度が変化した場合に、アンテナが接液していればアンテナ自身の温度が測定物質と同じと考えることができるが、ポンプ吐出動作により接液部に圧力変動が生じると、アンテナが変形して測定誤差を生じる。この応力を低減するために、熱伝導率の高い材料でアンテナの接液面を保護する必要がある。これに対して、前述の特許文献２は、アンテナの温度を測定物質の温度に近くするために、接液面以外の外側部分に熱伝導率の高い材料で覆うとの記載があるが、本発明の第４の実施形態における目的と使用している箇所が異なる。
【００４１】
（第５の実施の形態）
図６は、本実施の形態による電磁波物理量測定装置のアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図であり、図１、図３、図４、図５と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４２】
図６に示すように送信側アンテナ７または受信側アンテナ８と、絶縁体２１との間において、各アンテナの放射面に接触する絶縁体２１の部分に空間又はギャップ２６を設けた構成としている。
【００４３】
これは、被測定物質を流すためのポンプの吐出圧変動などによる機械的圧力変動により、アンテナ形状が変形し、電磁波の放射・受信特性が変化した場合に、電磁波の伝搬時間や位相遅れ、信号レベル変化となり測定誤差が増大する。これを絶縁体２１と各アンテナ７、８の放射面に空間又はギャップ２６により、被測定物質１からの機械的圧力が絶縁体を通じて伝わることを防ぐことが可能となる。これにより、アンテナ７、８への形状変形は抑えられ、伝搬特性への影響を低減し、安定した物理量測定を実現する。
【００４４】
第５の実施の形態は上記のような手段を講ずることにより、被測定物質１の流体圧力がポンプの吐出圧変動により変化した場合の送信側アンテナ７または受信側アンテナ８への機械圧力変動を防ぐことが可能となる。アンテナ７、８は、機械的圧力変動により形状が変化した場合、その電磁波の放射・受信特性が変化し、送信及び受信電力や、位相特性などが変化する。これにより、電磁波の伝搬時間や位相遅れ、信号レベル変化が生じ、大きな誤差要因となる。本手段を講ずることによりアンテナへの機械的圧力影響を防ぐことが可能となり、安定した物理量測定を可能となる。また、第５の実施の形態は過大な圧力変動が生じた場合でも、被測定物質からの圧力を測定しアンテナへの圧力変動による影響を補正により減少させることを可能とする。
【００４５】
（第６の実施の形態）
図７は、本実施の形態による電磁波物理量測定装置のアンテナ設置部分の断面構成を示す模式図であり、図１、図３、図４、図５、図６と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４６】
図７に示すように配管２に対して圧力センサ２２を被測定物質の圧力を測定するとともに、その測定データを信号ケーブル２３を通じて信号処理回路２４に接続する。信号処理回路２３は記録手段をもち、あらかじめ濃度一定の場合における圧力変動による電磁波の伝搬時間や位相遅れや信号レベルの変化を記録する。
【００４７】
所望の被測定物質１が流れているときに、先に述べたようにポンプの吐出圧変動などにより、絶縁体を通じて送信側アンテナ７や受信側アンテナ８にその機械的圧力変動が伝わり、電磁波の伝搬時間や位相遅れ、信号レベルの変化を生じる。このとき、圧力センサ２２で被測定物質１の圧力を測定し、信号処理回路２４においてあらかじめ記録していた圧力変動による電磁波の伝搬時間や位相遅れ、信号レベルの影響から補正量を導出し、測定データを補正することが可能となる。これにより、被測定物質１から絶縁体を通じてアンテナ７、８へ伝わる圧力変動の影響は低減させ、安定した物理量測定を実現する。
【００４８】
第６の実施の形態は上記のような手段を講ずることにより、被測定物質と送信側アンテナまたは受信側アンテナとの温度に差が生じにくい構成を維持しつつ、圧力の影響を防ぐものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による電磁波物理量測定装置の第1の実施の形態を示す模式図。
【図２】図１の記録手段の記録例を示す図。
【図３】本発明による電磁波物理量測定装置の第２の実施の形態を示す模式図。
【図４】本発明による電磁は物理量測定装置の第３の実施の形態を示す模式図。
【図５】本発明による電磁波物理量測定装置の第４の実施の形態を示す模式図。
【図６】本発明による電磁波物理量測定装置の第５の実施の形態を示す模式図。
【図７】本発明による電磁波物理量測定装置の第６の実施の形態を示す模式図。
【図８】従来の電磁波濃度測定装置を示すブロック図。
【図９】電磁波の伝播時間または位相遅れと、物質量との関係を説明するための図。
【符号の説明】
【００５０】
1…被測定物質、２…配管、３…電磁波透過窓、４…電磁波透過窓、５…変換手段、６…送信用ケーブル、７…送信側アンテナ、８…受信側アンテナ、９…受信用ケーブル、１０…変換手段、１１…温度センサ、１２…信号ケーブル、１３…濃度演算手段、１４…温度センサ、１５…温度センサ、１６…記憶手段、１７…受信信号増幅回路、１８…送信信号増幅回路、１９…受信側アンテナ用シール部材、２０…送信側アンテナ用シール部材、２１…絶縁体、２２…圧力センサ、２３…信号ケーブル、２４…信号処理回路および記憶手段、２５…補正手段、２６…空間又はギヤップ。
【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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