JPS6215819B2 - - Google Patents
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- JPS6215819B2 JPS6215819B2 JP52146410A JP14641077A JPS6215819B2 JP S6215819 B2 JPS6215819 B2 JP S6215819B2 JP 52146410 A JP52146410 A JP 52146410A JP 14641077 A JP14641077 A JP 14641077A JP S6215819 B2 JPS6215819 B2 JP S6215819B2
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- frequency
- absorption
- counter
- mhz
- signal
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核四重極共鳴(NQR)や核磁気共鳴
等(NMR)の共鳴吸収現象を利用した温度計の
改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a thermometer that utilizes resonance absorption phenomena such as nuclear quadrupole resonance (NQR) and nuclear magnetic resonance (NMR).
第1図は従来公知のこの種の温度計の一例を示
す構成ブロツク図である。図において、1は温度
検出器で、その先端の接温部には例えばKClO3、
NaClO3等の共鳴吸収周波数が温度依存性をもつ
材料と高周波コイルが封入されたセルが設けられ
ている。2は可変周波数のセンサー・オシレー
タ、3はその制御回路で、これらはNQR材料の
共鳴吸収周波数を検出する手段を構成している。
4はカウンタ、5はカウンタ4を動作させるため
のクロツクパルス発生器である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventionally known thermometer of this type. In the figure, 1 is a temperature sensor, and the temperature-contacting part at its tip contains, for example, KClO 3 ,
A cell is provided in which a material such as NaClO 3 whose resonance absorption frequency is temperature-dependent and a high-frequency coil are enclosed. 2 is a variable frequency sensor oscillator, 3 is its control circuit, and these constitute means for detecting the resonance absorption frequency of the NQR material.
4 is a counter, and 5 is a clock pulse generator for operating the counter 4.
センサー・オシレータ2には、例えばマージナ
ル発振器が用いられ、その発振周波数の可変範囲
は、被測定温度範囲に対応するNQR材料の核四
重核共鳴吸収周波数(以下吸収周波数とよぶ)の
範囲より大きく定められる。温度検出器1のセル
に封入された高周波コイルLはセンサー・オシレ
ータ2のコンデンサCとともに発振器のタンク回
路を構成し、センサー・オシレータ2の発振にと
もなつて発生する電磁波をNQR材料に放射す
る。制御回路3は、センサー・オシレータ2の周
波数を可変範囲で掃引する。発振周波数が吸収周
波数に一致し、NQR材料による電磁波の吸収が
行われてセンサー・オシレータ2の出力振巾が低
下すると、制御回路3はこの出力振巾の低下を検
出し、センサー・オシレータ2の発振周波数をこ
の吸収周波数に固定する。このような動作を行な
う制御回路としては、例えばロツクイン・アンプ
が用いられる。 For example, a marginal oscillator is used as the sensor oscillator 2, and the variable range of its oscillation frequency is larger than the range of the nuclear quadruple nuclear resonance absorption frequency (hereinafter referred to as absorption frequency) of the NQR material corresponding to the temperature range to be measured. determined. The high-frequency coil L enclosed in the cell of the temperature detector 1 constitutes an oscillator tank circuit together with the capacitor C of the sensor oscillator 2, and emits electromagnetic waves generated as the sensor oscillator 2 oscillates to the NQR material. The control circuit 3 sweeps the frequency of the sensor oscillator 2 in a variable range. When the oscillation frequency matches the absorption frequency and the electromagnetic wave is absorbed by the NQR material and the output amplitude of the sensor oscillator 2 decreases, the control circuit 3 detects this decrease in the output amplitude and changes the output amplitude of the sensor oscillator 2. The oscillation frequency is fixed at this absorption frequency. For example, a lock-in amplifier is used as a control circuit that performs such an operation.
吸収周波数に固定されたセンサー・オシレータ
2の周波数は、カウンタ4で計測される。ここ
で、吸収周波数は、被測定温度に対して対応関係
にあるので、カウンタ4の計測値から被測定温度
を正確に知ることができる。例えば、NQR材料
にKClO3を使用すると、−200℃〜+125℃の測温
範囲で、吸収周波数は29〜27.5MHzと変化す
る。 The frequency of the sensor oscillator 2, which is fixed at the absorption frequency, is measured by a counter 4. Here, since the absorption frequency has a correspondence relationship with the temperature to be measured, the temperature to be measured can be accurately known from the measured value of the counter 4. For example, when KClO 3 is used as an NQR material, the absorption frequency changes from 29 to 27.5 MHz in the temperature measurement range of -200°C to +125°C.
ところでこのような構成の装置において、カウ
ンタ4に一般の市販製品を用いると、カウンタ内
部では、吸収周波数信号が増巾され、この信号は
大きな電流を吸収周波数でスイツチングする動作
をなしており、吸収周波数の信号が空間にノイズ
電波となつて放射されている。このようなノイズ
電波の放射は、カウンタ4の全体をシールドする
等することによつてある程度減少させることはで
きるが、完全になくすることはできない。カウン
タ4からのノイズ電波が高周波コイルLあるいは
センサー・オシレータ2に加わると、このノイズ
電波の周波数はオシレータ2の発振周波数と同一
であるため、発振振巾を変化させるように影響
し、測定誤差を生ずる虞れがあつた。また、カウ
ンタ4を例えば1MHzのクロツク信号で動作させ
ると、そのn倍調波が混入し、例えばNQR材料
にKClO3を用いた温度計においては、28MHzお
よび29MHzに相当する温度が測定できなくなつ
てしまう欠点がある。 By the way, in a device with such a configuration, if a general commercially available product is used for the counter 4, the absorption frequency signal is amplified inside the counter, and this signal performs the operation of switching a large current at the absorption frequency. Frequency signals are radiated into space as noise radio waves. Although the radiation of such noise radio waves can be reduced to some extent by shielding the entire counter 4, it cannot be completely eliminated. When a noise radio wave from the counter 4 is applied to the high-frequency coil L or the sensor oscillator 2, the frequency of this noise radio wave is the same as the oscillation frequency of the oscillator 2, so it affects the oscillation width and causes measurement errors. There was a risk that this would occur. Furthermore, if the counter 4 is operated with a clock signal of, for example, 1 MHz, its n harmonics will be mixed in, making it impossible to measure temperatures corresponding to 28 MHz and 29 MHz, for example, in a thermometer using KClO 3 as the NQR material. There are drawbacks to this.
ここにおいて、本発明は従来装置におけるこの
ような欠点を除去するためになされたもので、動
作の確実なこの種の温度計を実現しようとするも
のである。 The present invention has been made to eliminate these drawbacks of conventional devices, and is intended to realize a thermometer of this type that operates reliably.
第2図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図である。本発明においては、センサー・オシレ
ータ2から得られる吸収周波数信号νtを、周波
数変換器6に加え、ここでνt−νBなる周波数信
号に変換した後、カウンタ4でこれを計数するよ
うにしたものである。7は周波数変換器6に混合
器を用いた場合、これに印加されるレフアレンス
周波数信号νBを得るための回路で、ここではク
ロツクパルス発生器5からの信号を入力とする倍
周波回路を用いている。ここでνBの周波数は、
νt−νBのn倍調波が吸収周波数νtに等しくな
らないように選ばれる。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the present invention, the absorption frequency signal ν t obtained from the sensor oscillator 2 is applied to the frequency converter 6, where it is converted into a frequency signal of ν t −ν B , and then this is counted by the counter 4. This is what I did. 7 is a circuit for obtaining a reference frequency signal ν B that is applied to the frequency converter 6 when a mixer is used. Here, a frequency doubler circuit that receives the signal from the clock pulse generator 5 as input is used There is. Here, the frequency of ν B is
It is chosen such that the nth harmonic of ν t −ν B is not equal to the absorption frequency ν t .
例えば吸収周波数νtが27.5〜29.0MHz変化す
る場合、νt/2=13.75〜14.5MHz、2νt/3=18.3
3〜
19.33MHz、3νt/4=20.63〜21.75MHzの各範囲
が、22MHz以下においてνtのn倍調波に該当す
るので、νBとしては、これらの範囲外である例
えば20MHzが選ばれる。νBを20MHzに選定する
と、この場合、カウンタ4は、7.5〜9MHzを計
測すればよく、吸収周波数27.5〜29.0MHzをその
まま計測するのに比べてカウンタの桁数が一桁少
なくて良い。また、クロツクパルス発生器5から
カウンタ5に与えるクロツクパルスを10MHzと
すれば、このn倍調波は吸収周波数に一致するこ
とはなく、また、周波数変換器6に加える
20MHzの周波数信号νBも倍周波回路によつて簡
単に得ることができる。 For example, when the absorption frequency ν t changes from 27.5 to 29.0MHz, ν t /2 = 13.75 to 14.5MHz, 2ν t /3 = 18.3
Since each range of 3 to 19.33 MHz and 3v t /4 = 20.63 to 21.75MHz corresponds to n harmonics of ν t below 22 MHz, for example, 20 MHz outside these ranges is selected as ν B. . If ν B is selected to be 20 MHz, in this case, the counter 4 only needs to measure 7.5 to 9 MHz, and the number of digits of the counter may be one digit smaller than when directly measuring absorption frequencies of 27.5 to 29.0 MHz. Furthermore, if the clock pulse given from the clock pulse generator 5 to the counter 5 is 10 MHz, this n harmonic will not match the absorption frequency, and will be added to the frequency converter 6.
A frequency signal ν B of 20 MHz can also be easily obtained using a frequency doubler circuit.
以上説明したように、本発明によれば、センサ
ー・オシレータから得られる吸収周波数をこれと
は別の周波数信号に変換してから計測するように
したものであるから、高周波コイルあるいはセン
サー・オシレータ側に計測周波数信号が帰還され
ることはなく、動作が確実かつ安定な温度計が実
現できる。また、変換した後の信号を例えばテレ
メータシステムで遠隔地に伝送することもでき
る。この場合、νB又は基準となるクロツクパル
ス信号も同時に伝送するようにすれば、受信側又
は発信側のいずれかに正確なクロツクパルス発生
源を設ければよいことになる。 As explained above, according to the present invention, the absorption frequency obtained from the sensor oscillator is converted into a different frequency signal before being measured. The measurement frequency signal is not fed back to the sensor, making it possible to realize a thermometer that operates reliably and stably. Further, the converted signal can be transmitted to a remote location, for example, by a telemeter system. In this case, if ν B or a reference clock pulse signal is also transmitted at the same time, it is sufficient to provide an accurate clock pulse generation source on either the receiving side or the transmitting side.
第1図は従来公知の共鳴温度計の一例を示す構
成ブロツク図、第2図は本発明の一実施例を示す
構成ブロツク図である。
1…温度検出器、2…センサー・オシレータ、
3…制御回路、4…カウンタ、5…クロツクパル
ス発生器、6…周波数変換器、7…レフアレンス
周波数信号発生回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional resonance thermometer, and FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 1...Temperature detector, 2...Sensor oscillator,
3...Control circuit, 4...Counter, 5...Clock pulse generator, 6...Frequency converter, 7...Reference frequency signal generation circuit.
Claims (1)
と、この材料の共鳴吸収周波数を検出するセンサ
ー・オシレータを含む検出手段とを具備した温度
計において、前記検出手段から得られた共鳴吸収
周波数νtとこれとは別のレフアレンス周波数信
号νBとを混合しνt−νBの周波数信号を得る手
段を設けるとともに、前記レフアレンス周波数信
号の周波数νBをνt−νBのn倍調波が前記共鳴
吸収周波数νtの変化範囲内に入らないように選
定し、前記νt−νBの周波数信号を計測するよう
にしたことを特徴とする共鳴吸収現象を利用した
温度計。1. In a thermometer equipped with a resonant material whose resonant absorption frequency is temperature dependent and a detection means including a sensor oscillator that detects the resonant absorption frequency of this material, the resonant absorption frequency ν t obtained from the detection means and another reference frequency signal ν B to obtain a frequency signal of ν t −ν B , and the frequency ν B of the reference frequency signal is changed to n harmonics of ν t −ν B. A thermometer utilizing a resonance absorption phenomenon, characterized in that the resonance absorption frequency ν t is selected so as not to fall within a variation range, and a frequency signal of the ν t −ν B is measured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14641077A JPS5479087A (en) | 1977-12-05 | 1977-12-05 | Thermometer utilizing resonance absorption phenomenon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14641077A JPS5479087A (en) | 1977-12-05 | 1977-12-05 | Thermometer utilizing resonance absorption phenomenon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5479087A JPS5479087A (en) | 1979-06-23 |
| JPS6215819B2 true JPS6215819B2 (en) | 1987-04-09 |
Family
ID=15407056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14641077A Granted JPS5479087A (en) | 1977-12-05 | 1977-12-05 | Thermometer utilizing resonance absorption phenomenon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5479087A (en) |
-
1977
- 1977-12-05 JP JP14641077A patent/JPS5479087A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5479087A (en) | 1979-06-23 |
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