特許 6160358 ＮＭＲ測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6160358

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】ＮＭＲ測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/36 20060101AFI20170703BHJP

   G01R 33/32 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G01N24/04 530F

   G01N24/04 510Z

   G01N24/04 510F

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-168968(P2013-168968)

(22)【出願日】2013年8月15日

(65)【公開番号】特開2015-36668(P2015-36668A)

(43)【公開日】2015年2月23日

【審査請求日】2016年2月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】堀野 豊

(72)【発明者】

【氏名】根本 貴宏

(72)【発明者】

【氏名】西萩 尚記

【審査官】 比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１３２８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３０３４２９９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００３−１８５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０８２４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／２３０９５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２４／００−２４／１４

Ｇ０１Ｒ ３３／２０−３３／６４

Ａ６１Ｂ ５／０５５

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁場発生装置の空洞部内に挿入される挿入部と前記挿入部に連結された部分であって前記空洞部外に配置される基部とからなるＮＭＲ測定用プローブを備えるＮＭＲ測定システムにおいて、
前記挿入部に設けられ、調整用の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路と、
前記挿入部と前記基部とに跨がって設けられ、前記可変コンデンサに対して連結された内部シャフトと、
前記ＮＭＲ測定用プローブの外部に設けられ、オートチューニング時において前記内部シャフトを駆動するための駆動力を生成する駆動部と、
前記駆動力を伝達する外部シャフトと、
前記基部に設けられ、前記内部シャフトに対して機械的に連結された回転部材であって前記外部シャフトが着脱可能に接続される外部接続ポートと、
前記基部に設けられ、前記内部シャフトの回転位置を実測値として検出する回転検出器と、
前記実測値に基づいて前記駆動部と前記内部シャフトとの間の駆動力伝達経路上で生じた異常を判定する判定手段と、
前記基部に設けられ、前記異常が判定された場合に当該異常を報知する報知手段と、
を含むことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項2】

請求項１記載のシステムにおいて、
前記駆動部はオートチューニングのための指示値に基づいて前記駆動力を生成し、
前記判定手段は前記指示値と前記実測値との比較により前記異常を判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項3】

請求項２記載のシステムにおいて、
前記判定手段は、前記指示値と前記実測値との差が許容範囲を超える場合に前記異常を判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記判定手段は、前記異常として、前記外部接続ポートへの前記外部シャフトの接続エラーを判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項5】

請求項１記載のシステムにおいて、
前記報知手段は、前記異常を表示する表示器を有する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項6】

磁場発生装置の空洞部内に挿入される挿入部と前記挿入部に連結された部分であって前記空洞部外に配置される基部とからなるＮＭＲ測定用プローブを備えるＮＭＲ測定システムにおいて、
前記挿入部に設けられ、調整用の複数の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路と、
前記挿入部と前記基部とに跨がって設けられ、前記複数の可変コンデンサに対して連結された複数の内部シャフトと、
前記ＮＭＲ測定用プローブの外部に設けられ、オートチューニング時に複数の内部シャフトを個別的に駆動するための駆動力を生成する駆動部と、
前記基部に設けられ、前記複数の内部シャフトの複数の回転位置を複数の実測値として検出する複数の回転検出器と、
前記複数の実測値に基づいて前記駆動部と前記複数の内部シャフトとの間の複数の駆動力伝達経路について異常を個別的に判定する判定手段と、
前記基部に設けられ、前記異常が判定された場合に当該異常を報知する報知手段と、
を含むことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項7】

請求項６記載のシステムにおいて、
前記駆動部は、オートチューニングのための複数の指示値に基づいて前記複数の内部シャフトを個別的に駆動するための駆動力を生成し、
前記判定手段は、前記複数の指示値と前記複数の実測値との比較により前記異常を個別的に判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項8】

請求項６記載のシステムにおいて、
前記判定手段は、前記異常が生じた異常経路及び前記異常の種別を判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項9】

請求項８記載のＮＭＲ測定システムにおいて、
前記判定手段は、前記異常の種別として、誤接続、スリップ及び空回りを判定する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項10】

請求項１記載のシステムにおいて、
前記実測値が前記可変コンデンサの機械的限界に基づく値に到達した場合に前記駆動部の動作を停止させる制御手段を含む、
ことを特徴とするＮＭＲ測定システム。

【請求項11】

磁場発生装置の空洞部内に挿入される部分であって調整用の複数の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路を備える挿入部と、前記挿入部に連結された部分であって前記空洞部外に配置される基部と、を含み、
前記挿入部と前記基部とに跨がって前記複数の可変コンデンサを操作するための複数の内部シャフトが設けられ、
前記複数の内部シャフトにはオートチューニング時に外部駆動源から駆動力が伝達され、
前記基部には前記オートチューニング時に前記外部駆動源の動作を制御するために前記複数の内部シャフトの複数の回転位置を複数の実測値として検出する複数の回転検出器が設けられ、
前記基部には、前記複数の実測値に基づいて前記外部駆動源と前記複数の内部シャフトとの間の複数の駆動力伝達経路について異常が判定された場合に当該異常を報知する報知手段が設けられた、
ことを特徴とするＮＭＲ測定用プローブ。

【請求項12】

請求項１１記載のプローブにおいて、
前記報知手段は、前記異常を表示する表示器を有する、
ことを特徴とするＮＭＲ測定用プローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）測定システムに関し、特に、オートチューニング機能を備えたＮＭＲ測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＮＭＲ測定システムは、試料中の観測核からのＮＭＲ信号つまり核磁気共鳴信号を観測するシステムである。ＮＭＲ測定システムは、例えば、送信部及び受信部を含む分光計、ＮＭＲ検出回路を備えたＮＭＲプローブ、分光計とＮＭＲプローブとの間に設けられた中継装置、システムコントローラ等によって構成される。ＮＭＲプローブ内のＮＭＲ検出回路は、ＮＭＲ検出用の送受信コイルの他、同調用（チューニング用）の可変コンデンサ、整合用（マッチング用）の可変コンデンサ、等を有する。

【0003】

試料測定に先立って、ＮＭＲ信号検出回路の調整つまり広義のチューニングが実施され、その場合には、ＮＭＲプローブに対して送信信号を送った場合に生じる反射波のレベル（リターンロスレベル）が最小になるように、同調用の可変コンデンサ及び整合用の可変コンデンサの各容量が最適化される。そのような作業を行うために、例えば中継装置には、リターンロスレベルを検出する回路やそのレベルを表示する表示器が設けられる（例えば特許文献１を参照）。

【0004】

ＮＭＲ検出回路のチューニング方式として、マニュアル方式とオート方式（オートチューニング方式）とがある。前者はリターンロスレベルを観察しながら手作業でチューニングを行う方式であり、後者はリターンロスレベルが最小になるチューニング条件を自動的に探索、設定する方式である。

【0005】

特許文献２に開示されているように、後者のオートチューニングにおいては、例えば、外部ユニットとして構成されたオートチューニングユニットがＮＭＲプローブに対して連結される。具体的には、ＮＭＲプローブには、同調用可変コンデンサ及び整合用可変コンデンサを外部から操作するために複数の内部シャフト及びそれらの端部をなす複数の接続口が設けられており、それらに対して複数の外部シャフト（フレキシブルシャフト）の作用端（先端）が接続される。複数のフレキシブルシャフトの後端にはそれぞれパルスモータ等の駆動源が接続されている。それらの駆動源を利用して、例えば、互いに異なる複数の容量値セットが順次、試行的に設定され、その状況下で個別的にリターンロスレベルが検出される。各容量値セットは同調用容量値（同調用ダイヤル値）及び整合用容量値（整合用ダイヤル値）からなるものである。以上のようにして得られた複数のリターンロスレベルに基づいて所定の関数演算を実行することにより最適容量値セットが算定される。そして、その最適容量セットが同調用可変コンデンサ及び整合用可変コンデンサに設定される。その上で、実際にＮＭＲ測定が実行される。なお、可変コンデンサとしては、例えば１０回転程度の動作範囲を有する多回転型可変コンデンサが利用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４０３７６２６号明細書

【特許文献2】特開２００３−１８５７２５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

オートチューニングを行う場合において、駆動源から可変コンデンサまでの経路上に、特に駆動源と内部シャフトとの間の経路上に、何らかの不備があると、当然ながら、正しくチューニングを行うことができなくなる。そのような不備として、例えば、外部シャフトの外れ、外部シャフトの空回り、外部シャフトと内部シャフトとの間の回転ずれ（スリップ）、外部シャフトの誤接続、等があげられる。オートチューニングを正確にかつ迅速に行うにはそのような不備をユーザーにおいて早期に認識して必要な対処を行う必要がある。しかしながら、従来のシステムは上記の不備を的確に認識できるように構成されていない。

【0008】

なお、ＮＭＲプローブ内にオートチューニング用の駆動源が設けられる場合においても、内部シャフトの回転位置を実現するための駆動源への指示値と内部シャフトの実際の回転位置とがずれることもあるから、そのような不備がユーザーにおいて速やかに認識される必要がある。

【0009】

本発明は、オートチューニングを行えるＮＭＲ測定システムにおいて、オートチューニングの信頼性を高めることにある。あるいは、外部操作部材の接続不全をユーザーにおいて認知できるようにすることにある。あるいは、高機能性をもったＮＭＲ測定用プローブを実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１）本発明に係るＮＭＲ測定システムは、調整用の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路と、前記可変コンデンサに対して連結された内部シャフトと、オートチューニング時において前記内部シャフトを駆動するための駆動力を生成する駆動部と、前記内部シャフトの回転位置を実測値として検出する回転検出器と、前記実測値に基づいて前記駆動部と前記内部シャフトとの間の駆動力伝達経路上で生じた異常を判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。

【0011】

上記構成によれば、オートチューニング時においてＮＭＲ検出回路内の可変コンデンサ（例えば、同調用コンデンサ、整合用コンデンサ）の容量が内部シャフトを介して操作される。すなわち、内部シャフトの駆動により可変コンデンサの容量可変が行われる。内部シャフトに対しては、駆動部で生成された駆動力（回転力）が伝達される。そのような内部シャフトの回転位置（回転数、回転角度等）が回転検出器によって実測値として実際に検出される。判定手段はその実測値に基づいて駆動力伝達系路上における異常つまりエラーを判定する。このように上記構成によれば内部シャフトの回転位置が実際に検出されるから、その検出結果に基づいて駆動力伝達上の異常を速やかにかつ確実に判定することが可能である。望ましくは、異常が判定されると、それがユーザーに報知される。異常判定に応じて、異常を解決するための措置が自動的に実行されてもよい。

【0012】

上記構成において、駆動部は、外部ユニット内に設けられるのが望ましい。その場合、駆動部と内部シャフトとの間が駆動力伝達部材としての外部シャフトによって連結される。外部シャフトをＮＭＲ測定用プローブに着脱する構成においては特にシャフト接続不良が生じやすいので、その場合に上記構成を採用すれば、オートチューニングの信頼性を高められる。駆動部をＮＭＲ測定用プローブ内に配置することも可能である。その場合においても、上記構成によれば、駆動力の伝達経路上に生じた異常を検出できるから、オートチューニング不良が生じることを未然に回避できる。

【0013】

回転検出器を可変コンデンサの回転軸に直接的に連結することも可能であるが、そのような構成によると、ＮＭＲ測定用プローブのヘッド内に回転検出器を設ける必要が生じるから、ヘッドの小型化が困難となり、あるいは、そのような回転検出器がＮＭＲ測定に悪影響を与えてしまうおそれが生じる。そこで、回転検出器をＮＭＲ測定用プローブの基部内に配置するのが望ましい。回転検出器としては、ポテンショメータ、光学的検出器その他を利用することが可能である。外部シャフトと内部シャフトとの間にギア機構が設けられる場合、そのギア機構に回転検出器を組み込むのが望ましい。そのような構成によれば、外部シャフト、内部シャフト及び回転検出器の相互間において所望の回転比を容易に実現できる。この構成では、内部シャフトの回転が間接的に検出される。

【0014】

実測値は、内部シャフトの実際の回転位置を表すものであるから、その実測値に基づいて各種の異常判定を行える。例えば、駆動部への指示値（計算値あるいは制御値）に対する実測値のずれの有無又はその程度に基づいて、駆動力伝達上のスリップ、駆動力伝達経路の不成立や切断等を判定することが可能である。また複数の接続口に対して複数の外部シャフトが接続される構成では誤接続を判定することも可能である。実測値それ自体やその変化から異常を判定することも可能である。例えば駆動力を与えても実測値が変化しない場合には外部シャフトの接続忘れや外れ等のエラーを判定できる。なお、実測値に基づいて駆動部や内部シャフトを含む伝達経路全体の良否が判定されてもよい。

【0015】

判定手段は、ＮＭＲ測定用プローブ内部又は外部に配置される。システム全体を統括するシステム制御部に判定手段を設けることも可能である。異常が判定された場合に、ＮＭＲ測定用プローブの付近にいる操作者（ユーザー）にその事実を速やかに報知するためにＮＭＲ測定用プローブに異常を報知する手段を設けるのが望ましい。そのような手段として表示器、発光器、スピーカ等があげられる。操作者による異常対処のために、表示器の画面上に、異常経路（異常チャンネル）、異常種別を表示するのが望ましい。異常種別に応じた対処方法（ガイダンス）が表示されてもよい。

【0016】

望ましくは、前記駆動部はオートチューニングのための指示値に基づいて前記駆動力を生成し、前記判定手段は前記指示値と前記実測値との比較により前記異常を判定する。この構成によれば、計算値あるいは理論値としての指示値に対する実測値の相違を求めることができるから、その相違の有無や程度から異常を判定することができる。一方方向への回転時のずれ量と他方方向への回転時のずれ量を比較してもよい。それを補正値として制御に役立てることも可能である。指示値と実測値との比較結果をそのままフィードバック制御に役立ててもよい。望ましくは、内部シャフトに対して外部シャフトを接続した時点でその時の回転位置が初期値として読み取られ、その初期値を基準として指示値が計算される。駆動部としてパルスモータが利用される場合、指示値は、例えば、パルスモータへ供給するパルス数に相当する。パルス数の基礎となった制御値が実測値と比較されてもよいし、パルス数を回転位置に換算した値が実測値と比較されてもよい。

【0017】

望ましくは、前記判定手段は、前記指示値と前記実測値との差が許容範囲を超える場合に前記異常を判定する。許容範囲をユーザーによってあるいは状況に応じて自動的に可変設定できるように構成してもよい。一方方向へ回転する場合と他方方向へ回転する場合とで許容範囲を切り換えてもよい。

【0018】

望ましくは、前記ＮＭＲ検出回路、前記内部シャフト、及び、前記回転検出器を有するＮＭＲ測定用プローブと、前記駆動部、及び、前記駆動力を伝達する外部シャフトを有する外部ユニットと、を含み、前記ＮＭＲ測定用プローブは、更に、前記内部シャフトに対して機械的に連結された回転部材であって前記外部シャフトが着脱可能に接続される外部接続ポートを有し、前記判定手段は、前記異常として、前記外部接続ポートへの前記外部シャフトの接続エラーを判定する。外部接続ポートに対して外部シャフトを着脱する構成においては、特に、その接続箇所において駆動力伝達上の異常が生じやすいので、そのような構成において上記異常判定を行えば異常が生じた場合にそれを速やかに認識して必要な対処を行うことが可能であり、ひいてはオートチューニングの信頼性を高められる。

【0019】

（２）本発明に係る他のＮＭＲ測定システムは、調整用の複数の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路と、前記複数の可変コンデンサに対して連結された複数の内部シャフトと、オートチューニング時に複数の内部シャフトを個別的に駆動するための駆動力を生成する駆動部と、前記複数の内部シャフトの複数の回転位置を複数の実測値として検出する複数の回転検出器と、前記複数の実測値に基づいて前記駆動部と前記複数の内部シャフトとの間の複数の駆動力伝達経路について異常を個別的に判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。

【0020】

上記構成によれば、ＮＭＲ検出回路内の複数の可変コンデンサに対してそれらを操作するための複数の内部シャフトが連結されており、複数の内部シャフトの回転位置が複数の回転検出器によって複数の実測値として個別的に検出される。これにより、複数の駆動力伝達経路を構成する個々の経路について伝達異常を判定することが可能である。この構成によれば、異常が生じている経路を識別できるから、異常経路を特定する情報をユーザーに提供することも可能である。

【0021】

望ましくは、前記駆動部は、オートチューニングのための複数の指示値に基づいて前記複数の内部シャフトを個別的に駆動するための駆動力を生成し、前記判定手段は、前記複数の指示値と前記複数の実測値との比較により前記異常を個別的に判定する。望ましくは、前記判定手段は、前記異常が生じた異常経路及び前記異常の種別を判定する。望ましくは、前記判定手段は、前記異常の種別として、誤接続、スリップ及び空回りを判定する。複数の接続口が存在し、それらが同じ仕様を有している場合には、外部シャフトの誤接続の可能性がある。つまり、ある接続口に対して、それに対応する外部シャフトではなく、別の外部シャフトが誤って接続されてしまう可能性がある。上記構成によれば、個々の接続口ごとに駆動力伝達時における実測値の変化の有無を確認できるから、誤接続を簡単に特定することが可能である。誤接続が判定された場合に、それを報知してもよいし、駆動源と内部シャフトとの対応関係が正しくなるように制御条件を変更してもよい。

【0022】

（３）本発明に係るＮＭＲ測定用プローブは、磁場発生装置の空洞部内に挿入される部分であって調整用の複数の可変コンデンサを有するＮＭＲ検出回路を備える挿入部と、前記挿入部に連結された部分であって前記空洞部外に配置される基部と、を含み、前記挿入部と前記基部とに跨がって前記複数の可変コンデンサを操作するための複数の内部シャフトが設けられ、前記複数の内部シャフトにはオートチューニング時に内部駆動源又は外部駆動源から駆動力が伝達され、前記基部には前記オートチューニング時に前記内部駆動源又は外部駆動源の動作を制御するために前記複数の内部シャフトの複数の回転位置を複数の実測値として検出する複数の回転検出器が設けられた、ことを特徴とする。

【0023】

上記構成によれば、ＮＭＲ測定用プローブ内に複数の回転検出器が設けられているので、各内部シャフトの回転位置を実測値として個別的に検出して、それに基づいて異常判定や動作制御を行える。各回転検出器はＮＭＲ測定用プローブにおける挿入部ではなく基部に設けられているから、挿入部を小型化でき、また複数の回転検出器を送受信コイルから離して複数の回転検出器による磁場への影響を小さくできる。実測値は、オートチューニング時において内部駆動源又は外部駆動源の動作を制御する際に利用される。例えば、駆動力の伝達上の異常が判定された場合に内部駆動源又は外部駆動源の動作を停止させる制御が実行される。内部駆動源はＮＭＲ測定用プローブ内、例えばその基部内に設けられる駆動源であり、外部駆動源はＮＭＲ測定用プローブ外に設けられる駆動源である。個々の内部シャフトごとに駆動源を設けるのが望ましいが、駆動源を共用することも可能である。駆動力伝達上の異常の判定はＮＭＲ測定用プローブの内部又は外部に設けられた回路において行われる。

【0024】

望ましくは、前記基部は、前記駆動力の伝達において異常が生じた場合にその異常を表示する表示器を有する。そのような表示器として、文字等を表示する表示器の他、発光器があげられる。基部は一般に露出しているので、そこに表示器を設ければ、操作者をして表示内容を容易に視認できる。見易さを向上するために、基部の側面（垂直面）に表示器を設けるのが望ましい。但し無線通信等によって携帯型表示器その他に異常が表示されるように構成してもよい。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、オートチューニングを行えるＮＭＲ測定システムにおいて、オートチューニングの信頼性を向上できる。あるいは、外部操作部材の接続不全をユーザーにおいて認知できる。あるいは、高機能性をもったＮＭＲ測定用プローブを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係るＮＭＲ測定システムの好適な実施形態を示すブロック図である。

【図2】図１に示したＮＭＲ測定システム中、特にオートチューニングに関する構成を示すブロック図である。

【図3】ＮＭＲプローブの基部を示す斜視図である。

【図4】ＮＭＲプローブに設けられた表示器の表示例を示す図である。

【図5】ＮＭＲプローブの基部の内部構成例を示す図である。

【図6】ギア部の構成例を示す図である。

【図7】オートチューニングにおける動作例を示すフローチャートである。

【図8】図７に示したＳ２６及びＳ３４の工程での動作例を示すフローチャートである。

【図9】図７に示したＳ１８の工程での動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１には、本発明に係るＮＭＲ測定システムの好適な実施形態がブロック図として示されている。このＮＭＲ測定システムは、サンプル中の観測核により生じたＮＭＲ（核磁気共鳴）信号を測定するシステムである。

【0028】

図１において、ＮＭＲ測定システム１０は、本実施形態において、分光計１２、中継装置１４、ＮＭＲプローブ１６、システム制御部１９等を有している。本実施形態においては、更に、ＮＭＲ測定システム１０がオートチューニングユニット１８を有している。

【0029】

分光計１２はコンソールを構成するものであり、具体的には、分光計１２は、送信部２０及び受信部２２を有している。送信部２０は、チューニングモード及びＮＭＲ測定モードにおいて送信信号を生成し、その送信信号を中継装置１４を介してＮＭＲプローブ内のＮＭＲ検出部３２に出力する。送信部２０は、信号発生器、パワーアンプ等を有している。受信部２２は、ＮＭＲ検出部３２から出力された受信信号（ＮＭＲ検出信号）を中継装置１４を介して受け取り、その受信信号に対して所定の処理を行う回路である。受信部２２により処理された信号は、図示されていないＦＦＴ回路等にわたされる。これにより、受信情報に基づいてスペクトラムが生成される。本実施形態においては、ＮＭＲ検出部３２の調整すなわちチューニングにあたって、マニュアルチューニングとオートチューニングとを選択することが可能である。後者のオートチューニングにおいてはオートチューニングユニット１８が利用される。

【0030】

中継装置１４は、本実施形態において、ヘッドアンプシャーシとして構成されており、中継装置１４は、送信部２０からの送信信号をＮＭＲプローブ１６へ中継する機能と、ＮＭＲプローブ１６からの受信信号を受信部２２へ中継する機能と、を有している。中継装置１４は、図示されていない方向性結合器（送受分離回路）を有しており、送信部２０からの送信信号が方向性結合器を介してＮＭＲプローブ１６へ出力されている。またＮＭＲプローブ１６からの受信信号が方向性結合器において取り出され、その取り出された受信信号が受信部２２へ出力されている。方向性結合器は本実施形態において受信信号を増幅するプリアンプを備えている。中継装置１４は、ＮＭＲプローブ１６において反射して戻ってきた反射波のレベル（リターンロスレベル）を検出する回路及びそれを表示する表示器等を備えている。本実施形態において、中継装置１４には、ＮＭＲプローブ１６に対する外部ユニットとしてのオートチューニングユニット１８が連結されている。これについては後に詳述する。

【0031】

ＮＭＲプローブ１６は、大別して、挿入部２４及び基部２６により構成されている。磁場発生装置２８は静磁場を発生する装置であり、その中央部に形成された垂直方向に伸びる空洞部としてのボア２８Ａ内には挿入部２６が差し込まれる。挿入部２４におけるプローブヘッド３０内にはＮＭＲ検出部３２が設けられている。ＮＭＲ検出部３２はＮＭＲ信号を検出するための送受信コイル、同調用コンデンサ、整合用コンデンサ等の電子部品を備えている。

【0032】

本実施形態においては、後に図２を用いて示すように、２つの送受信コイル（高周波用送受信コイル、低周波用送受信コイル）が設けられており、これらに対応して後述する２つのＮＭＲ検出回路が設けられている。

【0033】

図１に示されているように、挿入部２４と基部２６とにわたって、つまりそれらに跨がるように、複数の内部シャフト３８が設けられている。本実施形態においては、例えば５本の内部シャフトが配置されている。ただし、図１においてはその内の１本だけが示されている。容量可変用の各内部シャフト３８の先端が個々の可変コンデンサの回転軸に連結されている。各内部シャフト３８を回転させることにより、各可変コンデンサにおける容量を可変することが可能である。本実施形態においては、後に説明するように、４つの内部シャフトを用いて４つの可変コンデンサの容量を可変設定することが可能である。低周波帯域については５つのバンドが設定されており、それぞれのバンド毎に同調用コンデンサ及び整合用コンデンサが設けられている。バンド切替のために１本の内部シャフトが配置されている。

【0034】

基部２６は、磁場発生装置２８のボア２８Ａからその下側に露出した部分であり、その内部には複数の機械ユニット４０及び電子ユニット４６が設けられている。それぞれの機械ユニット４０は、本実施形態において、ギア部と、回転検出器をなすポテンショメータと、を備えている。符号４２は、内部シャフト３８への接続口を示しており、その接続口４２に対して外部シャフト（フレキシブルシャフト）の先端を着脱自在に接続することが可能である。外部シャフト４４は駆動力伝達部材であり、外部シャフト４４を媒介として外部において内部シャフト３８を回転操作することが可能である。その場合における回転比が機械ユニット４０内のギア部によって定められる。本実施形態においては、上記のように、５本の内部シャフトが設けられており、オートチューニング時においては、それらが有する５つの接続口に対して５本の外部シャフトが接続される。５つの接続口は、マニュアルチューニング時において、それぞれつまみとして機能する。すなわち、マニュアルチューニングにおいては、つまみとしての５つの接続口がユーザーにより回転操作される。

【0035】

電子ユニット４６は、後に詳述するように、マイコン、表示器、メモリ、Ａ／Ｄ変換部等を有するものである。電子ユニット４６に対して、複数のポテンショメータから出力された出力信号が与えられている。それらの信号に基づき、電子ユニット４６において、５つの内部シャフトについてのそれぞれの回転位置を実測値として認識することが可能である。なお、符号３４は送受信ケーブルが接続されるポートを示しており、そのポート３４とＮＭＲ検出部３２との間には信号線３６が配設されている。本実施形態においては、実際には、２つの送受信コイルが設けられており、それらに対応する２つのポートが設けられている。これについては後に図２を用いて説明する。

【0036】

オートチューニングユニット１８は、マイコン、複数のモータ等を有している。オートチューニングユニット１８は、ＮＭＲプローブ１６内の電子ユニット４６の制御も行っている。オートチューニングユニット１８は、電子ユニット４６から必要な情報を取得し、その情報に基づいてオートチューニング制御を実行している。上述したように、本実施形態では、５つの外部シャフトが設けられており、それぞれの外部シャフトの尾端すなわち後端にはモータが接続されている。オートチューニングユニット１８内のマイコンによって各モータの動作が制御されている。具体的には、指示値に相当するパルス数をもったパルス信号が各モータに与えられ、これにより外部シャフトの回転位置が規定されている。

【0037】

電子ユニット４６に対してはオートチューニングユニット１８から電力が供給されている。ただし、ＮＭＲプローブ１６内に独自の電源を設けるようにしてもよい。なお、ＮＭＲ測定モード（実測定モード）においてはハイパワーをもった送信信号が生成され、一方、チューニングモードにおいては微弱パワーをもった送信信号が生成される。

【0038】

図２には、図１に示したシステム構成の内、特にオートチューニングに関する構成が図示されている。より具体的には、図２には、中継装置１４及びＮＭＲプローブ１６の詳細が示されている。

【0039】

図２において、高周波送信を行うための第１系統が符号４８で示されており、低周波送信を行うための第２系統が符号５０で示されている。それら２つの系統に対応して、中継装置１４内には、２つの検出回路１０６,１０８が設けられている。各検出回路１０６,１０８は反射波成分を取り出すための回路であり、それらの検出回路１０６,１０８からの検出信号が変換回路１１０に入力されている。変換回路１１０は、検出信号からリターンロスレベルを表すレベル信号を生成する回路であり、変換回路１１０は本実施形態においてＡ／Ｄ変換器を有している。高周波送信及び低周波送信は少なくともチューニング過程において非同時的に実行されるため、それらの送信間で変換回路１１０が共用されている。レベル信号１１１は、本実施形態において、表示処理回路１１２及びオートチューニングユニット１８内のマイコン（マイクロコンピュータ）１１８に出力されている。

【0040】

表示処理回路１１２は、レベル信号に対して所定の表示処理を行うことにより、表示器１１４において反射波レベルを表示するための表示信号を生成する。この場合において、符号１１６で示すようにユーザーにより反射波表示ゲインを切替設定することが可能である。表示器１１４は例えば液晶表示器により構成されており、そこには反射波レベルが例えば多セグメント表示（棒グラフ）のような形態で表示される。マニュアルチューニングを行う場合、その表示内容を観察しつつ反射波レベルが最小になるように同調用コンデンサ及び整合用コンデンサの各容量が手作業により最適化される。ちなみに、本実施形態においては、ＮＭＲプローブ１６が有する表示器１０２においても、反射波レベルが表示されており、マニュアルチューニングにあたっては、その表示器１０２に表示された反射波レベルに基づいて各コンデンサの容量を設定することが可能である。オートチューニングにおいてもその表示器１０２の表示内容によって反射波レベルを確認することが可能である。

【0041】

オートチューニングユニット１８は、本実施形態において、中継装置１４に外付で付加されたユニットである。中継装置１４の内部にオートチューニングユニットが組み込まれてもよい。あるいは、オートチューニングユニット１８が有する諸機能がＮＭＲプローブ１６内に組み込まれてもよい。

【0042】

オートチューニングユニット１８は、既に説明したように、オートチューニングモードにおいて、自動的な調整を行うためのものである。本実施形態においては、ＣＰＵ及び動作プログラムにより構成されるマイコン１１８が設けられている。また、オートチューニングユニット１８内には、本実施形態において、５つのモータ１２０，１２２，１２４，１２６が設けられており、それらによって５つの外部シャフト８４，８６，８８，９０，９２が駆動されている。図２においては、その内で、コンデンサ容量操作用の４つのモータ１２０，１２２，１２４，１２６及び４つの外部シャフト８４，８６，８８，９０が図示されている。バンド切替用のモータ及び外部シャフトについては図示省略されている。モータ１２０，１２２，１２４，１２６は、本実施形態において、パルスモータにより構成されており、マイコン１１８からのパルス信号が図示されていないインターフェイスを介して各モータ１２０，１２２，１２４，１２６へ出力されている。個々のパルス信号の生成にあたって、マイコン１１８は、演算上求められた回転位置（ダイアル値）を示す指示値に対応するパルス数を有するパルス信号を生成している。マイコン１１８は、図１に示したシステム制御部により制御されており、そのためのコントロール信号が符号１２７で示されている。

【0043】

本実施形態において、マイコン１１８は、入力されたレベル信号１１１又はそれを示す情報をＮＭＲプローブ１６へ伝送する機能を有している。また、マイコン１１８は個々の内部シャフト毎に、指示値と実績値とを比較し、これにより駆動力伝達上の異常を判定する機能を有している。更に、マイコン１１８は、各コンデンサについて定められた上限値及び下限値に指示値又は実測値が到達した場合に、当該コンデンサに対応するモータを強制的に停止させる制御も実行している。

【0044】

なお、マイコン１１８が表示処理回路１１２が有する機能を有していてもよい。また反射波レベル信号１１１をマイコン１１８を経由せずにＮＭＲプローブ１６へ伝送するようにしてもよい。本実施形態においては、システム制御部からのコントロール信号１２７がマイコン１１８を介してマイコン９４へ送られているが、システム制御部からマイコン９４に対して直接的にコントロール信号が与えられてもよい。図２においては、マイコン１１８とマイコン９４との間の通信ラインが符号１３０で示されている。マイコン１１８等の動作内容については後に図７乃至図９を用いて詳述する。

【0045】

上述したように、ＮＭＲプローブ１６は挿入部２４と基部２６とを有している。挿入部２４はＮＭＲ検出部３２を備えている。ＮＭＲ検出部３２は、本実施形態において、高周波用検出回路及び低周波用検出回路の２つの検出回路を有している。高周波用検出回路は送受信コイルの他、同調用コンデンサ５２及び整合用コンデンサ５４を有している。低周波送信に関し、本実施形態においては、５つのバンドが定義されており、バンド毎に同調用コンデンサ５６及び整合用コンデンサ５８が設けられている。バンドの選択によってコンデンサペアが選択される。各コンデンサは容量を可変可能な可変コンデンサであり、本実施形態においては多回転型のコンデンサが利用されている。整理すると、本実施形態において、ＮＭＲ検出部３２は、高周波用のコンデンサペアと、低周波用の５つのコンデンサペアとを有する。高周波用のコンデンサペアは、同調用コンデンサ５２及び整合用コンデンサ５４からなり、各バンドの低周波用のコンデンサペアは同調用コンデンサ５６及び整合用コンデンサ５８からなる。

【0046】

挿入部２４と基部２６とに跨がって、本実施形態において、５つの内部シャフトが設けられている。図２においては、その内で４つの内部シャフト６０，６２，６４，６６が図示されている。図示されていない内部シャフトはバンド切替用である。内部シャフト６０，６２，６４，６６は、それぞれ回転力を対応コンデンサに伝達し、これによって対応コンデンサの容量の可変を行うものである。

【0047】

基部２６内には上述したように複数の機械ユニット４０が設けられている。本実施形態において、５つの機械ユニット４０が設けられており、各機械ユニット４０はそれぞれギア部及びポテンショメータを有する。図２においては、５つのギア部の内で４つのギア部６８，７０，７２，７４が図示されている。また、４つのポテンショメータの内で４つの
ポテンショメータ９２が図示されている。なお、図２においてはそれらを代表して１つのポテンショメータ９２だけが図示されている。

【0048】

基部２６における下面板８３を貫通するように５つの軸部材が設けられ、それぞれの軸部材には接続口が設けられている。図２においては、５つの軸部材の内で４つの軸部材が図示されており、また５つの接続口の内で４つの接続口７６，７８，８０，８２が図示されている。接続口７６，７８，８０，８２には対応する外部シャフト８４，８６，８８，９０が着脱自在に連結される。よって、いずれかの外部シャフトを回転させると、その回転力が、特定の軸部材及び特定のギア部を介して特定の内部シャフトに伝達され、それが回転運動することになる。その回転運動によりコンデンサ軸が回転運動し、これにより容量が可変される。その場合において、内部シャフトの回転位置がポテンショメータ９２により検出され、その検出信号９８がマイコン９４に送られる。

【0049】

なお、各ギア部６８，７０，７２，７４は所望の回転比を実現するためのものである。より、詳しくは、各ギア部６８，７０，７２，７４において、接続口（外部シャフト）の回転数ｉに対する内部シャフトの回転数ｊが規定されており、また、接続口（外部シャフト）の回転数ｉに対するポテンショメータの回転数ｋが規定されている。ｉ対ｊ対ｋの比率はギア部の構成次第で任意に設定することが可能である。コンデンサの回転数、ポテンショメータの回転数、調整精度等の観点から、ギア比が定められる。ギア部の構成例について後に図６を用いて説明する。

【0050】

次に、基部２６内に設けられた電子ユニット４６について説明する。基部２６内にはＣＰＵ及び動作プログラムにより構成されるマイコン（マイクロコンピュータ）９４が設けられている。このマイコン９４にはＡ／Ｄ変換部９６が接続されており、またメモリ１００及び表示器１０２が接続されている。Ａ／Ｄ変換部９６は、５つのポテンショメータ９２からの検出信号につき、アナログ信号からデジタル信号に変換するモジュールである。それらの検出信号がマイコン９４において認識される。したがって、マイコン９４は、それぞれの内部シャフトの回転位置を実測値としてリアルタイムに監視することが可能である。メモリ１００は例えば不揮発性メモリにより構成され、そのメモリ１００上にはオートチューニング時において必要となる複数の固有パラメータが格納されている。例えば、そのような固有パラメータとして、個々の可変コンデンサの上限及び下限に相当するダイヤル値、各ギア部における減速ギア比、オートチューニングにおけるモータ回転スピード、等の情報が格納されている。可変コンデンサごとに、メモリ１００上に記憶された回転リミット値と、実測値（換算値を含む）とを随時比較し、実測値がリミットに到達した場合に、シャフトの回転駆動を強制的に停止させるように構成するのが望ましい。その場合、リミット値の直前に比較用の判定値を定めてもよい。そのような停止制御は、マイコン９４又はマイコン１１８において実行される。この構成によれば可変コンデンサの保護を図れる。

【0051】

表示器１０２は、本実施形態において液晶表示器により構成され、その表示器１０２の表示画面上には反射波レベルがグラフにより表示され、また個々のコンデンサについてのダイアル値すなわち容量設定値が数値として表示される。ダイアル値は本実施形態において実測値に相当するものである。いずれかの回転力伝達経路上において異常が判定された場合に、その旨及び異常経路が表示器１０２に表示されるのが望ましい。また、異常種別、異常程度等が表示器１０２に表示されるのが望ましい。そのような異常が、例えばＬＥＤ等の発光素子の点灯によって表示されてもよい。異常表示に代えて正常表示が行われてもよい。

【0052】

なお、符号１０４はＤＩＰスイッチを示しており、そのスイッチ１０４によりプローブＩＤコードが登録されている。マイコン９４は必要に応じてそのスイッチ１０４の値を読み出して、その情報を外部へ出力する。マイコン９４を経由することなく、プローブＩＤコードが読み出し可能なように構成してもよい。

【0053】

本実施形態においては、オートチューニングユニット１８側のマイコン１１８において異常判定等の制御が実行されているが、その機能がマイコン９４において実現されてもよい。例えば、基部２６内にそれぞれの内部シャフトを駆動する駆動源を配置する場合、すなわち外部シャフトを用いないでオートチューニングを行う場合、基部２６内のマイコン９４においてオートチューニング制御及び異常判定を行うのが望ましい。本実施形態においては、異常が判定された場合、その情報がユーザーに対して報知される他、異常が生じた経路上のモータの駆動が強制的に停止されている。異常の報知に加えて、異常を解消するための対処方法を表したメッセージを表示器１０２等に表示するようにしてもよい。

【0054】

次に図３乃至図６を用いてＮＭＲプローブにおける基部の構成について説明する。図３には、ＮＭＲプローブ１６の基部２６が斜視図として概略的に示されている。基部２６はボックス状のケースを有し、そのケースにおける特定の側面２６Ａに表示器１３２が設けられている。基部２６における底面２６Ｂには本実施形態において５つの接続口７６，７８，８０，８２，８４が設けられており、それぞれの接続口７６，７８，８０，８２，８４には外部シャフト８５，８６の先端部が接続される。図においては２つの外部シャフト８５，８６だけが図示されている。ちなみに接続口７６，７８，８０，８２，８４を手でつまんで回転させることによりマニュアルチューニングを行うことも可能である。接続口に対して外部シャフトが完全に連結した状態においては、外部シャフトを介して送られて来る回転力が内部シャフトへ確実に伝達される。

【0055】

図４には、表示器の表示画面１３２Ａの表示例が示されている。表示画面１３２Ａ内にはレベルメータとしてのレベルインジケータ１３４が含まれる。これは、複数のセグメントから構成され、反射波のレベルをセグメント数により表すものである。表示画面１３２Ａは、更に、本実施形態において４つのダイアル値表示１３６，１３８，１４０，１４２を有している。ここでそれらのダイアル値は実測値に相当するものである。ダイアル値表示１３６，１３８は低周波についての同調用及び整合用コンデンサのダイアル値を示すものである。ダイアル値表示１４０，１４２は、選択された低周波バンドに対応する同調用及び整合用コンデンサのダイアル値を示すものである。本実施形態において、各ダイアル値は０〜７５００の範囲において変化する。もちろん、それらの数値は例示に過ぎない。ちなみに、ＮＭＲプローブにおいても反射波レベルの表示ゲインをユーザーにより可変設定できるように構成するのが望ましい。

【0056】

図５には、ＮＭＲプローブ１６の基部２６を下方から見た様子が示されている。図５は基部２６の内部構造の一例を示すものである。基部２６内には５つのギア部６８，７０，７２，７４，７６がリング状の配列をもって設けられている。基部２６には表示器１３２が設けられ、その背面側には表示処理用の基板が設けられている。更に基部２６内には制御基板１４４が設けられ、その制御基板１４４上には上述したマイコン等が搭載されている。

【0057】

図６には、５つのギア部を代表してギア部６８の構成例が示されている。ギア部６８は複数の歯車により構成され、それには遊星ギア等が含まれる。ギア部６８は、接続口７６と内部シャフト６０との間に設けられている。接続口７６に対しては外部シャフト８４が着脱可能に接続される。内部シャフト６０の基端部に設けられた歯車にはポテンショメータ９２の軸に連結された歯車が噛み合っている。ポテンショメータ９２は、直接的には内部シャフト６０の回転位置を検出するものであり、間接的には可変コンデンサの回転位置あるいは容量を検出するものである。本実施形態においては、内部シャフト６０の回転位置がポテンショメータ９２の出力信号の電圧として検出されている。ポテンショメータ９２に代えて、他の回転検出器を設けることも可能である。例えばロータリーエンコーダ等を設けるようにしてもよい。図６に示されるように、外部シャフト８４の接続口の中心軸と内部シャフト６０の中心軸とがずれている。具体的には図５に示した内部構造における複数のギア部の円環状配列における径方向にずれている。これにより５つの接続口の相互間隔を広げて各部材の設置スペースを確保できる。

【0058】

次に、図７乃至図９を用いてオートチューニング及び異常判定での動作例を説明する。

【0059】

図７には、オートチューニングユニット１８及びＮＭＲプローブ１６の動作例がフローチャートとして示されている。図７に示す各工程は、特に図２に示したマイコン１１８及びマイコン９４の制御動作を示すものである。

【0060】

Ｓ１０においては、操作者すなわちユーザーによって、ＮＭＲプローブ１６に対し、オートチューニングユニット１８が有する複数の外部シャフトが接続され、また、オートチューニングユニット１８とＮＭＲプローブ１６との間が電気的に接続される。Ｓ１２においては、ユーザーの所定操作によりオートチューニングが開始される。Ｓ１４においては、オートチューニングユニット１８からのリクエストに基づき、ＮＭＲプローブ１６からオートチューニングユニット１８へ情報が伝送される。その情報には、各コンデンサの現在値すなわち実測値、各コンデンサの上限及び下限を示すダイアル値、各ギア部における減速ギア比、各モータの回転スピード、等が含まれる。Ｓ１６においては、オートチューニングユニット１８内において初期設定が行われる。具体的には、取得された現在値（実測値）が認識され、それが初期値として設定される。そのような初期値を基準として指示値が生成されることになる。Ｓ１８においては、必要に応じて、接続テストが実行される。それは自己診断に相当するものであり、その具体的な内容については後に図９を用いて説明する。

【0061】

Ｓ２０においては、ＮＭＲ信号検出部における第１検出回路についての自動調整が実行される。この場合においては、従来同様の自動チューニングアルゴリズムにしたがって調整が実行される。その調整過程において、Ｓ２２及びＳ２４で示すように、オートチューニングユニット１８からＮＭＲプローブ１６に対して反射波レベル情報が送られ、これによってＮＭＲプローブ１６において反射波レベルが表示される。そのような伝送は間欠的に繰り返し行われている。Ｓ２６においては、それぞれの駆動力伝送路毎に伝送エラーすなわち異常の有無が監視される。これについては後に図８を用いて詳述するが、Ｓ２６においては、基本的に、駆動力伝達経路毎に指示値と実測値とが比較され、それらの差が所定の許容範囲を超えた場合に、異常が判定されている。異常が判定された場合、それがユーザーに報知され、また当該回転力伝達系におけるモータの動作が強制的に止められる。ユーザーへの報知にあたって、異常の有無の他、異常種別、異常が生じた場所、異常の程度等の各情報が併せて提供されてもよい。

【0062】

Ｓ２０の工程が終了すると、Ｓ２８において、ＮＭＲ検出部が有する第２検出回路の自動調整が実行される。第２検出回路の自動調整は、基本的に第１検出回路の自動調整と同じ内容である。すなわち、Ｓ２８は、工程Ｓ３０，Ｓ３２を有し、更に伝達エラーの監視を行うＳ３４を有している。２つの検出回路についての自動調整が完了した時点で、Ｓ３６においてオートチューニングの終了が判定される。そして、Ｓ３８では、ＮＭＲプローブ１６においてマイコンが待機モードすなわちスタンバイモードに移行する。そして、Ｓ４０において実際にＮＭＲ測定が実行される。

【0063】

図８には、図７に示した伝送エラーの監視工程Ｓ２６，Ｓ３４の動作例が示されている。Ｓ１００においては、パラメータＫに１が代入される。Ｓ１０２においては、Ｋ番目の指示値とＫ番目の実測値とが比較される。Ｓ１０４においては、それらの差が許容範囲内であるか否かが判断される。その差が許容範囲内であればＳ１０８が実行され、許容範囲外であればＳ１０６が実行される。Ｓ１０６においては、エラーが判定され、それが表示器に表示される。その場合において、エラーが生じた経路を特定する情報を表示するのが望ましい。図８に示す動作例では、Ｓ１０６の工程後にＳ１０８が実行されているが、もちろん、Ｓ１０６が実行された時点で動作が一時停止するように構成してもよい。

【0064】

Ｓ１０８においては、パラメータＫが最大値に到達したか否かが判断され、到達していなければ、Ｓ１１０においてＫが１つインクリメントされた上で、Ｓ１０２以降の各工程が繰返し実行される。Ｓ１１２においては、本処理をこのまま続行させるか否かが判断され、続行させる場合には、Ｓ１００以降の各工程が繰返し実行される。

【0065】

以上のとおり、オートチューニングを実行している過程においては、すなわち個々のコンデンサの容量を可変設定している状況下では、コンデンサ毎に計算上求められた指示値と実際に検出された実測値とが比較された上で、両者の差が所定以上に大きくなった場合にはエラーが判定されている。これにより、例えば外部シャフトの外れや不完全接続等をユーザーにおいて認識することが可能である。また、間接的に、モータ異常、ギア部不具合、ポテンショメータ不具合、等を認識することも可能である。よって、上記構成によれば、そのような不具合を知らないままオートチューニングが実行され、オートチューニング結果が不良になってしまうといった問題を未然に回避することができ、これによりオートチューニングの信頼性を高めることが可能である。また、異常が発覚した場合に速やかに対処することが可能である。

【0066】

図９には、図７に示した接続テストＳ１８の具体的な動作例が示されている。Ｓ２００においては、パラメータＫに対して１が代入される。Ｓ２０２においては、Ｋ番目の指示値を試行的に可変しながら全ての実測値が監視される。Ｓ２０４においては、Ｋ番目の実測値が変化したか等が判断される。Ｓ２０４において、いずれの実測値についても変化がないと判断された場合、Ｓ２０６において空回りが判定される。すなわち外部シャフト未接続あるいは外部シャフトの外れが判定される。一方、Ｓ２０４において、Ｋ番目の実測値以外の実測値が変化したと判断された場合、Ｓ２０８において誤接続が判定される。すなわち、ある接続口に対して正規の外部シャフトではなく別の外部シャフトを接続されてしまったことを認識できる。

【0067】

Ｓ２０４において、Ｋ番目の実測値が変化したと判断された場合、引き続いてＳ２１０において、Ｋ番目の指示値とＫ番目の実測値との間の差が変化しているか否かが判断される。それが変化している場合には、Ｓ２１２においてスリップが判定される。すなわち、例えばギア部の故障等により入力回転量に対して出力回転量がズレていることが判定されることになる。Ｓ２１４においては、Ｋが最大値に到達したか否かが判断され、到達していなければＳ２１６においてＫが１つインクリメントされた上で、Ｓ２０２以降の各工程が繰り返し実行される。そして、最終的に、Ｓ２１８において、以上のような判定の結果を含む自己診断結果が画面上に表示される。この場合においては、ＮＭＲプローブが有する表示器と共にメインコンソールが有する表示器にその診断結果が表示されるのが望ましい。そのような診断結果は、異常の有無の他、異常の種別を含むものであり、また異常箇所を特定する情報を含むものである。

【0068】

なお、上記機能を利用して、内部シャフトを一方方向に回転させた場合における指示値と実測値との差と、内部シャフトを他方方向に回転させた場合における指示値と実測値との差とを比較し、これによってギア部において生じるバックラッシュの程度を評価するようにしてもよい。

【0069】

以上説明した本実施形態に係る構成によれば、ＮＭＲプローブ内に内部シャフト毎にポテンショメータを設け、それによって内部シャフトの回転位置を実測値として検出するようにしたので、その実測値に基づいて伝達異常の判定等の各種の制御を行うことが可能である。よって、オートチューニングにおける信頼性を向上することができ、また何らかの異常が発生した場合にその異常に対して速やかに対処することが可能である。本実施形態においては、異常の有無の他、異常が生じた場所を特定でき、また異常の種別を識別することも可能である。上記実施形態においては、オートチューニングユニットがＮＭＲプローブの外部に設けられていたが、オートチューニング機能をＮＭＲプローブ内に設けるようにしてもよい。しかしながら、外部にオートチューニングユニットを設け、複数のフレキシブルシャフトをＮＭＲプローブに対して着脱自在に接続する場合においては、特に接続不全やシャフト外れといった固有の問題が生じ易いので、そのような構成を採用する場合に上記の異常判定機能を設けるのが望ましい。

【符号の説明】

【0070】

１０ ＮＭＲ測定システム、１２ 分光計、１４ 中継装置、１６ ＮＭＲプローブ、１８ オートチューニングユニット、３２ ＮＭＲ検出部、５２，５４，５６，５８ 可変コンデンサ、６０，６２，６４，６６ 内部シャフト、６８，７０，７２，７４ ギア部、７６，７８，８０，８２ 接続口、８４，８６，８８，９０ 外部シャフト、１２０，１２２，１２４，１２６ モータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】