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特表2024-523471反射された音響信号を使用したサンプルコンテナおよびその中の流体サンプルの音響特性の決定
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-28
(54)【発明の名称】反射された音響信号を使用したサンプルコンテナおよびその中の流体サンプルの音響特性の決定
(51)【国際特許分類】
G01N 29/04 20060101AFI20240621BHJP
G01N 29/02 20060101ALI20240621BHJP
【ＦＩ】
G01N29/04
G01N29/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023578964
(86)(22)【出願日】2022-08-18
(85)【翻訳文提出日】2023-12-21
(86)【国際出願番号】 US2022040768
(87)【国際公開番号】W WO2023027943
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】63/236,982
(32)【優先日】2021-08-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507301040
【氏名又は名称】ラブサイト インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】エスピン， ジェイ． ジェイムズ
【テーマコード（参考）】
2G047
【Ｆターム（参考）】
2G047AA01
2G047AA05
2G047BA03
2G047BC01
2G047BC02
2G047BC03
2G047BC18
2G047DB12
2G047GB25
2G047GF18
(57)【要約】
本願は、超音波音信号を使用して、液体サンプルを第１のコンテナから第２のコンテナに輸送し、かつ超音波音信号を使用して、液体および第１のコンテナの両方の特性を測定することが可能である、液体輸送システムに関する。本システムは、変換器を使用して、複数の音信号を伝送し、サンプルおよびコンテナの底壁から反射される複数の信号を受信し、液体および／またはコンテナ特性を測定する。複数の伝送された音信号は、第１のコンテナから複数の変換器位置にある間に生じ、本システムは、液体および／またはコンテナの種々の表面上に収束する、信号を識別し、それらの位置に対応する、反射信号を使用して、サンプルおよびコンテナ特性を計算する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、複数の放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、対応する複数の反射信号を受信するように構成され、前記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、前記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備え、前記複数の放出信号および前記複数の反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
コントローラであって、前記コントローラは、前記コンテナ底壁に対して第１の寸法に沿って、前記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、前記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、前記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
前記変換器は、前記変換器が前記第１の変換器位置にあるとき、前記第１の放出信号を放出するように構成され、
前記変換器は、前記変換器が前記第２の変換器位置にあるとき、前記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つの特性は、前記コンテナ内の液体の深度、前記コンテナ内の液体の音響インピーダンス、前記液体を通した前記放出信号の音速、または前記コンテナ内の液体の音響減衰のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記プロセッサはさらに、前記コンテナの音響インピーダンス、前記コンテナ底壁の厚さ、前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の縦音速、前記コンテナの音響減衰、または前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記コンテナは、第１のウェルと、第２のウェルと、第３のウェルとを備え、前記システムはさらに、前記ウェルのそれぞれに対し、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、
前記コントローラはさらに、第２の寸法に沿って、前記第１のウェルの下から前記第２のウェルの下に、前記変換器を移動させるように構成され、前記コントローラはさらに、第３の寸法に沿って、前記第２のウェルの下から前記第３のウェルの下に、前記変換器を移動させるように構成され、前記第２の寸法および前記第３の寸法は、ＸおよびＹ水平寸法を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記コンテナはさらに、それぞれ、前記第１のウェル、前記第２のウェル、および前記第３のウェル内に含有される第１の液体と、第２の液体と、第３の液体とを備え、前記システムはさらに、前記ウェルのそれぞれに対し、前記少なくとも１つの特性を測定するとき、前記液体のそれぞれに対し、少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記ウェルのそれぞれに対する前記少なくとも１つの特性は、各ウェルに対し、前記液体の個別の音響インピーダンス、前記液体の個別の音響減衰、または前記液体を通した前記放出信号の個別の音速のうちの少なくとも１つを備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサはさらに、各ウェルに対し、前記ウェルの前記コンテナ底壁の個別の音響インピーダンス、前記ウェルの前記コンテナ底壁の個別の厚さ、前記ウェルの前記コンテナ底壁の個別の音響減衰、前記個別のウェルの前記コンテナ底壁の前記放出信号の縦音速、または前記個別のウェルの前記コンテナ底壁の前記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記システムはさらに、基準物体を備え、前記変換器はさらに、少なくとも１つの放出信号を前記基準物体に向かって放出し、少なくとも１つの反射信号を前記基準物体から受信するように構成され、
前記プロセッサはさらに、部分的に、前記基準物体に向かっての前記少なくとも１つの放出信号および前記基準物体からの前記少なくとも１つの反射信号に対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記基準物体に向かっての前記少なくとも１つの放出信号は、前記基準物体に向かっての複数の放出信号を備え、前記基準物体からの前記少なくとも１つの反射信号は、前記基準物体からの複数の反射信号を備え、それぞれが、前記基準物体に向かっての個別の放出信号に対応し、
前記変換器はさらに、前記コンテナ底壁から離れるように離間される対応する複数の位置において、前記複数の放出信号を前記基準物体に向かって放出し、前記複数の反射信号を前記基準物体から受信するように構成される、
請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記基準物体に向かっての前記少なくとも１つの放出信号および前記コンテナに向かっての前記複数の放出信号のそれぞれは、同一波長、持続時間、およびエネルギーレベルを備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項11】
前記システムはさらに、前記変換器と前記コンテナ底壁との間の結合液体と、
前記結合液体の温度を測定するように構成される温度センサと
を備え、
前記プロセッサはさらに、部分的に、前記結合液体の温度に対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
音響レンズをさらに備え、前記音響レンズは、前記音響レンズが、前記複数の放出信号のそれぞれに対し、焦点を画定するように、前記変換器と固定距離および位置に維持され、前記複数の放出信号のそれぞれは、個別の収束点に収束し、
前記コンテナ底壁および前記液体はさらに、少なくとも、第１の表面と、第２の表面とを備え、
前記プロセッサはさらに、前記第１の放出信号の収束点が前記コンテナ底壁および前記液体の第１の表面と整合されることを認識するように構成され、
前記プロセッサはさらに、第２の放出信号の収束点が前記コンテナ底壁および前記液体の第２の表面と整合されることを認識するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項13】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号を前記コンテナの底壁に向かって放出し、反射信号を前記コンテナ底壁および前記液体から受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記放出信号ならびに前記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、前記反射信号は、複数のエコーを備え、前記プロセッサはさらに、前記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが前記複数のエコーの異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項14】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークが、前記コンテナ底壁の底部表面からのエコーに対応し、前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の上部表面から反射する縦波からのエコーに対応し、前記第３のピークが、前記コンテナ底壁の上部表面から反射する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、前記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項15】
前記コンテナの少なくとも１つの特性は、音響インピーダンス、音響減衰、底壁厚、前記放出信号の縦音速、または前記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項16】
前記プロセッサはさらに、前記反射信号の第４のピークにさらに対応するデータを処理し、前記第４のピークが、前記液体の自由表面からのエコーに対応することを認識することによって、前記液体の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項17】
前記液体の少なくとも１つの特性は、前記放出信号の音速、音響インピーダンス、音響減衰、または深度のうちの少なくとも１つを備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナまたは前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を前記コンテナおよび前記液体から受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備え、前記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記放出信号ならびに前記反射信号の第１のピークおよび第２のピークに対応するデータを処理することによって、前記第１のピークが、前記コンテナ底壁の表面に衝突する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、かつ前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の表面に衝突する縦波からのエコーに対応することを認識することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項19】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークおよび前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の同一部分からのエコーに対応することを認識するように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項20】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークおよび前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の異なる表面からのエコーに対応することを認識するように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項21】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を前記コンテナ底壁および前記液体から受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、前記反射信号の第１のピークおよび第２のピークを識別するように構成され、前記第１のピークは、第１のエコーに対応し、前記第２のピークは、第２のエコーに対応し、前記プロセッサはさらに、
部分的に、前記第１のピークと前記第２のピークとの間の遅延に基づくが、前記第１および第２のピークの振幅に基づかずに、前記少なくとも１つの特性の第１のものを測定することと、
部分的に、前記第１のピークと前記第２のピークとの間の振幅における差異に基づくが、前記第１のピークと第２のピークとの間の遅延に基づかずに、前記少なくとも１つの特性の第２のものを測定することと
を行うように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項22】
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、複数の放出信号を前記アイテムに向かって放出し、対応する複数の反射信号を前記アイテムから受信するように構成され、前記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、前記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備える、変換器と、
コントローラであって、前記コントローラは、前記アイテムに対して、第１の寸法に沿って、前記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、前記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、前記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
前記変換器は、前記変換器が前記第１の変換器位置にあるとき、前記第１の放出信号を放出するように構成され、
前記変換器は、前記変換器が前記第２の変換器位置にあるとき、前記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
【請求項23】
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号を前記アイテムに向かって放出し、反射信号を前記アイテムから受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備え、前記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記放出信号ならびに前記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、前記プロセッサはさらに、前記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが、異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項24】
コンテナの少なくとも１つの特性または前記コンテナ内の液体の少なくとも１つの特性を決定する方法であって、前記方法は、測定システムによって、前記液体を保持する前記コンテナを受容するステップであって、前記測定システムは、変換器を含む、ステップと、
前記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
前記システムによって、前記受信される信号の差異に基づいて、前記液体の少なくとも１つの特性または前記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
【請求項25】
コンテナの少なくとも１つの特性を決定する方法であって、前記方法は、測定システムによって、前記コンテナを受容するステップであって、前記測定システムは、変換器を有する、ステップと、
前記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
前記システムによって、前記受信される信号の差異に基づいて、前記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
概して、本願は、音響液滴射出システムにおいて使用するための多空洞型マイクロプレートおよびその中に含有される液体の材料特性を決定するためのシステムおよび方法に関する。
【0002】
音響液滴射出（ＡＤＥ）は、音響エネルギーを使用して、任意の物理的接触を伴わずに、液体を移動させる、技術である。ＡＤＥ技術のいくつかの実施例は、米国特許第１０，１５６，４９９号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に開示される。音響エネルギー（例えば、超音波パルスの形態における）が、変換器からある体積の液体（以降、「サンプル」）に向かって放出される。いくつかの実施例では、ビームは、サンプルの上側表面上に収束し、音響エネルギーが、サンプルの一部に伝達され、それによって、本部分をサンプルの残りから離れるように上向きに移動させる（例えば、液滴として）。
【0003】
これらの実施例では、サンプルは、コンテナ内に含有され、変換器は、コンテナの真下に位置付けられる。したがって、音響放射は、サンプルの上側表面に到達する前に、少なくともコンテナの底壁および液体を通して通過しなければならない。伝送される音響放射は、変換器に向かって戻るように反射される。反射された放射の性質（例えば、エネルギーの伝送経路および減衰）が、測定または推測され、それを通して進行される、媒体のある特性を決定することができる。ＡＤＥの精度は、これらの媒体の特性を考慮することによって、改良されることができる。
【0004】
コンテナに関して、密度、音響エネルギーが伝搬する速さ（以降、「音速」）、コンテナの底壁の厚さ、および音響エネルギーが減衰する程度等の性質を把握することが有用であり得る。サンプルに関して、密度、音速、サンプルの深度、および音響エネルギーが減衰する程度等の性質を把握することが有用であり得る。サンプルの特性の知識もまた、有益であり得、そのような特性は、サンプルの深度および体積を含むことができる。加えて、サンプルの密度およびエネルギー減衰性質を決定することもまた、例えば、サンプルの特性を照合するために有益であり得る。例えば、そのような照合は、反射された音響放射の予期および測定された値を比較することによって、改良されることができる。
【0005】
コンテナの一実施例は、９６－または３８４－ウェルプレート（例えば、３８４－ＰＰマイクロプレート）等のマイクロプレート内のウェルである。コンテナの他の実施例は、管、フラスコ、およびビーカを含む。マイクロプレートの実施例に関して、各ウェル（例えば、各ウェルの基部）の特性は、例えば、製造の変動に起因して、単一マイクロプレート上でも相互から変動する。そのような変動は、コンテナの底壁の厚さおよび一貫性におけるものであり得る。変動は、ウェル毎またはプレート毎に生じ得る。
【0006】
そのようなコンテナ特性は、ＡＤＥを実施する前に、ある程度まで決定されることができる。例えば、所与のコンテナを作製するために使用される材料のある性質が、事前に把握される場合、コンテナの特性は、推測されることができる。しかしながら、マイクロプレートの場合、材料は、バッチ毎またはプレート毎に、一貫性において変動し得る。加えて、コンテナの厚さも、プロセスの非一貫性または公差に起因して、変動し得る（例えば、プレート毎またはウェル毎に）。１つのそのようなプロセスは、射出成型である。若干の変動さえ、ＡＤＥ精度または正確度に影響を及ぼし得る。実施例として、射出成型の場合、複数の金型または金型空洞が、使用され得る（例えば、製造レートを増加させるために）。これらは、変動し得、そのような相違をコンテナ一貫性がＡＤＥに実質的に影響を及ぼさないであろう程度まで低減させることは、困難または非効率的である。加えて、製造プロセスにおける非一貫性は、異なるプレート間の非一貫性につながり得る。例えば、液体プラスチックの射出レート、冷却レート、組成を厳密に制御することは、不可能、非実践的、または高価であり得る。
【0007】
一貫性を改良するための別の方法は、それらが形成された後、コンテナを点検し、品質制御に合格しないものを排除することである。これは、時間、金銭、および労働等のリソースを要求し、かつ材料を無駄にし、エネルギーを消費し、出力を減少させ得る。
【0008】
ＡＤＥ結果を改良するための異なるアプローチは、製造後、マイクロプレート等のコンテナを特性評価することである（例えば、プレート毎またはバッチ毎ベースで）。例えば、各コンテナは、サンプルを追加する前に、別個に査定され、特定の特性を決定することができる。コンテナは、ＡＤＥシステムが、アッセイを実施するとき、所定の特性を読み出し得るように、識別子でタグ付けされることができる。次いで、各コンテナは、ＲＦＩＤ、光学走査等の技法を使用して、または米国特許第１０，５９２，７９３号および１０，７６６，０２７号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように、「音響バーコード」を使用することによって、識別されることができる。別のオプションとして、所与のコンテナに関する特性は、手動で打ち込まれることができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0009】
本技術のある実施形態は、コンテナ内の液体サンプルの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能である、システムに関する。本システムは、信号（例えば、音響信号）をコンテナの底壁に向かって放出し、サンプルおよびコンテナから反射される対応する信号（例えば、音響反射）を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。本システムはまた、垂直方向に、コンテナに向かって、変換器アセンブリを移動させ、コンテナから離れるように離間される、種々の位置において、信号が放出されることを可能にするためのコントローラを含む。プロセッサが、種々の反射信号を使用して、サンプルおよびコンテナの特性を決定する。変換器アセンブリは、音響レンズを用いて、放出信号を焦点に集束させる。放出信号は、収束点に収束する。
【0010】
プロセッサは、当該サンプルおよびコンテナ特性を計算するために、信号収束点とサンプルおよびコンテナの種々の表面の相互作用を使用する。プロセッサは、サンプルを通し放出された信号の深度、音響インピーダンス、および音速のうちの１つまたはそれを上回るものを含む、サンプルの特性を計算してもよい。プロセッサはまた、壁厚、音響インピーダンス、放出信号の縦音速、および放出信号の剪断音速のうちの１つまたはそれを上回るものを含む、コンテナの特性を計算してもよい。
【0011】
例証目的のために、いくつかの実施例では、コンテナは、ウェル内に対応する２つまたはそれを上回るサンプルを伴う、２つまたはそれを上回るウェルを有してもよい。コントローラは、変換器アセンブリが、順次、３つまたはそれを上回るウェルの真下に移動するように、変換器アセンブリを水平に移動させることが可能であり得る。いくつかの実施例では、コントローラは、２つの寸法に沿って水平に（例えば、水平ＸＹ－面に沿って、ＸおよびＹ方向に）、変換器アセンブリを移動させることが可能であり得る。例えば、コンテナは、変換器アセンブリが、全てのウェルにアクセスするために、ＸおよびＹ方向の両方において移動する必要があり得るように配列される、３つまたはそれを上回るウェルを含んでもよい。本システムは、後続ウェルに移動する前に、変換器アセンブリが下に移動される、対応するウェルに関して、サンプルおよびコンテナ特性を計算することが可能であり得る。変換器アセンブリはまた、コンテナ内のサンプルからの液滴を第２のコンテナに音響的に輸送するために使用されてもよい。サンプル液滴の輸送は、本システムが所与のウェルおよびサンプルの対応する特性を決定した後に生じ、本システムが変換器アセンブリを後続ウェルに移動させることに先立って、生じてもよい。
【0012】
本システムは、基準物体を含んでもよく、これは、コンテナのウェルおよび／または液体を特性評価するステップの一部として使用されてもよい。基準物体は、変換器が、少なくとも１つの信号を基準物体に向かって放出し、反射信号を基準物体から受信することが可能であるように、配置されてもよい。本システムは、基準物体の少なくとも１つの特性を決定することが可能であり得る。本システムは、基準物体に向かって移動しながら、複数の信号を基準物体に向かって放出し、複数の反射信号をそこから受信してもよい。基準物体に向かっての放出信号およびコンテナの底壁に向かっての放出信号は、同一波長、持続時間、およびエネルギーレベルを有してもよい。
【0013】
本システムは、変換器アセンブリとコンテナとの間の結合液体とともに、結合液体の温度を測定するための温度センサおよび対応するプロセッサを有してもよい。
【0014】
変換器アセンブリは、変換器から固定距離および位置に維持される、音響レンズを含んでもよい。音響レンズは、複数の放出信号のそれぞれに対し、焦点を画定してもよい。放出信号はそれぞれ、収束点に収束し得る。本システムは、収束点がコンテナまたは液体の表面の第１の表面上にあることを認識し得る。本システムは、収束点がコンテナまたは液体の第２の表面上にあることを認識し得る。
【0015】
いくつかの実施形態では、本システムは、コンテナの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能であってもよい。本システムは、信号をコンテナの底壁に向かって放出し、コンテナから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。本システムはまた、垂直方向に、コンテナの底壁に向かって、変換器アセンブリを移動させ、コンテナ底壁から種々の高さにおいて、信号が放出されることを可能にするためのコントローラを含む。プロセッサは、種々の反射信号を使用して、コンテナ底壁の特性を決定する。変換器アセンブリは、音響レンズを用いて、放出信号を焦点に集束させる。放出信号は、収束点に収束する。
【0016】
プロセッサは、当該コンテナ特性を計算するために、収束点とコンテナ底壁の種々の表面の相互作用を使用する。プロセッサは、壁厚、音響インピーダンス、放出信号の縦音速、および放出信号の剪断音速を含む、コンテナ底壁の特性を計算してもよい。
【0017】
コンテナは、３つまたはそれを上回るウェルを有してもよい。コントローラは、変換器アセンブリが、順次、３つまたはそれを上回るウェルの真下に移動するように、変換器アセンブリを水平に移動させることが可能であり得る。本システムは、後続ウェルに移動する前に、変換器アセンブリが下に移動される、対応するウェルに関するコンテナ底壁特性を計算することが可能であり得る。
【0018】
本システムは、基準物体を含んでもよく、その中で変換器は、少なくとも１つの基準信号をそれに向かって放出し、反射信号を受信することが可能である。本システムは、基準物体の少なくとも１つの特性を決定することが可能であり得る。本システムは、基準物体に向かって移動しながら、複数の信号を基準物体に向かって放出し、複数の反射信号を基準物体から受信してもよい。基準物体に向かった放出信号およびコンテナ底壁に向かった放出信号は、同一波長、持続時間、およびエネルギーレベルを有してもよい。
【0019】
本システムは、変換器アセンブリとコンテナ底壁との間の結合液体とともに、結合液体の温度を測定するための温度センサおよび対応するプロセッサを有してもよい。
【0020】
変換器アセンブリは、変換器から固定距離および位置に維持される、音響レンズを含んでもよい。音響レンズは、複数の放出信号のそれぞれに対し、焦点を画定してもよい。各放出信号は、収束点に収束し得る。本システムは、収束点がコンテナまたは液体の表面の第１の表面上にあることを認識し得る。本システムは、収束点がコンテナまたは液体の第２の表面上にあることを認識し得る。
【0021】
本技術のいくつかの実施形態は、サンプルを保持するコンテナの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能である、システムに関する。本システムは、信号をコンテナの底壁に向かって放出し、コンテナから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。本システムはまた、反射信号の第１、第２、および第３のピークを識別することによって、コンテナの少なくとも１つの特性を測定することが可能である、プロセッサを含む。反射信号は、複数のエコーを含み、プロセッサは、３つのピークのそれぞれが複数のエコーの異なるエコーに対応することを認識する。検出された特性は、コンテナの音響インピーダンス、底壁厚、縦音速、または剪断音速を含んでもよい。
【0022】
プロセッサはさらに、第１のピークをコンテナの底部からのエコーに対応するものとして、第２のピークをコンテナの底部の上部表面から反射する縦波からのエコーに対応するものとして、および第３のピークをコンテナの底部の上部表面から反射する剪断波からのエコーに対応するものとして識別するように構成される。
【0023】
本システムは、液体の自由表面のエコーに対応する、反射信号の第４のピークを測定してもよい。本システムは、放出信号の音速、音響インピーダンス、または液体の深度を測定してもよい。
【0024】
いくつかの実施形態では、本技術は、コンテナ内の液体サンプルの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能である、システムに関し得る。本システムは、信号をコンテナの底壁に向かって放出し、サンプルおよびコンテナから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。反射信号は、複数のエコーを含む。プロセッサは、反射信号の第１のピークおよび第２のピークに基づいて、少なくとも１つの特性を測定することが可能である。プロセッサはさらに、ピークのうちの１つが、コンテナの表面から反射される剪断波からのエコーに対応する一方、別のピークが、コンテナ表面から反射される縦波からのエコーに対応することを認識することが可能である。本システムは、第１のピークおよび第２のピークが、同一コンテナ表面から反射されるエコーに対応することを認識し得る。本システムは、第１のピークおよび第２のピークが、異なるコンテナ表面から反射されるエコーに対応することを認識し得る。
【0025】
いくつかの実施形態では、本技術は、コンテナ内の液体サンプルの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能である、システムに関し得る。本システムは、信号をコンテナの底壁に向かって放出し、サンプルおよびコンテナから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。反射信号は、複数のエコーを含む。プロセッサは、エコーの時間における遅延に基づくが、エコーの振幅に基づかずに、少なくとも１つの特性を測定する一方、エコーの振幅に基づくが、エコーの時間に基づかずに、第２の特性を測定することが可能である。
【0026】
いくつかの実施形態では、本技術は、アイテムの少なくとも１つの特性を測定することが可能である、システムに関し得る。本システムは、第１および第２の信号をアイテムの基部に向かって放出し、アイテムから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。本システムはまた、アイテムに対して、垂直方向に沿って、変換器アセンブリを移動させるためのコントローラを含む。本システムは、アイテムの特性を測定するためのプロセッサを含む。本システムは、アイテムからある垂直距離において、第１の信号を、アイテムから異なる垂直距離において、第２の信号を放出する。放出信号は、音響信号であってもよい。
【0027】
いくつかの実施形態では、本技術は、アイテムの少なくとも１つの特性を音響的に測定することが可能である、システムに関し得る。本システムは、信号をアイテムの基部に向かって放出し、アイテムから反射される対応する信号を受信することが可能である、変換器アセンブリを含む。本システムは、反射信号の第１、第２、および第３のピークに対応する、データを処理し、第１、第２、および第３のピークが、異なるエコーに対応することを認識することによって、アイテムの少なくとも１つの特性を測定することが可能である、プロセッサを有する。
【0028】
いくつかの実施形態は、コンテナ内の液体の特性を決定するための方法を含む。本方法は、変換器を有する、測定システムによって、コンテナを受容するステップを含む。本方法はまた、変換器によって、コンテナから複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップを含む。本方法はまた、受信される信号間の差異に基づいて、液体またはコンテナの物理的特性を計算するステップを含む。
【0029】
いくつかの実施形態は、コンテナの特性を決定するための方法を含む。本方法は、変換器を有する、測定システムによって、コンテナを受容するステップを含む。本方法は、変換器によって、プレートから複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップを含む。本方法は、受信される信号間の差異に基づいて、液体またはコンテナの物理的特性を計算するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
本願のある技法の前述の説明は、添付の図面と併せて熟読することによって、より深く理解されるであろう。例証目的のために、ある技法が、図面に示される。しかしながら、請求項は、添付の図面に示される配列および器具類に限定されないことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【0044】
詳細な説明
図１は、個別の複数のサンプル１０１を保持する、複数のコンテナ１２２（例えば、マイクロプレートのウェル）を含む、コンテナプレート１２０（例えば、マイクロプレート）と、サンプル１０１から射出された液体１０２を受容する、複数の受けウェルを含む、受けプレート１３０との断面図と、電子機器１４０のブロック図とを含む、例示的ＡＤＥシステム１００を描写する。ＡＤＥシステム１００はさらに、変換器アセンブリ１１０と、結合液体１６０と、Ｘ／Ｙ／Ｚモータ１５０と、温度センサ（図示せず）とを含む。図２はさらに、変換器１１２と、音響レンズ１１３とを含む、変換器アセンブリ１１０を示す。ＡＤＥシステム１００は、コンテナ１２２およびサンプル１０１の両方の特性を決定し、かつ液体を射出させることができる。サンプル１０１は、特定のコンテナ１２２内に保持される、着目液体である。本開示は、マイクロプレートのウェルである、コンテナに焦点を当てるが、本明細書に説明される技法は、管、フラスコ、およびビーカ等の他のコンテナ、およびその中に含有される任意のサンプルを特性評価するために使用されることができる。
図１は、個別の複数のサンプル１０１を保持する、複数のコンテナ１２２（例えば、マイクロプレートのウェル）を含む、コンテナプレート１２０（例えば、マイクロプレート）と、サンプル１０１から射出された液体１０２を受容する、複数の受けウェルを含む、受けプレート１３０との断面図と、電子機器１４０のブロック図とを含む、例示的ＡＤＥシステム１００を描写する。ＡＤＥシステム１００はさらに、変換器アセンブリ１１０と、結合液体１６０と、Ｘ／Ｙ／Ｚモータ１５０と、温度センサ（図示せず）とを含む。図２はさらに、変換器１１２と、音響レンズ１１３とを含む、変換器アセンブリ１１０を示す。ＡＤＥシステム１００は、コンテナ１２２およびサンプル１０１の両方の特性を決定し、かつ液体を射出させることができる。サンプル１０１は、特定のコンテナ１２２内に保持される、着目液体である。本開示は、マイクロプレートのウェルである、コンテナに焦点を当てるが、本明細書に説明される技法は、管、フラスコ、およびビーカ等の他のコンテナ、およびその中に含有される任意のサンプルを特性評価するために使用されることができる。
【0045】
射出液体１０２をサンプル１０１から射出させるために、変換器１１２は、音響エネルギー（例えば、超音波エネルギー）を発生させ、これは、次いで、音響レンズ１１３によって、ビーム１７０に集束される。図中では、ビーム１７０は、２つの寸法に示されるが、これは、３次元であることを理解されたい。さらに、図１－７におけるビーム１７０は、完璧な三角形として示されるが、実践では、ビーム１７０は、例えば、図１２Ｃ－１２Ｅに描写されるように、異なる形状を有することができる。厳密には、三角形ビーム１７０は、収束点と一致する、焦点を有する。図１、３、６、および７における全てのビーム１７０は、問題を簡略化し、議論をより明白にするために、三角形である。しかしながら、これらの図におけるビームのうちのいくつかは、実践では、三角形ではないことが、明白となるであろう。
【0046】
ＡＤＥの文脈では、用語「焦点」は、音響レンズと関連付けられる、焦点を指し、また、そこで音響波が収束する点（すなわち、収束点）を指すために使用されることができる。多くの場合、本使用は、有用であって、明確性を提供し得る。しかしながら、本明細書に開示されるある技法は、焦点および収束点の概念を区別する。したがって、これらの概念は、別々に説明される。
【0047】
図１では、ビーム１７０は、サンプル１０１の上側表面上に集束される。最初に、ビーム１７０は、結合液体１６０、コンテナ１２２の底壁１２４、次いで、サンプル１０１の深度を通して通過し、サンプル１０１の自由表面１０３に到達する。
【0048】
電子回路網１４０は、プロセッサ１４３と、モータコントローラ１４２と、信号伝送回路網１４４と、信号受信回路網１４５と、温度センサ回路網１４１とを含む。説明目的のために、別個の構成要素として示されるが、電子機器１４０の部分は、組み合わせられる、または統合されてもよい。さらに、いくつかの構成要素は、複数の異なるサブ構成要素を含んでもよい。例えば、プロセッサ１４３は、複数のプロセッサを含んでもよい。
【0049】
プロセッサ１４３は、信号伝送回路網１４４に、アナログ電気信号を発生させ、これは、変換器１１２に通信される。変換器１１２は、次いで、対応する音響信号が放出されるように、アナログ信号（振幅および周波数）に応答して、振動する。変換器アセンブリ１１０はまた、音響信号（例えば、放出される音響信号に応答してコンテナまたはコンテナ内の液体から反射される音響信号）を受信し、同調して振動してもよい。これは、アナログ電気信号を発生させ得、これは、次いで、信号受信回路網１４５に通信される。反射された音響信号内の情報は、プロセッサ１４３によって分析されるであろう。
【0050】
プロセッサ１４３はまた、モータコントローラ１４２と通信し、変換器アセンブリ１１０の場所を制御することができる。モータコントローラ１４２は、Ｘ／Ｙ／Ｚモータ１５０のうちの１つまたはそれを上回るものを制御し、コンテナプレート１２０に対して、変換器アセンブリ１１０を移動させる。示されるように、Ｘ／Ｙ／Ｚモータ１５０は、（直接または間接的に）変換器アセンブリ１１０に結合されるが、これらまたは他のモータは、変換器アセンブリ１１０、コンテナプレート１２０、および／または受けプレート１３０間の相対的移動を制御するために、（直接または間接的に）コンテナプレート１２０および／または受けプレート１３０に結合されてもよい。
【0051】
いくつかの実施形態では、ＡＤＥシステム１００は、結合液体１６０中、コンテナプレート１２０と受けプレート１３０との間の領域内、または他の場所に位置し得る、温度センサ（図示せず）を含んでもよい。温度センサ回路網１４１は、信号（例えば、電気または無線）をセンサから受信し、（例えば、結合液体１６０、コンテナ１２２、サンプル１０１、空気温度の）温度が測定され得るように、プロセッサ１４３と通信する。
【0052】
いくつかの実施例では、変換器アセンブリ１１０は、円筒形形状を有することができる。いくつかの実施例では、単一変換器１１２を使用して、音響信号の伝送および受信の両方を行う代わりに、変換器アセンブリ１１０は、例えば、米国特許第１０，７８７，６７０号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に開示されるように、別個の送信機および受信機変換器を含んでもよい。１つの技法によると、受信変換器は、伝送変換器および音響レンズを実質的に囲繞することができる。
【0053】
図３は、ＡＤＥを複数のサンプル１０１上で実施するときの、コンテナプレート１２０に対する変換器アセンブリ１１０の移動の表現を示す。変換器アセンブリ１１０は、ｘ－軸に沿って、コンテナからコンテナ１２２に移動される。変換器アセンブリ１１０はまた、図５に関してさらに説明されるように、ｙ－軸に沿って、付加的コンテナ１２２（図示せず）に移動することができる。各コンテナ１２２に対し、変換器アセンブリ１１０は、コンテナ１２２の真下に中心合わせされる。次いで、本明細書に説明されるように、コンテナ１２２および／またはサンプル１０１を特性評価するために、変換器アセンブリ１１０は、ｚ－軸に沿って、垂直に移動し、コンテナ１２２の真下の異なるｚ－位置において、音響信号のシーケンスを放出する。本プロセスは、時として、本明細書には、「掃引」とも称される。特性評価に続いて、変換器アセンブリ１１０は、ｚ－軸に沿って位置付けられ、後続ビーム１７０をサンプル１０１の自由表面１０３上に集束させ、射出液体１０２を射出させることができる。いくつかの実施形態では、特性評価および射出は、交互様式において、コンテナ毎ベースで実施されることができる（例えば、第１のコンテナ１２２および／またはサンプル１０１を特性評価し、次いで、プロセスを第２のコンテナ１２２およびサンプル１０１上で繰り返す前に、液滴１０２を射出させる）。代替として、複数のコンテナ１２２が、液体射出位相が実施される前に、特性評価されることができる。
【0054】
図３は、５つの異なるコンテナ１２２上で実施される、５つの掃引３１０を図示する。本開示は、液滴１０２の射出に焦点を当てるが、いったんコンテナ１２２が、特性評価されると、本開示はまた、他の作用も想定する。例えば、液滴１０２をコンテナ１２２から射出させるのではなく、システム１００は、液滴１０２を射出させるために要求される閾値量を下回る、サブ射出音響信号を使用して、所定の量だけ、コンテナ１２２内のサンプル１０１を擾乱させるために使用されてもよい。
【0055】
図４は、複数のコンテナ１２２を有する、コンテナプレート１２０の上面図を示す。示されるコンテナプレート１２０は、３８４－ウェルマイクロプレート（例えば、３８４－ＰＰとして指定される、ポリプロピレンマイクロプレート）である。図５は、複数のコンテナウェル１２２の上面図と、図３に関して説明されるように、特性評価および／またはＡＤＥを各コンテナウェル１２２およびその中のサンプル１０１上で実施するための例示的パターン（蛇行パターン）とである。本実施例では、モータ１５０が、ｘおよびｙ－軸に沿って、変換器アセンブリ１１０を移動させ、それを種々のコンテナウェル１２２の下に位置付けるであろう。任意の他の好適なパターンも、使用されてもよい（例えば、ラスタパターン）。
【0056】
図６は、時間Ｔ１からＴ５までの、１つのコンテナ１２２およびサンプル１０１の掃引の間の変換器アセンブリ１１０の移動を示す。変換器アセンブリ１１０から放出される、各音響エネルギービーム１７０は、収束点１７１を有する。音響レンズ１１３は、ビーム１７０を焦点に集束させる。収束点１７１は、下記にさらに解説されるであろうように、ビーム１７０がそれを通して進行する、媒体の特性に応じて、焦点と一致する場合とそうではない場合がある。焦点と異なる、収束点１７１の実施例は、図１２Ｃ－１２Ｅに描写される（焦点は、１７２と称される）。
【0057】
収束点１７１は、変換器アセンブリ１１０とともに、ｚ－軸に沿って移動する。掃引の間、変換器アセンブリ１１０は、所与のコンテナ１２２の真下に中心合わせされながら、ｚ－軸に沿って移動する。本実施例では、変換器アセンブリ１１０は、５つのｚ－位置（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、およびＨ５）において、対応する時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、およびＴ５）に、ビーム１７０を放出する。変換器アセンブリ１１０はまた、各伝送されるビーム１７０に応答して、反射された音響エネルギーを受信する。変換器アセンブリ１１０は、伝送および受信の間、同一ｚ－位置にある場合とそうではない場合がある（およびＡＤＥシステム１００は、受信される反射信号を処理するとき、これを数学的に考慮し得る）。図６は、結合液体１６０を示さないが、図１および３に示されるように、これは、変換器アセンブリ１１０とコンテナ１２２との間に介在される。
【0058】
図６は、続く詳細な議論の概要を提供する。時間Ｔ１では、変換器アセンブリ１１０は、ビーム１７０の収束点１７１がコンテナ底壁１２４の下側表面１２１の下方にあるように、ｚ－位置Ｈ１に位置付けられる。時間Ｔ２では、変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１がコンテナ底壁１２４の下側表面１２１と整合するように、ｚ－位置Ｈ２に位置付けられる。時間Ｔ３では、変換器アセンブリ１１０は、縦波の収束点１７１がコンテナ底壁１２４の上側表面１２３にあるように、ｚ－位置Ｈ３に位置付けられる。時間Ｔ４では、変換器アセンブリ１１０は、剪断波の収束点１７１がコンテナ底壁１２４の上側表面１２３にあるように、ｚ－位置Ｈ４に位置付けられる。剪断波および縦波の有意性はさらに、下記に説明されるであろう。時間Ｔ５では、変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１がサンプル１０１の自由表面１０３にあるように、ｚ－位置Ｈ５に位置付けられる。図６は、ｚ－軸に沿って、５つのｚ－位置を示すが、掃引は、変換器アセンブリ１１０の任意の好適な数のｚ－位置において実施されてもよい。いくつかの実施例では、変換器アセンブリ１１０のｚ－位置は、各伝送間の規定された距離だけ、徐々に増加してもよい。他の実施例では、システム１００は、変換器アセンブリ１１０に関する着目ｚ－位置を予測し、予測される着目ｚ－位置の下方および上方の範囲内でインクリメント伝送を実施し、それらの予測される範囲外にあるとき、伝送を省略してもよい。
【0059】
図７は、図６に類似するが、コンテナ１２２の代わりに、変換器アセンブリ１１０は、掃引の間、基準物体１８０の真下にある。いくつかの実施形態では、基準物体は、平坦プレートであってもよい。基準物体１８０は、下記にさらに説明されるように、基準測定を行うために使用される。基準物体１８０は、金属（例えば、ステンレス鋼）、ガラス状炭素、または溶融石英等の剛性材料を含んでもよい。基準物体１８０の材料性質は、ＡＤＥシステム１００に既知であることができる。基準物体１８０は、底部表面１８１を有する。
【0060】
時間ＴＲ１では、変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１が基準物体１８０の底部表面１８１の下方にあるように、ｚ－位置ＨＲ１に位置付けられる。時間ＴＲ２では、変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１が基準物体１８０の底部表面１８１と整合するように、ｚ－位置ＨＲ２に位置付けられる。時間ＴＲ３では、変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１が底部表面１８１の上方にあるように、ｚ－位置ＨＲ３に位置付けられる。図７は、ｚ－軸に沿って、３つのｚ－位置を示すが、掃引は、変換器アセンブリ１１０の異なる数のｚ－位置において実施されてもよい。
【0061】
図６および７に示される掃引における各ステップは、ビーム１７０の形態における音響エネルギー放出を描写する。各放出は、音響信号を含み、その中でエネルギーは、経時的に変動する（「放出信号」）。エネルギーの周波数および／または振幅は、所与の放出信号の持続時間にわたって変動し得る。掃引の間に使用される、放出信号は、液滴をサンプル１０１から射出させない。しかしながら、掃引の間に使用される、放出信号は、その中で液滴１０２がサンプル１０１から射出される、位相の間に使用される、放出信号内のものと類似または同じ周波数を有し得る。例えば、掃引の間の各放出信号は、同一の一定周波数を使用し得る。選択された周波数は、米国特許第１０，１５６，４９９号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように、サンプル１０１のタイプおよび意図される輸送体積に依存し得る。液体射出を防止または限定するために、掃引の間の放出信号は、液滴１０２を射出させるために使用されるものより短く、より低い振幅（より少ないエネルギー）を有し得る。
【0062】
放出されるエネルギーの一部は、反射された音響信号（「反射信号」）の形態において、変換器１１２に戻るように反射される。概して、音響エネルギーは、異なる媒体間の界面において反射される。コンテナ１２２およびサンプル１０１に向かって放出される音響エネルギーの場合（図６参照）、これらの界面は、（１）結合液体１６０とコンテナ底壁１２４の下側表面１２１、（２）コンテナ底壁１２４の上側表面１２３とサンプル１０１、および（３）サンプル１０３の上部と上方の空気とにある。便宜上、第１の界面は、底壁下側表面１２１と称されるであろう。第２の界面は、底壁上側表面１２３と称されるであろう。第３の界面は、サンプル１０３の自由表面と称されるであろう。
【0063】
図８は、単一放出信号に応答して受信される、単一反射信号８０２を図示する、グラフ８００である。ｘ－軸は、放出信号が放出された後の時間を示し、ｙ－軸は、反射信号８０２の強度（ｙ－軸標識内の「振幅」と称される）を示す。ｙ－軸は、電圧（Ｖ）の観点から、任意の所与の時間における反射信号８０２の振幅を示す。これは、変換器１１２の電気端子を横断した電圧（または変換器１１２の端子において測定された電圧に対応する、電圧）である。反射信号８０２は、エンベロープ８０４を画定し得る。描写されるように、エンベロープ８０４は、反射信号８０２の極値の輪郭を描く。
【0064】
エンベロープ８０４は、媒体界面からの４つの異なる反射または「エコー」に対応する、４つの明確に異なるピークを有する。ピーク８０６は、底壁下側表面からのエコー（図６における付番された１２１）に対応し、本明細書では、ＢＢと称され、これは、「底部の底部」飛行時間の略語である。ピーク８０８および８１０は両方とも、底壁上側表面からのエコー（図６における付番された１２３）に対応する。２つのエコーに関する理由は、底壁下側表面１２１から底壁上側表面に伝送される放出信号が、２つのタイプの波、すなわち、縦および剪断を含むためである。ピーク８０８は、底壁上側表面１２３からの縦波のエコーに対応し、本明細書では、ＴＢＬ（縦波エコーの「底部の上部」飛行時間の略語）と称される。ピーク８１０は、変換器アセンブリ１１０に向かって戻るような縦波として反射される、底壁上側表面１２３からの剪断波のエコーに対応し、ＴＢＳ（剪断波エコーの「底部の上部」飛行時間の略語）と称される。明確にするために、ＴＢＳ信号は、剪断および縦部分の両方を有する。異なる時間において生じる、同一界面からの２つの別個のエコーＴＢＬおよびＴＢＳをもたらす、物理学はさらに、下記に議論されるであろう。ピーク８１２が、サンプル１０１の自由表面１０３からのエコーに対応し、本明細書では、ＳＲ（「表面反射」の略語）と称される。掃引の間の各反射信号８０２は、同一ＢＢ、ＴＢＬ、ＴＢＳ、およびＳＲピークを有し得る。しかしながら、ピークに関する時間および振幅は、変換器アセンブリ１１０のｚ－位置に基づいて、変動するであろう。
【0065】
図９は、図８に類似するが、基準物体１８０から反射された反射信号９０２のグラフ９００である（図７参照）。反射信号９０２は、エンベロープ９０４を画定し得る。エンベロープ９０４内のピーク９０６は、基準物体１８０の底部表面１８１からのエコーに対応する。
【0066】
図１０は、２つの異なる曲線、すなわち、それぞれ、ピーク１０１２および１０５２を有する、それぞれ、ＢＢ－掃引曲線１０１０および基準掃引曲線１０５０を示す、グラフ１０００である。曲線１０１０、１０５０は、２つの異なる掃引から発生されたものであり、曲線１０１０は、１つの掃引１０１０から発生され、曲線１０５０は、異なる掃引から発生された。ピーク１０１２は、本明細書では、ＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２と称され、事実上、底壁下側表面１２１のｚ－位置を示す。ピーク１０５２は、基準－掃引曲線ピーク１０５２と称され、事実上、基準物体１８０の底部表面１８１のｚ－位置を示す。
【0067】
ＢＢ－掃引曲線１０１０は、単一掃引からのデータから発生される。その中で変換器が５つのｚ－位置を有する、図６に示される掃引と異なり、曲線１０１０を発生させるために使用される、掃引は、異なるｚ－位置におけるより多くの伝送を含んだ。各ｚ－位置において、信号が、変換器１１２によって放出され、反射される。グラフ１０００のｘ－軸は、ＴＯＦ（飛行時間）を示し、これは、変換器１１２と底壁下側表面１２１との間の距離を示す。より具体的には、ＴＯＦは、放出信号と反射信号との間の時間を示し、これは、次いで、距離を決定するために使用されることができる。ｙ－軸は、ＢＢピーク８０６の振幅を示す。ＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２は、次いで、底壁下側表面１２１のｚ－位置を示す。より具体的には、ＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２は、図６に示されるように、時間Ｔ２における、収束点１７１が底壁下側表面１２１と整合するときの、変換器１１２と底壁下側表面１２１との間の距離を示す。
【0068】
基準掃引１０５０は、基準掃引曲線１０５０が基準物体１８０の底部表面１８１からの反射から生じることを除き、ＢＢ掃引曲線１０１０と同様に発生される（図９におけるＢＢピーク９０６参照）。基準－掃引曲線ピーク１０５２は、次いで、図７に示されるように、時間ＴＲ２における、収束点１７１が整合されるときの、変換器１１２と基準プレートの底部表面１８１との間の距離を示す。その中で変換器が３つのｚ－位置を有する、図７に示される掃引と異なり、曲線１０５０を発生させるために使用される、掃引は、異なるｚ－位置におけるより多くの伝送を含んだ。
【0069】
図１１はまた、図１０のＢＢ掃引曲線１０１０、および３つの他の掃引曲線、すなわち、ＴＢＬ－掃引曲線１１２０、ＴＢＳ－掃引曲線１１３０、およびＳＲ－掃引曲線１１４０を示す。これらの曲線はそれぞれ、同一掃引から、または別個または複数の掃引から発生されることができる。図１０と同様に、グラフ１１００は、ＴＯＦを示す、ｘ－軸を有し、これは、事実上、距離を示す。ｙ－軸はまた、それが反射信号の強度を示すという点で、図１０のものに類似する。
【0070】
曲線１１２０、１１３０、および１１４０は、ＢＢ掃引曲線１０１０に類似する。それぞれ、その独自のピーク、すなわち、ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２、ＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２、およびＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２を有する。ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２およびＴＢＳ－掃引曲線ピーク１３２は両方とも、ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１１２が、縦波に関する、変換器１１２と底壁上側表面１２３との間の飛行時間に対応する一方、ＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２が、剪断波に関する、変換器１１２と底壁上側表面１２３との間の飛行時間に対応することを除き、ｚ－軸に沿って、変換器１１２とコンテナ１２２の底壁上側表面１２３との間の距離を示す。ＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２は、ｚ－軸に沿って、変換器１１２とサンプル１０１の自由表面１０３との間の距離を示す。
【0071】
これらのピーク１１２２、１１３２、１１４２はそれぞれ、収束点１７１が材料界面と整合するときの、変換器１１２のｚ－位置を示す。ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２は図６に描写されるように、時間Ｔ３における、縦波の収束点１７１がコンテナ１２２の底壁上側表面１２３と整合するときを示す。ＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２は、図６に描写されるように、時間Ｔ４における、剪断波の収束点１７１がコンテナ１２２の底壁上側表面１２３と整合するときを示す。ＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２は、図６に描写されるように、時間Ｔ５における、縦波の収束点１７１がサンプル１０１の自由表面１０３と整合するときを示す。
【0072】
図１０および１１における曲線は全て、掃引において、図６および７に示されるものより多くの放出を使用して発生された。放出毎の変換器１１２のｚ－位置間の間隔は、同じであり得る、または変動し得る。いくつかの実施形態では、システム１００は、有用ではない反射信号データをもたらし得る、ｚ－位置において、変換器１１２が信号を放出することを防止し得る。そのようなｚ－位置は、収束点１７１および媒体界面が整合するであろうことが期待できない、位置であり得る。
【0073】
図１２Ａ－１２Ｅは、基準のために使用される掃引（図１２Ａ）と、コンテナ１２２およびサンプル１０１の特性を決定するために使用される掃引（図１２Ｂ－１２Ｅ）との間に生じる、幾何学形状を図示する。これらの図は、続く数学的方程式において使用されるであろう、変数を定義する。
【0074】
図１２Ａは、変換器アセンブリ１１０から放出され、基準物体１８０の底部表面１８１上に集束される、音響ビーム１７０の幾何学的表現を示す。変換器アセンブリ１１０は、収束点１７１が基準物体１８０の底部表面１８１と整合する、ｚ－位置を有する（また、ＨＲ２において、図７にも示される）。その基部におけるビーム１７０の直径および半径は、それぞれ、ＤｒｅｆおよびＲｒｅｆとして標識される。変換器アセンブリ１１０の上部表面は、基準物体１８０の底部表面１８１から距離Ｌｒｅｆに位置する。ビーム１７０の角度（ビーム角）は、θ１として示される（その逆数は、θ°
１として示される）。音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０と底部表面１８１との間で往復して進行するための時間は、ＢＢｒｅｆによって表されるような飛行時間である（図１０の基準－掃引曲線ピーク１０５２によって示される）。
【0075】
図１２Ｂ－１２Ｅは、図６に示されるシーケンスに類似する、コンテナ１２２上で実施される、変換器アセンブリ１１０の１つの掃引の異なる段階を図示する。図１２Ｂでは、音響ビーム１７０の収束点１７１は、底壁下側表面１２１と整合する。図１２Ｃおよび１２Ｄの両方では、音響ビーム１７０の収束点１７１は、底壁上側表面１２３と整合する。図１２Ｅでは、音響ビーム１７０の収束点１７１は、サンプル１０１の自由表面１０３と整合する。
【0076】
図１２Ｂ（図１２Ａに類似する）では、音響ビーム１７０は、θ１のビーム角度を有し、収束点１７１を底壁下側表面１２１に有する。図１２Ｂは、図６のｚ－位置Ｈ２および図１０のＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２に対応する反射信号に対応する。音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０と底壁下側表面１２１との間で往復して進行するための時間は、ＢＢｂによって表されるような飛行時間である。
【0077】
図１２Ｃおよび１２Ｄは、その両方とも、ビーム１７０からの波形がコンテナ底壁１２４の上側表面１２３における収束点１７１に収束する、位置を示すという点で、類似する。図１２Ｃは、図６のＨ４におけるｚ－位置に位置する変換器アセンブリおよび図１１のＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２に対応する反射信号に対応する。図１２Ｄは、図６のＨ３におけるｚ－位置に位置する変換器アセンブリおよび図１１のＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２に対応する反射信号に対応する。下記に解説されるように、図１２Ｃおよび１２Ｄにおけるｚ－位置は、若干、異なる。焦点１７２は、収束点１７１と異なる。本差異は、ビーム１７０がコンテナ底壁１２４に交差する結果である。焦点１７２は、Ｄｒｅｆおよびθ１によって画定される。図１２Ｃ－１２Ｅでは、収束点１７１と焦点１７２との間のｚ－位置における差異は、図１２Ｅの場合では、いったん音響エネルギーがコンテナ底壁１２４の厚さおよびサンプル１０１を通して進行し始めると変化する、ビーム角に起因する。ビーム角が変化しないと、収束点１７１は、点鎖波線によって示されるように、焦点１７２と一致するであろう。
【0078】
一般に、音響波のビーム角度は、２つの異なる媒体間の界面において変化する。図１２Ｃおよび１２Ｄの場合では、それらの異なる媒体は、コンテナ底壁１２４およびコンテナ１２２の下方の結合液体１６０である。
【0079】
図１２Ｃおよび１２Ｄは、コンテナ１２２の底壁を通した異なるタイプの音響波伝送を表す。図１２Ｃは、コンテナ底壁１２４を通した縦波伝送を描写する。すなわち、ビーム１７０が、コンテナ底壁１２４に進入すると、ビーム１７０からの音響エネルギーの第１の部分が、コンテナ１２２の底壁の材料を通して、縦波として伝送され、これは、図１２Ｃに描写される。音響エネルギーの別の部分は、コンテナ底壁１２４を通して、剪断波として伝送され、図１２Ｄは、本剪断波伝送を描写する。縦および剪断波は、異なるように挙動する。例えば、縦波は、剪断波より高速である。速さにおける差異のため、コンテナ１２２の内側のビーム角は、異なる、すなわち、図１２Ｃにおけるビーム角θ２（縦波）は、図１２Ｄに示されるビーム角θ３（剪断波）を上回る。ビーム角における本差異は、変換器アセンブリ１１０のｚ－位置が、若干、異なり、図６のｚ－位置Ｈ３およびＨ４の若干の差異に対応する、底壁上側表面１２３における収束を可能にすることを余儀なくする。図１２Ｃおよび１２Ｄは、正確な縮尺で図示されない。例えば、いくつかの実施形態では、図１２Ｃと１２Ｄとの間の変換器のｚ－位置の５％変化のみが存在する（例えば、Ｄｂｂｓは、Ｄｂｂｌより５％大きくあり得る）。
【0080】
図１２Ｃおよび１２Ｄはまた、音響エネルギーが複数の表面間で進行するための時間を示す。図１２Ｃに関して、音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０と底壁下側表面１２１および底壁上側表面１２３との間で往復して進行するための時間は、それぞれ、ＢＢｌおよびＴＢＬｌによって表される。ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２に対応する、反射信号（図８に類似する）は、ＢＢｌおよびＴＢＬｌに関する飛行時間値を提供する。同様に、図１２Ｄに関して、音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０と底壁下側表面１２１および底壁上側表面１２３との間で往復して進行するための時間は、それぞれ、ＢＢｓおよびＴＢＳｓによって表される。ＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２に対応する、反射信号は、ＢＢｓおよびＴＢＳｓに関する飛行時間値を提供する。
【0081】
図１２Ｅは、縦波のビーム１７０を描写する。図１２Ｅは、図６のｚ－位置Ｈ４および図１１のＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２に対応する。図１２Ｃと同様に、焦点１７２は、底壁上側表面１２３の上方に位置し、また、サンプル自由表面１０３の上方に位置し得る。１２Ｃと同様に、ビーム角は、結合液体１６０中のθ１からコンテナ１２２内のθ２に変化する。ビーム１７０が、底壁上側表面１２３を越えて、サンプル液体１０１中に持続するにつれて、ビーム角は、再び、θ４に変化する。再び、本変化は、異なる媒体、この場合、コンテナ底壁１２４とサンプル１０１との間の別の界面に起因する。
【0082】
図１２Ｅに関して、音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０と底壁下側表面１２１および底壁上側表面１２３との間で往復して進行するための時間は、それぞれ、ＢＢｆおよびＴＢＬｆによって表される。音響エネルギーが変換器アセンブリ１１０とサンプル自由表面１０３との間で往復して進行するための時間は、ＳＲｆによって表される。ＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２に対応する、反射信号は、ＢＢｆ、ＴＢＬｆ、およびＳＲｆに関する時間値を提供する。
【0083】
図１２Ａ－１２Ｅは、いくつかの付加的幾何学的関係を図示する。これらは、それぞれ、位置Ｈ４、Ｈ３、およびＨ５における、変換器アセンブリ１１０と底壁下側表面１２１との間の距離である、Ｄｂｂｌ（図１２Ｃ参照）、Ｄｂｂｓ（図１２Ｄ参照）、およびＤｂｂｆ（図１２Ｅ参照）、コンテナ底壁１２４の厚さである、Ｔｐ（図１２Ｃ－１２Ｅ参照）、底壁下側表面１２１と焦点１７２との間の垂直距離である、Ｌｐｌ（図１２Ｃ参照）、Ｌｐｓ（図１２Ｄ参照）、およびＬＳＲ（図１２Ｅ参照）、収束点１７１が底壁上側表面１２３にあるときの、底壁下側表面１２１におけるビーム１７０の半径である、Ｒｌ（図１２Ｃ参照）およびＲｓ（図１２Ｄ参照）、収束点１７１がサンプル自由表面１０３にあるときの、底壁上側表面１２３におけるビーム１７０の半径である、Ｒｆ（図１２Ｅ参照）である。
【0084】
図１２Ｃ－１２Ｅはまた、音が本システムの付加的部分間で往復して進行するためにかかる時間を図示する。これらの時間は、信号が、底壁上側表面１２３から反射後、コンテナ底部表面１２１に進入し、そこから退出するまでの、それを通して通過するための遷移時間である、ｔｐｌ（図１２Ｃおよび１２Ｅ参照）およびｔｐｓ（図１２Ｄ参照）と、信号が、自由表面１０３から反射後、底壁上側表面１２３に進入し、そこから退出するまでの時間である、ｔｆ（図２Ｅ参照）とを含む。
【0085】
下記にさらに説明されるであろうように、図１２Ａ－１２Ｅに示される前述の幾何学形状および原理は、サンプルのある特性を決定するための図８－１１に示される反射信号の測定とともに、図６および７において図示される方法との組み合わせにおいて使用されることができる。
【0086】
プロセッサ１４３は、下記に説明される技法を使用して、サンプル１０１およびコンテナ１２２の１つまたはそれを上回る特性を決定するために、システム１００の動作を制御し、上記に議論されるようなデータを受信することができる。サンプル１０１の特性は、音速ｖｆ（すなわち、音がサンプル１０１を通して進行する、速さ）、サンプル１０１の深度Ｔｆ、および音響インピーダンスＺｆを含む。コンテナ底壁１２４の特性は、縦音速ｖｐｌ、剪断音速ｖｐｓ、コンテナ底壁の厚さＴｐ、および音響インピーダンスＺｐを含む。
【0087】
加えて、本システムは、温度センサ回路網１４１によって温度センサにおいて測定される結合液体１６０の温度と、結合液体１６０のタイプに基づく、既知の性質とに基づいて、結合液体１６０に関する音速ｖｗを決定することができる。同様に、本システムは、温度センサ回路網１４１による温度センサにおけるコンテナ１２２の上方の空気の温度と、空気の既知の性質とに基づいて、空気の密度ρａと、空気の音速ｖａとを決定することができる。
コンテナ内の縦音速およびコンテナ底壁の厚さ
コンテナ内の縦音速およびコンテナ底壁の厚さ
【0088】
コンテナ１２２内の縦音速ｖｐｌおよびその厚さＴｐは、同時に決定されることができる。最初に、距離Ｌｒｅｆが、（１）変換器アセンブリ１１０と基準物体底部表面１８１との間の結合液体１６０を通して往復して進行する、音の飛行時間ＢＢｒｅｆ（図１２Ａ参照）と、（２）結合液体１６０中の音速である、ｖｗとに基づいて、決定されることができる。結合液体中の音速ｖｗは、その温度と、他の既知の特性とに基づいて、決定されることができる。いったんこれらの値が、決定されると、Ｌｒｅｆが、方程式１に示されるように、解かれることができる。
【数1】
【0089】
次に、θ１（したがって、その逆数θ１°）が、（１）Ｌｒｅｆと、（２）Ｒｒｅｆ（変換器アセンブリ１１０から放出されるビーム１７０の形状に基づいて、既知である）と、角度補正項φとに基づいて、計算されることができる。角度補正項φは、図２Ａに示されるように、音響レンズ１１３の上部表面における変換器アセンブリ１１０のＤｒｅｆと直径との間の差異を考慮する。φは、事前に決定されることができる。次いで、θ１が、方程式２に示されるように、解かれることができる。
【数2】
【0090】
次に、コンテナ底壁厚Ｔｐおよびコンテナ１２２内の縦音速ｖｐｌが、図１２Ａおよび１２Ｃの関係に基づいて、計算される。コンテナ底壁厚Ｔｐは、底壁下側表面１２１と底壁上側表面１２３との間の垂直距離である。縦音速ｖｐｌは、縦音波がコンテナ１２２の底壁を通して進行する、速さである。後続計算のために、システムプロセッサ１４３はまた、スネルの法則に基づいて、付加的方程式を使用する。
【数3】
【0091】
概して、スネルの法則は、１つの媒体を通した波の速さおよび入射角を第２の媒体内の波の速さおよび結果として生じる屈折の角度に関連させる。したがって、スネルの法則は、伝送角度θ２において、コンテナ１２２を通して通過する、偏向される信号と比較して、底壁下側表面１２１に至るまでの対応するビーム角θ１において、それが結合液体１６０を通して通過するにつれて伝送される信号１７０を関連させる。図１２Ｃに示されるように、伝送角度θ２は、ビーム角θ１より大きい。これは、コンテナウェル縦音速ｖｐｌが結合液体音速ｖｗを上回る結果である。
【0092】
次に、コンテナ縦音速ｖｐｌが、解かれる。最初に、遷移時間ｔｐｌが、測定された底部の上部飛行時間ＴＢＬｌと底部の底部飛行時間ＢＢｌとの間の差異に基づいて、計算される（図１２Ｃ参照）。コンテナ底壁厚Ｔｐは、未知の値のままである。しかしながら、コンテナ縦音速ｖｐｌが、方程式４に示されるように、解かれる。
【数4】
【0093】
次に、コンテナ縦ビーム半径Ｒｌが、解かれる。最初に、コンテナ底部距離Ｄｂｂｌが、結合液体１６０の音速ｖｗと、底部の底部飛行時間ＢＢｌと、方程式１とに基づいて、決定されることができる。次に、Ｌｐｌが、ＬｒｅｆとＤｂｂｌとの間の差異として解かれる（図１２Ｃ参照）。次いで、Ｒｌが、方程式５に示されるように、θ１と、Ｒｌと、Ｌｐｌとの間の関係に基づいて、解かれることができる（図１２Ｃ参照）。
【数5】
【0094】
【0095】
最後に、Ｔｐが、解かれることができる。本時点で、ｖｐｌ、ｓｉｎ θ２、θ１、Ｒｌが、解かれている。加えて、φおよびｖｗが、既知である。方程式３からのスネルの法則を適用し、既知の値および変数を代入することによって、コンテナの底壁の厚さＴｐに関して数値的に解かれ得る、方程式７がもたらされる。
【数7】
【0096】
コンテナ縦音速ｖｐｌが、本時点で数値的に解かれ得る。Ｔｐおよびｔｐｌが、方程式４に適用され、ｖｐｌの値を計算することができる。
コンテナ内の剪断音速およびコンテナ底壁の厚さ
コンテナ内の剪断音速およびコンテナ底壁の厚さ
【0097】
コンテナ１２２内の剪断音速ｖｐｓおよびコンテナ底壁厚Ｔｐもまた、図１２Ａおよび１２Ｄの関係に基づいて、決定されることができる。
【0098】
最初に、コンテナ剪断音速ｖｐｓが、解かれる。最初に、遷移時間ｔｐｓが、剪断波エコーの測定された底部の上部飛行時間ＴＢＳｓと底部の底部飛行時間ＢＢｓとの間の差異に基づいて、計算される（図１２Ｄ参照）。図１２Ｄでは、音響ビームの剪断波成分が、コンテナ底壁を通して伝搬し、コンテナ底壁の上部からコンテナ底壁の底部に向かって縦波の反射をもたらす。遷移時間ｔｐｓは、コンテナ底壁内の本進入、伝搬、および反射に関する総時間に対応する。明確にするために、図１２Ｄの遷移時間Ｔｐｓは、一方向剪断信号と、一方向縦信号とから成る。剪断音速ｖｐｓは、方程式４において与えられるような遷移時間ｔｐｓｌと縦時間遅延ｔｐｌの両方の関数である。コンテナ底壁厚Ｔｐは、方程式７において事前に計算されている場合でも、未知の値として取り扱われる。コンテナ剪断音速ｖｐｓが、方程式８に示されるように、解かれる。
【数8】
【0099】
【0100】
コンテナ剪断ビーム半径Ｒｓが、解かれることができる。最初に、剪断コンテナ底部距離Ｄｂｂｓが、結合液体１６０の音速ｖｗと、底部の底部飛行時間ＢＢｓと、方程式１とに基づいて、決定されることができる。次に、Ｌｐｓが、ＬｒｅｆとＤｂｂｓとの間の差異として解かれる（図１２Ｄ参照）。次いで、Ｒｓが、方程式１０に示されるように、θ１と、Ｒｓと、Ｌｐｓとの間の関係に基づいて、解かれることができる（図１２Ｄ参照）。
【数10】
【0101】
【0102】
最後に、Ｔｐが、２度目として、解かれることができる。本時点で、ｖｐｓ、ｓｉｎ θ３、角度θ１、Ｒｓが、解かれている。また、φおよびｖｗが、依然として、既知である。方程式９からのスネルの法則を適用し、既知の値および変数を代入することによって、コンテナの底壁の厚さＴｐに関して数値的に解かれ得る、方程式１２がもたらされる。
【数12】
【0103】
方程式７および１２を解くことからのＴｐに関する値は、それらが両方ともコンテナ底壁１２４の厚さＴｐを測定するため、等しいはずである。しかしながら、方程式４におけるｖｐｌの計算は、ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２のために選択された具体的反射信号に対応する、ＴＢＬｌおよびＢＢｌのために使用される値に対して敏感である。同様に、方程式８におけるｖｐｓの計算も、ＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２のために選択された具体的反射信号に対応する、ＴＢＳｓおよびＢＢｓのために使用される値に対して敏感である。ｖｐｌに基づいて、かつｖｐｓに基づいて、両方のＴｐを別個に計算することによって、反復プロセスが、両方の方程式のセットに関するＴｐの最近似値をもたらす、個別のＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２およびＴＢＳ－掃引曲線ピーク１１３２に関する具体的反射信号およびその対応する飛行時間値を決定するために使用されることができる。
液体中の音速およびサンプルの深度
液体中の音速およびサンプルの深度
【0104】
コンテナ１２２に関する計算が完了すると、サンプル１０１の音速ｖｆおよびサンプル１０１の深度Ｔｆが、決定されることができる。ＳＲｆとＴＢＬｆとの間の差異は、液体遷移時間ｔｆを提供する。Ｔｆは、変数として使用される。図１２ＥにおけるＴｆとｔｆとの間の関係は、以下の方程式１３を提供する。
【数13】
【0105】
Ｔｆおよびθ４はさらに、事前に計算された値を用いて、決定されることができる。具体的には、Ｔｐ、θ１、およびθ２である。加えて、ＬＳＲが、以前と同様に、Ｄｂｂｆおよびｖｗに基づいて、計算されることができる。同様に、ｖｆが、スネルの法則を使用することによって、計算されることができる。ｖｗ、ｖｐｌ、θ１、およびθ２は全て、計算されているため、Ｔｆおよびｖｆが、図１２Ｅの関係の適用を使用して、数値的に計算され、方程式１４および１５をもたらすことができる。
【数14】
【数15】
【0106】
これらの計算は、上記に説明されるように、具体的測定された値および対応する計算を識別するが、当業者は、類似または同等測定点に基づいて、他の類似計算、または図１２Ａ－Ｅに示されるように、掃引の間に本システムによって確立される幾何学形状および対応する反射信号に基づいて、方程式を認識するであろう。
コンテナおよびサンプルの音響インピーダンス
コンテナおよびサンプルの音響インピーダンス
【0107】
コンテナ底壁１２４およびサンプル１０１の音響インピーダンスが、計算される。図１０の基準－掃引曲線ピーク１０５２およびＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２および図１１のＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２およびＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２が、コンテナ底壁１２４およびサンプル１０１の両方に関する対応するインピーダンス値を計算するために使用される。圧力反射係数Ｒが、第１の界面の音響インピーダンスＺ１と第２の界面の音響インピーダンスＺ２を関連させ、音波は、第１の界面と第２の界面との間の界面で反射する。圧力反射係数Ｒは、方程式１６として関連され得る。
【数16】
【0108】
圧力伝送係数Ｔが、音波が第１の界面と第２の界面との間の界面を通して通過するときの、第１の界面の音響インピーダンスＺ１と第２の界面の音響インピーダンスＺ２を関連させる。圧力反射係数Ｔは、方程式１７として関連され得る。
【数17】
【0109】
既知の密度ρと、既知の音速ｖとを伴う、材料の音響インピーダンスは、方程式１８に基づく。
【数18】
【0110】
結合液体１６０のインピーダンスＺｗは、再び、温度センサ回路網１４１を使用して、結合液体１６０の温度を決定し、既知の結合液体１６０に関する、結合液体密度ρｗと、結合液体音速ｖｗとを決定する。同様に、システムプロセッサ１４３は、温度センサ回路網１４１によって検出された対応する温度と、対応する空気密度ρａおよび空気音速ｖａとを使用して、サンプル１０１の上方の空気空間のインピーダンスＺａを計算する。加えて、システムプロセッサ１４３はまた、既知の材料から作製される基準物体に基づいて、基準物体１８０のインピーダンスＺｒｅｆに対応する、値を記憶している。
【0111】
初期音圧力ｐ０が、計算される。ＲＥＦは、図１０の基準－掃引曲線ピーク１０５２の振幅に由来する。Ｚｒｅｆ、Ｚａ、ＲＥＦ、および方程式１６を使用することによって、図１２Ａの結合液体１６０と基準物体との間の界面が、方程式１９として表され得る。
【数19】
【0112】
初期音圧力ｐ０が、方程式２０として解かれる。
【数20】
【0113】
次に、コンテナインピーダンスＺｐが、解かれる。Ｚｗおよびｐ０は、同一のままである。図１１のＢＢ－掃引曲線ピーク１０１２の振幅は、ｐＢＢを提供する。また、図１２Ｂは、物理的関係を提供する。Ｚｐは、方程式２１を用いて、数値的に解かれることができる。
【数21】
【0114】
同様に、サンプルインピーダンスＺｆが、計算される。Ｚｐ、Ｚｗ、およびｐ０は、上記と同一のままである。図１１のＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２の振幅は、ｐＴＢを提供する。図１２Ｃは、物理的関係を提供する。Ｚｆは、方程式２２を用いて、数値的に解かれることができる。
【数22】
【0115】
コンテナ壁インピーダンスＺｐおよびサンプルインピーダンスＺｆの値はさらに、精緻化されることができる。また、Ｚｆ、Ｚｐ、Ｚｗ、Ｚａ、およびｐ０とともに、表面反射振幅ｐＳＲを使用することによって、図１１のＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２の振幅は、ｐＴＢを提供する。信号経路は、図１２Ｅによって表される。結果として生じる方程式は、以下となる。
【数23】
【0116】
方程式２１－２３を使用することによって、コンテナ壁インピーダンスＺｐおよびサンプルインピーダンスＺｆに関する値は、底部の底部振幅ｐＢＢ、底部の上部振幅ｐＴＢ、および表面反射振幅ｐＳＲに最良に相関する、値を識別するように反復的に調節されることができる。
コンテナおよびサンプルの音響減衰
コンテナおよびサンプルの音響減衰
【0117】
音響減衰は、媒体を通して伝搬するにつれた、音のエネルギー損失の測定値である。音響減衰は、所与の媒体の性質である。本明細書に説明される技法を使用して、コンテナ１２２の材料の音響減衰（またはより単純に、コンテナ１２２減衰）を測定することが可能であり得る。特に、図１２Ａ－１２Ｅと関連して説明される、付加的掃引または掃引のセットが、サンプル１０１を伴わずに、実施されてもよい。換言すると、掃引は、サンプル１０１を伴ってと、サンプル１０１を伴わずにの両方で実施される。（サンプル１０１の有無別の）掃引の順序は、問題とはなり得ない。さらに、付加的掃引データは、サンプル自由表面反射８１２（図８）、ＳＲ－掃引曲線１１４０（図１１）、およびＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２（図１１）を伴わずに、図８、９、１０、および１１に示されるものに類似し得る。さらに、掃引データは、サンプル１０１が存在しないとき、異なり得るが、特に、タイミングに関する一般的原理は、類似のままであり得る。
【0118】
コンテナ１２２減衰を決定するために、コンテナ１２２は、測定が行われる前に、空であり得る、すなわち、コンテナ１２２は、サンプル１０１を保持しない。Ｚｆ、Ｚｐ、Ｚｗ、Ｚａ、Ｔｐ、およびｐ０を決定するための方法は、上記に説明されるものと同一のままであり得る。サンプル１０１の存在を伴わない、図１１のＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２２の振幅は、ｐＴＢ， ｅｍｐｔｙを提供する。ＴＢＬ－掃引曲線ピーク１１２の振幅は、サンプル１０１を伴わずに測定するとき、より高くあり得る。図１２Ｃは、幾何学的配列および関係を図示するが、述べられたように、サンプル１０１は、コンテナ１２２減衰を決定するとき、存在し得ない。この場合、コンテナ１２２減衰αｐは、方程式２４を使用して、解かれることができる（方程式２２から適合される）。
【数24】
【0119】
いったんαｐが、決定されると、サンプル１０１の音響減衰が、Ｚｆ、Ｚｐ、Ｚｗ、Ｚａ、Ｔｐ、およびｐ０とともに、ｐＳＲを使用することによって、決定され得る。図１１のＳＲ－掃引曲線ピーク１１４２の振幅は、ｐＳＲを提供する。信号経路が、図１２Ｅによって表される。結果として生じる方程式（方程式２３から適合される）は、以下となる。
【数25】
【0120】
方程式２０－２２および２４－２５（またはその他）において使用されるように、底部の底部振幅ｐＢＢ、底部の上部振幅ｐＴＢ、および表面反射振幅ｐＳＲに関する値は、測定器具類を較正するように調節されてもよい。本明細書に開示される技法の他の側面も同様に、システム１００の一部（例えば、変換器アセンブリ１１０、電子機器１４０、および／またはモータ１５０）等の所与の測定システムに関して較正されてもよい。これは、それぞれ、本明細書に説明される技法に関連するような既知の性質を有する、１つまたはそれを上回るコンテナおよびサンプルを用いて、測定を実施することによって実施されてもよい。コンテナおよびサンプルの性質は、既知であるため、測定された特性もまた、システム１００が理想的である場合、既知である。理解されるように、本システムは、仮にあるとしても、理想的であることは、稀である。予測される測定は、実際の測定と比較されてもよい。これは、較正情報、すなわち、システム１００の一部（例えば、変換器アセンブリ１１０、電子機器１４０、および／またはモータ１５０）を較正するために十分な情報を提供し得る。いったんシステム１００の一部（例えば、変換器アセンブリ１１０、電子機器１４０、および／またはモータ１５０）が、較正されると、さらなる調節は、必要とされ得ない。理想的システムでは、ｐＢＢ、ｐＴＢ、および／またはｐＳＲの実験的に決定された値をさらに調節することは必要ではあり得ない。しかしながら、電子機器１４０および／または変換器アセンブリ１１０（変換器１１２および音響レンズ１１３を含む）における可能性として考えられる非線形性、例えば、変換器の焦点における平面波からの任意の逸脱に起因して、付加的調節を実施することが有用であり得る。したがって、前述のピーク値（または理解されるであろうような他の値）は、機器挙動、性能の変動、または理論値からの逸脱を考慮するように調節されてもよい。較正情報が、システム１００の動作を調節し、および／または測定プロセスの間に発生されるデータの処理を調節するために使用されてもよい。較正は、議論されるように、システム１００の所与の部品に関して、１回のみ実施されてもよい、またはシステム１００の部品が経年するにつれて、または異なる環境に移動される際、周期的に、または随時、実施されてもよい。
【0121】
いったんサンプル１０１およびコンテナ１２２の特性のいくつかまたは全てが、決定されると、これらは、本システムによって、ＡＤＥに関するパラメータを決定し、より精密かつ正確な液滴射出をもたらすために使用されることができる。
【0122】
いくつかの実施形態では、１つまたはそれを上回るニューラルネットワークを採用する、機械学習モデルが、本明細書に開示される概念に基づいて、ＡＤＥに関するパラメータを決定するために使用されてもよい。例えば、掃引からの反射の波形と関連付けられる、データが、機械学習モデルを訓練するために使用されてもよく（教師付き学習、教師なし学習等を使用して訓練されてもよい）、本訓練されたモデルは、ＡＤＥパラメータを決定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される関係のうちの１つまたはそれを上回るものが、機械学習モデル（例えば、方程式４、８、および１３のうちの１つまたはそれを上回るもの）のための制約として入力されてもよい。
【0123】
本明細書に説明される技法の多くは、理解されるであろうように、種々のコンピュータ実装動作を実施するための命令またはコンピュータコードをその上に有する、非一過性コンピュータ可読媒体（非一過性プロセッサ可読媒体とも称され得る）を伴う、コンピュータストレージ製品上に、またはそれと併せて実装されてもよい。媒体は、１つまたはそれを上回る明確に異なる媒体を含むことができる。コードは、プロセッサ１４３等の１つまたはそれを上回るプロセッサ上で実行されてもよい。コンピュータ可読媒体（またはプロセッサ可読媒体）は、それ自体は一過性伝搬信号を含まないという意味において、非一過性である（例えば、空間またはケーブル等の伝送媒体上で情報を搬送する、伝搬電磁波）。媒体およびコンピュータコード（コードとも称され得る）は、具体的目的または複数の目的のために設計および構築されたものであり得る。非一過性コンピュータ可読媒体の実施例は、限定ではないが、磁気記憶媒体、例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、および磁気テープ、光学記憶媒体、例えば、コンパクトディスク／デジタルビデオディスク（ＣＤ／ＤＶＤ）、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、およびホログラフィックデバイス、磁気光学記憶媒体、例えば、光ディスク、搬送波信号処理モジュール、および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス等のプログラムコードを記憶および実行するように特別に構成される、ハードウェアデバイスを含む。本明細書に説明される他の実施形態は、コンピュータプログラム製品に関し、これは、例えば、本明細書で議論される命令および／またはコンピュータコードを含むことができる。
【0124】
本明細書に説明されるいくつかの実施形態および／または方法は、ソフトウェア（ハードウェア上で実行される）、ハードウェア（例えば、プロセッサ１４３）、またはそれらの組み合わせによって実施されることができる。ハードウェアモジュールは、例えば、汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および／または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。ソフトウェアモジュール（ハードウェア上で実行される）は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｒｕｂｙ、ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃＴＭ、および／または他のオブジェクト指向、手続型、または他のプログラミング言語および開発ツールを含む、様々なソフトウェア言語（例えば、コンピュータコード）において表されることができる。コンピュータコードの実施例は、限定ではないが、マイクロコードまたはマイクロ命令、コンパイラによって生産されるような機械命令、ウェブサービスを生産するために使用される、コード、およびインタプリタを使用してコンピュータによって実行される、より高レベルの命令を含有する、ファイルを含む。例えば、実施形態は、命令型プログラミング言語（例えば、Ｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ等）、関数型プログラミング言語（Ｈａｓｋｅｌｌ、Ｅｒｌａｎｇ等）、論理プログラミング言語（例えば、Ｐｒｏｌｏｇ）、オブジェクト指向プログラミング言語（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋等）、インタプリタ型言語（Ｊａｖａスクリプト、Ｔｙｐｅｓｃｒｉｐｔ、Ｐｅｒｌ）、または他の好適なプログラミング言語および／または開発ツールを使用して実装されてもよい。コンピュータコードの付加的実施例は、限定ではないが、制御信号、暗号化されたコード、および圧縮されたコードを含む。
【0125】
本願に開示される新規技法の範囲から逸脱することなく、種々の変更が、行われてもよく、均等物が、代用されてもよいことが、当業者によって理解されるであろう。加えて、多くの修正が、その範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を新規技法の教示に適合させるために行われてもよい。したがって、新規技法は、開示される特定の技法に限定されず、それらは、添付の請求項の範囲内である、全ての技法を含むであろうことが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、複数の放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、対応する複数の反射信号を受信するように構成され、前記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、前記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備え、前記複数の放出信号および前記複数の反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
コントローラであって、前記コントローラは、前記コンテナ底壁に対して第１の寸法に沿って、前記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、前記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、前記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
前記変換器は、前記変換器が前記第１の変換器位置にあるとき、前記第１の放出信号を放出するように構成され、
前記変換器は、前記変換器が前記第２の変換器位置にあるとき、前記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つの特性は、前記コンテナ内の液体の深度、前記コンテナ内の液体の音響インピーダンス、前記コンテナ内の前記液体を通した前記放出信号の音速、または前記コンテナ内の液体の音響減衰のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記プロセッサはさらに、前記コンテナの音響インピーダンス、前記コンテナ底壁の厚さ、前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の縦音速、前記コンテナの音響減衰、または前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記コンテナは、第１のウェルと、第２のウェルと、第３のウェルとを備え、前記システムはさらに、前記第１のウェル、前記第２のウェル、および前記第３のウェルのそれぞれに対し、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、
前記コントローラはさらに、第２の寸法に沿って、前記第１のウェルの下から前記第２のウェルの下に、前記変換器を移動させるように構成され、前記コントローラはさらに、第３の寸法に沿って、前記第２のウェルの下から前記第３のウェルの下に、前記変換器を移動させるように構成され、前記第２の寸法および前記第３の寸法は、それぞれ、ＸおよびＹ水平寸法を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記コンテナは、それぞれ、前記第１のウェル、前記第２のウェル、および前記第３のウェル内に第１の液体と、第２の液体と、第３の液体とを含有するように構成され、前記システムはさらに、前記第１のウェル、前記第２のウェル、および前記第３のウェルのそれぞれに対し、それぞれ、前記少なくとも１つの特性を測定するとき、前記第１の液体、前記第２の液体、および前記第３の液体のそれぞれに対し、少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記少なくとも１つの特性は、各ウェルに対し、前記含有される液体の個別の音響インピーダンス、前記含有される液体の個別の音響減衰、または前記含有される液体を通した前記放出信号の個別の音速のうちの少なくとも１つを備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記プロセッサはさらに、各ウェルの前記コンテナ底壁に対し、音響インピーダンス、厚さ、音響減衰、前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の縦音速、または前記コンテナ底壁を通した前記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記システムはさらに、前記変換器と前記コンテナ底壁との間の結合液体と、
前記結合液体の温度を測定するように構成される温度センサと
を備え、
前記プロセッサはさらに、部分的に、前記結合液体の温度に対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または前記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号を前記コンテナの底壁に向かって放出し、反射信号を前記コンテナ底壁および前記液体から受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記放出信号ならびに前記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、前記反射信号は、複数のエコーを備え、前記プロセッサはさらに、前記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが、前記複数のエコーの異なるものに対応し、前記コンテナの特定の領域に対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項10】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークが、前記コンテナ底壁の底部表面からのエコーに対応し、前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の上部表面から反射する縦波からのエコーに対応し、前記第３のピークが、前記コンテナ底壁の上部表面から反射する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、前記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記コンテナの少なくとも１つの特性は、音響インピーダンス、音響減衰、底壁厚、前記コンテナを通る前記放出信号の縦音速、または前記コンテナを通る放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記プロセッサはさらに、前記反射信号の第４のピークにさらに対応するデータを処理し、前記第４のピークが、前記液体の自由表面からのエコーに対応することを認識することによって、前記液体の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
前記液体の少なくとも１つの特性は、前記液体を通した前記放出信号の音速、前記液体の音響インピーダンス、前記液体の音響減衰、または前記コンテナ内の前記液体の深度のうちの少なくとも１つを備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、前記少なくとも１つの特性は、コンテナまたは前記コンテナ内に含有される液体の特性のうちの少なくとも１つの特性を備え、前記システムは、変換器であって、前記変換器は、放出信号を前記コンテナのコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を前記コンテナおよび前記液体から受信するように構成され、前記放出信号および前記反射信号は、音響信号を備え、前記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、前記プロセッサは、部分的に、前記放出信号ならびに前記反射信号の第１のピークおよび第２のピークに対応するデータを処理することによって、前記第１のピークが、前記コンテナ底壁の表面に衝突する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、かつ前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の表面に衝突する縦波からのエコーに対応することを認識することによって、前記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項15】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークおよび前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の同一場所からのエコーに対応することを認識するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記プロセッサはさらに、前記第１のピークおよび前記第２のピークが、前記コンテナ底壁の異なる表面からのエコーに対応することを認識するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項17】
前記プロセッサは、部分的に、前記第１のピークと前記第２のピークとの間の遅延に基づくが、前記第１および第２のピークの振幅に基づかずに、前記少なくとも１つの特性を測定するようにさらに構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項18】
前記プロセッサは、部分的に、前記第１のピークと前記第２のピークとの間の振幅における差異に基づくが、前記第１のピークと第２のピークとの間の遅延に基づかずに、前記少なくとも１つの特性を測定するようにさらに構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項19】
前記少なくとも１つの特性は、前記コンテナの少なくとも１つの特性を含み、前記コンテナの少なくとも１つの特性は、前記コンテナの音響インピーダンス、前記コンテナの音響減衰、前記コンテナの底壁厚、前記コンテナを通る前記放出信号の縦音速、または前記コンテナを通る放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項20】
前記プロセッサはさらに、前記反射信号の付加的ピークにさらに対応するデータを処理し、前記付加的ピークが、前記液体の自由表面からのエコーに対応することを認識することによって、前記液体の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0029】
いくつかの実施形態は、コンテナの特性を決定するための方法を含む。本方法は、変換器を有する、測定システムによって、コンテナを受容するステップを含む。本方法は、変換器によって、プレートから複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップを含む。本方法は、受信される信号間の差異に基づいて、液体またはコンテナの物理的特性を計算するステップを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、複数の放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、対応する複数の反射信号を受信するように構成され、上記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、上記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備え、上記複数の放出信号および上記複数の反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
コントローラであって、上記コントローラは、上記コンテナ底壁に対して第１の寸法に沿って、上記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、上記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、上記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
上記変換器は、上記変換器が上記第１の変換器位置にあるとき、上記第１の放出信号を放出するように構成され、
上記変換器は、上記変換器が上記第２の変換器位置にあるとき、上記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
（項目２）
上記少なくとも１つの特性は、上記コンテナ内の液体の深度、上記コンテナ内の液体の音響インピーダンス、上記液体を通した上記放出信号の音速、または上記コンテナ内の液体の音響減衰のうちの少なくとも１つを備える、項目１に記載のシステム。
（項目３）
上記プロセッサはさらに、上記コンテナの音響インピーダンス、上記コンテナ底壁の厚さ、上記コンテナ底壁を通した上記放出信号の縦音速、上記コンテナの音響減衰、または上記コンテナ底壁を通した上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４）
上記コンテナは、第１のウェルと、第２のウェルと、第３のウェルとを備え、
上記システムはさらに、上記ウェルのそれぞれに対し、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、
上記コントローラはさらに、第２の寸法に沿って、上記第１のウェルの下から上記第２のウェルの下に、上記変換器を移動させるように構成され、上記コントローラはさらに、第３の寸法に沿って、上記第２のウェルの下から上記第３のウェルの下に、上記変換器を移動させるように構成され、上記第２の寸法および上記第３の寸法は、ＸおよびＹ水平寸法を備える、
項目１に記載のシステム。
（項目５）
上記コンテナはさらに、それぞれ、上記第１のウェル、上記第２のウェル、および上記第３のウェル内に含有される第１の液体と、第２の液体と、第３の液体とを備え、上記システムはさらに、上記ウェルのそれぞれに対し、上記少なくとも１つの特性を測定するとき、上記液体のそれぞれに対し、少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目４に記載のシステム。
（項目６）
上記ウェルのそれぞれに対する上記少なくとも１つの特性は、各ウェルに対し、上記液体の個別の音響インピーダンス、上記液体の個別の音響減衰、または上記液体を通した上記放出信号の個別の音速のうちの少なくとも１つを備える、項目５に記載のシステム。
（項目７）
上記プロセッサはさらに、各ウェルに対し、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の音響インピーダンス、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の厚さ、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の音響減衰、上記個別のウェルの上記コンテナ底壁の上記放出信号の縦音速、または上記個別のウェルの上記コンテナ底壁の上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、項目６に記載のシステム。
（項目８）
上記システムはさらに、基準物体を備え、
上記変換器はさらに、少なくとも１つの放出信号を上記基準物体に向かって放出し、少なくとも１つの反射信号を上記基準物体から受信するように構成され、
上記プロセッサはさらに、部分的に、上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号および上記基準物体からの上記少なくとも１つの反射信号に対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目９）
上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号は、上記基準物体に向かっての複数の放出信号を備え、
上記基準物体からの上記少なくとも１つの反射信号は、上記基準物体からの複数の反射信号を備え、それぞれが、上記基準物体に向かっての個別の放出信号に対応し、
上記変換器はさらに、上記コンテナ底壁から離れるように離間される対応する複数の位置において、上記複数の放出信号を上記基準物体に向かって放出し、上記複数の反射信号を上記基準物体から受信するように構成される、
項目８に記載のシステム。
（項目１０）
上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号および上記コンテナに向かっての上記複数の放出信号のそれぞれは、同一波長、持続時間、およびエネルギーレベルを備える、項目８に記載のシステム。
（項目１１）
上記システムはさらに、
上記変換器と上記コンテナ底壁との間の結合液体と、
上記結合液体の温度を測定するように構成される温度センサと
を備え、
上記プロセッサはさらに、部分的に、上記結合液体の温度に対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目１２）
音響レンズをさらに備え、上記音響レンズは、上記音響レンズが、上記複数の放出信号のそれぞれに対し、焦点を画定するように、上記変換器と固定距離および位置に維持され、
上記複数の放出信号のそれぞれは、個別の収束点に収束し、
上記コンテナ底壁および上記液体はさらに、少なくとも、第１の表面と、第２の表面とを備え、
上記プロセッサはさらに、上記第１の放出信号の収束点が上記コンテナ底壁および上記液体の第１の表面と整合されることを認識するように構成され、
上記プロセッサはさらに、第２の放出信号の収束点が上記コンテナ底壁および上記液体の第２の表面と整合されることを認識するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目１３）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号を上記コンテナの底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナ底壁および上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、上記反射信号は、複数のエコーを備え、上記プロセッサはさらに、上記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが上記複数のエコーの異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目１４）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークが、上記コンテナ底壁の底部表面からのエコーに対応し、上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の上部表面から反射する縦波からのエコーに対応し、上記第３のピークが、上記コンテナ底壁の上部表面から反射する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
上記コンテナの少なくとも１つの特性は、音響インピーダンス、音響減衰、底壁厚、上記放出信号の縦音速、または上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを備える、項目１３に記載のシステム。
（項目１６）
上記プロセッサはさらに、上記反射信号の第４のピークにさらに対応するデータを処理し、上記第４のピークが、上記液体の自由表面からのエコーに対応することを認識することによって、上記液体の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目１３に記載のシステム。
（項目１７）
上記液体の少なくとも１つの特性は、上記放出信号の音速、音響インピーダンス、音響減衰、または深度のうちの少なくとも１つを備える、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナまたは上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナおよび上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備え、上記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピークおよび第２のピークに対応するデータを処理することによって、上記第１のピークが、上記コンテナ底壁の表面に衝突する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、かつ上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の表面に衝突する縦波からのエコーに対応することを認識することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目１９）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークおよび上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の同一部分からのエコーに対応することを認識するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークおよび上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の異なる表面からのエコーに対応することを認識するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２１）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナ底壁および上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、上記反射信号の第１のピークおよび第２のピークを識別するように構成され、上記第１のピークは、第１のエコーに対応し、上記第２のピークは、第２のエコーに対応し、上記プロセッサはさらに、
部分的に、上記第１のピークと上記第２のピークとの間の遅延に基づくが、上記第１および第２のピークの振幅に基づかずに、上記少なくとも１つの特性の第１のものを測定することと、
部分的に、上記第１のピークと上記第２のピークとの間の振幅における差異に基づくが、上記第１のピークと第２のピークとの間の遅延に基づかずに、上記少なくとも１つの特性の第２のものを測定することと
を行うように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目２２）
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、複数の放出信号を上記アイテムに向かって放出し、対応する複数の反射信号を上記アイテムから受信するように構成され、上記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、上記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備える、変換器と、
コントローラであって、上記コントローラは、上記アイテムに対して、第１の寸法に沿って、上記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、上記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、上記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
上記変換器は、上記変換器が上記第１の変換器位置にあるとき、上記第１の放出信号を放出するように構成され、
上記変換器は、上記変換器が上記第２の変換器位置にあるとき、上記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
（項目２３）
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号を上記アイテムに向かって放出し、反射信号を上記アイテムから受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備え、上記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、上記プロセッサはさらに、上記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが、異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目２４）
コンテナの少なくとも１つの特性または上記コンテナ内の液体の少なくとも１つの特性を決定する方法であって、上記方法は、
測定システムによって、上記液体を保持する上記コンテナを受容するステップであって、上記測定システムは、変換器を含む、ステップと、
上記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
上記システムによって、上記受信される信号の差異に基づいて、上記液体の少なくとも１つの特性または上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
（項目２５）
コンテナの少なくとも１つの特性を決定する方法であって、上記方法は、
測定システムによって、上記コンテナを受容するステップであって、上記測定システムは、変換器を有する、ステップと、
上記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
上記システムによって、上記受信される信号の差異に基づいて、上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、複数の放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、対応する複数の反射信号を受信するように構成され、上記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、上記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備え、上記複数の放出信号および上記複数の反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
コントローラであって、上記コントローラは、上記コンテナ底壁に対して第１の寸法に沿って、上記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、上記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、上記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
上記変換器は、上記変換器が上記第１の変換器位置にあるとき、上記第１の放出信号を放出するように構成され、
上記変換器は、上記変換器が上記第２の変換器位置にあるとき、上記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
（項目２）
上記少なくとも１つの特性は、上記コンテナ内の液体の深度、上記コンテナ内の液体の音響インピーダンス、上記液体を通した上記放出信号の音速、または上記コンテナ内の液体の音響減衰のうちの少なくとも１つを備える、項目１に記載のシステム。
（項目３）
上記プロセッサはさらに、上記コンテナの音響インピーダンス、上記コンテナ底壁の厚さ、上記コンテナ底壁を通した上記放出信号の縦音速、上記コンテナの音響減衰、または上記コンテナ底壁を通した上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４）
上記コンテナは、第１のウェルと、第２のウェルと、第３のウェルとを備え、
上記システムはさらに、上記ウェルのそれぞれに対し、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、
上記コントローラはさらに、第２の寸法に沿って、上記第１のウェルの下から上記第２のウェルの下に、上記変換器を移動させるように構成され、上記コントローラはさらに、第３の寸法に沿って、上記第２のウェルの下から上記第３のウェルの下に、上記変換器を移動させるように構成され、上記第２の寸法および上記第３の寸法は、ＸおよびＹ水平寸法を備える、
項目１に記載のシステム。
（項目５）
上記コンテナはさらに、それぞれ、上記第１のウェル、上記第２のウェル、および上記第３のウェル内に含有される第１の液体と、第２の液体と、第３の液体とを備え、上記システムはさらに、上記ウェルのそれぞれに対し、上記少なくとも１つの特性を測定するとき、上記液体のそれぞれに対し、少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目４に記載のシステム。
（項目６）
上記ウェルのそれぞれに対する上記少なくとも１つの特性は、各ウェルに対し、上記液体の個別の音響インピーダンス、上記液体の個別の音響減衰、または上記液体を通した上記放出信号の個別の音速のうちの少なくとも１つを備える、項目５に記載のシステム。
（項目７）
上記プロセッサはさらに、各ウェルに対し、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の音響インピーダンス、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の厚さ、上記ウェルの上記コンテナ底壁の個別の音響減衰、上記個別のウェルの上記コンテナ底壁の上記放出信号の縦音速、または上記個別のウェルの上記コンテナ底壁の上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを決定するように構成される、項目６に記載のシステム。
（項目８）
上記システムはさらに、基準物体を備え、
上記変換器はさらに、少なくとも１つの放出信号を上記基準物体に向かって放出し、少なくとも１つの反射信号を上記基準物体から受信するように構成され、
上記プロセッサはさらに、部分的に、上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号および上記基準物体からの上記少なくとも１つの反射信号に対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目９）
上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号は、上記基準物体に向かっての複数の放出信号を備え、
上記基準物体からの上記少なくとも１つの反射信号は、上記基準物体からの複数の反射信号を備え、それぞれが、上記基準物体に向かっての個別の放出信号に対応し、
上記変換器はさらに、上記コンテナ底壁から離れるように離間される対応する複数の位置において、上記複数の放出信号を上記基準物体に向かって放出し、上記複数の反射信号を上記基準物体から受信するように構成される、
項目８に記載のシステム。
（項目１０）
上記基準物体に向かっての上記少なくとも１つの放出信号および上記コンテナに向かっての上記複数の放出信号のそれぞれは、同一波長、持続時間、およびエネルギーレベルを備える、項目８に記載のシステム。
（項目１１）
上記システムはさらに、
上記変換器と上記コンテナ底壁との間の結合液体と、
上記結合液体の温度を測定するように構成される温度センサと
を備え、
上記プロセッサはさらに、部分的に、上記結合液体の温度に対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目１２）
音響レンズをさらに備え、上記音響レンズは、上記音響レンズが、上記複数の放出信号のそれぞれに対し、焦点を画定するように、上記変換器と固定距離および位置に維持され、
上記複数の放出信号のそれぞれは、個別の収束点に収束し、
上記コンテナ底壁および上記液体はさらに、少なくとも、第１の表面と、第２の表面とを備え、
上記プロセッサはさらに、上記第１の放出信号の収束点が上記コンテナ底壁および上記液体の第１の表面と整合されることを認識するように構成され、
上記プロセッサはさらに、第２の放出信号の収束点が上記コンテナ底壁および上記液体の第２の表面と整合されることを認識するように構成される、
項目１に記載のシステム。
（項目１３）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号を上記コンテナの底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナ底壁および上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、上記反射信号は、複数のエコーを備え、上記プロセッサはさらに、上記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが上記複数のエコーの異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目１４）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークが、上記コンテナ底壁の底部表面からのエコーに対応し、上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の上部表面から反射する縦波からのエコーに対応し、上記第３のピークが、上記コンテナ底壁の上部表面から反射する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目１３に記載のシステム。
（項目１５）
上記コンテナの少なくとも１つの特性は、音響インピーダンス、音響減衰、底壁厚、上記放出信号の縦音速、または上記放出信号の剪断音速のうちの少なくとも１つを備える、項目１３に記載のシステム。
（項目１６）
上記プロセッサはさらに、上記反射信号の第４のピークにさらに対応するデータを処理し、上記第４のピークが、上記液体の自由表面からのエコーに対応することを認識することによって、上記液体の少なくとも１つの特性を測定するように構成される、項目１３に記載のシステム。
（項目１７）
上記液体の少なくとも１つの特性は、上記放出信号の音速、音響インピーダンス、音響減衰、または深度のうちの少なくとも１つを備える、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナまたは上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナおよび上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備え、上記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピークおよび第２のピークに対応するデータを処理することによって、上記第１のピークが、上記コンテナ底壁の表面に衝突する剪断波からのエコーに対応することを認識することによって、かつ上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の表面に衝突する縦波からのエコーに対応することを認識することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目１９）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークおよび上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の同一部分からのエコーに対応することを認識するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
上記プロセッサはさらに、上記第１のピークおよび上記第２のピークが、上記コンテナ底壁の異なる表面からのエコーに対応することを認識するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２１）
少なくとも１つの特性を音響的に測定するためのシステムであって、上記少なくとも１つの特性は、コンテナの特性または上記コンテナ内の液体の特性のうちの少なくとも１つを備え、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号をコンテナ底壁に向かって放出し、反射信号を上記コンテナ底壁および上記液体から受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、上記反射信号の第１のピークおよび第２のピークを識別するように構成され、上記第１のピークは、第１のエコーに対応し、上記第２のピークは、第２のエコーに対応し、上記プロセッサはさらに、
部分的に、上記第１のピークと上記第２のピークとの間の遅延に基づくが、上記第１および第２のピークの振幅に基づかずに、上記少なくとも１つの特性の第１のものを測定することと、
部分的に、上記第１のピークと上記第２のピークとの間の振幅における差異に基づくが、上記第１のピークと第２のピークとの間の遅延に基づかずに、上記少なくとも１つの特性の第２のものを測定することと
を行うように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目２２）
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、複数の放出信号を上記アイテムに向かって放出し、対応する複数の反射信号を上記アイテムから受信するように構成され、上記複数の放出信号は、第１の放出信号と、第２の放出信号とを備え、上記複数の反射信号は、第１の反射信号と、第２の反射信号とを備える、変換器と、
コントローラであって、上記コントローラは、上記アイテムに対して、第１の寸法に沿って、上記変換器を複数の変換器位置に移動させるように構成され、上記複数の変換器位置は、第１の変換器位置と、第２の変換器位置とを備え、上記第１の寸法は、垂直寸法を備える、コントローラと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記複数の反射信号と関連付けられるデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成される、プロセッサと
を備え、
上記変換器は、上記変換器が上記第１の変換器位置にあるとき、上記第１の放出信号を放出するように構成され、
上記変換器は、上記変換器が上記第２の変換器位置にあるとき、上記第２の放出信号を放出するように構成される、システム。
（項目２３）
アイテムの少なくとも１つの特性を測定するためのシステムであって、上記システムは、
変換器であって、上記変換器は、放出信号を上記アイテムに向かって放出し、反射信号を上記アイテムから受信するように構成され、上記放出信号および上記反射信号は、音響信号を備え、上記反射信号は、複数のエコーを備える、変換器と、
プロセッサであって、上記プロセッサは、部分的に、上記放出信号ならびに上記反射信号の第１のピーク、第２のピーク、および第３のピークのそれぞれに対応するデータを処理することによって、上記少なくとも１つの特性を測定するように構成され、上記プロセッサはさらに、上記第１、第２、および第３のピークのそれぞれが、異なるエコーに対応することを認識するように構成される、プロセッサと
を備える、システム。
（項目２４）
コンテナの少なくとも１つの特性または上記コンテナ内の液体の少なくとも１つの特性を決定する方法であって、上記方法は、
測定システムによって、上記液体を保持する上記コンテナを受容するステップであって、上記測定システムは、変換器を含む、ステップと、
上記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
上記システムによって、上記受信される信号の差異に基づいて、上記液体の少なくとも１つの特性または上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
（項目２５）
コンテナの少なくとも１つの特性を決定する方法であって、上記方法は、
測定システムによって、上記コンテナを受容するステップであって、上記測定システムは、変換器を有する、ステップと、
上記変換器によって、コンテナ底壁から複数の距離において、複数の音響信号を伝送および受信するステップと、
上記システムによって、上記受信される信号の差異に基づいて、上記コンテナ底壁の少なくとも１つの特性を計算するステップと
を含む、方法。
【国際調査報告】