JP2001264127A - センサ保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フリップチップボンディング技術により弾性表
面波素子が形成された圧電素子をパッケージに搭載する
弾性表面波デバイスの小型化と高信頼化をはかる。 【解決手段】線膨張係数を有するパッケージと、弾性表
面波素子が形成され、前記パッケージにフリップチップ
ボンディングで搭載された圧電素子を有し、前記圧電素
子は、前記弾性表面波素子の櫛形電極により生成される
弾性表面波の進行方向とこれに垂直な方向の線膨張係数
が異なり、且つ前記パッケージの線膨張係数に近い線膨
張係数を持つ方向を長辺として有する。そして、一例と
して、前記圧電素子は、Ｘ、Ｙ、Ｚ結晶軸を有する単結
晶から切り出され、Ｘ結晶軸が前記弾性表面波の伝播方
向に一致することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，センサ保護装置に
関し、特に、火力プラントの配管等の温度計測や歪計測
に使用されるセンサの保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力プラントや原子力プラント等におい
ては、蒸気発生器や配管等の温度や歪みが常時計測され
て監視される。この場合、温度計測又は歪計測を行うセ
ンサは，高温高圧の燃焼ガスや腐食性ガスに常に曝され
ているため、センサに使用される絶縁物等が焼損したり
腐食する場合がある。

【０００３】また、蒸気発生器や配管等には高速の燃焼
ガスが循環しているため、配管等に設置されるセンサは
継続的に振動する。更に、出力を調整する場合には、配
管等の熱膨張のため、センサに大きな機械的ストレスが
加えられる場合がある。

【０００４】このため、従来は、配管等に設置されるセ
ンサの焼損又は破損を防止するため、図６に示すような
センサ保護装置が使用されていた。図６は、従来のセン
サ保護装置が配管に設置された場合を示す図であり、図
６（１）はその側面図、図６（２）は図６（１）の矢印
Ｃにおける断面図、図６（３）は図６（２）の点線14部
分の拡大図である。

【０００５】配管４の温度等を計測する場合、図６
（１）に示すように、先端が図示しない測定点に埋め込
まれたセンサシース部１は、配管４に沿って設置され、
図示しない計測装置又は監視装置に接続される。この場
合、センサシース部１は、図６（２）及び図６（３）に
示すように、ステンレス製のカバープレート２に覆わ
れ、周囲の高温ガスや機械的振動から保護される。

【０００６】この場合、カバープレート２は，カバープ
レート２より一回り大きい複数のカバープレート押え３
により配管４の側面に押し付けられ、カバープレート押
え３が配管４に溶接されることにより固定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のセ
ンサ保護装置は、センサシース部１をステンレス製のカ
バープレート２で覆っているので、センサシース部１を
周囲の高温ガスや機械的振動から保護することができ
る。

【０００８】しかしながら，従来のセンサ保護装置は、
カバープレート押え３を配管４に溶接して固定するた
め、溶接作業に多大な時間と労力を要していた。特に、
各種のセンサは、配管４の設置が完了した後で取り付け
られることが多く、センサの取り付け個所によっては、
溶接作業が極めて困難になる場合がある。

【０００９】また、センサを配管４の湾曲部に設置する
場合は、予めカバープレート２を配管４の湾曲部に合わ
せて加工する必要があり、その加工作業にも多くの時間
と労力を要していた。

【００１０】更に、カバープレート押え３を配管４に溶
接する場合、配管４の材質によっては溶接個所に割れが
生じることがある。この場合は、溶接個所の割れを防止
するために焼鈍作業が必要となり、更に多くの時間と労
力を要していた。

【００１１】また、センサシース部１に断線等の故障が
発生した場合、カバープレート押え３が配管４に溶接さ
れているので、センサシース部１の交換作業が困難にな
るとともに、カバープレート押え３を交換した後の配管
４の機械的強度が低下する恐れがあった。

【００１２】そこで、本発明の目的は、センサシース部
を配管等に取り付ける場合に溶接作業を必要とせず、配
管等が湾曲している場合にも容易に取り付けることがで
きるセンサ保護装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、配管の外表面に沿って配
置される棒状のセンサシース部を保護するセンサ保護装
置において、該センサシース部を内部に挿入可能に、金
属材により形成したスプリングコイルと、該センサシー
ス部が挿入された該スプリングコイルと該配管とを束
ね、該スプリングコイルを該配管の外表面に固定するバ
ンドとを有することを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、センサ保護装置を配管の
湾曲部に取り付ける場合、センサシース部を覆うスプリ
ングコイルを配管の湾曲部に沿って容易に曲げることが
できるので、その取り付け作業が容易になる。

【００１５】また、センサシース部が挿入されたスプリ
ングコイルをバンドにより配管に取り付けるので、従来
のような溶接作業や焼鈍作業が不要となり、センサ保護
装置を設置する場合の作業効率を大幅に向上させること
ができる。

【００１６】更に、バンドを緩めることにより、スプリ
ングコイル及びセンサシース部を簡単に取り外すことが
できるので、センサシース部の交換等のメンテナンスを
極めて容易に行うことができる。

【００１７】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、配管の外表面に沿って配置される棒状のセン
サシース部を保護するセンサ保護装置において、穴の開
いた保護ピースを、該センサシース部を挿入可能に複数
連結した連結体と、該センサシース部が挿入された該連
結体と該配管とを束ね、該連結体を該配管の外表面に固
定するバンドとを有することを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、センサ保護装置を配管の
湾曲部に取り付ける場合、センサシース部を挿入した連
結体を容易に曲げることができるため、センサ保護装置
を配管の湾曲部に設置する作業が容易になる。

【００１９】また、連結体は、保護ピースを複数連結し
て形成されるため密閉性が高く、腐食性ガスによりセン
サシース部が腐食されるのを防止することができる。更
に、センサシース部が挿入された連結体をバンドにより
配管に取り付けるので、溶接作業や焼鈍作業が不要とな
り、センサ保護装置を設置する場合の作業効率を大幅に
向上させることができる。

【００２０】更に、上記の発明における好ましい態様と
して、前記保護ピースは、表面に耐熱性無機コーティン
グ剤が塗布されていることを特徴とする。

【００２１】本発明によれば、保護ピースの表面に耐熱
性無機コーティング剤が複数層塗布されるため、耐久性
に優れ、長時間にわたる種々の計測が可能となる。ま
た、連結する保護ピースの個数により、連結体の長さを
任意に設定することができるので、センサ保護装置を設
置する場所の状況に応じて、センサシース部を適切に保
護することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【００２３】図１は，本発明の第１の実施の形態のセン
サ保護装置の設置状況を示す図であり、図１（１）はそ
の側面図、図１（２）は図１（１）の矢印Ａにおける断
面図、図１（３）は図１（２）の点線12部分の拡大図で
ある。

【００２４】本実施の形態のセンサ保護装置は、図１
（１）に示すように、被測定物である配管４に沿って設
置されるセンサシース部１を、ステンレス製の針金をコ
イル状に形成したスプリングカバー６で覆い、スプリン
グカバー６をステンレス製の押えバンド７にて配管４に
固定するものである。

【００２５】この場合、センサシース部１は、図１
（２）、図１（３）に示すように、スプリングカバー６
で覆われるので、センサシース部１を高温高圧のガスや
機械的振動から保護することができる。

【００２６】図２は、本実施の形態のスプリングカバー
６の説明図である。スプリングカバー６は、例えば、セ
ンサシース部１の直径Ｓが1.6ｍｍ程度の場合、直径が
0.2〜0.3ｍｍ程度のステンレス（インコネル600）製針
金を、直径Ｄ＝3.0ｍｍ程度の円筒コイル状に巻いて形
成される。そして、全長Ｌは、センサシース部１の保護
領域に合わせて決定される。ただし、センサシース部１
の保護領域が長い場合は、所定長さのスプリングカバー
６を複数個縦続させても良い。

【００２７】なお、図２においては、説明の都合上針金
を巻くピッチを大きくして描いたが、実際のスプリング
カバー６は、針金の直径とほぼ等しいピッチで隙間なく
形成される。このため、センサシース部１を密閉して覆
うことができ、センサシース部１を腐食性ガスによる腐
食から保護することができる。

【００２８】このように、本実施の形態のスプリングカ
バー６は、針金を円筒コイル状に巻いて形成されるの
で、柔軟性があり、配管４の湾曲部等にも容易に設置す
ることができる。また、センサシース部１の保護領域に
合わせて長さを調節できるので、センサ保護装置の設置
作業が極めて容易になる。

【００２９】図３は、本実施の形態の押さえバンドの説
明図である。本実施の形態の押さえバンド７は、図３
（１）に示すように、例えば、幅Ｗ＝6.0ｍｍ、厚さＤ
＝0.2ｍｍ、長さＬ＝300ｍｍ程度のステンレス製のバン
ドで、その一端にバンドの他端を挿入して締めるための
接続部11が設けられる。

【００３０】押さえバンド７の裏面には、図３（２）に
示すように、多数の凹部10が形成されている。このた
め、バンドの他端が接続部11に挿入されると、凹部10が
接続部11の内部の凸部に引っかかり強力に締め付けるこ
とができる。なお、太い配管４を締め付ける場合は、複
数本の押さえバンド７を接続してその全長を長くするこ
ともできる。

【００３１】このように、本実施の形態のセンサ保護装
置においては、センサシース部１を覆うスプリングカバ
ー６を容易に曲げることができるので、センサ保護装置
を配管４の湾曲部等に取り付ける場合の作業が容易にな
る。

【００３２】また、押さえバンド７によりスプリングカ
バー６を配管４に取り付けるので、従来のような溶接作
業や焼鈍作業が不要となり、センサ保護装置を設置する
場合の作業効率を大幅に向上させることができる。

【００３３】更に、押さえバンド７を緩めることによ
り、スプリングカバー６及びセンサシース部１を簡単に
取り外すことができるので、センサシース部１の交換等
のメンテナンスを極めて容易に行うことができる。

【００３４】図４は，本発明の第２の実施の形態のセン
サ保護装置の設置状況を示す図であり、図４（１）はそ
の側面図、図４（２）は図４（１）の矢印Ｂにおける断
面図、図４（３）は図４（２）の点線13部分の拡大図で
ある。

【００３５】本実施の形態のセンサ保護装置は、図４
（１）に示すように、配管４に沿って設置されるセンサ
シース部１を、後述するセラミック製保護ピースを複数
連結して形成したセラミックカバー８により覆い、セラ
ミックカバー８をステンレス製の押えバンド７にて配管
４に固定するものである。

【００３６】この場合、セラミックカバー８の表面に
は、図４（２）及び図４（３）に示すように、耐熱性無
機コーティング剤５が複数層塗布される。耐熱性無機コ
ーティング剤５は、例えば、セラミック、シリカ等を主
成分とした耐熱温度が1200〜1300℃のコーチング剤で、
セラミックカバー８の表面に３層程度塗布することによ
り、その耐熱性を強化することができる。

【００３７】図５は、セラミックカバー８を構成するセ
ラミック製保護ピースの説明図である。セラミック製保
護ピース９は、ステアタイト等のセラミックにより形成
され、例えば、直径Ｓ＝1.6ｍｍ程度のセンサシース部
１を保護する場合は、センサシース部１を通す穴16の径
Ｄ１が2.3ｍｍ程度であり、外径Ｄ２が5.1ｍｍ、長さＬ
が5.1ｍｍ程度の寸法のものである。

【００３８】セラミック製保護ピース９は、図５（１）
に示すように、穴16の開いた方向の一方が凸の形状をし
ており他方が凹の形状をしている。このため、図５
（２）に示すように、センサシース部１を穴16に挿入
し、セラミック製保護ピース９を同じ向きに順次重ねる
ことにより、数珠状に連結することができる。

【００３９】このように、本実施の形態のセラミックカ
バー８は、セラミック製保護ピース９の凹凸部を重ねて
連結するので柔軟性があり、配管４の湾曲部に合わせて
曲げることができる。このため、センサ保護装置を配管
４の湾曲部に設置する場合の設置作業を容易に行うこと
ができる。

【００４０】また、本実施の形態のセラミックカバー８
は、セラミック製保護ピース９を密接して連結するため
密閉性が高く、腐食性ガスによりセンサシース部１が腐
食されるのを防止することができる。

【００４１】また、押さえバンド７によりセラミックカ
バー８を配管４に取り付けるので、従来のような溶接作
業や焼鈍作業が不要となり、センサ保護装置を設置する
場合の作業効率を大幅に向上させることができる。

【００４２】更に、本実施の形態のセンサ保護装置は、
セラミックカバー８の表面に耐熱性無機コーティング剤
５を複数層塗布しているため、耐久性に優れ、長時間に
わたる種々の計測が可能となる。また、連結するセラミ
ック製保護ピース９の個数により、セラミックカバー８
の長さを任意に設定することができるので、センサ保護
装置を設置する場所の状況に応じて、センサシース部１
を適切に保護することができる。

【００４３】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、センサ保護装置
を配管の湾曲部に取り付ける場合、センサシース部を覆
うスプリングコイルを配管の湾曲部に沿って容易に曲げ
ることができるので、その取り付け作業が容易になる。

【００４５】また、センサシース部が挿入されたスプリ
ングコイルをバンドにより配管に取り付けるので、従来
のような溶接作業や焼鈍作業が不要となり、センサ保護
装置を設置する場合の作業効率を大幅に向上させること
ができる。

【００４６】更に、バンドを緩めることにより、スプリ
ングコイル及びセンサシース部を簡単に取り外すことが
できるので、センサシース部の交換等のメンテナンスを
極めて容易に行うことができる。

【００４７】また、本発明によれば、センサ保護装置を
配管の湾曲部に取り付ける場合、センサシース部を挿入
した連結体を容易に曲げることができるため、センサ保
護装置を配管の湾曲部に設置する作業が容易になる。

【００４８】また、センサシース部を覆う連結体の密閉
性が高いため、腐食性ガスによりセンサシース部が腐食
されるのを防止することができる。更に、保護ピースの
表面に耐熱性無機コーティング剤が複数層塗布されるた
め、耐久性に優れ、長時間にわたる種々の計測が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図1 】本発明の第１の実施の形態のセンサ保護装置の
設置状況を示す図である。

【図２】スプリングカバーの説明図である。

【図３】押さえバンドの説明図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態のセンサ保護装置の
設置状況を示す図である。

【図５】セラミック製保護ピースの説明図である。

【図６】従来のセンサ保護装置の設置状況を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ センサシース部 ４ 配管 ５ 耐熱性無機コーティング剤 ６ スプリングカバー ７ 押えバンド ８ セラミックカバー ９ セラミック製保護ピース 10 凹部 11 接続部 15 溶接部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管の外表面に沿って配置される棒状のセ
   ンサシース部を保護するセンサ保護装置において、 該センサシース部を内部に挿入可能に、金属材により形
   成されたスプリングコイルと、 該センサシース部が挿入された該スプリングコイルと該
   配管とを束ね、該スプリングコイルを該配管の外表面に
   固定するバンドとを有することを特徴とするセンサ保護
   装置。
2. 【請求項２】配管の外表面に沿って配置される棒状のセ
   ンサシース部を保護するセンサ保護装置において、 穴の開いた保護ピースを、該センサシース部を挿入可能
   に複数連結した連結体と、 該センサシース部が挿入された該連結体と該配管とを束
   ね、該連結体を該配管の外表面に固定するバンドとを有
   することを特徴とするセンサ保護装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記保護ピースは、表面に耐熱性無機コーティング剤が
   塗布されていることを特徴とするセンサ保護装置。