JP2016128762A

JP2016128762A - Sensor device

Info

Publication number: JP2016128762A
Application number: JP2015003118A
Authority: JP
Inventors: 美智子廣瀬; Michiko Hirose
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-07-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress ends of a flexible tube from being damaged in a sensor device connecting a sensor main body and a communication device with the wave-shaped flexible tube.SOLUTION: A sensor device 1 comprises: a sensor main body 2 that is fixed to a measurement object to detect at least one of a temperature of the measurement object and oscillation thereof, and has signal lines 11 and 12 transmitting the detection signal; a communication device 3 that has the signal lines 11 and 12 connected, and transmits the detection signal to an external instrument; and a flexible tube 4 which is coupled to the sensor main body 2 and the communication device 3, and into which the signal lines 11 and 12 are internally inserted, in which at least one of either end part has a tube wall linearly formed, and other than the end part having the tube wall linearly formed, the tube wall is formed into a wave shape.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本願は、測定対象物に固定して測定対象物の振動や温度を検出するセンサ装置に関するものである。 The present application relates to a sensor device that is fixed to a measurement object and detects vibration and temperature of the measurement object.

例えば特許文献１に開示されているように、測定対象物に固定されて温度や振動を検出するセンサが知られている。また、このようなセンサと信号線で接続され、センサによって検出された温度等に関する信号を処理し外部機器へ送信する通信機が、例えば特許文献２に開示されている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a sensor that is fixed to a measurement object and detects temperature and vibration is known. Further, for example, Patent Document 2 discloses a communication device that is connected to such a sensor through a signal line, processes a signal related to a temperature detected by the sensor, and transmits the signal to an external device.

特開２００８−１７０３８８号公報JP 2008-170388 A 特開２００９−１３３７５５号公報JP 2009-133755 A

ところで、上述したようなセンサおよび通信機では、センサと通信機とを波形状のフレキシブル管で接続し、センサからの信号線をフレキシブル管内を通して通信機に接続する場合がある。こうすることで、通信機の位置や向きを任意に調整することができる。しかしながら、この場合、フレキシブル管の端部、即ちフレキシブル管におけるセンサおよび通信機との接続部が損傷する虞があった。つまり、センサが固定される測定対象物の振動によって、フレキシブル管の端部が疲労破壊する虞があった。 By the way, in the sensor and the communication device as described above, the sensor and the communication device may be connected by a wave-shaped flexible tube, and the signal line from the sensor may be connected to the communication device through the flexible tube. By doing so, the position and orientation of the communication device can be arbitrarily adjusted. However, in this case, the end portion of the flexible tube, that is, the connection portion between the sensor and the communication device in the flexible tube may be damaged. That is, there is a possibility that the end portion of the flexible tube may be fatigued due to vibration of the measurement object to which the sensor is fixed.

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、センサ本体と通信機とを波形状のフレキシブル管で接続したセンサ装置において、フレキシブル管の端部が損傷するのを抑制することにある。 The technology disclosed in the present application has been made in view of such circumstances, and in the sensor device in which the sensor body and the communication device are connected by a wave-shaped flexible tube, the end of the flexible tube is prevented from being damaged. It is in.

本願のセンサ装置は、センサ本体と、通信機と、フレキシブル管とを備えている。上記センサ本体は、測定対象物に固定され、該測定対象物の温度および振動の少なくとも一方を検出し、その検出信号を送信する信号線を有するものである。上記通信機は、上記信号線が接続され、上記検出信号を外部機器へ送信するものである。上記フレキシブル管は、上記センサ本体と上記通信機とに連結され且つ内部に上記信号線が挿通され、両端部の少なくとも一方は管壁が直線状に形成され、その直線状に形成された端部以外の全部または一部は管壁が波形状に形成されているものである。 The sensor device of the present application includes a sensor body, a communication device, and a flexible tube. The sensor main body has a signal line that is fixed to a measurement object, detects at least one of temperature and vibration of the measurement object, and transmits the detection signal. The communication device is connected to the signal line and transmits the detection signal to an external device. The flexible tube is connected to the sensor body and the communication device, and the signal line is inserted therein, and at least one of both end portions has a tube wall formed in a straight line, and an end portion formed in the straight line. All or part of the tube wall is formed in a wave shape.

本願のセンサ装置によれば、フレキシブル管の端部の管壁を直線状に形成したので、従来のように管壁の全体が波形状に形成されているものと比べて、端部の強度（撓み強度）を向上させることができる。これにより、測定対象物の振動によって引き起こされるフレキシブル管の端部の撓み現象を抑制することができる。したがって、フレキシブル管の端部が損傷するのを抑制することができる。 According to the sensor device of the present application, since the tube wall at the end of the flexible tube is formed in a straight line shape, the strength of the end ( (Bending strength) can be improved. Thereby, the bending phenomenon of the end part of the flexible tube caused by the vibration of the measurement object can be suppressed. Therefore, damage to the end of the flexible tube can be suppressed.

図１は、実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view illustrating a schematic configuration of the sensor device according to the embodiment. 図２は、実施形態に係るフレキシブル管の概略構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the flexible tube according to the embodiment. 図３は、図２におけるＡ−Ａ線の断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the technology disclosed in the present application, applications thereof, or uses thereof.

図１に示すように、本実施形態のセンサ装置１は、センサ本体２と、通信機３と、フレキシブル管４とを備えている。 As shown in FIG. 1, the sensor device 1 of the present embodiment includes a sensor body 2, a communication device 3, and a flexible tube 4.

センサ装置１では、センサ本体２が図示しない固定器具に連結して測定対象物（例えば、スチームトラップ）に固定される。センサ本体２は、測定対象物の振動および温度の２つを検出する、いわゆる固定タイプのセンサである。通信機３は、図示しないが、信号処理回路や発信部が内蔵された無線の通信機である。フレキシブル管４は、センサ本体２と通信機３との間に連結されている。センサ装置１は、例えば上下方向に延びる状態で測定対象物に固定される。 In the sensor device 1, the sensor main body 2 is connected to a fixture (not shown) and fixed to a measurement object (for example, a steam trap). The sensor body 2 is a so-called fixed type sensor that detects two vibrations and temperature of the measurement object. Although not shown, the communication device 3 is a wireless communication device in which a signal processing circuit and a transmitter are incorporated. The flexible tube 4 is connected between the sensor body 2 and the communication device 3. The sensor device 1 is fixed to a measurement object in a state extending in the up-down direction, for example.

図２および図３に示すように、フレキシブル管４は、主管２０と、２つの補強部材２５，２６と、２本のチューブ２７とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the flexible tube 4 includes a main tube 20, two reinforcing members 25 and 26, and two tubes 27.

主管２０は、両端がセンサ本体２と通信機３とに連結され、内部に信号線１１，１２が挿通されており、フレキシブル管４の本体を構成している。具体的に、主管２０の下端は、ナット５によってセンサ本体２のケーシング１０に連結されている。主管２０の上端は、ナット６によって通信機３に連結されている。センサ本体２は、振動および温度の検出信号を送信するための２本の信号線１１，１２を有している。通信機３は、センサ本体２の信号線１１，１２が接続され、該信号線１１，１２を通じて送られた検出信号を処理して外部機器へ無線送信する。なお、２本の信号線１１，１２は、それぞれ温度の検出信号用と振動の検出信号用である。 Both ends of the main pipe 20 are connected to the sensor main body 2 and the communication device 3, and signal lines 11 and 12 are inserted into the main pipe 20 to constitute the main body of the flexible pipe 4. Specifically, the lower end of the main pipe 20 is connected to the casing 10 of the sensor body 2 by a nut 5. The upper end of the main pipe 20 is connected to the communication device 3 by a nut 6. The sensor body 2 has two signal lines 11 and 12 for transmitting vibration and temperature detection signals. The communication device 3 is connected to the signal lines 11 and 12 of the sensor body 2, processes the detection signal sent through the signal lines 11 and 12, and wirelessly transmits the detection signal to an external device. The two signal lines 11 and 12 are for a temperature detection signal and a vibration detection signal, respectively.

主管２０は、金属製（例えば、ステンレス製）の管である。主管２０は、両端部が直線部２２，２３となっており、その両端部以外の全部が波形部２１となっている。波形部２１は、管壁が波形状に形成され、可撓性を有する部分である。波形部２１は、主管２０の大半を占めている。直線部２２，２３は、管壁が直線状に形成されており、可撓性を殆ど有しない部分である。つまり、直線部２２，２３は、管壁が直線状に形成されているため、波形部２１に比べて剛性が強く撓み難くなっている。また、主管２０の下端部に位置する下側直線部２２は、上端部に位置する上側直線部２３よりも長い。 The main pipe 20 is a metal (for example, stainless steel) pipe. Both ends of the main pipe 20 are straight portions 22 and 23, and all of the portions other than the both ends are corrugated portions 21. The corrugated portion 21 is a portion having a flexible tube wall and a flexible shape. The corrugated portion 21 occupies most of the main pipe 20. The straight portions 22 and 23 are portions where the tube walls are formed in a straight line and have little flexibility. That is, the straight portions 22 and 23 are formed with straight tube walls, and thus have a higher rigidity and are less likely to bend than the corrugated portion 21. Further, the lower straight portion 22 located at the lower end portion of the main pipe 20 is longer than the upper straight portion 23 located at the upper end portion.

２つの補強部材２５，２６は、主管２０の両端部（即ち、直線部２２，２３）に挿入され、各端部を補強するものである。２つの補強部材２５，２６は、何れも信号線１１，１２が挿通可能に構成されている。なお、補強部材２５，２６は例えば樹脂製である。 The two reinforcing members 25 and 26 are inserted into both end portions (that is, the straight portions 22 and 23) of the main pipe 20 and reinforce each end portion. The two reinforcing members 25 and 26 are both configured to allow the signal lines 11 and 12 to be inserted therethrough. The reinforcing members 25 and 26 are made of resin, for example.

具体的に、下側補強部材２５は、基部２５ａと、筒状部２５ｂと、フランジ２５ｃとを有している。基部２５ａは、主管２０の下側直線部２２の内径とほぼ同様の外径を有する円柱状に形成されている。基部２５ａには、軸方向（図２における左右方向）に貫通する２つの挿通孔２５ｄが形成されている。この挿通孔２５ｄは、信号線１１，１２が挿通される。筒状部２５ｂは、基部２５ａの上側端部（図２における左側端部）に連続して形成されている。筒状部２５ｂは、円筒状に形成されており、外径が基部２５ａの外径と同一である。筒状部２５ｂは、主管２０の下側直線部２２の途中から波形部２１まで延びている。つまり、下側補強部材２５は、軸方向長さが主管２０の下側直線部２２よりも長くなっており、筒状部２５ｂが主管２０の下側直線部２２と波形部２１とに跨って位置している。フランジ２５ｃは、基部２５ａにおける筒状部２５ｂとは反対側の端部の外周に形成されており、主管２０と共にナット５でセンサ本体２に連結される部分である。また、筒状部２５ｂの端部（図２における左側端部）は、外径が漸次小さくなるテーパ部２５ｅとなっている。 Specifically, the lower reinforcing member 25 has a base portion 25a, a cylindrical portion 25b, and a flange 25c. The base portion 25a is formed in a cylindrical shape having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the lower straight portion 22 of the main pipe 20. Two insertion holes 25d penetrating in the axial direction (left-right direction in FIG. 2) are formed in the base 25a. The signal lines 11 and 12 are inserted through the insertion hole 25d. The cylindrical portion 25b is formed continuously with the upper end portion (left end portion in FIG. 2) of the base portion 25a. The cylindrical part 25b is formed in a cylindrical shape, and the outer diameter is the same as the outer diameter of the base part 25a. The cylindrical portion 25 b extends from the middle of the lower straight portion 22 of the main pipe 20 to the corrugated portion 21. That is, the lower reinforcing member 25 has an axial length longer than the lower straight portion 22 of the main pipe 20, and the tubular portion 25 b extends over the lower straight portion 22 and the corrugated portion 21 of the main pipe 20. positioned. The flange 25 c is formed on the outer periphery of the end portion of the base portion 25 a opposite to the cylindrical portion 25 b, and is a portion connected to the sensor body 2 by the nut 5 together with the main pipe 20. Further, the end portion (left end portion in FIG. 2) of the cylindrical portion 25b is a tapered portion 25e whose outer diameter gradually decreases.

上側補強部材２６は、基部２６ａと、フランジ２６ｂとを有している。基部２６ａは、主管２０の上側直線部２３の内径とほぼ同様の外径を有する円柱状に形成されている。基部２６ａには、軸方向（図２における左右方向）に貫通する２つの挿通孔２６ｃが形成されている。この挿通孔２６ｃは、下側補強部材２５の基部２５ａと同様、信号線１１，１２が挿通される。なお、基部２６ａは主管２０の上側直線部２３と波形部２１との境界位置まで延びる長さに形成されている。フランジ２６ｂは、基部２６ａにおける上側端部（図２における左側端部）の外周に形成されており、主管２０と共にナット６で通信機３に連結される部分である。 The upper reinforcing member 26 has a base portion 26a and a flange 26b. The base portion 26 a is formed in a cylindrical shape having an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the upper straight portion 23 of the main pipe 20. The base portion 26a is formed with two insertion holes 26c penetrating in the axial direction (left and right direction in FIG. 2). Similarly to the base portion 25a of the lower reinforcing member 25, the signal lines 11 and 12 are inserted into the insertion hole 26c. The base portion 26 a is formed to have a length that extends to the boundary position between the upper straight portion 23 and the corrugated portion 21 of the main pipe 20. The flange 26 b is formed on the outer periphery of the upper end portion (left end portion in FIG. 2) of the base portion 26 a and is a portion connected to the communication device 3 by the nut 6 together with the main pipe 20.

２本のチューブ２７は、主管２０とほぼ同様の長さに形成された樹脂製の管状部材である。２本のチューブ２７は、主管２０に挿入されており、両端が補強部材２５，２６の基部２５ａ，２６ａに固定されている。具体的に、各チューブ２７は、下端が下側補強部材２５における基部２５ａの挿通孔２５ｄに挿入され、上端が上側補強部材２６における基部２６ａの挿通孔２６ｃに挿入されている。各チューブ２７には、信号線１１，１２が挿通されている。つまり、チューブ２７は、主管２０内において信号線１１，１２を配線するためガイド部材を構成している。 The two tubes 27 are resin-made tubular members formed to have substantially the same length as the main tube 20. The two tubes 27 are inserted into the main pipe 20, and both ends are fixed to the base portions 25 a and 26 a of the reinforcing members 25 and 26. Specifically, the lower end of each tube 27 is inserted into the insertion hole 25 d of the base portion 25 a in the lower reinforcing member 25, and the upper end is inserted into the insertion hole 26 c of the base portion 26 a in the upper reinforcing member 26. The signal lines 11 and 12 are inserted into each tube 27. That is, the tube 27 forms a guide member for wiring the signal lines 11 and 12 in the main pipe 20.

以上のように、上記実施形態のセンサ装置１では、主管２０（フレキシブル管４）の端部を直線部２２，２３にした（即ち、端部の管壁を直線状に形成した）ため、従来のように管壁の全体が波形状に形成されているものと比べて、端部の強度（撓み強度）を向上させることができる。これにより、測定対象物の振動によって引き起こされる主管２０の端部の撓み現象を抑制することができる。したがって、主管２０（フレキシブル管４）の端部が損傷するのを抑制することができる。 As described above, in the sensor device 1 of the above-described embodiment, the end portion of the main pipe 20 (flexible pipe 4) is the straight portions 22 and 23 (that is, the tube wall of the end portion is formed in a straight line shape). As described above, the strength of the end portion (deflection strength) can be improved as compared with the case where the entire tube wall is formed in a wave shape. Thereby, the bending phenomenon of the edge part of the main pipe 20 caused by the vibration of a measurement object can be suppressed. Therefore, it can suppress that the edge part of the main pipe 20 (flexible pipe 4) is damaged.

特に、上記実施形態では、主管２０の両端部を直線部２２，２３にしたため、主管２０の両端部において強度を向上させることができる。したがって、主管２０の端部が損傷するのを一層抑制することができる。 In particular, in the above-described embodiment, since both end portions of the main pipe 20 are the straight portions 22 and 23, the strength can be improved at both end portions of the main pipe 20. Therefore, damage to the end portion of the main pipe 20 can be further suppressed.

また、上記実施形態では、下側直線部２２を上側直線部２３よりも長く形成したため、主管２０の損傷を効果的に抑制することができる。上記実施形態のように固定されたセンサ本体２から上方に延びて主管２０が設けられる場合では、主管２０において上端部よりも下端部の方が撓みによる荷重（応力集中）が大きくなるところ、下側直線部２２を長く形成することにより上端部よりも下端部の強度を向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment, since the lower side straight part 22 was formed longer than the upper side straight part 23, damage to the main pipe 20 can be suppressed effectively. In the case where the main pipe 20 is provided extending upward from the fixed sensor body 2 as in the above-described embodiment, the load (stress concentration) due to bending is greater at the lower end than at the upper end in the main pipe 20. By forming the side straight portion 22 longer, the strength of the lower end portion can be improved than the upper end portion.

また、上記実施形態では、主管２０の直線部２２，２３に補強部材２５，２６を挿入しているため、主管２０の端部の強度をより向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment, since the reinforcement members 25 and 26 are inserted in the linear parts 22 and 23 of the main pipe 20, the intensity | strength of the edge part of the main pipe 20 can be improved more.

また、上記実施形態の下側補強部材２５では、主管２０の下側直線部２２から波形部２１まで延びて形成された筒状部２５ｂの端部にテーパ部２５ｅを形成しているため、筒状部２５ｂの端部において波形部２１に作用する荷重（応力集中）を軽減する（逃がす）ことができる。主管２０に下側補強部材２５を挿入することにより、その下側補強部材２５（筒状部２５ｂ）の端部に位置する主管２０の管壁（波形部２１）では応力集中が大きくなりやすいが、上記実施形態ではその応力集中を軽減することができる。 In the lower reinforcing member 25 of the above embodiment, the tapered portion 25e is formed at the end of the cylindrical portion 25b formed to extend from the lower linear portion 22 of the main pipe 20 to the corrugated portion 21, so that the cylinder The load (stress concentration) acting on the corrugated portion 21 at the end of the shaped portion 25b can be reduced (released). By inserting the lower reinforcing member 25 into the main pipe 20, stress concentration tends to increase on the pipe wall (the corrugated portion 21) of the main pipe 20 located at the end of the lower reinforcing member 25 (cylindrical portion 25 b). In the above embodiment, the stress concentration can be reduced.

また、上記実施形態では、両端が補強部材２５，２６の基部２５ａ，２６ａの挿通孔２５ｄ，２６ｃに接続されるチューブ２７を主管２０内に挿入し、そのチューブ２７に信号線１１，１２を挿通させるようにした。そのため、主管２０内に信号線１１，１２を容易に挿通させることができる。つまり、管壁が波形状に形成された主管２０では、信号線１１，１２が凹凸の壁面に当たるため信号線１１，１２の挿通が困難となるが、上記実施形態では信号線１１，１２の挿通を容易に行うことができる。 Further, in the above embodiment, the tube 27 whose both ends are connected to the insertion holes 25 d and 26 c of the base portions 25 a and 26 a of the reinforcing members 25 and 26 is inserted into the main pipe 20, and the signal lines 11 and 12 are inserted into the tube 27. I tried to make it. Therefore, the signal lines 11 and 12 can be easily inserted into the main pipe 20. That is, in the main pipe 20 with the tube wall formed in a wave shape, it is difficult to insert the signal lines 11 and 12 because the signal lines 11 and 12 hit the uneven wall surface. However, in the above embodiment, the signal lines 11 and 12 are not inserted. Can be easily performed.

なお、上記実施形態では、主管２０の一方の端部にのみ直線部を形成するようにしてもよい。その場合、上述したように応力集中がより大きくなる下端部に直線部を形成するのが好ましい。 In the above embodiment, a straight line portion may be formed only at one end portion of the main pipe 20. In that case, as described above, it is preferable to form a straight line portion at the lower end portion where the stress concentration becomes larger.

また、上記実施形態では、補強部材２５，２６を省略するようにしてもよいし、チューブ２７を省略するようにしてもよい。 In the above embodiment, the reinforcing members 25 and 26 may be omitted, or the tube 27 may be omitted.

また、上記実施形態では、主管２０において直線部２２，２３である両端部以外の全部を波形部２１としたが、本願のフレキシブル管４は、主管２０において両端部以外の一部を波形部としてもよい。例えば、上記実施形態の主管２０において波形部２１の中央部分を直線部としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although all except the both ends which are the linear parts 22 and 23 in the main pipe 20 were made into the waveform part 21, the flexible tube 4 of this application uses a part other than both ends in the main pipe 20 as a waveform part. Also good. For example, the central portion of the corrugated portion 21 in the main pipe 20 of the above embodiment may be a straight portion.

また、上記実施形態では、センサ本体２が振動および温度の一方のみを検出するものであってもよい。 In the above embodiment, the sensor body 2 may detect only one of vibration and temperature.

本願に開示の技術は、測定対象物に固定して測定対象物の振動等を検出するセンサ装置について有用である。 The technology disclosed in the present application is useful for a sensor device that is fixed to a measurement object and detects vibrations of the measurement object.

１センサ装置
２センサ本体
３通信機
４フレキシブル管
１１,１２信号線
２２下側直線部（端部）
２３上側直線部（端部）
２５下側補強部材（補強部材）
２５ｂ筒状部
２５ｅテーパ部
２６上側補強部材（補強部材）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor apparatus 2 Sensor main body 3 Communication apparatus 4 Flexible pipes 11 and 12 Signal line 22 Lower straight part (end part)
23 Upper straight part (end)
25 Lower reinforcement member (reinforcement member)
25b Tubular portion 25e Tapered portion 26 Upper reinforcing member (reinforcing member)

Claims

A sensor main body having a signal line fixed to the measurement object, detecting at least one of temperature and vibration of the measurement object, and transmitting the detection signal;
A communication device connected to the signal line and transmitting the detection signal to an external device;
The signal line is inserted into the sensor body and the communication device, and at least one of both end portions has a tube wall formed in a straight line, and all or one of the ends other than the end formed in the straight line shape. The part includes a flexible tube having a tube wall formed in a wave shape.

The sensor device according to claim 1,
The flexible tube includes a reinforcing member at an end portion that is configured to be inserted through the signal line and is inserted into the end portion in which a tube wall is formed in a straight line.

The sensor device according to claim 2,
The reinforcing member has a cylindrical tubular portion extending from the end portion in which the tube wall is formed in a straight line to the corrugated tube wall portion, and on the corrugated tube wall side of the tubular portion. The sensor device characterized in that the end portion is a tapered portion whose outer diameter gradually decreases.