JP2018112430A - ひずみ検出装置及びひずみ検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係るひずみ検出装置の一例を示す模式図である。図2は、図1のA−A矢視図である。図3は、図2のB−B断面模式図である。図4は、図3のC−C矢視図である。図5は、図3の位置Qを拡大して示す断面模式図である。第1実施形態に係るひずみ検出装置10は、例えば、火力発電所のボイラ配管等の溶接部のひずみを検出する場合に適用されるが、ひずみ検出装置10がひずみを検出する対象は、これに限定されない。配管12は、第1母材14と、第2母材16と、第1母材14と第2母材16とを接合する溶接部18と、を備える。第1母材14及び第2母材16は、例えば、高クロムフェライト鋼鋼管である。溶接部18は、溶接金属20と、熱影響部22、24と、を備える。溶接金属20は、例えば、高クロムフェライト鋼である。熱影響部22は、第1母材14と溶接金属20との間に位置する。熱影響部22は、第1母材14と第2母材16とを溶接金属20を用いて溶接する際に、熱の影響を受けた部分である。熱影響部22は、機械的性質等が第1母材14、第2母材16、及び溶接金属20と異なる。熱影響部24は、第2母材16と溶接金属20との間に位置すること以外は、熱影響部22と同様である。
図6は、第2実施形態に係るひずみ検出装置一例を示す模式図である。第2実施形態に係るひずみ検出装置10aは、第1溶接固定部28に代えて第1溶接固定部28aを備えること、及び第2溶接固定部30に代えて第2溶接固定部30aを備えること以外は第1実施形態に係るひずみ検出装置10と同様である。
図7は、第3実施形態に係るひずみ検出装置の一例を示す模式図である。図8は、図7のD−D矢視図である。図9は、図8のE−E断面模式図である。図10は、図8のF−F矢視図である。第3実施形態に係るひずみ検出装置10bには、第1実施形態に係るひずみ検出装置10と同じ構成要素に同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図11は、第4実施形態に係るひずみ検出装置の一例を示す断面模式図である。図11は、第4実施形態に係るひずみ検出装置10cの垂直断面図を模式的に示している。第4実施形態に係るひずみ検出装置10cは、検出部90bに代えて検出部90cを備え、絶縁部材300c、302cを備えていること以外は、第3実施形態に係るひずみ検出装置10bと同様である。
図12は、第1実施形態に係るひずみ検出装置を用いたひずみ検出システムの一例を示す模式図である。図13は、図12のG−G矢視図である。図12及び図13に示すように、ひずみ検出システム1は、上述した第1実施形態から第4実施形態のいずれかに係るひずみ検出装置10を4つ備える。ひずみ検出システム1は、ひずみ検出装置10を2つ以上備えていればよい。
10、10a、10b、10c ひずみ検出装置
12 配管
18 溶接部
20 溶接金属
22、24 熱影響部
26、26b 容器
29 ひずみ方向
34 第1孔
36 第2孔
38、40 雌ねじ
42 第1ケーブル
46 第1金属シース
54 第2ケーブル
58 第2金属シース
70 第1閉塞部
80 第2閉塞部
90、90b、90c 検出部
92 第1電極
94 第2電極
120 第1スリーブ
122 第2スリーブ
204b 第1ボス
206b 第2ボス
210b、210c 板部材
212b 電極
218b 応力集中部
224b 第1固定部
226b 第2固定部
300c、302c 絶縁部材
Claims (11)
- 第1孔及び第2孔を有する容器と、
前記容器に収容される検出部と、
前記検出部と接続され、前記第1孔を介して前記容器の外部へ取り出される第1ケーブルと、
前記検出部と接続され、前記第2孔を介して前記容器の外部へ取り出される第2ケーブルと、
前記第1孔と前記第1ケーブルとの隙間を塞ぐ第1閉塞部と、
前記第2孔と前記第2ケーブルとの隙間を塞ぐ第2閉塞部と、を備え、
前記容器は、検出対象物と共にひずみ、
前記検出部は、前記容器のひずみに基づいて、前記検出対象物が所定の値を超えてひずんだことを検出することを特徴とするひずみ検出装置。 - 前記第1ケーブルを被覆する第1金属シースと、
前記第2ケーブルを被覆する第2金属シースと、を備え、
前記第1閉塞部は、外面が前記第1孔の内壁にねじ固定され、内面が前記第1金属シースの外面にねじ固定された円筒形状の絶縁体であり、
前記第2閉塞部は、外面が前記第2孔の内壁にねじ固定され、内面が前記第2金属シースの外面にねじ固定された円筒形状の絶縁体であることを特徴とする請求項1に記載のひずみ検出装置。 - 前記検出部は、前記第2ケーブルと電気的に接続された第2電極と、前記第1ケーブルと電気的に接続され、前記第2電極を把持可能な第1電極と、を備え、
前記第1電極は、前記検出対象物のひずみが所定の値未満である場合に、前記第2電極を把持して互いに接触することで、前記第1ケーブルと前記第2ケーブルとを電気的に接続し、前記検出対象物が所定の値を超えてひずんだ場合に、前記第1電極と前記第2電極との接触が外れることを特徴とする請求項1又は2に記載のひずみ検出装置。 - 前記第1電極は、鉛直方向と直交する方向から前記第2電極を把持することを特徴とする請求項3に記載のひずみ検出装置。
- 前記第1電極及び前記第2電極の内少なくとも一方と、前記容器との間には、絶縁スリーブが配置されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のひずみ検出装置。
- 前記検出部を絶縁体を介して前記容器の内壁に固定する第1固定部と、
前記検出部を絶縁体を介して前記容器の内壁に固定する第2固定部と、を備え、
前記検出部は、最も垂直断面の面積が小さい応力集中部を有する板形状の電極であり、前記第1固定部及び前記第2固定部を介して前記容器と共にひずみ、
前記第1ケーブルと前記第2ケーブルとは、前記応力集中部を介して電気的に接続され、
前記応力集中部は、前記検出対象物が所定の値を超えてひずんだ場合に、前記第1固定部及び前記第2固定部から伝えられる前記容器のひずみによって破断することを特徴とする請求項1又は2に記載のひずみ検出装置。 - 第1固定部と、
第2固定部と、を備え、
前記検出部は、最も垂直断面の面積が小さい応力集中部を有する絶縁体の板部材と、少なくとも前記応力集中部の外側を覆うように前記板部材の表面に形成された電極と、を備え、
前記板部材は、前記第1固定部及び前記第2固定部によって前記容器の内壁に固定され、前記第1固定部及び前記第2固定部を介して前記容器と共にひずみ、
前記第1ケーブル及び前記第2ケーブルは、前記電極に接続され、
前記第1ケーブルと前記第2ケーブルとは、前記電極の内前記応力集中部の外側を覆う部分を介して電気的に接続され、
前記応力集中部は、前記検出対象物が所定の値を超えてひずんだ場合に、前記第1固定部及び前記第2固定部から伝えられる前記容器のひずみによって破断することを特徴とする請求項1又は2に記載のひずみ検出装置。 - 前記検出対象物は、配管を接合する溶接部であり、
前記容器は、少なくとも前記配管の前記溶接部を跨ぐ2カ所に固定されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のひずみ検出装置。 - 前記検出対象物は、配管を接合する溶接部の熱影響部であり、
前記容器は、前記配管の母材と前記溶接部の溶接金属とに固定されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のひずみ検出装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のひずみ検出装置を少なくとも2つ備え、
前記検出対象物は、配管を接合する溶接部であり、
それぞれの前記容器は、前記配管の周方向に異なる位置、かつ少なくとも前記配管の前記溶接部を跨ぐ2カ所に固定されていることを特徴とするひずみ検出システム。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のひずみ検出装置を少なくとも2つ備え、
前記検出対象物は、配管を接合する溶接部の熱影響部であり、
それぞれの前記容器は、前記配管の周方向に異なる位置、かつ前記配管の母材と前記溶接部の溶接金属とに固定されていることを特徴とするひずみ検出システム。
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