JP4825621B2

JP4825621B2 - 光学式振動歪み計測装置

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Publication number: JP4825621B2
Application number: JP2006222937A
Authority: JP
Inventors: 満靖野田; 道明鈴木; 晃前川
Original assignee: 株式会社原子力安全システム研究所
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-08-18
Also published as: JP2008046029A

Description

本発明は、曲げ変形及びねじり変形の両方を主体にして生じたひずみを計測するための光学式振動歪み計測装置に関するものであり、特に振動変位の検出部を、一つのフォルダーに少なくとも６基のレーザ変位計を２段状に配列固定したコンパクトな一体構造のものとすると共に、測定対象部位に平面状のフィンを有するレーザビーム反射用治具を配設する構成とすることにより、装置構造の簡素化と小型化及び計測精度の大幅な向上等を可能にした光学式振動歪み計測装置に関するものである。

発電所等の各種プラントに設備された配管や機器等は、プラント運転中の加熱や機械的負荷によって絶えず複雑な応力を受けており、所謂応力歪みを生じている。例えば、振動している配管等の梁状の構造物には、曲げ変形及びねじり変形を主体とする振動歪みが発生することになり、これ等の発生した歪みは、可能な限りリアルタイムで正確に計測すると共に、計測した歪み情報を設備管理システムへ伝達する必要がある。

而して、上記配管等に発生している振動歪みを計測する方法としては、歪みゲージを直接に振動している測定対象物に貼付けする方法（特開２００３−１９４５０８号）や、多数の加速度計を測定対象物の測定対象部位を含む相当の広範囲に取り付け、加速度計の計測値から測定対象物の変形状態を把握すると共に、演算によって対象部位に発生している歪みを求める方法（特開平１１−０１４４４５号等）等が開発されている。

しかし、何れの計測方法にも多くの難点があり、例えば、イ．計測装置のセッティング等に多くの手数を必要とし、計測に必要とする作業量が膨大なものになること、ロ．歪みゲージを貼付けする方法は、ノイズが多いうえ、高温の測定対象物には適用し難いこと、ハ．加速度計等を用いる方法は、測定したい歪みに影響を与える要因以外の他の要因を含んだ情報から間接的に測定対象物の変形を把握し、その把握した変形から歪みを演算するものであるため、誤差が大きく且つ作業に熟練を要すること、等が問題点として残されている。

一方、前述の如き問題を解決するものとして、例えば運転中及び停止中のプラント設備を構成する機器・装置の形状に関するデータをレーザ光を用いて取得し、予め設定した運転中及び停止中の機器・装置の三次元位置評価点（基準評価点）と、一定経時後の運転中及び停止中の機器・装置の三次元位置評価点とから夫々の移動量を算出し、当該移動量の大きさ等に基づいてプラント設備の健全性を判断するようにした技術が開発されている（特開２００１−４１７１７号）。

当該特開２００１−４１７１７号の技術は、高放射線線量箇所や高所等の機器、装置にも適用できると云う利点を有するものの、依然として計測装置が複雑且つ大型であり、計測そのものにも多くの手数が掛かるうえ、運転中の機器、装置の三次元位置評価点の検出だけでは、機器・装置の健全性（例えば配管の歪み）を高精度で連続的に監視できないと云う問題がある。

同様に、前記歪みゲージや加速度計を用いる場合の問題点を解決するものとして、レーザ光のスペクトルパターンを利用したり、或いはドップラー効果を利用することにより試料表面の２箇所間の伸び又は縮み量を計測する装置が開発されている（特開平７−４９２８号、特開平９−２９７０１０号、特開２００１−１２４５１６号等）。

しかし、従前のレーザ光を用いたこの種の歪み計測装置は、何れも計測可能な歪みが曲げ変形を主体とする振動歪みだけであり、配管系に生ずる重要な歪みの一つであるねじり変形を主体とする振動歪みには対応できないと云う問題がある。

また、従前のレーザ変位計を用いた歪み計測装置に於いては、測定対象部位の外表面が配管等のように曲面の場合には、計測方向と直交方向に配管が振動したときに、レーザ光の反射に対する曲面の影響により、必然的に曲げ変形を主体とする歪みの計測誤差が大きくなると云う問題がある。

更に、従前のレーザ光を用いたこの種の歪み計測技術は、何れも複数基の独立したレーザ変位計を単に並設しただけのものであり、例えば、２基のレーザ変位計を並設した場合には、各レーザ変位計の取付け部の相対的な変形やバラツキによる測定誤差の発生が避けられないうえ、複数個のレーザ変位計を夫々単独に組み合せするだけであるため歪み計測装置が大型化することになり、計測装置の小型や所謂ハンディタイプの歪み計測装置の実現が困難となる。

加えて、複数基のレーザ変位計を単に組み合せしただけの歪み計測装置においては、その計測値に歪みに直接関係しない部分（即ち、歪みを測定したい対象部分以外の領域）の情報が必然的に含まれることになり、結果として歪み検出精度の低下を招くと云う難点がある。

特開２００３−１９４５０８号特開平１１−０１４４４５号特開２００１−４１７１７号特開平７−４９２８号特開平９−２９７０１０号特開２００１−１２４５１６号

本発明は、従前のレーザ光を利用した光学式振動歪み計測装置、特にスペクトルパターン移動量の検出を基本とする装置における上述の如き問題、即ち、イ．曲げ変形を主体とする振動歪みの計測には対応できるが、配管系に生ずるねじり変形を主体とする振動歪みの計測には対応が困難なこと、ロ．測定対象部位が配管外表面のように面状の場合には、計測方向と直交方向に配管が振動したときにはレーザ光の曲面反射の影響により歪みの計測誤差が大きくなること、ハ．複数基以上のレーザ変位計を単に並設しただけの装置は、各レーザ変位計の取付け部の相対的な変形やバラツキに起因する測定誤差の発生が不可避であること、ニ．歪み計測装置の小型化、ハンディタイプ化が図れないこと、ホ．測定値に、歪みを測定したい対象部位以外の領域の情報が含まれることになり、歪み検出精度を高めることが困難なこと等の問題を解決せんとするものであり、一つの共通フォルダーに２段状に取り付けした少なくとも６個以上のレーザ変位計を用いることにより、曲げ変形とねじり変形を主体とする両振動ひずみの計測が出来ると共に、高温や高放射熱量の測定対象物にも容易に適用することができ、しかも、対象部位についてノイズの少ない高精度な歪み計測が行え、装置の小型やハンディ化をも可能とした光学式振動歪み計測装置を提供することを、発明の主たる目的とするものである。

上記発明の課題を解決するため、本願請求項１の振動歪み計測装置に係る発明は、一つのフォルダーの上段及び下段の夫々に少なくとも３基のレーザ変位計を垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に取り付けすると共に、当該少なくとも６基のレーザ変位計を用いて振動する測定対象部位の少なくとも６箇所の変位を測定し、各レーザ変位計により計測した変位の差から測定対象物に発生している曲げ変形及びねじり変形を主体とする振動変形による歪みを演算装置により演算する構成としたことを発明の基本構成とするものである。

本願請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数のレーザ変位計の光源として共通の光源を用いるようにしたものである。

本願請求項３の振動歪み計測装置に係る発明は、振動する梁状の測定対象物の外表面に中心軸線方向に所定間隔を置いて配列した少なくとも３個の第１レーザ光反射板と、当該第１レーザ光反射板と中心軸線に対して対称に配列した少なくとも３個の第２レーザ光反射板と、前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射すると共に前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも６基のレーザ変位計と、上段及び下段の夫々に少なくとも３基の前記レーザ変位計を垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に配列して載置固定するフォルダーと、前記各レーザ変位計により測定した前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板上の検出点の振動変位を用いて測定対称物の対象部位の振動変形によるねじり歪み及び曲げ歪みを含む歪みを演算する演算装置とから構成したことを発明の基本構成とするものである。

本願請求項４の振動歪み計測装置に係る発明は、振動する梁状の測定対象物の外表面に中心軸線方向に所定間隔を置いて配列した少なくとも３個の第１レーザ光反射板と、当該第１レーザ光反射板と中心軸線に対して対称に配列した少なくとも３個の第２レーザ光反射板と、前記各第１レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と、前記各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と、前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも６基のレーザ変位計と、上段に前記各第１レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と前記各第１レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも３基のレーザ変位計を、また、下段に前記各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と前記各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも３基のレーザ変位計を、夫々垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に配列して載置固定するフォルダーと、前記各レーザ変位計により測定した前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板上の検出点の振動変位を用いて測定対称物の対象部位の振動変形によるねじり歪み及び曲げ歪みを含む歪みを演算する演算装置と、から構成したことを発明の基本構成とするものである。

本願請求項５の発明は、請求項３又は請求項４の発明において、測定対象物を配管とすると共に、前記第１レーザ光反射板及び第２レーザ光反射板を、配管の外周面へ着脱自在な短円筒体の外表面に１８０°の角度ピッチでもって外方へ向けて突設した平板状のフィン体とするようにしたものである。

本発明においては、一つの共通するフォルダーに複数のレーザ変位計を取り付けしたものを用いているため、各変位計の取り付け部の相対的な変形やバラツキに起因する誤差が無くなり、高精度な歪みの計測が出来ると共に、レーザ変位計の取り付けにも堅固な取り付け装具を必要とせず、歪み計測装置の高精度化と小型化及び又はハンディ化が可能となる。

また、本発明では、２段状に配列した少なくとも６個のレーザ変位計を用いて、測定対象物の軸線方向に間隔を置いて定めた少なくとも３位置の上・下６ケ所の変位から歪みを測定するようにしているため、振動変形によるねじり歪みと曲げ歪みの両方を含む振動歪みを正確に演算することができると共に、歪みを測定したい部位の変形を直接測定するようにしているため、歪みに直接関係する部分の情報に係るデータのみを用いて測定対象部位の歪みを求めることができ、結果として歪みの計測精度を大幅に向上させることができる。

更に、本発明の請求項２及び請求項４の発明に於いては、単一の発光部を複数の変位計の光源として共用する構成としているため、光学式振動歪み計測装置の小型化及び製造コストの大幅な引下げが可能になると共に、計測器そのものの操作性が高まり、所謂歪み測定のし易い取扱性に優れた装置にすることができる。

加えて、本発明の請求項５の発明に於いては、第１レーザ反射板及び第２レーザ反射板を測定対象物である配管の所望箇所へ正確に且つ簡単に取付け固定することができ、歪み測定の作業能率を大幅に高めることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明に係る光学式振動歪み計測装置Ａの全体構成を示す説明図であり、図２は本発明で使用するレーザ光反射板取付具Cの斜面図、第３図はレーザ光反射板取付具Cの断面図、図４は、第１実施形態に係る光学式振動歪み計測装置Ａを用いた歪み計測の実施態様を示す斜面図、図５は、図４の歪み計測において、変位から歪みを求める演算式で用いる記号の説明図である。

図１乃至図４に於いて、Ａは光学式振動歪み計測装置、Ｂは振動変位検出部、Ｃはレーザ光反射板取付具、Ｓは配管支持固定箇所、Ｐ_1a〜Ｐ_3bは検出ポイント、１は測定対象物である配管、２はレーザ変位計、３はレーザ変位計を支持固定するフォルダー、４ａは電源装置、４ｂはＡＤ変換装置、５は演算装置、６ａは入射レーザビーム、６ｂは反射レーザビーム、７はケーブル、８は短円筒体、８ａは突起体、９ａは第１レーザ光反射板、９ｂは第２レーザ光反射板、１０ａ・１０ｂは予備のレーザ光反射板である。

前記測定対象物である配管１は、図１に示す如く所謂片持ち梁状に支持されており、その先端部は矢印イ−イ′方向へ往復振動をしている。尚、本実施形態では、外径３４ｍｍ、内径２７．２ｍｍのステンレス鋼配管の一方の支持点から約１０ｍｍ位離れた位置Ｐ₁を第１検出点としている。

前記レーザ変位計２には、公知の（株）キーエンス製ＬＫ−Ｇ８０型レーザ変位計（サンプリング周期２０μｓ、分解能０．２μｍ）が使用されている。尚、当該レーザ変位計は如何なる型式のものであっても良いことは勿論である。また、レーザ変位計そのものは公知であるため、ここではその詳細な説明は省略する。

また、本実施形態においては、６基の同一仕様のレーザ変位計を２段状に配列して使用しているが、６基以上のレーザ変位計を使用して測定精度をより高めるようにしても良いことは勿論である。

前記フォルダー３は、平盤状の鋼板から四角の枠体に形成されており、その下方部には適宜の固定用金具（図示省略）が設けられている。尚、フォルダー３の材質は硬質の合成樹脂盤であってもよく、軽量であってレーザ変位計２を確実に支持固定することが出来、しかもレーザ変位計の支持固定によって変形を生じないものであれば、如何なる材質及び形態のものであってもよい。また、当該フォルダー３とその上に載置固定した６基のレーザ変位計２などから、本発明に係る光学式振動歪み計測装置Ａの振動変位検出部Ｂが形成されている。

前記電源装置４ａ及びＡＤ変換装置４ｂは、フォルダー３とは別体として設けられており、レーザ変位計２からケーブル７を介して入力された変位計測信号が、ＡＤ変換装置４ｂでデジタル信号に変換され演算装置５へ入力される。

前記演算装置５には、パーソナルコンピュータが用いられており、後述する各演算式（１）乃至（１２）に基づいて振動する歪み（曲げ歪み及びねじり歪み）の振幅や測定対象物１の振動変形時の曲率半径Ｒ等が夫々演算される。

前記レーザ光反射板取付具Ｃは、図２及び図３に示すように配管１の外周面へ装着する短円筒体８と、その外表面から外方へ垂直に突出させた平板状の反射板９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂと、短円筒体８の内周面に固定した断面四角状のリング状の突起体８ａ等から形成されており、４枚の各反射板９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂは９０°の角度ピッチで短円筒体８に取付け固定されている。

当該レーザ光反射板取付具Ｃは、配管１の任意の測定対象部位へ短円筒体８の弾性力を利用して装着固定される構造となっており、予め定めた所定の間隔で３個のレーザ光反射板取付具Ｃが、配管１へ固定される。
即ち、配管１へ装着された３個の取付具Ｃは、各第１レーザ光反射板９ａ及び第２レーザ光反射板９ｂが配管１の軸線方向に夫々一列状となるように整列される。その結果、第１レーザ光反射板９ａと第２レーザ光反射９ｂとは軸対称状に取付け固定された状態となる。

尚、本実施形態においては、短円筒体８の有する弾性力を利用してレーザ光反射板取付具Ｃを配管１へ装着固定するようにしているが、開閉自在に二つ割りした短円筒体８の端部をボルト・ナット等を利用して相互に連結固定する構造としてもよい。

また、本実施形態では、上方又は下方からレーザビーム６ａを入射する場合を考慮して、前記第１レーザ光反射板９ａ及び第２レーザ光反射板９ｂの他に、反射板１０ａ、１０ｂを短円筒体８に設けているが、配管１の振動方向が定まっているような場合には、当該反射板１０ａ、１０ｂは除いてもよい。

また、本実施形態においては、３個のレーザ光反射板取付具Ｃを検査対象部位へ個別に設けるようにしているが、短円筒体８を横幅の長いものにして３個のレーザ光反射板取付具Ｃを一体化し、一つの短円筒体８に第１レーザ光反射板及び第２レーザ光反射板を夫々３枚づつ所定の間隔を置いて一列状に固定した構成のものとしてもよい。

更に、当該レーザ光反射板取付具Ｃの短円筒体８の内周面には、断面四角形の突起体８ａが固定されており、当該突起体８ａを設けることにより、レーザ光反射板取付具Ｃの取付位置をより正確に規制することができる。

次に、本発明に係る光学式振動歪み計測装置による振動歪み等の計測方法等について説明する。
先ず、検査対象物（配管１）の対象部位へ３個のレーザ光反射板取付具Ｃを所定の間隔を置いて装着し、各第１レーザ光反射板９ａ及び各第２レーザ光反射板９ｂの間隔及び整列状態を調整する。
次に、光学式振動歪み装置Ａの振動変位検出部Ｂを前記各レーザ光反射板９ａ、９ｂと対向状に配置する。本発明に係る光学式振動歪み計測装置Ａの振動変位検出部Ｂは可搬式に構成されているため、フォルダー３の設置位置を調整することにより、レーザ変位計２と測定対象物１の外表面との間隔を８ｃｍ位に選定し、その後フォルダー３を静止台（図示省略）上に固定する。
尚、図１の実施形態の光学式振動歪み計測装置にあっては、分解能０．２μｍ程度の振動変位（サンプリング周期２０μｓ）の計測が可能である。

その後、各レーザ変位計２を作動させ、図４、図５に示すように夫々の入射光６ａ及び反射光６ｂを用い、６箇所の検出ポイント（即ち、３個の第１レーザ光反射板９ａ及び３個の第２レーザ光反射板）Ｐ_1a〜Ｐ_3bにおける振動の変位量、即ち振動変位の振幅u₁₁、u₁₂、u₁₃、μ₂₁、u₂₂、u₂₃を測定する。
尚、図５において、Ｄは測定対象物（配管）１の直径又は厚さ、Ｒは測定対象物１が振動で変形した形状の曲率半径、u₁₁、u₁₂、u₁₃、u₂₁、u₂₂、u₂₃は各レーザ変位計２で測定した各検出点Ｐ_1a〜Ｐ_3bの振動変位の振幅、Ｘ₁、Ｘ₂はレーザ変位計２の間隔、ｈはレーザ変位計２の高さ方向の間隔、θはひねり角、Ｇは横弾性係数、εは曲げ歪みの振幅、γはねじり歪みの振幅、τは応力である。

前記各レーザ変位計２で計測された変位量、即ち振動変位の振幅u₁₁、u₁₂、u₁₃、u₂₁、u₂₂、u₂₃は、ケーブル７及びＡＤ変換装置４ｂを経て演算装置５へ送られ、ここで下記の（１）〜（１２）式に基づいて、測定対象物１の振動ひずみ（曲げ歪み）の振幅ε、振動歪み（ねじり歪み）の振幅γ及び振動変形形状の曲率半径Ｒ等が演算される。
尚、当該（１）〜（４）式は機械工学便覧等に開示されているものであり、演算式としては公知のものである。

測定対象物をステンレス鋼管１（外径Ｄ＝３４ｍｍ、内径φ＝２７．２ｍｍ、支持固定点Ｓから約１０ｍｍ離れた位置Ｐ₁（第１レーザ光反射板９ａ及び第２レーザ光反射板９ｂの各中心点Ｐ_1a・Ｐ_1b）を第１検出点とし、且つステンレス鋼管１の外表面とレーザ変位計２間の距離を３６ｍｍとして、図４に示した光学式振動変位計測装置をセットした。

尚、この時のレーザ変位計２の設置間隔はＸ₁＝３６ｍｍ、Ｘ₂＝７２ｍｍであり、また、レーザ変位計２で測定した振動変位の各振幅はu₁₁＝０．００３４ｍｍ、u₁₂＝０．０２７１ｍｍ、u₁₃＝０．０３８４ｍｍ、u₂₁＝０．００１０ｍｍ、u₂₂＝０．０２９ｍｍ、u₂₃＝０．０３１８ｍｍであった。

更に、この時の測定対象部位の演算した振動変形形状の曲率半径Ｒは、Ｒ＝１０２０４７ｍｍ、曲げ歪みの幅εはε＝１６７μstrainであった。この歪みは、配管１の縦弾性係数ＥをＥ＝２０００００Ｎ／ｍｍ²とすると、応力σがσ＝３２．５Ｎ／ｍｍ²の場合の歪みに、また横弾性係数ＧをＧ＝７６９０Ｎ／ｍｍ²とすると、応力τがτ＝１．１４Ｎ／ｍｍ²の場合の歪みに相当する。
［実施形態２］

図６は、本発明の第２実施形態に係る光学式振動歪み計測装置Ａの概要を示す傾斜面であり、図６に於いて１１はレーザ変位計発光部、１２はレーザ変位計受光部である。

即ち、当該第２実施形態においては、レーザ変位計の発光部１１が共通の発光部に形成されており、１台の共通発光部１１から各検出点Ｐ_1a、Ｐ_2a、Ｐ_3aへ同時にレーザビーム６ａが入射されると共に、各検出点Ｐ_1a、Ｐ_2a、Ｐ_3aからの反射レーザビーム６ｂが各レーザ変位計の受光部１２へ入射されるよう構成されている。
尚、図６において、３はフォルダー、６ａは入射レーザビーム、６ｂは反射レーザビームであり、光学式振動歪み計測装置Ａとしての作動やこれを用いた歪み計測方法は、前記図１乃至図３に示した第１実施形態の場合と同じである。

本発明は、発電所等のあらゆるプラント設備や自動車等の機器・装置に於ける梁状の振動構造物の振動歪みの計測に適用できるものである。

本発明に係る光学式振動歪み計測装置の全体構成を示す説明図である。本発明で使用するレーザ光反射板取付具Ｃの斜面図である。レーザ光反射板取付具Ｂの断面図である。本発明の第１実施形態に係る光学式振動歪み計測装置を用いた歪み計測の実施態様を示す斜面図である。図２の歪み計測において、変位から歪みを求める演算式中で使用されている各記号の説明図である。本発明の第２実施形態に係る光学式振動歪み計測装置の概要を示す斜面図である。

符号の説明

Ａは光学式振動変位測定装置
Ｂは振動変位検出部
Ｃはレーザ光反射板取付具
Ｓは支持固定箇所
Ｐ_1a〜Ｐ_3bは検出ポイント（合計６ケ所）
Ｄは測定対象物１の直径（又は厚さ）
Ｒは振動変形した形状の曲率半径
u₁₁〜u₂₃はレーザ変位計で測定した振動変位の振幅
Ｘ₁、Ｘ₂はレーザ変位計の取付け間隔
εは曲げ歪みの振幅
γはひねり歪みの振幅
１は測定対象物（配管）
２はレーザ変位計
３はフォルダー
４ａは電源装置
４ｂはＡＤ変換装置
５は演算装置
６ａは入射レーザビーム
６ｂは反射レーザビーム
７はケーブル
８は短円筒体
８ａは突起体
９ａは第１レーザ光反射板
９ｂは第２レーザ光反射板
１０ａレーザ光反射板
１０ｂレーザ光反射板
１１は共通発光部（共通光源）
１２はレーザ変位計受光部

Claims

一つのフォルダーの上段及び下段の夫々に少なくとも３基のレーザ変位計を垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に取り付けすると共に、当該少なくとも６基のレーザ変位計を用いて振動する測定対象部位の少なくとも６箇所の変位を測定し、各レーザ変位計により計測した変位の差から測定対象物に発生している曲げ変形及びねじり変形を主体とする振動変形による歪みを演算装置により演算する構成としたことを特徴とする光学式振動歪み計測装置。
複数のレーザ変位計の光源として共通の光源を用いる構成としたことを特徴とする請求項１の光学式振動歪み計測装置。
振動する梁状の測定対象物の外表面に中心軸線方向に所定間隔を置いて配列した少なくとも３個の第１レーザ光反射板と、当該第１レーザ光反射板と中心軸線に対して対称に配列した少なくとも３個の第２レーザ光反射板と、前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射すると共に前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも６基のレーザ変位計と、上段及び下段の夫々に少なくとも３基の前記レーザ変位計を垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に配列して載置固定するフォルダーと、前記各レーザ変位計により測定した前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板上の検出点の振動変位を用いて測定対称物の対象部位の振動変形によるねじり歪み及び曲げ歪みを含む歪みを演算する演算装置とから構成したことを特徴とする光学式振動歪み計測装置。
振動する梁状の測定対象物の外表面に中心軸線方向に所定間隔を置いて配列した少なくとも３個の第１レーザ光反射板と、当該第１レーザ光反射板と中心軸線に対して対称に配列した少なくとも３個の第２レーザ光反射板と、前記各第１レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と、前記各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と、前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも６基のレーザ変位計と、上段に前記各第１レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と前記各第１レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも３基のレーザ変位計を、また、下段に前記各第２レーザ光反射板へレーザビームを入射する発光部を備えた１基のレーザ変位計と前記各第２レーザ光反射板からの反射レーザビームを個別に受光する少なくとも３基のレーザ変位計を、夫々垂直及び水平方向に所定の間隔を置いて２段状に配列して載置固定するフォルダーと、前記各レーザ変位計により測定した前記各第１レーザ光反射板及び各第２レーザ光反射板上の検出点の振動変位を用いて測定対称物の対象部位の振動変形によるねじり歪み及び曲げ歪みを含む歪みを演算する演算装置と、から構成したことを特徴とする光学式振動歪み計測装置。
測定対象物を配管とすると共に、前記第１レーザ光反射板及び第２レーザ光反射板を、配管の外周面へ着脱自在な短円筒体の外表面に１８０°の角度ピッチでもって外方へ向けて突設した平板状のフィン体とするようにした請求項３又は請求項４に記載の光学式振動歪み計測装置。