JP5805912B1 - 距離測定装置、距離測定方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１金属部材の表面上に設置される基準部材と、前記基準部材までの距離を測定する距離計と、前記第１金属部材と溶接部を介して結合される第２金属部材の表面上に設置され、前記距離計が載置される取付部材と、を備え、前記取付部材と前記距離計の一方は、第１及び第２突片を含み、前記取付部材と前記距離計の他方は、前記距離計が前記取付部材に載置されるように、前記第１及び第２突片のそれぞれと嵌合する第１及び第２嵌合孔と、前記第１突片を第１方向から前記第１嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第１押圧部材と、前記第２突片を前記第１方向とは異なる第２方向から前記第２嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第２押圧部材と、を含むことを特徴とする距離測定装置を開示するものである。

Description

本発明は、距離測定装置、距離測定方法に関する。

火力発電所や工場に設けられた、ボイラ、タービンの配管は、高温環境下に晒されているため、時間の経過とともに、溶接箇所を中心として歪が増大するクリープ変形が生じやすい。そこで、配管の歪を定期的に調べて、配管の余寿命を推測することが行われている（特許文献１参照）。

歪を調べる方法としては、配管の表面に予め金属薄膜を形成しておき、当該金属薄膜の表面の凹凸を画像解析する方法等が用いられている。

特開２０１２−２０２９５３号公報

しかし、上記の方法は、画像解析装置が高価であり、汎用性に欠ける。又、上記の方法は、測定箇所も数ｃｍ四方という狭い領域での測定しか行うことができないため、予め歪が生ずる箇所を正確に特定できなければ、正確な余寿命を推測することができないという問題がある。

そこで、本発明は、定期的な歪検出を可能とする、新たな距離測定装置、及び距離測定方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本発明は、第１金属部材の表面上に設置される基準部材と、前記基準部材までの距離を測定する距離計と、前記第１金属部材と溶接部を介して結合される第２金属部材の表面上に設置され、前記距離計が載置される取付部材と、を備え、前記取付部材と前記距離計の一方は、第１及び第２突片を含み、前記取付部材と前記距離計の他方は、前記距離計が前記取付部材に載置されるように、前記第１及び第２突片のそれぞれと嵌合する第１及び第２嵌合孔と、前記第１突片を第１方向から前記第１嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第１押圧部材と、前記第２突片を前記第１方向とは異なる第２方向から前記第２嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第２押圧部材と、を含むことを特徴とする距離測定装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明の距離測定装置、及び距離測定方法によれば、特に歪が生じやすい金属部材と金属部材を溶接した箇所について、定期的な歪検出を行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態における距離測定装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における距離測定装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における準備工程について説明した図である。 本発明の第１実施形態におけるレーザ距離計と取付部材の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるレーザ距離計と取付部材の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における取付部材の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における取付部材の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるレーザ距離計と取付部材の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態における準備工程について説明した図である。 本発明の第３実施形態における距離測定装置の構成を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
＜第１実施形態＞
＝＝＝距離測定装置について＝＝＝
本実施形態の距離測定装置について説明する。

図１、図２を参照して、本実施形態の距離測定装置の構成の一例を示す。尚、図１（Ａ）は距離測定装置の平面図、図１（Ｂ）は距離測定装置の側面図である。又、図２は、距離測定装置が載置される前の斜視図である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２において、Ｚ軸は、レーザ距離計１００が設置された高さ方向（配管Ｐの表面に対して略垂直な方向）に沿う軸であり、Ｘ軸は、配管Ｐ（配管Ｐ１及び配管Ｐ２）の長手方向であり、Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に対して直行する軸を示すものである。尚、以下の説明では、それぞれ単に「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」と表し、矢印の示す方向を＋方向、矢印と逆の方向を−方向を表す。又、Ｘ軸、Ｙ軸により形成される平面を「ＸＹ平面」、Ｘ軸、Ｚ軸により形成される平面を「ＸＺ平面」、Ｙ軸、Ｚ軸により形成される平面を「ＹＺ平面」と言う。

本実施形態の距離測定装置は、レーザ距離計１００、取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ及び反射板３００から構成される。そして、反射板３００は第１金属部材（配管Ｐ１）の表面に固定され、取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは第２金属部材（配管Ｐ２）の溶接部Ｐ３を介して結合された第２金属部材（配管Ｐ２）の表面に固定されており、レーザ距離計１００は押圧ピンＳ１、Ｓ２により取付部材２００Ａ、２００Ｂに載置された構成となっている。

金属部材同士を溶接して接合した溶接部は、母材と溶接金属が溶けて混ざり合った状態となっている上、溶接時の熱影響を受けており、クリープ変形が起こりやすい状態となっている。そして、金属部材で構成される配管も、複数個所に溶接部を有し、それらの溶接部の歪は他の箇所の歪に比して大きい。そのため、本実施形態では、金属部材間の溶接部の歪を検出するべく、基準部材（反射板３００）を第１金属部材（配管Ｐ１）の表面上に設置し、第１金属部材（配管Ｐ１）と第２金属部材（配管Ｐ２）の間に形成された溶接部Ｐ３を介して、取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを第２金属部材（配管Ｐ２）の表面上に設置している。

尚、本実施形態の配管Ｐは、具体的には火力発電所に設けられた、ボイラ、タービン等に用いられる炭素鋼からなる配管であり、Ｘ方向に直交する断面が円筒形状の配管である。そして、配管Ｐは、一の配管Ｐ１の一端の開口と、他の配管Ｐ２の一端の開口とを溶接して接続されて構成されており、配管Ｐ１と配管Ｐ２の間には溶接部Ｐ３が形成されている。

そして、取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと、反射板３００は、溶接部Ｐ３を介して、それぞれ配管Ｐ２の表面、配管Ｐ１の表面に固定されている。すなわち、Ｘ方向に所定間隔だけ離して予め配管Ｐの表面に固定されており、配管Ｐの溶接部Ｐ３が歪んだ場合、レーザ距離計１００により取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃと反射板３００の距離の変化を検出することで、配管ＰのＸ方向の歪を検出する構成となっている。

取付部材２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、歪検出時に、レーザ距離計１００を取り付けることが可能な、＋Ｚ方向（配管Ｐの表面と略垂直）に伸びた３本の突片（以下、「突片２００Ａ〜２００Ｃ」と言う。）であり、それぞれＸＹ平面で切られた断面が略円形状のステンレス製の柱体である。これらの突片は、配管Ｐ（溶接部Ｐ３）に歪が発生する前に、予め配管Ｐ２の表面に固定されている。そして、３本の突片は、ＸＹ平面で見たときに３本の突片が三角形の頂点を形成するような配置関係となっている。又、突片２００Ａ〜２００Ｃは、スポット溶接により配管Ｐ２に固定されている。尚、レーザ距離計１００を突片２００Ａ〜２００Ｃに載置し、配管Ｐの表面に対して位置決めする方法については、後述する。

反射板３００は、突片２００Ａ〜２００Ｃとの間の距離の変化を測定する上での基準部材である。具体的には、反射板３００は、配管Ｐに略垂直に固定されたステンレス製の板状体である。そして、反射板３００は、レーザ距離計１００のレーザの出射を受けて、レーザを反射する鏡面仕上げがなされた略平坦な領域である受光領域３０１を有し、反射板３００は、受光領域３０１が＋Ｚ方向（配管Ｐの表面と略垂直）に伸びるように固定されている。そして、反射板３００は、突片２００Ａ〜２００ＣからＸ方向に所定の間隔（例えば、１ｍ程度）だけ離した位置に、突片２００Ａ〜２００Ｃに取り付けられたレーザ距離計１００のレーザの出射方向に対して、受光領域３０１が対面するように配置されている。又、反射板３００はスポット溶接がなされ、配管Ｐ１の表面に固定されている。

そして、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００は、突片２００Ａ〜２００Ｃにレーザ距離計１００を載置したとき、レーザ距離計１００の出射部１０１からのレーザが反射板３００の受光領域３０１で反射されて、レーザ距離計１００の受光部１０２に受光される位置関係となっている。

レーザ距離計１００は、出射部１０１、受光部１０２、基台部１０３を有する筐体である。基台部１０３は筐体の底部位置に配置された板状体であり、基台部１０３の上に出射部１０１、受光部１０２が、略同一の高さ位置で、Ｙ方向にずれた位置に配置されている。そして、出射部１０１は−Ｘ方向に反射板３００に対するレーザの出射方向が向き、受光部１０２は−Ｘ方向からのレーザを受光するように向いて配置されている。

又、レーザ距離計１００は、基台部１０３が突片２００Ａ〜２００Ｃに嵌めこまれ、押圧ピンＳ１、Ｓ２が取り付けられて、出射配管Ｐの表面に対して位置決めがなされる構成となっている。尚、レーザ距離計１００を突片２００Ａ〜２００Ｃに載置し、配管Ｐの表面に対して位置決めする方法については、後述する。

そして、本実施形態では、レーザ距離計１００は、以下のように、反射板３００との距離を測定している。

レーザ距離計１００の出射部１０１は、例えば、変調信号発振器、半導体発光素子を含んで構成され、高周波で強度変調をかけたＹＡＧレーザを出射する。又、受光部１０２は、例えば、光検出器、位相計を含んで構成され、レーザの反射光と内部の参照基準との間でのそれぞれの変調波の位相差を測定し、レーザ距離計１００と反射板３００の距離を算出する。

具体的には、本実施形態では、レーザ距離計１００の出射部１０１は、＋Ｘ方向から−Ｘ方向に（長手方向に沿うように）レーザを反射板３００の受光領域３０１に向けて出射し、受光領域３０１で−Ｘ方向から＋Ｘ方向に（長手方向に沿うように）当該レーザを反射して受光部１０２に到達する構成となっている。そして、レーザ距離計１００の受光部１０２が、反射板３００で反射されたレーザの反射光を受光して、当該反射光と内部の参照基準との間でのそれぞれの変調波の位相差を測定し、レーザ距離計１００と反射板３００の距離を算出している（位相差方式）。尚、図１（Ａ）、図１（Ｂ）の矢印Ｌは、レーザ距離計１００からのレーザの出射方向、及び反射板３００からのレーザの反射方向を表している。

ここで、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００は、上記したとおり、Ｘ方向に予め所定の間隔離して、配管Ｐの表面に固定されている。そのため、配管Ｐ２の表面上に設置した突片２００Ａ〜２００Ｃと配管Ｐ１の表面上に設置した反射板３００の間に、特に溶接部Ｐ３に歪が発生した場合、反射板３００と突片２００Ａ〜２００ＣのＸ方向の間隔が設置初期の間隔から変化することになる。そして、本実施形態では、レーザ距離計１００を配管Ｐの表面に正確に位置決めを行った状態で、レーザ距離計１００と反射板３００の距離を測定することによって、歪を検出している。

本実施形態の距離測定装置は、以上のように、歪検出の際に、レーザ距離計１００を突片２００Ａ〜２００Ｃに載置して、反射板３００との距離の変化から、配管Ｐ、特に溶接部Ｐ３の歪を検出している。
＝＝＝準備工程について＝＝＝
次に、図３を参照して、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００を配管Ｐの表面に固定する準備工程の一例について説明する。

尚、図３（Ａ）は、準備工程で用いる板部材Ｗを配管Ｐの表面に設置した状態の平面図、図３（Ｂ）はそのときの側面図である。

本実施形態における準備工程は、上記のとおり、溶接部Ｐ３に歪が生じる前に、配管Ｐの表面上に、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００とを所定の間隔だけ離して固定する工程である。当該固定方法としては、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００を挿入できる貫通孔を有する板部材Ｗを用いて、スポット溶接により行っている。

具体的には、本実施形態の板部材Ｗは、板部ＷＢと、板部ＷＢの底面の四隅に配置された略垂直（−Ｚ方向）に伸びた４本の脚部ＷＦ１、ＷＦ２、ＷＦ３、ＷＦ４と、板部ＷＢをＺ方向に貫通する４つの穴部Ｗ３００、Ｗ２００Ａ、Ｗ２００Ｂ、Ｗ２００Ｃとから構成されている。そして、板部材Ｗの４本の脚部ＷＦ１、ＷＦ２、ＷＦ３、ＷＦ４は、Ｚ方向の長さが略同一であり、配管Ｐの表面上に板部材Ｗを設置したとき、板部材Ｗを安定させることができる構造となっている。

又、板部ＷＢに形成された穴部Ｗ３００は、反射板３００の部材を挿入できるように構成された反射板３００のＸＹ平面で切られた断面の形状と同様の形状の孔である。同様に、板部ＷＢに形成された穴部Ｗ２００Ａ、Ｗ２００Ｂ、Ｗ２００Ｃは、突片２００Ａ〜２００Ｃの部材を挿入できるように構成された突片２００Ａ〜２００ＣのＸＹ平面で切られた断面の形状と同様の形状の穴である。そして、これら４つの穴部（Ｗ３００、Ｗ２００Ａ、Ｗ２００Ｂ、Ｗ２００Ｃ）のＸＹ平面における孔の位置は、反射板３００、突片２００Ａ〜２００Ｃを挿入したとき、ＸＹ平面においてそれらが図１に示す位置関係と同一となるように配置されている。尚、「ＸＹ平面における位置関係が同一」とは、複数の構成要素をＸＹ平面で見たときに、構成要素同士を結ぶ線分の距離が同一あり、構成要素同士を結ぶ線分間で形成される角度が同一であることを意味する（以下同じ）。

そして、本工程では、板部材を配管Ｐ１と配管Ｐ２の表面上に溶接部Ｐ３を介して跨がるように設置する。そして、板部材Ｗを配管Ｐの表面に設置した状態で、反射板３００、突片２００Ａ〜２００Ｃの部材を、４つの穴部（Ｗ３００、Ｗ２００Ａ、Ｗ２００Ｂ、Ｗ２００Ｃ）に挿入することで、それらを配管Ｐの表面に略垂直（Ｚ方向）に設置して、それらを配管Ｐの表面に対してスポット溶接することにより、それらを配管Ｐの表面に固定している。

以上のように、本実施形態では、板部材Ｗを用いることにより、配管Ｐの表面の任意の位置に、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００とを所定の位置関係となるように固定している。
＝＝＝位置決め方法について＝＝＝
次に、図４、図５を参照して、本実施形態のレーザ距離計１００を配管Ｐの表面に位置決めする方法の一例について説明する。

ここで、図４（Ａ）の上段はレーザ距離計１００を突片２００Ａ〜２００Ｃに載置したときの平面図、図４（Ａ）の下段はその側面図である。図４（Ｂ）の上段は配管Ｐの表面に予め固定された突片２００Ａ〜２００Ｃの平面図、図４（Ｂ）の下段はその側面図である。図４（Ｃ）の上段は突片２００Ａ〜２００Ｃに載置する前のレーザ距離計１００の平面図、図４（Ｃ）の下段はその側面図である。又、図５は、押圧ピンＳ１、Ｓ２を用いてレーザ距離計１００を配管Ｐの表面に対して位置決めする方法について説明した図である。

突片２００Ａ〜２００Ｃは、上記したとおり、配管Ｐの表面から略垂直（＋Ｚ方向）に伸びた３本の柱体からなる。尚、突片２００Ａ〜２００Ｃを配管Ｐの表面に「略垂直」に固定するとは、配管Ｐの表面から＋Ｚ方向に伸びることを意味しており、必ずしも配管Ｐの表面に対して９０度の角度を形成することを意味しているわけではない。

突片２００Ａ〜２００Ｃは、ＸＹ平面で見たとき、それぞれ基台部１０３を嵌め込んだ状態において、基台部１０３の＋Ｙ側（長手方向に沿うように面を形成する側）の側面、−Ｙ側（長手方向に沿うように面を形成する側のうち＋Ｙ側の側面と反対側）の側面、＋Ｘ側（反射板３００と対向する側と逆側）の側面と近接するような位置関係となっている。

レーザ距離計１００の基台部１０３は、レーザ距離計１００の底部の板状体であり、突片２００Ａ〜２００Ｃに嵌め込んで、配管Ｐの表面に対してレーザ距離計１００を位置決めできる態様となっている。

具体的には、基台部１０３は、基台板部１０３Ｂ、嵌合孔１０３Ａ１、１０３Ａ２、１０３Ａ３（以下、「嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３」と言う。）、連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２から構成される。基台板部１０３Ｂは、レーザ距離計１００の底面位置に配置された板状の基台であり、基台板部１０３Ｂの底面に突片２００Ａ〜２００Ｃを挿入する孔である嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３が形成され、基台板部１０３Ｂの側面に押圧ピンＳ１、Ｓ２を挿入する孔である連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２が形成された構造となっている。

嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３は、基台板部１０３Ｂの底面に−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かうように形成された、Ｚ方向の長さが略同一の基台板部１０３Ｂを貫通しない孔であり、突片２００Ａ〜２００ＣのＸＹ平面の切断面の断面形状と略同一の断面形状となっている。そして、嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３の３つの孔のＸＹ平面における位置関係は、突片２００Ａ〜２００Ｃの３本のＸＹ平面における位置関係と略同一に配置されており、突片２００Ａ〜２００Ｃを、嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３の３つの孔に嵌め込むことができる構成となっている。そして、嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３に突片２００Ａ〜２００Ｃを嵌め込んだとき、基台部１０３、及び基台部１０３上の出射部１０１、受光部１０２が、配管Ｐの表面に対して水平状態に維持される構成となっている。すなわち、当該構成によって、レーザ距離計１００は、配管Ｐの表面とＺ方向の動きが規制されることになる。

又、連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２は、突片２００Ａ〜２００Ｃを嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３に嵌め込んだとき、突片２００Ａ、２００Ｂの一部が露出されるように、基台板部１０３Ｂの側面に形成された嵌合孔１０３Ａ１、１０３Ａ２まで伸びた雌螺子を有する貫通孔である。具体的には、連通孔１０３Ｓ１は、突片２００Ａの一部が露出されるように、基台板部１０３Ｂの＋Ｘ側（反射板３００と対向する側と逆側）の側面に、Ｘ方向に形成された嵌合孔１０３Ａ１まで貫通する孔である。同様に、連通孔１０３Ｓ２は、突片２００Ｂの一部が露出されるように、基台板部１０３Ｂの−Ｙ側（長手方向に沿う側）の側面に、Ｙ方向に形成された嵌合孔１０３Ａ２まで貫通する孔である。

又、基台部１０３は、押圧ピンＳ１、Ｓ２を備え、連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２と押圧ピンＳ１、Ｓ２とにより、突片２００Ａ、２００ＢをＸ方向とＹ方向から嵌合孔１０３Ａ１、１０３Ａ２の内側面に向かって押圧する押圧部材を構成している。

具体的には、突片２００Ａを嵌合孔１０３Ａ１に嵌合した状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ１が連通孔１０３Ｓ１から突片２００Ａを押圧する構成となっている。すなわち、押圧ピンＳ１を連通孔１０３Ｓ１に螺合すると、押圧ピンＳ１が＋Ｘ方向から−Ｘ方向に移動し、突片２００Ａの側面を押圧する。これにより、突片２００Ａは嵌合孔１０３Ａ１の側面に向かって相対的に移動する。そして、突片２００Ａの−Ｘ側（連通孔１０３Ｓ１と対向する側と逆側）の側面と、嵌合孔１０３Ａ１の内側面のうち突片２００Ａの−Ｘ側の側面と沿う側面との間のＸ方向の間隙がなくなるとともに、押圧ピンＳ１によって、突片２００Ａの−Ｘ側の側面は、嵌合孔１０３Ａ１の内側面に向かって押圧されることになる。その結果、レーザ距離計１００は、配管Ｐの表面に対してＸ方向の動きが規制されることになる。尚、図５は、押圧ピンＳ１によって、突片２００Ａ１を嵌合孔１０３Ａ１の内側面に向かって押圧していることを説明する拡大図である（図中の矢印は、突片２００Ａ１が嵌合孔１０３Ａ１の中で相対的に移動する方向を示す）。

また、同様に、突片２００Ｂを嵌合孔１０３Ａ２に嵌合した状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ２が連通孔１０３Ｓ２から突片２００Ｂを押圧し、レーザ距離計１００は、配管Ｐの表面に対してＹ方向の動きが規制されている。当該構成によって、レーザ距離計１００は、配管Ｐの表面に対してＸ方向、及びＹ方向の動きが規制されることになる。

本実施形態では、以上のように、異なる２方向から嵌合孔１０３Ａ１、１０３Ａ２に嵌合した２つの突片２００Ａ、２００Ｂを押圧することによって、レーザ距離計１００を配管Ｐの表面に対して、位置決めしている。又、取付部材が３本の突片２００Ａ〜２００Ｃから構成されているため、レーザ距離計１００を取り付けたとき、配管Ｐの表面の水平方向に対して、レーザ距離計１００のレーザの出射方向も定まる構成となっている。

以上、本実施形態によれば、レーザ距離計１００を着脱自在にするとともに、配管Ｐの表面に対して正確に位置決めを行うことを可能とすることで、本実施形態の配管Ｐのように高温下に晒され、レーザ距離計１００を常設できないような環境で用いられる測定対象に対しても、定期的な歪検出を可能としている。本実施形態は、特に、金属部材間の溶接部の歪を検出するために、有用である。又、レーザ距離計１００は、測定距離を長区間とすることができるので、歪が発生しやすい箇所を予め特定することができない場合でも、歪検出を行うことができる。

又、本実施形態では、突片２００Ａ〜２００Ｃを配管Ｐの表面から略垂直な方向に固定するとともに、配管Ｐの表面に対して水平な方向（ＸＹ平面）から押圧ピンＳ１、Ｓ２で動きを規制するようにしたので、配管Ｐの表面に対して水平な方向（ＸＹ平面）に正確な位置決めを行うことが可能である。

又、本実施形態では、準備工程において、板部材Ｗを用いて反射板３００と突片２００Ａ〜２００Ｃを配管Ｐの表面に固定しているため、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００が所定の位置関係（突片２００Ａ〜２００Ｃにレーザ距離１００を載置したとき、レーザ距離１００の出射部１０１からレーザを出射したときに反射板３００の受光領域３０１で反射し、受光部１０２に到達する位置関係）となるように、距離測定装置を設置することができる。加えて、突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００を設置した直後の初期の突片２００Ａ〜２００Ｃと反射板３００の間隔を測定する工程を省略することもできる。

尚、上記実施形態では、取付部材を突片２００Ａ〜２００ＣをＺ方向の高さが均一の３本の柱体より構成したが、突片を有していれば、種々の設計変更が可能である。取付部材の他の実施態様を、図６、図７に示す。図６、図７に示す取付部材は、３本の柱体からなる突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’が、金属製の台座２００Ｄ’に植設された構成となっている。すなわち、台座２００Ｄ’は、突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’が設置される位置に、雌螺子を有するＺ方向に伸びた貫通孔を形成しており、それらの貫通孔に雄螺子を有する突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’が挿入され、螺合されることにより、突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’が、台座２００Ｄ’に植設されている。台座２００Ｄ’を用いた場合、取付部材を固定する領域が湾曲した形状となっても、取付部材の底部を、配管Ｐの湾曲した上面に沿う形状とすることによって、歪を検出する配管Ｐの長手方向（Ｘ方向）に垂直な方向（＋Ｚ方向）に容易に柱形状を形成することができる点で有用である。又、取付部材の突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’を配管Ｐの表面に固定する際、金属製の台座２００Ｄ’を配管Ｐの表面に溶接した後、台座の孔に突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’を植設することも可能であり、作業性も向上することができる。加えて、レーザ距離計１００の取り付け時における、突片２００Ａ’、２００Ｂ’、２００Ｃ’と配管Ｐの固定箇所に対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に働くせん断応力を緩和することができる。

又、取付部材は、必ずしも３本の突片で構成する必要はなく、２以上であれば、取付部材を基台部の嵌合孔に嵌め合わせたとき、レーザ距離計の配管Ｐの表面の水平方向（ＸＹ方向）に対する向きを固定することができる。又、取付部材の高さや形状は、必ずしも均一である必要はなく、レーザ距離計を取付部材に嵌め込んだとき、レーザ距離計が配管Ｐの表面に対して安定した状態になれば、それらの高さや形状は任意である。例えば、上記実施形態の取付部材２００Ａ、２００ＢのＺ方向の高さを、取付部材２００ＣのＺ方向の高さよりも高くすることによって、レーザ距離計１００の基台部１０３と取付部材の嵌め合わせ作業を容易にすることができる。

又、突片２００Ａ〜２００Ｃの形状は、嵌合孔１０３Ａ１〜１０３Ａ３と嵌め合わせ可能な形状であれば、柱形状以外であってもよい。

又、上記実施形態では、連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２に雌螺子を設け、押圧ピンにＳ１、Ｓ２に雄螺子を設ける態様について説明したが、連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２に押圧ピンＳ１、Ｓ２を押し込んだとき、摩擦力によって押圧ピンＳ１、Ｓ２が連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２内に固定されれば、当該螺子の構成は不要である。すなわち、上記と同様に、押圧ピンＳ１は、突片２００Ａの−Ｘ側の側面を、嵌合孔１０３Ａ１の内側面に向かって押圧した状態で、連通孔１０３Ｓ１の内側面との摩擦力により固定し、押圧ピンＳ２は、突片２００Ｂの＋Ｙ側の側面を、嵌合孔１０３Ａ２の内側面に向かって押圧した状態で、連通孔１０３Ｓ２の内側面との摩擦力により固定することによって、レーザ距離計１００を配管Ｐの表面に対して水平な方向（ＸＹ平面）に対して正確な位置決めを行うことができる。

又、押圧ピンＳ１、Ｓ２に代えて、板バネを用いてもよい。例えば、嵌合孔１０３Ａ１の内側面に板バネを設けておくとともに、突片２００Ａの側面に板バネを受ける溝を設けておき、突片２００Ａを嵌合孔１０３Ａ１に嵌合したとき、嵌合孔２００Ａの側面に設けられた板バネが突片２００Ａの板バネを受ける溝に嵌め込まれ、突片２００Ａの−Ｘ側の側面を、嵌合孔１０３Ａ１の内側面に向かって押圧される態様とし、突片２００Ｂと嵌合孔１０３Ａ２にも同様の構成を設けることによって、レーザ距離計１００を配管Ｐの表面に対して水平な方向（ＸＹ平面）に対して正確な位置決めを行うことができる。
＜第２実施形態＞
本実施形態では、取付部材として、第１実施形態で示した突片を用いる態様に代えて、柱形状の孔部を有する台座を用いる点で、第１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態とは反対に、取付部材に嵌合孔を設け、レーザ距離計の基台部に突片を設ける態様である。尚、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。

本実施形態の取付部材５００及びレーザ距離計の基台４００の構成の一例を、図８を参照して説明する。ここで、図８（Ａ）の上段はレーザ距離計４００を取付部材５００に載置したときの平面図、図８（Ａ）の下段はその側面図である。図８（Ｂ）の上段は配管Ｐの表面に固定された取付部材５００の平面図、図８（Ｂ）の下段はその側面図である。図８（Ｃ）の上段はレーザ距離計４００を取付部材５００に載置する前の平面図、図８（Ｃ）の下段はその側面図である。

本実施形態における取付部材５００は、配管Ｐの表面にスポット溶接で固定された板状の台座である。そして、取付部材５００は、レーザ距離計４００を載置するため、板状の台座の上面から−Ｚ方向に伸びた孔を形成する嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２、５００Ａ３（以下、「嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３」と言う。）、及び板状の台座の側面に螺子を導入する孔を形成する連通孔５００Ｓ１、５００Ｓ２から構成されている。

嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３は、レーザ距離計４００の基台部４０３の突片４０３Ａ１、４０３Ａ２、４０３Ａ３（以下、「突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３」と言う。）を嵌め込む３つの孔であり、板状の台座の上面から−Ｚ方向に伸びた、Ｚ方向の長さを同じくする孔（Ｚ方向に柱形状を形成する孔）である。そして、嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３の３つの孔のＸＹ平面における位置関係は、突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３の３つの柱形状のＸＹ平面における位置関係と略同一の位置関係で配置されている。

そして、嵌合孔５００Ａ１Ａ１〜５００Ａ３のＸＹ平面の切断面の断面形状は、嵌合孔５００Ａ１Ａ１〜５００Ａ３を突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３に嵌め込んだ際の対応する位置の突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３のＸＹ平面の切断面の断面形状と略同一の断面形状となっており、柱形状の突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３を嵌め込むことができる構成となっている。

又、連通孔５００Ｓ１、５００Ｓ２は、嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３にレーザ距離計４００の突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３を嵌め込んだとき、突片４０３Ａ１、４０３Ａ２が露出するように、取付部材５００の側面に形成された孔である。具体的には、連通孔５００Ｓ１は、突片４０３Ａ１を嵌め込んだとき、突片４０３Ａ１が露出されるように、取付部材５００の＋Ｘ側（反射板６００と対面する側の逆側）の側面にＸ方向に形成された嵌合孔５００Ａ１まで貫通する孔である。同様に、連通孔５００Ｓ２は、突片４０３Ａ２を嵌め込んだとき、突片４０３Ａ１が露出されるように、取付部材５００の−Ｙ側（反射板６００と対面する側の逆側）の側面にＹ方向に形成された嵌合孔５００Ａ２まで貫通する孔である。

又、本実施形態におけるレーザ距離計４００の基台部４０３は、レーザ距離計４００の底部の板状体であり、取付部材５００に嵌め込んで、配管Ｐの表面においてレーザ距離計４００を位置決めできる態様となっている。

具体的には、基台部４０３は、基台板部４０３Ｂ、突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３から構成される。基台板部４０３Ｂは、レーザ距離計４００の底面（−Ｚ方向）位置に配置された板状の基台であり、基台板部４０３Ｂの底部に、−Ｚ方向に伸びた柱体である突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３が配置されている。

そして、上記のとおり、３本の突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３のＸＹ平面における位置関係は、嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３の３つの孔のＸＹ平面における位置関係と略同一の位置関係となっており、嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３を嵌め込むことができる構成となっている。そして、取付部材５００の上面、及びレーザ距離計４００の基台板部４０３Ｂの底面はともに平坦な形状を有し、突片４０３Ａ１〜４０３Ａ３に、対応する位置の取付部材５００を嵌め込んだとき、基台部４０３、及び基台部４０３上の出射部４０１、受光部４０２（不図示）を配管Ｐの表面に対して、水平状態に維持することができる構成となっている。すなわち、当該構成によって、レーザ距離計４００は、配管Ｐの表面とＺ方向の動きが規制されることになる。

又、取付部材５００は、押圧ピンＳ３、Ｓ４を備え、連通孔５００Ｓ１、５００Ｓ２と押圧ピンＳ３、Ｓ４とにより、突片４０３Ａ１、４０３Ａ２をＸ方向又はＹ方向から嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２の内側面に向かって押圧する押圧部材を構成している。押圧の方法は、第１実施形態と同様である。

具体的には、突片４０３Ａ１を嵌合孔５００Ａ１に嵌合した状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ３が連通孔５００Ｓ１から突片４０３Ａ１を押圧する構成となっている。すなわち、すなわち、押圧ピンＳ３を連通孔５００Ｓ１に螺合すると、押圧ピンＳ３が＋Ｘ方向から−Ｘ方向に移動し、突片４０３Ａ１の側面を押圧する。これにより、突片４０３Ａ１は嵌合孔５００Ａ１の側面に向かって相対的に移動する。そして、突片４０３Ａ１の−Ｘ側（連通孔５００Ｓ１と対向する側と逆側）の側面と、嵌合孔５００Ａ１の内側面のうち突片４０３Ａ１の−Ｘ側の側面と沿う側面との間のＸ方向の間隙がなくなるとともに、押圧ピンＳ３によって、突片４０３Ａ１の−Ｘ側の側面は、嵌合孔５００Ａ１の内側面に向かって押圧されることになる。その結果、レーザ距離計４００は、配管Ｐの表面に対してＸ方向の動きが規制されることになる。また、同様に、突片４０３Ａ２を嵌合孔５００Ａ２に嵌合した状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ４が連通孔５００Ｓ２から突片４０３Ａ２を押圧し、レーザ距離計４００は、配管Ｐの表面に対してＹ方向の動きが規制されている。当該構成によって、レーザ距離計４００は、配管Ｐの表面に対してＸ方向、及びＹ方向の動きが規制されることになる。

すなわち、当該構成によって、レーザ距離計４００は、配管Ｐの表面とＸ方向、及びＹ方向の動きが規制されることになる。

本実施形態では、以上のように、異なる２方向から嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２に嵌合した突片４０３Ａ１、突片４０３Ａ２を押圧することによって、レーザ距離計４００を配管Ｐの表面に対して、位置決めをしている。又、取付部材５００が３つの柱形状の孔（嵌合孔５００Ａ１〜５００Ａ３）を有しているため、レーザ距離計４００を取り付けたとき、配管Ｐの表面の水平方向に対して、レーザ距離計４００のレーザの出射方向も定まる構成となっている。
＝＝＝準備工程について＝＝＝
次に、本実施形態において、図９を参照して、取付部材５００と反射板６００を配管Ｐの表面に固定する準備工程の一例について説明する。

尚、図９（Ａ）は、準備工程で用いる板部材Ｗ’を配管Ｐの表面に設置した状態の平面図、図９（Ｂ）はそのときの側面図である。

本実施形態における準備工程は、第１実施形態と同様に、配管Ｐの表面に歪が生じる前に、配管Ｐの表面上に、取付部材５００と反射板６００とを所定の間隔だけ離して、スポット溶接により固定する工程である。ただし、本実施形態では、取付部材５００を配管Ｐの表面に固定した後、反射板６００を固定する点で第１実施形態と相違する。具体的には、本実施形態の準備工程は、板状の取付部材５００を配管Ｐ２の表面に設置する第１工程と、設置された取付部材５００の嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２に、板部材Ｗ’の脚ＷＦ１’、ＷＦ２’を嵌め込んだ状態で、配管Ｐ１と配管Ｐ２の表面上に溶接部Ｐ３を介して跨がるように板部材Ｗ’を設置し、当該板部材Ｗ’を用いて反射板６００を固定する第２工程により行う。

第１工程では、板部材Ｗ’を用いずに、取付部材５００を配管Ｐ２の表面に固定する。このときの固定方法は、第１実施形態と同様に、スポット溶接を用いる。

そして、第２工程により、板部材Ｗ’を用いて、取付部材５００と反射板６００とが所定の位置関係となるように固定する。

ここで、板部材Ｗ’は、板部ＷＢ’と、板部ＷＢ’の底面の四隅に配置された略垂直（−Ｚ方向）に伸びた４本の脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’、ＷＦ３’、ＷＦ４’と、反射板６００を挿入できる板部ＷＢ’を貫通する穴部Ｗ６００’とから構成されている。そして、板部材Ｗ’の４本の脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’、ＷＦ３’、ＷＦ４’は、ＸＹ平面で切られた断面が略円形状の柱体であり、脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’は、取付部材５００の嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２に嵌め込むことができる構成となっている。又、脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’のＸＹ平面における位置関係は、取付部材５００の嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２のＸＹ平面における位置関係と同一となっている。

これより、板部材Ｗ’を配管Ｐの表面上に設置する際は、脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’を取付部材５００の嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２に嵌め込んだ状態で、板部ＷＢ’が配管Ｐの表面と水平状態となる構造となっている。そして、板部ＷＢに形成された穴部Ｗ６００’は、反射板６００の部材を挿入できるように構成された反射板６００のＸＹ平面で切られた断面の形状と同様の形状の孔である。尚、板部材Ｗ’のＸＹ平面における脚部ＷＦ１’、ＷＦ２’及び穴部Ｗ６００’のＸＹ平面における位置関係は、嵌合孔５００Ａ１、５００Ａ２及び反射板６００のＸＹ平面における位置関係と同一の位置関係となるように構成されている。

そして、板部材Ｗ’を配管Ｐの表面に設置した状態で、反射板６００の部材を、穴部Ｗ６００’に挿入することで、配管Ｐ１の表面に略垂直（Ｚ方向）に配置して、配管Ｐ１の表面に対してスポット溶接することにより、反射板６００を配管Ｐ１の表面に固定している。

本実施形態では、以上の構成により、取付部材５００及び反射板６００を図８に示す位置関係となるように固定している。

以上、本実施形態によれば、レーザ距離計４００を着脱自在にするとともに、配管Ｐの表面に対して正確に位置決めを行うことを可能としており、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

尚、上記実施形態では、取付部材５００を３つの柱形状の孔より構成した。しかし、取付部材５００は、必ずしも３つの柱形状の孔で構成する必要はなく、２以上の孔があれば、取付部材５００を基台部４０３の突片４０３Ａに嵌め合わせたとき、レーザ距離計４００の配管Ｐの表面の水平方向（ＸＹ方向）に対する向きを固定することができる。
＜第３実施形態＞
本実施形態では、反射板９００を予め配管Ｐの表面に固定しておく態様に代えて、反射板９００を着脱自在に載置可能な第２の取付部材９１０を配管Ｐの表面に固定しておく点で、第１実施形態と異なっている。尚、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。

本実施形態の第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂ及び反射板９００の構成の一例を、図１０を参照して説明する。ここで、図１０（Ａ）の上段は反射板９００を第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂに取り付けたときの平面図、図１０（Ａ）の下段はその側面図である。図１０（Ｂ）の上段は配管Ｐの表面に予め固定された第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂの平面図、図１０（Ｂ）の下段はその側面図である。図１０（Ｃ）の上段は反射板９００の平面図、図１０（Ｃ）の下段はその側面図である。

本実施形態では、第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂを基準部材として、予め配管Ｐの表面に固定しておき、歪検出の際に、第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂに反射板９００を設置する構成となっている。

第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂは、歪検出時に、反射板９００を取り付けることが可能な、＋Ｚ方向（配管Ｐの表面と略垂直）に伸びた２本の突片９１０Ａ、９１０Ｂであり、それぞれＸＹ平面で切られた断面が略円形状のステンレス製の柱体である。これらの突片は、配管Ｐ（溶接部Ｐ３）に歪が発生する前に、予め配管Ｐ１の表面にスポット溶接により固定されている。そして、２本の突片は、略同一のＸ座標位置で、Ｙ方向にずれた位置に配置されている。

又、反射板９００は、反射板嵌合孔９００Ａ１、９００Ａ２、連通孔９００Ｓ１、９００Ｓ２、受光領域９０１（不図示）から構成される。尚、受光領域９０１の構成は、第１実施形態と同様である。

反射板嵌合孔９００Ａ１、９００Ａ２は、反射板９００の底面に−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かって形成された反射板９００を貫通しない孔であり、それぞれ突片９１０Ａ、９１０ＢのＸＹ平面の切断面の断面形状と略同一の断面形状となっている。又、突片９１０Ａと９１０ＢのＸＹ平面における位置関係は、反射板嵌合孔９００Ａ１と９００Ａ２のＸＹ平面における位置関係と同一の位置関係となっている。

これより、突片９１０Ａ、９１０Ｂを反射板嵌合孔９００Ａ１、９００Ａ２に嵌め込むことができる構成となっている。

又、連通孔９００Ｓ１、Ｓ２は、突片９１０に反射板９００を嵌め込んだとき、突片９１０が露出されるように、反射板９００の側面に形成された、反射板嵌合孔９００Ａ１、９００Ａ２まで貫通する雌螺子が形成された孔である。具体的には、連通孔９００Ｓ１は、第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂに反射板９００を嵌め込んだとき、突片９１０Ａ、９１０Ｂが露出されるように、反射板９００の−Ｙ側（配管Ｐの長手方向に沿うように面を形成する側）の側面にＹ方向に形成された反射板嵌合孔９００Ａ１まで貫通する孔である。同様に、連通孔９１０Ｓ２は、第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂに反射板９００を嵌め込んだとき、突片９１０Ｂが露出されるように、反射板９００の−Ｘ側（取付部材と対向する側面と逆側）の側面にＸ方向に形成された嵌合孔９００Ａ２まで貫通孔である。

そして、突片９１０Ａに反射板嵌合孔９００Ａ１が嵌めこまれた状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ５を連通孔９１０Ａ１から挿入することで、突片９１０Ａを押圧し、反射板９００は、配管Ｐの表面に対してＹ方向の動きが規制されている。また、突片９１０Ｂに反射板嵌合孔９００Ａ２が嵌めこまれた状態で、雄螺子を有する押圧ピンＳ６を連通孔９１０Ａ２から挿入することで、突片９１０Ｂを押圧し、反射板９００は、配管Ｐの表面に対してＸ方向の動きが規制されている。この固定方法は、第１実施形態と同様である。そして、当該構成によって、反射板９００は、配管Ｐの表面とＸ方向、及びＹ方向の動きが規制されることになる。

尚、本実施形態における、レーザ距離計及び取付部材の構成は、第１実施形態におけるレーザ距離計１００及び取付部材２００の構成と同様の構成となっている（図示せず）。

本実施形態では、以上の構成によって、反射板９００を配管Ｐの表面に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向それぞれについて、位置決めしている。又、第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂが２本の突片から構成されているため、反射板９００を取り付けたとき、配管Ｐの表面の水平方向に対して、反射板９００の受光領域９０１が向く方向も定まる構成となっている。

以上、本実施形態によれば、レーザ距離計だけでなく、反射板についても測定時に載置する構成とできるから、高さ方向の省スペース化を図ることができる。又、距離測定装置を多くの箇所に設置する場合でも、反射板の部材数を減らすことができる。
＜その他の実施形態＞
尚、上記各実施形態では、距離計としてレーザ距離計を用いる場合を示したが、基準部材（上記実施形態では反射板に対応）までの距離を測定する距離計であれば、他の距離計であってよい。例えば、レーザ距離計に代えて、超音波距離計を用いることもできる。超音波距離計の場合、反射板に向けて超音波を出力して、跳ね返ってくるまでの時間により距離計から基準部材までの距離を測定することができる。

又、レーザ距離計に代えて、静電容量型の歪センサを用いてもよい。この場合、配管Ｐ１の表面に第１電極体を固定し、配管Ｐ２の表面に第１電極体とは独立して移動し得るように第２電極体を固定できるようにすればよい。そして、第１電極体の第１電極と、第２電極体の第２電極とにより形成されるコンデンサの静電容量の変化により、第１電極体と第２電極体の距離を測定することができる（測定方法に関しては、例えば、特開２０１２−２０２９５３号公報を参照）。すなわち、上記各実施形態で説明したように、距離測定時に第１電極体と第２電極体とを設置する位置にそれぞれの取付部材を設置しておき、それぞれの取付部材に第１電極体と第２電極体を載置すればよい。尚、この場合、上記第１電極体と第２電極体により、距離計を形成していることになる。

又、上記各実施形態では、距離測定装置を用いて、第１金属部材と第２金属部材を溶接して結合した部分の一例として、配管Ｐ１と配管Ｐ２の間の溶接部Ｐ３の歪を検出する態様を示した。配管の場合、クリープ変形が溶接部Ｐ３を介した長手方向に生じやすく、クリープ変形が表面の歪として検出できるため特に有用である。しかし、本発明の距離測定装置、及び距離測定方法は、配管に限らず、任意の金属部材に適用できる。又、クリープ変形が生じやすい部材であれば、他の部材にも適用可能である。

又、上記各実施形態では、準備工程においては、反射板と取付部材が所定の間隔となるような板部材を用いて、それらを配管の表面に固定した。しかし、必ずしも上記の板部材を用いる必要はなく、反射板と取付部材を配管の表面に固定した後に、レーザ距離計でそれらの距離を測定してもよい。
＝＝＝結言＝＝＝
以上より、上記各実施形態は、次のように記載できる。

上記各実施形態は、配管Ｐ２の表面上に設置される反射板３００、６００（又は第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂ）と、反射板３００、６００（又は第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂ）までの距離を測定するレーザ距離計１００、４００と、配管Ｐ２と溶接部Ｐ３を介して結合される配管Ｐ１の表面上に設置され、レーザ距離計１００、４００が載置される取付部材２００、２００’、５００と、を備え、取付部材２００、２００’ 、５００とレーザ距離計１００、４００の一方は、第１及び第２突片２００Ａ、２００Ｂ、４０３Ａ、４０３Ｂを含み、取付部材２００、５００とレーザ距離計１００、４００の他方は、レーザ距離計１００、４００が取付部材２００、２００’ 、５００に載置されるように、第１及び第２突片２００Ａ、２００Ｂ、４０３Ａ、４０３Ｂのそれぞれと嵌合する第１及び第２嵌合孔１０３Ａ、１０３Ｂ、５００Ａ、５００Ｂと、第１突片２００Ａ、４０３ＡをＸ方向から第１嵌合孔１０３Ａ、５００Ａの内側面へ向かって押圧する第１押圧部材と、第２突片２００Ｂ、４０３ＢをＸ方向とは異なるＹ方向から第２嵌合孔１０３Ｂ、５００Ｂの内側面へ向かって押圧する第２押圧部材と、を含むことを特徴とする距離測定装置を開示するものである。

これによって、距離計を着脱自在にするとともに、物体の表面に対して正確に位置決めを行うことができ、距離計を常設できないような環境で用いられる測定対象に対しても、定期的な歪検出を可能としている。

ここで、取付部材２００、２００’は、第１及び第２突片２００Ａ、２００Ｂを含み、レーザ距離計１００は、第１及び第２嵌合孔１０３Ａ、１０３Ｂと、第１押圧部材及び第２押圧部材とを含み、第１押圧部材は、第１嵌合孔１０３Ａの内側面に連通する第１連通孔１０３Ｓ１と、第１連通孔１０３Ｓ１を通して第１突片２００Ａを押圧する第１押圧ピンＳ１と、を含み、第２押圧部材は、第２嵌合孔１０３Ｂの内側面に連通する第２連通孔１０３Ｓ２と、第２連通孔１０３Ｓ２を通して、第２突片２００Ｂを押圧する第２押圧ピンＳ２と、を含んでいてもよい。

これによって、距離計を着脱自在にするとともに、物体の表面に対して正確に位置決めを行うことができる。

ここで、第１及び第２連通孔１０３Ｓ１、１０３Ｓ２は、雌螺子を有し、第１及び第２押圧ピンＳ１、Ｓ２は、それぞれ、第１及び第２雌螺子に螺合する雄螺子を有するものであってもよい。

ここで、取付部材２００’は、第１及び第２突片２００Ａ’、２００Ｂ’が植設され、配管Ｐ１に溶接される金属製の台座２００Ｄ’であってもよい。

このように台座を用いた場合、取付部材を固定する領域が湾曲した形状となっても、取付部材の底部を当該湾曲した形状と沿うような形状とすることによって、金属部材の表面に垂直な方向（＋Ｚ方向）に容易に柱形状を形成することができる点で有用である。又、取付部材の突片を表面に固定する際、金属製の台座を金属部材の表面に溶接した後、台座の貫通孔に突片を植設すればよく、作業性も向上することができる。加えて、距離計取り付け時における、突片と金属部材の表面の固定箇所に対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に働くせん断応力を緩和することができる。

ここで、基準部材は、レーザ光を反射する反射板３００、６００であり、距離計は、レーザ光を反射板に出射し、反射板から反射されたレーザ光に基づいて距離を測定するレーザ距離計１００、４００であってもよい。

このようにレーザ距離計の場合、測定距離を長区間とすることができるので、歪が発生しやすい箇所を予め特定することができない場合でも、歪検出を行うことができる。

ここで、反射板３００、６００、９００を設置する第１金属部材は第１配管Ｐ１であり、取付部材２００、２００’、５００を設置する第２金属部材は第２配管Ｐ２であり、第１配管の一端の開口と第２配管の一端の開口とが溶接部Ｐ３を介して結合されているものであってもよい。

このように配管の場合、クリープ変形が溶接部を介した長手方向に生じやすく、クリープ変形が表面の歪として検出できるため特に有用である。

第１及び第２突片２００Ａ、２００Ｂ、４０３Ａ、４０３Ｂは、配管Ｐ１の表面から略垂直な方向に伸びた柱体であり、Ｘ方向及びＹ方向は、配管Ｐ１の表面と略水平な方向であってもよい。

これによって、距離計を着脱自在にするとともに、物体の表面に対してより正確に位置決めを行うことができる。

又、上記各実施形態は、配管Ｐ２の表面上に反射板３００、６００（又は第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂ）を設置するとともに、配管Ｐ２と溶接部Ｐ３を介して結合される配管Ｐ１の表面上にレーザ距離計１００、４００が載置される取付部材２００、２００’、５００とを設置する第１工程と、取付部材２００、２００’、５００とレーザ距離計１００、４００の一方が備える第１突片２００Ａ、４０３Ａ及び、第２突片２００Ｂ、４０３Ｂを、取付部材２００、５００とレーザ距離計１００、４００の他方が備える第１嵌合孔１０３Ａ、５００Ａ及び第２嵌合孔１０３Ｂ、５００Ｂに嵌合する第２工程と、第１押圧部材で第１突片２００Ａ、４０３ＡをＸ方向から第１嵌合孔１０３Ａ、５００Ａの内側面へ向かって押圧するとともに、第２押圧部材で、第２突片２００Ｂ、４０３ＢをＸ方向とは異なるＹ方向から第２嵌合孔１０３Ｂ、５００Ｂの内側面へ向かって押圧することで、レーザ距離計１００、４００を取付部材２００、２００’、５００に載置する第３工程と、レーザ距離計１００、４００を取付部材２００、２００’、５００に載置した状態で、レーザ距離計１００、４００から反射板３００、６００（又は第２の取付部材９１０Ａ、９１０Ｂ）までの距離を測定する第４工程と、を有することを特徴とする距離測定方法を開示するものである。

これによって、距離計を着脱自在にするとともに、物体の表面に対して正確に位置決めを行うことができ、距離計を常設できないような環境で用いられる測定対象に対しても、定期的な歪検出を可能としている。

ここで、第１工程は、第１突片２００Ａ及び、第２突片２００Ｂを備える取付部材２００と反射板３００を設置するべく、板部材Ｗを配管Ｐ２と配管Ｐ１の表面上に溶接部Ｐ３を介して跨がるように設置する第５工程を有し、板部材Ｗは、反射板３００、第１突片２００Ａ及び、第２突片２００Ｂを嵌合する複数の貫通孔であって、反射板３００、第１突片２００Ａ及び、第２突片２００Ｂを挿入したときに、それらが所定の位置関係となる複数の貫通孔を備えるものであってもよい。

これによって、取付部材と基準部材を所定の位置関係となるように、距離測定装置を設置することができる。加えて、取付部材と基準部材を設置した直後の初期の取付部材と基準部材の間隔を測定する工程を省略することもできる。

ここで、取付部材５００は、第１嵌合孔５００Ａ及び第２嵌合孔５００Ｂを有し、第１嵌合孔５００Ａ及び第２嵌合孔５００Ｂに嵌合する第１脚部ＷＦ１’及び第２脚部ＷＦ２’と、反射板６００を嵌合する貫通孔Ｗ６００’とを有し、第１脚部ＷＦ１’及び第２脚部ＷＦ２’を取付部材５００の第１嵌合孔５００Ａ及び第２嵌合孔５００Ｂに挿入し、反射板６００を貫通孔Ｗ６００’に挿入したとき、反射板６００、第１嵌合孔５００Ａ及び第２嵌合孔５００Ｂが所定の位置関係となるように、第１脚部ＷＦ１’、第２脚部ＷＦ２’、貫通孔Ｗ６００’が配置された板部材Ｗ’を備え、第１工程は、取付部材５００を配管Ｐ２の表面上に設置する第５工程と、取付部材５００の第１嵌合孔５００Ａ及び第２嵌合孔５００Ｂに第１脚部ＷＦ１’及び第２脚部ＷＦ２’が嵌合され、配管Ｐ２と配管Ｐ１の表面上に溶接部Ｐ３を介して跨がるように板部材Ｗ ‘を設置する第６工程と、を有するものであってもよい。

これによって、取付部材と基準部材を所定の位置関係となるように、距離測定装置を設置することができる。加えて、取付部材と基準部材を設置した直後の初期の取付部材と基準部材の間隔を測定する工程を省略することもできる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１００、４００…レーザ距離計
１０１、４０１…出射部
１０２、４０２…受光部
１０３、４０３…基台部
２００、５００…取付部材
３００、６００、９００…反射板
Ｐ…配管
Ｗ…板部材
Ｓ…押圧ピン

Claims (10)

1. 第１金属部材の表面上に設置される基準部材と、
   前記基準部材までの距離を測定する距離計と、
   前記第１金属部材と溶接部を介して結合される第２金属部材の表面上に設置され、前記距離計が載置される取付部材と、
   を備え、
   前記取付部材と前記距離計の一方は、第１及び第２突片を含み、
   前記取付部材と前記距離計の他方は、前記距離計が前記取付部材に載置されるように、前記第１及び第２突片のそれぞれと嵌合する第１及び第２嵌合孔と、前記第１突片を第１方向から前記第１嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第１押圧部材と、前記第２突片を前記第１方向とは異なる第２方向から前記第２嵌合孔の内側面へ向かって押圧する第２押圧部材と、を含む
   ことを特徴とする距離測定装置。
2. 前記取付部材は、前記第１及び第２突片を含み、
   前記距離計は、前記第１及び第２嵌合孔と、前記第１押圧部材及び第２押圧部材とを含み、
   前記第１押圧部材は、前記第１嵌合孔の内側面に連通する第１連通孔と、前記第１連通孔を通して前記第１突片を押圧する第１押圧ピンと、を含み、
   前記第２押圧部材は、前記第２嵌合孔の内側面に連通する第２連通孔と、前記第２連通孔を通して前記第２突片を押圧する第２押圧ピンと、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
3. 前記第１及び第２連通孔は、雌螺子を有し、
   前記第１及び第２押圧ピンは、それぞれ、前記第１及び第２雌螺子に螺合する雄螺子を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の距離測定装置。
4. 前記取付部材は、前記第１及び第２突片が植設され、前記第２金属部材に溶接される金属製の台座である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の距離測定装置。
5. 前記基準部材は、レーザ光を反射する反射板であり、
   前記距離計は、前記レーザ光を前記反射板に出射し、前記反射板から反射された前記レーザ光に基づいて前記距離を測定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の距離測定装置。
6. 前記第１金属部材は第１配管であり、
   前記第２金属部材は第２配管であり、
   前記第１配管の一端の開口と前記第２配管の一端の開口とが前記溶接部を介して結合されている
   ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の距離測定装置。
7. 前記第１及び前記第２突片は、前記第２金属部材の表面に略垂直な方向に伸びた柱体であり、
   前記第１方向及び前記第２方向は、前記第２金属部材の表面と略水平な方向である
   ことを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項に記載の距離測定装置。
8. 第１金属部材の表面上に基準部材を設置するとともに、前記第１金属部材と溶接部を介して結合される第２金属部材の表面上に距離計が載置される取付部材とを設置する第１工程と、
   前記取付部材と前記距離計の一方が備える第１突片及び第２突片を、前記取付部材と前記距離計の他方が備える第１嵌合孔及び第２嵌合孔に嵌合する第２工程と、
   第１押圧部材で前記第１突片を第１方向から前記第１嵌合孔の内側面へ向かって押圧するとともに、第２押圧部材で前記第２突片を前記第１方向とは異なる第２方向から前記第２嵌合孔の内側面へ向かって押圧することで、前記距離計を前記取付部材に載置する第３工程と、
   前記距離計を前記取付部材に載置した状態で、前記距離計から前記基準部材までの距離を測定する第４工程と、を有する
   ことを特徴とする距離測定方法。
9. 前記第１工程は、前記第１突片及び前記第２突片を備える前記取付部材と前記基準部材を設置するべく、板部材を前記第１金属部材と前記第２金属部材の表面上に前記溶接部を介して跨がるように設置する第５工程を有し、
   前記板部材は、前記基準部材、前記第１突片及び前記第２突片を嵌合する複数の貫通孔であって、前記基準部材、前記第１突片及び前記第２突片を挿入したときに、それらが所定の位置関係となる複数の貫通孔を備える
   ことを特徴とする請求項８に記載の距離測定方法。
10. 前記取付部材は、前記第１嵌合孔及び前記第２嵌合孔を有し、
    前記第１嵌合孔及び前記第２嵌合孔に嵌合する第１脚部及び第２脚部と、前記基準部材を嵌合する貫通孔とを有し、前記第１脚部及び前記第２脚部を前記取付部材の前記第１嵌合孔及び前記第２嵌合孔に挿入し、前記基準部材を前記貫通孔に挿入したとき、前記基準部材、前記第１嵌合孔及び前記第２嵌合孔が所定の位置関係となるように、前記第１脚部、前記第２脚部、前記貫通孔が配置された板部材を備え、
    前記第１工程は、
    前記取付部材を前記第１金属部材の表面上に設置する第５工程と、
    前記取付部材の前記第１嵌合孔及び前記第２嵌合孔に前記第１脚部及び前記第２脚部が嵌合され、前記第１金属部材と前記第２金属部材の表面上に前記溶接部を介して跨がるように前記板部材を設置する第６工程と、を有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の距離測定方法。

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