JP6389098B2 - センサ固定器具 - Google Patents

Description

本願は、センサを測定対象物に固定するセンサ固定器具に関するものである。

センサを測定対象物に固定する固定器具として、例えば特許文献１に開示されているものがある。この固定器具は、センサが取り付けられる保持部材と、測定対象物（スチームトラップの入口部）を保持部材とで挟持する挟持部材とを備えている。センサは、保持部材の連結孔にネジ締結されて取り付けられる。そして、センサが取り付けられた保持部材と挟持部材とで測定対象物を挟持することで、センサの先端が測定対象物に接触した状態でセンサが固定される。

特開２０１３−１７０６８６号公報

ところで、上述したようなセンサを測定対象物に接触させて固定する固定器具では、測定対象物の表面の粗さによって、センサと測定対象物との接触度合いが悪くなり、センサの検出精度が損なわれる虞があった。一般にセンサの先端面積は小さいところ、測定対象物の表面に細かな凹凸が存在するだけで、すぐさま上述した接触度合いの悪化に繋がってしまう。

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、その目的は、測定対象物の表面の粗さに関係なく、センサの検出精度を確保することが可能なセンサ固定器具を提供することにある。

本願に開示の技術は、先端が検出部であるケーシングを有するセンサを測定対象物に固定するセンサ固定器具を対象としている。本願のセンサ固定器具は、保持部材と、測定座と、一対の挟持部材とを備えている。上記保持部材は、上記ケーシングの先端が上記測定対象物へ向かって挿入される上記センサの連結孔を有している。上記測定座は、上記保持部材における上記連結孔の上記測定対象物側の端部に設けられている。また、上記測定座は、上記連結孔の軸方向と直交し且つ上記ケーシングの先端が接する平坦な第１の接触面と、該第１の接触面と対向し且つ上記測定対象物の表面に沿って接する第２の接触面とを有している。上記一対の挟持部材は、上記保持部材の両端に回動可能に接続され、上記測定対象物を挟持することによって上記ケーシングの先端を上記測定座を介して上記測定対象物に押し付けるものである。

本願のセンサ固定器具によれば、センサはそのケーシングが連結孔に挿入されて取り付けられる。センサが取り付けられた状態では、ケーシングの先端が測定座の第１の接触面に接すると共に、測定座の第２の接触面が測定対象物に接する。つまり、センサは、測定座を介して測定対象物の表面に接し、測定対象物の温度や振動等を測定座を通じて検出する。そして、測定座の第２の接触面は測定対象物の表面に沿って接するため、測定対象物の熱や振動等が確実に測定座に伝わる。一方、測定座の第１の接触面は連結孔の軸方向（即ち、ケーシングの軸方向）と直交する平坦な面であるため、センサの先端と測定座との接触度合いを良好に保つことができる。以上より、本願のセンサ固定器具によれば、測定対象物の表面の粗さに関係なく、センサの先端と測定座との接触度合いは常に良好であるため、センサの検出精度を確保することができる。

図１は、実施形態に係るセンサ固定器具の概略構成をセンサ装置と共に示す正面図である。 図２は、実施形態に係るセンサ固定器具を拡大して示す正面図である。

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。

図１に示すように、本実施形態のセンサ固定器具１０は、センサ装置１を測定対象物に固定するものである。本実施形態において、測定対象物はスチームトラップの入口部９である。

センサ装置１は、例えば上下方向に延びる状態で入口部９に固定される。センサ装置１は、センサ本体２と、無線機３と、接続軸４とを備えている。接続軸４は、中空軸であり、両端がナット５，６によってセンサ本体２と無線機３に連結されている。センサ本体２は、略円柱状のケーシング２ａを有し、入口部９の振動や温度を検出する。無線機３は、図示しないが、信号処理回路や発信部が内蔵されており、センサ本体２によって検出された測定対象物の振動や温度に関する信号を取得して外部に送信する。

図２にも示すように、センサ固定器具１０は、保持部材１１と、一対の挟持部材２１，２５と、締付け部材３５とを備えている。

保持部材１１は、図２において左右に延びる部材であり、両端部が下方に向かってやや屈曲している。保持部材１１の中央には、１つの連結孔１２が形成されており、その連結孔１２にセンサ本体２のケーシング２ａが挿入されて連結される。具体的に、ケーシング２ａの外周面には雄ねじ部２ｂが形成され、ケーシング２ａの先端２ｃは振動や温度の検出部となっている。連結孔１２は、内周面にケーシング２ａと螺合する雌ねじ部が形成されており、ケーシング２ａがねじ締結される。連結孔１２は、上方からケーシング２ａの先端２ｃが測定対象物である入口部９へ向かって挿入されるようになっている。こうして、センサ本体２のケーシング２ａが連結孔１２に挿入されてねじ締結されることで、センサ装置１が保持部材１１に連結される（取り付けられる）。保持部材１１は、例えばアルミニウムの削り出しまたはアルミダイカスト等により作製される。

一対の挟持部材２１，２５は、それぞれ、薄板（例えば、ステンレス製）を間隔をおいて二枚重ねることにより作製されている。なお、図１および図２では片側の板のみを示している。一対の挟持部材２１，２５は、左右対称の略Ｓ字状に形成されている。具体的に、挟持部材２１，２５は、それぞれ、第１湾曲部２２，２６と第２湾曲部２３，２７とを有し、第１湾曲部２２，２６と第２湾曲部２３，２７との間の切返し部分に突起部２４，２８を有している。突起部２４，２８は、挟持部材２１，２５における中央部よりもやや下方の位置に形成され、測定対象物である入口部９側に突出している。挟持部材２１，２５は、それぞれ、一端（上端）が保持部材１１の両端にリベット１４によって回動可能に接続（連結）されている。挟持部材２１，２５は、入口部９をその左右から挟持するものである。つまり、挟持部材２１，２５は、それぞれの突起部２４，２８が入口部９の左右に接して挟持する。

挟持部材２１，２５の他端（下端）には、締付け部材３５が設けられている。締付け部材３５は、一対の挟持部材２１，２５を連結して挟持方向に締付けるものである。締付け部材３５は、ボルト３６とナット３８を有する。また、挟持部材２１，２５の他端（下端）には、二枚の薄板を連結する連結板３１，３２が設けられている。挟持部材２１，２５の他端は、ボルト３６が各連結板３１，３２の貫通孔に挿入されてナット３８で固定されることにより連結される。つまり、ナット３８を締付けることにより、挟持部材２１，２５がその挟持方向に変位する。

なお、ボルト３６の頭部３７は円錐状に形成されている。また、ナット３８は、いわゆる球座ナットが用いられており、そのため、連結板３２との接触面積を平面座ナットよりも大きくすることができる。したがって、挟持部材２１，２５の他端をより強固に締付けることが可能である。

さらに、本実施形態のセンサ固定器具１０は、ケーシング２ａの先端２ｃと入口部９との間に位置する測定座４０を備えている。測定座４０は、保持部材１１における連結孔１２の入口部９側の端部（下端部）に設けられる略矩形体の部材である。測定座４０の上面４１（第１の接触面）は、連結孔１２の軸方向（即ち、ケーシング２ａの軸方向）と直交し且つケーシング２ａの先端２ｃが接する平坦な面である。測定座４０の下面４２（第２の接触面）は、上面４１と対向し且つ入口部９の表面に沿って接する面である。具体的に、測定座４０の下面４２は、円筒状の入口部９の外周面に沿った円弧状に形成されている。

保持部材１１には、連結孔１２の入口部９側の端部（下端部）に座取付部１３が設けられている。座取付部１３は、保持部材１１の下面に形成され連結孔１２の下端と接続される（連通する）凹部であり、測定座４０の上部（上面４１を含む一部）が嵌め込まれる。座取付部１３は、測定座４０と略同じ平面視矩形に形成されている。

本実施形態のセンサ固定器具１０では、締付け部材３５によって挟持部材２１，２５の他端（下端）が締付けられることにより挟持部材２１，２５が入口部９を左右から挟持する。この挟持部材２１，２５の挟持動作によって、保持部材１１が測定座４０を入口部９へ押し付けると共に、保持部材１１がケーシング２ａの先端２ｃを測定座４０の上面４１に押し付ける。つまり、挟持部材２１，２５は、入口部９を挟持する挟持動作を行い、その挟持動作に伴いケーシング２ａの先端２ｃを測定座４０を介して入口部９に押し付けている。こうしてセンサ装置１が入口部９に固定された状態では、ケーシング２ａの先端２１ｄが測定座４０の上面４１に接すると共に、測定座４０の下面４２が入口部９の表面に接する。つまり、センサ本体２は、測定座４０を介して入口部９の表面に接し、入口部９の温度および振動を測定座４０を通じて検出する。

以上のように、上記実施形態のセンサ固定器具１０によれば、ケーシング２ａの先端２ｃを測定座４０を介して測定対象物である入口部９に接触させるようにした。そして、測定座４０の下面４２を入口部９の表面に沿って接触させるようにしたため、入口部９の熱や振動が確実に測定座４０に伝わる。一方、ケーシング２ａの先端２ｃが接する測定座４０の上面４１を連結孔１２の軸方向（ケーシングの軸方向）と直交する平坦な面に形成したため、ケーシング２ａの先端２ｃと測定座４０との接触度合いを良好に保つことができる。これにより、入口部９（測定対象物）の表面の粗さに関係なく、ケーシング２ａの先端２ｃと測定座４０との接触度合いは常に良好であるため、センサ装置１の検出精度を確保することができる。

しかも、測定座４０の下面４２を円筒状の入口部９の外周面（表面）に沿った円弧状に形成しているため、入口部９に測定座４０をより密着させることができ、測定座４０と入口部９との接触度合いをより良好に保つことができる。したがって、確実に入口部９の熱および振動を測定座４０に伝えることができる。これにより、入口部９の温度および振動をより正確に検出することができる。

また、上記実施形態のセンサ固定器具１０によれば、挟持部材２１，２５の挟持動作に伴い測定座４０が保持部材１１によって入口部９に押し付けられるので、測定座４０を入口部９により密着させることができると共に、測定座４０を強固に保持することができる。これにより、センサ装置１の検出精度を向上させることができる。さらに上記実施形態では、保持部材１１に形成した凹部（座取付部１３）に測定座４０の上部（上面４１を含む一部）を嵌め込むようにしたため、測定座４０、特にはその上面４１をより強固に保持することができる。

また、上記実施形態のセンサ固定器具１０では、下面の形状が互いに異なる複数の測定座を用意しておけば、その測定座を付け替えるだけで、形状の異なる種々の測定対象物に対応することができる。しかも、上記実施形態のように測定座４０を保持部材１１の凹部（座取付部１３）に嵌め込むだけの形態であれば、測定座の付け替えも容易である。

なお、上記実施形態では、測定座４０を保持部材１１に嵌め込んで設けるようにしたが、本願に開示の技術はこれに限らず、例えば、測定座を保持部材の下面と入口部とで挟持して設けるようにしてもよい。つまり、連結孔は保持部材の下面に開口し、その下面と測定座の上面とが接するようにしてもよい。また、測定座と保持部材とを一体成形するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、測定座４０の形状は、上述した矩形体に限らず、例えば上下に延びる円柱体であってもよいし、測定座４０の下面４２は、上述した円弧状に限らず、例えば平面状に形成してもよい。

本願に開示の技術は、センサを測定対象物に固定するセンサ固定器具について有用である。

１ センサ装置（センサ）
２ａ ケーシング
２ｃ 先端
９ 入口部（測定対象物）
１０ センサ固定器具
１１ 保持部材
１２ 連結孔
１３ 座取付部（凹部）
２１，２５ 挟持部材
４０ 測定座
４１ 上面（第１の接触面）
４２ 下面（第２の接触面）

Claims (3)

1. 先端が検出部であるケーシングを有するセンサを測定対象物に固定するセンサ固定器具であって、
   上記ケーシングの先端が上記測定対象物へ向かって挿入される上記センサの連結孔を有する保持部材と、
   上記保持部材における上記連結孔の上記測定対象物側の端部に設けられ、上記連結孔の軸方向と直交し且つ上記ケーシングの先端が接する平坦な第１の接触面と、該第１の接触面と対向し且つ上記測定対象物の表面に沿って接する第２の接触面とを有する測定座と、
   上記保持部材の両端に回動可能に接続され、上記測定対象物を挟持することによって上記ケーシングの先端を上記測定座を介して上記測定対象物に押し付ける一対の挟持部材とを備えている
   ことを特徴とするセンサ固定器具。
2. 請求項１に記載のセンサ固定器具において、
   上記保持部材は、上記連結孔の上記測定対象物側の端部において上記測定座の上記第１の接触面を含む一部が嵌め込まれて上記測定座が設けられる凹部を有している
   ことを特徴とするセンサ固定器具。
3. 請求項１または２に記載のセンサ固定器具において、
   上記測定座の上記第２の接触面は、上記測定対象物の表面に沿った円弧状に形成されている
   ことを特徴とするセンサ固定器具。
   

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