JP7274213B2 - 計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、計測装置に関し、特に熱電対温度プローブを備える計測装置に関する。

従来から、対象物表面の温度計測のために熱電対温度プローブを備える計測装置が用いられている。熱電対温度プローブを用いた計測装置は、赤外線温度計などに比べて、応答速度が速く、対象物表面における小さな領域の温度計測が可能であり、また価格が安いという優れた面を有する。

特許文献１に開示された計測装置の構造について、図７を用いて説明する。図７は、計測装置の一部を模式的に示す図である。なお、特許文献１に開示された計測装置は、対象物であるスチームトラップまたは配管の振動の強度および表面温度を計測する装置である。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、特許文献１に開示された計測装置では、プローブカバー９１０の先端開口９１０ａから外方に向けて振動プローブ９１１および熱電対温度プローブ９１２が外方に露出している。熱電対温度プローブ９１２は、薄板状の熱電対素線９１２０と、同じく薄板状の熱電対素線９１２１とで構成されており、互いが接合される箇所が測温接点となっている。図７（ａ）に示すように、熱電対温度プローブ９１２は、振動プローブ９１１の外側を取り巻くように配設されている。また、図７（ｂ）に示すように、熱電対温度プローブ９１２は、プローブカバー９１０の長手方向における－Ｅ側から＋Ｅ側に向かうに従って、プローブカバー９１０における軸心側から径方向外側に離間するように傾斜して配設されている。

特許文献１に開示の計測装置では、振動プローブ９１１および熱電対温度プローブ９１２を計測対象物の表面に押し当てて、振動の強度および表面温度が計測される。

特開２０１８－８４４１９号公報

上記特許文献１に開示の計測装置では、プローブカバー９１０の先端開口９１０ａから熱電対温度プローブ９１２が常時露出した構造となっているので、装置未使用時や温度計測を行っていない時などにプローブカバー９１０の先端開口９１０ａ付近に外部から力が加わった場合に、熱電対温度プローブ９１２が損傷してしまうことが考えられる。例えば、装置未使用時において、作業者が計測装置を持ち運んでいる際などに、プローブカバー９１０の先端開口９１０ａから露出した熱電対温度プローブ９１２に物が当たったような場合に、熱電対温度プローブ９１２が変形等して損傷してしまうことが考えられる。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、装置未使用時や温度計測を行っていない時などにプローブカバーの先端開口付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブの損傷を抑制することができる計測装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る計測装置は、先端部を対象物に当接させて当該対象物の温度計測を行う熱電対温度プローブと、先端開口を有する、筒状のプローブカバーと、を備え、前記熱電対温度プローブは、前記先端部が前記プローブカバーの前記先端開口から外方に露出した第１位置と、前記先端部が前記プローブカバーの内方に収容された第２位置と、の間で移動可能であって、且つ、２つの熱電対素線と、前記２つの熱電対素線の外周を囲むように配され、前記第１位置と前記第２位置との間での移動に際して前記２つの熱電対素線とともに前記プローブカバーの軸方向に移動する管部材と、を有し、前記管部材は、当該管部材の外周面から径方向外側に向けて突設された操作凸部を有し、前記プローブカバーは、前記第１位置と前記第２位置との間での移動に際して、前記操作凸部の可動域に対応して開口されたガイド孔と、当該ガイド孔に連接され、前記先端部が前記第２位置にある状態で前記操作凸部を係止する係止部と、を有し、前記熱電対温度プローブは、前記操作凸部が前記係止部に係止されることにより前記先端部が前記第２位置で保持される。

上記態様に係る計測装置では、熱電対温度プローブの先端部がプローブカバーの内方に収容可能であって（第２位置）、且つ、保持機構により熱電対プローブの先端部を第２位置で保持する（保持状態にする）ことができるようになっている。このため、上記態様に係る計測装置では、熱電対温度プローブの先端部をプローブカバーの先端開口から外方に露出させた第１位置とすることで対象物表面の温度計測を実行することができ、温度計測を行わない場合には熱電対温度プローブの先端部をプローブカバーの内方に収容した第２位置に移動させ、保持機構により当該第２位置を保持することで、計測装置におけるプローブカバーの先端開口付近に外部から力が加わった場合にも、熱電対温度プローブの損傷を抑制することができる。

また、上記態様に係る計測装置では、作業者がガイド孔に沿って操作凸部を移動させることで熱電対温度プローブを第１位置と第２位置との間での移動させることが可能である。また、上記態様に係る計測装置では、熱電対温度プローブが第２位置にある状態とした上で操作凸部を係止部に係止することで第２位置が保持される（保持状態）。よって、上記態様に係る計測装置では、簡易で安価な構造を以って、装置未使用時や熱電対温度プローブを用いた温度計測を行わない場合に、プローブカバーの先端開口付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブの損傷を抑制することができる。

上記態様に係る計測装置において、前記熱電対温度プローブは、棒状または筒状であって、外周面における先端部近傍に前記２つの熱電対素線が取り付けられてなる芯部材と、有底筒状であって、前記２つの熱電対素線を前記芯部材との間に挟んだ状態で前記芯部材の前記外周面の少なくとも一部および前記先端部を覆うように取り付けられた伝熱部材と、を更に有し、前記管部材は、前記伝熱部材における底部が管外方に突出するように、前記伝熱部材の外周を囲む状態で外装されている、こととしてもよい。

上記態様に係る計測装置では、２つの熱電対素線が芯部材と伝熱部材との間で挟まれた状態であって、２つの熱電対素線の外周が伝熱部材で覆われているので、装置未使用時や熱電対温度プローブを用いた温度計測を行わない場合に、プローブカバーの先端開口付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブの損傷を抑制するのに更に優位である。即ち、装置未使用時などにプローブカバーの先端開口付近に力が加わって内部に力が伝達された場合にも、芯部材と伝熱部材との間に挟み込まれた熱電対素線が大きく動くことはなく、当該熱電対素線の変形や断線などが防がれる。

また、上記態様に係る計測装置では、伝熱部材で２つの熱電対素線の外周が覆われているので、熱電対温度プローブを第１位置にある状態として温度計測を行う場合に対象物表面に熱電対温度プローブの先端部を当接させる際にも、直接、熱電対素線が対象物表面に接触することはなく、熱電対素線の損傷を抑制することができる。

なお、上記態様に係る計測装置を用いた温度計測では、対象物の表面に伝熱部材の底部を当接することにより、伝熱部材を介して熱電対素線に熱伝達がなされ、正確な温度計測が可能である。

上記態様に係る計測装置において、前記ガイド孔および前記係止部を、前記プローブカバーの外側から平面視する場合に、前記ガイド孔は、前記管部材の長手方向に沿って設けられており、 前記係止部は、前記ガイド孔の端部部分から前記長手方向に対して交差する方向に凹設された孔部である、こととしてもよい。

上記態様に係る計測装置では、ガイド孔および係止部を平面視する場合に、略Ｌ字状の構造であって、熱電対温度プローブを第１位置と第２位置との間で移動させる場合の操作凸部の移動方向と、さらに保持機構により第２位置を保持する保持状態とする場合の操作凸部の移動方向とが、互いに交差する関係にあるので、保持状態で計測装置を搬送等している際に保持状態が不所望に解除されてしまうような事態が生じ難い。よって、上記態様に係る計測装置では、装置搬送中等に装置に外部から振動が加わっても保持状態が解除され難く、より確実に熱電対温度プローブの損傷を抑制することができる。

上記態様に係る計測装置において、前記管部材を前記プローブカバーの外方に向けた方向に付勢する弾性部材を更に備えている、こととしてもよい。

上記態様に係る計測装置では、弾性部材により管部材が付勢（弾性付勢）されているので、作業者が操作凸部と係止部との係止を解除するだけで熱電対温度プローブが第１位置へと移動するので、素早く温度計測を実行することが可能である。即ち、作業者は、操作凸部を係止部との係止状態を解除するだけで熱電対温度プローブを第１位置に移動させることができるのであって、操作凸部を係止部から外した後に管部材の軸方向に沿って移動させるような操作を必要としない。

上記態様に係る計測装置において、先端部を対象物に当接させて当該対象物の振動強度の計測を行う振動プローブを更に備え、前記振動プローブの前記先端部は、前記プローブカバーの前記先端開口から外方に露出している、こととしてもよい。

上記態様に係る計測装置では、プローブカバーの先端開口から振動プローブの先端部も外方に露出しており、当該振動プローブの先端部を対象物に当接させることで振動強度も計測することができる。よって、上記態様に係る計測装置では、例えば、スチームトラップや配管の振動強度および表面温度を計測することができ、これらスチームトラップや配管の作動診断に用いることができる。

上記の各態様に係る計測装置では、装置未使用時や温度計測を行っていない時などにプローブカバーの先端開口付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブの損傷を抑制することができる。

実施形態に係る計測装置の外観構造を示す側面図である。 計測装置の外観構造を示す上面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面を示す断面図である。 （ａ）は、熱電対温度プローブの構造を示す断面図であり、（ｂ）は、熱電対温度プローブにおける熱電対素線の配設形態を示す斜視図である。 図２のＢ部を模式的に示す図であって、（ａ）は操作凸部がガイド孔の前方側に位置する状態、（ｂ）は操作凸部がガイド孔の後方側に移動された状態、（ｃ）は操作凸部が係止部で係止された状態を示す。 プローブカバー内における管部材の位置を示す図であって、（ａ）は熱電対温度プローブの先端部がプローブカバーの先端開口よりも外方に突出して露出した第１位置にある状態、（ｂ）は熱電対温度プローブの先端部がプローブカバーの内方の空間に収容された第２位置にある状態を示す。 従来例に係る計測装置の一部を模式的に示す図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［実施形態］
１．計測装置１の外観構造
図１は、本実施形態に係る計測装置１の外観構造を示す側面図であり、図２は、計測装置１の外観構造を示す上面図である。

先ず、本実施形態に係る計測装置１は、蒸気や復水が流れるスチームトラップや配管等の計測対象物の状態を検出し、検出結果を作動診断装置（不図示）に送信する。本実施形態に係る計測装置１では、計測対象物の状態として、振動強度および表面温度を検出する。

図１および図２に示すように、計測装置１は、略直方体の本体部１０と、本体部１０のＸ方向左側の端部（前端部１０ｂ）からＸ方向左向きに伸びるように設けられたプローブカバー１１と、を備える。本体部１０は、Ｘ方向の長さおよびＺ方向の高さに比べて、Ｙ方向の厚みが薄い偏平な直方体である。本体部１０は、作業者が当該計測装置１を用いて計測を行う際に把持する部分であり、また各種情報を確認および入力する部分である。

プローブカバー１１は、略円筒状をしており、本体部１０の前端部１０ｂからＸ方向左側に行くに従ってＺ方向下となるように傾斜して設けられている。なお、プローブカバー１１が延びる方向の内、本体部１０の前端部１０ｂからプローブカバー１１の先端（先端開口１１ａが設けられた部分）に向けての方向を＋Ａとし、逆方向を－Ａとする。

図１に示すように、本体部１０の一方主面１０ａには、モニタ１００と、複数の操作スイッチ１０１～１０３が設けられている。モニタ１００は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含み構成されており、該計測装置１を用いて計測された計測対象物の振動強度および表面温度を基に作動診断装置で演算処理を行い出された診断結果等の各種情報が表示される。

操作スイッチ１０１～１０３は、例えば、メンブレンスイッチやメカニカルスイッチによって構成されている。一例として、操作スイッチ１０１は、電源のオン／オフおよびモードの切り替えを行うためのスイッチである。操作スイッチ１０２，１０３は、データの送り／戻しを行うためのスイッチである。

なお、本体部１０の内部には、不図示のコントローラが内蔵されている。コントローラは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどから構成されたマイクロプロセッサと、周辺回路と、を備えて構成されている。コントローラは、計測された対象物の振動の強度および表面温度をモニタ１００に表示させるとともに、計測結果を作動診断装置に送信するように制御する。そして、コントローラは、上記のように作動診断装置から送られてきた診断結果等もモニタ１００に表示させる。

図１および図２に示すように、プローブカバー１１の先端開口１１ａからは、＋Ａ側に振動プローブ１１０の一部が突出している。また、図１および図２に示す状態では、プローブカバー１１の先端開口１１ａからは、＋Ａ側に熱電対温度プローブ１１１の先端部も突出して外方に露出している。なお、本実施形態に係る計測装置１では、作業者の操作により熱電対温度プローブ１１１をプローブカバー１１の内方に収容することもできる。これについては、後述する。

図２に示すように、プローブカバー１１のＺ方向上部には、Ｘ方向に沿って伸びるガイド孔１１ｂと、ガイド孔１１ｂのＸ方向右側部分からＹ方向上向きに凹入する係止部１１ｃと、が設けられている。図２に示す状態では、ガイド孔１１ｂからは操作凸部１１２が突出している。これについては、後述する。

２．計測装置１の内部構造
図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面を示す断面図である。

図３に示すように、プローブカバー１１の内方の空間には、棒状（針状）の振動プローブ１１０と略円管状の管部材１１６を含む熱電対温度プローブ１１１と、が内装されている。振動プローブ１１０は、－Ａ側から＋Ａ側に行くに従って断面径が漸次小さくなる円錐形状を有する。そして、振動プローブ１１０における略半球状の先端部１１０ａは、プローブカバー１１の先端開口１１ａから＋Ａ側の外方に突出している。

振動プローブ１１０の－Ａ側には、圧電素子１１３が取り付けられている。圧電素子１１３は、長手方向中程部分に隔壁が形成されてなる隔壁部材１１４内に一部が収容されている。隔壁部材１１４における隔壁を挟んだ反対側（－Ａ側）には、スプリング１１５が配されている。スプリング１１５の＋Ａ側の端は隔壁部材１１４の隔壁に当接し、－Ａ側の端はブラケットを介して本体部１０に取り付けられている。このような構造により、振動プローブ１１０は、対象物に対して先端部１１０ａが押し当てられていない状態では、スプリング１１５が伸びることにより、図３に示すようにプローブカバー１１の先端開口１１ａから先端部１１０ａが所定量だけ突出した状態となる。

一方、振動プローブ１１０の先端部１１０ａが対象物に押し当てられている状態では、スプリング１１５が縮むことにより、先端１１０ａが－Ａ側に移動する。このため、計測装置１においては、対象物に対する振動プローブ１１０の押し当てに係る荷重がスプリング１１５のバネ定数に基づく所定の荷重となる。よって、計測装置１では、対象物の振動強度を正確に計測することができる。また、計測を行っていないような状況で振動プローブ１１０の先端部１１０ａに外力が加わっても、スプリング１１５が圧縮されて縮むことで先端部１１０ａが－Ａ側に後退するようになっているので、振動プローブ１１０の損傷という事態を招き難い。

次に、熱電対温度プローブ１１１の管部材１１６は、プローブカバー１１の内方の空間において、振動プローブ１１０に沿う状態で配設されている。そして、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａは、温度計測の際にはプローブカバー１１の先端開口１１ａから＋Ａ側に突出している。管部材１１６は、その長手方向中程部分に径方向外側に向けて突設された操作凸部１１２を有する。図３に示すように、操作凸部１１２は、プローブカバー１１に開口されたガイド孔１１ｂを通して一部が外方に露出している。作業者による操作凸部１１２の操作については、後述する。

なお、本実施形態においては、管部材１１６の使用材料として金属材料（例えば、ステンレス）を用いている。

管部材１１６の－Ａ側には、スプリング（弾性部材）１１７が取り付けられている。スプリング１１７の－Ａ側の端は、プローブカバー１１の内壁面から突設された凸壁部に当接している。なお、この構造については、後述する。このような構造により、作業者が操作凸部１１２を操作していない状態では、スプリング１１７が伸びることにより、管部材１１６が＋Ａ側に向けて付勢されている。そして、熱電対温度プローブ１１１は、その先端部１１１ａがプローブカバー１１の先端開口１１ａから所定量だけ突出して外方に露出した状態（熱電対温度プローブ１１１が第１位置にある状態）となる。この状態を「第１状態」ということもある。

一方、作業者がスプリング１１７の付勢力に抗して操作凸部１１２を－Ａ側に向けて移動させた場合には、管部材１１６を所定量だけ－Ａ側に移動させることができる。このように管部材１１６を－Ａ側に移動させることにより、熱電対温度プローブ１１１は、その先端部１１１ａはプローブカバー１１の先端開口１１ａよりも内方側（－Ａ側）に後退する。これにより、熱電対温度プローブ１１１は、先端部１１１ａがプローブカバー１１の内方に収容された状態（熱電対温度プローブ１１１が第２位置にある状態）となる。この状態を「第２状態」ということもある。

３．熱電対温度プローブ１１１の構造
図４（ａ）は、熱電対温度プローブ１１１の構造を示す断面図であり、図４（ｂ）は、熱電対素線１２０，１２１の配設形態を示す斜視図である。

図４（ａ）に示すように、熱電対温度プローブ１１１は、管部材１１６の内方の管内空間１１６ｂに収容された芯部材１１８を有する。芯部材１１８は、例えば樹脂材料から構成された棒状の部材である。芯部材１１８の外周面１１８ｂにおける先端部１１８ａの近傍部分には、２つの熱電対素線１２０，１２１が略隙間なく取り付けられている。

図４（ｂ）に示すように、２つの熱電対素線１２０，１２１は、互いの間に隙間Ｇ１，Ｇ２を空けて配設されている。そして、熱電対素線１２０には被覆線１２３が接続され、熱電対素線１２１には被覆線１２４が接続されている。被覆線１２０，１２１は、管部材１１６の内方の管内空間１１６ｂを通って、測温回路などを介して本体部１０に収容されたコントローラ（不図示）に接続されている。

ここで、２つの熱電対素線１２０，１２１は、それぞれ薄板で構成されている。そして、熱電対素線１２０と熱電対素線１２１とは、互いに異なる材質の金属線から構成されており、例えば、一方がクロメル線であり、他方がアルメル線である。

図４（ａ）に戻って、芯部材１１８の外側には、有底筒状の伝熱部材１１９が配設されている。伝熱部材１１９は、熱伝導性に優れた材料、例えば、銅により構成されている。芯部材１１８の外周面１１８ｂに取り付けられた熱電対素線１２０，１２１は、芯部材１１８と伝熱部材１１９との間で挟まれた状態となっている。これより、伝熱部材１１９と熱電対素線１２０，１２１とは、熱結合されている。

図４（ａ）に示すように、伝熱部材１１９は、芯部材１１８の先端部１１８ａも覆っている。伝熱部材１１９における底部（芯部材１１８の先端部１１８ａを覆っている部分）が、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａということになる。即ち、伝熱部材１１９における底部は、管部材１１６の先端部１１６ａよりも＋Ａ側に突出している。

伝熱部材１１９と管部材１１６との間には、筒状の絶縁部材１２２が挟み込まれている。絶縁部材１２２は、例えば、アルミナチューブである。

４．ガイド孔１１ｂおよび係止部１１ｃの構造と、管部材１１６およびその周辺の構造
図５は、図２のＢ部を模式的に示す図であって、図５（ａ）は操作凸部１１２がガイド孔１１ｂの前方側（＋Ａ側）に位置する状態、図５（ｂ）は操作凸部１１２がガイド孔１１ｂの後方側（－Ａ側）に移動された状態、図５（ｃ）は操作凸部１１２が係止部１１ｃで係止された状態を示す。図６は、プローブカバー１１に対する熱電対温度プローブ１１１の相対的な位置を示す図であって、図６（ａ）は熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の先端開口１１ａよりも外方に突出して露出した状態（熱電対温度プローブ１１１が第１位置にある第１状態）、図６（ｂ）は熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の内方の空間１１ｅに収容された状態（熱電対温度プローブ１１１が第２位置にある第２状態）を示す。

先ず、図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように、ガイド孔１１ｂは、操作凸部１１２の可動域に対応して開口されている。具体的には、操作凸部１１２は作業者の操作により管部材１１６（図５（ａ）～図５（ｃ）では不図示）と一体にプローブカバー１１の長手方向（Ａ方向）に移動可能となっている。このため、ガイド孔１１ｂもプローブカバー１１の長手方向に沿って開口されている。

係止部１１ｃは、ガイド孔１１ｂにおける－Ａ側の部分から、プローブカバー１１の長手方向（Ａ方向）に対して直交する方向にコの字状に凹設されている。係止部１１ｃにおけるＡ方向の幅は、操作凸部１１２におけるＡ方向の幅以上に設定されている。

次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、管部材１１６は、外径が異なる３つの部分１１６０～１１６２により構成されている。具体的には、＋Ａ側から－Ａ側に向けた方向において、管先端部１１６０、管中間部１１６１、管内側部１１６２により管部材１１６が構成されている。管先端部１１６０および管内側部１１６２の外径は、管中間部１１６１の外径よりも小さい。操作凸部１１２は、管中間部１１６１の外周面１１６ｃから径方向外側（図６（ａ）、（ｂ）の上側）に向けて突設されている。

スプリング１１７は、管内側部１１６２の外側に配置されており、＋Ａ側の端が管中間部１１６１の－Ａ側の端面に当接している。スプリング１１７の－Ａ側の端は、プローブカバー１１の内壁面から内方に向けて設けられた凸壁部１１ｇによって、それよりも－Ａ側への移動が規制されている。凸壁部１１ｇには管内側部１１６２の外径以上の内径を有する孔が開けられており、管内側部１１６２は、該凸壁部１１ｇの孔を挿通している。

プローブカバー１１の内壁面からは、内方に向けて凸壁部１１ｆも設けられている。凸壁部１１ｆは、操作凸部１１２がガイド孔１１ｂも最も＋Ａ側に位置している状態で、管中間部１１６１の＋Ａ側の端面に当接する位置に設けられている。

５．操作凸部１１２の操作と熱電対温度プローブ１１１の位置
引き続き図５（ａ）～図（ｃ）および図６（ａ）、（ｂ）を用いて、作業者による操作凸部１１２の操作と熱電対温度プローブ１１１の位置について説明する。

（１）第１状態
図５（ａ）に示すように、操作凸部１１２がガイド孔１１ｂにおける最も＋Ａ側に位置する場合には、図６（ａ）に示すように、熱電対温度プローブ１１１および操作凸部１１２が矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように＋Ａ側に前進し、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の先端開口１１ａよりも＋Ａ側に距離Ｌ２だけ突出して外方に露出した状態となっている。即ち、操作凸部１１２がガイド孔１１ｂ内に位置し、作業者が操作凸部１１２を操作していない状態では、スプリング１１７が長さＬ１まで伸び、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａが矢印Ｄ１で示すように突出して外方に露出した状態（熱電対温度プローブ１１１が第１位置にある第１状態）となる。

図６（ａ）の状態では、管中間部１１６１の＋Ａ側の端面が凸壁部１１ｆに当接している。

（２）第２状態
次に、計測装置１での温度計測を行わない場合には、図５（ａ）に示すように、作業者は操作凸部１１２を矢印Ｃ１で示す向きに移動させ、図５（ｂ）に示すように、操作凸部１１２がガイド孔１１ｂにおける最も－Ａ側に位置するようにする。このような作業者による操作凸部１１２の操作により、図６（ｂ）に示すように、熱電対温度プローブ１１１および操作凸部１１２が矢印Ｄ３，Ｄ４で示すように－Ａ側に後退し、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の先端開口１１ａよりも－Ａ側に距離Ｌ４だけ後退した状態（収容された状態）となる。即ち、計測装置１の未使用時や温度計測を行わず振動の強度計測だけを行う場合に、作業者が操作凸部１１２を矢印Ｄ３で示すようにガイド孔１１ｂの最も－Ａ側まで移動させた状態では、スプリング１１７が長さＬ３まで圧縮され、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の内方の空間１１ｅに収容された状態（熱電対温度プローブ１１１が第２位置にある第２状態）となる。

なお、本実施形態に係る計測装置１では、一例として次の関係を満足するように構成されている。

Ｌ２＋Ｌ４＝Ｌ１－Ｌ３≒４．０ｍｍ ・・（式１）
（３）保持状態
次に、図５（ｃ）に示すように、作業者が熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置のまま保持しようとする場合には、図５（ｂ）に示すように操作凸部１１２を矢印Ｃ２のように係止部１１ｃに倒す。これにより、図５（ｃ）に示すように、操作凸部１１２は、係止部１１ｃで係止された状態となり、操作凸部１１２の＋Ａ側の端面が係止部１１ｃを囲む三方の縁の内の＋Ａ側の縁（係止縁１１ｄ）に当接する。こにより、操作凸部１１２が図５（ａ）に示す位置に戻ることが防止される。

即ち、操作凸部１１２が係止部１１ｃに係止された状態とすることにより、図６（ｂ）に示す熱電対温度プローブ１１１の位置が第２位置で保持されることになる（保持状態）。本実施形態では、操作凸部１１２と係止部１１ｃとにより、熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置で保持するための保持機構が構成されている。

６．効果
本実施形態に係る計測装置１では、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａがプローブカバー１１の内方の空間１１ｅ内に収容可能であって、且つ、保持機構（操作凸部１１２と係止部１１ｃとの組み合わせで構成された機構）により、熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置で保持することができるようになっている。このため、本実施形態に係る計測装置１では、熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａをプローブカバー１１の先端開口１１ａから外方（＋Ａ側）に露出させた第１状態（熱電対温度プローブ１１１が第１位置にある状態）とすることで対象物表面の温度計測を実行することができ、計測装置１を使用しない場合など温度計測を行わない場合には熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａをプローブカバー１１の内方の空間１１ｅ内に収容した第２状態（熱電対温度プローブ１１１が第２位置にある状態）とし、且つ、保持機構により熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置のまま保持する（保持状態にする）ことで、計測装置１（特に、プローブカバー１１の先端開口１１ａの付近）に外部から力が加わった場合にも、熱電対温度プローブ１１１の保護を図ることができる。

また、本実施形態に係る計測装置１では、作業者がガイド孔１１ｂに沿って操作凸部１１２を＋Ａ側または－Ａ側に移動させることで第１位置と第２位置との間での移動させることが可能である。また、本実施形態に係る計測装置１では、熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置にある状態とした上で操作凸部１１２を係止部１１ｃに入れ、操作凸部１１２と係止部１１ｃとを係止することで熱電対温度プローブ１１１の位置が第２位置のまま保持される。よって、本実施形態に係る計測装置１では、簡易で安価な構造を以って、装置未使用時または熱電対温度プローブ１１１の未使用時に、プローブカバー１１の先端開口１１ａ付近に外部から力が加わっても、熱電対温度プローブ１１１の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態に係る計測装置１では、２つの熱電対素線１２０，１２１が芯部材１１８と伝熱部材１１９との間で挟まれた状態であって、２つの熱電対素線１２０，１２１の外周が伝熱部材１１９で覆われているので、計測装置１の未使用時や熱電対温度プローブ１１１を用いた温度計測を行わない場合に、プローブカバー１１の先端開口１１ａ付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブ１１１の損傷を抑制するのに更に優位である。即ち、計測装置１の未使用時などにプローブカバー１１の先端開口１１ａ付近に力が加わって内部に力が伝達された場合にも、芯部材１１８と伝熱部材１１９との間に挟み込まれた熱電対素線１２０，１２１が大きく動くことはなく、当該熱電対素線１２０，１２１の変形や断線などが防がれる。

また、本実施形態に係る計測装置１では、伝熱部材１１９で２つの熱電対素線１２０，１２１の外周が覆われているので、熱電対温度プローブ１１１の位置を第１位置にある状態として温度計測を行う場合に対象物表面に熱電対温度プローブ１１１の先端部１１１ａを当接させる際にも、直接、熱電対素線１２０，１２１が対象物表面に接触することはなく、熱電対素線１２０，１２１の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態に係る計測装置１では、ガイド孔１１ｂおよび係止部１１ｃをプローブカバー１１の径方向外側から平面視する場合に、図５（ａ）～図５（ｃ）に示すように略Ｌ字状の構造であって、熱電対温度プローブ１１１の位置を第１位置と第２位置との間で移動させる場合の操作凸部１１２の移動方向と、熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置とした上で当該第２位置のまま保持する保持状態へと変化する場合の操作凸部１１２の移動方向とが、互いに交差する関係にあるので、保持状態で計測装置１を搬送等している際に保持状態が不所望に解除されてしまうような事態が生じるのを抑制することができる。よって、本実施形態に係る計測装置１では、搬送中等に当該計測装置１に振動や衝撃などが加わっても保持状態が解除されることが抑制され、より確実に熱電対温度プローブ１１１の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態に係る計測装置１では、スプリング（弾性部材）１１７により管部材（プローブ支持部材）１１６が弾性付勢されているので、作業者が操作凸部１１２と係止部１１ｃとの係止を解除するだけで熱電対温度プローブ１１１の位置を第１位置とすることができるので、素早く温度計測を実行することが可能である。即ち、作業者は、操作凸部１１２を係止部１１ｃとの係止状態を解除するだけで管部材１１６が図６（ｂ）に示すような熱電対温度プローブ１１１の位置が第２位置にある状態（第２状態）から、図６（ａ）に示すような熱電対温度プローブ１１１の位置が第１位置にある状態（第１状態）へと変化するのであって、作業者がわざわざ操作凸部１１２を係止部１１ｃから図５（ｂ）に示す状態へと操作した後に、さらに図５（ａ）に示す状態へと移動させるというような操作を必要としない。

また、本実施形態に係る計測装置１では、プローブカバー１１の先端開口１１ａから振動プローブ１１０の先端部１１０ａも外方に露出しており、当該振動プローブ１１０の先端部１１０ａを対象物に当接させることで振動強度も計測することができる。よって、本実施形態に係る計測装置１では、例えば、スチームトラップや配管の振動強度および表面温度を計測することができ、これらスチームトラップや配管の作動診断に用いることができる。

以上のように、本実施形態に係る計測装置１では、計測装置１の未使用時や熱電対温度プローブ１１１を用いた温度計測を行わない時などに、プローブカバー１１の先端開口１１ａ付近に外部から力が加わっても熱電対温度プローブ１１１の損傷を抑制することができる。

［変形例］
上記実施形態では、熱電対温度プローブを備えた計測装置の一例として、振動強度と対象物表面温度とを計測できる計測装置１を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。熱電対温度プローブを用いて対象物の温度計測だけを行うことができる計測装置（温度計）を採用することもできるし、振動の強度および対象物表面の温度の計測に加え、その他の計測を行うことができる機能を更に備える計測装置を採用することもできる。

上記実施形態では、円筒形状を有する管部材１１６を用いることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、多角形断面形状の筒部材を採用することなどもできる。

また、上記実施形態では、管部材１１６の構成材料としてステンレスなどの金属材料を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、樹脂材料やセラミックス材料などを採用することもできる。

また、上記実施形態では、棒状の芯部材１１８を用いることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。円筒形状や多角形筒形状の部材を芯部材として用いることもできる。また、図７に示した従来技術に係る熱電対温度プローブの先端部をプローブカバーの先端開口から出し入れできる構成を採用することもできる。

また、上記実施形態では、管部材１１６における管中間部１１６１の－Ａ側の端に、弾性部材の一例としてのスプリング１１７を取り付けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、弾性部材の構成材料としてゴムなどのエラストマーを用いることもできるし、管部材に対する弾性部材の取り付け箇所についても、管部材における管内側部の後端などに取り付けることもできる。

上記実施形態では、作業者が熱電対温度プローブ１１１の位置を第１位置から第２位置への移動、および熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置のまま保持する際おいて、ガイド孔１１ｂおよび係止部１１ｃに対して操作凸部１１２を移動させることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、プローブカバーの内壁面に設けられた雌ねじに対して管部材の外周面に設けられた雄ねじを螺合させ、プローブカバーと管部材とを相対的に回転させることで、熱電対温度プローブの位置を第１位置と第２位置との間で移動させるようにすることもできる。

また、熱電対温度プローブの位置を第１位置と第２位置との間で移動させ、さらに第２位置のまま保持するための構成として、例えば、本体部の電源スイッチやモードスイッチなどと連動して、モータやソレノイドなどで熱電対温度プローブの先端部の出し入れを実行することとしてもよい。

また、熱電対温度プローブの位置が第１位置にある場合、および熱電対温度プローブが第２位置で保持されている場合の一方または双方をモニタなどに表示するようにしてもよい。このような表示については、モニタに限らず、本体部やプローブカバーや操作凸部などに設けたインジケータランプ（ＬＥＤなど）で行うこととしてもよい。

また、上記実施形態に係る計測装置１では、略円筒状のプローブカバー１１を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、多角形断面形状のプローブカバーを採用したりすることなども可能である。

また、上記実施形態に係る計測装置１では、本体部１０とプローブカバー１１とが一体に設けられた構造を一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、熱電対温度プローブを備えるプローブカバーと、モニタや操作スイッチなどを備える本体部と、を別体として構成し、互いの間での情報のやり取りを有線、無線、光などで行う構成としてもよい。

また、上記実施形態に係る計測装置１では、スプリング１１７が伸びた状態で熱電対温度プローブ１１１の位置が第１位置にある状態、スプリング１１７が圧縮された状態で熱電対温度プローブ１１１の位置が第２位置にある状態となるように構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。上記実施形態とは逆に、スプリング等の弾性部材が圧縮された状態で熱電対温度プローブの位置が第１位置にある状態、弾性部材が伸びた状態で熱電対温度プローブの位置が第２位置にある状態となるように構成することもできる。

また、上記実施形態に係る計測装置１では、作業者が操作凸部１１２をガイド孔１１ｂから係止部１１ｃに入れることで熱電対温度プローブ１１１の位置を第２位置のまま保持することができる構成としたが、この操作に際して、所謂、クリック感を付加してもよい。具体的には、操作凸部をガイド孔と係止部との間で移動させる際に、何らかの操作音を発するようにしたり、突起を乗り越えるなどの操作感（感触）を作業者に与えるようにしたりしてもよい。

１ 計測装置
１１ プローブカバー
１１ａ 先端開口
１１ｂ ガイド孔
１１ｃ 係止部
１１０ 振動プローブ
１１０ａ 先端部
１１１ 熱電対温度プローブ
１１１ａ 先端部
１１２ 操作凸部
１１６ 管部材
１１６ａ 先端部
１１６ｃ 外周面
１１７ スプリング（弾性部材）
１１８ 芯部材
１１９ 伝熱部材
１２０，１２１ 熱電対素線

Claims (5)

1. 計測装置であって、
   先端部を対象物に当接させて当該対象物の温度計測を行う熱電対温度プローブと、
   先端開口を有する、筒状のプローブカバーと、
   を備え、
   前記熱電対温度プローブは、前記先端部が前記プローブカバーの前記先端開口から外方に露出した第１位置と、前記先端部が前記プローブカバーの内方に収容された第２位置と、
   の間で移動可能であって、且つ、２つの熱電対素線と、前記２つの熱電対素線の外周を囲むように配され、前記第１位置と前記第２位置との間での移動に際して前記２つの熱電対素線とともに前記プローブカバーの軸方向に移動する管部材と、を有し、
   前記管部材は、当該管部材の外周面から径方向外側に向けて突設された操作凸部を有し、
   前記プローブカバーは、前記第１位置と前記第２位置との間での移動に際して、前記操作凸部の可動域に対応して開口されたガイド孔と、当該ガイド孔に連接され、前記先端部が前記第２位置にある状態で前記操作凸部を係止する係止部と、を有し、
   前記熱電対温度プローブは、前記操作凸部が前記係止部に係止されることにより前記先端部が前記第２位置で保持される、
   計測装置。
2. 請求項１に記載の計測装置において、
   前記熱電対温度プローブは、
   棒状または筒状であって、外周面における先端部近傍に前記２つの熱電対素線が取り付けられてなる芯部材と、
   有底筒状であって、前記２つの熱電対素線を前記芯部材との間に挟んだ状態で前記芯部材の前記外周面の少なくとも一部および前記先端部を覆うように取り付けられた伝熱部材と、
   を更に有し、
   前記管部材は、前記伝熱部材における底部が管外方に突出するように、前記伝熱部材の外周を囲む状態で外装されている、
   計測装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の計測装置において、
   前記ガイド孔および前記係止部を、前記プローブカバーの外側から平面視する場合に、
   前記ガイド孔は、前記管部材の長手方向に沿って設けられており、
   前記係止部は、前記ガイド孔の端部部分から前記長手方向に対して交差する方向に凹設された孔部である、
   計測装置。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の計測装置において、
   前記管部材を前記プローブカバーの外方に向けた方向に付勢する弾性部材を更に備えて
   いる、
   計測装置。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の計測装置において、
   先端部を対象物に当接させて当該対象物の振動強度の計測を行う振動プローブを更に備え、
   前記振動プローブの前記先端部は、前記プローブカバーの前記先端開口から外方に露出している、
   計測装置。

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