JP7460326B2 - temperature measuring device - Google Patents
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Description
本開示は、温度計測装置に関するものである。 The present disclosure relates to a temperature measuring device .
ボイラの火炉を囲う火炉壁は、管のメタル温度に起因する損傷(例えば、クリープ損傷等)が発生する可能性がある。火炉内の熱に起因する損傷には、火炉壁の局所的な温度の上昇や、局所的かつ断続的な温度の昇降によるものがある。このため、火炉壁の温度をモニタリングすることによって、火炉内の熱に起因する損傷の発生リスクを評価することができる。したがって、火炉壁には、火炉壁の温度を計測する温度計測装置を設けることがある。
ボイラ火炉壁の温度を計測する温度計測装置には、例えば、火炉壁に穿孔して熱電対を挿入することで火炉壁の温度を計測するコーダル型熱電対がある。
The furnace wall surrounding the boiler furnace may be damaged (e.g., creep damage) due to the metal temperature of the tubes. Damage caused by heat in the furnace may be caused by localized temperature increases in the furnace wall or localized and intermittent temperature increases and decreases. Therefore, by monitoring the temperature of the furnace wall, the risk of damage caused by heat in the furnace can be evaluated. Therefore, the furnace wall may be provided with a temperature measuring device to measure the temperature of the furnace wall.
An example of a temperature measuring device for measuring the temperature of a boiler furnace wall is a cordal type thermocouple, which measures the temperature of the furnace wall by drilling a hole in the furnace wall and inserting a thermocouple into it.
しかしながら、コーダル型熱電対は、火炉壁に対して穿孔作業や溶接作業の必要があり、設置作業が煩雑であった。特に、多数設置しようとする場合には、作業が煩雑であった。 However, cordal type thermocouples require drilling and welding into the furnace wall, making installation complicated. This is especially true when multiple units are to be installed.
このような問題を解決するために、例えば特許文献1に開示されている放射温度計等によって、火炉壁に対して特別な加工を施すことなく、火炉壁の温度を測る放射温度計を設けることも考えられる。特許文献1には、測定対象物からの放射エネルギーを受ける検出器及び検出器の前面に設けられた絞りを有する放射温度計が開示されている。特許文献1に開示された放射温度計では、絞りの開度を調整することで検出器の受光量を調整し、測定温度の範囲を広げている。
In order to solve such problems, it is necessary to provide a radiation thermometer that measures the temperature of the furnace wall without performing any special processing on the furnace wall, such as the radiation thermometer disclosed in
しかしながら、火炉壁のような高温の計測対象物の温度を計測する際に、計測対象物と放射温度計との距離が近いと、計測対象物の熱によって放射温度計が損傷する可能性がある。また、放射温度計自体の温度が上昇すると、放射温度計自体の熱がノイズとなり、計測対象物の温度を正確に計測できない可能性がある。 However, when measuring the temperature of a high-temperature object such as a furnace wall, if the distance between the object and the radiation thermometer is close, the radiation thermometer may be damaged by the heat of the object. . Further, when the temperature of the radiation thermometer itself increases, the heat of the radiation thermometer itself becomes noise, and there is a possibility that the temperature of the object to be measured cannot be accurately measured.
特許文献1では、計測対象物からの熱の影響について考慮されていない。したがって、特許文献1の放射温度計を、火炉壁の温度を計測する温度計として用いた場合、上記のような点から放射温度計が損傷する可能性や、計測対象物の温度を正確に計測できない可能性がある。
なお、このような問題は、火炉壁の温度を計測する場合以外においても、高温の計測対象物の温度を計測する場合には起こり得る。
Note that such a problem may occur not only when measuring the temperature of the furnace wall but also when measuring the temperature of a high-temperature measurement object.
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、計測対象部位の熱に起因した損傷を抑制するとともに、計測対象部位の温度を正確に計測することができる温度計測装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a temperature measuring device that can suppress damage caused by heat to the measurement target area and accurately measure the temperature of the measurement target area.
上記課題を解決するために、本開示の温度計測装置は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る温度計測装置は、計測対象部位の温度を計測する温度計測装置であって、所定方向に延びて、一端に開口が形成されていて、該開口が前記計測対象部位と面するように配置される筒部と、前記筒部の内部であって、かつ、前記筒部の他端に設けられ、前記計測対象部位からの放射光を受光するセンサ部が受光した前記放射光の強度に基づいて、前記計測対象部位の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段と前記計測対象部位との間に設けられ、前記温度計測手段から見た視野を、主として前記計測対象部位を見るように、前記筒部の前記開口よりも限定する絞り部と、を備えている。
In order to solve the above problems, the temperature measuring device of the present disclosure employs the following means.
A temperature measuring device according to an aspect of the present disclosure is a temperature measuring device that measures the temperature of a measurement target site, and extends in a predetermined direction and has an opening formed at one end, and the opening is connected to the measurement target site. A cylinder part arranged so as to face each other, and the radiation received by a sensor part that is provided inside the cylinder part and at the other end of the cylinder part and receives the radiation light from the measurement target site. a temperature measuring means for measuring the temperature of the measurement target region based on the intensity of light; A constriction part is provided that limits the target area more than the opening of the cylindrical part.
上記構成では、計測対象部位からの放射光の強度に基づいて計測対象部位の温度を計測する温度計測手段によって、計測対象部位の温度を計測している。このように、計測対象部位に対して加工(例えば、穴あけ加工や溶接加工等)を施すことなく計測対象部位の温度を計測可能な温度計測手段を用いている。これにより、温度計測装置を設置する際に、計測対象部位に対して、溶接等の温度計測のための特別な加工を施す必要がない。したがって、温度計測装置の設置に要する期間を短くすることができるとともに、設置コストを低減することができる。 In the above configuration, the temperature of the measurement target part is measured by a temperature measurement means that measures the temperature of the measurement target part based on the intensity of the light emitted from the measurement target part. In this way, a temperature measurement means is used that can measure the temperature of the measurement target part without processing the measurement target part (for example, drilling or welding). This eliminates the need to perform special processing for temperature measurement, such as welding, on the measurement target part when installing the temperature measurement device. Therefore, the time required to install the temperature measurement device can be shortened and installation costs can be reduced.
また、上記構成では、絞り部によって温度計測手段から見た視野を限定している。すなわち、温度計測手段が受光する放射光の量を低減している。これにより、絞り部によって、温度計測手段の飽和を抑制することができる。温度計測手段が飽和するとそれ以上の温度は計測できないが、上記構成では、絞り部によって温度計測手段の飽和を抑制しているので、温度計測手段が計測可能な温度範囲の上限を拡大することができる。したがって、例えば、計測対象部位が高温である場合であっても、温度範囲の上限が低い安価な温度計測手段によって、計測対象部位の温度を計測することができる。したがって、設置コストを低減することができる。 In addition, in the above configuration, the throttling portion limits the field of view as seen from the temperature measuring means. In other words, the amount of radiant light received by the temperature measuring means is reduced. This makes it possible to suppress saturation of the temperature measuring means by the throttling portion. When the temperature measuring means is saturated, it is no longer possible to measure temperatures above that level. However, in the above configuration, the throttling portion suppresses saturation of the temperature measuring means, so that the upper limit of the temperature range that the temperature measuring means can be expanded. Therefore, for example, even if the measurement target portion is hot, the temperature of the measurement target portion can be measured by an inexpensive temperature measuring means with a low upper limit of the temperature range. This makes it possible to reduce installation costs.
また、温度計測手段が、所定方向に延びる筒部を介して計測対象部位の温度を計測している。これにより、温度計測手段と計測対象部位との間に、筒部の長手方向の長さ分の距離を設けることができる。温度計測手段と計測対象部位との間に距離を設けることで、計測対象部位の熱を温度計測手段に伝達し難くすることができる。これにより、計測対象部位の熱に起因した温度計測手段の損傷を抑制することができる。また、一般に、受光した放射光の強度に基づいて計測対象部位の温度を計測する温度計測手段では、温度計測手段自体の温度が上昇すると、温度計測手段自体の熱がノイズとなり、計測対象部位の温度を正確に計測できない可能性がある。上記構成では、計測対象部位の熱の影響を抑制することができるので、計測対象部位の温度を正確に計測することができる。 Further, the temperature measuring means measures the temperature of the measurement target site via a cylindrical portion extending in a predetermined direction. Thereby, a distance corresponding to the length in the longitudinal direction of the cylindrical portion can be provided between the temperature measuring means and the measurement target site. By providing a distance between the temperature measurement means and the measurement target region, it is possible to make it difficult for the heat of the measurement target region to be transmitted to the temperature measurement means. Thereby, it is possible to suppress damage to the temperature measuring means due to heat of the measurement target site. In addition, in general, in a temperature measuring means that measures the temperature of the measurement target part based on the intensity of the received radiation light, when the temperature of the temperature measurement means itself rises, the heat of the temperature measurement means itself becomes noise, and the temperature of the measurement target part increases. Temperature may not be measured accurately. With the above configuration, the influence of heat on the measurement target region can be suppressed, so that the temperature of the measurement target region can be accurately measured.
温度計測手段と計測対象部位との間に距離を設けると、温度計測手段の視野角が広がることで、所望の計測対象部位以外にも、温度計測手段の視野が拡大してしまい、所望の計測対象部位の温度を正確に計測することができない可能性がある。上記構成では、絞り部を設けることによって、主として計測対象部位を見るように視野を限定しているので、所望の計測対象部位以外にも視野が拡大することを防止できる。したがって、温度計測手段と計測対象部位との間に距離を設けた構成であっても、視野の拡大を防止し、視野の拡大に起因した計測制度の低減を抑制することができる。 If a distance is provided between the temperature measurement means and the measurement target area, the viewing angle of the temperature measurement means will be widened, and the field of view of the temperature measurement means will be expanded to include areas other than the desired measurement target area, making it difficult to perform the desired measurement. There is a possibility that the temperature of the target area cannot be measured accurately. In the above configuration, by providing the aperture section, the field of view is limited to mainly view the measurement target region, so that it is possible to prevent the field of view from expanding to areas other than the desired measurement target region. Therefore, even with a configuration in which a distance is provided between the temperature measuring means and the measurement target site, it is possible to prevent the field of view from expanding and to suppress a reduction in measurement accuracy caused by the field of view expansion.
また、上記構成では、筒部の内部に温度計測手段が設けられている。筒部の内部には、粉塵等が流入し難いので、温度計測手段を粉塵等から守ることができる。また、温度計測手段と計測対象部位との間に粉塵等が介入し難いので、温度計測時における粉塵等の影響を抑制し、正確に計測対象部位の温度を計測することができる。 In addition, in the above configuration, a temperature measuring means is provided inside the tube. Since dust and the like is unlikely to flow into the inside of the tube, the temperature measuring means can be protected from dust and the like. Furthermore, since dust and the like is unlikely to get between the temperature measuring means and the part to be measured, the influence of dust and the like during temperature measurement can be suppressed, and the temperature of the part to be measured can be accurately measured.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記筒部の一端部の外周面から放射状に延び、前記外周面に溶接固定される板部を備え、前記板部の一端は、前記筒部の一端よりも一端側に位置してもよい。 Further, the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure includes a plate portion that extends radially from an outer circumferential surface of one end of the cylindrical portion and is welded and fixed to the outer circumferential surface, and one end of the plate portion It may be located closer to one end than one end of the section.
上記構成では、板部の一端は、筒部の一端よりも一端側に位置している。これにより、板部の一端を計測対象部位側の部材に固定することで、温度計測装置を計測対象部位側の部材に固定することができる。また、筒部に板部を固定するだけなので、簡易な構成により、温度計測装置を計測対象部位側の部材に固定することができる。 In the above configuration, one end of the plate portion is located closer to one end than one end of the tube portion. This allows the temperature measuring device to be fixed to the member on the measurement target portion by fixing one end of the plate portion to the member on the measurement target portion. In addition, since it is only necessary to fix the plate portion to the tube portion, the temperature measuring device can be fixed to the member on the measurement target portion with a simple configuration.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記計測対象部位を被覆する保温材を前記計測対象部位側の部材に支持するピンに対して、前記筒部を固定する固定手段を備えていてもよい。 Further, the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure includes a fixing means for fixing the cylindrical portion to a pin that supports a heat insulating material covering the measurement target region on a member on the measurement target region side. It's okay.
上記構成では、固定手段によって、保温材を支持するピンに筒部を固定している。これにより、保温材を支持するピンを利用して、温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置することができる。したがって、温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置するための煩雑な構造を適用することなく、比較的簡易な構造で温度計測装置を計測対象部位側の部材に支持させることができる。 In the above configuration, the fixing means fixes the tubular portion to the pin that supports the heat-retaining material. This allows the temperature measuring device to be installed on the member on the measurement target part side by using the pin that supports the heat-retaining material. Therefore, it is possible to support the temperature measuring device on the member on the measurement target part side with a relatively simple structure, without applying a complicated structure for installing the temperature measuring device on the member on the measurement target part side.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記筒部の外周面には、該外周面から突出し、かつ、前記所定方向に沿って螺旋状に延びる螺旋部が設けられていてもよい。 In addition, the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure may be provided with a spiral portion on the outer peripheral surface of the cylindrical portion, the spiral portion protruding from the outer peripheral surface and extending in a spiral shape along the predetermined direction.
上記構成では、筒部の外周面に、螺旋状に延びる螺旋部が設けられている。これにより、例えば、計測対象部位が保温材等の比較的柔らかい部材により被覆されている場合には、保温材に対して中心軸を中心として筒部を回転させながら押圧することで、保温材に筒部がねじり込まれ、螺旋部と保温材とを係合させることができる。螺旋部と保温材とを係合させることで、温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置することができる。したがって、保温材を除去する作業や溶接作業等の煩雑な作業を行うことなく、簡易に温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置し、計測対象部位の温度を計測することができる。 In the above configuration, a helical portion extending in a helical shape is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. As a result, for example, when the measurement target portion is covered with a relatively soft member such as a heat-insulating material, the cylindrical portion can be twisted into the heat-insulating material by pressing the cylindrical portion against the heat-insulating material while rotating it about the central axis, and the helical portion can be engaged with the heat-insulating material. By engaging the helical portion with the heat-insulating material, the temperature measuring device can be installed on the member on the measurement target portion side. Therefore, the temperature measuring device can be easily installed on the member on the measurement target portion side and the temperature of the measurement target portion can be measured without the need for complicated work such as removing the heat-insulating material or welding work.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記筒部の一端部に設けられた磁石と、前記筒部に対して接続されており、前記計測対象部位を被覆する保温材に前記筒部を支持させる補助部と、を備えていてもよい。 Further, in the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure, a magnet provided at one end of the cylindrical portion, and a magnet connected to the cylindrical portion, and a heat insulating material covering the measurement target region are attached to the cylindrical portion. and an auxiliary part for supporting the part.
上記構成では、筒部の一端部に磁石が設けられている。これにより、例えば、計測対象部位側の部材が磁石により吸着可能な材質である場合には、磁石によって温度計測装置を計測対象部位側の部材に支持させることができる。したがって、溶接等の煩雑な作業を行うことなく、簡易に温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置することができる。
また、一端部に設けられた磁石によって筒部が計測対象部位側の部材に支持されるので、筒部がいわゆる片持ち梁状に支持されることとなる。筒部が片持ち梁状に支持されると、筒部に対して、磁石と計測対象部位側の部材との接触点を中心とした下方に向かう回転モーメントが生じるので、磁石の吸着が解除され易い。上記構成では、補助部によって、筒部が保温材に支持される。これにより、磁石のみでなく、保温材によっても筒部を支持することができる。したがって、磁石を利用した構成において、温度計測装置を計測対象部位側の部材に対して、強固に支持させることができる。また、磁石の補助に、計測対象部位を被覆する保温材を利用しているので、磁石の補助のための煩雑な構造を適用することなく、比較的簡易な構造で、磁石を補助し、温度計測装置を計測対象部位側の部材に対して強固に支持させることができる。
In the above configuration, a magnet is provided at one end of the cylindrical portion. Thereby, for example, when the member on the side of the measurement target site is made of a material that can be attracted by a magnet, the temperature measuring device can be supported by the member on the side of the measurement target site by the magnet. Therefore, the temperature measuring device can be easily installed on the member on the measurement target site side without performing complicated work such as welding.
Moreover, since the cylinder part is supported by the member on the measurement target site side by the magnet provided at one end, the cylinder part is supported in a so-called cantilever shape. When the cylindrical part is supported in a cantilevered manner, a downward rotational moment is generated in the cylindrical part around the point of contact between the magnet and the member on the measurement target side, so that the attraction of the magnet is released. easy. In the above configuration, the cylindrical portion is supported by the heat insulating material by the auxiliary portion. Thereby, the cylindrical portion can be supported not only by the magnet but also by the heat insulating material. Therefore, in a configuration using a magnet, the temperature measuring device can be firmly supported by the member on the measurement target site side. In addition, since the heat insulating material that covers the area to be measured is used to assist the magnet, there is no need to apply a complicated structure to assist the magnet, and a relatively simple structure is used to assist the magnet and increase the temperature. The measuring device can be firmly supported by the member on the measurement target site side.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記磁石と、前記計測対象部位側の部材とを接着する接着剤を備え、前記接着剤は、所定の温度以上で接着力が生じてもよい。 Further, the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure includes an adhesive that adheres the magnet and the member on the side of the measurement target site, and the adhesive good.
一般に、接着対象物の温度が高温となると、磁石による接着力が低下する。上記構成では、所定の温度以上で接着力が生じる接着剤で磁石と計測対象部位側の部材とを接着している。これにより、計測対象部位側の部材の温度が上昇し、磁石による接着力が低下した場合であっても、接着剤による接着力により磁石と計測対象部位側の部材とを接着することができる。すなわち、計測対象部位側の部材の温度が、常温等の比較的低温の際には、磁石により磁石と計測対象部位側の部材とを接着し、計測対象部位側の部材の温度が所定の温度よりも高くなった際には、接着剤により磁石と計測対象部位側の部材とを接着する。したがった、磁石を利用した構成において、計測対象部位側の部材の温度が高温となる場合であっても、温度計測装置を計測対象部位側の部材に設置することができる。 Generally, when the temperature of the object to be bonded becomes high, the adhesive force caused by the magnet decreases. In the above configuration, the magnet and the member on the measurement target site side are bonded using an adhesive that exhibits adhesive force at a temperature higher than a predetermined temperature. As a result, even if the temperature of the member on the measurement target site side increases and the adhesive force of the magnet decreases, the magnet and the measurement target site side member can be bonded together by the adhesive force of the adhesive. In other words, when the temperature of the member on the side of the measurement target area is relatively low, such as room temperature, the magnet and the member on the side of the measurement target area are bonded by the magnet, and the temperature of the member on the side of the measurement target area reaches a predetermined temperature. When the height is higher than that, the magnet and the member on the measurement target site side are bonded with adhesive. Therefore, in the configuration using a magnet, even if the temperature of the member on the measurement target site side becomes high, the temperature measuring device can be installed on the member on the measurement target site side.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置は、前記補助部は、前記計測対象部位側の部材と接触していて、前記筒部及び前記補助部には、前記磁石を含んだ磁気回路が形成されていてもよい。 Further, in the temperature measuring device according to one aspect of the present disclosure, the auxiliary part is in contact with a member on the measurement target site side, and the cylindrical part and the auxiliary part include a magnetic circuit including the magnet. may be formed.
上記構成では、補助部が計測対象部位側の部材と接触し、筒部及び補助部に磁気回路が形成されている。これにより、磁石、筒部、補助部及び計測対象部位側の部材によって、磁気回路が形成される。磁気回路が形成されることで、接着面を通過する磁束密度が増加するので磁石の吸着力を向上させることができる。したがって、温度計測装置を計測対象部位側の部材に対して、より強固に支持させることができる。 In the above configuration, the auxiliary part contacts the member on the measurement target site side, and a magnetic circuit is formed in the cylindrical part and the auxiliary part. Thereby, a magnetic circuit is formed by the magnet, the cylindrical part, the auxiliary part, and the member on the measurement target site side. By forming a magnetic circuit, the magnetic flux density passing through the adhesive surface increases, so that the attraction force of the magnet can be improved. Therefore, the temperature measuring device can be supported more firmly with respect to the member on the measurement target site side.
また、本開示の一実施形態に係る温度計測装置は、固定対象部材に対して前記筒部を固定する固定部を備え、前記固定部は、前記固定対象部材に形成された凹部と係合する係合部83を有してもよい。
Further, the temperature measuring device according to an embodiment of the present disclosure includes a fixing part that fixes the cylindrical part to the member to be fixed, and the fixing part engages with a recess formed in the member to be fixed. It may also include an engaging
上記構成では、固定対象部材に対して筒部を固定する固定部が、固定対象部材に形成された凹部と係合する係合部を有している。これにより、係合部と凹部とを係合させることで、筒部を固定対象部材に対して固定することができる。したがって、溶接等で固定する場合よりも、簡易に固定対象部材に筒部を固定することができる。
特に、固定対象部材によっては、溶接を行った後に損傷等がないかを調べる検査を行う必要があるが、上記構成では、係合部と凹部とを係合させることで筒部を固定しているので、固定後に検査等の必要がない。したがって、固定作業を簡易かつ短期とすることができる。
In the above configuration, the fixing part that fixes the cylindrical part to the member to be fixed has an engaging part that engages with a recess formed in the member to be fixed. Thereby, by engaging the engaging portion and the recessed portion, the cylindrical portion can be fixed to the member to be fixed. Therefore, the cylindrical portion can be fixed to the member to be fixed more easily than when fixing by welding or the like.
In particular, depending on the part to be fixed, it may be necessary to perform an inspection to check for damage after welding, but in the above configuration, the cylindrical part is fixed by engaging the engaging part and the recessed part. Therefore, there is no need for inspection after fixation. Therefore, fixed work can be made simple and short-term.
また、本開示の一実施形態に係る温度計測装置は、前記固定対象部材は、前記計測対象部位を有する部材である計測対象部材であり、前記固定部は、前記凹部の内面と接触し、接触する部材の温度を計測する第2温度計測手段を有してもよい。 In addition, in a temperature measuring device according to an embodiment of the present disclosure, the fixed target member is a measurement target member that is a member having the measurement target portion, and the fixed portion may have a second temperature measuring means that contacts the inner surface of the recess and measures the temperature of the contacting member.
上記構成では、固定部が、凹部の内面と接触し、接触する部材の温度を計測する第2温度計測手段を有している。これにより、第2温度計測手段によって、固定対象部材に形成された凹部の内面の温度を計測することができる。固定対象部材と、計測対象部位を有する部材とは一体的に設けられているため、固定対象部材の温度を計測することで、計測対象部位の温度を計測することができる。このように、第1温度計測手段及び第2温度計測手段の両方によって、計測対象部材の温度を計測することができるので、温度の計測の信頼性を向上させることができる。
また、第2温度計測手段は、凹部の内面と接触し、温度を計測している。すなわち、固定対象部材の内部の温度を計測している。これにより、固定対象部材の表面の温度を計測する場合と比較して、固体対象部材の外側からの影響を受け難くすることができる。したがって、固定対象部材の表面の温度を計測する場合と比較して、より正確に温度を計測することができる。
In the above configuration, the fixing part has a second temperature measuring means that comes into contact with the inner surface of the recess and measures the temperature of the contacting member. This makes it possible to measure the temperature of the inner surface of the recess formed in the fixing target member by the second temperature measuring means. Since the fixing target member and the member having the measurement target portion are integrally provided, the temperature of the measurement target portion can be measured by measuring the temperature of the fixing target member. In this way, the temperature of the measurement target member can be measured by both the first temperature measuring means and the second temperature measuring means, thereby improving the reliability of the temperature measurement.
The second temperature measuring means is in contact with the inner surface of the recess and measures the temperature. That is, it measures the temperature inside the fixed target member. This makes it less susceptible to influences from the outside of the fixed target member compared to when the temperature of the surface of the fixed target member is measured. Therefore, it is possible to measure the temperature more accurately compared to when the temperature of the surface of the fixed target member is measured.
本開示の一実施形態に係る温度計測装置は、計測対象部材の温度を計測する温度計測装置であって、接触する部材の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段を支持し、前記計測対象部材に形成された凹部と係合する係合部と、を備え前記温度計測手段は、前記凹部の内面と接触する。 A temperature measuring device according to one embodiment of the present disclosure is a temperature measuring device that measures the temperature of a measurement target member, and includes a temperature measuring means that measures the temperature of a contacting member, and an engagement portion that supports the temperature measuring means and engages with a recess formed in the measurement target member, and the temperature measuring means comes into contact with the inner surface of the recess.
上記構成では、温度計測手段を支持する係合部が、計測対象部材に形成された凹部と係合する。これにより、係合部と凹部とを係合させることで、温度計測手段を計測対象部材に対して固定することができる。したがって、溶接等で固定する場合よりも、簡易に計測対象部材に温度計測手段を固定することができる。
特に、ボイラの炉壁等の高圧が作用する部材が計測対象部材である場合には、溶接を行った後に損傷等がないかを調べる検査を行う必要であるが、上記構成では、係合部と凹部とを係合させることで温度計測手段を固定しているので、固定後に検査等の必要がない。したがって、固定作業を簡易かつ短期とすることができる。
また、温度計測手段は、凹部の内面と接触し、温度を計測している。すなわち、計測対象部材の内部の温度を計測している。これにより、計測対象部材の表面の温度を計測する場合と比較して、計測対象部材の外側からの影響を受け難くすることができる。したがって、計測対象部材の表面の温度を計測する場合と比較して、より正確に温度を計測することができる。
In the above configuration, the engagement portion supporting the temperature measuring means engages with a recess formed in the measurement target member. This allows the temperature measuring means to be fixed to the measurement target member by engaging the engagement portion with the recess. This makes it easier to fix the temperature measuring means to the measurement target member than by welding or the like.
In particular, when the measurement target member is a member that is subjected to high pressure, such as a boiler furnace wall, it is necessary to inspect the member for damage after welding, but in the above configuration, the temperature measuring means is fixed by engaging the engaging portion with the recess, so there is no need for inspection after fixing. Therefore, the fixing work can be simplified and completed in a short time.
Moreover, the temperature measuring means is in contact with the inner surface of the recess and measures the temperature. That is, the temperature inside the measurement target member is measured. This makes it possible to reduce the influence from the outside of the measurement target member compared to when the temperature of the surface of the measurement target member is measured. Therefore, it is possible to measure the temperature more accurately compared to when the temperature of the surface of the measurement target member is measured.
また、本開示の一実施形態に係る温度計測装置は、前記係合部は、前記凹部の内周面と螺合するネジ部と、前記計測対象部材と当接する当接部を有してもよい。 Further, in the temperature measuring device according to an embodiment of the present disclosure, the engaging portion may include a threaded portion that screws into the inner circumferential surface of the recess and a contact portion that comes into contact with the measurement target member. good.
上記構成では、係合部が、固定対象部材と当接する当接部を有している。これにより、係合部に対して、凹部の中心軸線と交差する方向への荷重が作用した場合であっても、当接部が計測対象部材と当接しているので、当接部によって係合部を支えることができる。したがって、係合部が凹部の中心軸線に対して傾斜し難くすることができる。よって、係合部と凹部との係合を解除され難くすることができる。 In the above configuration, the engagement portion has an abutment portion that abuts against the member to be fixed. As a result, even if a load acts on the engagement portion in a direction intersecting the central axis of the recess, the abutment portion abuts against the member to be measured, so the engagement portion can be supported by the abutment portion. This makes it difficult for the engagement portion to tilt with respect to the central axis of the recess. This makes it difficult for the engagement portion to be disengaged from the recess.
また、本開示の一実施形態に係る温度計測装置は、前記係合部は、前記温度計測手段を前記凹部84方向へ付勢する付勢部を有してもよい。
Further, in the temperature measuring device according to an embodiment of the present disclosure, the engaging portion may include a biasing portion that biases the temperature measuring means toward the recessed
上記構成では、係合部は、温度計測手段を凹部方向へ付勢する付勢部を有している。これにより、付勢部が温度計測手段を凹部方向へ付勢するので、例えば、係合部が熱伸びした場合であっても、温度計測手段を凹部の内面と接触させることができ、温度を計測することができる。 In the above configuration, the engaging portion includes a biasing portion that biases the temperature measuring means toward the recess. As a result, the biasing portion biases the temperature measuring means toward the recess, so that even if the engaging portion is thermally expanded, the temperature measuring means can be brought into contact with the inner surface of the recess, and the temperature can be maintained. It can be measured.
本開示の一態様に係る温度計測装置の設置方法は、保温材によって被覆されている計測対象部位の温度を検知するセンサ部と、前記センサ部に接続された本体部と、所定方向に延びて長手方向の両端部に開口を有する筒部とを有し、前記計測対象部位の温度を計測する温度計測装置の設置方法であって、前記計測対象部位を被覆する前記保温材を除去する保温材除去工程と、前記保温材を除去した空間に、前記筒部を、一端に形成された開口が前記計測対象部位と面するように設ける筒部設置工程と、前記筒部の内部の空間を利用して前記計測対象部位の温度を検知するように、前記センサ部を前記筒部に対して設けるセンサ設置工程と、前記筒部の他端であって、前記保温材の外表面よりも外側に前記本体部を設ける本体部設置工程と、を備えている。 A method for installing a temperature measuring device according to an aspect of the present disclosure includes a sensor section that detects the temperature of a measurement target site covered with a heat insulating material, a main body section connected to the sensor section, and a main body section that extends in a predetermined direction. A method for installing a temperature measuring device that has a cylindrical portion having openings at both ends in the longitudinal direction and measures the temperature of the measurement target site, the heat insulating material removing the heat insulating material covering the measurement target site. a removing step, a step of installing the cylindrical portion in the space from which the heat insulating material has been removed so that an opening formed at one end faces the measurement target region, and utilizing the space inside the cylindrical portion. a sensor installation step of providing the sensor section on the cylindrical section so as to detect the temperature of the measurement target region; and a main body part installation step of providing the main body part.
上記構成では、保温材の外表面よりも外側に本体部を設けている。これにより、保温材を介することなく、本体部にアクセスすることができる。これにより、例えば、本体部が故障した等した際に、保温材に対して除去等の作業を行うことなく、簡易に本体部の修理を行うことができる。また、本体部をメンテナンスする際に容易にアクセスすることができるので、本体部のメンテナンス性を向上させることができる。 In the above configuration, the main body portion is provided outside the outer surface of the heat insulating material. This allows access to the main body without using the heat insulating material. As a result, when the main body breaks down, for example, the main body can be easily repaired without having to perform any work such as removing the heat insulating material. Furthermore, since the main body can be easily accessed when maintaining the main body, the maintainability of the main body can be improved.
また、本開示の一態様に係る温度計測装置の設置方法は、前記計測対象部位を含んだ温度計測対象のうち異なる複数の部位の温度を計測し、計測した前記温度計測対象の温度に基づいて、前記計測対象部位を判定した後に、前記計測対象部位の温度を監視する前記温度計測装置を設置してもよい。 Further, the method for installing a temperature measurement device according to one aspect of the present disclosure includes measuring the temperature of a plurality of different parts of the temperature measurement target including the measurement target part, and based on the measured temperature of the temperature measurement target. , the temperature measurement device may be installed to monitor the temperature of the measurement target site after determining the measurement target site.
上記構成では、温度計測対象の異なる複数の部位の温度に基づいて計測対象部位を判定し、判定した計測対象部位の温度を監視する温度計測装置を設置している。これにより、温度を監視する温度計測対象部位を、温度計測対象の温度に基づいて判定することができる。したがって、例えば、温度に基づいて、過熱損傷の可能性のある部位を温度計測対象部位と判断した場合には、当該温度計測対象部位を温度計測装置で監視することで、早期に過熱損傷を検知することができるので、温度計測対象の過熱損傷を防止することができる。 In the above configuration, a temperature measuring device is installed that determines the measurement target part based on the temperatures of multiple different parts of the temperature measurement target and monitors the temperature of the determined measurement target part. This makes it possible to determine the temperature measurement target part whose temperature is to be monitored based on the temperature of the temperature measurement target. Therefore, for example, if a part that may be damaged by overheating is determined to be the temperature measurement target part based on temperature, overheating damage can be detected early by monitoring the temperature measurement target part with the temperature measuring device, and overheating damage to the temperature measurement target can be prevented.
本開示によれば、計測対象部位の熱に起因した損傷を抑制するとともに、計測対象部位の温度を正確に計測することができる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress damage caused to the measurement target site due to heat, and to accurately measure the temperature of the measurement target site.
以下に、本開示に係る温度計測装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。 An embodiment of a temperature measuring device according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
以下、本開示の幾つかの実施形態における温度計測装置に係る第1実施形態について、図1から図11を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る温度計測装置1は、ボイラ2の火炉壁3に設置され、火炉壁3のうちの温度を計測したい部位(以下、「計測対象部位」という。)の温度を計測している。火炉壁3は、内部に水が流通するチューブ状の複数の伝熱管4と、隣接する伝熱管4を接続するフィン部5とを有し、ボイラ2に設けられた火炉6を取り囲んでいる。火炉壁3は、炉外側の面の略全域が保温材7によって被覆されている。保温材7の外面はケーシング8によって被覆されている。また、温度計測装置1は、制御装置9と情報の送受信を行っている。ケーシング8は、凹部と凸部とが連続する断面波型形状に形成されている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a temperature measuring device according to some embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 11 .
As shown in Fig. 1, the
温度計測装置1は、図2に示すように、一端面が火炉壁3と対向するように配置される筒部11と、筒部11と火炉壁3とを接続する固定部12と、筒部11の他端面に固定される温度計測部(第1温度計測手段)13と、筒部11の内部であって温度計測部13と火炉壁3との間に設けられるアパーチャ(絞り部)14と、筒部11に対して固定されて保温材7の外面に沿って延在する上板部と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
筒部11は、両端に開口が形成される円筒状の部材である。筒部11は、中心軸が火炉壁3に対して略垂直となるように配置される。また、筒部11は、一端に形成された開口が火炉壁3の計測対象部位(本実施形態では、フィン部5)と対向するように配置されるとともに、一端が火炉壁3から僅かに離間するように配置される。また、筒部11は、保温材7を貫通している。すなわち、筒部11の他端部は、保温材7の外表面よりも炉外側に位置している。本実施形態では、筒部11の長手方向の長さは200mmに設定され、筒部11の内径は15mmに設定されている。
The
固定部12は、図1及び図2に示されているように、一端が火炉壁3に溶接固定される断面略L状の4つのL字部17と、略中心を貫通する筒部11に対して固定される矩形板状の下板部18と、各L字部17と下板部18とを接続する略円柱形状の4つの断熱スペーサ19とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed
4つのL字部17は、下板部18の角部に対応する位置に配置される。各L字部17は、一端が火炉壁3のフィン部5に溶接固定されてフィン部5に対して略垂直方向に延びる第1L字部17aと、第1L字部17aの他端から火炉壁3と平行に延びる第2L字部17bとを有する。各第1L字部17aは、筒部11が対向するフィン部5から伝熱管4を1本挟んだフィン部5に固定される。各第2L字部17bは、第1L字部17aの他端から筒部11方向に延在する。
The four L-shaped
下板部18は、略中央に円形の開口18aが形成されている。開口18aの直径は、筒部11の外径よりも大きく形成され、開口18aには筒部11が挿通している。下板部18は、第1継手20を介して、開口18aを挿通する筒部11の一端部の外周面に固定されている。
The
各断熱スペーサ19は、第2L字部17bの火炉壁3側の面の反対側の面に固定されるとともに、下板部18の火炉壁3側の面に固定される。すなわち、各断熱スペーサ19は、第2L字部17bと下板部18との間に挟まれるように設けられている。断熱スペーサ19は、断熱性能を有する部材によって形成され、火炉壁3によって加熱されたL字部17の熱を、下板部18側に伝わらないように断熱している。
Each insulating
第2L字部17bと断熱スペーサ19と下板部18とは、3つの部材を貫通するボルト21によって固定されている。ボルト21は、下板部18側から挿通されており、第2L字部17bの火炉壁3側の面と接触するナット22と締結される。なお、第2L字部17bに形成されたボルト孔23は、第2L字部17bの延在方向に延びる長円形状に形成される(図3参照)。
The second L-shaped
温度計測部13は、計測対象部位の放射光を受光するセンサ部25と、センサ部25に接続された本体部26とを有し、センサ部25が受光した放射光の強度に基づいて、計測対象部位の温度を計測する。
The
本体部26は、外殻を為し、筒部11の他端面に固定される筐体27を有する。筐体27の内部には、センサ部25を支持するソケット28と、ソケット28が接続される基板29と、センサ部25からの情報を制御装置9に無線で送信する無線送信機30と、センサ部25や無線送信機30等に電気を供給する電池31が設けられている。本体部26は、保温材7の外表面よりも外側(すなわち、火炉壁3とは反対側)に設けられている。
The
筐体27は、略直方体形状に形成され、火炉壁3側の面が筒部11の他端面と面接触している。筒部11の他端面と接触する面の略中央には、円形の開口27aが形成されている。
The
ソケット28は、基板29の火炉壁3側の面であって、筐体27に形成された開口27aに対応する位置に固定されている。ソケット28は、センサ部25が開口27aを挿通して、筐体27の火炉壁3側の面よりも火炉壁3側に突出するように、センサ部25を支持する。
The
基板29は、第1ケーブル32を介して電池31と接続されている。基板29の火炉壁3側とは反対側の面には、電池31が固定されている。電池31からは、第1ケーブル32の他に、無線送信機30に接続される第2ケーブル33が延出している。無線送信機30は、筐体27内の火炉壁3側とは反対側に配置されていて、センサ部25が取得したデータを筐体27の外部に配置された制御装置9に無線で送信している。制御装置9では、受信したデータに基づいて計測対象部位の温度を算出する。なお、温度計測部13と制御装置9とは、ケーブルを介してデータの送受信をしてもよい。また、センサ部25からのデータに基づいて計測対象部位の温度を算出する制御装置9は、筐体27の内部に配置されてもよい。ただし、無線でデータを送受信する構造の場合には、配線の引き回しがないため、構造を簡素にすることができ、設置コストを低減することができる。
The
センサ部25は、本体部26のソケット28に支持されている。また、センサ部25は、計測対象部位の温度を検知するセンサ本体(図示省略)を内部に備えている。センサ部25の火炉壁3側の半分は、筒部11の内部に位置するとともに、もう半分は、本体部26の筐体27内に位置している。
The
アパーチャ14は、センサ部25の内部であって、センサ本体と火炉壁3との間に配置される。また、アパーチャ14は、センサ部25の内周面の周方向の略全域から半径方向内側に突出する円環状の板材であって、センサ本体から見た視野を、主として計測対象部位を見るように、筒部11の一端に形成された開口よりも限定している。円環状のアパーチャ14の開口径の設定方法については後述する。
なお、アパーチャ14は、センサ部25内の空間の軸方向の一部を狭くする部材であればよく、いわゆるカメラの絞り部のような構造であってもよく、また、オリフィスのような構造であってもよい。
The
The
上板部15は、略中央に円形の開口15aが形成されている。開口15aの直径は、筒部11の外径よりも大きく形成され、開口15aには筒部11が挿通している。下板部18は、第2継手を介して、開口15aを挿通する筒部11の他端部の外周面に固定されている。また、上板部15は、火炉壁3側の面の略全域が、保温材7の外表面と面接触している。また、上板部15は、ケーシング8と離間するように配置されており、ケーシング8とは固定されていない。
このように、本実施形態では、ケーシング8と温度計測装置1とは固定されておらず、相対移動が可能となっている。
The
In this way, in this embodiment, the
制御装置9は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
The
次に、温度計測装置1の設置方法について、図3から図9を用いて説明する。なお、図3から図9は、各々、温度計測装置1を火炉壁3に対して垂直方向から見た状態を示している。
まず、温度計測装置1にて温度を計測したい計測対象部位近傍のケーシング8及び保温材7を除去し、計測対象部位を露出させる。
Next, a method for installing the
First, the
次に、図3に示すように、4つのL字部17の第1L字部17aを火炉壁3のフィン部5に溶接固定する。板状の第1L字部17aをフィン部5の延在方向に沿わせるように固定する。
次に、図4に示すように、4つのL字部17の第2L字部17bに対して断熱スペーサ19を設置し、断熱スペーサ19に対して下板部18を接触させる。このとき、L字部17、断熱スペーサ19及び下板部18に形成されたボルト孔を連通させるように、各部材を配置する。なお、このとき、下板部18に形成された開口18aが、計測対象部位と対応する位置にとなるように、L字部17に対して下板部18を固定する必要がある。本実施形態では、第2L字部17bに形成されたボルト孔23が長円形状をしているので、長円の延在方向に、下板部18に形成された開口18aの位置を調整することができる。断熱スペーサ19及び下板部18を所定の位置に配置した後に、ボルト孔を挿通するボルト21をナット22と締結することで、L字部に対して下板部18を固定する。
3, the first L-shaped
Next, as shown in FIG. 4, the insulating
次に、図5に示すように、下板部18に形成された開口に筒部11を挿通し、筒部11と下板部18とを第1継手20で固定する。このとき、下板部18に形成された開口18aが計測対象部位と対応する位置となっているので、筒部11は、一端に形成された開口が計測対象部位と面するように設けられる。
次に、図6に示すように、筒部11に上板部15に形成された開口15aを挿通させ、筒部11の他端部と上板部15とを第2継手34で固定する。
5, the
Next, as shown in FIG. 6 , the
次に、図7に示すように、最初に除去した保温材7を復旧させて、計測対象部位及び温度計測装置1の一部を保温材7によって覆う。
次に、図8に示すように、保温材7とともに除去したケーシング8を復旧させて、保温材7をケーシング8で被覆する。なお、復旧させるケーシング8には、矩形の開口8aを形成し、筒部11とケーシング8とが干渉しないようにする。
次に、図9に示すように、無線送信機30、電池31、基板29、ソケット28及びセンサ部25を所定の位置に配置した温度計測部13をセンサ部25が筒部11の内部に位置するように、筒部11に対して固定する。
このようにして、温度計測装置1が、火炉壁3に対して設置される。
Next, as shown in FIG. 7, the
8, the
Next, as shown in FIG. 9 , the
In this manner, the
次に、火炉壁3全体から、計測対象部位を判定する方法について図10を用いて説明する。
計測対象部位を判定する際には、計測対象部位判定装置36を用いる。図10に示すように、計測対象部位判定装置36は、火炉壁3の外面の温度を計測する光ファイバ温度計37と、光ファイバ温度計37の計測値に基づいて、火炉壁3のうち過熱損傷のリスクが高い部位を予測する予測部38と、を備える。光ファイバ温度計37は、火炉壁3のフィン部5に沿うように配置されている。
Next, a method for determining a measurement target region from the
When determining the measurement target region, the measurement target
計測対象部位を判定する際には、まず、光ファイバ温度計37によって、火炉壁3(計測対象部位を含んだ温度計測対象)のうち異なる複数の部位の温度を計測する。次に、計測したデータ(温度)を予測部38に送信する。予測部38では、受信したデータに基づいて、統計的処理を行い、過熱損傷のリスクが高い部位を予測する。そして、過熱損傷のリスクが高い部位を計測対象部位と判定する。計測対象部位を判定すると、当該計測対象部位の温度を計測するように、上述の方法で、火炉壁3に温度計測装置1を設置する。火炉壁3に設置された温度計測装置1によって、計測対象部位の温度が監視される。
When determining the measurement target part, first, the temperature of a plurality of different parts of the furnace wall 3 (temperature measurement target including the measurement target part) is measured using the
予測部38によって過熱損傷のリスクが高い部位を予測する方法は、光ファイバ温度計37によって計測された温度に基づく方法であれば、特に限定されない。例えば、光ファイバ温度計37によって、複数の部位で異なる時間に計測された温度計測値の差分を求め、当該差分が統計的処理によって設定された閾値よりも高い部位を過熱損傷のリスクが高い部位と予測してもよい。
The method for predicting a region with a high risk of overheating damage by the
次に、アパーチャ14の開口径を設定する方法について図11を用いて説明する。図11では、本実施形態におけるセンサ部25(長さ200mmであって、内径15mmの筒部11)に設けられたアパーチャ14の開口径を変化させながら、計測レンジ上限及びSN比を測定した結果を示したグラフである。図11では、計測レンジ上限の測定結果を破線で示し、SN比の測定結果を実線で示している。なお、計測レンジ上限とは、温度計測装置1で計測可能な温度の上限を意味する。SN比とは、温度計測装置1が温度を計測する際に入力する火炉壁3からの信号とセンサ部25、アパーチャ14、筒部11の熱及び赤外線の筒部11内面における反射によって生じるノイズの比率を意味し、大きいほどノイズの影響が小さく正確に温度を計測することが可能となる。
Next, a method for setting the opening diameter of the
図11から明らかなように、アパーチャ14の開口径を大きくするとSN比は大きくなる。すなわち、アパーチャ14の開口径が大きいほど、正確に温度を計測することができる。これは、アパーチャ14の開口径を大きくすることでノイズが減少するからである。一方、アパーチャ14の開口径を大きくすると計測レンジ上限は小さくなる。すなわち、計測可能な温度の上限は低くなる。これは、アパーチャ14の開口径を大きくすることで、センサ部25による受光量が増加し、センサ部25が飽和し易くなることによる。
As is clear from FIG. 11, the SN ratio increases as the opening diameter of the
このように、アパーチャ14の開口径を大きくすると、温度計測の正確性は向上する一方、計測可能な温度の上限は低くなる。図11では、どちらの数値においても、許容することができる許容下限値を一点鎖線で示している。また、どちらの数値においても、許容下限値よりも大きくなる領域を網掛けで示している。図11から、網掛け領域のアパーチャ14の開口径は、1.5mm前後となっていることがわかる。
このように、本実施形態では、計測レンジの上限及びSN比に基づいて、アパーチャ14の開口径を1.5mmに設定している。なお、開口径の数値は一例であって、本開示はこれに限定されない。筒部11の形状や、計測対象物の温度等を考慮して、計測レンジの上限及びSN比に基づいて設定されればよい。
In this way, increasing the opening diameter of the
Thus, in this embodiment, the opening diameter of the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、計測対象部位からの放射光の強度に基づいて計測対象部位の温度を計測する温度計測部13によって、計測対象部位の温度を計測している。このように、計測対象部位に対して加工(例えば、穴あけ加工や溶接加工等)を施すことなく計測対象部位の温度を計測可能な温度計測手段を用いている。これにより、温度計測装置1を設置する際に、計測対象部位に対して、溶接等の温度計測のための特別な加工を施す必要がない。したがって、温度計測装置1の設置に要する期間を短くすることができるとともに、設置コストを低減することができる。
According to this embodiment, the following advantageous effects are obtained.
In this embodiment, the temperature of the measurement target part is measured by the
また、本実施形態では、アパーチャ14によって温度計測部13から見た視野を限定している。すなわち、温度計測部13が受光する放射光の量を低減している。これにより、アパーチャ14によって、温度計測部13のセンサ部25の飽和を抑制することができる。温度計測手段が飽和するとそれ以上の温度は計測できないが、本実施形態では、アパーチャ14によって温度計測手段の飽和を抑制しているので、温度計測部13が計測可能な温度範囲の上限を拡大することができる。したがって、火炉壁3のような高温の計測対象部位であっても、温度範囲の上限が低い安価な温度計測手段によって、計測対象部位の温度を計測することができる。したがって、設置コストを低減することができる。
In addition, in this embodiment, the
また、温度計測部13が、所定方向に延びる筒部11を介して計測対象部位の温度を計測している。これにより、温度計測部13と計測対象部位との間に、筒部11の長手方向の長さ分の距離(本実施形態では200mm)を設けることができる。温度計測部13と計測対象部位との間に距離を設けることで、計測対象部位の熱を温度計測部13に伝達し難くすることができる。これにより、計測対象部位の熱に起因した温度計測部13の損傷を抑制することができる。特に、基板29等は高温に対して脆弱であるため、基板29等を有する本体部26の損傷を抑制することができる。
また、一般に、受光した放射光の強度に基づいて計測対象部位の温度を計測する温度計測部13では、温度計測部13自体の温度が上昇すると、温度計測部13自体の熱がノイズとなり、計測対象部位の温度を正確に計測できない可能性がある。上記構成では、計測対象部位の熱の影響を抑制することができるので、計測対象部位の温度を正確に計測することができる。
Furthermore, the
Generally, in the
温度計測部13と計測対象部位との間に距離を設けると、温度計測部13の視野角が広がることで、所望の計測対象部位以外にも、温度計測手段の視野が拡大してしまい、所望の計測対象部位の温度を正確に計測することができない可能性がある。特に、筒部11の内周面まで、視野角が広がってしまい、正確に計測対象部位の温度を計測できない可能性がある。本実施形態では、アパーチャ14を設けることによって、主として計測対象部位を見るように視野を限定しているので、所望の計測対象部位以外にも視野が拡大することを防止できる。したがって、温度計測部13と計測対象部位との間に距離を設けた構成であっても、視野の拡大を防止し、視野の拡大に起因した計測制度の低減を抑制することができる。
If a distance is provided between the
また、本実施形態では、筒部11の内部に温度計測部13が設けられている。筒部11の内部には、粉塵等が流入し難いので、温度計測部13を粉塵等から守ることができる。また、温度計測部13と計測対象部位との間に粉塵等が介入し難いので、温度計測時における粉塵等の影響を抑制し、正確に計測対象部位の温度を計測することができる。
In addition, in this embodiment, a
また、本実施形態では、温度計測装置1とケーシング8とが固定されておらず、相対移動可能となっている。これにより、火炉壁3の熱の影響による温度計測装置1の熱伸びを許容することができる。したがって、温度計測装置1の熱伸びによる温度計測装置1の損傷等を防止することができる。
Moreover, in this embodiment, the
本実施形態では、保温材7の外表面よりも外側に温度計測部13の本体部26を設けている。これにより、保温材7を介することなく、本体部26にアクセスすることができる。これにより、例えば、本体部26に設けられた各種装置が故障した等した際に、保温材7に対して除去等の作業を行うことなく、簡易に本体部26に設けられた各種装置の修理を行うことができる。また、本体部26に設けられた各種装置をメンテナンスする際に容易にアクセスすることができるので、本体部26に設けられた各種装置のメンテナンス性を向上させることができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、火炉壁3の異なる複数の部位の温度に基づいて計測対象部位を判定し、判定した計測対象部位の温度を監視するように、温度計測装置1を設置している。これにより、温度を監視する温度計測対象部位を、火炉壁3の温度に基づいて判定することができる。このように、火炉壁3の温度に基づいて、過熱損傷の可能性のある部位を温度計測対象部位と判断しているので、当該温度計測対象部位を温度計測装置1で監視することで、早期に過熱損傷を検知することができる。したがって、火炉壁3の過熱損傷を防止することができる。
In this embodiment, the
[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態について図12を用いて説明する。
本実施形態では、筒部11を火炉壁3に固定する固定部の構造が、主に第1実施形態と異なる。したがって、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る温度計測装置41の固定部42は、筒部11の一端部の外周面から放射状に延び、外周面に溶接固定される2枚の板状のタップ(板部)43を有する。各タップ43の火炉壁3側の端部は、筒部11の火炉壁3側の端部よりも、突出している。2枚のタップ43は、筒部11の外周面に周方向に等間隔(180度間隔)に設けられている。すなわち、2枚のタップ43は、筒部11を挟んで、略直線状に並んで配置されている。直線状に並んだタップ43を、火炉壁3のフィン部5に沿うように配置し、各タップ43の火炉壁3側の端部とフィン部5とを溶接固定する。なお、タップ43の数は2枚に限定されない。単数でもよく、3枚以上の複数であってもよい。また、タップ43を複数設ける場合、複数のタップ43を周方向に不等間隔に設けてもよい。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described using FIG. 12.
This embodiment differs from the first embodiment mainly in the structure of the fixing part that fixes the
The fixing
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、タップ43の火炉壁3側の端部をフィン部5に溶接固定することで、温度計測装置41を火炉壁3に固定することができる。また、筒部11に2枚のタップ43を固定するだけなので、簡易な構成によって、固定部42を形成することができる。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
In this embodiment, the
[第3実施形態]
次に、本開示の第3実施形態について図13を用いて説明する。
本実施形態では、筒部11を火炉壁3に固定する固定部の構造と、本体部の構造及び設置場所とが、主に第1実施形態と異なる。したがって、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the main differences from the first embodiment are the structure of the fixing part that fixes the
本実施形態に係る温度計測装置51の固定部52は、一端が火炉壁3に固定され保温材7を火炉壁3に支持するピン54に対して筒部11を固定する2つのリング部(固定手段)53を有する。各リング部53は、筒部11を挿通する筒部開口(図示省略)と、ピン54を挿通するピン開口(図示省略)とが形成されている。2つのリング部53は、筒部11の軸方向に所定距離離間して設けられ、各々、筒部11の一端部又は筒部11の他端部を支持している。
The fixing
また、本体部55は、センサ部25のみ筒部11に対して固定されている。本体部55の筐体56は、ケーシング8の外表面に設置されている。筐体56の内部には、基板(図示省略)と、無線送信機(図示省略)と、電池(図示省略)とが収容されている。本実施形態の本体部55は、ソケット28が設けられておらず、センサ部25と基板とを接続する第3ケーブル57を備えている。
In addition, only the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、リング部53によって、保温材7を支持するピン54に筒部11を固定している。これにより、保温材7を支持するピン54を利用して、温度計測装置51を火炉壁3に設置することができる。したがって、温度計測装置51を火炉壁3に設置するための煩雑な構造を適用することなく、比較的簡易な構造で温度計測装置51を支持させることができる。
また、本実施形態では、ピン54を介して温度計測装置51を火炉壁3に支持させている。ピン54は比較的細く形成されているため、変形等し易い。本実施形態では、基板や電池等を収容した筐体56を筒部11に設けずに、ケーシング8に設置している。これにより、筒部11に作用する重量が軽減される。したがって、変形等し易いピン54に対して温度計測装置を支持する構成としても、ピン54の変形等を抑制し、好適に温度計測装置51を火炉壁3に支持させることができる。
According to this embodiment, the following advantageous effects are obtained.
In this embodiment, the
In this embodiment, the
[第4実施形態]
次に、本開示の第4実施形態について図14を用いて説明する。
本実施形態では、筒部11を火炉壁3に固定する固定部の構造が主に第1実施形態と異なる。したがって、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る温度計測装置61の固定部62は、筒部11の外周面に固定される螺旋部63を有している。螺旋部63は、筒部11の外周面から突出し、かつ、筒部11の延在方向に沿って螺旋状に延びている。
なお、筒部11と螺旋部63とは一体的に形成してもよい。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present disclosure will be described using FIG. 14.
This embodiment differs from the first embodiment mainly in the structure of the fixing part that fixes the
The fixing
Note that the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、筒部11の外周面に、螺旋状に延びる螺旋部63が設けられている。これにより、火炉壁3を被覆する比較的柔らかい保温材7に対して、中心軸を中心として筒部11を回転させながら押圧することで、保温材7に筒部11がねじり込まれ、螺旋部63と保温材7とを係合させることができる。螺旋部63と保温材7とを係合させることで、温度計測装置61を保温材7に設置することができる。したがって、保温材7を除去する作業や溶接作業等の煩雑な作業を行うことなく、簡易に温度計測装置61を火炉壁3に設置し、計測対象部位の温度を計測することができる。
According to this embodiment, the following advantageous effects are obtained.
In this embodiment, a
[第5実施形態]
次に、本開示の第5実施形態について図15を用いて説明する。
本実施形態では、筒部11を火炉壁3に固定する固定部の構造が主に第1実施形態と異なる。したがって、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る温度計測装置71の固定部72は、筒部11の一端部に設けられた磁石73と、上板部15に固定されて保温材7を貫通するロッド(補助部)74と、磁石73と火炉壁3とを接着する接着剤75と、磁石73を含んだ磁気回路76とを有している。
[Fifth embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present disclosure will be described using FIG. 15.
This embodiment differs from the first embodiment mainly in the structure of the fixing part that fixes the
The
磁石73は、略直方体形状であって、略中心に開口(図示省略)が形成されている。この開口に筒部11が挿通されている。磁石73は、火炉壁3に吸着することで、温度計測装置71を火炉壁3に支持させている。ロッド74は、上板部15に固定され、上板部15から火炉壁3側に直線状に延び、保温材7を貫通している。ロッド74の火炉壁3側の端部は、火炉壁3側と接触している。すなわち、ロッド74の外面と保温材7とは接触しており、ロッド74は保温材7に支持されている。接着剤75は、例えばセラミック系の接着剤75であって、所定の温度(例えば、150度)以上で焼成し、接着力が生じる。磁気回路76は、筒部11、上板部15、ロッド74及び火炉壁3に沿って設けられ、磁石73を含んだ回路を形成している。
The
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、筒部11の一端部に磁石73が設けられている。これにより、例えば、火炉壁3は磁石73が吸着可能な金属製であるので、磁石73の吸着力によって、温度計測装置71を火炉壁3に支持させることができる。したがって、溶接等の煩雑な作業を行うことなく、簡易に温度計測装置71を火炉壁3に設置することができる。
また、一端部に設けられた磁石73によって筒部11が火炉壁3に支持されるので、筒部11がいわゆる片持ち梁状に支持されることとなる。筒部11が片持ち梁状に支持されると、筒部11に対して、磁石73と火炉壁3との接触点を中心とした下方に向かう回転モーメントが生じるので、磁石73の吸着が解除され易い。本実施形態では、ロッド74によって、筒部11が保温材7に支持される。これにより、磁石73のみでなく、保温材7によっても筒部11を支持することができる。したがって、磁石73を利用した構成において、温度計測装置71を火炉壁3に対して、強固に支持させることができる。また、磁石73の補助に、保温材7を利用しているので、磁石73の補助のための煩雑な構造を適用することなく、比較的簡易な構造で、磁石73を補助し、温度計測装置71を火炉壁3に対して強固に支持させることができる。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
In this embodiment, a
Moreover, since the
一般に、接着対象物の温度が高温となると、磁石73による接着力が低下する。本実施形態では、所定の温度以上で接着力が生じる接着剤75で磁石73と火炉壁3とを接着している。これにより、火炉壁3の温度が上昇し、磁石73による接着力が低下した場合であっても、接着剤75による接着力により磁石73と火炉壁3とを接着することができる。すなわち、ボイラ2の運転停止時等の火炉壁3の温度が、常温等の比較的低温の際には、磁石73により磁石73と火炉壁3とを接着し、ボイラ2の運転が開始され火炉壁3の温度が所定の温度よりも高くなった際には、接着剤75が焼成し磁石73と火炉壁3とを接着する。したがった、磁石73を利用した構成において、火炉壁3の温度が高温となる場合であっても、温度計測装置71を火炉壁3に設置することができる。
In general, when the temperature of the object to be bonded becomes high, the adhesive force of the
本実施形態では、磁石73、筒部11、上板部15、ロッド74及び火炉壁3によって、磁気回路76が形成される。磁気回路76が形成されることで、磁力線の数が増加するので磁石73の吸着力を向上させることができる。したがって、温度計測装置71を火炉壁3に対して、より強固に支持させることができる。
In this embodiment, a
[第6実施形態]
次に、本開示の第6実施形態について図16Aから図16Cを用いて説明する。
本実施形態に係る温度計測装置91は、筒部11を火炉壁(固定対象部材)3に固定する固定部の構造及び本体部の構造が主に第1実施形態と異なる。また、上板部15を設けていない点で第1実施形態と異なる。したがって、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 16A to 16C.
The
本実施形態に係る固定部92は、図16Aから図16Cに示すように、火炉壁3と略平行に延びていて略中心を貫通する筒部11に対して固定される矩形板状の平行板部92aと、平行板部92aの両端から略直角に曲折して火炉壁3方向へ延びる一対の垂直板部92bと、各垂直板部92bの火炉壁3側の端部から略直角に曲折して火炉壁3と略平行に延びる板状の一対のフランジ部92cと、を一体的に備えている。
As shown in Figures 16A to 16C, the fixing
平行板部92aは、略中央に円形の開口が形成されている。開口の直径は、筒部11の外径よりも大きく形成され、開口には筒部11が挿通している。平行板部92aは、第1継手20を介して、開口を挿通する筒部11の外周面に固定されている。
The
各垂直板部92bは、一端が平行板部92aの長手方向の端部に接続され、平行板部92aの端部から火炉壁3のフィン部5まで延びる板状の部材である。各垂直板部92bの火炉壁3側の端部は、火炉壁3と当接又は近接している。
Each
各フランジ部92cは、火炉壁3と略平行に延びる板状の部材であって、板厚方向に貫通するボルト孔が形成されている。各ボルト孔には、ボルト92dが挿通している。各フランジ部92cの火炉壁3側の面は、火炉壁3(詳細には、フィン部5)と外面と当接又は近接している。
Each
また、フィン部5には、各ボルト孔に対応する位置に凹部94が形成されている。具体的には、凹部94は、筒部11が対向するフィン部5から伝熱管4を1本挟んだフィン部5に形成されている。凹部94には、ボルト92dに形成された雄ネジと螺合する雌ネジが形成されている。このように、本実施形態における固定部92は、フランジ部92cに形成されたボルト孔を挿通するボルト92dと、火炉壁3に形成された凹部94とが螺合することで、火炉壁3に対して固定されている。すなわち、第1実施形態の固定部12とは異なり、本実施形態の固定部92は、火炉壁3に溶接固定されていない。このように、凹部94と、固定部92とによって、温度計測装置1を火炉壁3に固定するための固定構造が構成されている。なお、凹部94の深さ及び直径は、火炉壁3の強度に影響がない程度の深さ及び直径に設定されている。
In addition, the
また、保温材7の表面のうち、ケーシング8に覆われていない部分をアルミ箔で覆ってもよい。また、第1実施形態と同様に、上板部15を設けてもよい。
The surface of the heat-insulating
本実施形態に係る本体部93は、第3実施形態と同様に、センサ部25のみ筒部11に対して固定されている。本体部93の筐体93aは、ケーシング8の外表面に設置されている。筐体93aの内部には、基板(図示省略)と、無線送信機(図示省略)と、電池(図示省略)とが収容されている。本実施形態の本体部93は、ソケット28が設けられておらず、センサ部25と基板とを接続する第4ケーブル95を備えている。
In the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
一般に、溶接によってボイラ2の火炉壁3に部材を固定する場合には、溶接作業を行う前に、溶接箇所を研磨する必要がある。また、ボイラ2の火炉壁3は、高圧が作用するため、溶接を行った後に、損傷等がないかを調べる検査を行う必要がある。また、部材によっては高圧が作用しない場合であっても、安全面から溶接後に検査を行う場合がある。このように、溶接によってボイラ2の火炉壁3に部材を固定する場合には、溶接作業のほかに、研磨作業や検査工程が必要であるため、工期が長くなり、それに伴ってコストが増大するという問題が発生する可能性があった。また、溶接作業には、特殊な装置や技量が必要であることから、特殊な装置の準備をする必要や、技量を有した作業員を動員する必要がある。こののように、溶接作業自体も煩雑であることから、工期の長期化の一因となっていた。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
Generally, when fixing a member to the
本実施形態では、火炉壁3に対して筒部11を固定する固定部92が、ボルト92dと凹部94とが螺合することで、火炉壁3に対して固定されている。したがって、火炉壁3に対して、研磨作業や、検査工程を行う必要がない。したがって、溶接等で固定する場合よりも、簡易に火炉壁3に筒部11を固定することができる。このように、固定作業を簡易化することができるので、工期の短縮化が可能となり、それに伴ってコストの増大を抑制することができる。
In this embodiment, the fixing
また、本実施形態では、ボルト92dと凹部94とが螺合している。凹部94はドリル及びタップによって、簡易に形成することができる。このように特殊な装置や技量を必要としないため、火炉壁3に対して固定部92を固定する作業において、現場での作業を簡素化することができるので、固定作業をより簡易化することができる。このため、より工期の短縮化が可能となり、それに伴ってコストの増大を抑制することができる。
In addition, in this embodiment, the
[第7実施形態]
次に、本開示の第7実施形態について図17及び図18を用いて説明する。
本実施形態では、温度計測装置81が、温度計測部13及び固定部12を備えておらず、代わりに、熱電対88及び係合部83を備えている点で、第1実施形態と主に異なっている。また、筒部11を備えていない点で、第1実施形態と異なっている。また、本体部の構造が第1実施形態と異なっている。その他の点では、第1実施形態と略同様であるので、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
[Seventh embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present disclosure will be described using FIGS. 17 and 18.
This embodiment differs mainly from the first embodiment in that the
本実施形態では、計測対象部位となる火炉壁3のフィン部5に凹部84が形成されている。また、温度計測装置81が、凹部84と係合する係合部83及び係合部によって保持される熱電対88を備えている。また、本実施形態に係る温度計測装置81では、本体部は、ケーシング8の外表面に設置されている。本体部82の外殻を為す筐体82aの内部には、基板(図示省略)と、無線送信機(図示省略)と、電池(図示省略)とが収容されている。本実施形態の本体部93は、熱電対88と基板とを接続する第5ケーブル90を備えている。
In this embodiment, a
以下で、係合部83、熱電対88及び凹部84について詳細に説明する。
係合部83は、図18に示すように、火炉壁3に形成された凹部84と係合する先端部85aを有する本体部85と、本体部85と螺合する押えボルト86と、本体部85と押えボルト86との間に設けられるかしめ部87と、本体部85等を上下方向に貫通するように設けられる熱電対88と、を有している。
The engaging
As shown in FIG. 18, the engaging
本体部85は、凹部84と係合する先端部85aと、押えボルト86と螺合する基部85bと、先端部85aと基部85bとを接続する中間部85cとを一体的に有する。
The
先端部85aは、中心軸線Cに沿って延在する円筒状の部材であって、外周面に雄ネジ(ネジ部)が形成されている。この雄ネジは、凹部84に形成された雌ネジと螺合可能に形成されている。先端部85aの外径は、凹部84の直径L1よりもわずかに小さく設定され、先端部85aが凹部84に挿入可能に構成されている。また、先端部85aの中心軸線Cに沿う方向(以下、「延在方向」という。)の長さは、凹部84の深さL2よりも長く設定されている。すなわち、先端部85aは、凹部84と螺合した状態において、基端側(先端と反端側)の端部が凹部84から突出した状態となる。先端部85aの内径は、熱電対88の直径C3よりも大きく設定されている。
The
また、先端部85aの肉厚(内周面から外周面の最短距離の長さ)L4は、通常の使用態様で、係合部83が損傷しない厚さであって、かつ、火炉壁3(詳細には、フィン部5)よりも強度が低くなる厚さに設定されている。例えば、L4は、0.5mm以上であって、3.0mm以下に設定されると好適である。通常の使用態様で係合部83が損傷しない厚さとは、例えば、係合部83自体の自重で損傷しない厚さや、先端部85aと凹部84とを螺合する際に作用する荷重では損傷しない厚さ等が挙げられる。また、フィン部5よりも強度が低くなる厚さとは、例えば、不慮の外力が係合部83に作用した場合であっても火炉壁3を損傷する前に係合部83が破損する厚さ等が挙げられる。
The thickness L4 of the
中間部85cは、先端部85aの基端側の端部と接続する円筒状の部材であって、先端部85aと同軸となるように設けられている。中間部85cの外径は、先端部85aの外径よりも大きく設定されている。中間部85cの内径は、先端部85aの内径と同じ長さとされており、熱電対88の直径C3よりも大きく設定されている。中間部85cの内周面と先端部85aの内周面とは、面一となっている。また、中間部85cの外周面には、雄ネジが形成されている。
The
基部85bは、中間部85cの基端側の端部と接続する円筒状の部材であって、基端側に凹み部85dが設けられている。基部85bは、先端部85a及び中間部85cと同軸となるように設けられている。基部85bの外径は、中間部85cの外径よりも大きく設定されている。基部85bの内径は、先端部85a及び中間部85cの内径と同じ長さとされており、熱電対88の直径C3よりも大きく設定されている。基部85bの内周面と中間部85cの内周面とは、面一となっている。凹み部85dは、火炉壁3を正面視した際に、略円形となるように形成されている。凹み部85dの内周面には、雌ネジが形成されている。
The
押えボルト86は、円柱状の基礎部86aと、基礎部86aから突出する円柱状の突出部86bと、を有する円柱状の部材である。基礎部86a及び突出部86bは、先端部85a、中間部85c及び基部85bと同軸となるように設けられている。
突出部86bの外周面には、雄ネジが形成されている。この雄ネジは、凹み部85dに形成された雌ネジと螺合可能に形成されている。突出部86bの外径は、凹み部85dの直径よりもわずかに小さく設定され、突出部86bが凹み部85dに挿入可能に構成されている。突出部86bの内径は、基部85bの内径と同じ長さとされており、熱電対88の直径C3よりも大きく設定されている。突出部86bの内周面と基部85bの内周面とは、面一となっている。
基礎部86aの外径は、基部85bの外径と略同一に設定されている。基礎部86aの内径は、突出部86bの内径と同じ長さとされており、熱電対88の直径C3よりも大きく設定されている。基礎部86aの内周面と突出部86bの内周面とは、面一となっている。
The
A male screw is formed on the outer peripheral surface of the protruding
The outer diameter of the
かしめ部87は、略円錐状の部材であって、上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。貫通孔の直径は、基部85bの内径と同じ長さとされており、熱電対88の直径C3よりもわずかに大きく設定されている。かしめ部87は、押えボルト86の突出部86bが基部85bの凹み部85dに螺合することで、突出部86bと基部85bとの間に挟み込まれる。このように、挟み込まれることで、貫通孔を挿通する熱電対88を、かしめて固定する。これにより、熱電対88と本体部85との相対移動を規制する。
The
熱電対88は、接触する部材の温度を計測する装置であって、いわゆるシース熱電対である。熱電対88は、本体部85、かしめ部87及び押えボルト86を貫通するように設けられている。熱電対88の先端は、先端部85aの先端よりも突出するように設けられていて、凹部84の底面部と接触している。熱電対88の直径は、3.2mm以下に設定されている。温度計測装置81は、熱電対88によって計測した温度を、第5ケーブル90を介して本体部へ送信し、さらに、送信機(図示省略)から制御装置9へ無線で送信する。
The
火炉壁3には、外面から凹む凹部84が形成されている。具体的には、火炉壁3のフィン部5に形成されている。凹部84は、火炉壁3を正面視した際に、略円形となるように形成されている。凹部84の直径は、先端部85aの直径よりもわずかに大きく形成されている。凹部84の内周面には、周方向の全域に雌ネジが形成されていて、この雌ネジが先端部85aの雄ネジと螺合することで、係合部83と火炉壁3とが固定される。
凹部84の直径L1は、3mm以上であって、6mm以下に設定されている。また、凹部84の深さ(フィン部5の外面から凹部84の底面までの長さ)L2は、凹部84を形成した箇所のフィン部5の厚さL5が1.5mm以上となるように設定されている。すなわち、凹部84は、フィン部5の残りの厚さL5が1.5mm以上となるように、形成される。
A
The diameter L1 of the
凹部84は、以下のように形成される。
まず、ドリル等で、フィン部5を穿孔する。次に、穿孔作業によって形成された凹部84にタップを挿入し、タップを手動で動かすことで、凹部84の内周面に雌ネジを形成する。このように、凹部84は形成される。
The
First, the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
一般に、溶接によってボイラ2の火炉壁3に部材を固定する場合には、溶接作業を行う前に、溶接箇所を研磨する必要がある。また、ボイラ2の火炉壁3は、高圧が作用するため、溶接を行った後に、損傷等がないかを調べる検査を行う必要がある。また、部材によっては高圧が作用しない場合であっても、安全面から溶接後に検査を行う場合がある。このように、溶接によってボイラ2の火炉壁3に部材を固定する場合には、溶接作業のほかに、研磨作業や検査工程が必要であるため、工期が長くなり、それに伴ってコストが増大するという問題が発生する可能性があった。また、溶接作業には、特殊な装置や技量が必要であることから、特殊な装置の準備をする必要や、技量を有した作業員を動員する必要がある。こののように、溶接作業自体も煩雑であることから、工期の長期化の一因となっていた。
According to this embodiment, the following effects are achieved.
Generally, when fixing a member to the
本実施形態では、火炉壁3に対して熱電対88を固定する係合部83が、火炉壁3に形成された凹部84と係合している。したがって、火炉壁3に対して、研磨作業や、検査工程を行う必要がない。したがって、溶接等で固定する場合よりも、簡易に火炉壁3に熱電対88を固定することができる。このように、固定作業を簡易化することができるので、工期の短縮化が可能となり、それに伴ってコストの増大を抑制することができる。
In this embodiment, an engaging
また、本実施形態では、先端部85aと凹部84とを螺合させることで、係合部83と凹部84とを係合させている。先端部85aには事前に雄ネジを形成することが可能であり、また、凹部84はドリル及びタップによって、簡易に形成することができる。このように特殊な装置や技量を必要としないため、火炉壁3に対して熱電対88を固定する作業において、現場での作業を簡素化することができるので、固定作業をより簡易化することができる。このため、より工期の短縮化が可能となり、それに伴ってコストの増大を抑制することができる。
Further, in this embodiment, the engaging
また、熱電対88は、凹部84の内面と接触することで温度を計測している。すなわち、火炉壁3の内部の温度を計測している。これにより、火炉壁3の表面の温度を計測する場合と比較して、火炉壁3の外側からの影響を受け難くすることができる。したがって、火炉壁3の表面の温度を計測する場合と比較して、より正確に温度を計測することができる。
Further, the
凹部84を形成することで、凹部84を形成した箇所ではフィン部5の厚さL5が、他の領域と比較して薄くなる。したがって、凹部84の深さL2を長くしすぎると、火炉壁3の強度が低減し、火炉壁3が損傷し易くなる可能性がある。本実施形態では、フィン部5の残りの厚さL5が1.5mm以上となるように、凹部84の深さL2を設定している。このように、フィン部5の残りの厚さL5を薄くしすぎないように凹部84を形成しているため、火炉壁3の強度の低減を抑制し、火炉壁3が損傷し難くすることができる。
By forming the
また、凹部84の直径L1を大きくしすぎると、火炉壁3の強度が低減し、火炉壁3が損傷し易くなる可能性がある。本実施形態では、凹部84の直径L1が6mm以下に設定されている。このように、凹部84を形成することで、火炉壁3の強度の低減を抑制し、火炉壁3が損傷し難くすることができる。
一方、凹部84の直径L1を小さくしすぎてしまうと、凹部84に挿入される先端部85aの外径も小さくする必要があり、また、それに伴って、先端部85aの肉厚L4を薄くする必要があり、先端部85aの強度が必要な強度よりも低くなってしまう可能性がある。本実施形態では、凹部84の直径L1が3mm以上に設定されている。このように、凹部84を形成することで、先端部85aの強度を必要な強度よりも高くすることができる。先端部85aが必要な強度とは、通常の使用態様で係合部83が損傷しない厚さであって、例えば、係合部83自体の自重で損傷しない厚さや、先端部85aと凹部84とを螺合する際に作用する荷重では損傷しない厚さ等が挙げられる。
Furthermore, if the diameter L1 of the
On the other hand, if the diameter L1 of the
[変形例1]
次に、本実施形態の変形例(変形例1)について図19を用いて説明する。
本変形例では、中間部85cの外径が、先端部85aと外径と略同一の長さとされている点及び、中間部85cの外周面に当接部89が螺合している点で、第7実施形態と異なっている。第7実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
[Modification 1]
Next, a modification (modification 1) of this embodiment will be described using FIG. 19.
In this modification, the outer diameter of the
当接部89は、円環状の部材であって、中間部85cと同軸となるように設けられている。当接部89の外径は、基部85bの外径と同じ長さとされている。また、当接部89の内径は、中間部85cの外径よりもわずかに大きく設定されている。また、当接部89の内周面には雌ネジが形成されている。この雌ネジは、中間部85cの外周面に形成された雄ネジと螺合可能に形成されている。また、当接部89の火炉壁3側の面(以下、「当接面」という。)は、外周側に向かうにしたがって当接部89の厚さを薄くするように傾斜している。火炉壁3のフィン部5と伝熱管4との接続部分は係合部83方向へ膨出しており、当接面はこの膨出する接続部分に当接又は近接している。
The
本変形例では、以下の作用効果を奏する。
本変形例では、係合部83が、火炉壁3と当接する当接部89を有している。これにより、係合部83に対して、凹部84の中心軸線Cと交差する方向への荷重が作用した場合であっても、当接部89が火炉壁3と当接しているので、当接部89によって係合部83を支えることができる。したがって、係合部83が凹部84の中心軸線Cに対して傾斜し難くすることができる。よって、係合部83と凹部84との係合を解除され難くすることができる。
This modification provides the following effects.
In this modification, the engaging
[変形例2]
次に、本実施形態の変形例(変形例2)について図20を用いて説明する。
本変形例では、本変形例の係合部96は、先端部97及び中間部98の外周面に雄ネジが形成されていない点で、第7実施形態と異なる。また、凹部99に雌ネジが形成されていない点で第7実施形態と異なる。第7実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本変形例では、凹部99に先端部97を挿入したあとに、凹部99の縁部Pを先端部97方向(図20の矢印方向)へ押圧することで、凹部99と先端部97とをかしめる。このように構成することでも、凹部99と先端部97とを固定することができる。
[Modification 2]
Next, a modification (modification 2) of this embodiment will be described with reference to FIG.
This modification differs from the seventh embodiment in that the engaging
In this modification, after the
[変形例3]
次に、本実施形態の変形例(変形例3)について図21を用いて説明する。
本変形例では、係合部101が、基部85b、押えボルト86及びかしめ部87を備えておらず、代わりに袋ナット102及びバネ(付勢部)103を備えている点で第7実施形態と相違している。第7実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、図21では、図示の関係上、先端部85a及び中間部85cの外周面に形成された雄ネジと、凹部84及び袋ナット102の内周面に形成された雌ネジとの図示を省略している。
[Modification 3]
Next, a modification (modification 3) of this embodiment will be described using FIG. 21.
In this modification, the engaging
本変形例の係合部101は、先端部85aと、中間部85cと、袋ナット102と、バネ103とを有する。先端部85a及び中間部85cの構成は、第7実施形態と同一なので、その詳細な説明は省略する。
The
袋ナット102は、円筒部104と、円筒部104の一端に形成された開口を塞ぐ閉鎖部105とを有している。円筒部104の内周面には雌ネジが形成されている。この雌ネジが、中間部85cの外周面に形成された雄ネジと螺合することで、袋ナット102と中間部85cとが係合している。中間部85cと閉鎖部105との間には空間Sが形成されており、この空間Sには、一端が閉鎖部105に固定されるバネ103が収容されている。
The
また、袋ナット102には貫通孔が形成されており、貫通孔には、熱電対88が挿通している。熱電対88は、空間Sに位置する部分に、押圧板106が固定されている。押圧板106は円盤状の部材であって、内周面が熱電対88の外周面に固定されている。また、熱電対88は、中間部85c及び先端部85aの内部を挿通しているものの、中間部85c及び先端部85aには固定されていない。したがって、熱電対88と、中間部85c及び先端部85aとは相対移動可能となっている。
A through hole is formed in the
バネ103は、一端が閉鎖部105に固定され、他端が押圧板106に固定されている。また、バネ103は、押圧板106を中間部85c方向へ付勢している。換言すれば、押圧板106は熱電対88に固定されているので、バネ103は熱電対88を火炉壁3に形成された凹部84の方向へ付勢している。
One end of the
本変形例によれば、以下の作用効果を奏する。
本変形例では、係合部101が、熱電対88を凹部84の方向へ付勢するバネ103を有している。これにより、バネ103が熱電対88を凹部84の方向へ付勢するので、例えば、係合部101が熱伸びした場合であっても、熱電対88を凹部84の内面と接触させることができ、温度を計測することができる。
According to this modified example, the following advantageous effects are achieved.
In this modification, the engaging
なお、本開示は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、アパーチャ14が設けられていない温度計測装置を改良して、アパーチャ14を設けた温度計測装置とした場合には、制御装置9において、温度計測装置によって計測された温度を、アパーチャ14の開口率に基づいて補正し、計測対象部位の温度を算出してもよい。すなわち、アパーチャ14が設けられていない温度計測装置にアパーチャ14を追加した場合には、温度計測装置が計測する温度は、アパーチャ14で受光量を低減した分だけ、実際の計測対象部位の温度よりも低い温度となる。したがって、制御装置9に、アパーチャ14の開口率(すなわち、アパーチャ14によってどれだけ受光量を低減するか)に基づいた換算表や換算式を記憶させておき、温度計測装置が計測した温度を換算表や換算式によって補正し、補正後の温度を計測対象部位の温度としてもよい。この場合には、センサ部25と、基板29と、制御装置9とによって温度計測手段が構成される。
Note that the present disclosure is not limited to the inventions according to the embodiments described above, and can be modified as appropriate without departing from the gist thereof.
For example, if a temperature measuring device not provided with an
また、上記各実施形態では、温度計測部13として、センサ部25が受光した放射光の強度に基づいて、計測対象部位の温度を計測する装置を用いる例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、2本の熱電対を計測対象物に押し付けることで計測対象部位の温度を測定する装置を用いてもよい。このような温度計測部であっても、温度計測装置を設置する際に、計測対象部位に対して、溶接等の温度計測のための特別な加工を施す必要がない。したがって、温度計測装置の設置に要する期間を短くすることができるとともに、設置コストを低減することができる。
In addition, in each of the above embodiments, an example has been described in which a device that measures the temperature of the measurement target part based on the intensity of the radiant light received by the
また、第6実施形態のボルトに変えて、第7実施形態の係合部を設け、該係合部が第7実施形態のように熱電対を備えていてもよい。すなわち、温度計測部13及び熱電対88の両方を備えていてもよい。この構成では、係合部が固定部を固定する役割を担っている。このように構成することで、温度計測部13及び熱電対88の両方によって、火炉壁3の温度を計測することができるので、温度の計測の信頼性を向上させることができる。
Moreover, instead of the bolt of the sixth embodiment, an engaging part of the seventh embodiment may be provided, and the engaging part may include a thermocouple as in the seventh embodiment. That is, both the
1 温度計測装置
3 火炉壁
4 伝熱管
5 フィン部
7 保温材
8 ケーシング
9 制御装置
11 筒部
12 固定部
13 温度計測部(温度計測手段)
14 アパーチャ(絞り部)
15 上板部
17 L字部
18 下板部
19 断熱スペーサ
20 第1継手
21 ボルト
22 ナット
23 ボルト孔
25 センサ部
26 本体部
27 筐体
28 ソケット
29 基板
30 無線送信機
31 電池
34 第2継手
36 計測対象部位判定装置
37 光ファイバ温度計
38 予測部
41 温度計測装置
42 固定部
43 タップ(板部)
51 温度計測装置
52 固定部
53 リング部(固定手段)
54 ピン
55 本体部
56 筐体
61 温度計測装置
62 固定部
63 螺旋部
71 温度計測装置
72 固定部
73 磁石
74 ロッド(補助部)
75 接着剤
76 磁気回路
81 温度計測装置
82 本体部
82a 筐体
83 係合部
84 凹部
85 本体部
85a 先端部
85b 基部
85c 中間部
85d 凹み部
86 押えボルト
86a 基礎部
86b 突出部
87 かしめ部
88 熱電対
89 当接部
90 第5ケーブル
91 温度計測装置
92 固定部
92a 平行板部
92b 垂直板部
92c フランジ部
92d ボルト
93 本体部
93a 筐体
94 凹部
95 第4ケーブル
96 係合部
97 先端部
98 中間部
99 凹部
101 係合部
102 袋ナット
103 バネ
104 円筒部
105 閉鎖部
106 押圧板
14 Aperture (aperture section)
51
54
75 Adhesive 76
Claims (9)
所定方向に延びて、一端に開口が形成されていて、該開口が前記計測対象部位である前記火炉壁と面するとともに対向するように配置される筒部と、
前記筒部の内部に設けられて前記計測対象部位からの放射光を受光するセンサ部を有し、前記センサ部が受光した前記放射光の強度に基づいて前記計測対象部位の温度を計測し、前記筒部の他端に設けられている第1温度計測手段と、
前記第1温度計測手段と前記計測対象部位との間に設けられ、前記第1温度計測手段から見た視野を、主として前記計測対象部位を見るように前記開口よりも限定する絞り部と、を備え、
前記絞り部は、前記筒部の他端の内部に設けられている温度計測装置。 A temperature measuring device that measures the temperature of a furnace wall of a boiler, which is a measurement target part,
a cylindrical part that extends in a predetermined direction, has an opening formed at one end, and is arranged so that the opening faces and opposes the furnace wall that is the measurement target site;
A sensor section is provided inside the cylindrical section and receives radiation light from the measurement target site, and the temperature of the measurement target site is measured based on the intensity of the radiation light received by the sensor section; a first temperature measuring means provided at the other end of the cylindrical portion;
a diaphragm part provided between the first temperature measuring means and the measurement target part, which limits the field of view seen from the first temperature measuring means more than the opening so that the field of view seen from the first temperature measuring means is mainly viewed from the measurement target part; Prepare,
The throttle part is a temperature measuring device provided inside the other end of the cylinder part.
前記板部の前記計測対象部位側の端部は、前記筒部の前記計測対象部位側の端部よりも前記計測対象部位側に突出している請求項1に記載の温度計測装置。 a plate portion extending radially from an outer circumferential surface of one end of the cylindrical portion and fixed to the outer circumferential surface by welding;
The temperature measuring device according to claim 1, wherein an end of the plate portion on the measurement target site side protrudes further toward the measurement target site than an end of the cylinder portion on the measurement target site side.
前記筒部に対して接続されており、前記計測対象部位を被覆する保温材に前記筒部を支持させる補助部と、を備えている請求項1に記載の温度計測装置。 A magnet provided at one end of the cylindrical portion;
The temperature measuring device according to claim 1 , further comprising an auxiliary portion connected to the cylindrical portion and supporting the cylindrical portion against a heat insulating material covering the measurement target portion.
前記接着剤は、所定の温度以上で接着力が生じる請求項5に記載の温度計測装置。 comprising an adhesive that adheres the magnet and the member on the measurement target site side,
6. The temperature measuring device according to claim 5, wherein the adhesive exhibits adhesive force at a predetermined temperature or higher.
前記筒部及び前記補助部には、前記磁石を含んだ磁気回路が形成されている請求項5または請求項6に記載の温度計測装置。 The auxiliary part is in contact with a member on the measurement target site side,
The temperature measuring device according to claim 5 or 6, wherein a magnetic circuit including the magnet is formed in the cylinder portion and the auxiliary portion.
前記固定部は、前記固定対象部材に形成された凹部と係合する係合部を有する請求項1から請求項7のいずれかに記載の温度計測装置。 a fixing portion for fixing the cylindrical portion to a fixing target member,
The temperature measuring device according to claim 1 , wherein the fixing portion has an engagement portion that engages with a recess formed in the fixing target member.
前記固定部は、前記凹部の内面と接触し、接触する部材の温度を計測する第2温度計測手段を有する請求項8に記載の温度計測装置。 the fixed target member is a measurement target member that is a member having the measurement target portion,
The temperature measuring device according to claim 8 , wherein the fixing portion has a second temperature measuring means that comes into contact with an inner surface of the recess and measures the temperature of a member in contact with the second temperature measuring means.
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