WO2014147833A1 - 歪測定装置、静電容量測定装置、歪測定方法、静電容量測定方法 - Google Patents

歪測定装置、静電容量測定装置、歪測定方法、静電容量測定方法 Download PDF

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WO2014147833A1
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rod
capacitance
ground
measuring
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田中　誠
秀雄 石丸
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Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/22—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in capacitance

Definitions

  • the present invention relates to a strain measuring device, a capacitance measuring device, a strain measuring method, and a capacitance measuring method.
  • a strain measuring device that measures the amount of strain of a measurement object based on a capacitance value between a cylindrical electrode and a rod-like electrode is known (for example, Patent Document 1).
  • the gap between the cylindrical electrode and the rod-shaped electrode is determined. Capacitance measurement accuracy may be reduced. For this reason, there exists a possibility that the measurement precision of the distortion amount of the to-be-measured object by a distortion measuring device may fall.
  • the main present invention that solves the above-described problem has a cylindrical electrode that is disconnected from the ground, and the first electrode body that is attached to the object to be measured is disconnected from the ground.
  • a cylindrical electrode inserted into the cylindrical electrode, connected to the second electrode body to be measured, the cylindrical electrode and the ground, and the cylindrical electrode and the cylindrical electrode;
  • a first measurement unit that measures the capacitance between the second electrode, and the second measurement unit that measures the capacitance between the cylindrical electrode and the rod-shaped electrode by connecting the rod-shaped electrode and the ground;
  • a third measuring unit for connecting the cylindrical electrode and the rod-shaped electrode, and measuring a capacitance between the cylindrical electrode and the ground; and a portion of the rod-shaped electrode inserted into the cylindrical electrode.
  • the capacitance value between the cylindrical electrode and the rod-shaped electrode determined according to the length A strain that is calculated based on the measurement results of the first to third measuring sections and that measures the amount of strain in the direction in which the rod-shaped electrode is inserted in the object to be measured. It is a measuring device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of the strain measuring apparatus in the present embodiment.
  • the measurement cables 4A and 4B (FIG. 2) are omitted for convenience of explanation.
  • the strain measuring device 900 is a device for measuring the amount of strain of a boiler, a turbine, a pipe, etc. provided in, for example, a thermal power plant.
  • the strain measuring apparatus 900 is an apparatus for measuring the strain amount of the pipe 400 (measurement object), for example.
  • the pipe 400 is a metal pipe that is provided in a thermal power plant and has a relatively high temperature of, for example, 600 ° C. or higher.
  • the pipe 400 is formed by welding the first pipe 401 and the second pipe 402 in the longitudinal direction (X axis) of the pipe 400.
  • the measurement target portion 403 which is a welded portion of the first pipe 401 and the second pipe 402 may be distorted due to deterioration over time due to creep or the like, for example.
  • the strain measuring device 900 includes a first measuring device 100 (first electrode body), a second measuring device 200 (second electrode body), a switch device 5 (FIG. 4), and a third measuring device 6.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 correspond to a first measuring unit, a second measuring unit, and a third measuring unit.
  • the third measurement device 6 corresponds to a fourth measurement unit and a calculation unit.
  • a configuration other than the first measurement device 100 and the second measurement device 200 in the strain measurement device 900 corresponds to the capacitance measurement device.
  • the Z axis is an axis along the height direction (vertical direction) where the first measuring device 100 and the second measuring device 200 are erected, and + Z is the first measuring device 100 from the pipe 400.
  • the X axis is an axis along the direction in which the first measuring device 100 and the second measuring device 200 are adjacent to each other, + X indicates the direction from the first measuring device 100 to the second measuring device 200, and ⁇ X is The direction from the second measuring device 200 toward the first measuring device 100 is indicated.
  • the Y axis is an axis orthogonal to the X axis and the Z axis, + Y indicates a direction from one side surface to the other side surface of the first measuring device 100, and -Y indicates the first measuring device. The direction from the other side surface to the one side surface in 100 is shown.
  • the first measuring device 100 and the second measuring device 200 measure the strain amount of the measurement target portion 403 in the metal pipe 400
  • the first measurement device 100 and the second measurement device 200 are arranged on both sides of the measurement target portion 403 in the longitudinal direction (X axis) of the pipe 400. It is a device provided.
  • the first measuring device 100 and the second measuring device 200 function as sensors for measuring the amount of strain in the longitudinal direction of the pipe 400 in the measurement target portion 403.
  • the first measuring device 100 and the second measuring device 200 will be described later.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 are capacitors formed by the first electrode 14 (cylindrical electrode) (FIG. 4) of the first measuring device 100 and the second electrode 24 (bar-shaped electrode) of the second measuring device 200. This is an apparatus that measures the capacitance of C0 and measures the strain amount of the pipe 400 based on the measurement result.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 will be described later.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the strain measuring apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows the first measurement device 100 and the second measurement device 200 in the state viewed from the XZ plane passing through the approximate center of the first measurement device 100 in FIG. 1 toward the + Y direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the first electrode and the second electrode in the present embodiment.
  • the inside of the 1st electrode 14 is a state which cannot be seen, it is shown with the dotted line for convenience of explanation.
  • the first measuring apparatus 100 is fixed to the first pipe 401 by welding, for example.
  • the first measuring apparatus 100 includes a housing 11 (first case), legs 12 (first legs), a fixing member 13 (first support member), and a first electrode 14.
  • the housing 11 is, for example, a metal housing for holding the first electrode 14 in a state where the first electrode 14 is accommodated.
  • the outer shape of the housing 11 has, for example, a substantially rectangular column shape.
  • the casing 11 has a hollow structure so that the first electrode 14 can be accommodated therein.
  • the inner diameter of the housing 11 is made larger than the outer diameter of the first electrode 14 so that the first electrode 14 can be accommodated inside the housing 11.
  • the casing 11 is welded to the first pipe 401 via the metal legs 12.
  • the leg 12 protrudes from the housing 11 toward the first piping 401 between the first piping 401 and the housing 11 and is fixed to the first piping 401.
  • the fixing member 13 is an insulating member such as ceramics for fixing the first electrode 14 inside the housing 11.
  • the fixing member 13 supports the first electrode 14 so that the first electrode 14 does not contact the housing 11 inside the housing 11. That is, the first electrode 14 and the ground are interrupted.
  • the first electrode 14 is a metal member for forming the capacitor C0 (FIG. 4) together with the second electrode 24. That is, the first electrode 14 functions as one of the two electrodes in the capacitor C0.
  • the first electrode 14 extends in a rod shape along the longitudinal direction (X axis) of the pipe 400.
  • the external shape of the 1st electrode 14 exhibits elongate cylindrical shape, for example.
  • the first electrode 14 is provided with an insertion hole 14A so that the second electrode 24 can be inserted and retracted therein, and has a hollow structure. That is, the first electrode 14 has a cylindrical shape.
  • the value of the capacitance of the capacitor C0 with respect to the distance G1 between the first measuring device 100 and the second measuring device 200 in the longitudinal direction of the pipe 400 changes according to the value of the distance G1.
  • a cylindrical shape is used inside the first electrode 14.
  • Second measuring device The second measuring device 200 is fixed to the second pipe 402 by, for example, welding.
  • the second measuring apparatus 200 includes a casing 21 (second case), legs 22 (second legs), a fixing member 23 (second support member), and a second electrode 24.
  • the housing 21 is, for example, a metal housing for holding the second electrode 24 in a state where the second electrode 24 is accommodated.
  • the outer shape of the housing 21 has, for example, a substantially rectangular column shape.
  • the casing 21 has a hollow structure so that the second electrode 24 can be accommodated therein.
  • the inner diameter of the housing 21 is larger than the outer diameter of the second electrode 24 so that the second electrode 24 can be accommodated inside the housing 21.
  • the casing 21 is welded to the second pipe 402 via the metal legs 22.
  • the leg 22 protrudes from the housing 21 toward the second piping 402 between the second piping 402 and the housing 21 and is fixed to the second piping 402.
  • the fixing member 23 is an insulating member such as ceramics for fixing the second electrode 24 inside the housing 21.
  • the fixing member 23 supports the second electrode 24 so that the second electrode 24 does not contact the casing 21 inside the casing 21. That is, the second electrode 24 and the ground are interrupted.
  • the second electrode 24 is a metal member for forming the capacitor C0 (FIG. 4) together with the first electrode 14. That is, the second electrode 24 functions as the other electrode of the two electrodes in the capacitor C0.
  • the second electrode 24 extends in a rod shape along the longitudinal direction (X axis) of the pipe 400.
  • the outer shape of the second electrode 24 has, for example, a cylindrical shape.
  • the end 24A of the second electrode 24 is inserted into the insertion hole 14A of the first electrode 14.
  • the second electrode 24 is inserted into the insertion hole 14 ⁇ / b> A so as not to contact the first electrode 14.
  • the outer surface of the end 24A (hereinafter also referred to as “insertion portion of the second electrode 24”) of the second electrode 24 inserted into the first electrode 14 is the first electrode 14 in the insertion hole 14A. It will face the inner surface of the.
  • the insertion portion of the second electrode 24 functions as the other electrode of the capacitor C0, and a part of the first electrode 14 facing the insertion portion of the second electrode 24 (hereinafter referred to as “opposing portion of the first electrode 14”). Will also function as one electrode of the capacitor C0.
  • the value of the capacitance of the capacitor C0 is determined according to the area of the insertion portion of the second electrode 24 and the area of the facing portion of the first electrode 14. That is, the value of the capacitance of the capacitor C0 is determined according to the distance G1 between the first measuring device 100 and the second measuring device 200 in the longitudinal direction of the pipe 400.
  • the capacitance value of the capacitor C0 (FIG. 4) formed by the first electrode 14 and the second electrode 24 is the value of the first measuring device 100 and the second measuring device 200 in the longitudinal direction (X axis) of the pipe 400. It is determined according to the distance G1 between them. That is, the value of the capacitance of the capacitor C0 is determined according to the length of the portion of the second electrode 24 inserted into the first electrode 14.
  • the length of the portion inserted into the first electrode 14 at the end 24A of the second electrode 24 decreases. Therefore, as the distance G1 increases, the area of the insertion portion of the second electrode 24 and the area of the facing portion of the first electrode 14 become narrower. That is, the area of one electrode and the area of the other electrode in the capacitor C0 are reduced, and the capacitance value of the capacitor C0 is reduced.
  • the distance G1 becomes shorter, the length of the portion inserted into the first electrode 14 at the end 24A of the second electrode 24 becomes longer. Therefore, as the distance G1 becomes shorter, the area of the insertion portion of the second electrode 24 and the area of the facing portion of the first electrode 14 become wider. That is, the area of one electrode and the area of the other electrode in the capacitor C0 are increased, and the capacitance value of the capacitor C0 is increased.
  • the fluctuation range of the distance G1 can be obtained based on the fluctuation range of the capacitance value of the capacitor C0. That is, based on the fluctuation range of the capacitance value of the capacitor C0, it is possible to obtain the amount of distortion in the direction (X axis) in which the second electrode 24 in the measurement target portion 403 is inserted into the first electrode 14. .
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the strain measuring apparatus in the present embodiment.
  • the capacitor C0 is a capacitor formed by the first electrode 14 and the second electrode 24, for example.
  • the capacitor C1 has a parasitic capacitance between the first electrode 14 and the pipe 400 (earth), and a capacitance between the conductive line 41A (first conductive line) and the pipe 400 (conductive line 42A, ground).
  • the capacitor C2 has a parasitic capacitance between the second electrode 24 and the pipe 400 (earth), and a capacitance between the conductive line 41B (second conductive line) and the pipe 400 (conductive line 42B, ground). Show. Note that the pipe 400 is grounded. That is, the pipe 400 is connected to the ground.
  • the insulation resistance R0 indicates, for example, the insulation resistance between the first electrode 14 and the second electrode 24.
  • the insulation resistance R1 indicates, for example, an insulation resistance between the first electrode 14 and the pipe 400 and an insulation resistance between the conductive wire 41A and the pipe 400.
  • the insulation resistance R2 indicates, for example, an insulation resistance between the second electrode 24 and the pipe 400 and an insulation resistance between the conductive wire 41B and the pipe 400.
  • the conductive wire 41C includes the conductive wire 42A (third conductive wire) of the measurement cable 4A (FIG. 2), the conductive wire 42B (third conductive wire) of the measurement cable 4B, the casings 11, 21, legs 12, 22, and the piping 400. Is shown.
  • the conductive wire 42A of the measurement cable 4A (FIG. 2), the conductive wire 42B of the measurement cable 4B, the casings 11, 21, legs 12, 22, and the pipe 400 are connected to each other, and the pipe 400 is connected to the ground. Therefore, the conductive wire 51C also corresponds to the ground.
  • the measurement cables 4A and 4B are, for example, coaxial cables.
  • the conductive wires 41A and 41B indicate the inner conductors of the measurement cables 4A and 4B, respectively, and the conductive wires 42A and 42B indicate the outer conductors of the measurement cables 4A and 4B, respectively.
  • one end of each of the conductive wires 42A and 42B is connected to the housings 11 and 21, for example, relatively firmly, but in FIG. 2, it is connected at one point for convenience of explanation. It is shown.
  • the switch device 5 is a device that switches connection destinations between the first measuring device 100 and the second measuring device 200 and the third measuring device 6.
  • the switch device 5 includes a first terminal T51, a second terminal T52, a third terminal T53, a fourth terminal T71, and a fifth terminal T72 (hereinafter also referred to as “each terminal of the switch device 5”).
  • the other end of the conductive wire 41A is connected to the first terminal T51. Note that one end of the conductive wire 41A is connected to the first electrode 14 as described above.
  • a conductive line 41C is connected to the second terminal T52. That is, for example, the other end of the conductive wire 42A in the measurement cable 4A is connected to the second terminal T52. Note that one end of the conductive wire 42A is connected to the housing 11 as described above.
  • the other end of the conductive wire 41B is connected to the third terminal T53. Note that one end of the conductive wire 41B is connected to the second electrode 24 as described above.
  • a connector for connecting the above-described conductive wire to the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 is provided, and the first terminal T51, Conductive wires may be connected to the second terminal T52 and the third terminal T53.
  • the fourth terminal T71 and the fifth terminal T72 are connected to the first terminal T61 and the second terminal T62 of the third measuring device 6, respectively.
  • the third measuring device 6 will be described later.
  • the switch device 5 Based on the control signal S1 from the third measuring device 6, the switch device 5 connects the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 to one of the fourth terminal T71 and the fifth terminal T72, respectively. .
  • the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 are respectively set to the fourth terminal T71 and the fifth terminal T72 based on the control signal S1 from the third measuring device 6. It is assumed that a switch circuit (not shown) for connection to one of the two is provided. The switch circuit will be described later.
  • FIG. 5 is a block diagram showing functions of the third measuring apparatus in the present embodiment.
  • the third measuring device 6 is a device that measures the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the capacitance value of the capacitor C0.
  • the third measuring device 6 controls the switch device 5 and measures the capacitance of the capacitor C0.
  • the third measuring device 6 includes a transmission unit 61, a measurement unit 62, a storage unit 63, a calculation unit 64, a display unit 65, and a control unit 66.
  • the transmission unit 61 transmits a control signal S1 to the switch device 5.
  • the control signal S ⁇ b> 1 is a signal for controlling the switch circuit of the switch device 5. It is assumed that the third measuring device 6 is connected to the switch device 5 via, for example, a communication cable (not shown) so that the transmission unit 61 can transmit the control signal S1 to the switch device 5.
  • the measuring unit 62 measures the capacitance of the capacitor C0.
  • the measuring unit 62 will be described later.
  • the storage unit 63 includes, for example, a first area 631, a second area 632, and a third area 633.
  • a first program for controlling the measuring device 6 and a second program for controlling the switch device 5 are stored.
  • first measurement information for example, first measurement information, second measurement information, and third measurement information indicating measurement results of the measurement unit 62 are stored.
  • the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information will be described later.
  • the third area 633 information for calculating the distortion amount of the measurement target portion 403 is stored.
  • the calculation unit 64 calculates the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information. That is, the calculation unit 64 calculates the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the measurement result of the measurement unit 62.
  • the display unit 65 is, for example, a monitor that displays the calculation result of the calculation unit 64 and the like.
  • the control unit 66 controls the measuring device 6 based on the first program. Further, the control unit 66 outputs a control signal S1 from the transmission unit 61 based on the second program. Specifically, the control unit 66 outputs, from the transmission unit 61, a control signal S1 (hereinafter also referred to as “first control signal”) that sets each terminal of the switch device 5 to the first connection state (FIG. 6). A control signal S1 for setting each terminal of the switch device 5 to the second connection state (hereinafter also referred to as “second control signal”) is output from the transmitter 61, or each terminal of the switch device 5 is set to the third connection state. Control signal S ⁇ b> 1 (hereinafter also referred to as “third control signal”) to be output from the transmission unit 61.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement result of the third measuring device with respect to the connection state of the terminals of the switch device according to the present embodiment.
  • the switch circuit sets the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 to the fourth terminal T71 or the fifth terminal T72 based on the control signal S1 from the third measuring device 6, respectively. It is a circuit for connecting to any one of them.
  • the first connection state is a state in which the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 are connected to the fourth terminal T71, the fourth terminal T71, and the fifth terminal T72, respectively. That is, in the first connection state, the first terminal T51 and the second terminal T52 are both connected to the fourth terminal T71 and short-circuited. In the first connection state, the third terminal T53 is electrically insulated from the first terminal T51 and the second terminal T52.
  • the first electrode 14 is connected to the ground (conductive wire 41C) via the conductive wire 41A and the switch device 5, and is also connected to the first terminal T61 of the third measuring device 6. It will be.
  • the second electrode 24 is connected to the second terminal T62 of the third measuring device 6 via the conductive wire 41B and the switch 5.
  • the second connection state is a state in which the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 are connected to the fourth terminal T71, the fifth terminal T72, and the fourth terminal T71, respectively. That is, in the second connection state, the first terminal T51 and the third terminal T53 are both connected to the fourth terminal T71 and short-circuited.
  • the second terminal T52 is electrically insulated from the first terminal T51 and the third terminal T53. Therefore, in the second connection state, the first electrode 14 is connected to the second electrode 24 via the conductive wire 41A and the switch device 5 and to the first terminal T61 of the third measuring device 6. Become. Further, in the second connection state, the second terminal T62 of the third measuring device 6 is connected to the ground (conductive wire 41C) via the switch 5.
  • the third connection state is a state in which the first terminal T51, the second terminal T52, and the third terminal T53 are connected to the fourth terminal T71, the fifth terminal T72, and the fifth terminal T72, respectively. That is, in the third connection state, both the second terminal T52 and the third terminal T53 are connected to the fifth terminal T72 and are short-circuited.
  • the first terminal T51 is electrically insulated from the second terminal T52 and the third terminal T53.
  • the second electrode 24 is connected to the ground (conductive wire 41C) via the conductive wire 41B and the switch device 5, and is also connected to the second terminal T62 of the third measuring device 6. It will be.
  • the first electrode 24 is connected to the first terminal T61 of the third measuring device 6 through the conductive wire 41A and the switch 5.
  • the measuring unit 62 measures the capacitance of the capacitor C0.
  • the measuring unit 62 may be a function realized by an LCR meter or the like.
  • the measuring unit 62 is connected between the first terminal T61 and the second terminal T62 of the third measuring device 6 and the capacitance of the capacitor connected between the first terminal T61 and the second terminal T62. The resistance value of the electrical resistance is measured, and information indicating the measurement result is stored in the second region 632.
  • first terminal T61 and the second terminal T62 are terminals provided in the third measuring device 6.
  • the first terminal T61 and the second terminal T62 are connected to the fourth terminal T71 and the fifth terminal T72 of the switch device 5, respectively.
  • the first terminal 61 is, for example, a terminal for applying an AC voltage.
  • the first terminal 61 also functions as a terminal for applying (outputting) a current flowing through the conductive wire 41A based on, for example, a capacitor and electrical resistance provided between the first terminal T61 and the second terminal T62. .
  • the second terminal 62 is a terminal for detecting, for example, a current passing through a capacitor and an electrical resistor provided between the first terminal T61 and the second terminal T62 by an applied voltage.
  • the second terminal 62 is a terminal for applying an AC voltage, for example, and the first terminal 61 is placed between the first terminal T61 and the second terminal T62 by the applied voltage, for example. It is good also as a terminal for detecting the electric current which passed the capacitor and electric resistance which were provided.
  • the measuring unit 62 for example, based on the voltage output from the first terminal T61 and the current detected at the second terminal T62, the capacitance of the capacitor provided between the first terminal T61 and the second terminal T62. Measure resistance values of capacitance and electrical resistance.
  • the measuring unit 62 is a capacitor provided between the first terminal T61 and the second terminal T62 based on, for example, the voltage output from the second terminal T62 and the current detected at the first terminal T61. It is good also as measuring the resistance value of an electrostatic capacitance and an electrical resistance.
  • the capacitor whose capacitance is measured by the measuring unit 62 and the electrical resistance whose resistance value is measured are selected according to the connection state of each terminal of the switch device 5.
  • the capacitance of a predetermined capacitor and the resistance value of a predetermined electric resistance are selectively measured according to the connection state of each terminal of the switch device 5.
  • the capacitors C0 and C2 are connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62.
  • the insulation resistances R0 and R1 are further connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62. That is, when each terminal of the switch device 5 is in the first connection state, the measurement unit 62 includes the combined capacitor C10 when the capacitors C0 and C2 are connected in parallel to each other and the insulation resistors R0 and R1 connected in parallel to each other. The combined resistance R10 when measured is measured. Then, the measurement unit 62 stores information indicating the capacitance value C10 and the resistance value R10 in the second region 632 as first measurement information.
  • the capacitance values of the combined capacitors C10, C20, and C30 are also referred to as capacitance values C10, C20, and C30, respectively.
  • the resistance values of the combined resistors R10, R20, and R30 are also referred to as resistance values R10, R20, and R30, respectively.
  • the capacitance values of the capacitors C0, C1, and C2 are also referred to as capacitance values C0, C1, and C2, respectively.
  • the resistance values of the insulation resistances R0, R1, and R2 are also referred to as resistance values R0, R1, and R2, respectively.
  • the capacitors C1 and C2 are connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62.
  • the insulation resistors R1 and R1 are further connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62. That is, when each terminal of the switch device 5 is in the second connection state, the measurement unit 62 includes the combined capacitor C20 when the capacitors C1 and C2 are connected in parallel to each other and the insulation resistances R1 and R2 connected in parallel to each other. The combined resistance R20 when measured is measured. Then, the measurement unit 62 stores information indicating the capacitance value C20 and the resistance value R20 in the second region 632 as second measurement information.
  • the capacitors C1 and C0 are connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62.
  • the insulation resistances R1 and R0 are further connected in parallel between the first terminal T61 and the second terminal T62. That is, when each terminal of the switch device 5 is in the second connection state, the measurement unit 62 includes the combined capacitor C30 when the capacitors C1 and C0 are connected in parallel to each other and the insulation resistors R1 and R0 are connected in parallel to each other. The combined resistance R203 when measured is measured. Then, the measurement unit 62 stores information indicating the capacitance value C30 and the resistance value R30 in the second region 632 as third measurement information.
  • the calculation unit 64 calculates the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information stored in the second region 632.
  • Capacitance value and resistance value The computing unit 64 calculates capacitance values C0, C1, and C2 based on the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information. This calculation is performed based on a relatively simple and simple calculation. In addition, the calculation unit 64 calculates resistance values R0, R1, and R2 based on the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information. This calculation is performed based on a relatively simple calculation.
  • the computing unit 64 calculates the capacitance value of the capacitor C0 based on the capacitance value C0 and information stored in the third region 633, and calculates the distortion amount of the measurement target portion 403. .
  • the computing unit 64 starts from the first time based on the value of the capacitance of the capacitor C0 at the first time and the value of the capacitance of the capacitor C0 at the second time after the first time.
  • a distortion amount of the measurement target portion 403 in a predetermined time (predetermined period) until the second time is calculated.
  • the calculation unit 64 calculates the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the difference between the capacitance value of the capacitor C0 at the first time and the capacitance value of the capacitor C0 at the second time.
  • information in which the fluctuation range of the capacitance value of the capacitor C0 and the distortion amount of the measurement target portion 403 are associated with each other is stored in advance.
  • the third area 633 may store information in which the capacitance value of the capacitor C0 and the distortion amount of the measurement target portion 403 are associated with each other.
  • the calculation unit 64 outputs the distortion amount of the measurement target portion 403 corresponding to the capacitance value C0 based on the information stored in the third region 633.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the third measuring apparatus in the present embodiment.
  • the third measuring device 6 outputs a first control signal. Each terminal of the switch device 5 is in the first connection state.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C10 of the capacitor connected between the first terminal T61 and the second terminal T62 (step St1).
  • the third measuring device 6 stores first measurement information indicating the measurement result of the combined capacitance C10 in the second region 632 (Step St2).
  • the third measuring device 6 outputs a second control signal. Each terminal of the switch device 5 is in the second connection state.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C20 of the capacitor connected between the first terminal T61 and the second terminal T62 (step St3).
  • the third measuring device 6 stores second measurement information indicating the measurement result of the combined capacitance C20 in the second region 632 (Step St4).
  • the third measuring device 6 outputs a third control signal. Each terminal of the switch device 5 is in the third connection state.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C30 of the capacitor connected between the first terminal T61 and the second terminal T62 (step St5).
  • the third measuring device 6 stores third measurement information indicating the measurement result of the combined capacitance C30 in the second region 632 (Step St6).
  • the third measuring device 6 calculates capacitance values C0, C1, and C2 based on the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information (step St7).
  • the third measuring device 7 calculates the distortion amount of the measurement target portion 403 based on the capacitance value C0 and information stored in the third region 633 (step St8).
  • the third measuring apparatus 6 performs the above-described steps St1 to St7 at both the first time and the second time, and the capacitance values C0, C1, C2, and the second at the first time. Both capacitance values C0, C1, and C2 at the time may be calculated. Then, the third measuring device 6 determines the predetermined time from the first time to the second time based on the difference between the capacitance value C0 at the first time and the capacitance value C0 at the second time. The amount of distortion of the measurement target portion 403 in time (predetermined period) may be calculated.
  • the third measuring device 7 displays the calculation result in step St8 on, for example, the display unit 65 (step St9).
  • the strain measuring device 900 includes the first measuring device 100, the second measuring device 200, the switch device 5, and the third measuring device 6.
  • the first measuring device 100 has a first electrode 14 that is disconnected from the ground, and is attached to the pipe 400.
  • the second measuring device 200 has a second electrode 24 that is cut off from the ground and inserted into the first electrode 14, and is attached to the pipe 400.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C10 between the first electrode 14 (ground) and the second electrode 24.
  • the switch device 5 connects the second electrode 24 and the ground
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C30 between the second electrode 24 (ground) and the first electrode 14.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C20 between the first electrode 14 (second electrode 24) and the ground.
  • the third measuring device 6 calculates the capacitance value C0 of the capacitor C0 based on the capacitance values of the combined capacitors C10, C20, and C30, and the direction in which the second electrode 24 in the pipe 400 is inserted ( The amount of strain on the X axis) is measured.
  • the capacitance value C0 of the capacitor C0 is determined according to the length of the portion of the second electrode 24 inserted into the first electrode 14.
  • the measurement error of the capacitance of the capacitor C0 based on the capacitance of the capacitor C1 and the capacitance of the capacitor C2 can be reduced. That is, in the strain measuring apparatus 900, by improving the measurement accuracy of the capacitance of the capacitor C0, the measurement accuracy of the strain amount of the pipe 400 in the direction in which the second electrode 24 is inserted (X axis) is improved. Can do.
  • the first measuring device 100 includes a housing 11 and a fixing member 13.
  • the casing 11 is a metal casing that is attached to the pipe 400 and connected to the ground in a state of surrounding the first electrode 14 so that the second electrode 24 is inserted into the first electrode 14.
  • the fixing member 13 is an insulating member that supports the first electrode 14 inside the housing 11 so that the first electrode 14 does not contact the housing 11 inside the housing 11.
  • the second measuring apparatus 200 includes a housing 21 and a fixing member 23.
  • the casing 21 is a metal casing that is attached to the pipe 400 and connected to the ground in a state of surrounding the second electrode 24 so that the second electrode 24 is inserted into the first electrode 14.
  • the fixing member 23 is an insulating member that supports the second electrode 24 inside the housing 21 so that the second electrode 24 does not contact the housing 21 inside the housing 21.
  • the strain measuring apparatus 900 includes conductive wires 41A, 41B, 42A, and 42B.
  • the conductive line 41 ⁇ / b> A is connected to the first electrode 14.
  • the conductive line 41B is connected to the second electrode 24.
  • the conductive wire 42 ⁇ / b> A is connected to the housing 11.
  • the conductive wire 42B is connected to the housing 21.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the ground by connecting the conductive wire 41A and the conductive wires 42A and 42B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C10 between the conductive line 41A and the conductive lines 42A and 42B.
  • the switch device 5 connects the second electrode 24 and the ground by connecting the conductive wire 41B and the conductive wires 42A and 42B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C30 between the conductive line 41B and the conductive lines 42A and 42B.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the second electrode 24 by connecting the conductive line 41A and the conductive line 41B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C20 between the conductive lines 41A and 41B and the conductive lines 42A and 42B.
  • the strain amount of the pipe 400 can be measured using the conductive wires 41A, 41B, 42A, and 42B. That is, it is possible to provide an easy-to-use strain measuring apparatus 900 that can measure the strain amount of the pipe 400 at a position distant from the pipe 400 that is relatively high in temperature, such as 600 ° C. or higher. Further, the measurement error of the capacitance of the capacitor C0 based on the capacitance between the conductive wires 41A and 42A and the capacitance between the conductive wires 41B and 42B can be reduced. That is, in the strain measuring apparatus 900, the measurement accuracy of the strain amount of the pipe 400 in the direction in which the second electrode 24 is inserted can be improved by improving the measurement accuracy of the capacitance of the capacitor C0.
  • the first measuring apparatus 100 further has metal legs 12 that protrude from the casing 11 toward the pipe 400 between the pipe 400 and the casing 11 and are fixed to the pipe 400.
  • the second measuring apparatus 200 further has a metal leg 22 that is fixed to the pipe 400 and protrudes from the casing 21 toward the pipe 400 between the pipe 400 and the casing 21.
  • the pipe 400 includes a first pipe 401 and a second pipe 402 connected to the first pipe 401.
  • the legs 12 and 22 are fixed to the first pipe 401 and the second pipe 402, respectively. Therefore, the strain measuring apparatus 900 can measure the strain amount of the pipe 400 according to the strain of the measurement target portion 403 such as a welded portion, for example.
  • the calculation unit 64 in which the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information indicating the measurement result of the measurement unit 62 are stored is the first measurement information and the second measurement information. Based on the third measurement information, the distortion amount of the measurement target portion 403 is calculated.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 measure the capacitance of the capacitor C0 in the strain measuring device 900.
  • the strain measuring device 900 includes a first measuring device 100 and a second measuring device 200.
  • the first measuring device 100 has a first electrode 14 that is disconnected from the ground, and is attached to the pipe 400.
  • the second measuring device 200 has a second electrode 24 that is cut off from the ground and inserted into the first electrode 14, and is attached to the pipe 400.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the ground.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C10 between the first electrode 14 (earth) and the second electrode 24.
  • the switch device 5 connects the second electrode 24 and the ground.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C30 between the second electrode 24 (earth) and the first electrode 14.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the second electrode 24.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C20 between the first electrode 14 (second electrode 24) and the ground.
  • the third measuring device 6 calculates the capacitance of the capacitor C0 determined according to the length of the portion of the second electrode 24 inserted into the first electrode 14 based on the above-described combined capacitances C10, C20, and C30. .
  • the measurement error of the capacitance of the capacitor C0 based on the capacitance of the capacitor C1 and the capacitance of the capacitor C2 can be reduced. That is, in the switch device 5 and the third measuring device 6, the measurement accuracy of the capacitance of the capacitor C0 can be improved.
  • the first measuring device 100 includes a housing 11 and a fixing member 13.
  • the casing 11 is a metal casing that is attached to the pipe 400 and connected to the ground in a state of surrounding the first electrode 14 so that the second electrode 24 is inserted into the first electrode 14.
  • the fixing member 13 is an insulating member that supports the first electrode 14 inside the housing 11 so that the first electrode 14 does not contact the housing 11 inside the housing 11.
  • the second measuring apparatus 200 includes a housing 21 and a fixing member 23.
  • the casing 21 is a metal casing that is attached to the pipe 400 and connected to the ground in a state of surrounding the second electrode 24 so that the second electrode 24 is inserted into the first electrode 14.
  • the fixing member 23 is an insulating member that supports the second electrode 24 inside the housing 21 so that the second electrode 24 does not contact the housing 21 inside the housing 21.
  • the strain measuring apparatus 900 includes conductive wires 41A, 41B, 42A, and 42B.
  • the conductive line 41 ⁇ / b> A is connected to the first electrode 14.
  • the conductive line 41B is connected to the second electrode 24.
  • the conductive wire 42 ⁇ / b> A is connected to the housing 11.
  • the conductive wire 42B is connected to the housing 21.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the ground by connecting the conductive wire 41A and the conductive wires 42A and 42B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C10 between the conductive line 41A and the conductive lines 42A and 42B.
  • the switch device 5 connects the second electrode 24 and the ground by connecting the conductive wire 41B and the conductive wires 42A and 42B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C30 between the conductive line 41B and the conductive lines 42A and 42B.
  • the switch device 5 connects the first electrode 14 and the second electrode 24 by connecting the conductive line 41A and the conductive line 41B.
  • the third measuring device 6 measures the combined capacitance C20 between the conductive lines 41A and 41B and the conductive lines 42A and 42B.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 it is possible to measure the capacitance of the capacitor C0 using the conductive wires 41A, 41B, 42A, and 42B.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 that are easy to use and can measure the capacitance of the capacitor C0 at a position away from the pipe 400, which is relatively high in temperature, such as 600 ° C. or higher, are provided. Can do. Further, the measurement error of the capacitance of the capacitor C0 based on the capacitance between the conductive wires 41A and 42A and the capacitance between the conductive wires 41B and 42B can be reduced. That is, in the switch device 5 and the third measuring device 6, the measurement accuracy of the capacitance of the capacitor C0 can be improved.
  • the calculation unit 64 in which the first measurement information, the second measurement information, and the third measurement information indicating the measurement result of the measurement unit 62 are stored is the first measurement information and the second measurement information. Based on the third measurement information, the capacitance of the capacitor C0 is calculated.
  • the switch device 5 and the third measuring device 6 have been described as separate bodies, but the present invention is not limited to this.
  • the third measuring device 6 may have the function of the switch device 5.
  • the switch device 5 is provided between the first measurement device 100, the second measurement device 200, and the third measurement device 6.
  • the present invention is not limited to this.
  • a first probe connected to the first terminal T61 of the third measuring device 6 and a second probe connected to the second terminal T62 are provided, and the third measuring device 6 uses the first and second probes. It is good also as connecting to the predetermined position of the 1st measuring device 100 and the 2nd measuring device via. Note that, for example, these first and second probes are connected to the first measurement device 100 and the second measurement device 200 by a manual operation of a measurer who measures the strain amount of the pipe 400.
  • the predetermined positions of the first measurement device 100 and the second measurement device 200 are set as in the case where the switch device 5 is provided.
  • the connection is made using a conductive wire.

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Abstract

　アースとの間が遮断されている筒状電極を有し、被測定物に取り付けられる第１電極体と、前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極を有し、前記被測定物に取り付けられる第２電極体と、前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第１測定部と、前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第２測定部と、前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量を測定する第３測定部と、前記棒状電極の前記筒状電極に挿入されている部分の長さに応じて定まる前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量の値を、前記第１乃至第３測定部の測定結果に基づいて算出し、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する第４測定部と、を備える。

Description

歪測定装置、静電容量測定装置、歪測定方法、静電容量測定方法
　本発明は、歪測定装置、静電容量測定装置、歪測定方法、静電容量測定方法に関する。
　例えば、筒状電極と棒状電極との間の静電容量の値に基づいて被測定物の歪量を測定する歪測定装置が知られている（例えば特許文献１）。
特開２０１２－２０２９５３号公報
　例えば、特許文献１の歪測定装置においては、筒状電極とアースとの間の静電容量、棒状電極とアースとの間の静電容量に基づいて、筒状電極と棒状電極との間の静電容量の測定精度が低下することがある。このため、歪測定装置による被測定物の歪量の測定精度が低下する虞がある。
　前述した課題を解決する主たる本発明は、アースとの間が遮断されている筒状電極を有し、被測定物に取り付けられる第１電極体と、前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極を有し、前記被測定物に取り付けられる第２電極体と、前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第１測定部と、前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第２測定部と、前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量を測定する第３測定部と、前記棒状電極の前記筒状電極に挿入されている部分の長さに応じて定まる前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量の値を、前記第１乃至第３測定部の測定結果に基づいて算出し、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する第４測定部と、を備えたことを特徴とする歪測定装置である。
　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。
　本発明によれば、被測定物における歪量の測定精度を向上させることができる。
本発明の実施形態における歪測定装置の一部を示す斜視図である。 本発明の実施形態における歪測定装置の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態における第１電極及び第２電極を示す斜視図である。 本発明の実施形態における歪測定装置の等価回路を示す回路図である。 本発明の実施形態における第３測定装置の機能を示すブロック図である 本発明の実施形態におけるスイッチ装置の端子の接続状態に対する第３測定装置の測定結果を示す図である。 本発明の実施形態における第３測定装置の動作を示すフローチャートである。
　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。
＝＝＝歪測定装置＝＝＝
　以下、図１を参照して、本実施形態における歪測定装置について説明する。図１は、本実施形態における歪測定装置の一部を示す斜視図である。尚、図１においては、説明の便宜上、測定ケーブル４Ａ、４Ｂ（図２）は省略されている。
　歪測定装置９００は、例えば火力発電所に設けられた、ボイラ、タービン、配管等々の歪量を測定するための装置である。歪測定装置９００は、例えば、配管４００（被測定物）の歪量を測定するための装置である。尚、配管４００は、火力発電所に設けられ、例えば６００℃以上の比較的高温となっている金属製の配管である。配管４００は、配管４００の長手方向（Ｘ軸）において第１配管４０１及び第２配管４０２が溶接されて形成される。配管４００においては、第１配管４０１及び第２配管４０２の溶接部分である測定対象部分４０３が、例えば、クリープ等による経年劣化により歪むことがある。
　歪測定装置９００は、第１測定装置１００（第１電極体）、第２測定装置２００（第２電極体）、スイッチ装置５（図４）、第３測定装置６を有する。尚、スイッチ装置５、第３測定装置６が、第１測定部、第２測定部、第３測定部に相当する。第３測定装置６が、第４測定部、演算部に相当する。歪測定装置９００における第１測定装置１００及び第２測定装置２００以外の構成が静電容量測定装置に相当する。尚、本実施形態において、Ｚ軸は、第１測定装置１００及び第２測定装置２００が立設する高さ方向（垂直方向）に沿う軸であり、＋Ｚは、配管４００から第１測定装置１００及び第２測定装置２００に向かう上方向（垂直方向において配管４００から離れる方向）を示し、－Ｚは、第１測定装置１００及び第２測定装置２００から配管４００に向かう下方向（垂直方向において配管４００に近づく方向）を示すものとする。又、Ｘ軸は、第１測定装置１００及び第２測定装置２００が隣接する方向に沿う軸であり、＋Ｘは、第１測定装置１００から第２測定装置２００に向かう方向を示し、－Ｘは、第２測定装置２００から第１測定装置１００に向かう方向を示すものとする。又、Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に対して直交する軸であり、＋Ｙは、第１測定装置１００における一方の側面から他方の側面に向かう方向を示し、－Ｙは、第１測定装置１００における他方の側面から一方の側面に向かう方向を示すものとする。
　第１測定装置１００及び第２測定装置２００は、金属製の配管４００における測定対象部分４０３の歪量を測定する際に、配管４００の長手方向（Ｘ軸）において、測定対象部分４０３の両側に設けられる装置である。第１測定装置１００及び第２測定装置２００は、測定対象部分４０３における当該配管４００の長手方向の歪量を測定するためのセンサとして機能する。尚、第１測定装置１００、第２測定装置２００については、後述する。
　スイッチ装置５及び第３測定装置６は、第１測定装置１００の第１電極１４（筒状電極）（図４）及び第２測定装置２００の第２電極２４（棒状電極）によって形成されるコンデンサＣ０の静電容量を測定し、当該測定結果に基づいて配管４００の歪量を測定する装置である。尚、スイッチ装置５及び第３測定装置６については、後述する。
＝＝＝第１測定装置、第２測定装置＝＝＝
　以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における第１測定装置及び第２測定装置について説明する。図２は、本実施形態における歪測定装置の一部を示す断面図である。尚、図２は、図１における第１測定装置１００の略中央を通るＸＺ平面から＋Ｙ方向へ向かって見た状態の、第１測定装置１００及び第２測定装置２００を示している。図３は、本実施形態における第１電極及び第２電極を示す斜視図である。尚、第１電極１４の内部は、見えない状態となっているが、説明の便宜上、点線で示されている。
＝第１測定装置＝
　第１測定装置１００は、第１配管４０１に対して例えば溶接されて固定される。第１測定装置１００は、筐体１１（第１ケース）、脚１２（第１脚）、固定部材１３（第１支持部材）、第１電極１４を有する。
　筐体１１は、第１電極１４を収容した状態で当該第１電極１４を保持するための例えば金属製の筐体である。筐体１１の外形は、例えば、略矩形柱形状を呈する。筐体１１は、内部に第１電極１４を収容できるように、中空構造を呈する。筐体１１の内径は、筐体１１の内部に第１電極１４を収容できるように、第１電極１４の外径よりも大きくされている。筐体１１は、金属製の脚１２を介して第１配管４０１に溶接される。尚、脚１２は、第１配管４０１と筐体１１との間において筐体１１から第１配管４０１に向かって突出し、第１配管４０１に固定されている。
　固定部材１３は、筐体１１の内部に第１電極１４を固定するための例えばセラミックス等の絶縁性の部材である。固定部材１３は、筐体１１の内部において第１電極１４が筐体１１と接触しないように、第１電極１４を支持している。つまり、第１電極１４とアースとの間は遮断されている。
　第１電極１４は、第２電極２４と共にコンデンサＣ０（図４）を形成するための金属製の部材である。つまり、第１電極１４は、コンデンサＣ０における２個の電極のうちの一方の電極として機能する。第１電極１４は、配管４００の長手方向（Ｘ軸）に沿って棒状に延びている。第１電極１４の外形は、例えば長尺状の円柱形状を呈する。第１電極１４は、内部に第２電極２４を進退自在に挿入できるように挿入孔１４Ａが設けられており、中空構造を呈する。つまり、第１電極１４は、筒形状を呈している。第１電極１４の内部は、配管４００の長手方向における第１測定装置１００と第２測定装置２００との間の距離Ｇ１に対するコンデンサＣ０の静電容量の値が当該距離Ｇ１の値に応じて変化するように、例えば円柱形状とされている。
＝第２測定装置＝
　第２測定装置２００は、第２配管４０２に対して例えば溶接されて固定される。第２測定装置２００は、筐体２１（第２ケース）、脚２２（第２脚）、固定部材２３（第２支持部材）、第２電極２４を有する。
　筐体２１は、第２電極２４を収容した状態で当該第２電極２４を保持するための例えば金属製の筐体である。筐体２１の外形は、例えば、略矩形柱形状を呈する。筐体２１は、内部に第２電極２４を収容できるように、中空構造を呈する。筐体２１の内径は、筐体２１の内部に第２電極２４を収容できるように、第２電極２４の外径よりも大きくされている。筐体２１は、金属製の脚２２を介して第２配管４０２に溶接される。尚、脚２２は、第２配管４０２と筐体２１との間において筐体２１から第２配管４０２に向かって突出し、第２配管４０２に固定されている。
　固定部材２３は、筐体２１の内部に第２電極２４を固定するための例えばセラミックス等の絶縁性の部材である。固定部材２３は、筐体２１の内部において第２電極２４が筐体２１と接触しないように、第２電極２４を支持する。つまり、第２電極２４とアースとの間は遮断されている。
　第２電極２４は、第１電極１４と共にコンデンサＣ０（図４）を形成するための金属製の部材である。つまり、第２電極２４は、コンデンサＣ０における２個の電極のうちの他方の電極として機能する。第２電極２４は、配管４００の長手方向（Ｘ軸）に沿って棒状に延びている。第２電極２４の外形は、例えば円柱形状を呈する。
　第２電極２４の端部２４Ａは、第１電極１４の挿入孔１４Ａに挿入される。尚、第２電極２４は、第１電極１４と接触しないように挿入孔１４Ａに挿入されることとする。このとき、第２電極２４における第１電極１４の内部に挿入されている端部２４Ａ（以下、「第２電極２４の挿入部分」とも称する）の外面は、挿入孔１４Ａ内で第１電極１４の内面と対向することとなる。そして、第２電極２４の挿入部分がコンデンサＣ０の他方の電極として機能し、第２電極２４の挿入部分と対向している第１電極１４の一部（以下、「第１電極１４の対向部分」とも称する）がコンデンサＣ０の一方の電極として機能することになる。そして、コンデンサＣ０の静電容量の値は、第２電極２４の挿入部分の面積及び第１電極１４の対向部分の面積に応じて定まることになる。つまり、コンデンサＣ０の静電容量の値は、配管４００の長手方向における第１測定装置１００と第２測定装置２００との間の距離Ｇ１に応じて定まることになる。
＝＝＝コンデンサの静電容量＝＝＝
　以下、図２を参照して、本実施形態におけるコンデンサの静電容量について説明する。
　第１電極１４及び第２電極２４によって形成されるコンデンサＣ０（図４）の静電容量の値は、配管４００の長手方向（Ｘ軸）における第１測定装置１００と第２測定装置２００との間の距離Ｇ１に応じて定められることになる。つまり、コンデンサＣ０の静電容量の値は、第２電極２４の第１電極１４に挿入される部分の長さに応じて定まることになる。
　例えば、距離Ｇ１が長くなるにつれて、第２電極２４の端部２４Ａにおける第１電極１４の内部に挿入されている部分の長さが短くなる。よって、距離Ｇ１が長くなるにつれて、第２電極２４の挿入部分の面積及び第１電極１４の対向部分の面積は、狭くなる。つまり、コンデンサＣ０における一方の電極の面積と他方の電極の面積が狭くなり、コンデンサＣ０の静電容量の値は小さくなる。
　一方、例えば、距離Ｇ１が短くなるにつれて、第２電極２４の端部２４Ａにおける第１電極１４の内部に挿入されている部分の長さが長くなる。よって、距離Ｇ１が短くなるにつれて、第２電極２４の挿入部分の面積及び第１電極１４の対向部分の面積は、広くなる。つまり、コンデンサＣ０における一方の電極の面積と他方の電極の面積が広くなり、コンデンサＣ０の静電容量の値は大きくなる。
　以上より、例えば、コンデンサＣ０の静電容量の値の変動幅に基づいて、距離Ｇ１の変動幅を求めることが可能となる。つまり、コンデンサＣ０の静電容量の値の変動幅に基づいて、測定対象部分４０３における第２電極２４が第１電極１４に挿入される方向（Ｘ軸）の歪量を求めることが可能となる。
＝＝＝スイッチ装置＝＝＝
　以下、図４を参照して、本実施形態におけるスイッチ装置について説明する。図４は、本実施形態における歪測定装置の等価回路を示す回路図である。
　尚、コンデンサＣ０は、例えば、第１電極１４と第２電極２４によって形成されるコンデンサを示している。コンデンサＣ１は、例えば、第１電極１４と配管４００（アース）との間の寄生容量、導電線４１Ａ（第１導電線）と配管４００（導電線４２Ａ、アース）との間の静電容量を示している。コンデンサＣ２は、例えば、第２電極２４と配管４００（アース）との間の寄生容量、導電線４１Ｂ（第２導電線）と配管４００（導電線４２Ｂ、アース）との間の静電容量を示している。尚、配管４００は、接地されていることとする。つまり、配管４００は、アースと接続されている。
　絶縁抵抗Ｒ０は、例えば、第１電極１４と第２電極２４との間の絶縁抵抗を示している。絶縁抵抗Ｒ１は、例えば、第１電極１４と配管４００との間の絶縁抵抗、導電線４１Ａと配管４００との間の絶縁抵抗を示している。絶縁抵抗Ｒ２は、例えば、第２電極２４と配管４００との間の絶縁抵抗、導電線４１Ｂと配管４００との間の絶縁抵抗を示している。
　導電線４１Ｃは、測定ケーブル４Ａ（図２）の導電線４２Ａ（第３導電線）、測定ケーブル４Ｂの導電線４２Ｂ（第３導電線）、筐体１１、２１、脚１２、２２、配管４００を示している。尚、測定ケーブル４Ａ（図２）の導電線４２Ａ、測定ケーブル４Ｂの導電線４２Ｂ、筐体１１、２１、脚１２、２２、配管４００は相互に接続されており、配管４００は、アースに接続されているので、導電線５１Ｃは、アースに対応していることにもなる。
　尚、測定ケーブル４Ａ、４Ｂ（図２）は、例えば同軸ケーブルである。導電線４１Ａ、４１Ｂは夫々、測定ケーブル４Ａ、４Ｂの内部導体を示し、導電線４２Ａ、４２Ｂは夫々、測定ケーブル４Ａ、４Ｂの外部導体を示していることとする。尚、導電線４２Ａ、４２Ｂ夫々の一端は、例えば、筐体１１、２１に対して比較的強固に接続されているが、図２においては、説明の便宜上、１点で接続されているように示されている。
　スイッチ装置５は、第１測定装置１００及び第２測定装置２００と、第３測定装置６との間において、接続先を切り換える装置である。スイッチ装置５は、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３、第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２（以下、「スイッチ装置５の各端子」とも称する）を有する。
　第１端子Ｔ５１には、導電線４１Ａの他端が接続される。尚、導電線４１Ａの一端は、上述のように、第１電極１４に接続されている。第２端子Ｔ５２には、導電線４１Ｃが接続される。つまり、第２端子Ｔ５２には、例えば、測定ケーブル４Ａにおける導電線４２Ａの他端が接続される。尚、導電線４２Ａの一端は、上述のように、筐体１１に接続されている。第３端子Ｔ５３には、導電線４１Ｂの他端が接続される。尚、導電線４１Ｂの一端は、上述のように、第２電極２４に接続されている。
　尚、例えば、スイッチ装置５においては、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３に対して上述の導電線が接続されるコネクタが設けられており、当該コネクタにより第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３に対して導電線が接続されることとしてもよい。
　第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２は夫々、第３測定装置６の第１端子Ｔ６１、第２端子Ｔ６２に接続される。尚、第３測定装置６については、後述する。
　スイッチ装置５は、第３測定装置６からの制御信号Ｓ１に基づいて、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３を夫々、第４端子Ｔ７１又は第５端子Ｔ７２の一方に接続させる。尚、スイッチ装置５の内部には、第３測定装置６からの制御信号Ｓ１に基づいて、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３を夫々、第４端子Ｔ７１又は第５端子Ｔ７２の一方に接続させるためのスイッチ回路（不図示）が設けられていることとする。尚、スイッチ回路については、後述する。
＝＝＝第３測定装置＝＝＝
　以下、図５を参照して、本実施形態における第３測定装置について説明する。図５は、本実施形態における第３測定装置の機能を示すブロック図である。
　第３測定装置６は、コンデンサＣ０の静電容量の値に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を測定する装置である。第３測定装置６は、スイッチ装置５を制御したり、コンデンサＣ０の静電容量を測定したりする。
　第３測定装置６は、送信部６１、測定部６２、記憶部６３、演算部６４、表示部６５、制御部６６を有する。
　送信部６１は、スイッチ装置５に対して制御信号Ｓ１を送信する。制御信号Ｓ１は、スイッチ装置５のスイッチ回路を制御するための信号である。尚、第３測定装置６は、送信部６１がスイッチ装置５に対して制御信号Ｓ１を送信できるように、例えば通信ケーブル（不図示）を介してスイッチ装置５と接続されているものとする。
　測定部６２は、コンデンサＣ０の静電容量等を測定する。尚、測定部６２については、後述する。
　記憶部６３は、例えば、第１の領域６３１、第２の領域６３２、第３の領域６３３を有する。
　第１の領域６３１には、例えば、測定装置６を制御するための第１プログラム、スイッチ装置５を制御するための第２プログラムが記憶されている。
　第２の領域６３２（記憶装置）には、例えば、測定部６２の測定結果を示す第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報が記憶される。尚、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報については、後述する。
　第３の領域６３３には、測定対象部分４０３の歪量を算出するための情報が記憶される。
　演算部６４は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する。つまり、演算部６４は、測定部６２の測定結果に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する。
　表示部６５は、演算部６４の演算結果等を表示する例えばモニタである。
　制御部６６は、第１プログラムに基づいて測定装置６を制御する。又、制御部６６は、第２プログラムに基づいて送信部６１から制御信号Ｓ１を出力する。具体的には、制御部６６は、スイッチ装置５の各端子を第１接続状態（図６）とする制御信号Ｓ１（以下、「第１制御信号」とも称する）を送信部６１から出力したり、スイッチ装置５の各端子を第２接続状態とする制御信号Ｓ１（以下、「第２制御信号」とも称する）を送信部６１から出力したり、スイッチ装置５の各端子を第３接続状態とする制御信号Ｓ１（以下、「第３制御信号」とも称する）を送信部６１から出力したりする。
＝＝＝スイッチ回路＝＝＝
　以下、図４及び図６を参照して、本実施形態におけるスイッチ回路について説明する。図６は、本実施形態におけるスイッチ装置の端子の接続状態に対する第３測定装置の測定結果を示す図である。
　スイッチ回路は、前述のように、第３測定装置６からの制御信号Ｓ１に基づいて、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３を夫々、第４端子Ｔ７１又は第５端子Ｔ７２のうちの何れか一方に接続させるための回路である。
　スイッチ回路は、例えば第１制御信号を受信した場合、スイッチ装置５の各端子を第１接続状態にする。第１接続状態とは、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３が夫々、第４端子Ｔ７１、第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２に接続されている状態である。つまり、第１接続状態では、第１端子Ｔ５１と第２端子Ｔ５２とがともに第４端子Ｔ７１に接続されて短絡している。又、第１接続状態では、第３端子Ｔ５３は、第１端子Ｔ５１及び第２端子Ｔ５２から電気的に絶縁されていることになる。従って、第１接続状態では、第１電極１４は、導電線４１Ａ、スイッチ装置５を介してアース（導電線４１Ｃ）に接続されるとともに、第３測定装置６の第１端子Ｔ６１に接続されることになる。又、第１接続状態では、第２電極２４は、導電線４１Ｂ、スイッチ５を介して第３測定装置６の第２端子Ｔ６２に接続されることになる。
　スイッチ回路は、例えば第２制御信号を受信した場合、スイッチ装置５の各端子を第２接続状態にする。第２接続状態とは、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３が夫々、第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２、第４端子Ｔ７１に接続されている状態である。つまり、第２接続状態では、第１端子Ｔ５１と第３端子Ｔ５３とがともに第４端子Ｔ７１に接続されて短絡している。又、第２接続状態では、第２端子Ｔ５２は、第１端子Ｔ５１及び第３端子Ｔ５３から電気的に絶縁されていることになる。従って、第２接続状態では、第１電極１４は、導電線４１Ａ、スイッチ装置５を介して第２電極２４に接続されるとともに、第３測定装置６の第１端子Ｔ６１に接続されることになる。又、第２接続状態では、第３測定装置６の第２端子Ｔ６２は、スイッチ５を介してアース（導電線４１Ｃ）に接続されることになる。
　スイッチ回路は、例えば第３制御信号を受信した場合、スイッチ装置５の各端子を第３接続状態にする。第３接続状態とは、第１端子Ｔ５１、第２端子Ｔ５２、第３端子Ｔ５３が夫々、第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２、第５端子Ｔ７２に接続されている状態である。つまり、第３接続状態では、第２端子Ｔ５２と第３端子Ｔ５３とがともに第５端子Ｔ７２に接続されて短絡している。又、第３接続状態では、第１端子Ｔ５１は、第２端子Ｔ５２及び第３端子Ｔ５３から電気的に絶縁されていることになる。従って、第３接続状態では、第２電極２４は、導電線４１Ｂ、スイッチ装置５を介してアース（導電線４１Ｃ）に接続されるとともに、第３測定装置６の第２端子Ｔ６２に接続されることになる。又、第３接続状態では、第１電極２４は、導電線４１Ａ、スイッチ５を介して第３測定装置６の第１端子Ｔ６１に接続されることになる。
＝＝＝測定部＝＝＝
　以下、図４を参照して、本実施形態における測定部について説明する。
　測定部６２は、コンデンサＣ０の静電容量等を測定する。尚、例えば、測定部６２はＬＣＲメータ等によって実現される機能であることとしてもよい。測定部６２は、例えば第３測定装置６の第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に接続されているコンデンサの静電容量、及び、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に接続されている電気抵抗の抵抗値を測定し、測定結果を示す情報を第２の領域６３２に記憶させる。
　ここで、第１端子Ｔ６１、第２端子Ｔ６２は、第３測定装置６に設けられている端子である。第１端子Ｔ６１、第２端子Ｔ６２は夫々、スイッチ装置５の第４端子Ｔ７１、第５端子Ｔ７２に接続されている。
　第１端子６１は、例えば、交流の電圧を印加するための端子である。第１端子６１は、例えば、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に設けられているコンデンサ及び電気抵抗に基づいて導電線４１Ａを流れる電流を印加（出力）するための端子としても機能する。
　第２端子６２は、例えば、印加された電圧により、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に設けられているコンデンサ及び電気抵抗を通過した電流を検出するための端子である。尚、第２端子６２が、例えば、交流の電圧を印加するための端子であることとして、第１端子６１が、例えば、印加された電圧により、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に設けられているコンデンサ及び電気抵抗を通過した電流を検出するための端子であることとしてもよい。
　測定部６２は、例えば、第１端子Ｔ６１から出力された電圧と第２端子Ｔ６２で検出された電流とに基づいて、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に設けられているコンデンサの静電容量及び電気抵抗の抵抗値を測定する。尚、測定部６２は、例えば、第２端子Ｔ６２から出力された電圧と第１端子Ｔ６１で検出された電流とに基づいて、第１端子Ｔ６１及び第２端子Ｔ６２の間に設けられているコンデンサ静電容量及び電気抵抗の抵抗値を測定することとしてもよい。
　尚、測定部６２によって静電容量が測定されるコンデンサ及び抵抗値が測定される電気抵抗は、スイッチ装置５の各端子の接続状態に応じて選択されることになる。
＝＝＝測定部の測定結果＝＝＝
　以下、図４及び図６を参照して、本実施形態における測定部の測定結果について説明する。
　歪測定装置９００においては、スイッチ装置５の各端子の接続状態に応じて、所定のコンデンサの静電容量及び所定の電気抵抗の抵抗値が選択的に測定されることになる。
　例えば、スイッチ装置５の各端子が第１接続状態となっている場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、コンデンサＣ０、Ｃ２が互いに並列に接続されている状態となる。この場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、更に、絶縁抵抗Ｒ０、Ｒ１が互いに並列に接続されている状態となる。つまり、スイッチ装置５の各端子が第１接続状態となっている場合、測定部６２は、コンデンサＣ０、Ｃ２が互いに並列接続されたときの合成容量Ｃ１０と、絶縁抵抗Ｒ０、Ｒ１が互いに並列接続されたときの合成抵抗Ｒ１０とを測定することになる。そして、測定部６２は、静電容量の値Ｃ１０及び抵抗値Ｒ１０を示す情報を、第１測定情報として第２の領域６３２に記憶させる。
　尚、合成容量Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ３０の静電容量の値を夫々、静電容量の値Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ３０とも称することとする。又、合成抵抗Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０の抵抗値を夫々、抵抗値Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０とも称することとする。又、コンデンサＣ０、Ｃ１、Ｃ２の静電容量の値を夫々、静電容量の値Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２とも称することとする。又、絶縁抵抗Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を夫々、抵抗値Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２とも称することとする。
　例えば、スイッチ装置５の各端子が第２接続状態となっている場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、コンデンサＣ１、Ｃ２が互いに並列に接続されている状態となる。この場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、更に、絶縁抵抗Ｒ１、Ｒ１が互いに並列に接続されている状態となる。つまり、スイッチ装置５の各端子が第２接続状態となっている場合、測定部６２は、コンデンサＣ１、Ｃ２が互いに並列接続されたときの合成容量Ｃ２０と、絶縁抵抗Ｒ１、Ｒ２が互いに並列接続されたときの合成抵抗Ｒ２０とを測定することになる。そして、測定部６２は、静電容量の値Ｃ２０及び抵抗値Ｒ２０を示す情報を、第２測定情報として第２の領域６３２に記憶させる。
　例えば、スイッチ装置５の各端子が第３接続状態となっている場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、コンデンサＣ１、Ｃ０が互いに並列に接続されている状態となる。この場合、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間には、更に、絶縁抵抗Ｒ１、Ｒ０が互いに並列に接続されている状態となる。つまり、スイッチ装置５の各端子が第２接続状態となっている場合、測定部６２は、コンデンサＣ１、Ｃ０が互いに並列接続されたときの合成容量Ｃ３０と、絶縁抵抗Ｒ１、Ｒ０が互いに並列接続されたときの合成抵抗Ｒ２０３を測定することになる。そして、測定部６２は、静電容量の値Ｃ３０及び抵抗値Ｒ３０を示す情報を、第３測定情報として第２の領域６３２に記憶させる。
＝＝＝演算部＝＝＝
　以下、図５及び図６を参照して、本実施形態における演算部について説明する。
　演算部６４は、第２の領域６３２に記憶されている第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する。
＝静電容量の値及び抵抗値＝
　演算部６４は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、静電容量の値Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２を算出する。尚、この算出は比較的単純で簡易な演算に基づいて行われることになる。又、演算部６４は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、抵抗値Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２を算出する。尚、この算出は比較的単純な演算に基づいて行われることになる。
＝歪量＝
　演算部６４は、静電容量の値Ｃ０と第３の領域６３３に記憶されている情報等に基づいて、コンデンサＣ０の静電容量の値を算出し、測定対象部分４０３の歪量を算出する。演算部６４は、例えば、第１時刻におけるコンデンサＣ０の静電容量の値と、当該第１時刻よりも後の第２時刻におけるコンデンサＣ０の静電容量の値とに基づいて、第１時刻から第２時刻までの間の所定時間（所定期間）における測定対象部分４０３の歪量を算出する。演算部６４は、例えば、第１時刻におけるコンデンサＣ０の静電容量の値と、第２時刻におけるコンデンサＣ０の静電容量の値との差分に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する。尚、例えば、第３の領域６３３には、コンデンサＣ０の静電容量の値の変動幅と、測定対象部分４０３の歪量とが対応付けられた情報が予め記憶されていることとする。
　尚、例えば、第３の領域６３３には、コンデンサＣ０の静電容量の値と測定対象部分４０３の歪量とが対応付けられている情報が記憶されていることとしてもよい。この場合、演算部６４は、第３の領域６３３に記憶されている情報に基づいて、静電容量の値Ｃ０に対応する測定対象部分４０３の歪量を出力することとする。
＝＝＝第３測定装置の動作＝＝＝
　以下、図７を参照して、本実施形態における第３測定装置の動作について説明する。図７は、本実施形態における第３測定装置の動作を示すフローチャートである。
　例えば、第１の領域６３１に記憶されているプログラムの起動が開始されて、制御部６６が第３測定装置６の動作の制御を開始したところから説明する。
　第３測定装置６は、第１制御信号を出力する。スイッチ装置５の各端子は、第１接続状態となる。第３測定装置６は、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間に接続されているコンデンサの合成容量Ｃ１０を測定する（ステップＳｔ１）。第３測定装置６は、第２の領域６３２に対して合成容量Ｃ１０の測定結果を示す第１測定情報を記憶する（ステップＳｔ２）。
　第３測定装置６は、第２制御信号を出力する。スイッチ装置５の各端子は、第２接続状態となる。第３測定装置６は、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間に接続されているコンデンサの合成容量Ｃ２０を測定する（ステップＳｔ３）。第３測定装置６は、第２の領域６３２に対して合成容量Ｃ２０の測定結果を示す第２測定情報を記憶する（ステップＳｔ４）。
　第３測定装置６は、第３制御信号を出力する。スイッチ装置５の各端子は、第３接続状態となる。第３測定装置６は、第１端子Ｔ６１と第２端子Ｔ６２との間に接続されているコンデンサの合成容量Ｃ３０を測定する（ステップＳｔ５）。第３測定装置６は、第２の領域６３２に対して合成容量Ｃ３０の測定結果を示す第３測定情報を記憶する（ステップＳｔ６）。
　第３測定装置６は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、静電容量の値Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２を算出する（ステップＳｔ７）。
　第３測定装置７は、静電容量の値Ｃ０と第３の領域６３３に記憶されている情報等に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する（ステップＳｔ８）。
　尚、例えば、第３測定装置６は、上述のステップＳｔ１乃至Ｓｔ７を、第１時刻及び第２時刻の双方において行い、第１時刻における静電容量の値Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、及び、第２時刻における静電容量の値Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２の双方を算出することとしてもよい。そして、第３測定装置６は、第１時刻における静電容量の値Ｃ０と、第２時刻における静電容量の値Ｃ０との差分に基づいて、第１時刻から第２時刻までの間の所定時間（所定期間）における測定対象部分４０３の歪量を算出することとしてもよい。
　第３測定装置７は、ステップＳｔ８での算出結果を、例えば表示部６５に表示する（ステップＳｔ９）。
　前述したように、歪測定装置９００は、第１測定装置１００、第２測定装置２００、スイッチ装置５、第３測定装置６を有する。第１測定装置１００は、アースとの間が遮断されている第１電極１４を有し、配管４００に取り付けられる。第２測定装置２００は、アースとの間が遮断されており第１電極１４の内部に挿入される第２電極２４を有し、配管４００に取り付けられる。スイッチ装置５が第１電極１４とアースとを接続したとき、第３測定装置６は、第１電極１４（アース）と第２電極２４との間の合成容量Ｃ１０を測定する。スイッチ装置５が第２電極２４とアースとを接続したとき、第３測定装置６は、第２電極２４（アース）と第１電極１４との間の合成容量Ｃ３０を測定する。スイッチ装置５が第１電極１４と第２電極２４とを接続したとき、第３測定装置６は、第１電極１４（第２電極２４）とアースとの間の合成容量Ｃ２０を測定する。第３測定装置６は、合成容量Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ３０の静電容量の値に基づいて、コンデンサＣ０の静電容量の値Ｃ０を算出し、配管４００における第２電極２４が挿入される方向（Ｘ軸）の歪量を測定する。尚、コンデンサＣ０の静電容量の値Ｃ０は、第２電極２４の第１電極１４に挿入されている部分の長さ応じて定まる。これらの構成により、コンデンサＣ１の静電容量及びコンデンサＣ２の静電容量に基づく、コンデンサＣ０の静電容量の測定誤差を低減することができる。つまり、歪測定装置９００においては、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることにより、第２電極２４が挿入される方向（Ｘ軸）における配管４００の歪量の測定精度を向上させることができる。
　又、第１測定装置１００は、筐体１１、固定部材１３を有している。筐体１１は、第２電極２４が第１電極１４に挿入されるように第１電極１４を取り囲んだ状態で配管４００に取り付けられてアースに接続される金属製の筐体である。固定部材１３は、筐体１１の内部において第１電極１４が筐体１１と接触しないように、第１電極１４を筐体１１の内部で支持する絶縁性の部材である。又、第２測定装置２００は、筐体２１、固定部材２３を有している。筐体２１は、第２電極２４が第１電極１４に挿入されるように第２電極２４を取り囲んだ状態で配管４００に取り付けられてアースに接続される金属製の筐体である。固定部材２３は、筐体２１の内部において第２電極２４が筐体２１と接触しないように、第２電極２４を筐体２１の内部で支持する絶縁性の部材である。歪測定装置９００は、導電線４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂを有する。導電線４１Ａは、第１電極１４に接続される。導電線４１Ｂは、第２電極２４に接続される。導電線４２Ａは、筐体１１に接続される。導電線４２Ｂは、筐体２１に接続される。スイッチ装置５は、導電線４１Ａと導電線４２Ａ、４２Ｂを接続することにより第１電極１４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ａと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ１０を測定する。スイッチ装置５は、導電線４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂを接続することにより第２電極２４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ３０を測定する。スイッチ装置５は、導電線４１Ａと導電線４１Ｂとを接続することにより第１電極１４と第２電極２４とを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ａ、４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ２０を測定する。よって、歪測定装置９００においては、導電線４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂを用いて配管４００の歪量の測定が可能となる。つまり、例えが６００℃以上の比較的高温となる配管４００から離れた位置で配管４００の歪量を測定するこが可能な、使い勝手の良い歪測定装置９００を提供することができる。又、導電線４１Ａ、４２Ａの間の静電容量及び導電線４１Ｂ、４２Ｂの間の静電容量に基づく、コンデンサＣ０の静電容量の測定誤差を低減することができる。つまり、歪測定装置９００においては、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることにより、第２電極２４が挿入される方向における配管４００の歪量の測定精度を向上させることができる。
　又、第１測定装置１００は、配管４００と筐体１１との間において筐体１１から配管４００に向かって突出し、配管４００に固定され金属製の脚１２を更に有する。又、第２測定装置２００は、配管４００と筐体２１との間において筐体２１から配管４００に向かって突出し、配管４００に固定され金属製の脚２２を更に有する。これらの構成により、第１測定装置１００及び第２測定装置２００は、確実に配管４００に固定されることになる。そして、筐体１１、２１は比較的近い位置で互いに接続された状態でアースに接続される。よって、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を更に向上させて、第２電極２４が挿入される方向における配管４００の歪量の測定精度を向上させることができる。
　又、配管４００は、第１配管４０１と第１配管４０１に接続される第２配管４０２を含んでいる。脚１２、２２は夫々、第１配管４０１、第２配管４０２に固定される。よって、歪測定装置９００においては、例えば溶接部分等の測定対象部分４０３の歪みに応じた、配管４００の歪量を測定することが可能となる。
　又、第２の領域６３２には、測定部６２の測定結果を示す第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報が記憶される演算部６４は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、測定対象部分４０３の歪量を算出する。これらの構成により、歪測定装置９００においては、スイッチ装置５の各端子が第１乃至第３接続状態となる毎の第３測定装置６の測定結果を確実に反映させて、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることができる。従って、第２電極２４が挿入される方向における配管４００の歪量の測定精度を向上させることができる。
　又、スイッチ装置５及び第３測定装置６は、歪測定装置９００におけるコンデンサＣ０の静電容量を測定する。尚、歪測定装置９００は、第１測定装置１００、第２測定装置２００を有する。第１測定装置１００は、アースとの間が遮断されている第１電極１４を有し、配管４００に取り付けられる。第２測定装置２００は、アースとの間が遮断されており第１電極１４の内部に挿入される第２電極２４を有し、配管４００に取り付けられる。スイッチ装置５は、第１電極１４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、第１電極１４（アース）と第２電極２４との間の合成容量Ｃ１０を測定する。又、スイッチ装置５は、第２電極２４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、第２電極２４（アース）と第１電極１４との間の合成容量Ｃ３０を測定する。又、スイッチ装置５は、第１電極１４と第２電極２４とを接続する。このとき、第３測定装置６は、第１電極１４（第２電極２４）とアースとの間の合成容量Ｃ２０を測定する。第３測定装置６は、第２電極２４の第１電極１４に挿入されている部分の長さ応じて定まるコンデンサＣ０の静電容量を、上述の合成容量Ｃ１０、Ｃ２０、Ｃ３０に基づいて算出する。これらの構成により、コンデンサＣ１の静電容量及びコンデンサＣ２の静電容量に基づく、コンデンサＣ０の静電容量の測定誤差を低減することができる。つまり、スイッチ装置５及び第３測定装置６においては、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることができる。
　又、第１測定装置１００は、筐体１１、固定部材１３を有している。筐体１１は、第２電極２４が第１電極１４に挿入されるように第１電極１４を取り囲んだ状態で配管４００に取り付けられてアースに接続される金属製の筐体である。固定部材１３は、筐体１１の内部において第１電極１４が筐体１１と接触しないように、第１電極１４を筐体１１の内部で支持する絶縁性の部材である。又、第２測定装置２００は、筐体２１、固定部材２３を有している。筐体２１は、第２電極２４が第１電極１４に挿入されるように第２電極２４を取り囲んだ状態で配管４００に取り付けられてアースに接続される金属製の筐体である。固定部材２３は、筐体２１の内部において第２電極２４が筐体２１と接触しないように、第２電極２４を筐体２１の内部で支持する絶縁性の部材である。歪測定装置９００は、導電線４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂを有する。導電線４１Ａは、第１電極１４に接続される。導電線４１Ｂは、第２電極２４に接続される。導電線４２Ａは、筐体１１に接続される。導電線４２Ｂは、筐体２１に接続される。スイッチ装置５は、導電線４１Ａと導電線４２Ａ、４２Ｂを接続することにより第１電極１４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ａと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ１０を測定する。スイッチ装置５は、導電線４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂを接続することにより第２電極２４とアースとを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ３０を測定する。スイッチ装置５は、導電線４１Ａと導電線４１Ｂとを接続することにより第１電極１４と第２電極２４とを接続する。このとき、第３測定装置６は、導電線４１Ａ、４１Ｂと導電線４２Ａ、４２Ｂとの間の合成容量Ｃ２０を測定する。よって、スイッチ装置５及び第３測定装置６においては、導電線４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂを用いてコンデンサＣ０の静電容量を測定することが可能となる。つまり、例えが６００℃以上の比較的高温となる配管４００から離れた位置でコンデンサＣ０の静電容量を測定するこが可能な、使い勝手の良いスイッチ装置５及び第３測定装置６を提供することができる。又、導電線４１Ａ、４２Ａの間の静電容量及び導電線４１Ｂ、４２Ｂの間の静電容量に基づく、コンデンサＣ０の静電容量の測定誤差を低減することができる。つまり、スイッチ装置５及び第３測定装置６においては、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることができる。
　又、第２の領域６３２には、測定部６２の測定結果を示す第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報が記憶される演算部６４は、第１測定情報、第２測定情報、第３測定情報に基づいて、コンデンサＣ０の静電容量を算出する。これらの構成により、スイッチ装置５及び第３測定装置６においては、スイッチ装置５の各端子が第１乃至第３接続状態となる毎の第３測定装置６の測定結果を確実に反映させて、コンデンサＣ０の静電容量の測定精度を向上させることができる。
　尚、上記本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
　本実施形態においては、スイッチ装置５及び第３測定装置６が別体とされていることについて説明したが、これに限られるものではない。例えば、第３測定装置６がスイッチ装置５の機能も有していることとしてもよい。
　又、本実施形態においては、第１測定装置１００及び第２測定装置２００と、第３測定装置６との間にスイッチ装置５が設けられることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第３測定装置６の第１端子Ｔ６１に接続される第１プローブと、第２端子Ｔ６２に接続される第２プローブとを設けて、第３測定装置６が当該第１及び第２プローブを介して第１測定装置１００及び第２測定装置の所定位置に接続されることとしてもよい。尚、例えば、これらの第１及び第２プローブは、配管４００の歪量を測定する測定者の手作業によって、第１測定装置１００及び第２測定装置２００に接続されることとする。尚、上述の作業者は、第１及び第２プローブを用いて測定を行う場合、スイッチ装置５が設けられている場合と同様に、第１測定装置１００及び第２測定装置２００の所定位置を、例えば導電線を用いて接続することとする。
５　スイッチ装置
６　第３測定装置
１１、２１　筐体
１２、２２　脚
１３、２３　固定部材
１４　第１電極
２４　第２電極
４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ　導電線
６３　記憶部
１００　第１測定装置
２００　第２測定装置
４００　配管
４０１　第１配管
４０２　第２配管
９００　歪測定装置

Claims (10)

  1. 　アースとの間が遮断されている筒状電極を有し、被測定物に取り付けられる第１電極体と、
    　前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極を有し、前記被測定物に取り付けられる第２電極体と、
    　前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第１測定部と、
    　前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第２測定部と、
    　前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量を測定する第３測定部と、
    　前記棒状電極の前記筒状電極に挿入されている部分の長さに応じて定まる前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量の値を、前記第１乃至第３測定部の測定結果に基づいて算出し、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する第４測定部と、
    　を備えたことを特徴とする歪測定装置。
  2. 　前記第１電極体は、前記棒状電極が前記筒状電極に挿入されるように前記筒状電極を取り囲んだ状態で前記被測定物に取り付けられて前記アースに接続される金属製の第１ケースと、前記第１ケースに対して前記筒状電極が接触しないように前記第１ケースの内部において前記筒状電極を支持する絶縁性の第１支持部材と、を更に有し、
    　前記第２電極体は、前記棒状電極が前記筒状電極に挿入されるように前記棒状電極を取り囲んだ状態で前記被測定物に取り付けられて前記アースに接続される金属製の第２ケースと、前記第２ケースに対して前記棒状電極が接触しないように前記第２ケースの内部において前記棒状電極を支持する絶縁性の第２支持部材と、を更に有し、
    　前記筒状電極に接続される第１導電線と、
    　前記棒状電極に接続される第２導電線と、
    　前記第１ケースと前記第２ケースの少なくとも一方に接続される第３導電線と、を更に備え、
    　前記第１測定部は、前記第１導電線と前記第３導電線とを接続することにより前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量として、前記第１導電線と前記第２導電線との間の静電容量を測定し、
    　前記第２測定部は、前記第２導電線と前記第３導電線とを接続することにより前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量として、前記第１導電線と前記第２導電線との間の静電容量を測定し、
    　前記第３測定部は、前記第１導電線と前記第２導電線とを接続することにより前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量として、前記第１導電線と前記第３導電線との間の静電容量を測定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の歪測定装置。
  3. 　前記第１電極体は、前記被測定物と前記第１ケースとの間において前記第１ケースから前記被測定物に向かって突出し、前記被測定物に固定される金属製の第１脚、を更に有し、
    　前記第２電極体は、前記被測定物と前記第２ケースとの間において前記第２ケースから前記被測定物に向かって突出し、前記被測定物に固定される金属製の第２脚、を更に有する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の歪測定装置。
  4. 　前記被測定物は、第１配管と前記第１配管に接続される第２配管と、を含み、
    　前記第１脚は、前記第１配管に固定され、
    　前記第２脚は、前記第２配管に固定される
    　ことを特徴とする請求項３に記載の歪測定装置。
  5. 　前記第１乃至第３測定部の測定結果を示す情報が記憶される記憶装置、を更に備え、
    　前記第４測定部は、前記記憶装置に記憶されている情報に基づいて、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の歪測定装置。
  6. 　アースとの間が遮断されている筒状電極を有し、被測定物に取り付けられる第１電極体と、前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極を有し、前記被測定物に取り付けられる第２電極体と、を有し、前記筒状電極に挿入される前記棒状電極の長さに応じて定まる静電容量の値に基づいて、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する歪測定装置の前記静電容量を測定する静電容量測定装置であって、
    　前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第１測定部と、
    　前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量を測定する第２測定部と、
    　前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量を測定する第３測定部と、
    　前記筒状電極に挿入される前記棒状電極の長さに応じて定まる静電容量の値を、前記第１乃至第３測定部の測定結果に基づいて算出する演算部と、
    　を備えたことを特徴とする静電容量測定装置。
  7. 　前記第１電極体は、前記棒状電極が前記筒状電極に挿入されるように前記筒状電極を取り囲んだ状態で前記被測定物に取り付けられて前記アースに接続される金属製の第１ケースと、前記第１ケースに対して前記筒状電極が接触しないように前記第１ケースの内部において前記筒状電極を支持する絶縁性の第１支持部材と、を更に有し、
    　前記第２電極体は、前記棒状電極が前記筒状電極に挿入されるように前記棒状電極を取り囲んだ状態で前記被測定物に取り付けられて前記アースに接続される金属製の第２ケースと、前記第２ケースに対して前記棒状電極が接触しないように前記第２ケースの内部において前記棒状電極を支持する絶縁性の第２支持部材と、を更に有し、
    　前記筒状電極に接続される第１導電線と、
    　前記棒状電極に接続される第２導電線と、
    　前記第１ケースと前記第２ケースの少なくとも一方に接続される第３導電線と、を更に備え、
    　前記第１測定部は、前記第１導電線と前記第３導電線とを接続することにより前記筒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量として、前記第１導電線と前記第２導電線との間の静電容量を測定し、
    　前記第２測定部は、前記第２導電線と前記第３導電線とを接続することにより前記棒状電極と前記アースとを接続し、前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量として、前記第１導電線と前記第２導電線との間の静電容量を測定し、
    　前記第３測定部は、前記第１導電線と前記第２導電線とを接続することにより前記筒状電極と前記棒状電極とを接続し、前記筒状電極と前記アースとの間の静電容量として、前記第１導電線と前記第３導電線との間の静電容量を測定する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の静電容量測定装置。
  8. 　前記第１乃至第３測定部の測定結果を示す情報が記憶される記憶装置、を更に備え、
    　前記演算部は、前記記憶装置に記憶されている情報に基づいて、前記筒状電極に挿入される前記棒状電極の長さに応じて定まる静電容量の値を算出する
    　ことを特徴とする請求項６に記載の静電容量測定装置。
  9. 　被測定物に取り付けられる第１電極体に設けられ、アースとの間が遮断されている筒状電極と、前記被測定物に取り付けられる第２電極体に設けられ、前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極と、前記アースと、のうちの何れか２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第１ステップと、
    　前記筒状電極と、前記棒状電極と、前記アースと、のうちの前記第１ステップで接続されていない２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第２ステップと、
    　前記筒状電極と、前記棒状電極と、前記アースと、のうちの前記第１及び第２ステップで接続されていない２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第３ステップと、
    　前記棒状電極の前記筒状電極に挿入されている部分の長さに応じて定まる前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量の値を、前記第１乃至第３ステップでの測定結果に基づいて算出し、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する第４ステップと、を含む
    　ことを特徴とする歪測定方法。
  10. 　アースとの間が遮断されている筒状電極を有し、被測定物に取り付けられる第１電極体と、前記アースとの間が遮断されており前記筒状電極の内部に挿入される棒状電極を有し、前記被測定物に取り付けられる第２電極体と、を有し、前記筒状電極に挿入される前記棒状電極の長さに応じて定まる静電容量の値に基づいて、前記被測定物における前記棒状電極が挿入される方向の歪量を測定する歪測定装置の前記静電容量を測定する静電容量測定方法であって、
    　前記筒状電極と、前記棒状電極と、前記アースと、のうちの２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第１ステップと、
    　前記筒状電極と、前記棒状電極と、前記アースと、のうちの前記第１ステップで接続されていない２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第２ステップと、
    　前記筒状電極と、前記棒状電極と、前記アースと、のうちの前記第１及び第２ステップで接続されていない２つを接続し、接続されている２つと残りの１つとの間の静電容量を測定する第３ステップと、
    　前記棒状電極の前記筒状電極に挿入されている部分の長さに応じて定まる前記筒状電極と前記棒状電極との間の静電容量の値を、前記第１乃至第３ステップでの測定結果に基づいて算出する第４ステップと、を含む
    　ことを特徴とする静電容量測定方法。
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