(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部及び第２の端部を有する細長本体と、
前記第１の端部の近傍に配置され、相対直径まで拡張又は収縮する第１の調節機構と、
前記第２の端部の近傍に配置され、相対直径まで拡張又は収縮する第２の調節機構と、
前記細長本体に設けられ、中空部材のボアの内径を測定するように構成された測定部と、
を備え、
前記第１及び第２の調節機構は、それぞれ、前記細長本体の周囲に固定配置された固定カラーと、前記細長本体の周囲に摺動可能に組み付けられた摺動カラーと、前記固定カラーと前記摺動カラーとを連結する少なくとも３つのアームと、を備え、
前記各アームは、ヒンジ部を有し、全体として三角形状になって相対直径を形成し、
前記第１及び第２の調節機構の前記摺動カラーを前記細長本体に対して摺動させる２つのリニアアクチュエータが前記細長本体内に配置され、
前記リニアアクチュエータにより、前記摺動カラーを前記固定カラーに向かって摺動させると、前記第１及び第２の調節機構の相対直径が増大する一方、前記リニアアクチュエータにより、前記摺動カラーを前記固定カラーから離れる方向に摺動させると、前記第１及び第２の調節機構の相対直径が減少するようになっており、
前記第１の調節機構及び前記第２の調節機構は、前記２つのリニアアクチュエータにより個別に調節可能であって、該両調節機構が２つの異なる相対直径を形成することができ、これにより、変動直径を有するボア内で前記細長本体が調心状態を維持でき、
前記細長本体を中空部材のボアに挿入し、前記第１及び第２の調節機構を拡張することで前記細長本体が前記ボア内で調心され、前記測定部がボア内径を測定する、
ボア測定ユニット。
【請求項２】
前記リニアアクチュエータと前記摺動カラーとを接続するためのスロットが前記細長本体に形成されており、当該スロットの範囲内で前記摺動カラーが摺動可能である、請求項１に記載のボア測定ユニット。
【請求項３】
前記リニアアクチュエータは、空気圧作動式磁気連結ロッドレスシリンダである、請求項１又は請求項２に記載のボア測定ユニット。
【請求項４】
前記第１及び第２の調節機構は、前記ヒンジ付きの各アームに取り付けられたホイールをさらに備え、該ホイールは、相対直径にある前記アームのヒンジ部に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のボア測定ユニット。
【請求項５】
前記測定部は、少なくとも１つの光電距離センサを備え、該センサが回転して、中空部材のボア直径に関連する距離を３６０°サイクルで感知する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のボア測定ユニット。
【請求項６】
前記光電距離センサは、合計少なくとも４つの距離読取値毎の各前記サイクルにおいて少なくとも４つの距離読取値を取得する、請求項５に記載のボア測定ユニット。
【請求項７】
ディスプレイを有するデータ収集及び処理コンピュータをさらに備え、前記少なくとも４つの距離読取値を収集して最適円に合わせ、該円の寸法を前記ディスプレイに表示する、請求項６に記載のボア測定ユニット。
【請求項８】
前記測定部は、２つの光電距離センサを備え、該光電距離センサがそれぞれ少なくとも１８０°サイクルで回転し、該各サイクル中にそれぞれが少なくとも２つの距離読取値を取得する、請求項６又は請求項７に記載のボア測定ユニット。
【請求項９】
前記測定部は、中空部材のボア直径を１／１０００インチの許容差内で測定する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のボア測定ユニット。
【請求項１０】
中空軸のボア直径の測定方法であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のボア測定ユニットをボアに挿入し、
前記第１の調節機構及び前記第２の調節機構の相対直径を調節して、当該調節機構をその各相対直径において前記ボアに当接させることにより、前記ボア内で前記ボア測定ユニットを調心し、
前記測定部を作動させて該測定部に面する領域において前記ボアの複数の測定読取値を取得する、
ことを含む測定方法。
【請求項１１】
前記内ボアの軸方向へ前記ボア測定ユニットを移動させ、
前記測定部を作動させて該測定部に面する領域において前記ボアの第２の複数の測定読取値を取得する、
ことをさらに含む、請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１２】
前記移動ステップは、前記調節機構のうちの少なくとも１つの相対直径を調節することを含む、請求項１１に記載の測定方法。
【請求項１３】
前記挿入するステップは、目盛り付き測定ロッドを用いて前記ボア測定ユニットを前記ボアに押し込むことによって実施される、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１４】
前記測定部の前記ボアへの侵入深さを確認し、
前記ボアの軸方向へ予定の距離だけ前記ボア測定ユニットを移動させ、
前記測定部を作動させて該測定部に面する領域において前記ボアの第２の複数の測定読取値を取得する、
ことをさらに含む、請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記測定部を作動させるステップでは、前記測定部に面する領域において前記ボアの少なくとも３つの測定読取値を取得する、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記測定読取値は、データ収集及び処理コンピュータへ送って記憶する、請求項１５に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記測定部が２つのセンサを含み、該センサのそれぞれが測定読取値を取得するように構成される、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中空部材のボア（内腔）直径の測定に関する。特に、本発明は自動調心ボア測定ユニットを対象にする。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、中空部材の正確なボア測定は、部材及びこれが一部をなす装置の分析に重要なデータを提供する。このデータは、発電機ロータボア、タービン軸ボアなどの製造及び保守に非常に有用である。例えば、初期ボア直径値は、ボアが適正仕様に構成されているか否かを判定するために使用することができる。さらに、使用中の定期的なボア測定試験を通して、ボアのクリープ又は高ストレス領域を明らかにすることができる。
【０００３】
しかしながら、既知のボア直径測定技術には限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在のボア測定装置は、幾つかの点で制限されている。一例として、ある種の幾何形状を有するボアの全長を測定することができない。これにより、断面直径にボトルネック又は変動を含んでいないボアの測定に限定される。また、一定の全長より短いボアに限定される。さらに、現在のボア測定装置は、日常の欠陥修理手順中に生じるディンプルといったボア自体の不規則な表面を含むボアを、正確に測定できない。
【０００５】
加えて、従来のボア測定ユニットは、ボア内の特定の直線位置におけるボア直径周囲の３つの測定点に限定される。この３つの点は円を生成するために必要な最小数の点であることが認識されるが、分析にさらなるデータ点を加えれば、実際のボア直径のより正確な「最適」値を得られる。
【０００６】
最後に、従来のボア測定ユニットは、単一のボア直径専用にアレンジしなければならない。このようなユニットは、変動直径を有する１つのボアは言うまでもなく、直径が異なる複数のボア用に、動的に調節することもできない。
【０００７】
以上に鑑みて、本発明は、様々な幾何形状及び状態のボアにおいて正確なボア測定を実行することができる自動調心ボア測定ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様において、ボア測定ユニットは、第１の端部及び第２の端部を有する細長本体と、前記第１の端部の近傍に配置され、相対直径まで拡張又は収縮する第１の調節機構と、前記第２の端部の近傍に配置され、相対直径まで拡張又は収縮する第２の調節機構と、前記本体に設けられ、中空部材のボアの内径を測定するように構成された測定部と、を備える。細長本体を中空部材のボアに挿入し、第１及び第２の調節機構を拡張すれば細長本体がボア内でほぼ調心され、測定部がボア内径を測定する。
【０００９】
第１及び第２の調節機構は、それぞれ、細長本体の周囲に固定配置した固定カラーと、細長本体の周囲に摺動可能に組み付けた摺動カラーと、これら固定カラーと摺動カラーとを連結する少なくとも３つのアームと、を備えたものとすることができる。その各アームはヒンジ部を有し、全体として三角形状になって相対直径を形成する。摺動カラーを固定カラーに向かって摺動させると、第１の調節機構の相対直径を増大させることができる一方、摺動カラーを固定カラーから離れる方向に摺動させると、第１の調節機構の相対直径を減少させることができる。他に、これと反対の構成も可能である。
【００１０】
第１及び第２の調節機構は、各ヒンジ付きアームに取り付けられたホイールをさらに備えることができる。このホイールは、相対直径にあるアームのヒンジ部に配置される。
【００１１】
当該ボア測定ユニットは、第１及び第２の調節機構の摺動カラーを細長本体に対して摺動させる１つ以上のリニアアクチュエータを細長本体内に備える。このリニアアクチュエータと摺動カラーとを接続するためのスロットを細長本体に形成し、当該スロットの範囲内で摺動カラーを摺動可能とすることができる。リニアアクチュエータは、空気圧作動式磁気連結ロッドレスシリンダ、又はネジ駆動式アクチュエータなどの他のタイプのアクチュエータである。
【００１２】
第１の調節機構及び第２の調節機構は個別に調節可能とすることができる。これら調節機構は、２つの異なる相対直径を形成することができるので、変動直径を有するボア内で細長本体が調心状態を維持できる。このような場合は、２つのリニアアクチュエータがあってもよい。
【００１３】
測定部は、少なくとも１つの光電距離センサを備えることができる。該センサは回転して、中空部材のボア直径に関連する距離をほぼ３６０°サイクルで感知する。光電距離センサは、合計少なくとも４つの距離読取値毎の各サイクルにおいて少なくとも４つの読取値を取得する。ボア測定ユニットは、ディスプレイを有するデータ収集及び処理コンピュータをさらに備えることができ、少なくとも４つの距離読取値を収集して最適円に合わせ、該円の寸法をディスプレイに表示する。
【００１４】
測定部に２つの光電距離センサを備えることもできる。これら光電距離センサはそれぞれ少なくとも１８０°サイクルで回転し、各サイクルにおいてそれぞれ少なくとも２つの距離読取値を取得する。
【００１５】
測定部は、中空部材のボア直径を約１／１０００インチの許容差内で測定することができる。
【００１６】
本発明の別の態様に係る、中空軸のボア直径を測定する方法は、上記の通りのボア測定ユニットをボアに挿入し、その第１の調節機構及び第２の調節機構の相対直径を調節して、当該調節機構をその各相対直径においてボアに当接させることにより、ボア内でボア測定ユニットをほぼ調心し、測定部を作動させて該測定部に面する領域においてボアの複数の測定読取値を取得する、ことを含む。
【００１７】
この方法は、ボアの軸方向へボア測定ユニットを移動させ、測定部を作動させて該測定部に面する領域においてボアの第２の複数の測定読取値を取得する、ことをさらに含むことができる。
【００１８】
該移動ステップは、調節機構のうちの少なくとも１つの相対直径を調節することを含み得る。
【００１９】
前記挿入するステップは、目盛り付き測定ロッドを用いてボア測定ユニットをボアに押し込むことによって実施可能である。この場合、当該方法は、測定部のボアへの侵入深さを確認し、ボアの軸方向へ予定の距離だけボア測定ユニットを移動させる、ことをさらに含むことができる。その上で、当該方法は、測定部を作動させて該測定部に面する領域においてボアの第２の複数の測定読取値を取得する、ことを含み得る。
【００２０】
前記測定部を作動させるステップでは、測定部に面する領域においてボアの少なくとも３つの測定読取値を取得することができる。これらの測定読取値は、データ収集及び処理コンピュータへ送って記憶することができる。
【００２１】
測定部は２つのセンサを含むことができ、そのそれぞれが測定読取値を取得するように構成される。
【００２２】
本発明の他の実施形態に係る、長軸をもつボアを有する中空部材の内径を測定するボア測定ユニットは、長軸をもつ細長本体と、該本体に取り付けられた２つの調節機構と、を備える。その各調節機構は、ボアに細長本体が挿入されたときに、三角形状になって拡張し、ボアの長軸に沿うよう細長本体の長軸を位置決めする。当該ユニットは回転センサを備え、この回転センサが中空部材の内径の複数の読取値を取得する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
上記説明と本発明のその他の目的、特徴及び利点は、次の図面を利用した、自動調心ボア測定ユニットに関する以下の詳細な説明を参照して、十分に理解される。
【図１】本発明の一実施形態によるボア測定ユニットの概略図を示す。
【図２】図１のボア測定ユニットの第１の調節機構の詳細な概略図を示す。
【図３】図１のボア測定ユニットの部分断面図を示す。
【図４Ａ】１つのセンサを有する図１のボア測定ユニットの測定部の詳細図を示す。
【図４Ｂ】２つのセンサを有する図１のボア測定ユニットの測定部の詳細図を示す。
【図５】中空部材のボア内で使用中の図１のボア測定ユニットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図示すると共に図面を利用して説明する本発明の好適な実施形態を説明するにあたり、明快さを期して特定の用語を使用する。しかし、本発明は、当該選択した特定の用語に限定されるものではなく、特定の用語はいずれも、同様の目的を達成するために同様の仕組みで動作するすべての技術的に同等なものを含むのは当然である。
【００２５】
ここでは、本発明の自動調心ボア測定ユニットの実施形態について説明する。このボア測定ユニットは、発電機ロータボア、タービン軸ボアなどの中空部材のボア直径を測定するように設計される。ボア測定ユニットは、内径が約４"φ〜１２"φの範囲のボアを測定することができ、約０．００１"以内の正確性をもつ設定である。好適には、ボア測定ユニットは少なくとも、４．２５"φしかないボア直径を測定する能力をもつ。さらに、ボア測定ユニットは、長さが５０フィート以上の中空部材内でボアを測定することができる。測定値は、中空部材の始動前、あるいは、例えば１年に１回など使用中に定期的に、取得することができる。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係るボア測定ユニット１００の概略図を示す。図１に示すように、ボア測定ユニットは、第１の端部１０４及び第２の端部１０６を有する細長い円筒形の本体１０２を含む。第１の端部１０４は、ボア測定ユニットが挿入されている中空部材のボア直径の測定値を検出するように構成された測定部１０８を含む。ボア測定ユニット１００の第１の端部１０４と第２の端部１０６との間、好ましくはそれぞれ第１の端部及び第２の端部の近傍に、第１の調節機構１１０及び第２の調節機構１１２として、調節機構が離間配置されている。ここに説明するように、調節機構１１０，１１２は、ボア測定ユニット１００の全体的直径を変更し、本体１０２を、中空部材のボアに平行且つボア内で調心した姿勢に維持する。
【００２７】
図２を見ると、ボア測定ユニット１００の第１の調節機構１１０の詳細な概略図が示されている。この機構は、両方ともほぼ環形の固定カラー１１４及び摺動カラー１１６を含む複数の部品で構成される。
【００２８】
その名称から示唆されるように、固定カラー１１４は、例えば溶着、化学結合、又は機械的固定によって本体１０２に固定して取り付けられる。固定カラー１１４は、好ましくは固定カラー周囲に１２０°の間隔で配置される、３つの耳部１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃを含み、これら耳部は、摺動カラー１１６へ向いている。各耳部は孔（図面では見えない）を含み、これらにピン１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを通して回転軸を形成する。
【００２９】
摺動カラー１１６は、固定カラー１１４と類似の構成とされ、好ましくは摺動カラー周囲に１２０°の間隔で、又は、少なくとも固定カラーの耳部１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの間隔に対応する間隔で、配置される、耳部１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃを含む。これら耳部１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、固定カラー１１４へ向いており、孔（図面では見えない）を含み、これらにピン１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃを通して回転軸を形成する。固定カラー１１４とは異なり、摺動カラー１１６は、本体１０２に対し軸方向において固定されていない。
【００３０】
対応する耳部どうしを、すなわち、耳部１１８ａを耳部１２２ａに、耳部１１８ｂを耳部１２２ｂに、耳部１１８ｃを耳部１２２ｃに連結するのは、３対のアーム１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃである。これらアームはそれぞれ、第１のアーム部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃと第２のアーム部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃとの間の連結部位に形成された継手部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃを軸に関節連結されている。なお、第１のアーム部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃと第２のアーム部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃは長さが同じであってもよいし、長さが異なっていてもよい。しかし、少なくとも第１のアーム部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃはすべて同じ長さであり、第２のアーム部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃも、第１のアーム部材とは異なっていたとしても、すべてが同じ長さである。さらに、アーム１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの全長は、好ましくは同じであるべきである。
【００３１】
継手部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃは、ピン１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃによって相互にピン留めされた、第１のアーム部材１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃと第２のアーム部材１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃとの対応する孔（図面では見えない）から形成される。各継手部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃにはホイール１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃが挟まれており、これらは、例えば各ピン１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃを軸にして回転することにより、本体１０２の長軸に沿って自由に回転するように構成される。ホイールは、傷をつけず、比較的容易に転がるベアリングを含むのが好ましい。
【００３２】
なお、ここでは詳細に説明しないが、第２の調節機構１１２は、第１の調節機構１１０とほとんど同じ仕組みで構成される。
【００３３】
図１に戻ると、それぞれが調節機構１１０，１１２のいずれかと連係する一対の軸方向に整列したスロットを有する本体１０２が図示されている。第１の調節機構１１０を例として用いると、スロット１３８ａが、固定カラー１１４と摺動カラー１１６との間の位置から摺動カラー１１６の外側の位置まで延在することが、図示されている。別のスロット（図１には図示せず）が、本体１０２の周りに図示の２つのスロットから１８０°で配置されている。この１８０°の関係のスロットは、スロット１３８ａ，１３８ｂとして図３に示されている。
【００３４】
図３は、図１のボア測定ユニット１００の部分断面図を示す。ボア測定ユニット１００の内部に、第１の調節機構１１０と連係する、一対の離間したアクチュエータ支持体１４０ａ，１４０ｂが図示されている。アクチュエータ支持体１４０ａ，１４０ｂは、ほぼ環状のものとすることができ、孔のあいた中心領域１４２ａ，１４２ｂ及び複数の切り欠き１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄを有する。支持体１４０ａ，１４０ｂは、当該２つの支持体の間にまたがるリニアアクチュエータを支持する。アクチュエータは好ましくは磁気連結ロッドレスシリンダ１４６の形態である。磁気連結ロッドレスシリンダ１４６はくり抜き中心領域１４２ａ，１４２ｂを通して配置され、各支持体外側のボルト１４９ａ，１４９ｂなど、機械的ハードウェアで、位置を保持される。アクチュエータ支持体１４０ａ，１４０ｂの切り欠き１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄは、配線及び供給空気を通す通路を提供する。ここに説明するように、配線はモータ及びセンサなどの電子機器の電力及び信号伝達のためのものであり、供給空気は圧縮空気で動く要素を動作させるためのものである。
【００３５】
なお、磁気連結ロッドレスシリンダ１４６は、従来型で、空気圧又は真空の力でシリンダに沿って移動するマウント１４８を含む。したがって、磁気連結ロッドレスシリンダ１４６に設けられた空気タップ１５０が、図３に示されるように空気ホース１５２に接続される。そして、空気ホースは、約９０ｐｓｉの範囲の標準的な「ショップエア（shop air）」を供給して調節機構１１０，１１２を拡張する、空気源（Air Supply）に接続される。「ショップエア」を抜けば調節機構１１０，１１２が収縮状態に戻り、ボア測定ユニット１００をその最小直径の構成にすることができる。これは、ここに説明するように、例えばボア測定ユニット１００をボアから取り出す場合に有効である。この用途に適した磁気連結ロッドレスシリンダは、SMC CorporationからシリーズＮＣＹ３Ｂとして提供されるものを含む。
【００３６】
マウント１４８には、一対のアクチュエータ取付具１５４ａ，１５４ｂが連結される。アクチュエータ取付具１５４ａ，１５４ｂはマウント１４８に取り付けられ、それぞれが拡張部１５６ａ，１５６ｂを含む。拡張部１５６ａ，１５６ｂは、それぞれスロット１３８ａ，１３８ｂにしっかり嵌まり且つスロットの範囲内で移動するようにサイズ決めされ構成される。空気タップ１５０を通して磁気連結ロッドレスシリンダ１４６に対し空気を供給し又は抜くことで、マウント１４８は、磁気連結ロッドレスシリンダに沿って、したがって本体１０２に沿って、摺動し、スロット１３８ａ，１３８ｂの限界によってのみ拘束される。この動作により、第１の調節機構１１０のアーム１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが拡張又は収縮し、したがってボア測定ユニット１００の全体直径が変更される。
【００３７】
ボア測定装置の第１の端部１０４にあって、測定部１０８を構成するのは、ボア測定ユニット１００が挿入される中空部材のボア直径を測定するように構成された部品である。このために、測定部１０８は、本体１０２内に配置されたモータエンコーダ１５８を含む。モータエンコーダ１５８は、軸１６０を回転させながら、該軸の角度位置を、ここに説明するようなコンピュータプロセッサで読むことのできるアナログ又はデジタルコードに変換する、電気モータである。さらに、この軸は、始動／停止の角度位置を読み取る近接センサ（図示せず）も含むことができる。軸１６０は、本体１０２内の部分１６０ａと本体外の部分１６０ｂとを含む。軸１６０は、本体１０２の端部を形成するスリップリング１６２により所定の位置に保持される。該スリップリングにより、センサの配線が障害にならない状態で軸が回転できる。外側部分１６０ｂで軸１６０に接続されているのはセンサ支持体１６４であり、図３の場合は、ダブルセンサ支持体である。軸１６０がセンサ支持体及びセンサの組全体を回す間、センサ支持体１６４は、１つ以上のセンサ１６６ａ，１６６ｂを所定の位置にしっかり保持する。距離読取値に誤差を生じ得るので、使用中にセンサ１６６がずれないように、センサ支持体によりセンサ１６６をしっかり保持することが重要である。
【００３８】
センサ１６６は、レーザセンサのように表面仕上げに対して敏感ではない光電距離センサであることが好ましいが、レーザセンサなどの他のタイプのセンサとして構成することもできる。センサ１６６は、モデルＯＡＤＭ１２などのBaumer Electronic社が製造するタイプであることが好ましい。
【００３９】
図３に示す実施形態では、センサ１６６ａ，１６６ｂは直径方向において互いに反対を向き、したがって１８０°のモータ掃引から全３６０°の内径読取値を取得することができる。しかし、スペースを考慮したときに、単一のセンサ１６６ａを使用する必要がある場合がある。この場合は、内径読取値ごとに３６０°フル回転させ、センサ１６６を掃引することができる。図４Ａ及び図４Ｂは、シングルセンサ１６６ａの測定部１０８とダブルセンサ１６６ａ，１６６ｂとについて測定部の拡大図を示す。言うまでもなく、３つ以上のセンサを使用することもできる。
【００４０】
図５には、中空部材（Ｍ）のボアに挿入されたボア測定ユニット１００が示されている。図５に示すように、全部揃ったボア測定ユニット１００は、データ収集及び処理コンピュータ、すなわち、コンピュータプロセッサ（Ｐ）も含み、プロセッサ（Ｐ）は、モータエンコーダ１５８及び１つ以上のセンサ１６６などのユニット電子機器に接続される。コンピュータプロセッサ（Ｐ）は、過去の読取値及び他の情報を表示するディスプレイを含むことが好ましい。
【００４１】
ボア測定ユニット１００を挿入するために、オペレータは、調節機構１１０，１１２を完全に後退させるか又はこれに近い状態として、ユニットをその最小直径の構成にする。そして、ユニット１００を中空部材（Ｍ）のボア内に配置する。次いで、空気を各調節機構１１０，１１２の磁気連結ロッドレスシリンダ１４６にゆっくり導入する。この作業は、物理的設定及びオペレータの要求に従い、共通のヘッダを通すか、又は別個に、実行することができる。例えば、複雑なボア直径のため別個の調節が必要なことがある。空気はスロット１３８内でマウント１４８を移動させ、これにより調節機構１１０，１１２が拡張する。この拡張によりホイール１３６が中空部材（Ｍ）の内径に当接し、中空部材（Ｍ）及びボア測定ユニット１００の共通軸方向中心線（ＣＬ）に沿うよう、ボア測定ユニット１００が調心される。
【００４２】
ロッド（Ｒ）を使用して、ボア測定ユニット１００を中空部材に押し込むことができる。ロッド（Ｒ）は、一定間隔で内径読取値を取得できるように、指標を付けることが好ましい。挿入は手動で遂行することができ、この場合、オペレータは、ボア測定ユニット１００の末端の第２の端部１０６のような定位置に対し、又は電子変位機構に対し、指標を位置合わせすることができる。磁気連結ロッドレスシリンダ１４６内の空気圧を調節して、ボア測定ユニット１００がボア内で前進するときの中空部材（Ｍ）の様々な直径を考慮することができる。ロッド（Ｒ）の長さを追加する、例えばねじ込み式部材を追加することによって、５０フィート以上のボアを測定することができる。
【００４３】
読取値の一定間隔は、１／４"から数インチ程度とすることができ、通常は約１インチ毎とする。したがって、１インチ（又は他の一定間隔）挿入するごとに、中空部材（Ｍ）のボア直径の最適円を取得し、コンピュータプロセッサで記録する。手動の挿入作業時には、オペレータがコンピュータプロセッサ（Ｐ）にキー入力して、新しい読取値を取得すべきことを促す。この場合、中空部材（Ｍ）へのボア測定ユニット１００の移動は、手動で入力される。ボア測定ユニット１００を自動挿入する場合は、操作は自動化される。
【００４４】
最小で３つのボア直径読取値を間隔毎に取得することができる。３つのボア直径値は、最適円を完成するために必要な最小数の読取値である。さらに多くの直径値を、例えば１°回転する毎に読み取れるとよい。間隔毎に取得される直径読取値が多くなれば、よりコンピュータのパワー及び記憶容量が必要になる。したがって、製造業者がシステム要件と感度の間で適正バランスを決定し得る。システムは、３６０°直径の１°毎に少なくとも１つの読取値を取得するように設定することが好ましい。近接センサ（図示せず）を使用して、センサが、シングルセンサ設定で３６０°、ダブルセンサ設定で１８０°である回転のフル掃引を達成することを確実にする。
【００４５】
中空部材全体を通して、又は予定の部分全域を通して、ボア直径を読み取れば、ボア測定ユニット１００を取り出すことができる。これは、手動操作におけるロッド（Ｒ）の引き出し又は自動挿入オペレータの逆転運転によって達成される。この場合も、空気圧を必要に応じて定期的に調節する。
【００４６】
本明細書では特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び用途の例示にすぎないことは当然である。したがって、特許請求の範囲で定義されている本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、例示的実施形態には数多くの修正を加えることができ、他の設定を考えられることが理解される。
【符号の説明】
【００４７】
１００  ボア測定ユニット
１０２  細長本体
１０４  第１の端部
１０６  第２の端部
１０８  測定部
１１０  第１の調節機構
１１２  第２の調節機構
１１４  固定カラー
１１６  摺動カラー
１１８  耳部
１２０  ピン
１２２  耳部
１２４  ピン
１２６  アーム
１２８  継手部
１３０  第１のアーム部材
１３２  第２のアーム部材
１３４  ピン
１３６  ホイール
１３８  スロット
１４０  アクチュエータ支持体
１４２  中心領域
１４４  切り欠き
１４６  ロッドレスシリンダ
１４８  マウント
１５０  空気タップ
１５２  空気ホース
１５４  アクチュエータ取付具
１５６  拡張部
１５８  エンコーダ
１６０  軸
１６２  スリップリング
１６４  センサ支持体
１６６  センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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