(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金鋼で形成される円筒形の配管の外径を計測する外径計測装置であって、
前記配管の長手方向に沿って前記配管の外径を超える幅の第１レーザ光を発光し、前記配管の周面に隣接して配置される発光装置と、
前記第１レーザ光を前記配管の断面の方向に沿って第２レーザ光として反射し、前記第２レーザ光の幅の両側が前記配管の外側を通過するように配置される第１ミラー装置と、
前記第２レーザ光の幅の両側が前記配管の両側を通過した後の前記第２レーザ光を前記配管の長手方向に沿って第３レーザ光として反射し、前記第３レーザ光の進む方向が前記第１レーザ光の進む方向とは反対方向になるように配置される第２ミラー装置と、
前記第３レーザ光を受光するように、前記発光装置が隣接する前記配管の周面とは反対側の周面に隣接して配置される受光装置と、
前記受光装置の受光結果に基づいて前記配管の外径を計測できるように、前記発光装置、前記第１及び第２ミラー装置、前記受光装置が保持されるとともに前記配管の周囲に着脱自在に装着され、前記配管の同じ側の周面上を回転する複数の案内ローラを有し前記配管の長手方向に沿って案内する案内装置と、前記複数の案内ローラを前記配管の周面に押し当てるための押当棒と、中心が前記配管の周面に記された長手方向の中心線上に位置することを確認するための目印と、を有する保持装置と、
を備えたことを特徴とする外径計測装置。
【請求項２】
前記案内ローラは、前記配管の周面上を回転する際に前記配管の周面に沿って接する形状を呈する
ことを特徴とする請求項１に記載の外径計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外径計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所においてタービンを回転させるために設けられる発電用ボイラは、ボイラ給水を予熱する節炭器、ボイラのハウジングを形成しボイラ給水を飽和蒸気にする水冷壁、飽和蒸気を更に加熱して過熱蒸気にする過熱器、タービンからの蒸気を再加熱してタービンに再度供給する再熱器等を含んで構成されている。また、上記の過熱器や再熱器は、耐熱鋼（例えば低合金鋼）を成分とするボイラチューブで構成されている。しかし、ボイラチューブが設計基準を超えた高温状態で使用され続けると、クリープ損傷の進行に伴って、ボイラチューブの外周面が膨出するか或いはボイラチューブの肉厚が減肉する等の変形を生じる虞がある。そこで、ボイラチューブの劣化に起因する事故を未然に防止するために、ボイラチューブの劣化状態を定期的に点検し、上記の膨出や減肉等の傾向管理を行っている。例えば、ボイラチューブの点検を行う場合、発電用ボイラの内部に足場を設置し、作業者は、足場を伝わりながら、ボイラチューブの外周面の劣化状態を目視で点検し、更に、ボイラチューブの外径のうち任意の位置の外径（代表点）のみをノギスやゲージを用いて計測し、これらの結果を基にボイラチューブの膨出や減肉等の傾向管理を行っている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ボイラチューブの点検を行う場合、足場が必要になるため、作業効率が低下する虞があった。また、ボイラチューブの外周面の劣化状態を目視で点検する場合、ボイラチューブに発生する膨出や減肉の僅かな変化を確認することが困難であるため、正確な傾向管理を行えなくなる虞があった。また、ボイラチューブの外径を計測する場合、ボイラチューブの外径のうち任意の位置の外径のみを計測するため、正確な傾向管理を行えなくなる虞があった。更に、ボイラチューブの外径を計測する場合、作業者が手作業で計測を行うため、ボイラチューブ１本あたりの作業時間が長くなることに伴って、発電用ボイラの缶右及び缶左の間に並設されている全てのボイラチューブの外径を計測することが困難になり、正確な傾向管理を行えなくなる虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、比較的短時間でボイラチューブの外径を正確に計測する外径計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決する主たる本発明は、合金鋼で形成される円筒形の配管の外径を計測する外径計測装置であって、前記配管の長手方向に沿って前記配管の外径を超える幅の第１レーザ光を発光し、前記配管の周面に隣接して配置される発光装置と、前記第１レーザ光を前記配管の断面の方向に沿って第２レーザ光として反射し、前記第２レーザ光の幅の両側が前記配管の外側を通過するように配置される第１ミラー装置と、前記第２レーザ光の幅の両側が前記配管の両側を通過した後の前記第２レーザ光を前記配管の長手方向に沿って第３レーザ光として反射し、前記第３レーザ光の進む方向が前記第１レーザ光の進む方向とは反対方向になるように配置される第２ミラー装置と、前記第３レーザ光を受光するように、前記発光装置が隣接する前記配管の周面とは反対側の周面に隣接して配置される受光装置と、前記受光装置の受光結果に基づいて前記配管の外径を計測できるように、前記発光装置、前記第１及び第２ミラー装置、前記受光装置が保持されるとともに前記配管の周囲に着脱自在に装着され、前記配管の同じ側の周面上を回転する複数の案内ローラを有し前記配管の長手方向に沿って案内する案内装置と、前記複数の案内ローラを前記配管の周面に押し当てるための押当棒と、中心が前記配管の周面に記された長手方向の中心線上に位置することを確認するための目印と、を有する保持装置と、を備える。
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、比較的短時間で配管の外径を正確に計測する外径計測装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る外径計測装置が用いられる火力発電所の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る外径計測装置を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る外径計測装置をボイラチューブに装着する前の準備段階において、案内線描写装置がボイラチューブに装着された様子を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す平面図である。
【図６】本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す上面図である。
【図７】本実施形態に係る外径計測装置を制御する制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＝＝＝火力発電所の全体構成＝＝＝
図１は、本実施形態に係る外径計測装置が用いられる火力発電所の全体構成を示す図である。尚、図１に示す火力発電所の全体構成は、本実施形態に係る外径計測装置の説明を容易に理解するための一例である。本実施形態に係る外径計測装置を用いて、図１の火力発電所とは異なる構成の火力発電所内のボイラチューブの外径を計測することも可能である。但し、本実施形態に係る外径計測装置は、各火力発電所内に設置されるボイラチューブの外径に応じて予め設計されている必要がある。
【００１２】
火力発電所１は、ボイラ２、蒸気発生器３、水冷壁４、蒸気弁５、高圧タービン６、中圧タービン７、低圧タービン８、再熱器９、復水器１０、給水ポンプ１１、発電機１２を含んで構成されている。
【００１３】
ボイラ２は、外部から供給される燃料（例えば微粉炭の状態の石炭）と空気を混合して燃焼ガスを生成し、燃焼ガスの熱を用いて水を水蒸気に換える熱交換装置である。ボイラ２には、蒸気発生器３、水冷壁４、再熱器９が収容されている。蒸気発生器３は、復水器１０から供給される水を予熱する節炭器（不図示）と、水冷壁４から供給される飽和蒸気を更に加熱して過熱蒸気にする過熱器（不図示）と、を含んで構成されている。水冷壁４は、ボイラ２のハウジングを形成し、余熱された水を飽和蒸気にして過熱器に供給する。蒸気弁５は、蒸気発生器４で生成される過熱蒸気の流量を制御する調整弁である。
【００１４】
高圧タービン６、中圧タービン７、低圧タービン８の回転軸１３は同一であって、発電機１２の回転軸１４と結合されている。高圧タービン６には、蒸気発生器３で生成される過熱蒸気（第１蒸気）が蒸気弁５を介して供給される。高圧タービン６は、第１蒸気を膨張させ、膨張後の蒸気（第２蒸気）をボイラ２内の再熱器９に供給する。再熱器９は、第２蒸気を再熱し、再熱蒸気（第３蒸気）として中圧タービン７に供給する。中圧タービン７は、第３蒸気を膨張させ、膨張後の蒸気（第４蒸気）を低圧タービン８に供給する。低圧タービン８は、第４蒸気を膨張させる。
【００１５】
復水器１０は、低圧タービン８が第４蒸気を膨張させた後の排気を凝縮して復水に換える。給水ポンプ１１は、復水器１０で生成される復水を昇圧して給水としてボイラ２内の蒸気発生器３に戻している。
【００１６】
そして、発電機１２は、電力が発電されるように、第４蒸気が膨張した際に発生する動力で駆動される。
【００１７】
上記の蒸気発生器４や再熱器９は蒸気を循環させるボイラチューブ（配管）を含んで構成され、１００本程度のボイラチューブがボイラ２を形成するハウジングの缶右及び缶左の間に実質的に等間隔で配列されている。本実施形態に係る外径計測装置は、上記のボイラチューブの外径を計測するための装置であり、その詳細については後述する。
【００１８】
＝＝＝外径計測装置の構成＝＝＝
図２は、本実施形態に係る外径計測装置を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る外径計測装置をボイラチューブに装着する前の準備段階において、案内線描写装置がボイラチューブに装着された様子を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す斜視図である。図２〜図４において、Ｘ軸は複数のボイラチューブの整列方向に沿う方向を示し、Ｙ軸は複数のボイラチューブ夫々の長手方向に沿う方向を示し、Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸で形成されるＸＹ平面に直交する方向を示している。図５は、本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す平面図である。図６は、本実施形態に係る外径計測装置がボイラチューブに装着された様子を示す上面図である。図７は、本実施形態に係る外径計測装置を制御する制御装置を示すブロック図である。尚、ボイラチューブは、円筒形状を呈し、耐熱鋼として低合金綱を用いて形成されているものとする。
【００１９】
外径計測装置１００は、発光装置１０１、第１ミラー装置１０２、第２ミラー装置１０３、受光装置１０４、案内ローラ１０５，１０６（案内装置）、ホルダ１０７（保持装置）を含んで構成される。尚、説明の便宜上、発光装置１０１及び受光装置１０４は同一の形状（例えば直方体の形状）を呈し、第１及び第２ミラー装置１０５，１０６も同一の形状（例えば直方体の形状）を呈していることとする。
【００２０】
発光装置１０１は、ボイラチューブ１０８の外径（ＸＺ平面に平行な面の直径）を超える幅Ｌの第１レーザ光を発光する。発光装置１０１は、第１レーザ光の幅方向がＺ軸に沿う方向になるとともに第１レーザ光の発光方向がボイラチューブ１０８の長手方向に沿う＋Ｙ方向になるように、ボイラチューブ１０８の＋Ｘ側の周面に隣接して配置される。
【００２１】
第１ミラー装置１０２は、第１レーザ光を第２レーザ光として反射し、具体的には、第２レーザ光の幅方向がＺ軸に沿う方向のままで第２レーザ光の反射方向がボイラチューブ１０８の断面（ＸＺ平面に平行な面）に沿う−Ｘ方向になるように反射する。第１ミラー装置１０２は、第２レーザ光の幅Ｌの両端の幅Ｌ’がボイラチューブ１０８の両側（＋Ｚ側及び−Ｚ側）を通過するように、発光装置１０１より＋Ｙ側のボイラチューブ１０８の＋Ｘ側の周面に隣接して配置される。第１ミラー装置１０２は−Ｙ側に反射面を有するが、ＸＺ平面に平行な状態からＺ軸に沿う＋Ｘ側の辺を中心に＋Ｙ側に４５度傾斜した状態で配置される。
【００２２】
第２ミラー装置１０３は、第２レーザ光を第３レーザ光として反射し、具体的には、第２レーザ光の幅Ｌの両端の幅Ｌ’がボイラチューブ１０８の両側を通過した後の第２レーザ光を第３レーザ光として反射する。第２ミラー装置１０３は、第３レーザ光の幅方向がＺ軸に沿う方向のままで第３レーザ光の反射方向がボイラチューブ１０８の長手方向に沿う−Ｙ方向になるように、ボイラチューブ１０８の−Ｘ側の周面に隣接して配置される。第２ミラー装置１０３は−Ｙ側に反射面を有するが、ＸＺ平面に平行な状態からＺ軸に沿う−Ｘ側の辺を中心に＋Ｙ側に４５度傾斜した状態で配置される。
【００２３】
受光装置１０４は、第３レーザ光を受光するように、第２ミラー装置より−Ｙ側のボイラチューブ１０８の−Ｘ側の周面に隣接して配置される。
【００２４】
案内ローラ１０５，１０６は、ボイラチューブ１０８の周面上を回転しながら、ボイラチューブ１０８の周面に装着された状態の外形計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って案内する装置である。案内ローラ１０５，１０６は、ボイラチューブ１０８の長手方向に沿ってボイラチューブ１０８の−Ｚ側の周面に隣接するように配置される。案内ローラ１０５，１０６は、ボイラチューブ１０８の周面との接触面積が大きくなるように、ボイラチューブ１０８の周面に対向する面がボイラチューブ１０８の周面に沿う曲面の形状を呈している。
【００２５】
ホルダ１０７は、固定金具１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ，１０７Ｄ，１０７Ｅを含んで構成される。固定金具１０７Ａは、発光装置１０１及び第１ミラー装置１０２が一定の距離を置いてボイラチューブ１０８の＋Ｘ側の周面に隣接して配置されるように、発光装置１０１及び第１ミラー装置１０２の間をＹ軸に沿って結合する金具である。固定金具１０７Ｂは、第２ミラー装置１０３及び受光装置１０４が一定の距離を置いてボイラチューブ１０８の−Ｘ側の周面に隣接して配置されるように、第２ミラー装置１０３及び受光装置１０４の間をＹ軸に沿って結合する金具である。固定金具１０７Ｃは、第１ミラー装置１０２及び発光装置１０１の夫々がボイラチューブ１０８を介して第２ミラー装置１０３及び受光装置１０４に対向するように、発光装置１０１及び受光装置１０４の間をＸ軸に沿って結合する金具である。固定金具１０７Ｃのボイラチューブ１０８に対向する側の面である＋Ｚ側の面には、案内ローラ１０５がボイラチューブ１０８の周面に沿うように回転自在に取り付けられている。固定金具１０７Ｃのボイラチューブ１０８に対向しない側の面である−Ｚ側の面のＸ軸方向の中心には、外径計測装置１００の移動方向がＹ軸方向からずれないように、後述する案内線からのずれを目視するための目印１１０（例えば赤色の三角矢印）が取り付けられている。固定金具１０７Ｄは、固定金具１０７Ｃの下側（−Ｙ側）において発光装置１０１及び受光装置１０４の間をＸ軸に沿って結合する金具である。固定金具１０７Ｄのボイラチューブ１０８に対向する側の面である＋Ｚ側の面には、案内ローラ１０６がボイラチューブ１０８の周面に沿うように回転自在に取り付けられている。固定金具１０７Ｅは、押当棒１０９が案内ローラ１０５，１０６をボイラチューブ１０８の周面に押し当てるように、固定金具１０７Ｃ，１０７Ｄ及び押当棒１０９の間を結合する金具である。押当棒１０９は、押当棒１０９の固定金具１０７Ｅに結合される側の端部を支点として自在に動くように、固定金具１０７Ｅに結合されている。
【００２６】
尚、発光装置１０１及び受光装置１０４として、例えば、株式会社キーエンス製の寸法測定器であるＬＳ−９０００を構成する発光側ユニット及び受光側ユニットを採用することが可能である。
【００２７】
＝＝＝案内線描写装置の構成＝＝＝
ボイラチューブの外径を計測する場合、作業者は、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８に装着し、押当棒１０９を操作し、案内ローラ１０５，１０６をボイラチューブ１０８の周面に押し当てながら、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って移動させる。ボイラチューブ１０８を挟む発光装置１０１及び受光装置１０４の間の距離はボイラチューブ１０８の外径を僅かに超える距離に設定されているため、外径計測装置１００は、ボイラチューブ１０８の長手方向に沿って移動する際にＹ軸に沿う方向からずれてしまい、ボイラチューブ１０８の外径の変化を正確に計測できなくなる虞がある。この問題を解消するには、外径計測装置１００がＹ軸に沿う方向からずれたことを目視で判別可能な目印を備えることが望ましい。
【００２８】
案内線描写装置２００は、外径計測装置１００が計測対象のボイラチューブ１０８に装着される前の準備段階において、計測対象のボイラチューブ１０８の周面に対して、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って案内するための案内線２０６を描写する装置である。案内線２０６は、ボイラチューブ１０８における−Ｚ側の周面のＸ軸方向の中心をＹ軸に沿って描写される直線である。
【００２９】
案内線描写装置２００は、ボイラチューブ１０８の長手方向（＋Ｙ方向、−Ｙ方向）に沿って移動する案内部材２０１〜２０４を含んで構成される。案内部材２０１，２０２は、Ｙ軸方向から見てボイラチューブ１０８の周面に沿う円弧形状を呈している。案内部材２０３，２０４は、夫々、Ｘ軸に沿う方向の距離が隣接するボイラチューブ１０８同士の間の距離より長い平板形状を呈している。案内部材２０１，２０２は、Ｙ軸方向において、−Ｘ側に案内部材２０３を＋Ｘ側に案内部材２０４を挟んで結合されている。案内部材２０３，２０４は、案内線２０６を描写するための開口２０５が形成されるように、Ｘ軸に沿って一定の距離離れて結合されている。開口２０５は、計測対象のボイラチューブ１０８における−Ｚ側の周面のＸ軸方向の中心に設けられる。開口２０５には、案内線を描写するための筆記具（不図示）が装着される。ボイラチューブ１０８は、同一の外径を有し、Ｘ軸に沿って整列されているため、案内部材２０１，２０２が計測対象のボイラチューブ１０８の周面に当接すると、案内部材２０３は計測対象のボイラチューブ１０８に隣接する−Ｘ側のボイラチューブ１０８の周面に当接し、案内部材２０４は計測対象のボイラチューブ１０８に隣接する＋Ｘ側のボイラチューブ１０８の周面に当接する。従って、筆記具が装着されている案内線描写装置２００を３本のボイラチューブ１０８の周面に押し当てながらＹ軸に沿って移動させることにより、中央の計測対象のボイラチューブ１０８の周面に案内線２０６が描写される。
【００３０】
＝＝＝制御装置の構成＝＝＝
制御装置３００は、受光装置１０４の受光結果に基づいて、ボイラチューブ１０８の外径を演算で算出する装置である。
【００３１】
制御装置３００は、入力部３０１，３０２、記憶部３０３、演算部３０４、出力部３０５を含んで構成される。制御装置３００の機能は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータがプログラムを実行することによって実行される。制御装置３００は、作業者からの指示信号と受光装置１０４の受光結果が入力されるように、例えばホルダ１０７の所定位置に取り付けられている。
【００３２】
入力部３０１は、ボイラチューブ１０８の外径の計測の開始を指示する指示信号が入力される作業者と制御装置３００との間のインターフェイスである。入力部３０１は、受光装置１０４の受光結果が入力される受光装置１０４と制御装置３００との間のインターフェイスである。
【００３３】
記憶部３０３には、ボイラチューブ１０８の外径を計測するためのプログラムデータが予め記憶され、受光装置１０４の受光結果に基づいて算出されるボイラチューブ１０８の外径を示す情報が記憶される。
【００３４】
演算部３０４は、受光装置１０４の受光結果に基づいてボイラチューブ１０８の外径を演算で算出し、ボイラチューブ１０８の外径の計測結果として記憶部３０３に記憶する。尚、演算部３０４は、外径計測装置１００がボイラチューブ１０８の長手方向に沿って移動しているとき、ボイラチューブ１０８の外径を連続的に算出してもよいし、外径計測装置１００を停止したとき、ボイラチューブ１０８の外径を算出してもよい。
【００３５】
発光装置１０１が幅Ｌの第１レーザ光をＹ軸に沿って発光すると、第１ミラー装置１０２で反射される第２レーザ光の幅Ｌの一部はボイラチューブ１０８で遮断されるため、受光装置１０４は第２ミラー装置１０３で反射される第３レーザ光の幅２Ｌ’を受光する。入力部３０２には、受光装置１０４の受光結果が入力される。演算部３０４は、受光装置１０４の受光結果に基づいて、Ｌ−２Ｌ’を算出し、ボイラチューブ１０８の外径の計測結果として記憶部３０３に記憶する。ボイラチューブ１０８がクリープ損傷に伴って膨出や減肉を生じると、Ｌ’が変化するため、ボイラチューブ１０８の外径の変化を確実に把握することが可能になる。
【００３６】
出力部３０５は、記憶部３０３に記憶されているボイラチューブ１０８の外径に関する情報を、例えば、通信回線を介して火力発電所内の制御室に設置されている管理端末に出力する。
【００３７】
＝＝＝外径計測装置の計測動作＝＝＝
先ず、作業者は、案内線描写装置２００をボイラチューブ１０８に装着し、外径計測装置１００の移動方向がボイラチューブ１０８の長手方向であるＹ軸方向からずれないように、計測対象のボイラチューブ１０８の周面に指標である案内線２０６を描写する。
【００３８】
次に、作業者は、目印１１０が案内線２０６上に位置するように、外径計測装置１００を計測対象のボイラチューブ１０８に装着する。
【００３９】
次に、作業者は、ボイラチューブ１０８の外径の計測を開始するための指示信号を入力部３０１に入力する。更に、作業者は、押当棒１０９を操作し、目印１１０が案内線２０６上からずれないように、案内ローラ１０５，１０６をボイラチューブ１０８の周面に押し当てながら、ボイラチューブ１０８をＹ軸に沿って移動させる。指示信号が入力部３０１に入力されると、発光装置１０１は第１レーザ光の発光を開始し、受光装置１０４は第３レーザ光の受光を開始する。受光装置１０４の受光結果は、入力部３０２に入力される。演算部３０４は、受光装置１０４の受光結果に基づいてボイラチューブ１０８の外径を算出し、記憶部３０３に記憶する。
【００４０】
次に、出力部３０５は、記憶部３０３に記憶されているボイラチューブ１０８の外径に関する情報を、例えば、火力発電所内の制御室に設置されている管理端末からの要求に応じて当該管理端末に出力する。
【００４１】
以上説明したように、低合金鋼で形成される円筒形のボイラチューブ１０８の外径を計測する外径計測装置１００であって、ボイラチューブ１０８の長手方向（Ｙ軸方向）に沿ってボイラチューブ１０８の外径を超える幅Ｌの第１レーザ光を発光し、ボイラチューブ１０８の周面に隣接して配置される発光装置１０１と、第１レーザ光をボイラチューブ１０８の断面（ＸＺ平面）の方向に沿って第２レーザ光として反射し、第２レーザ光の幅Ｌの両側の夫々の幅Ｌ’がボイラチューブ１０８の外側（＋Ｚ方向、−Ｚ方向）を通過するように配置される第１ミラー装置１０２と、第２レーザ光の幅Ｌの両側の夫々の幅Ｌ’がボイラチューブ１０８の両側を通過した後の第２レーザ光をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って第３レーザ光として反射するように配置される第２ミラー装置１０３と、第３レーザ光を受光するように、発光装置１０１が隣接するボイラチューブ１０８の周面とは反対側の周面に隣接して配置される受光装置１０４と、受光装置１０４の受光結果に基づいてボイラチューブ１０８の外径を計測できるように、発光装置１０１、第１及び第２ミラー装置１０２，１０３、受光装置１０４が保持されるとともにボイラチューブ１０８の周囲に着脱自在に装着されるホルダ１０７と、を備えている。
【００４２】
本実施形態によれば、ボイラチューブ１０８の外径を計測する際に受光装置１０４で受光されるレーザ光の幅の変化を考慮しているため、ボイラチューブ１０８の外径を計測する時間を短縮することが可能になり、正確な傾向管理を行うことが可能になる。また、発光装置１０１が第１レーザ光を発光する方向と受光装置１０４が第３レーザ光を受光する方向とはボイラチューブ１０８の長手方向に沿う方向であるため、隣接するボイラチューブ１０８同士の間の距離が短い仕様に対しても、ボイラチューブ１０８の外径を確実に計測することが可能になる。
【００４３】
また、第２ミラー装置１０３は、第３レーザ光の進む方向が第１レーザ光の進む方向とは反対方向になるように配置されている。
【００４４】
本実施形態によれば、外径計測装置１００を小型化することが可能になり、良好な操作性を有する外径計測装置１００を提供することが可能になる。
【００４５】
また、ホルダ１０７は、ホルダ１０７をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って案内する案内装置として、ボイラチューブ１０８の周面上を回転する案内ローラ１０５，１０６を有している。
【００４６】
本実施形態によれば、ボイラチューブ１０８の外径を連続的に且つ広範囲に計測することが可能になる。また、ボイラチューブ１０８の外径を連続的に且つ広範囲に計測することにより、ボイラチューブ１０８全体の膨出や減肉の傾向を把握することが可能になる。また、ボイラチューブ１０８全体の膨出や減肉の傾向を把握することにより、ボイラチューブ１０８の余寿命を診断することが可能になる。また、ボイラチューブ１０８の余寿命を診断することにより、ボイラチューブ１０８を時間管理で交換せずに、ボイラチューブ１０８を無駄なく最適な時期に交換することが可能になり、コストの低減にも繋がる。また、ボイラチューブ１０８を時間管理で交換する前にボイラチューブ１０８がチューブリークを生じている場合、ボイラチューブ１０８の余寿命を診断することにより、ボイラチューブ１０８を事前に交換することが可能になる。
【００４７】
また、案内ローラ１０５，１０６は、ボイラチューブ１０８の周面上を回転する際にボイラチューブ１０８の周面に沿って接する曲面形状を呈している。
【００４８】
本実施形態によれば、ボイラチューブ１０８の周面に対する案内ローラ１０５，１０６の接触面積が大きくなるため、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って確実に移動させることが可能になる。
【００４９】
また、案内ローラ１０５，１０６は、ボイラチューブ１０８の同じ側の周面上を回転し、ホルダ１０７は、案内ローラ１０５，１０６をボイラチューブ１０８の周面に押し当てるための押当棒１０９を有している。
【００５０】
本実施形態によれば、案内ローラ１０５，１０６がボイラチューブ１０８の周面に押し当てられるため、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って確実に移動させることが可能になる。
【００５１】
また、ホルダ１０７は、ホルダ１０７の中心がボイラチューブ１０８の周面に記された長手方向の案内線２０６上に位置することを確認するための目印１１０を有している。
【００５２】
本実施形態によれば、外径計測装置１００の移動方向がボイラチューブ１０８の長手方向からずれなくなるため、外径計測装置１００をボイラチューブ１０８の長手方向に沿って確実に移動させることが可能になる。
【００５３】
尚、上記の実施形態は、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。外径計測装置１００の測定対象配管には、ボイラチューブ１０８のみならず、外的要因に起因して外径が変化する円筒形状の配管であれば含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１００  外径駆動装置
１０１  発光装置
１０２  第１ミラー装置
１０３  第２ミラー装置
１０４  受光装置
１０５，１０６  案内ローラ
１０７  ホルダ
１０７Ａ〜１０７Ｅ  固定金具
１０８  ボイラチューブ
１０９  押当棒
１１０  目印
２００  案内線描写装置
２０１〜２０４  案内部材
２０５  開口
３００  制御装置
【図１】
0005980885.tif 000002
【図２】
0005980885.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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