(57)【要約】【課題】形状崩壊しやすい層構成を有していても正確に各層の厚さを計測することができるスケール厚さ計測装置を提供する。【解決手段】伝熱管９の内表面上に、マグネタイト層と、ヘマタイト層とが付着されたスケール厚さ計測装置２０であって、探針がヘマタイト層側からヘマタイト層及びマグネタイト層を貫通して伝熱管９の内表面に到達するまでに順次に、探針の先端が接触したときの表面電気抵抗値と、ヘマタイト層に探針の先端が位置したときの電気抵抗値及び／又は抵抗率と探針の先端と伝熱管９の内表面との間の距離と、ヘマタイト層を貫通してマグネタイト層に探針の先端が位置したときの電気抵抗値及び／又は抵抗率と探針の先端と伝熱管９の内表面との間の距離と、マグネタイト層に探針の先端が位置したときの電気抵抗値及び／又は抵抗率と探針の先端と伝熱管９の内表面との間の距離と、を計測と算出をする計測部を備えている。【選択図】図４
2019002807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラに設置可能とされ、内部にボイラ水が流れる伝熱管の内表面に付着した複数層からなるスケール層の厚さを計測するスケール厚さ計測装置であって、
本体部と、
前記本体部に絶縁状態で支持された少なくとも１本の探針と、
前記伝熱管と電気的に接続可能とされた参照用電極と、
前記探針を前記伝熱管の内表面に対して直交方向に進退させる進退手段と、
前記探針の進退量から前記伝熱管の内表面との相対位置を算出する進退量計測部と、
前記探針と前記参照用電極との電位差から電気抵抗値及び／又は抵抗率を算出する電気抵抗計測部と、
前記進退量に対する前記電気抵抗値及び／又は抵抗率に基づいてデータ処理を行う制御部と、
を備えたスケール厚さ計測装置。
【請求項２】
前記スケール層は、前記伝熱管の内面側から表面側に向かって第１層と第２層とを有し、
前記第１層と前記第２層は抵抗率が一桁以上異なる請求項１に記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項３】
前記第１層は、マグネタイト層を含み、
前記第２層は、前記第１層よりも柔らかいヘマタイト層を含む請求項２に記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項４】
前記本体部は、前記伝熱管の長手方向へスライドさせるスライド手段を備え、
前記スライド手段は、前記長手方向に延在して前記伝熱管に固定したレールに沿って移動する請求項１から３のいずれかに記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御部で得られる前記探針の進退量に対する電気抵抗値の変化量及び／又は抵抗率の変化量から、前記スケール層の各複数層の厚さを算出する請求項１から４のいずれかに記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項６】
前記参照用電極の先端は、前記伝熱管の表面に対して前記探針の先端と同一距離にあり、前記探針とともに進退可能とされた参照用探針とされている請求項１から５のいずれかに記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項７】
前記参照用探針と前記探針の間に、定電流を通電させる定電流源及び電圧計測回路を備え、
前記制御部は、前記電圧計測回路にて得られた前記参照用探針と前記探針との間の電圧測定値から、前記探針の進退量に対する電気抵抗値及び／又は抵抗率を演算する請求項６に記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項８】
前記探針に加わる接触圧力を計測する接触圧力計測部を備え、
前記接触圧力計測部によって計測された接触圧力が閾値を超えた場合、及び／又は前記電気抵抗値がゼロに近い場合に、
前記進退手段による前記探針の進出が停止される請求項１から７のいずれかに記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記探針の進退量に対する電気抵抗値の変化量及び／又は抵抗率の変化量に加えて、前記探針の進退量に対する前記接触圧力の変化量から前記スケール層の各複数層の厚さを演算する請求項８に記載のスケール厚さ計測装置。
【請求項１０】
ボイラに設置可能とされ、内部にボイラ水が流れる伝熱管の内表面に付着した複数層からなるスケール層の厚さを計測するスケール厚さ計測方法であって、
探針を前記伝熱管の内表面に対して直交方向に進退させ、
前記探針の進退量から前記伝熱管の内表面との相対位置を算出し、
前記伝熱管と電気的に接続された参照用探針と前記探針との電位差から電気抵抗値及び／又は抵抗率を算出し、
前記進退量に対する前記電気抵抗値及び／又は抵抗率に基づいてデータ処理を行うスケール厚さ計測方法。
【請求項１１】
前記伝熱管の長手方向に延在して前記伝熱管に固定したレールに沿って前記探針を移動する請求項１０に記載のスケール厚さ計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば伝熱管などの金属配管内表面に多層に付着したスケール厚みを計測するスケール厚さ計測装置及びスケール厚さ計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラと蒸気タービンを用いた発電プラントが知られている。ボイラの伝熱管に流通させるために用いられるボイラへの給水によって、ボイラの伝熱管、系統配管内や蒸気タービンへの蒸気供給系統内での腐食発生、スケール生成及び付着、蒸気タービンへのキャリオーバなどの障害を防止するために、給水への水処理が行われている。このような水処理として、例えば酸素処理が用いられている。酸素処理は、高純度の水中で難溶解性の酸化物を系統配管の鋼材の表面上に密着させて適切に保持することによって、その後の系統配管の鋼材の腐食及び腐食生成物の水中への溶出を抑制させることができるとの考え方に基づいたものである。この処理方式の一つとして、アンモニアの添加によって給水を弱アルカリ性として溶存酸素を共存させる複合水処理（ＣＷＴ：Combined  Water  Treatment、又は酸素処理（ＯＴ：Oxygenated  Feed-Water Treatment）と称される）がある。
【０００３】
ＣＷＴを適用したプラントでは、系統配管内でスケール成長速度を抑制するとともに、生成されてスケールとなるヘマタイト（Ｆｅ2Ｏ3）は溶解度が小さいことから、系統配管からの鉄溶出の低減となる。一方、ボイラの長期運用により、系統配管からボイラへの鉄持ち込み量の増加と、ボイラ火炉壁管内面に形成された硬質スケールの上にヘマタイトスケールが付着する現象が認められる場合がある。へマタイトスケールは、熱伝導率の低い小粒径のポーラス状であることから、パウダースケールと称され、ボイラ火炉壁の伝熱管内に付着するとで、火炉壁蒸発管のメタル温度上昇の要因となっている。
パウダースケールの主成分はヘマタイトであり、例えば給水加熱器のドレン系統などから輸送されてくる給水中の鉄が付着したものである。一方、硬質スケールの主成分はマグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）であり、伝熱管など母材の自己酸化によるもので緻密な組織である。
【０００４】
ボイラの火炉壁蒸発管などの伝熱管内面に付着したスケールの評価にあたっては、超音波を印加して除去できた物質の量をパウダースケール付着量として計量する場合があるが、正確な定量は困難である。また、ボイラの設置現場において、酸溶解によるパウダースケール付着量評価も場所、時間の制約から採用が困難である。
【０００５】
また、別の手法として伝熱管の一部を抜管し、分析室に持ち込んで試験片として加工した後、スケールが付着したまま樹脂埋めして斜めに切断して観察用の切断面を作り出す。そして、切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することで、多層付着スケールの厚さを評価する場合があるが、樹脂埋め時にパウダースケールが伝熱管表面から外れて浮いてしまっており、正確な厚さ測定が困難である。
【０００６】
また、ＳＥＭでは観察範囲が狭く、付着物の観察代表点として適切でない可能性もあり、広範囲の付着状況を把握することが困難である。
【０００７】
以上の通り、従来の方法では、パウダースケール付着量評価に対して正確さが不足するとともに検査期間が長期化することで定検期間の長期化を招き、経済面でのデメリットが生じ易いという課題がある。
【０００８】
例えば、付着層の厚さ評価にあたり、電極を可動させて電極間の電気抵抗値の変化から計測するものがある。下記特許文献１には、導電性耐火物の酸化部と非酸化部に対して可動電極を移動させ、酸化部の厚さを測定する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２８７９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に記載された発明は、ヘマタイトスケールのような脆く形状崩壊を起こしやすいパウダースケールを計測対象としておらず、類似方法を用いて正確な計測を行うことは難しい。
また、仮に脆くない付着物であった場合は、付着物層の厚さを計測するには、可動電極の位置決め精度をμｍオーダに管理しながら可動電極を膜厚方向に差し込む必要があり、この時にインピーダンスのオーダが大きなものであれば、付着物の厚さを推定することが可能となっている。すなわち、付着物層の正確な電気抵抗値を求めないままに、可動電極の空間位置とそのときの可動電極により付着物層の電気抵抗値を計測することで、可動電極の先端が層のどの位置に達しているかを求めることで、層の厚さを推定することができるものである。一般には層の境界部分を精度良く把握するためには、複数のデータを重ね合わせて判断する必要があるが、複数のデータを短時間で計測することは容易でないために、層の厚さは概略値を推定するに留まっていた。
更に、ボイラの伝熱管等のスケール厚さを求める場合には、伝熱管等の配管内の複数箇所や複数の伝熱管毎に多数の計測を行う必要があり、作業者の負荷を低減するためには、１回当たりの計測が短時間で終了することが望ましい。
またさらに、計測に当たっての計測電圧は誤差を少なくするためには、あるオーダの値（少なくともｍＶ単位）があることが望ましく、
測定針診間の計測電圧＝被測定抵抗×通過電流
という関係があるため、通過電流を計測電圧は誤差や精度を考慮したオーダの値（１ΩならｍＡ単位）が必要となる。さらに、内部抵抗や計測系の抵抗損失を考慮すると、必要以上に大きな電流値は、発熱による計測系内部抵抗の変化につながり、誤差を拡大する危険性がある。また、通過電流を必要以上に大きくした際には印加電圧も高くなるため、作業者の感電への対策を講じる必要がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ボイラの伝熱管内面などに付着した及び複数層からなるスケール層の厚さを簡便かつ正確に計測することができるスケール厚さ計測装置及びスケール厚さ計測方法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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のスケール厚さ計測装置及びスケール厚さ計測方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスケール厚さ計測装置は、ボイラに設置可能とされ、内部にボイラ水が流れる伝熱管の内表面に付着した複数層からなるスケール層の厚さを計測するスケール厚さ測定装置であって、本体部と前記本体部に絶縁状態で支持された少なくとも１本の探針と、前記伝熱管と電気的に接続可能とされた参照用電極と前記探針を前記伝熱管の内表面に対して直交方向に進退させる進退手段と、前記探針の進退量から前記伝熱管の内表面との相対位置を算出する進退量計測部と、前記探針と前記参照用電極との電位差から電気抵抗値及び／又は抵抗率を算出する電気抵抗計測部と、前記進退量に対する前記電気抵抗値及び／又は抵抗率に基づいてデータ処理を行う制御部とを備えている。
【００１３】
探針をスケール層に挿入し、探針の進退量を算出する。そして、探針と参照用電極との電位差から電気抵抗を算出する。このように、探針を突き刺して探針の進退量と電気抵抗値及び／又は抵抗率を算出することとしたので、正確に各層の厚さを計測することができる。
【００１４】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記スケール層は、前記伝熱管の内面側から表面側に向かって第１層と第２層とを有し、前記第１層と前記第２層は抵抗率が一桁以上異なる。
【００１５】
第１層と第２層は抵抗率が一桁以上異なることはら、第１層と第２層の界面の位置を電気抵抗値及び／又は抵抗率から判断し易いので、正確に各層の厚さを計測することができる。
【００１６】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記第１層は、マグネタイト層を含むとされ、前記第２層は、前記第１層よりも柔らかいヘマタイト層を含む。
【００１７】
ボイラの火炉に面して設置され、内部にボイラ水が流れる伝熱管は、ボイラ水が流れる内表面に、硬質のマグネタイト層が付着し、その上に軟質のヘマタイト層が付着する。上記のスケール厚さ計測装置によれば、電気抵抗値と金属表面からの距離とから電気抵抗値の変化及び／又は抵抗率の変化を算出して、マグネタイト層とヘマタイト層の厚さを正確に得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記本体部は、前記伝熱管の長手方向へスライドさせるスライド手段を備え、前記スライド手段は、前記長手方向に延在して前記伝熱管に固定したレールに沿って移動する。
【００１９】
レールに沿って探針をスライドさせることで精度良く探針をスライドさせて伝熱管の長手方向に移動さることができる。また、レールを導電性材料で構成し、レールを金属表面と同電位の部材に取り付けることとすれば、計測時の参照電圧をレールから取得することができる。
【００２０】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記制御部は、前記制御部で得られる前記探針の進退量に対する電気抵抗値の変化量及び／又は抵抗率の変化量から、前記スケール層の各複数層の厚さを算出する。
【００２１】
前記参照用電極の先端は、前記伝熱管の表面に対して前記探針の先端と同一距離にあり、前記探針とともに進退可能とされた参照用探針とされている。
【００２２】
参照用電極として、伝熱管の表面に対して先端が同一距離にある探針とともに進退可能とされた参照用探針を用いることできるので。参照電極の先端と探針の先端との距離を短くして精度よく電気抵抗値及び／又は抵抗率を計測することができる。
【００２３】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記参照用探針と前記探針の間に、定電流を通電させる定電流源及び電圧計測回路を備え、前記制御部は、前記電圧計測回路にて得られた前記参照用探針と前記探針との間の電圧測定値から、前記探針の進退量に対する電気抵抗値及び／又は抵抗率を演算する。
【００２４】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記探針に加わる接触圧力を計測する接触圧力計測部を備え、前記接触圧力計測部によって計測された接触圧力が閾値を超えた場合、及び／又は前記電気抵抗値がゼロに近い場合に、前記進退手段による前記探針の進出が停止される。
【００２５】
さらに、本発明のスケール厚さ計測装置では、前記制御部は、前記探針の進退量に対する電気抵抗値の変化量及び／又は抵抗率の変化量に加えて、前記探針の進退量に対する前記接触圧力の変化量から前記スケール層の各複数層の厚さを演算する。
【００２６】
また、本発明のスケール厚さ計測方法は、ボイラに設置可能とされ、内部にボイラ水が流れる伝熱管の内表面に付着した複数層からなるスケール層の厚さを計測するスケール厚さ計測方法であって、探針を前記伝熱管の内表面に対して直交方向に進退させ、前記探針の進退量を算出し、前記伝熱管と電気的に接続された参照用探針と前記探針との電位差から電気抵抗値及び／又は抵抗率を算出し、前記進退量に対する前記電気抵抗に基づいてデータ処理を行う。
【００２７】
さらに、本発明のスケール厚さ計測方法では、前記伝熱管の長手方向に延在して前記伝熱管に固定したレールに沿って前記探針を移動する。
【発明の効果】
【００２８】
ボイラの伝熱管内面などに付着した及び複数層からなるスケール層の厚さを簡便かつ正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のスケール厚さ計測装置を適用するボイラ発電プラントを示した概略構成図である。
【図２】図１の火炉を構成する水冷壁を示した部分拡大斜視図である。
【図３】伝熱管を拡大して示した部分縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスケール厚さ計測装置の概略構成を示した斜視図である。
【図５】図４の要部を示した側断面図である。
【図６】スケール厚さ計測装置の制御ブロック図である。
【図７】探針ガイドを示した側面図である。
【図８】２探針式を示した模式図である。
【図９】計測例を示し、探針の挿入深さに対する電気抵抗値と抵抗率を示したグラフである。
【図１０】第３実施形態に係るスケール厚さ計測装置の要部を示した側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
図１には、本実施形態に係るスケール厚さ計測装置及びスケール厚さ計測方法を適用するボイラ発電プラント１の概略構成が示されている。
【００３１】
ボイラ発電プラント１は、火炉３及び過熱器（又は過熱器及び再熱器）４を有するボイラ２と、過熱器４から導かれた過熱蒸気によって回転駆動される蒸気タービン６と、蒸気タービン６にて膨張して仕事を終えた蒸気を凝縮液化する復水器７とを備えている。蒸気タービン６には、発電機８が接続されており、蒸気タービン６の回転駆動力を得て発電する。
【００３２】
復水器７と火炉３との間には、火炉３の伝熱管９内に給水となるボイラ水を供給するための給水系統１０が設けられている。給水系統１０には、復水器７側から順に、復水ポンプ１２、給水ヒータ１３、給水ポンプ１４、給水弁１５などが設けられている。給水ヒータ１３には、蒸気タービン６から図示しない抽気された蒸気によって給水が加熱されるようになっている。
【００３３】
火炉３に設けられた伝熱管９は、例えば炭素鋼や低クロム合金鋼製やＳＵＳ３０４などのステンレス鋼製とされ、火炉３の水冷壁を構成する炉壁管とされており、一部は火炎Ｆに曝されるように配置されている。伝熱管９は、図２に示すように、例えばフィン１１を介して鉛直方向に延在して並列に複数設けられている。給水系統１０から伝熱管９内に供給されるボイラ水は、ＣＷＴ（複合水処理、又は酸素処理（ＯＴ）と称される）運用されており、弱アルカリ性にて所定量の溶存酸素が共存している。
【００３４】
図３に示すように、伝熱管９内には、鉄Ｆｅを含んだボイラ水Ｗが供給され、火炎Ｆに曝される火炉内側が厚くなるようにスケールＳｃが付着する場合がある。このスケールＳｃは、伝熱管９の内表面に形成されたマグネタイトを主成分とする硬質スケール層で、マグネタイトを含む層（第１層：以下「マグネタイト層」という。）の上に、へマタイトを主成分とした小粒径のポーラス状のパウダースケールで脆い付着層で、ヘマタイトを含む層（第２層：以下「ヘマタイト層」という。）から成るものである。なお、図中の矢印はボイラ水Ｗの流れ方向を示す。スケール厚さ計測装置２０は、このスケールＳｃの厚さを計測する。
【００３５】
図４には、スケール厚さ計測装置２０が示されている。
スケール厚さ計測装置２０は、伝熱管９の外表面付近に設置され、本体部２１と、レール２３と、レール固定部２５を備えている。
本体部２１には、少なくとも１本の探針２２と、探針２２を計測対象となるスケールＳｃに対してその探針２２の長手方向に進退させる図示しないアクチュエータ（進退手段）と、本体部２１をレール２３に対してレール２３の長手方向（図４、図５では紙面上下方向）にスライド移動させる図示しない走行部（スライド手段）とを備えている。探針２２は、本体部２１及びレール２３に対して絶縁状態で支持されている。また、レール２３の長手方向の両端部分にはレール固定部２５が設けられていて、例えばマグネットやクランプ機構のあるネジ等により伝熱管９の外表面に一時的に固定することができる。このとき、探針２２の長手方向は、伝熱管９の内表面に対して略垂直であり、レール２３の長手方向と略直交する方向になる。
【００３６】
図６に示すように、本体部２１は、探針２２を通過する電流の計測で算出された電気抵抗値を得る電気抵抗計測部４９と、走行部によってレール２３の長手方向に走行した走行量を計測する走行量計測部５０と、アクチュエータによって探針２２がスケールＳｃに向かって進退された進退量を計測する進退量計測部５１とを備えている。本体部２１には、計測線５５を介してコンピュータ（制御部）３２が接続されている。コンピュータ３２は、電気抵抗計測部４９にて演算された電気抵抗値、走行量計測部５０にて計測された走行量、進退量計測部５１にて計測された進退量などを得て種々の演算を行うとともに、本体部２１のレール２３の走行や探針２２の進退を制御する。
また、電気抵抗計測部４９と、走行量計測部５０と、進退量計測部５１は、センサ部分が本体部２１に収納され、各センサからの信号の演算処理をコンピュータ３２で実施して、電気抵抗値、走行量、進退量を算出する演算処理をしても良い。
【００３７】
探針２２は、ステンレス材（ＳＵＳ３０４など）、タングステン、タングステンカーバイド、モリブデン、カーボンナノチューブ、オスミウム合金、シリコン等の導電性材料で構成されており、少なくとも先端部分の直径は数μｍと細くされている。探針２２は、測定対象に応じて取り替え可能となっている。取り替える探針２２としては、長さの異なるものや、先端が伝熱管９の内表面と同じ曲率を有するもの等が挙げられる。
【００３８】
探針２２は、先端部分を除いて長さが長いものほど強度を確保するために径を太くしておくのが好ましい。
また、図７に示すように、探針２２を内部にて支持する探針ガイド２４を設けることとしても良い。探針ガイド２４は支持にあたり絶縁物であることが好ましく、この直径φＤ１は例えば約１０μｍ〜１００μｍとされ、探針２２の直径φＤ２は例えば２μｍ〜１０μｍとされる。探針２２の周囲が絶縁物の探針ガイド２４で覆われるので、探針２２と被計測層（本実施形態ではヘマタイト層及びマグネタイト層）との接触部分が探針２２の先端に限定されるので、接触面積による電気抵抗値への影響を抑制することができる。
【００３９】
図４に示されているように、レール２３は、伝熱管９に形成した切欠Ｃを跨ぐように伝熱管９の外表面付近で長手方向に延在して設けられている。レール２３の長手方向の両端部分には、レール固定部２５が設けられていて、伝熱管９に対して例えばマグネットやクランプ可能なネジ等により伝熱管９の外表面に着脱自在に固定されている。レール２３は、金属等の導電性材料とされている。このため、レール２３は伝熱管９と同電位となるので、電気抵抗値を算出するための電流値や電圧値を計測時の参照電圧をレール２３から取得することができる。
【００４０】
本体部２１は、レール２３に沿って走行するようになっており、コンピュータ３２の指令に基づいて所定位置に停止される。本体部２１の停止位置は、走行量計測部５０によって計測された走行量に基づいて演算される。
【００４１】
図５に示されているように、探針２２は、コンピュータ３２の指令に基づいて伝熱管９に対してμｍ単位で進退し、その進退量は進退量計測部５１にて計測される。探針２２が伝熱管９の内表面へと向かい接近するように進行させる。伝熱管９の内表面上にマグネタイト層３４とヘマタイト層３５が形成されている場合に、探針２２の進退量応じて、マグネタイト層３４又はヘマタイト層３５内に先端を位置させることになる。これにより、伝熱管９表面からレール２３を経由する参照電位と、探針２２の間の電位差を計測し、通電した電流値より伝熱管９表面から探針２２の先端位置における電気抵抗値を得ることができる。通電した電流値は後述するように定電流値としてもよい。
また、電気抵抗値に合せて抵抗率を算出しても良い。
抵抗率は、
（抵抗率）＝（電気抵抗値）×（電流通過面積）／（電流通過距離）
により算出され、電流通過距離は探針２２の進退量計測部５１より計測される。電流通過面積は探針２２の先端のサイズ（例えば図７の直径φＤ２など）により算出するが、先端形状で多少の変化があるため、抵抗率が既存の層を事前に仮計測して補正しておくと更に好ましい。
探針２２の先端がヘマタイト層３５やマグネタイト層３４を通過して、伝熱管９の表面に接触すると、電気抵抗値はほぼゼロとなり、それ以上探針２２を進行させると計測装置が損傷するため、直ちに探針２２の進行を停止させることが望ましい。
【００４２】
コンピュータ３２は、探針２２の先端の各位置（探針２２の進退量）における電気抵抗値を電気抵抗計測部４９から得て所定の処理を行い、伝熱管９の内表面に付着した付着層をマグネタイト層かヘマタイト層かを区別し、かつ各層の厚さを演算する。
【００４３】
コンピュータ３２は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及び読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００４４】
図８には、２探針式による計測例が示されている。同図に示すように、参照用探針２２Ｒと探針２２との間には定電流源と電圧測定回路とが接続される。本実施形態では、参照用探針２２Ｒがレール２３に直接に電気的接続してあり、伝熱管９表面からレール２３を経由した参照電位を得る。図８のように参照用探針２２Ｒを探針２２に近接して設けることで、伝熱管９やレール２３の電気抵抗（内部抵抗の一部となる）の影響を極力抑制することができる。
定電流源は例えば１ｍＡ〜１００ｍＡの電流が印加される様に事前に電圧を設定した定電圧源であっても良いが、以下に示すように定電流源とするとさらに好ましい。
定電流源からは、例えば１ｍＡ〜１００ｍＡの定電流が印加される。定電流値は計測対象の層の抵抗率や層厚さから、参照用探針２２Ｒから伝熱管９の内表面と計測対象の層を経由して探針２２と間の電圧差が例えば０．１ｍＶから１ｍＶ以上となるように、また安全性を考慮して作業者に感電を発生させない低電圧印加となるよう選定される。また、定電流を印加して計測することで、参照用探針２２Ｒと探針２２とこれらの間の計測線などの計測系の内部抵抗の値や、探針２２と計測対象の層との接触抵抗による電圧降下が、計測する電圧差よりも十分に小さくなるように定電流値を選定することができるとともに、この電圧降下の値が計測対象の層によらず一定値以内になるので、計測値の信頼性が向上する。また、本実施形態のように抵抗率の異なる複数の層の計測に当たって、例えば、抵抗率の小さい層を計測する際の電圧差が例えば０．１ｍＶから１ｍＶ以上であり、抵抗率の大きな層を計測する際の電圧差が例えば１Ｖから１０Ｖ以下となるように電圧計測系の精度から適切な電流値を設定することができるので更に好ましい。
【００４５】
次に、上述したスケール厚さ計測装置２０の使用方法について説明する。図２及び図４に示したように、先ず、計測対象となる伝熱管９の一部に切欠Ｃを形成する。このとき、切欠Ｃの位置は、火炉３内側とは反対側の外側とする。これにより、火炉３内での作業を回避することができるとともに、スケールＳｃ層が厚く形成され易い火炉３内側の計測が容易となる。切欠Ｃの大きさは、計測位置Ｍにアクセスできる大きさであって、スケール厚さ計測装置２０の本体部２１がレール２３を走行しても探針２２が挿入して伝熱管９のスケールＳｃに接触し進行できる大きさであれば良い。したがって、従来のように数ｍ単位の抜管は不要となる。
【００４６】
作業者は、切欠Ｃを跨ぐようにレール２３を伝熱管９の外表面に対して設置する。このとき、レール２３に設けた磁石などのレール固定部２５によってレール２３が伝熱管９に対して移動しないように仮固定される。
【００４７】
次に、レール２３をレール固定部２５で伝熱管９に仮固定して、スケール厚さ計測装置２０の本体部２１をレール２３上に設置する。このとき、伝熱管９に対するレール２３の位置、及び、レール２３に対する本体部２１の位置が初期位置としてコンピュータ３２に入力される。これにより、伝熱管９の計測位置Ｍに対する本体部２１の長手方向（図４において紙面の上下方向）の初期位置が決定される。
【００４８】
探針２２の先端の本体部２１に対する位置が初期位置としてコンピュータ３２に入力される。伝熱管９と本体部２１との位置関係、及び、本体部２１とレール２３との位置関係が決まっているので、伝熱管９の計測位置Ｍにおける表面に対する探針２２の先端の初期位置が決定される。
【００４９】
そして、コンピュータ３２の指令により、探針２２の先端を水平方向（図５の矢印Ａ２で示した方向）に伝熱管９の内表面に対してμｍ単位で管理しながらゆっくりと接近するように進行させる。探針２２の先端の進行速度は、スケールＳｃに徐々に入り込むよう、数μｍ〜１μｍ／ｓ以下の遅い速度が好ましい。
【００５０】
探針２２の先端がヘマタイト層３５、マグネタイト層３４の順に突き刺さり、その後、探針２２の先端が伝熱管９の内表面に向かって進行する。探針２２の先端の進行中の各位置は、進退量計測部５１によって逐次計測されている。これと同時に、探針２２で計測された電気抵抗値も電気抵抗計測部４９によって逐次計測と算出がされている。
そして、探針２２の先端がスケールＳｃに突き刺さり、探針２２の先端が伝熱管９の内表面に接触する。そうすると、探針２２の先端における電気抵抗値はほぼゼロ（電気抵抗値から算出された抵抗率が例えば数１０〜数１００ｎΩｍ（炭素鋼や低クロム合金鋼の場合）程度となる。このとき、探針２２が伝熱管９の内表面に接触していることになり、探針２２の進行が停止され、この位置で電気抵抗値の算出のための計測が終了する。
【００５１】
ここで、切欠Ｃから計測する被計測層であるヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４の、探針２２の先端と伝熱管９の内表面との間の電圧値や電流値について、ヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４の中に水分が侵入していると、算出される電気抵抗値が変化する可能性がある。計測にあたり、伝熱管９内部の被計測層を乾燥させることが望ましいが、計測までの待機時間が必要になったり、乾燥用の送風機が追加で必要になる。しかしながら、本実施形態では、不十分な乾燥状態でも、短時間で探針２２の先端と伝熱管９の内表面との間の電圧値や電流値を計測して、電気抵抗値や抵抗率の相対比較を行うので、被計測層の乾燥状態の影響を受けずに、正確に各層の厚さを計測することができる。
【００５２】
探針２２で計測された電気抵抗値が、伝熱管９の電気抵抗値となりほぼゼロとなる位置では、伝熱管９の内表面に探針２２の先端が接触した状態であり、探針２２の先端の進行が直ちに停止されて、探針２２の先端を含めたスケール厚さ計測装置２０の損傷を防止する。
その後、探針２２の先端が伝熱管９の内表面から離間するように後退され、初期位置へと戻される。
次に、本体部２１がレール２３上を走行し、本体部２１を所定位置で停止させた後に、上述したように探針２２の先端を進退させて伝熱管９の長手方向での別位置においての電気抵抗の計測を行う。これを繰り返すことにより、伝熱管９の長手方向における複数箇所の電気抵抗計測が行われる。
【００５３】
図９には、所定の走行位置における計測結果が示されている。同図において横軸は探針２２の先端の進退量である挿入深さを示し、縦軸は電気抵抗値を示すものと、抵抗率を示すものがあり、本図では縦軸を対数スケールで示している。
【００５４】
探針２２の先端が初期位置とされている場合は、探針２２の先端はヘマタイト層３５にも接触しておらず、ヘマタイト層３５の外側（空気）に位置しているので、電気抵抗値及び抵抗率（ρ１）は計測レンジを超えた値を示す。
【００５５】
探針２２の先端を伝熱管９の内表面に向かって進行していくとともに電流値と電圧値の計測から電気抵抗値が算出され、さらに探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置から抵抗率が算出されてもよい。第１深さｔ１にて電気抵抗値が急激に第１電気抵抗値Ｒ１まで減少する。このとき、ヘマタイト層３５の電気抵抗値（例えば抵抗率：ρ２：１ｋΩｍ〜１００ｋΩｍ）を計測し始めたとされる。第１深さｔ１はヘマタイト層３５の表面にあたる。このときヘマタイト層３５の層厚により探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置が異なることで、電気抵抗値は絶対値が変わるが、抵抗率ρ２はオーダが大きく変わらない安定した値を得ることになる。
【００５６】
そして、探針２２の先端の挿入深さが第１深さｔ１から僅かに深くなると、探針２２が示す電気抵抗値が徐々に小さくなり、第２深さｔ２で第２電気抵抗値Ｒ２を示す。第１電気抵抗値Ｒ１から第２電気抵抗値Ｒ２まで漸次減少した電気抵抗値は、ヘマタイト層３５の厚さに起因する電気抵抗の減少である。このとき探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置が近くなることで、ヘマタイト層３５の電気抵抗値は徐々に小さくなるが、ヘマタイト層３５の抵抗率ρ２はオーダが大きく変わらない安定した値を得ることになる。したがって、第１深さｔ１と第２深さｔ２との差分がヘマタイト層３５の厚さとなる。
【００５７】
第２深さｔ２から僅かに深さが深くなると、急激に電気抵抗値が第３電気抵抗値Ｒ３まで減少する。これは、マグネタイト層３４の電気抵抗値（例えば抵抗率：ρ３：０．００１ｍΩｍ〜０．１ｍΩｍ）を計測しているものと考えられる。この計測結果から、第２深さｔ２は、ヘマタイト層３５とマグネタイト層３４との界面の位置と考えられる。このときマグネタイト層３４の層厚により探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置が異なることで、電気抵抗値は絶対値が変わるが、抵抗率ρ３はオーダが大きく変わらない安定した値を得ることになる。
ヘマタイト層３５とマグネタイト層３４は抵抗率が一桁以上異なるので、ヘマタイト層３５とマグネタイト層３４との界面の位置で電気抵抗値の変化も大きくなり、また抵抗率は一桁以上の急激な変化を判断することになり、界面の位置を判断し易い。
【００５８】
第２深さｔ２から深さが順次深くなっていくと、探針２２の先端が示す電気抵抗値が徐々に小さくなり、第１深さｔ１で第１電気抵抗値Ｒ１を示す。第２電気抵抗値Ｒ２から第１電気抵抗値Ｒ１まで漸次減少した電気抵抗値は、マグネタイト層３４の厚さに起因する電気抵抗の減少である。このとき探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置が近くなることで、マグネタイト層３４の電気抵抗値は徐々に小さくなるが、マグネタイト層３４の抵抗率ρ３はオーダが大きく変わらない安定した値を得ることになる。したがって、第２深さｔ２と第３深さｔ３との差分がマグネタイト層３４の厚さとなる。
【００５９】
第２深さｔ２から僅かに深さが深くなり第３深さｔ３になると、急激に電気抵抗値が例えば０．１Ω程度以下（例えば抵抗率：ρ４：１０ｎΩｍ〜１０００ｎΩｍ（炭素鋼や低クロム合金鋼の場合）程度となり、ほぼゼロの電気抵抗値を示す。これにより、探針２２の先端が伝熱管９の内表面に到達したと判断する。
この電気抵抗値はほぼゼロとなった時点で、それ以上探針２２を進行させるとスケール厚さ計測装置２０が損傷するおそれがあるため、直ちに探針２２の進行を停止させることが望ましい。
【００６０】
以上のように、探針２２の先端の位置の計測と、電気抵抗値及び／又は抵抗率を探針２２の挿入深さ方向に逐次算出することで、伝熱管９の内表面に付着したマグネタイト層３４やヘマタイト層３５の厚さを得ることができる。
【００６１】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
探針２２がヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４を順次に貫通して伝熱管９の内表面に到達したときまでの、探針２２の先端と伝熱管９の内表面の装置位置と、電流値と、電圧値の計測から電気抵抗値もしくは抵抗率を順次に算出する。ここで、探針２２から得た電気抵抗値の急速な変化もしくは抵抗率の大きな変化から探針２２の先端がヘマタイト層３５の表面に接触したことを判断できる。さらに、探針２２がヘマタイト層３５を貫通してマグネタイト層３４に探針２２の先端が位置したときの電気抵抗値もしくは抵抗率を算出し、ヘマタイト層に探針２２の先端が位置したときの電気抵抗値もしくは抵抗率を算出して比較することで、電気抵抗値の急な変化及び／又は抵抗率が大きな変化から伝熱管９の内表面とマグネタイト層３４とヘマタイト層３５とを区別することができる。探針２２の電気抵抗値がほぼゼロへと急に変化すること、及び／又は抵抗率が低い値へと大きく低減することから、探針２２の先端が伝熱管９の内表面に接触したと判断できる。そして、マグネタイト層３４における電気抵抗値を計測して急な変化をしたときもしくは抵抗率が大きな変化をしたときの探針２２の先端と伝熱管９の内表面との距離と、ヘマタイト層３５の電気抵抗値を算出して急な変化をしたとき及び／又は抵抗率が大きな変化をしたときの探針２２の先端と伝熱管９の内表面との距離とから、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の厚さを得ることができる。このように、探針２２を突き刺して進退量を変化させながら電気抵抗値及び／又は抵抗率及び距離を得ることとしたので、マグネタイト層３４よりも柔らかいヘマタイト層３５が形状崩壊を抑制して、正確に各層の厚さを計測することができる。
またヘマタイト層３５やマグネタイト層３４の層厚により、探針２２の先端と伝熱管９の内表面の相対位置が異なることで、電気抵抗値の絶対値が変わるが、抵抗率はオーダが大きく変わらない安定した値を得ることになる。ヘマタイト層３５とマグネタイト層３４は抵抗率が一桁以上異なる。このため、電気抵抗値の急な変化をしたときに比べて抵抗率が大きな変化をしたときを判断し易い場合があり、このときの探針２２の先端と伝熱管９の内表面との距離から、より正確に各層の厚さを計測することができる場合がある。電気抵抗値と抵抗率の両方を判断するとさらに好ましい。
さらに被計測層であるヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４の乾燥状態が不十分でも、短時間で探針２２の先端と伝熱管９の内表面との間の電圧値や電流値を計測して、電気抵抗値や抵抗率の相対比較を行うので、乾燥のための時間を追加することなく短時間で各層の厚さを計測することができる。
【００６２】
探針２２の先端を伝熱管９の内表面に対して進退させることによって、探針２２の先端を内表面に接触する位置やマグネタイト層３４、ヘマタイト層３５に位置させて、短時間に各層の厚さを計測することができる。また、本体部２１をレール２３に沿って走行させることで、伝熱管９の内表面に対する計測位置を変えて多くの計測位置での各位置の電気抵抗値及び／又は抵抗率の算出を行うことができ、電気抵抗値の変化量及び／又は抵抗率の変化量で伝熱管９の内表面や、マグネタイト層３４、ヘマタイト層３５の区別をして、短時間で各計測位置での各層の厚さを計測することができる。このときの探針２２の先端の伝熱管９の内表面に対する位置（探針２２の進退量）により、マグネタイト層３４とヘマタイト層３５の厚さの分布状態を計測したり、多数の各層の厚さデータを平均化することで、信頼性の高い判断をすることができる。
【００６３】
探針２２で計測される電気抵抗値がほぼゼロもしくは抵抗率が低い値になると探針２２の進行を停止するようにした。これにより、探針２２の先端をはじめスケール厚さ計測装置２０に過剰な荷重や負荷が加わり破損することを防止できる。例えば、伝熱管９がライフル管とされた場合には、内表面に凹凸が形成されているため探針２２の進退量を好適に調整することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
上述した第１実施形態では、探針２２の電気抵抗値により計測されるスケール厚さ計測装置２０について説明したが、本実施形態では探針２２に加わる接触圧力により計測されるスケール厚さ計測装置２０について説明する。なお、本実施形態は、探針を突き刺してセンサの値を計測する点で第１実施形態と同様である。したがって、以下の実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
【００６５】
探針２２を本体部２１で絶縁状態で支持する部分には、探針２２と支持部分の間に探針２２加わる接触圧力を計測する歪ゲージや圧電素子やロードセル等の接触圧力計測器（図示せず）が設けられている。また図７のような探針ガイド２４がある構成では、探針ガイド２４の根元部分で探針２２との間に接触圧力計測器（図示せず）を設けても良い。
接触圧力計測器（図示せず）からの信号は接触圧力計測部５２へ送信される。コンピュータ３２は、電気抵抗計測部４９にて演算された電気抵抗値、走行量計測部５０にて計測された走行量、進退量計測部５１にて計測された進退量に加えて、接触圧力計測部５２にて計測された接触圧力値を得て種々の演算を行うとともに、本体部２１のレール２３の走行や探針２２の進退を制御する。
図５に示されているように、探針２２は、コンピュータ３２の指令に基づいて伝熱管９に対して進退し、その進退量は進退量計測部５１にて計測される。計測を開始すると、探針２２の先端がヘマタイト層３５、マグネタイト層３４の順に突き刺さり、探針２２の先端の進行中の各位置（探針２２の進退量）は、進退量計測部５１によって逐次計測され、同時に接触圧力計測部５２によって探針２２に加わる接触圧力が逐次計測される。
接触圧力計測部５２によって計測された探針２２の先端における接触圧力が閾値を超えると、コンピュータ３２は伝熱管９の内表面に探針２２の先端が接触したと判断し、探針２２の先端の進行が停止され、それ以上探針２２を進行させることによるスケール厚さ計測装置２０の損傷を防止する。その後、探針２２の先端が伝熱管９の内表面から離間するように後退され、初期位置へと戻される。
【００６６】
図９の横軸に示した探針２２の挿入深さに対応して、探針２２の先端を伝熱管９の内表面に向かって進行していくと、第１深さｔ１にて接触圧力計測部５２における計測値が急激に増加する。この第１深さｔ１は、予め得ている接触圧力値とからヘマタイト層３５とヘマタイト層３５の外側（空気）との界面と判断される。
探針２２の先端が第１深さｔ１を越えると探針２２の先端に印加される接触圧力のみならず、探針２２の長手周囲面とヘマタイト層３５との接触による力が加わることで、探針２２の挿入深さとともに接触圧力が微増することになる。
また、探針２２の挿入深さが順次深くなっていくと、第２深さｔ２から僅かに深さが深くなると、接触圧力計測部５２における計測値も急激に増加する。これらの計測結果から、第２深さｔ２は、ヘマタイト層３５とマグネタイト層３４との界面と考えられる。
探針２２の挿入深さが第２深さｔ２からさらに順次深くなっていくと、第３深さｔ３に深さが深くなると、接触圧力計測部５２における計測値も急激に増加し、所定値を超える。これにより、探針２２の先端が伝熱管９の内表面に到達したと判断する。
この接触圧力計測部５２における計測値が所定値を超えた時点で、それ以上探針２２を進行させるとスケール厚さ計測装置２０が損傷するおそれがあるため、直ちに探針２２の進行を停止させることが望ましい。
【００６７】
以上のように、探針２２の先端の位置により第１実施形態で示した電気抵抗値と探針２２の挿入深さ方向の関係に対応して、接触圧力も大きく変化する。接触圧力の変化量の判断により、伝熱管９の内表面に付着したマグネタイト層３４やヘマタイト層３５の厚さを計測することができる。また、電気抵抗値の変化の判断に合せて接触圧力の変化量の判断を加えることで、伝熱管９の内表面に付着したマグネタイト層３４やヘマタイト層３５の厚さをより精度の高い計測値を得ることができる。
【００６８】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
探針２２がヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４を貫通して伝熱管９の内表面に到達したときの接触圧力値を順次に計測し、接触圧力値の急な変化から伝熱管９の内表面とマグネタイト層３４とヘマタイト層３５とを区別し、探針２２の先端と伝熱管９の内表面との距離とを合わせることで、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の各層の厚さを計測することができる。また、第１実施形態に記載した電気抵抗値の急な変化に加えて、第２実施形態による接触圧力値の急な変化と探針２２の先端と伝熱管９の内表面との距離とを合わせることで、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の各層の厚さをより精度高く、正確に計測することができる。
【００６９】
探針２２に加わる接触圧力値が閾値となる所定値を超えると探針２２の進行を停止するようにした。これにより、伝熱管９がライフル管など内表面に凹凸が形成されている場合においても、探針２２やスケール厚さ計測装置２０に過剰な荷重や負荷が加わり破損することを好適に防止することができる。
【００７０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、参照用探針２２Ｒは探針２２と共に進退して、電気抵抗値及び／又は抵抗率や、接触圧力を計測するものである。なお、本実施形態は、参照用探針２２Ｒが追加されるが、その他は第１実施形態、第２実施形態と同様である。したがって、以下の実施形態では、相違点についてのみ説明し、同様の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
【００７１】
図１０に示すように、本体部２１に支持された探針２２に隣接して、参照用探針２２Ｒが並列して配置されている。参照用探針２２Ｒと探針２２は少なくとも１本ずつ設けられて、参照用探針２２Ｒとして同じものが隣接して並列に配置されている。探針２２の先端と参照用探針２２Ｒの先端の位置は伝熱管９の内表面、もしくは本体部２１やレール２３の基準位置に対して同じ距離になるように設定されている。このとき、本体部２１には、探針２２と参照用探針２２Ｒのそれぞれに対して、探針２２の長手方向に進退させる図示しないアクチュエータ（進退手段）が設けられていて、探針２２と参照用探針２２Ｒのそれぞれに対して、コンピュータ３２の指令に基づいて伝熱管９に対して進退し、その進退量は進退量計測部５１に測定される。
【００７２】
探針２２と参照用探針２２Ｒは、コンピュータ３２の指令に基づいて伝熱管９に対して進退し、その進退量は進退量計測部５１にて計測される。計測を開始すると、探針２２と参照用探針２２Ｒの先端がヘマタイト層３５、マグネタイト層３４の順に突き刺り移動する。探針２２と参照用探針２２Ｒの先端の進行中の各位置は、進退量計測部５１によって逐次計測され、探針２２と参照用探針２２Ｒの間の電気抵抗値及び／又は抵抗率が算出される。また第２実施形態のように探針２２と参照用探針２２Ｒの接触圧力値を合せて計測すると更に好ましい。探針２２と参照用探針２２Ｒの間の電気抵抗値がほぼゼロになるとき、及び／又は探針２２もしくは参照用探針２２Ｒの先端における接触圧力が閾値である所定値を超えると、伝熱管９の内表面に参照用探針２２Ｒの先端が接触したと判断し、探針２２及び参照用探針２２Ｒの先端の進行が停止される。これにより、探針２２及び参照用探針２２Ｒを伝熱管９に接触する深さｔ３まで、電気抵抗値及び／又は抵抗率の算出や、接触圧力値を計測することができる。
以降は、第１実施形態と同様に、探針２２の電気抵抗値によりスケール厚さを計測することができる
【００７３】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
探針２２に比較的近い位置に隣接して設けられた参照用探針２２Ｒとの間の電気抵抗値及び／もしくは抵抗率を算出しているので、参照用探針２２Ｒと探針２２の先端との間に存在するヘマタイト層３５及びマグネタイト層３４は極めて短い距離になる。このため参照用探針２２Ｒから探針２２までの電気的導通距離が短くなり、電気抵抗計測系統の内部抵抗が小さくなり信頼性が向上する。伝熱管９の内表面とマグネタイト層３４とヘマタイト層３５とを区別し、電気抵抗値の急な変化及び／又は抵抗率の急な変化と、探針２２の先端又は参照用探針２２Ｒと伝熱管９の内表面との距離から、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の各層の厚さをより精度高く、正確に計測することができる。探針２２又は参照用探針２２Ｒの接触圧力値と伝熱管９の内表面との距離から、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の各層の厚さを計測しても良い。さらに、電気抵抗値の急な変化及び／又は抵抗率の急な変化に加えて、接触圧力値の急な変化とを合わせることで、マグネタイト層３４及びヘマタイト層３５の各層の厚さをより精度高く、正確に計測することができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態では、ボイラ２を用いた発電プラントについて説明したが、ガスタービン複合発電（ＧＴＣＣ：Gas  Turbine  Combined  Cycle）の排熱回収ボイラに対してＣＷＴ（複合水処理、又は酸素処理（ＯＴ）と称される）が運用されている場合にも適用することができる。
また、上述した実施形態では、マグネタイト層３４とヘマタイト層３５とが付着したスケールについて説明したが、付着層はこれに限定されるものではなく、例えば、マグネタイト層の表面側が酸化してヘマタイト化しているスケールに対しても適用することができる。また付着層は２層でなくてもよく、３層以上であっても同様に対応して適用が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１  ボイラ発電プラント
２  ボイラ
３  火炉
４  過熱器
６  蒸気タービン
７  復水器
８  発電機
９  伝熱管
１０  給水系統
１２  復水ポンプ
１３  給水ヒータ
１４  給水ポンプ
１５  給水弁
２０  スケール厚さ計測装置
２１  本体部
２２  探針
２２Ｒ  参照用探針
２３  レール
３２  コンピュータ（制御部）
３４  マグネタイト層（第１層）
３５  ヘマタイト層（第２層）
４９  電気抵抗計測部
５０  走行量計測部
５１  進退量計測部
５２  接触圧力計測部
５５  計測線
Ｃ  切欠
Ｆ  火炎
Ｆｅ  鉄
Ｍ  計測位置
Ｓｃ  スケール
Ｗ  ボイラ水
【図１】
2019002807.tif 000003
【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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