(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温の測定対象物に接着剤を介して取り付けられるエージング機能付きセンサーの使用方法であって、
前記エージング機能付きセンサーは、センサー本体と、該センサー本体に近接して配設される電熱ヒーターと、をモールドで一体成形して形成されるブロック体を備え、該ブロック体の前記測定対象物側には前記接着剤が塗布される接着面が形成されており、
前記ブロック体の接着面に接着剤を塗布して前記測定対象物に固定し、前記電熱ヒーターに電流を流し、一定の高温度で一定時間エージング（安定化のための予備運転）を行った後、前記測定対象物の計測を実施することを特徴とするエージング機能付きセンサーの使用方法。
【請求項２】
前記電熱ヒーターは前記センサー本体の外側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のエージング機能付きセンサーの使用方法。
【請求項３】
前記センサー本体は、縦糸に略直交するように横糸が織り込まれて形成された織物を備え、該織物の縦糸と横糸のうちの少なくともいずれか一方の繊維に光ファイバーが含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエージング機能付きセンサーの使用方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエージング機能付きセンサーの使用方法に用いられるエージング機能付きセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の温度や歪み等を計測するセンサーに関し、特に、高温の測定対象物に接着剤を介して取り付けられるエージング機能付きセンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば原子発電所の配管等、高温の測定対象物の温度、歪み、振動等を計測するためにセンサーが使用されている（例えば、特許文献１又は２参照）。
【０００３】
この種の従来のセンサーは、セラミック系の接着剤を用いて前記高温の測定対象物に取り付けられるのが一般的であり、この時に使用される接着剤は、センサーを実際に使用する前に、予め所定の高温度で一定時間、エージング（安定化のための予備運転）される必要がある。そして、このエージングは、通常、電気炉を用いて前記接着剤を昇温させることにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６１１０号公報
【特許文献２】特表２００８−５３４９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来のセンサーでは、測定対象物が大きかったり、長かったりした場合、電気炉の中でエージングを行うことは不可能である。そこで、局所的に電気炉を模して製作した昇温ボックスを用いて前記接着剤をエージングすることも考えられるが、エージング箇所が多い場合には、昇温ボックスを設置する広いスペースが必要になったり、昇温ボックスの設置数が増えたりするため、実際には不可能な場合が多かった。
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、エージングのための設備の設置スペースや設置数の削減を図り、容易且つ確実にエージングを行うことができ、計測精度の向上を図ると共に信頼性を高めることのできるエージング機能付きセンサーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明は、高温の測定対象物に接着剤を介して取り付けられるエージング機能付きセンサーであって、センサー本体と、該センサー本体に近接して配設される電熱ヒーターと、をモールドで一体成形して形成されるブロック体を備え、該ブロック体の前記測定対象物側には前記接着剤が塗布される接着面が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るエージング機能付きセンサーにおいて、前記電熱ヒーターは前記センサー本体の外側に配設されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係るエージング機能付きセンサーにおいて、前記センサー本体は、縦糸に略直交するように横糸が織り込まれて形成された織物を備え、該織物の縦糸と横糸のうちの少なくともいずれか一方の繊維に光ファイバーが含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エージングのための設備の設置スペースや設置数の削減を図り、容易且つ確実にエージングを行うことができ、計測精度の向上を図ると共に信頼性を高めることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーを示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーに使用するセンサー本体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーについて説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーを示す斜視図、図２は本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーを示す断面図、図３は本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサーに使用するセンサー本体を示す平面図である。
【００１３】
本実施の形態に係るエージング機能付きセンサー１０は、帯状のセンサー本体１１と、センサー本体１１の所定箇所に設けられるブロック体１２と、各ブロック体１２の内部においてセンサー本体１１と略平行に配設される薄板状の電熱ヒーター１３と、を備え、最高６５０℃程度の温度となる原子発電所の高速炉プラントの特殊なステンレス配管や機器等の高温の測定対象物１４にブロック体１２を介して接着されるようになっている。
【００１４】
センサー本体１１は、図３に良く示されているように、縦糸１６に略直交するように横糸１７が織り込まれて形成された織物１８を備えている。この織物１８の縦糸１６は繊維束を形成しており、この一つの繊維束は１本の光ファイバー１９を含み、例えば、１本の光ファイバー１９と９９本のガラス繊維により形成されている。なお、縦糸１６及び横糸１７は、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維の他、ナイロン、ビニロン、ポリエステル等の合成繊維を使用することができるが、光ファイバー１９の保護のためには、光ファイバー１９より引っ張り強度の大きい高強度繊維を使用するのが好ましい。また、光ファイバー１９は縦糸１６だけでなく、横糸１７にも含めたりする等、縦糸１６と横糸１７のうちの少なくともいずれか一方の繊維に含まれていればよい。さらに、縦糸１６をガラス繊維、横糸１７を炭素繊維とするように縦糸１６と横糸１７の材質を変えたり、或いは、縦糸１６や横糸１７に複数の種類の繊維を混合したりする等、異種の繊維の組合せも可能である。
【００１５】
光ファイバー１９は、本実施の形態の場合、ＦＢＧ（Fiber  Bragg  Grating）センサーとして機能する。このＦＢＧセンサーは、光ファイバー１９のコアに紫外線を照射することにより複数のセンサー部（図示省略）が形成された公知のセンサーであり、これらのセンサー部において反射する光の波長の変化を利用して測定対象物１４の歪み、圧力、温度等を計測するものである。
【００１６】
また、センサー本体１１には、予め着色を付したり、記号等をプリントしたりして、ブロック体１２の取り付け位置や前記センサー部の位置を識別するための印（図示省略）を設けておくのが好ましく、これにより、ブロック体１２の測定対象物１４への取り付け位置や前記センサー部による測定対象物１４の計測位置に確実にブロック体や前記センサー部を設けることができるため、センサー１０の計測精度をさらに高めることができる。
【００１７】
ブロック体１２は、扁平な直方体形状を成し、センサー本体１１と電熱ヒーター１３とをモールドで一体成形することにより形成されている。ブロック体１２の測定対象物１４側には、接着される高温の測定対象物１４の表面形状に合致するように接着面１２ａが形成されており、この接着面１２ａにセラミック系の高温用の接着剤１５を塗布することにより、センサー１０が高温の測定対象物１４に固定される。
【００１８】
電熱ヒーター１３は、例えば、高密度アルミナ等の金属平板の表面に金属発熱体を印刷したり、或いは、高分子フィルムの表面にカーボン等の発熱塗料を塗布したり、或いは、絶縁板の間にニクロム線を挟み込んだり、或いは、金属平板の表面に形成した溝に線状の発熱体を嵌入したりする等、公知な技術によって薄板状に形成されている。また、電熱ヒーター１３はセンサー本体１１の外側（測定対象物１４の反対側）に配設されているのが好ましく、これにより、センサー本体１１と測定対象物１４との間で、ブロック体１２に亀裂が入ったり、或いは、ブロック体１２が分離したりするのを確実に防止することができ、センサー１０の計測精度を高めることができる。
【００１９】
さらに、電熱ヒーター１３の両端部１３ａ，１３ｂはブロック体１２の両端から外部に延出しており、電熱ヒーター１３はこの両端部１３ａ，１３ｂに接続されたリード線（図示省略）を介して電源（図示省略）に接続されている。なお、複数の電熱ヒーター１３用の電源は１個に集約して設けられるのが好ましく、これにより、設備の設置スペースや設置数の削減が可能となる。
【００２０】
このような構成を備えたエージング機能付きセンサー１０を使用して高温の測定対象物１４の温度、歪み、振動等を計測する場合、先ず、ブロック体１２の接着面１２ａに接着剤１５を塗布し、センサー１０を測定対象物１４に固定する。その後、電熱ヒーター１３に電流を流し、一定の高温度（例えば、１００〜２００℃）で一定時間（例えば、１〜２４時間）エージング（安定化のための予備運転）を行った上、センサー１０で高温の測定対象物１４の所定の計測を実施する。
【００２１】
このように上記した本発明の実施の形態に係るエージング機能付きセンサー１０によれば、測定対象物１４が長かったり、大きかったりした場合であっても、容易且つ確実にエージングを行うことができ、センサー１０の計測精度の向上を図ると共に信頼性を高めることができる。また、エージング用の設備を設置する広いスペースが必要になったり、設備の設置数が増えたりすることがなく、センサー１０の用途の拡大を図るこができると共に汎用性を高めることができる。
【００２２】
また、ブロック体１２を接着するだけでセンサー本体１１を測定対象物１４に容易且つ確実に取り付けることができると共に、ブロック体１２の測定対象物１４側には接着される高温の測定対象物１４の表面形状に合致するように接着面１２ａが形成されているため、センサー１０の測定対象物１４への取り付け作業の簡素化を図ることができると共に、光ファイバー１９の前記センサー部に測定対象物１４の歪みや温度等が確実に伝わり、センサー１０の計測精度を一段と高めることができる。
【００２３】
さらに、センサー本体１１の光ファイバー１９が前記繊維束により保護されているため、測定対象物１４にセンサー１０を取り付ける際に光ファイバー１９が折れたり、破断したりするのを防止することができ、センサー１０の耐久性の向上を図ることができる。
【００２４】
さらにまた、センサー１０を巻いた状態で搬送することができるため、搬送作業の簡素化を図ることができると共に、光ファイバー１９の端部同士を融着接続することによってセンサー１０を延長し、測定対象物１４のサイズや形状等に合わせてセンサー１０を簡単に測定対象物１４に取り付けることができる。
【００２５】
なお、上記した実施の形態の説明では、光ファイバー１９がＦＢＧセンサーとして機能する場合について説明したが、これはセンサー本体１１の単なる一例を説明したに過ぎない。すなわち、本発明のセンサー本体１１は、例えば、光の透過量の変化を検出して測定対象物の歪みを計測するいわゆるマイクロベンディング方式のセンサーや、光の反射量の変化を検出して測定対象物の歪みを計測するいわゆるレイリー散乱方式のセンサーの他、光ファイバー１９を利用して測定対象物の振動、温度、圧力、超音波、中性子、γ線量等を計測するセンサー等、光ファイバー１９がＦＢＧセンサー以外のセンサーとして機能する場合に適用可能であることは言う迄もなく、さらに、光ファイバー１９を含まないセンサーにも適用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０          エージング機能付きセンサー
１１          センサ本体
１２          ブロック体
１３          電熱ヒーター
１４          測定対象物
１５          接着剤
１６          縦糸
１７          横糸
１８          織物
１９          光ファイバー
【図１】
0005735327.tif 000002
【図２】
0005735327.tif 000003
【図３】
0005735327.tif 000004