(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の外径を測定するための管径測定装置であって、
メインフレーム部と、
前記メインフレーム部の一端側に固定され、測定方向に延びる支持部材と、
前記支持部材の一端側に設けられ、前記支持部材及び前記メインフレーム部から前記測定方向と交差する方向に突出する第１ジョー部と、
前記支持部材の他端側に設けられ、前記支持部材から前記測定方向と交差する方向に突出する第２ジョー部と、
前記測定方向における前記第１ジョー部と前記第２ジョー部の間隔を測定する測定手段と、を備え、
前記第２ジョー部は、
前記支持部材の他端から前記測定方向に突出するとともに、前記測定方向にて前記支持部材の他端から離れるに連れて前記支持部材の軸線から離れるように湾曲している湾曲部と、
前記湾曲部に連なり、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第２接触部と、
を有し、
前記第１ジョー部は、
前記第２接触部から前記測定方向に離間し、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第１接触部を有する、
ことを特徴とする管径測定装置。
【請求項２】
前記第１接触部及び前記第２接触部は、測定対象の配管の長手方向に一致させられるべき方向にて、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の厚さをそれぞれ有する
ことを特徴とする請求項１に記載の管径測定装置。
【請求項３】
測定対象の配管とは反対側に位置する前記第１ジョー部の外面は、前記支持部材の軸線に近付くに連れて、前記測定方向にて前記第２ジョー部から離れるように湾曲している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の管径測定装置。
【請求項４】
測定対象の配管と同じ側に位置する前記湾曲部の内面は、測定対象の配管の外周面の曲率半径よりも小の曲率半径を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の管径測定装置。
【請求項５】
前記測定手段は、
前記第２ジョー部と前記第１ジョー部を連結する螺子と、
前記螺子の回転量に基づいて前記間隔を測定するロータリエンコーダと、
前記第１ジョー部、前記第２ジョー部及び前記支持部材とは別体に設けられ、前記ロータリエンコーダによって測定された結果を表示する表示部と、
を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の管径測定装置。
【請求項６】
並列に設置された複数の配管の中から選択された測定対象の配管の外径を、請求項１乃至５の何れか一項に記載の管径測定装置を用いて測定する管径測定工程を備えることを特徴とする管径検査方法。
【請求項７】
標準ゲージを用いて、並列に設置された複数の配管の中から、前記測定対象の配管として、膨出部を有する配管を選択するスクリーニング工程を更に備え、
前記標準ゲージは、前記配管の外径を検査するための相互に離間した２つの基準面を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の管径検査方法。
【請求項８】
前記スクリーニング工程において、
前記基標面の間隔が相互に異なる複数の前記標準ゲージを用意し、
前記基準面の間隔が相対的に小さい前記標準ゲージを用いて前記配管の外径を検査して、前記配管における膨出部を発見し、
発見した前記配管の膨出部について、前記基準面の間隔が相対的に大きい前記標準ゲージを用いて更に外径を検査し、前記配管における最大の膨出部を発見する、
ことを特徴とする請求項７に記載の管径検査方法。
【請求項９】
前記管径測定工程において、前記管径測定装置が前記測定対象の配管の周りで段階的に回転させられ、前記測定対象の配管の外径が複数の測定方向にて測定されることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の管径検査方法。
【請求項１０】
標準ゲージを用いて、並列に設置された複数の配管の中から、測定対象の配管として、膨出部を有する配管を選択するスクリーニング工程と、
選択された測定対象の配管の外径を、管径測定装置を用いて測定する工程とを備え、
前記管径測定装置は、
測定方向に延びる支持部材と、
前記支持部材の一端側に設けられ、前記支持部材から前記測定方向と交差する方向に突出する第１ジョー部と、
前記支持部材の他端側に設けられ、前記支持部材から前記測定方向と交差する方向に突出する第２ジョー部と、
前記測定方向における前記第１ジョー部と前記第２ジョー部の間隔を測定する測定手段と、を備え、
前記第２ジョー部は、
前記支持部材の他端から前記測定方向に突出するとともに、前記測定方向にて前記支持部材の他端から離れるに連れて前記支持部材の軸線から離れるように湾曲している湾曲部と、
前記湾曲部に連なり、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第２接触部と、
を有し、
前記第１ジョー部は、
前記第２接触部から前記測定方向に離間し、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第１接触部を有し、
前記標準ゲージは、前記配管の外径を検査するための相互に離間した２つの基準面を有する、
ことを特徴とする管径検査方法。
【請求項１１】
前記スクリーニング工程において、
前記基標面の間隔が相互に異なる複数の前記標準ゲージを用意し、
前記基準面の間隔が相対的に小さい前記標準ゲージを用いて前記配管の外径を検査して、前記配管における膨出部を発見し、
発見した前記配管の膨出部について、前記基準面の間隔が相対的に大きい前記標準ゲージを用いて更に外径を検査し、前記配管における最大の膨出部を発見する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の管径検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の外径を測定するための管径測定装置、及び、該管径測定装置を用いた管径検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸用ボイラ、舶用ボイラ及び化学プラント等で用いられる配管には、ボイラの伝熱管のように、高温・高圧下で長時間使用されるものがある。
この種の配管は、クリープ損傷によって徐々に膨張する。クリープ損傷が進行するとクリープ破壊が起きる可能性があるため、クリープ損傷の進行の程度を把握することは重要である。クリープ損傷の進行の程度は、配管の膨張率に基づいて把握することができる。そこで、配管の膨張率を調査するために、配管の外径の測定が実施されている。
例えば、特許文献１が開示する管の外径及び肉厚測定装置はデジタルノギスを有し、デジタルノギスを用いて、管の外径が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５５４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、ボイラにおいては、複数の伝熱管が狭い間隔で並列に設置されている。このため、伝熱管の外径を複数の測定方向にて測定しようとしても、デジタルノギスを伝熱管の周方向に回すことが出来ず、測定方向が制限されてしまうという問題がある。クリープ損傷の進行の程度を評価する場合、最も膨張している方向で配管の膨出部の外径を測定する必要があるが、測定方向が制限されると、最も膨張している方向で測定を行うことが出来ないことがある。そしてこの結果として、クリープ損傷の進行の程度を正確に評価出来なくなってしまうという問題がある。
【０００５】
また、デジタルノギスを用いて伝熱管の外径を正確に測定するためには、測定方向を伝熱管の軸線に垂直な方向、則ち伝熱管の直径方向に正確に合わせる必要がある。しかしながら、デジタルノギスのジョーは薄いため、測定方向が直径方向からずれてしまい、正確な測定を行うことが困難であるという問題もある。
特に、伝熱管同士の狭い隙間にデジタルノギスを挿入して測定を行う場合、作業性が悪いことから測定方向がずれ易く、測定結果が不正確になり易いという問題がある。
【０００６】
更に、デジタルノギスのジョーは、伝熱管に比べて軟らかい材料からなり、測定を繰り返しているうちにジョーが摩耗又は変形してしまい、正確な測定が行えなくなるという問題がある。
【０００７】
一方、伝熱管の数は多数にのぼるため、外径が大きくなっている膨出部の位置、特に、外径が最も大きくなっている膨出部（最大膨出部）の位置を短時間で確認する、スクリーニングと称される作業を行うのが望ましい。スクリーニングでは、ジョー同士の間隔が固定された状態で、伝熱管の軸線に沿ってデジタルノギスが移動させられる。
この場合、膨出部が有れば、膨出部にジョーが引っかかるので、これにより膨出部の位置を確認することができる。また、このスクリーニングによれば、ジョーの間隔を段階的に広げることで、膨出部の大凡の外径を確認することもでき、最大膨出部を発見することができる。
【０００８】
しかしながら、このようなスクリーニングを行う場合、デジタルノギスの測定方向がずれると、膨出部が無くても、或いは、膨出部の外径がジョーの間隔より小さくても、ジョーが引っかかってしまう。つまり、測定方向がずれることで、基準となるべきジョーの間隔が見かけ上変わってしまうという問題がある。
また、このようなスクリーニングを行った場合、ジョーが短時間で摩耗し、ジョーの間隔が拡がってしまうので、膨出部の位置や大凡の外径を確認することが短時間で困難になる。つまり、基準となるジョーの間隔が現実として変わってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、複数の配管が狭い間隔で並列に設置されていても、配管の外径を正確に測定可能な管径測定装置、及び、該管径測定装置を用いた管径検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、配管の外径を測定するための管径測定装置であって、測定方向に延びる支持部材と、前記支持部材の一端側に設けられ、前記支持部材から前記測定方向と交差する方向に突出する第１ジョー部と、前記支持部材の他端側に設けられ、前記支持部材から前記測定方向と交差する方向に突出する第２ジョー部と、前記測定方向における前記第１ジョー部と前記第２ジョー部の間隔を測定する測定手段と、を備え、前記第２ジョー部は、前記支持部材の他端から前記測定方向に突出するとともに、前記測定方向にて前記支持部材の他端から離れるに連れて前記支持部材の軸線から離れるように湾曲している湾曲部と、前記湾曲部に連なり、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第２接触部と、を有し、前記第１ジョー部は、前記第２接触部から前記測定方向に離間し、測定対象の配管の外周面に接触させられるべき第１接触部を有する、ことを特徴とする管径測定装置が提供される。
【００１１】
本発明の一態様の管径測定装置は、第２ジョー部が湾曲部を有する。測定対象の配管の隣に配管が存在する場合に、管径測定装置を配管の回りにて回転させても、第２ジョー部が湾曲部を有するので、第２ジョー部が隣の配管に衝突しない。このため、この管径測定装置によれば、配管の外径が所望の測定方向にて容易に測定される。
【００１２】
好ましくは、前記第１接触部及び前記第２接触部は、測定対象の配管の長手方向に一致させられるべき方向にて、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の厚さをそれぞれ有する。
この構成によれば、第２ジョー部の第２接触部及び第１ジョー部の第１接触部が、配管の長手方向に一致する方向にて３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の厚さを有する。このため、第１接触部及び第２接触部は、配管を挟んだときに、配管に対して長手方向に沿って線接触する。この結果として、この管径測定装置によれば、測定方向が配管の直径方向に正確に一致し、配管の外径が正確且つ容易に測定される。
【００１３】
好ましくは、測定対象の配管とは反対側に位置する前記第１ジョー部の外面は、前記支持部材の軸線に近付くに連れて、前記測定方向にて前記第２ジョー部から離れるように湾曲している。
この構成によれば、第１ジョー部の外面が湾曲面によって構成されているので、測定対象の配管の隣に配管が存在する場合に、第１ジョー部が隣の配管に衝突しない。このため、この管径測定装置によれば、配管の外径が所望の測定方向にて容易に測定される。
【００１４】
好ましくは、測定対象の配管と同じ側に位置する前記湾曲部の内面は、測定対象の配管の外周面の曲率半径よりも小の曲率半径を有する。
この構成によれば、湾曲部の内面の曲率半径が、配管の外周面の曲率半径よりも小さいので、湾曲部の内面と配管の外周面との間に隙間が確保される。このため、配管が膨張していても、湾曲部の内面に対して配管の外周面が接触することが防止され、外径の測定が正確に行われる。
【００１５】
好ましくは、前記測定手段は、前記第１ジョー部と前記第２ジョー部を連結する螺子と、前記螺子の回転量に基づいて前記間隔を測定するロータリエンコーダと、前記第１ジョー部、前記第２ジョー部及び前記支持部材とは別体に設けられ、前記ロータリエンコーダによって測定された結果を表示する表示部と、を含む。
この構成によれば、表示部が、第１ジョー部、第２ジョー部及び支持部材と別体に設けられているので、作業者は、狭い場所で作業をしていても、表示部に表示された測定結果を容易に読み取ることができる。
【００１６】
また、上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、並列に設置された複数の配管の中から選択された測定対象の配管の外径を、上記管径測定装置を用いて測定する管径測定工程を備えることを特徴とする管径検査方法が提供される。
本発明の一態様の管径検査方法によれば、上記した管径測定装置を使用するため、配管の外径が正確且つ容易に測定される。
【００１７】
好ましくは、管径検査方法は、標準ゲージを用いて、並列に設置された複数の配管の中から、前記測定対象の配管として、膨出部を有する配管を選択するスクリーニング工程を更に備え、前記標準ゲージは、前記配管の外径を検査するための相互に離間した２つの基準面を有する。
この構成によれば、標準ゲージを用いることによって、測定対象の配管が迅速に選択される。
【００１８】
好ましくは、前記スクリーニング工程において、前記基標面の間隔が相互に異なる複数の前記標準ゲージを用意し、前記基準面の間隔が相対的に小さい前記標準ゲージを用いて前記配管の外径を検査して、前記配管における膨出部を発見し、発見した前記配管の膨出部について、前記基準面の間隔が相対的に大きい前記標準ゲージを用いて更に外径を検査し、前記配管における最大の膨出部を発見する。
この構成によれば、スクリーニング工程において、基準面の間隔が相対的に小さい標準ゲージを用いて膨出部を発見してから、基準面の間隔が相対的に大きい標準ゲージを用いて最大の膨出部を発見する。このように、間隔が小さい標準ゲージから使用することによって、最大の膨出部を効率的に発見することができる。
【００１９】
好ましくは、前記管径測定工程において、前記管径測定装置が前記測定対象の配管の周りで段階的に回転させられ、前記測定対象の配管の外径が複数の測定方向にて測定される。
この構成によれば、配管の外径を複数の測定方向にて測定することで、最も膨張している方向での配管の外径を測定することができる。一方、この構成によれば、上述した管径測定装置を使用するため、隣に配管が存在しても、第２ジョー部が隣の配管に衝突せず、複数の測定方向にて配管の外径が正確且つ容易に測定される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の配管が狭い間隔で並列に設置されていても、配管の外径を正確に測定可能な管径測定装置、及び、該管径測定装置を用いた管径検査方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る管径測定装置を、測定対象の配管とともに概略的に示す図である。
【図２】図１中の固定ブロック及び可動ブロックを概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る標準ゲージを概略的に示す平面図である。
【図４】図３の標準ゲージを概略的に示す斜視図である。
【図５】図１の管径測定装置を用いた管径測定工程を説明するための図である。
【図６】図１の管径測定装置を用いた管径測定工程を説明するための図である。
【図７】図１の管径測定装置を用いた管径測定工程を説明するための図である。
【図８】図１の管径測定装置を用いた管径測定工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２３】
＜管径測定装置＞
図１は、一実施形態の管径測定装置１０の概略的な構成を示す図である。測定対象の配管１２の種類は特には限定されないが、配管１２は、例えば、陸用ボイラ、舶用ボイラ又は化学プラント等で用いられる配管である。本実施形態では、配管１２は、ボイラの伝熱管であり、伝熱管は高温・高圧下で使用される。
【００２４】
管径測定装置１０は、測定ユニット１４と、測定ユニット１４によって測定された結果を表示する表示ユニット１６とからなる。表示ユニット１６は、液晶表示部１８を有し、液晶表示部１８に測定された配管１２の外径が表示される。測定ユニット１４と表示ユニット１６は、測定ケーブル２０によって接続されている。作業者は、表示ユニット１６を携帯しながら、測定ユニット１４を用いて配管１２の外径を測定することができる。なお、測定ユニット１４と表示ユニット１６は無線で電気的に接続されていてもよい。
【００２５】
測定ユニット１４は、可動ブロック２２及び固定ブロック２４を有する。可動ブロック２２は、固定ブロック２４に対し、測定方向（スライド方向）にて相対変位可能である。
固定ブロック２４は、例えば四角柱形状のメインフレーム部２６と、メインフレーム部２６の一端に一体に連なる固定ジョー部（第１ジョー部）２８とを有する。メインフレーム部２６の一端側には、円柱形状の支持部材３０が螺子３２によって固定されている。支持部材３０の軸線方向は測定方向に一致しており、支持部材３０は、メインフレーム部２６と直交する方向に延びている。
従って、固定ジョー部２８は、支持部材３０の一端（基端）側に固定され、支持部材３０から測定方向と交差する方向に突出している。
【００２６】
可動ブロック２２は、測定方向に延びる連結部３４と、連結部３４の先端に一体に連なる可動ジョー部（第２ジョー部）３６とからなる。連結部３４には、測定方向に延びるガイド孔３８が形成されており、ガイド孔３８に支持部材３０の他端（先端）側が滑動可能に挿入されている。
従って、可動ジョー部３６は、連結部３４を介して、支持部材３０によって測定方向に移動可能に支持され、支持部材３０から測定方向と交差する方向に突出している。
【００２７】
測定ユニット１４は、可動ブロック２２の変位量を調整する変位量調整機構、及び、変位量を測定する変位量測定機構（測定手段）を更に有する。
変位量調整機構は、作業者によって回転させられるべき回転ノブ４０を有する。回転ノブ４０は、測定方向にて、固定ブロック２４又は固定ジョー２８部から可動ジョー部３６とは反対側に向けて突出している。回転ノブ４０はスピンドル４２に同軸的に連結されている。スピンドル４２は、メインフレーム部２６の他端側を測定方向に貫通している。
【００２８】
メインフレーム部２６には、自身の長手方向に延びるスリット４４が形成されており、スリット４４を挟んで２つのラジアル軸受４６，４８が同軸上に取り付けられている。スピンドル４２は、ラジアル軸受４６，４８を介して、メインフレーム部２６によって回転可能に支持されている。ラジアル軸受４６，４８は、好ましくは、バックラッシュ防止機構を有するラジアルボールベアリングからなる。
【００２９】
スリット４４内を延びるスピンドル４２の部分には、駆動歯車５０が固定されている。駆動歯車５０は、従動歯車５２と噛み合わされている。従動歯車５２は、スリット４４内に駆動歯車５０と並列に配置され、駆動螺子５４の軸部５６に固定されている。
軸部５６は、スピンドル４２と平行に延びており、従って、測定方向に延びている。軸部５６は、メインフレーム部２６の中間部を貫通しており、メインフレーム部２６に同軸上に設けられた２つのラジアル軸受５８，６０を介して、メインフレーム部２６によって回転可能に支持されている。ラジアル軸受５８，６０は、好ましくは、バックラッシュ防止機構を有するラジアルボールベアリングからなる。
【００３０】
駆動螺子５４の螺子部６２は測定方向に延び、螺子部６２の先端側は、第１ブロック２２の連結部３４に設けられた螺子孔６４に螺子込まれている。好ましくは、駆動螺子５４はボール螺子からなる。
【００３１】
変位量調整機構によれば、回転ノブ４０を回転させると、スピンドル４２とともに駆動歯車５０が回転する。駆動歯車５０の回転によって、従動歯車５２及び駆動螺子５４が回転させられ、これに伴い、可動ブロック２２が測定方向にて移動する。
好ましくは、回転ノブ４０は、ラチェットストップ機構を内蔵している。ラチェットストップ機構を用いた場合、スピンドル４２に作用するトルクが所定値を超えると、回転ノブ４０を回転させてもスピンドル４２が回転せず、可動ブロック２２が移動しない。
【００３２】
変位量測定機構は、ロータリエンコーダ６６を有し、ロータリエンコーダ６６に接続された測定ケーブル２０を介して、ロータリエンコーダ６６の出力が表示ユニット１６に入力される。ロータリエンコーダ６６及び測定ケーブル２０は、測定方向にて、固定ブロック２４又は固定ジョー２８部から可動ジョー部３６とは反対側に向けて突出している。
ロータリエンコーダ６６は、継手６８を介して、駆動螺子５４に連結されている。従って、駆動螺子５４の回転量がロータリエンコーダ６６に入力される。例えば、駆動螺子５４のピッチは０．５ｍｍであり、ロータリエンコーダ６６は、１回転当たり５００パルス出力する。この場合、測定ユニット１４は、測定方向にて０．００１ｍｍの分解能を有する。
【００３３】
＜可動ブロック及び固定ブロック＞
図２は、可動ブロック２２及び固定ブロック２４を概略的に示す斜視図である。図１及び図２を参照すると、固定ジョー部２８は、先端に固定接触部（第１接触部）６９を有し、固定接触部６９は、測定対象の配管１２側に固定接触面７０を有する。固定接触面７０は、測定方向に対し垂直な平坦面からなる。
【００３４】
また、固定ジョー部２８は、固定接触面７０に連なる固定内側湾曲面７２を有する。固定内側湾曲面７２は、測定対象の配管１２の外周面が固定接触面７０に接触している状態で、配管１２の外周面との間に隙間が確保されるような曲率で湾曲している。そのために好ましくは、固定内側湾曲面７２の曲率半径は、配管１２の外周面の曲率半径よりも小である。なお、固定内側湾曲面７２の曲率中心は、固定接触面７０に対し、測定対象の配管１２と同じ側にあるが、測定対象の配管１２の外周面の曲率中心よりも、固定内側湾曲面７２側にある。
【００３５】
更に、固定ジョー部２８は、測定方向にて固定内側湾曲面７２とは反対側に、固定外側湾曲面７４を有する。測定対象の配管１２と並列にて隣に別の配管があると仮定した場合に、固定外側湾曲面７４は、隣の配管の外周面との間に隙間が確保されるような曲率で湾曲している。固定外側湾曲面７４の曲率中心は、固定接触面７０に対し、隣の配管と同じ側にある。
換言すれば、固定外側湾曲面７４は、固定ジョー部２８の突出方向にて支持部材３０の軸線に近付くほど、測定方向にて可動ジョー部３６から離れるように湾曲している。
【００３６】
可動ブロック２２の連結部３４は、測定対象の配管１２とは反対側に、連結部外側湾曲面７５を有する。測定対象の配管１２と並列にて隣に別の配管があると仮定した場合に、連結部外側湾曲面７５は、隣の配管の外周面との間に隙間が確保されるような曲率で湾曲している。連結部外側湾曲面７５の曲率中心は、支持部材３０に対し、隣の配管と同じ側にある。
【００３７】
一方、可動ジョー部３６は、可動接触部（第２接触部）７６と、可動接触部７６に一体に連なる湾曲部７８とからなる。湾曲部７８は、可動接触部７６と連結部３４の間に位置し、可動接触部７６と連結部３４を一体に繋いでいる。
可動接触部７６は、可動接触面８０を有し、可動接触面８０は、測定方向に対し垂直な平坦面からなる。測定の際、可動接触面８０は、固定接触面７０と共に、配管１２を測定方向にて挟む。
【００３８】
湾曲部７８は、測定対象の配管１２に沿うように湾曲している。則ち、湾曲部７８は、支持部材３０の先端から測定方向に突出し、測定方向にて支持部材３０の先端から離れるにつれて、支持部材３０の軸線から離れるように湾曲している。そして、湾曲部７８の先端に可動接触部７６が連なっている。
湾曲部７８は、可動内側湾曲面８２及び可動外側湾曲面８４を有する。可動内側湾曲面８２は、可動接触面８０に連なっている。可動内側湾曲面８２は、測定対象の配管１２の外周面が可動接触面８０に接触している状態で、配管１２の外周面との間に隙間が確保されるような曲率で湾曲している。
【００３９】
そのために、可動内側湾曲面８２の曲率半径は、配管１２の外周面の曲率半径よりも小である。なお、可動内側湾曲面８２の曲率中心は、可動接触面８０に対し、測定対象の配管１２と同じ側にあるが、測定対象の配管１２の外周面の曲率中心よりも、可動内側湾曲面８２側にある。
可動外側湾曲面８４は、可動内側湾曲面８２に沿うように湾曲しており、可動外側湾曲面８４の曲率中心は、可動接触面８０に対し、可動内側湾曲面８２の曲率中心と同じ側にある。
【００４０】
好ましくは、測定対象の配管１２の軸線方向に一致させられるべき方向での固定接触面７０及び可動接触面８０の厚さＴ１は、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
【００４１】
また好ましくは、可動ブロック２２及び固定ブロック２４は、６０以上６５以下のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）を有し、或いは、６９７以上８３２以下のビッカース硬さ（ＨＶ）を有する。そのために、好ましくは、可動ブロック２２及び固定ブロック２４は、焼き入れされた合金工具綱からなる。
本実施形態では、可動ブロック２２及び固定ブロック２４は、焼き入れされたＳＫＤ１１からなり、６１．５のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）及び７４０のビッカース硬さ（ＨＶ）を有する。
【００４２】
＜標準ゲージ＞
以下、図３及び図４を参照して、標準ゲージ１００について説明する。図３及び図４は、それぞれ標準ゲージ１００の概略的な平面図及び斜視図である。
管径測定装置１０は、測定対象の配管１２の外径を正確に測定する用途に適している。標準ゲージ１００は、検査対象として多数の配管１２が存在する場合に、外径を正確に測定すべき配管１２の部位を選択する用途（スクリーニング）に好適である。外径を正確に測定すべき配管１２の部位とは、膨張している部分であり、なかでも、最も膨張している部分である。
【００４３】
標準ゲージ１００は、略Ｕ字形状を有し、測定方向に相互に離間した２つの基準面１０２,１０４を有する。基準面１０２,１０４は、測定方向に対し垂直な平坦面からなる。スクリーニングには、複数の標準ゲージ１００が用いられる。測定方向での基準面１０２，１０４の間隔ｄは、標準ゲージ１００毎に異なる。例えば、０．１ｍｍステップで異なる間隔ｄを有する標準ゲージ１００が用意される。
【００４４】
好ましくは、測定対象の配管１２の軸線方向に一致させられるべき方向での基準面１０２，１０４の厚さＴ２は、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。
また好ましくは、標準ゲージ１００は、６０以上６５以下のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）を有し、或いは、６９７以上８３２以下のビッカース硬さ（ＨＶ）を有する。そのために、好ましくは、標準ゲージ１００は焼き入れされた合金工具綱からなる。
【００４５】
＜管径検査方法＞
以下、標準ゲージ１００及び管径測定装置１０を用いた配管の外径の検査方法（管径検査方法）について説明する。この検査方法は、スクリーニング工程及び管径測定工程を有する。
【００４６】
＜スクリーニング工程＞
スクリーニング工程は、標準ゲージ１００を用いて行われる。検査対象の配管１２の仕様上の直径が４０ｍｍであれば、まず、間隔ｄが４０．１ｍｍの標準ゲージ１００が用いられる。スクリーニング工程では、基準面１０２，１０４で配管１２を挟んだ状態で、標準ゲージ１００を配管１２の長手方向に移動させることによって、配管１２の膨張部を探す。また、基準面１０２，１０４で配管１２を挟んだ状態で、標準ゲージ１００を配管１２の周方向に回転させることで、膨張方向を探す。標準ゲージ１００の移動又は回転が妨げられることによって膨張部又は膨張方向が発見される。
【００４７】
膨張部が発見された場合、より大きな間隔ｄを有する標準ゲージ１００を用いて、更に外径を検査し、膨張量が最大の膨張部を確認する。そして、膨張量が所定量以上の膨張部、或いは、最大の膨張部について、管径測定工程を行う。
【００４８】
＜管径測定工程＞
管径測定工程では、スクリーニング工程にて、複数の配管１２のうちから選択された配管１２の外径が、管径測定装置１０を用いて測定される。
複数の配管１２は、例えば、ボイラの伝熱管であり、図５に示したように、ヘッダ管１０６に対して、互いに並列に接続されている。
管径測定装置１０による外径の測定は、好ましくは、図５乃至図８に示したように４５度間隔で４つの測定方向について行われる。なお、管径測定装置１０は、配管１２の外径を全方向にて測定可能である。管径測定装置１０は、例えば、配管１２同士の間隔が９．５ｍｍでも、全方向にて測定を行うことが出来る。
【００４９】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、可動ジョー部３６が湾曲部７８を有する。測定対象の配管１２の隣に配管１２が存在する場合に、管径測定装置１０を配管１２の回りにて回転させても、可動ジョー部３６が湾曲部７８を有するので、可動ジョー部３６が隣の配管１２に衝突しない。このため、この管径測定装置１０によれば、配管１２の外径が所望の測定方向にて容易に測定される。
【００５０】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、好ましい態様として、可動ジョー部３６の可動接触面８０及び固定ジョー部２８の固定接触面７０が、配管１２の長手方向に一致する方向にて３ｍｍ以上１５ｍｍ以下の厚さを有する。このため、可動接触面８０及び固定接触面７０は、配管１２を挟んだときに、配管１２に対して長手方向に沿って線接触する。この結果として、この管径測定装置１０によれば、測定方向が配管１２の直径方向に正確に一致し、配管１２の外径が正確且つ容易に測定される。
【００５１】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、好ましい態様として、固定ジョー部２８の外面が固定外側湾曲面７４によって構成されている。この構成によれば、測定対象の配管１２の隣に配管１２が存在する場合に、固定ジョー部２８が隣の配管１２に衝突しない。このため、この管径測定装置１０によれば、配管１２の外径が所望の測定方向にて容易に測定される。
【００５２】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、好ましい態様として、湾曲部７８の内面を構成する可動内側湾曲面８２の曲率半径が、配管１２の外周面の曲率半径よりも小さい。この構成によれば、可動内側湾曲面８２と配管１２の外周面との間に隙間が確保される。このため、配管１２が膨張していても、可動内側湾曲面８２に対して配管１２の外周面が接触することが防止され、外径の測定が正確に行われる。
【００５３】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、好ましい態様として、固定接触部６９及び可動接触部７６が、それぞれ所定の硬さを有する材料からなる。この構成によれば、固定接触部６９及び可動接触部７６の変形及び摩耗が防止され、外径の測定が長期に渡り正確に行われる。
【００５４】
上述した一実施形態の管径測定装置１０では、好ましい態様として、表示ユニット１６が、測定ユニット１４と別体に設けられている。すなわち、表示ユニット１６が、可動ブロック２２、固定ブロック２４、及び、支持部材３０と別体に設けられている。このため、作業員は、狭い場所で作業をしていても、表示ユニット１６に表示された測定結果を容易に読み取ることができる。
【００５５】
また、上述した一実施形態の管径検査方法によれば、管径測定装置１０を使用するため、配管１２の外径が正確且つ容易に測定される。
上述した一実施形態の管径検査方法では、好ましい態様として、標準ゲージ１００を用いることによって、測定対象の配管１２が迅速に選択される。
更に、上述した一実施形態の管径検査方法では、好ましい態様として、スクリーニング工程において、基準面の間隔ｄが相対的に小さい標準ゲージ１００を用いて膨出部を発見してから、基準面の間隔ｄが相対的に大きい標準ゲージ１００を用いて最大の膨出部を発見する。このように、間隔ｄが小さい標準ゲージ１００から使用することによって、最大の膨出部を効率的に発見することができる。
【００５６】
上述した一実施形態の管径検査方法では、好ましい態様として、配管１２の外径を複数の測定方向にて測定することで、最も膨張している方向での配管１２の外径を測定することができる。一方、この構成によれば、上述した管径測定装置１０を使用するため、隣に配管１２が存在しても、可動ジョー部３６が隣の配管１２に衝突せず、複数の測定方向にて配管１２の外径が正確且つ容易に測定される。
【００５７】
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、管径測定装置１０では、固定ジョー部（第１ジョー部）２８が支持部材３０に対して固定され、可動ジョー部（第２ジョー部）３６が支持部材３０に移動可能に支持されていたが、第２ジョー部が支持部材に対して固定され、第１ジョー部が支持部材によって移動可能に支持されていてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０    管径測定装置
１２    配管
２８    固定ジョー部（第１ジョー部）
３０    支持部材
３４    連結部
３６    可動ジョー部（第２ジョー部）
４０    回転ノブ
４２    スピンドル
５０    駆動歯車
５２    従動歯車
５４    駆動螺子
６６    ロータリエンコーダ
６８    継手
６９    固定接触部（第１接触部）
７０    固定接触面
７６    可動接触部（第２接触部）
７８    湾曲部
８０    可動接触面
【図１】
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【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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