(57)【要約】【課題】簡易に温度計測精度を向上することができる温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムを提供する。【解決手段】加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析した解析結果を複数記憶する記憶手段３２と、加熱手段により実際に加熱された検体の温度変化を計測可能な計測手段１０１と、加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて計測結果を補正可能な補正手段１１０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008256613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析した解析結果を複数記憶する記憶手段と、
前記加熱手段により実際に加熱された前記検体の温度変化を計測可能な計測手段と、
前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測手段による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正可能な補正手段とを備えることを特徴とする、
温度計測装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、レーザ光を照射するレーザ光照射手段を有することを特徴とする、
請求項１に記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記加熱終了後の期間に基づいて前記計測結果の温度変化と前記複数の解析結果の温度変化とを比較し該複数の解析結果から前記計測結果に相当する解析結果を選択する選択手段と、前記選択された解析結果に基づいて前記計測結果を補正して補正結果を算出する算出手段とを有することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載の温度計測装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記加熱手段による加熱終了後で、かつ、前記計測結果における計測最高温度の９０％まで温度が低下した後の期間に基づいて、前記計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較することを特徴とする、
請求項３に記載の温度計測装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記解析結果から前記計測結果に相当する解析結果を予測する予測手段を有することを特徴とする、
請求項３又は請求項４に記載の温度計測装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記選択された解析結果における解析最高温度に基づいて、少なくとも前記補正結果における補正最高温度を算出することを特徴とする、
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の温度計測装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記選択された解析結果における解析最高温度の到達時期に基づいて、前記補正結果における補正最高温度の到達時期を算出することを特徴とする、
請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の温度計測装置。
【請求項８】
前記検体の温度変化を誤差因子に応じて予め解析可能な解析手段を備え、
前記解析手段は、前記計測手段により計測可能な空間分解能よりも小さい空間分解能で前記検体の温度変化を予め解析することを特徴とする、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の温度計測装置。
【請求項９】
加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析工程と、
前記加熱手段により前記検体を加熱する加熱工程と、
前記加熱された前記検体の温度変化を計測する計測工程と、
前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測工程による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する補正工程とを備えることを特徴とする、
温度計測方法。
【請求項１０】
レーザ光が照射されて残留応力が改善される管体の応力改善領域の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析工程と、
前記応力改善領域にレーザ光を照射して所定温度まで加熱するレーザ光照射工程と、
前記加熱された前記応力改善領域の温度変化を計測する温度計測工程と、
前記加熱終了後の期間に基づいて、前記温度計測工程による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する温度補正工程とを備えることを特徴とする、
残留応力改善方法。
【請求項１１】
加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析処理と、
前記加熱手段により前記検体を加熱する加熱処理と、
前記加熱された前記検体の温度変化を計測する計測処理と、
前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測処理による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する補正処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする、
ソフトウェアプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムに関し、特に、溶接などによって管体に生じる残留応力を低減（除去も含む）する際に用いて好適な温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電所その他の大型プラントで使用される大型の配管を設置する場合に問題になるのは、その配管の残留応力の除去である。例えば溶接によって配管同士を接続すると、当該配管の溶接部には残留応力が発生し、この残留応力によって配管に応力腐食割れ（ＳＣＣ：Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）が発生して、その残留応力によって配管の寿命が短くなる可能性がある。従って、溶接によって発生した残留応力は、除去することが好適である。
【０００３】
このような管体の残留応力の改善技術として、例えば、レーザ応力改善法（ＬＳＩＰ：Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｒｅｓｓ  Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）がある。例えば、特許文献１に記載されている管体の残留応力改善方法は、管体の残留応力を改善したい応力改善領域に、レーザ光を照射するレーザ光照射工程と、応力改善領域の温度を測定する温度測定工程と、応力改善領域の内外面が所定の温度差になった後レーザ光照射を停止し冷却する冷却工程と、冷却工程が終了した後にレーザ光照射部を応力改善領域のレーザ光が未照射の部分に移動する移動工程とを備えており、これにより、溶接部近傍の熱影響部としての応力改善領域を加熱し、この結果、管体における残留応力の簡単、迅速且つ確実な改善を図っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３２５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のレーザ光照射のように局所的、かつ、短時間での加熱を行う場合、レーザの照射時間が短く、照射面積が局所的に狭い領域である一方で、管体の温度を計測する計測手段、例えば、熱電対等の接触式の温度センサや光学式の輻射温度計、放射温度計等の非接触式の温度センサでは、計測可能な最小時間単位としての時間分解能（言い換えれば、時間応答、時定数）や計測可能な最小空間単位としての空間分解能に限界があることから、計測温度の精度が該時間分解能や空間分解能に応じた誤差を含むものとなっていた。一方、上記のような残留応力除去性能を適正に確保し加熱処理の後に残存する残留応力を小さくするためには、応力改善領域としての熱影響部の温度をより正確に把握し、温度管理を厳密に行うことがより好ましい。また、例えば、上記の原子力発電所その他の大型プラントのような極限の管理区域内での温度計測に限らず、検体の温度を計測し、計測した温度を用いて種々の処理を行う技術では、温度計測の効率を向上させたいというニーズもある。
【０００６】
そこで本発明は、簡易に温度計測精度を向上することができる温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラム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】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の温度計測装置は、加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析した解析結果を複数記憶する記憶手段と、前記加熱手段により実際に加熱された前記検体の温度変化を計測可能な計測手段と、前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測手段による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正可能な補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の温度計測装置では、前記加熱手段は、レーザ光を照射するレーザ光照射手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の温度計測装置では、前記補正手段は、前記加熱終了後の期間に基づいて前記計測結果の温度変化と前記複数の解析結果の温度変化とを比較し該複数の解析結果から前記計測結果に相当する解析結果を選択する選択手段と、前記選択された解析結果に基づいて前記計測結果を補正して補正結果を算出する算出手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の温度計測装置では、前記選択手段は、前記加熱手段による加熱終了後で、かつ、前記計測結果における計測最高温度の９０％まで温度が低下した後の期間に基づいて、前記計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明の温度計測装置では、前記補正手段は、前記解析結果から前記計測結果に相当する解析結果を予測する予測手段を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明の温度計測装置では、前記算出手段は、前記選択された解析結果における解析最高温度に基づいて、少なくとも前記補正結果における補正最高温度を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明の温度計測装置では、前記算出手段は、前記選択された解析結果における解析最高温度の到達時期に基づいて、前記補正結果における補正最高温度の到達時期を算出することを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明の温度計測装置では、前記検体の温度変化を誤差因子に応じて予め解析可能な解析手段を備え、前記解析手段は、前記計測手段により計測可能な空間分解能よりも小さい空間分解能で前記検体の温度変化を予め解析することを特徴とする。
【００１５】
上記の目的を達成するための請求項９の発明の温度計測方法は、加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析工程と、前記加熱手段により前記検体を加熱する加熱工程と、前記加熱された前記検体の温度変化を計測する計測工程と、前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測工程による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する補正工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の目的を達成するための請求項１０の発明の残留応力改善方法は、レーザ光が照射されて残留応力が改善される管体の応力改善領域の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析工程と、前記応力改善領域にレーザ光を照射して所定温度まで加熱するレーザ光照射工程と、前記加熱された前記応力改善領域の温度変化を計測する温度計測工程と、前記加熱終了後の期間に基づいて、前記温度計測工程による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する温度補正工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するための請求項１１の発明のソフトウェアプログラムは、加熱手段により加熱される検体の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、該解析結果を複数記憶する解析処理と、前記加熱手段により前記検体を加熱する加熱処理と、前記加熱された前記検体の温度変化を計測する計測処理と、前記加熱手段による加熱終了後の期間に基づいて、前記計測処理による計測結果の温度変化と前記解析結果の温度変化とを比較し、該比較結果に基づいて前記計測結果を補正する補正処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明の温度計測装置によれば、誤差因子に応じて予め解析された検体の温度変化に関する解析結果が記憶手段に記憶され、計測手段により実際に検体の温度変化が計測される。そして、補正手段により加熱終了後の期間に基づいて解析結果の温度変化と計測結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正することから、時間に対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することができるので、温度の計測精度を向上することができる。また、計測結果の補正に用いられる解析結果が、予め想定される誤差因子に応じて解析されていることから、種々の温度計測誤差も効率的に低減することができ、よって、簡易に温度計測精度を向上することができる。
【００１９】
請求項２の発明の温度計測装置によれば、時間に対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することから、レーザ光の照射による加熱のように短時間で温度が急上昇するような構成に温度計測装置を適用した場合に、より顕著に温度計測の精度向上の効果を奏することができる。
【００２０】
請求項３の発明の温度計測装置によれば、選択手段により計測結果における検体の加熱終了時期以後の温度変化に基づいて複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を選択し、算出手段により正確な値として選択された解析結果に基づいて計測結果を補正して補正結果を算出することから、加熱手段による加熱期間中など時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果の精度を確実に向上することができる。
【００２１】
請求項４の発明の温度計測装置によれば、選択手段により、計測結果における計測最高温度の９０％まで温度が低下した時期以後の温度変化に基づいて計測結果と解析結果とを比較することで、比較領域を計測結果における誤差が確実に少ない領域とすることができ、よって、計測結果に相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。
【００２２】
請求項５の発明の温度計測装置によれば、例えば、選択手段により選択された解析結果と計測結果との誤差が大きく、複数の解析結果のなかに計測結果に相当する解析結果が存在しない場合、予測手段により複数の解析結果に基づいて計測結果に相当する解析結果を予測することから、記憶手段に記憶する解析結果のデータ量や予め解析する際の演算量を低減した上で、計測結果に相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。
【００２３】
請求項６の発明の温度計測装置によれば、算出手段により、解析最高温度に基づいて補正最高温度を算出することから、加熱された検体における正確な最高温度を把握することができる。
【００２４】
請求項７の発明の温度計測装置によれば、算出手段により、解析最高温度の到達時期に基づいて補正結果における補正最高温度の到達時期を算出することから、加熱された検体における正確な最高温度到達時期を把握することができ、検体の加熱状態をより正確に把握することができる。
【００２５】
請求項８の発明の温度計測装置によれば、解析手段により、検体の温度変化の解析を計測手段の空間分解能よりも小さい空間分解能で実行することで、解析結果における空間分解能が計測手段による計測結果の空間分解能よりも小さくなり、このため、より局所的な領域、例えば、検体の表面近傍の領域での温度変化として解析結果を得ることができるので、補正手段による補正結果における温度変化の空間分解能を向上することができ、よって、局所的な領域での温度計測精度を向上することができる。
【００２６】
請求項９の発明の温度計測方法によれば、解析工程にて、誤差因子に応じて予め解析された検体の温度変化に関する解析結果が記憶され、計測工程にて、実際に検体の温度変化が計測される。そして、補正工程にて、加熱終了後の期間に基づいて解析結果の温度変化と計測結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正することから、時間に対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することができるので、温度の計測精度を向上することができる。また、計測結果の補正に用いられる解析結果が、予め想定される誤差因子に応じて解析されていることから、種々の温度計測誤差も効率的に低減することができ、よって、簡易に温度計測精度を向上することができる。
【００２７】
請求項１０の発明の残留応力改善方法によれば、解析工程にて、誤差因子に応じて予め解析された管体の温度変化に関する解析結果が記憶され、温度計測工程にて、レーザ光の照射により実際に加熱された管体の温度変化が計測される。そして、温度補正工程にて、照射終了後の期間に基づいて解析結果の温度変化と計測結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正することから、時間に対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することができるので、温度の計測精度を向上することができる。また、計測結果の補正に用いられる解析結果が、予め想定される誤差因子に応じて解析されていることから、種々の温度計測誤差も効率的に低減することができ、よって、簡易に温度計測精度を向上することができる。この結果、計測作業の簡素化を図ることができ、また、応力改善の妥当性等を迅速かつ正確に把握、確認することができる。
【００２８】
請求項１１の発明のソフトウェアプログラムによれば、解析処理にて、誤差因子に応じて予め解析された検体の温度変化に関する解析結果が記憶され、計測処理にて、実際に検体の温度変化が計測される。そして、補正処理にて、加熱終了後の期間に基づいて解析結果の温度変化と計測結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正することから、時間に対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間に対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することができるので、温度の計測精度を向上することができる。また、計測結果の補正に用いられる解析結果が、予め想定される誤差因子に応じて解析されていることから、種々の温度計測誤差も効率的に低減することができ、よって、簡易に温度計測精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係る温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る温度計測装置の概略構成図、図２は、本発明の実施形態に係る温度計測装置が適用される残留応力改善装置の概略構成図、図３は、本発明の実施形態に係る温度計測装置が計測する管体の温度変化を示す線図、図４は、本発明の実施形態に係る温度計測装置が計測する管体表面の部分断面図、図５は、本発明の実施形態に係る温度計測方法を含む残留応力改善方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００３１】
図１、図２に示すように、本実施形態にかかる温度計測装置１００は、検体としての管体５０の残留応力を改善する残留応力改善装置１に適用するものとして説明するが、これに限らず、種々の温度計測に適用可能である。
【００３２】
この残留応力改善装置１は、配管などの管体５０の継目としての溶接部５１によって生じた残留応力を低減（除去も含む）するために用いられるものである。すなわち、例えば、原子力発電所その他の大型プラントで使用される大型の管体５０（例えば、原子炉プラントのステンレス鋼配管、ＢＷＲ（沸騰水型原子力発電）の再循環配管、原子力プラントの原子炉容器、加圧器、蒸気発生器のいずれかに接続される低合金鋼とオーステナイト系ステンレス鋼の異材継ぎ手部、例えばセーフエンド溶接部（特にニッケル基合金部））を設置する場合に問題になるのは、その管体５０の残留応力の除去である。例えば、溶接部５１にて溶接によって管体５０同士を接続すると、この管体５０の溶接部５１には残留応力が発生し、この残留応力によって管体５０に応力腐食割れ（ＳＣＣ：Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）が発生して、その残留応力によって管体５０の寿命が短くなるおそれがある。したがって、溶接によって発生した残留応力は、除去することが好適である。
【００３３】
このような管体の残留応力の改善技術として、いわゆるレーザ応力改善法（ＬＳＩＰ：Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｒｅｓｓ  Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）がある。このＬＳＩＰでは、管体５０の残留応力を改善したい応力改善領域５２（図２に一点鎖線で示す）にレーザ光Ｌｚを照射し、これにより、溶接部５１近傍の熱影響部としての応力改善領域５２を加熱し、この結果、管体５０における残留応力の簡単、迅速且つ確実な改善を図っている。
【００３４】
具体的には、残留応力改善装置１は、管体５０の応力改善領域５２を加熱する加熱手段としてのレーザ加熱装置２と、応力改善領域５２のレーザ光Ｌｚが照射される部分の温度を計測する温度計測装置１００と、残留応力改善装置１の各部を制御する制御装置３を備える。レーザ加熱装置２は、レーザ光源２１と、光ファイバケーブル２２と、レーザ光照射手段としてのレーザ光照射部２３と、移動手段としての移動部２４とを有する。
【００３５】
レーザ光源２１は、レーザ光Ｌｚを出力するものである。レーザ光源２１は、レーザ光Ｌｚを出力できるものであればよく、例えば、レーザダイオード等を用いることができる。光ファイバケーブル２２は、レーザ光源２１とレーザ光照射手段としてのレーザ光照射部２３とを接続し、レーザ光源２１から出力されたレーザ光Ｌｚをレーザ光照射部２３に伝送するものである。レーザ光照射部２３は、レーザ光源２１より出力されたレーザ光Ｌｚを応力改善領域５２に向けて照射するものである。
【００３６】
移動部２４は、レーザ光照射部２３によりレーザ光Ｌｚが照射される領域を応力改善領域５２の中で移動させるものである。移動部２４は、レーザ光照射部２３を管体５０の軸方向及び周方向に移動可能なものであり、例えば、管体５０の外面に周方向に延在して設けられるリングレールと、軸方向に延在して設けられるリニアレールに沿ってレーザ光照射部２３を移動させる構成でもよいし、ロボットアームによりレーザ光照射部２３を軸方向及び周方向に自在に移動可能なものであってもよい。
【００３７】
制御装置３は、マイクロコンピュータを中心として構成され、残留応力改善装置１の各部を制御する。制御装置３は、残留応力の改善に応じた加熱温度（例えば、最高温度が６００℃）に対応させてレーザ光源２１の出力を制御すると共に、移動部２４の駆動を制御してレーザ光照射部２３により照射されるレーザ光Ｌｚの領域を応力改善領域５２の中で移動させる。
【００３８】
温度計測装置１００は、応力改善領域５２に設けられる計測手段としての複数の熱電対１０１を有し、応力改善領域５２のレーザ光Ｌｚが照射された部分の温度を計測し、計測した応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）を制御装置３の記憶部３２（図１参照）に記憶させる。この温度計測装置１００による応力改善領域５２の温度計測により、適正な施工（応力改善）がなされたか、すなわち、例えば、熱影響部としての応力改善領域５２全体の温度分布が最高温度６００℃±２５℃以内の範囲であるか否かなどを確認することができる。なお、計測手段としては、熱電対等の接触式の計測手段以外にも放射温度計等の非接触式の計測手段を用いることもできる。
【００３９】
ところで、上記のレーザ光Ｌｚの照射のように、局所的、かつ、短時間での加熱を行う場合、レーザの照射時間が短く、照射面積が局所的に狭い領域である一方で、管体５０の応力改善領域５２の温度を計測する計測手段としての熱電対１０１では、例えば、温度計測可能な最小時間単位としての時間分解能（言い換えれば、時間応答、時定数）や温度計測可能な最小空間単位としての空間分解能に限界があることから、計測温度の精度が該時間分解能や空間分解能に応じた誤差を含んでいるおそれがあった。一方、上記のような残留応力改善性能を適正に確保し加熱処理の後に残存する残留応力を小さくするためには、熱影響部としての応力改善領域５２の温度をより正確に把握し、温度管理を厳密に行うことがより好ましい。また、上記の原子力発電所その他の大型プラントのような極限の管理区域内での温度計測に限らず、検体の温度を計測し、計測した温度を用いて種々の処理を行う技術では、温度計測の効率を向上させたいというニーズもある。
【００４０】
そこで本発明は、本実施形態の温度計測装置１００では、図１に示すように、制御装置３に、熱電対１０１による計測結果を補正可能な補正手段としての補正部１１０を設けることで、簡易に温度の計測精度の向上を図っている。なお、以下の説明では、温度計測装置１００の補正部１１０、後述する解析手段としてのＦＥＭ解析部１２０及び記憶手段としての記憶部３２は、残留応力改善装置１の制御装置３に設けるものとして説明するが、温度計測装置１００の制御装置を制御装置３とは別体に設け、この制御装置に補正部１１０、ＦＥＭ解析部１２０及記憶部３２を設けるようにしてもよい。
【００４１】
ここで、制御装置３は、処理部３１及び記憶手段としての記憶部３２を備え、この処理部３１と記憶部３２とは互いに接続されている。さらに、制御装置３は、入出力ポート３３を介して入力装置４、ディスプレイ５、上述の計測手段としての複数の熱電対１０１、レーザ光源２１（図２参照）、移動部２４（図２参照）が処理部３１に接続されている。入力装置４は、種々の操作、情報を入力可能なものであり、ディスプレイ５は、種々の情報を表示可能なものである。
【００４２】
記憶部３２は、本発明の温度計測方法を含む残留応力改善方法を実現するコンピュータソフトウェアプログラムを格納している。ここで、記憶部３２は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。記憶部３２は、上述したように、熱電対１０１により実際に計測された応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）を計測結果として記憶する。
【００４３】
なお、上記コンピュータソフトウェアプログラムは、コンピュータシステムにすでに記録されているコンピュータソフトウェアプログラムとの組み合わせによって、本発明に係る温度計測方法を含む残留応力改善方法を実現できるものであってもよい。また、処理部３１の機能を実現するための上記コンピュータソフトウェアプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたコンピュータソフトウェアプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明に係る温度計測方法を含む残留応力改善方法を実行してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。また、記憶部３２は、処理部３１に内蔵されるものであっても、他の装置（例えばデータベースサーバ）内にあってもよい。
【００４４】
処理部３１は、メモリ（図示省略）及びＣＰＵ（図示省略）により構成されている。熱電対１０１による温度の計測結果を補正する際には、処理部３１は、予め設定されている温度計測方法を含む残留応力改善方法の手順に基づいて前記コンピュータソフトウェアプログラムを当該処理部３１に組み込まれたメモリに読み込んで演算する。その際に処理部３１は、適宜記憶部３２へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。
【００４５】
なお、この処理部３１は、前記コンピュータソフトウェアプログラムの代わりに専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。さらに、上記温度計測装置１００及び残留応力改善装置１は、入力装置４、ディスプレイ５等を備えた端末装置から、通信により処理部３１や記憶部３２にアクセスするものであってもよい。
【００４６】
入力装置４は、キーボード、マウス、ディスプレイ５上に形成されたタッチパネル等の入力デバイスを使用することができ、ディスプレイ５を視認しながら情報を入力できるようになっている。入力装置４で入力されたこれらの各情報は、制御装置３に入力される。ディスプレイ５は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）や液晶パネルなど表示内容を視認することができるものであれば、どのようなものでもよい。このディスプレイ５は、例えば、熱電対１０１による温度の計測結果、補正部１１０による温度の補正結果、後述するＦＥＭ解析部１２０による温度の解析結果などを表示することができる。なお、本図中では、入力装置４、ディスプレイ５は、制御装置３に外付けするものとして図示されているが内蔵されていてもよい。
【００４７】
そして、本実施形態の制御装置３では、上述したように、処理部３１に、レーザ加熱装置２により加熱される管体５０の応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）を予め解析可能な解析手段としてのＦＥＭ解析部１２０と、ＦＥＭ解析部１２０による解析結果と熱電対１０１により実際に計測された温度の計測結果とに基づいて該計測結果を補正する補正手段としての補正部１１０とが設けられる。
【００４８】
ＦＥＭ解析部１２０は、加熱手段としてのレーザ加熱装置２より加熱される管体５０の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析可能であり、ここでは、有限要素法（ＦＥＭ：Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて管体５０の温度変化を予め解析する。ここで、誤差因子は、例えば、管体５０の表面の汚れ具合に起因した輻率射の違い、熱電対１０１の取付状態に起因した接触熱抵抗の違い、管体５０の材料の特質に応じた比熱や物性、境界条件の違いなどの条件、レーザ加熱装置２の出力のバラツキなどをパラメータとしたものであり、ＦＥＭ解析部１２０は、熱電対１０１を取り付けた管体５０と同様の体系をモデル化し、この誤差因子に応じて応力改善領域５２の温度変化を予め解析する。なお、本実施形態では、解析手段は、ＦＥＭを用いて管体５０の温度変化を予め解析するものとして説明したが他の解析方法を用いてもよい。
【００４９】
記憶部３２は、上述したように、熱電対１０１により実際に計測された応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）を計測結果として記憶する一方、熱電対１０１により実際に温度が計測される前に、データベースとして、ＦＥＭ解析部１２０により解析された解析結果を予め複数記憶している。すなわち、ここでは、計測結果は、熱電対１０１により実際に計測された応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）である一方、解析結果は、ＦＥＭ解析部１２０により予め解析された応力改善領域５２の温度変化（温度履歴）である。なお、本実施形態では、ＦＥＭ解析部１２０は制御装置３に設けられるものとして説明したが、このＦＥＭ解析部１２０を制御装置３とは別体に構成し、別体のＦＥＭ解析部１２０による解析結果を電波などの搬送波や各種記録媒体によって記憶部３２に送信し記憶させるようにしてもよい。図３は、熱電対１０１により実際に計測された応力改善領域５２の温度変化の計測結果Ｘと、ＦＥＭ解析部１２０により解析された応力改善領域５２の温度変化の複数（ここでは３つを例示）の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃの一例を図示した線図である。
【００５０】
補正部１１０は、レーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了後の期間に基づいて計測結果Ｘの温度変化と解析結果Ａ、Ｂ、Ｃの温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果Ｘを補正する。具体的には、補正部１１０は、複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃから計測結果Ｘに相当する解析結果を選択する選択手段としての解析結果選択部１１１と、選択された解析結果に基づいて計測結果を補正して補正結果を算出する算出手段としての補正結果算出部１１３とを有する。
【００５１】
解析結果選択部１１１は、レーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了後の期間に基づいて、計測結果Ｘの温度変化と複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃの温度変化とを比較し、比較結果に基づいてこの複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃから計測結果に相当する解析結果を選択する。ここで、熱電対１０１による計測結果Ｘにおける温度は、熱電対１０１が温度計測可能な最小時間単位の平均値として計測される。そして、この最小時間単位としての時間分解能（言い換えれば、時間応答、時定数）には限界があることから、上述のレーザ光Ｌｚでの照射のように短い照射時間により、短時間で温度が急上昇するような場合、この最小時間単位の間に大きな温度変化が発生している可能性があり、この結果、計測結果Ｘにおけるレーザ光Ｌｚの照射期間中の温度変化は、時間ｔに対する温度変化が大きいにもかかわらず、最小時間単位でその温度が平均化されてしまうため計測結果Ｘに誤差が含まれてしまう可能性がある。そして、例えば、レーザ加熱装置２による加熱に対する応力改善領域５２の最高到達温度の計測結果に誤差が生じるおそれがある。
【００５２】
一方、レーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了後の温度変化においては、レーザ光Ｌｚの照射時のような急激な温度変化はなく時間ｔに対する温度変化が小さいことから、計測結果Ｘにおける計測温度誤差は相対的に小さい。よって、本実施形態の解析結果選択部１１１は、計測結果Ｘにおけるレーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了時期ｔ1以後の温度変化に基づいて、計測結果Ｘと複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃとを比較する。ここでは、解析結果選択部１１１は、計測結果Ｘと複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃとを比較する比較領域ａを、レーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了時期ｔ1から熱電対１０１による温度計測が終了する計測終了時期ｔ2までの間の領域に設定する。このように、解析結果選択部１１１は、計測結果Ｘにおけるレーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了時期ｔ1以後の温度変化に基づいて、複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃから計測結果Ｘに相当する解析結果、図３では例えば解析結果Ａを選択することで、より正確に計測結果Ｘに相当する解析結果Ａを選択することができる。好ましくは、解析結果選択部１１１は、レーザ加熱装置２による管体５０の加熱終了後で、かつ、計測結果Ｘの計測最高温度ＴX-maxの９０％、より好ましくは８０％まで温度が低下した時期ＴX-80%以後の温度変化に基づいて計測結果Ｘと複数の解析結果Ａ、Ｂ、Ｃとを比較することで、比較領域ａを計測結果Ｘにおける誤差が確実に少ない領域とすることができ、よって、計測結果Ｘに相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。
【００５３】
ここで、複数の解析結果のうち、比較領域ａにおける計測結果Ｘとの誤差が予め設定される閾値以下である解析結果が存在しない場合、この複数の解析結果から計測結果Ｘに相当する解析結果を予測するようにすればよい。本実施形態では、補正部１１０は、さらに、予測手段としての解析結果補間部１１２を有する。例えば、図３で示した解析結果Ａが存在しなかった場合、解析結果補間部１１２は、解析結果選択部１１１が選択した解析結果Ｃと、比較領域ａにてこの解析結果Ｃに対して計測結果Ｘを挟んで位置する解析結果Ｂ（言い換えれば、解析結果Ｃに対して計測結果Ｘ側で隣接する解析結果Ｂ）とに基づいて解析結果Ａを補間し、解析結果選択部１１１は、この補間された解析結果を選択する。解析結果補間部１１２は、例えば、最小二乗法やラグランジュ補間、ニュートン補間、スプライン補間など種々の補間方法を用いて、解析結果Ｂ、解析結果Ｃから計測結果Ｘに相当する解析結果Ａを補間すればよい。これにより、ＦＥＭ解析部１２０で予め解析する際の演算量や記憶部３２に記憶するデータ量を低減した上で計測結果Ｘに相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。なお、上記の予め設定される閾値は、この温度計測装置１００で得たい計測結果の精度に応じて適宜設定すればよい。
【００５４】
補正結果算出部１１３は、選択された解析結果に基づいて計測結果を補正して補正結果を算出する。具体的には、補正結果算出部１１３は、レーザ光Ｌｚの照射期間中などの時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果Ｘを、より正確な値として選択された解析結果に置き換えて補正し計測結果Ｘについての補正結果を算出し、少なくとも、選択された解析結果における解析最高温度ＴA-maxに基づいて、補正結果における補正最高温度を算出する。言い換えれば、計測最高温度ＴX-maxを補正し、解析最高温度ＴA-maxを補正結果における補正最高温度として算出する。なおここでは、例えば、計測最高温度ＴX-maxと解析最高温度ＴA-maxとの比率から補正係数を算出し、この補正係数を計測最高温度ＴX-maxに乗じることで補正結果を算出するようにしてもよい。これにより、上述のレーザ光Ｌｚでの照射のように短い照射時間により短時間で温度が急上昇するような場合でも、例えば、熱電対１０１の時間分解能の限界値などにかかわらず、温度の計測精度を向上することができる。また、このとき、誤差因子に応じて解析された複数の解析結果から実際の計測結果Ｘに相当する解析結果を選択し、この選択された解析結果に基づいて計測結果Ｘを補正していることから、熱電対１０１の取付状態に起因した接触熱抵抗の違い、管体５０の材料の特質に応じた比熱や物性、境界条件の違いなどの条件、レーザ加熱装置２の出力のバラツキなどに応じた温度計測誤差も効率的に低減することができる。この結果、例えば、上記の原子力発電所その他の大型プラントのような極限の管理区域内での温度計測において、計測作業の簡素化を図ることができる。
【００５５】
また、補正結果算出部１１３は、選択された解析結果に基づいて、計測結果Ｘの時間補正を実行することも可能である。すなわち、計測最高温度ＴX-maxと実際の最高温度とがずれるだけでなく、この計測最高温度ＴX-maxに到達する計測最高温度到達時期ｔX-maxも実際の最高温度到達時期からずれている可能性がある。これに対し、補正結果算出部１１３は、レーザ光Ｌｚの照射期間中などの時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果Ｘを、より正確な値として選択された解析結果に置き換えて補正し計測結果Ｘについての補正結果を算出し、選択された解析結果における解析最高温度ＴA-maxの最高温度到達時期ｔA-maxに基づいて、補正結果における補正最高温度の到達時期を算出することもできる。言い換えれば、計測最高温度到達時期ｔX-maxを補正し、解析最高温度到達時期ｔA-maxを補正結果における補正最高温度到達時期として算出することができる。なおここでも、例えば、計測最高温度到達時期ｔX-maxと解析最高温度到達時期ｔA-maxとの比率から補正係数を算出し、この補正係数を計測最高温度到達時期ｔX-maxに乗じることで補正結果を算出するようにしもよい。これにより、レーザ加熱装置２による管体５０の応力改善領域５２の加熱状態をより正確に把握することが可能となる。
【００５６】
なお、計測最高温度ＴX-maxと解析最高温度ＴA-maxとの比（時定数に相当）と、実際の最高温度到達時期に対する計測最高温度到達時期ｔX-maxの時間遅れτとの伝達関数を算出する手段を設けることで、この伝達関数に応じて熱電対１０１の取付状態の妥当性を把握することもできる。すなわち、熱電対１０１が管体５０に適正に取り付けられている場合の熱電対１０１の接触熱抵抗や上記伝達関数は理論値として予め算出することができる。そして、この理論値に対して、ＴX-max／ＴA-maxと時間遅れτとの伝達関数が大きくずれている場合、言い換えれば、時間遅れτが理論値よりも大きくずれている場合（ズレ量が閾値以上である場合）、熱電対１０１の設置が不良である可能性がある一方、ほぼ一致している場合（ズレ量が閾値以下である場合）、熱電対１０１の設置が適正であることが確認でき、これにより、熱電対１０１の取付状態の妥当性を把握することができる。
【００５７】
ここで、上述のＦＥＭ解析部１２０は、熱電対１０１により計測可能な空間分解能よりも小さい空間分解能で管体５０の温度変化を予め解析する。すなわち、熱電対１０１は、管体５０に接触している芯線の最小径に限界があることから、局所的なレーザ光Ｌｚの照射に対して、通常の熱電対１０１による計測温度は、例えば、図４に示す計測領域１０１Ａの平均値として計測されてしまう。これに対し、ＦＥＭ解析部１２０による管体５０の温度変化の解析にて、計測領域１０１Ａよりも小さい解析領域１２０Ａに応じて解析を実行することで、解析結果における空間分解能は、熱電対１０１による計測結果の空間分解能よりも小さくなり、このため、より局所的な領域、例えば、管体５０の表面近傍の領域での温度変化として解析結果を得ることが可能となる。そして、補正部１１０は、細分化された空間分解能に応じた解析結果に基づいて、熱電対１０１が計測した計測結果を補正することで、補正結果における温度変化の空間分解能が向上され、よって、局所的な領域での温度計測精度を向上することが可能となる。
【００５８】
次に、図５の温度計測方法を含む残留応力改善方法の処理手順を示すフローチャートを参照して、本発明の温度計測方法を含む残留応力改善方法について詳細に説明する。まず残留応力改善装置１の温度計測装置１００は、ＦＥＭ解析工程（解析工程）として、レーザ光Ｌｚが照射され加熱されることで残留応力が改善される管体５０の応力改善領域５２の温度変化を、ＦＥＭ解析部１２０により誤差因子に応じて予め解析し、この複数の解析結果を記憶部３２に記憶する（Ｓ１００）。
【００５９】
そして、レーザ光照射工程（加熱工程）として、制御装置３によりレーザ加熱装置２を制御し、応力改善領域５２にレーザ光Ｌｚを照射して加熱する（Ｓ１０２）と共に、温度計測工程（計測工程）として、実際に加熱された応力改善領域５２の温度変化を熱電対１０１により計測し、計測結果として記憶部３２に記憶する（Ｓ１０４）。
【００６０】
次に、解析結果選択工程として、解析結果選択部１１１により、計測結果Ｘにおける加熱終了時期ｔ1以後の比較領域ａの温度変化に基づいて、記憶部３２に記憶されている計測結果と複数の解析結果とを比較し、この比較結果に基づいて、複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を選択する（Ｓ１０６）。そして、解析結果選択部１１１により、比較領域ａにおける計測結果と選択された解析結果との誤差が予め設定される閾値以下であるか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００６１】
誤差が閾値よりも大きいと判定された場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、解析結果補間工程として解析結果補間部１１２により、解析結果選択部１１１が選択した解析結果とこれに隣接する解析結果とに基づいて新たな解析結果を補間し（Ｓ１１０）、解析結果選択部１１１はこの補間された解析結果を選択して、再びＳ１０８の判定を行い以降の処理を繰り返し実行する。誤差が閾値以下であると判定された場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、補正結果算出工程として、補正結果算出部１１３により、レーザ光Ｌｚの照射期間中などの時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果Ｘを、より正確な値として解析結果選択部１１１により選択された解析結果に置き換えて補正し、計測結果Ｘについての補正結果として補正最高温度や補正最高温度到達時期などを算出する（Ｓ１１２）。そして、計測結果Ｘについての補正結果を参照して、熱電対１０１の取り付け状態の妥当性や適正な施工（応力改善）がなされたか、すなわち、例えば、熱影響部としての応力改善領域５２全体の温度分布が、適正な応力改善に必要な所定温度の範囲内にあったか否かなどを確認し、適正と判定されれば、温度計測方法を含む残留応力改善方法の処理手順を終了する。不適正と判定されれば、例えば、レーザ加熱装置２を制御してレーザ光源２１の出力を再設定して温度計測方法を含む残留応力改善方法の処理手順を再度実行すればよい。
【００６２】
上記で説明した解析結果選択工程（Ｓ１０６）から補正結果算出工程（Ｓ１１２）までが本発明の温度補正工程（補正工程）に相当する。すなわち、解析結果選択工程（Ｓ１０６）から補正結果算出工程（Ｓ１１２）にて、補正部１１０により加熱終了後の温度変化に基づいて計測結果と複数の解析結果とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果が補正される。これにより、レーザ光Ｌｚを応力改善領域５２に照射している期間や照射終了直後など、時間ｔに対する温度変化が大きい時間領域における温度の計測精度を向上することができ、したがって、適正な施工（応力改善）がなされたか否かなどを適正に把握、確認することができる。
【００６３】
以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００によれば、レーザ加熱装置２により加熱される管体５０の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析した解析結果を複数記憶する記憶部３２と、レーザ加熱装置２により実際に加熱された検体の温度変化を計測可能な熱電対１０１と、レーザ加熱装置２による加熱終了後の期間に基づいて熱電対１０１による計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正可能な補正部１１０とを備える。
【００６４】
また、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測方法によれば、レーザ加熱装置２により加熱される管体５０の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、この解析結果を複数記憶する解析工程としてのＦＥＭ解析工程（Ｓ１００）と、レーザ加熱装置２により管体５０を加熱する加熱工程としてのレーザ光照射工程（Ｓ１０２）と、加熱された管体５０の温度変化を計測する計測工程としての温度計測工程（Ｓ１０４）と、レーザ加熱装置２による加熱終了後の期間に基づいて計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正する補正工程としての温度補正工程（Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２）とを備える。
【００６５】
また、以上で説明した本発明の実施形態に係る残留応力改善方法によれば、レーザ光Ｌｚが照射されて残留応力が改善される管体５０の応力改善領域５２の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、この解析結果を複数記憶する解析工程としてのＦＥＭ解析工程（Ｓ１００）と、応力改善領域５２にレーザ光Ｌｚを照射して所定温度まで加熱するレーザ光照射工程（Ｓ１０２）と、加熱された応力改善領域５２の温度変化を計測する温度計測工程（Ｓ１０４）と、加熱終了後の期間に基づいて計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正する温度補正工程（Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２）とを備える。
【００６６】
また、以上で説明した本発明の実施形態に係るソフトウェアプログラムによれば、レーザ加熱装置２により加熱される管体５０の温度変化を、誤差因子に応じて予め解析し、この解析結果を複数記憶する解析処理（Ｓ１００）と、レーザ加熱装置２より管体５０を加熱する加熱処理（Ｓ１０２）と、加熱された管体５０の温度変化を計測する計測処理（Ｓ１０４）と、レーザ加熱装置２による加熱終了後の期間に基づいて計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正する補正処理（Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２）とをコンピュータに実行させる。
【００６７】
したがって、ＦＥＭ解析工程（Ｓ１００）にて、ＦＥＭ解析部１２０により誤差因子に応じて予め解析された管体５０の温度変化に関する解析結果が記憶部３２に記憶され、温度計測工程（Ｓ１０４）にて、熱電対１０１により実際に管体５０の温度変化が計測される。そして、温度補正工程（Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１２）にて、補正部１１０により加熱終了後の期間に基づいて解析結果の温度変化と計測結果の温度変化とを比較し、この比較結果に基づいて計測結果を補正することから、短時間で温度が急上昇するような場合でも、時間ｔに対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正するので、例えば、熱電対１０１の時間分解能の限界値などにかかわらず、時間ｔに対する温度変化が大きい時間領域における温度の計測精度を向上することができる。またこのとき、計測結果の補正に用いられる解析結果が、予め想定される誤差因子に応じて解析されていることから、種々の温度計測誤差も効率的に低減することができ、よって、簡易に温度計測精度を向上することができる。この結果、例えば、上記の原子力発電所その他の大型プラントのような極限の管理区域内での温度計測において、計測作業の簡素化を図ることができ、また、施工の妥当性等を迅速かつ正確に把握、確認することができる。
【００６８】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００によれば、加熱手段としてのレーザ加熱装置２は、レーザ光Ｌｚを照射するレーザ光照射部２３を有する。したがって、時間ｔに対する温度変化が小さく計測温度誤差が相対的に小さい時間領域にて、解析結果と計測結果とを比較し、時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果を解析結果に基づいて補正することから、加熱工程としてのレーザ光照射工程（Ｓ１０２）にて、レーザ光Ｌｚでの照射のように短い照射時間により短時間で温度が急上昇するような構成に温度計測装置１００を適用した場合に、より顕著に温度計測の精度向上の効果を奏することができる。
【００６９】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムによれば、補正部１１０は、加熱終了後の期間に基づいて計測結果の温度変化と複数の解析結果の温度変化とを比較しこの複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を選択する解析結果選択部１１１と、選択された解析結果に基づいて計測結果を補正して補正結果を算出する補正結果算出部１１３とを有する。したがって、解析結果選択工程（Ｓ１０６）にて解析結果選択部により、計測結果における管体５０の加熱終了時期以後の温度変化に基づいて、複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を選択し、補正結果算出工程（Ｓ１１２）にて補正結果算出部１１３により、正確な値として選択された解析結果に基づいて計測結果を補正して補正結果を算出することから、レーザ光Ｌｚの照射による加熱期間中など、時間ｔに対する温度変化が大きい領域での計測結果の確実に精度を向上することができる。
【００７０】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムによれば、解析結果選択部１１１は、レーザ加熱装置２による加熱終了後で、かつ、計測結果における計測最高温度ＴX-maxの９０％まで温度が低下した後の期間に基づいて計測結果の温度変化と解析結果の温度変化とを比較する。したがって、解析結果選択工程（Ｓ１０６）にて解析結果選択部１１１により、計測結果Ｘにおける計測最高温度ＴX-maxの９０％まで温度が低下した時期以後の温度変化に基づいて計測結果と解析結果とを比較することで、比較領域ａを計測結果における誤差が確実に少ない領域とすることができ、よって、計測結果に相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。
【００７１】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムによれば、補正部１１０は、複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を補間する解析結果補間部１１２を有する。したがって、例えば、解析結果選択工程（Ｓ１０６）にて選択された解析結果と計測結果との誤差が大きく、複数の解析結果に計測結果に相当する解析結果が存在しない場合、解析結果補間工程（Ｓ１１０）にて解析結果補間部１１２により、選択された解析結果と、この解析結果に対して計測結果側で隣接する解析結果とに基づいて、計測結果に相当する解析結果を補間することから、ＦＥＭ解析部１２０で予め解析する際の演算量や記憶部３２に記憶するデータ量を低減した上で計測結果に相当する解析結果の選択精度をより向上することができる。
【００７２】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムによれば、補正結果算出部１１３は、選択された解析結果における解析最高温度ＴA-maxに基づいて、少なくとも補正結果における補正最高温度を算出する。したがって、補正結果算出工程（Ｓ１１２）にて補正結果算出部１１３により、解析最高温度ＴA-maxに基づいて補正最高温度を算出することから、加熱された管体５０における正確な最高温度を把握することができる。よって、施工（応力改善）の妥当性等を迅速かつ正確に確認することができる。
【００７３】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムによれば、補正結果算出部１１３は、選択された解析結果における解析最高温度ＴA-maxの解析最高温度到達時期ｔA-maxに基づいて、補正結果における補正最高温度の到達時期を算出する。したがって、補正結果算出工程（Ｓ１１２）にて補正結果算出部１１３により、解析最高温度到達時期ｔA-maxに基づいて補正結果における補正最高温度の到達時期を算出することから、加熱された管体５０における正確な最高温度到達時期を把握することができ、管体５０の加熱状態をより正確に把握することができる。
【００７４】
さらに、以上で説明した本発明の実施形態に係る温度計測装置１００によれば、管体５０の温度変化を誤差因子に応じて予め解析可能なＦＥＭ解析部１２０を備え、ＦＥＭ解析部１２０は、ＦＥＭ解析工程（Ｓ１００）にて、熱電対１０１により計測可能な空間分解能よりも小さい空間分解能で管体５０の温度変化を予め解析する。したがって、ＦＥＭ解析工程（Ｓ１００）にてＦＥＭ解析部１２０により、管体５０の温度変化の解析を熱電対１０１の空間分解能よりも小さい空間分解能で実行することで、解析結果における空間分解能が熱電対１０１による計測結果の空間分解能よりも小さくなり、このため、より局所的な領域、例えば、管体５０の表面近傍の領域での温度変化として解析結果を得ることができるので、補正部１１０による補正結果における温度変化の空間分解能を向上することができ、よって、局所的な領域での温度計測精度を向上することができる。
【００７５】
なお、上述した本発明の実施形態に係る温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、温度計測装置、温度計測方法は、検体としての管体５０の残留応力を改善する残留応力改善装置に適用するものとして説明したが、これに限らず、種々の温度計測に適用可能である。また、以上の説明では、加熱手段は、レーザ光Ｌｚを照射して加熱するレーザ加熱装置を用いるものとして説明したが、他の形式の加熱手段を用いてもよい。
【００７６】
また、以上の説明では、解析結果選択工程（Ｓ１０６）にて解析結果選択部１１１により、加熱終了後の温度変化に基づいて計測結果と複数の解析結果とを比較しこの複数の解析結果から計測結果に相当する解析結果を選択するものとして説明したが、ディスプレイ５を介して計測結果と複数の解析結果を目視し、入力装置４を介して手動で選択するようにしてもよい。この場合、制御装置３での演算量をさらに抑制することができる。また、予測手段は、複数の解析結果に基づいて計測結果に相当する解析結果を補間する解析結果補間部であるものとして説明したが、これに限らず、例えば、選択された解析結果に所定の係数を乗じて計測結果に相当する解析結果を予測するような構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る温度計測装置、温度計測方法、残留応力改善方法及びソフトウェアプログラムは、簡易に温度計測精度の向上を図ったものであり、特に、レーザ光照射のように局所的、かつ、短時間での加熱を行う際に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る温度計測装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る温度計測装置が適用される残留応力改善装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る温度計測装置が計測する管体の温度変化を示す線図である。
【図４】本発明の実施形態に係る温度計測装置が計測する管体表面の部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る温度計測方法を含む残留応力改善方法の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１    残留応力改善装置
２    レーザ加熱装置（加熱手段）
３    制御装置
２３    レーザ光照射部（レーザ照射手段）
３１    処理部
３２    記憶部（記憶手段）
５０    管体（検体）
５１    溶接部
５２    応力改善領域
１００    温度計測装置
１０１    熱電対（計測手段）
１０１Ａ    計測領域
１１０    補正部（補正手段）
１１１    解析結果選択部（選択手段）
１１２    解析結果補間部（予測手段）
１１３    補正結果算出部（算出手段）
１２０    ＦＥＭ解析部（解析手段）
１２０Ａ    解析領域
ａ    比較領域
Ｌｚ    レーザ光
ＴX-max    計測最高温度
ＴA-max    解析最高温度
ｔX-max    計測最高温度到達時期
ｔA-max    解析最高温度到達時期
【図１】
2008256613.tif 000003
【図２】
2008256613.tif 000004
【図３】
2008256613.tif 000005
【図４】
2008256613.tif 000006
【図５】
2008256613.tif 000007