(57)【要約】【課題】隙間の大きさに関わらず、簡便に所望精度で隙間計測を可能にする。【解決手段】先端に楔状のゲージ１１を備えるテーパゲージ部１２、該テーパゲージ部１２をスライドさせて、計測する隙間に前記ゲージ１１を挿入した際に、当該隙間の開口端に当接させることにより、前記テーパゲージ部１２のスライド量を規定するストッパ１３、該ストッパ１３に対する前記テーパゲージ部１２の相対的なスライド量を計測する移動量検出器１５、該移動量検出器１５で計測した前記スライド量を計測データとして無線送信する送信機１６、該送信機１６からの計測データを受信する受信機１７、該受信機１７からの計測データの保存、解析、表示等を行うデータ保存処理装置２０とを設ける。そして、計測結果を送信機１６から受信機１７に送信して、データ保存処理装置２０等を計測場所に携帯等しなくても良いようにする。【選択図】        図２
2004170178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に楔状のゲージを備えるテーパゲージ部と、
該テーパゲージ部をスライドさせて、計測する隙間に前記ゲージを挿入した際に、当該隙間の開口端に当接させることにより、前記テーパゲージ部のスライド量を規定するストッパと、
該ストッパに対する前記テーパゲージ部の相対的なスライド量を計測する移動量検出器と、
該移動量検出器で計測した前記スライド量を計測データとして送信する送信機と、
該送信機からの計測データを受信する受信機と、
該受信機からの計測データの保存、解析、表示等を行うデータ保存処理装置とを有することを特徴とする間隙計測装置。
【請求項２】
テーパ角の異なる複数の前記ゲージが、前記テーパゲージ部に交換取付け可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の隙間計測装置。
【請求項３】
前記テーパゲージ部が、該ゲージを支える所定厚みのゲージ支部材を有することを特徴とする請求項１又は２記載の隙間計測装置。
【請求項４】
隙間を計測する際に、当該隙間の周囲に障害物が存在しても、前記テーパゲージ部や前記ストッパが当該障害物と干渉しないようにする概略Ｌ字状のゲージ側オフセットバー及びストッパ側オフセットバーを備え、これらゲージ側オフセットバーの先端に前記テーパゲージ部が取付けられ、また前記ストッパ側オフセットバーの先端にストッパが取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の隙間計測装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか１項記載の間隙計測装置を用いて隙間計測する際には、少なくとも前記テーパゲージ部に装着された前記ゲージを特定するゲージ番号を前記データ保存処理装置に入力して該ゲージの前記テーパ角を読込み、その後に前記ゲージを隙間に挿入して挿入量が最大になった所で、前記ストッパを隙間の開口端に当接させて、このときの該ストッパに対する前記テーパゲージ部の相対的なスライド量を前記移動量検出器で計測して該計測データを前記送信機により前記受信機に送信し、該受信機で受信した前記計測データと前記テーパ角とを用いて前記データ保存処理装置で隙間を計測することを特徴とする隙間計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンノズルにおける排気端の開口隙間等の隙間計測に用いられる間隙計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、隙間計測は、隙間にテーパーゲージを差し込んで、当該テーパゲージに打刻された数値を読みとり記録用紙に記入して行なわれている。
【０００３】
しかし、このような方法では、打刻された数値を作業者が読み取り記入するため、計測に時間を要すると共に、計測作業の熟練度により計測精度にバラツキが生じる問題があった。
【０００４】
また、計測したデータを電子化するためには、手書きの記録用紙の記載に基づきパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置に入力しなければならず面倒であると共に入力ミスが発生しやすい問題があった。
【０００５】
そこで、隙間内に挿入されるテーパゲージ部と、このテーパゲージ部を隙間内に挿入した時に移動するスライド部と、テーパゲージ部とスライド部との変位量を電気信号に変換するリニアゲージ部と、このリニアゲージ部の出力側に接続された信号変換器と、この信号変換器により変換されたスライド部の変位量を演算処理して隙間値を計測するデータ処理部を備えた構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実公昭６３−５１２１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成では、該信号変換器とデータ処理部がケーブルによりデータの送受信を行う構成であるため、例えば蒸気タービン等におけるタービンノズルの隙間を計測するような場合に、これら装置を全て抱える等して携帯しながら計測作業を行わなければならない問題がある。
【０００８】
即ち、タービンノズルの隙間計測等のように、非常に大きな機器の隙間を計測する場合には、信号変換器とデータ処理部とを接続するケーブルの長さにより計測範囲が規定されてしまう。
【０００９】
無論、ケーブルの長さが足りなくなった場合には、データ処理部を移動させたり、長いケーブルを用いる等が可能であるが、計測作業中にデータ処理部を移動させたりすることは面倒であり、また長いケーブルを引回しながら計測すると、途中でケーブルが引掛ったりして事故を招く恐れがある。
【００１０】
加えて、このような計測作業においては、作業スペースの確保が困難であり、また計測対象となる機器が入組んでいる場合が多く、テーパゲージ部を隙間に挿入するときに、周囲の部材が障害物となり当該テーパゲージ部が適正に挿入できない場合があった。
【００１１】
さらに、隙間の大きさは計測する隙間により異なるため、計測する隙間に応じたテーパ角を持つテーパゲージを用いる必要があるが、上述した構成ではかかる交換が出来なかったり、または困難であったりする問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようにした隙間計測装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、先端に楔状のゲージが備えられたテーパゲージ部と、該テーパゲージ部をスライドさせて、計測する隙間にゲージを挿入した際に、当該隙間の開口端に当接させることにより、テーパゲージ部のスライド量を規定するストッパと、該ストッパに対するテーパゲージ部の相対的なスライド量を計測する移動量検出器と、該移動量検出器で計測したスライド量を計測データとして送信する送信機と、該送信機からの計測データを受信する受信機と、該受信機からの計測データの保存、解析、表示等を行うデータ保存処理装置とを有して、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２にかかる発明は、テーパ角の異なる複数のゲージが、テーパゲージ部に交換取付け可能に設けられて、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３にかかる発明は、テーパゲージ部が、該ゲージを支える所定厚みのゲージ支部材を有して、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４にかかる発明は、隙間を計測する際に、当該隙間の周囲に障害物が存在しても、テーパゲージ部やストッパが当該障害物と干渉しないようにする概略Ｌ字状のゲージ側オフセットバー及びストッパ側オフセットバーを備え、これらゲージ側オフセットバーの先端にテーパゲージ部が取付けられ、またストッパ側オフセットバーの先端にストッパが取付けられて、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４いずれか１項記載の間隙計測装置を用いて隙間計測する際には、少なくとも前記テーパゲージ部に装着された前記ゲージを特定するゲージ番号を前記データ保存処理装置に入力して該ゲージの前記テーパ角を読込み、その後に前記ゲージを隙間に挿入して挿入量が最大になった所で、前記ストッパを隙間の開口端に当接させて、このときの該ストッパに対する前記テーパゲージ部の相対的なスライド量を前記移動量検出器で計測して該計測データを前記送信機により前記受信機に送信し、該受信機で受信した前記計測データと前記テーパ角とを用いて前記データ保存処理装置で隙間を計測することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明にかかる間隙計測装置１０の概略構成を示す図であり、図２は当該間隙計測装置１０を用いてタービンノズル５の間隙計測を行っている際の様子を示す図である。
【００１９】
当該隙間計測装置１０は、先端に楔状のゲージ１１を備えるテーパゲージ部１２、テーパゲージ部１２をスライドさせて、計測する隙間にゲージ１１を挿入した際に、当該隙間の開口端に当接させることにより、テーパゲージ部１２のスライド量（移動量）を規定するストッパ１３、テーパゲージ部１２やストッパ１３が計測場所における周囲の部材と干渉しないようにするゲージ側オフセットバー１４ａ及びストッパ側オフセットバー１４ｂ、このストッパ１３に対するテーパゲージ部１２の相対的なスライド量を計測する移動量検出器１５、この移動量検出器１５で計測したスライド量を計測データとして無線送信する送信機１６、この送信機１６からの計測データを受信する受信機１７、この受信機１７からの計測データの保存、解析、表示等を行うデータ保存処理装置１８を主要構成としている。
【００２０】
なお、テーパゲージ部１２は、楔状のゲージ１１、これを支える断面矩形状のゲージ支部材２０、ゲージアーム２１により形成されて、ゲージ１１とゲージ支部材２０とがゲージアーム２１に固着されて、当該ゲージアーム２１がゲージ側オフセットバー１４ａにネジ２２により固定されるようになっている。
【００２１】
概略このような構成であるが、詳細な構成及び作用については、以下に述べるタービンノズル５を計測する場合の計測手順と共に説明する。
【００２２】
タービンノズル５の隙間計測を行う際には、計測精度及び予想される隙間寸法に対応したゲージ１１及びゲージ支部材２０を用いる。
【００２３】
例えば、計測精度を上げたい場合には、テーパ角の小さいゲージ１１を用いる。テーパ角が小さいと隙間量に対してゲージ１１の挿入量を大きくすることができるため高精度に計測することが可能となる。
【００２４】
逆に、高精度が要求されないが、ゲージ１１の交換を行わずに広い範囲の隙間を計測したいような場合には大きなテーパ角のゲージ１１を用いる。
【００２５】
一方、隙間が非常に小さい場合には、ゲージ１１のみを利用することも可能であるが、ある程度の隙間がある場合や、隙間の奥行が浅く、かつ、高精度に隙間を計測したいような場合には、ゲージ支部材２０を用いる。
【００２６】
即ち、ゲージ支部材２０を用いることにより、ゲージ１１を保護することが可能になり、隙間計測作業中にゲージ１１が他の部材に当っても損傷を受けたりしないようになる。
【００２７】
また、高精度に隙間を計測したい場合にはテーパ角の小さなゲージ１１を用いるが、このとき隙間の奥行が浅いとゲージ１１の挿入量を大きくすることが出来ない。
【００２８】
このような場合には、適当な厚みのゲージ支部材２０を用いることによりゲージ１１の挿入量を抑えることが可能になるので、かかる場合でも高精度な計測が可能になる。
【００２９】
次に、使用するゲージ１１及びゲージ支部材２０を特定するゲージ番号やゲージ支部材番号等をデータ保存処理装置１８に入力する。
【００３０】
データ保存処理装置１８には、ゲージ番号やゲージ支部材番号に対応して、ゲージ１１のテーパ角やゲージ支部材２０の寸法等がメモリ保存され、またはプログラム中にプログラムデータとして書込まれている。
【００３１】
そして、データ保存処理装置１８、送信機１６及び受信機１７を動作させて計測作業を開始する。
【００３２】
計測は、先ずゲージ１１をタービンノズル５の隙間に挿入して、挿入量が最も大きくなる状態を見いだし、その状態を保持する（図２（ａ）参照）。
【００３３】
このとき、計測する隙間が窪みの中にあったり、隙間の周囲に種々の部材が存在したりすると、テーパゲージ部１２がこれらと干渉して最も大きな隙間状態を見いだすことができなくなる等の障害が生じる。
【００３４】
しかし、本発明にかかるテーパゲージ部１２は、ゲージ側オフセットバー１４ａやストッパ側オフセットバー１４ｂにより窪みや周囲の障害物を避けながらゲージ１１を隙間に挿入することができるので信頼性及び利便性が向上するようになっている。
【００３５】
このようにしてゲージ１１の挿入量が最も大きな状態を見い出すと、ストッパ１３を隙間の開口端に当接させる（図２（ｂ）参照）。
【００３６】
これにより、テーパゲージ部１２に対するストッパ１３の移動量が決るので、移動量検出器１５に設けられている図示しない計測スイッチを押してストッパ１３の移動量を計測する。
【００３７】
計測は、ストッパ側オフセットバー１４ｂに接続されている計測バー１９の移動量を計測することにより行われる。
【００３８】
このようにして計測されたストッパ１３の移動量は、計測データとして送信機１６から受信機１７に無線送信し、当該受信機１７はデータ保存処理装置１８に送る。
【００３９】
データ保存処理装置１８は、計測された移動量を図示しない記憶手段に記憶する。なお、このときゲージ番号、ゲージ支部材、計測位置等の種々の計測情報と共に記憶するようにすることが好ましい。
【００４０】
そして、ゲージ番号からそのゲージ１１のテーパ角θを読出し、またゲージ支部材番号からゲージ支部材２０の厚み等の寸法を読出して、隙間量Ｙｏを演算して求める。
【００４１】
ゲージ側オフセットバー１４ａとストッパ側オフセットバー１４ｂとの距離をＸｏとすると、図３に示すように、隙間量ＹｏはＹｏ＝−Ｘｏ＊ｔａｎθ＋Ｙｍａｘで与えられる。
【００４２】
但し、ｔａｎθ＝（Ｙｍａｘ−Ｂ）／Ａで、Ａはゲージ支部材２０の長さであり、Ｂはその厚みである。また、Ｙｍａｘは計測できる最大の隙間である。
【００４３】
演算した隙間量Ｙｏは、ユーザの要求に応じて計測情報と共にプリンタ出力したり、画面表示したりし、また電子データとして保存される。
【００４４】
なお、データ保存処理装置１８に入力する移動量を計測順等のフォーマットで順次取込み、最後に一括して隙間量の演算処理を行うようにしても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先端に楔状のゲージが備えられたテーパゲージ部と、該テーパゲージ部をスライドさせて、計測する隙間にゲージを挿入した際に、当該隙間の開口端に当接させることにより、テーパゲージ部のスライド量を規定するストッパと、該ストッパに対するテーパゲージ部の相対的なスライド量を計測する移動量検出器と、該移動量検出器で計測したスライド量を計測データとして無線送信する送信機と、該送信機からの計測データを受信する受信機と、該受信機からの計測データの保存、解析、表示等を行うデータ保存処理装置とを設けたので、計測する隙間の大きさに関わらず、簡便に要求される精度で隙間計測ができるようになり利便性及び信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】タービンノズルの隙間計測装置の概略構成図である。
【図２】間隙計測方法を説明する図である。
【図３】隙間量の演算方法を説明する図である。
【符号の説明】
５  タービンノズル
１０  隙間計測装置
１１  ゲージ
１２  テーパゲージ部
１３  ストッパ
１４ａ  ゲージ側オフセットバー
１４ｂ  ストッパ側オフセットバー
１５  移動量検出器
１６  送信機
１７  受信機
１８  データ保存処理装置
１９  計測バー
２０  ゲージ支部材
２１  ゲージアーム
２２  ネジ
【図１】
2004170178.tif 000003
【図２】
2004170178.tif 000004
【図３】
2004170178.tif 000005