(57)【要約】【課題】計測対象たる回転軸に容易且つ精度良く測定ゲージの反射部を貼着し得る測定ゲージ及びその取付方法を提供する。【解決手段】タービンロータ４の外周面に貼着されると共に、このタービンロータ４に照射された光線を反射して光学計測器の受光部に入射するバーコード領域が設けられた反射部Ｐを有する光学計測器用の測定ゲージ５０であって、測定ゲージ５０は、長手方向に延びる直線状の縁部５１ａを有する長尺の帯状部材５１と、この帯状部材５１に設けられた反射部Ｐと、を備え、反射部Ｐに設けられるバーコード領域の各コードは、帯状部材５１の縁部５１ａを基準にこの縁部５１ａに対して直角に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象たる回転軸の外周面に貼着されると共に、この回転軸に照射された光線を反射して光学計測器の受光部に入射するバーコード領域が設けられた反射部を有する光学計測器用の測定ゲージであって、
前記測定ゲージは、長手方向に延びる直線状の縁部を有する長尺の帯状部材と、この帯状部材に設けられた前記反射部と、を備え、
前記反射部に設けられるバーコード領域の各コードは、前記帯状部材の縁部を基準にこの縁部に対して直角に設けられていることを特徴とする光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項２】
前記帯状部材は、前記回転軸の周長以上の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項３】
前記反射部は、前記帯状部材の長手方向に複数且つ等間隔に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項４】
前記反射部の両側には、前記反射部を残して前記帯状部材を切断するための切断部が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項５】
前記切断部には、前記帯状部材の一方の縁部から他方の縁部に延びる脆弱線が設けられると共に、この脆弱線を外縁に有し且つ内部に前記回転軸の表面を臨む開口部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項６】
前記帯状部材の端部には、この端部を吊し上げる治具を連結するための連結部が設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項７】
前記帯状部材の一端と、前記帯状部材の他端は、相互に突き合わせた状態に於いて、且つ各端部近傍の前記縁部が同一直線上に揃っていることを条件に係合する形状を備えていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の光学計測器用の測定ゲージ。
【請求項８】
計測対象たる回転軸の外周面に貼着されると共に、この回転軸に照射された光線を反射して光学計測器の受光部に入射するバーコード領域が設けられた反射部を有する光学計測器用の測定ゲージを前記回転軸に取り付けるための方法であって、
縁部が直線で形成された長尺の帯状部材に、この縁部を基準に前記バーコード領域の各コードを直角に設ける工程と、
前記直線状の縁部を前記回転軸の周方向に延びる基準線に揃えて前記反射部の貼着位置を決定する工程と、
を含むことを特徴とする測定ゲージの取付方法。
【請求項９】
前記帯状部材の一端に、この一端を吊し上げるための治具を連結する工程と、
前記帯状部材の他端を前記回転軸に固定する工程と、
前記治具を介して帯状部材の一端を吊し上げつつ、前記回転軸を回転させる工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の測定ゲージの取付方法。
【請求項１０】
前記反射部を前記回転軸に貼着する工程と、
前記反射部を残して前記帯状部材を切断する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の測定ゲージの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学計測器用の測定ゲージに関し、より詳細には、計測対象たる回転軸のトルクや回転速度を、非接触且つ光学的に計測する光学計測器用の測定ゲージおよびその取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光学計測器として、計測器本体と、計測対象たる回転軸に貼着される測定ゲージからなるトルク計測装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
より詳しくは、まず、エッチングにてバーコード領域が付された反射部を有する測定ゲージを、計測対象たる回転軸の軸方向に所定間隔をあけて複数貼り付ける。続いて、回転軸を回転させると共に、測定ゲージが貼着された箇所を測定部として各測定部（反射部）にレーザ光を照射する。また、各測定部の反射光を受光部にて受光し、その反射光から得られるパルス信号に基づき各測定部の回転周期及び回転速度を求める。また、併せて測定部間のパルス信号の位相差を求め、これら回転速度及び位相差から回転軸のトルクを算出している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０５９７７号公報
【０００５】
ところで、この種の光学計測器では、計測器本体の性能もさることながら、いかに測定ゲージを精度良く計測対象に貼り付けるかが、計測精度を高める上で重要なポイントになる。
【０００６】
なお、従来では、約２ｃｍ四方の小片からなる測定ゲージの裏面にノリを塗布し、この状態で計測対象たる回転軸の表面に測定ゲージを仮付けし、次いで、測定ゲージの位置や角度を微調整した後、測定ゲージを回転軸に本付けする。なお、測定ゲージの位置調整は、作業者の勘や経験に委ねられており、作業者は、回転軸の中心線を目安に、この中心線に対してバーコード領域の各コードが平行に保たれるように測定ゲージの位置や角度を調整していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、作業者の勘や経験に委ねて測定ゲージを貼着するため、時として回転軸の中心線に対して測定ゲージが曲がった状態で貼り付けられていることもあった。このため、図５に示されるように、回転軸の軸方向に作用する振動や熱膨張の発生に伴い、各コードの位置は回転軸の周方向に相対的にズレ、本来得られるべき反射状態と異なる反射状態でレーザ光が計測器本体に入力されることとなる。つまり、作業者の勘や経験に委ねて測定ゲージを貼着した場合には、時として計測値に誤差が生じる場合もある。
【０００８】
とりわけ、発電プラント等に組み込まれる直径７０ｃｍを優に超える大径のロータシャフト（タービンロータ）では、計測対象たるロータシャフトに較べて測定ゲージがあまりにも小さく、また、ロータシャフトの露出部分が少ない等の理由から、熟練の技術を以てしても両者の位置関係の把握は困難であり、このため測定ゲージの貼着時には、発電プラントを分解してロータシャフトを取り外し、この状態で測定ゲージを貼り付けていた。
つまり、大径の回転軸に精度良く測定ゲージを貼り付けるには、多くの労力と熟練の技術が要求されていた。
【０００９】
本発明は、このような技術的背景を考慮してなされたもので、計測対象たる回転軸に容易且つ精度良く反射部を貼着し得る技術の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するため、本発明では以下構成とした。
すなわち、本発明は、
計測対象たる回転軸の外周面に貼着されると共に、この回転軸に照射された光線を反射して光学計測器の受光部に入射するバーコード領域が設けられた反射部を有する光学計測器用の測定ゲージであって、
前記測定ゲージは、長手方向に延びる直線状の縁部を有する長尺の帯状部材と、この帯状部材に設けられた前記反射部と、を備え、
前記反射部に設けられるバーコード領域の各コードは、前記帯状部材の縁部を基準にこの縁部に対して直角に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された本発明の測定ゲージは、長手方向に延びる直線状の縁部を有する長尺の帯状部材と、この帯状部材に設けられた反射部と、を備えて構成されている。また、反射部に設けられるバーコード領域の各コードは、帯状部材の縁部を基準にこの縁部に対して直角に設けられている。
なお、上記で「長尺」とは、バーコード領域に於ける各コードの長さに較べて、視覚上、十分に長いと認識し得る長さに相当する。また、「バーコード領域」とは、反射の有無や反射光の強度に変化を与える機能を備えた領域に相当する。
【００１２】
したがって、回転軸の周方向に延びる基準線上に前記帯状部材の縁部を合わせて配置することで、貼着作業の目安となるべき基準点を測定ゲージの周囲に多数確保でき、以て、バーコード領域と回転軸の中心線とを相対的に比較して測定ゲージを貼り付ける場合に較べて、精度の高い貼り付けが可能となる。
なお、ここで「回転軸の周方向に延びる基準線」とは、その線上を通る断面が、回転軸の中心線に対して直角に交わる線に相当する。
【００１３】
また、前記帯状部材は、前記回転軸の周長以上の長さを有してもよい。
【００１４】
この構成では、帯状部材の全長が回転軸の周長以上に確保されていることから、回転軸の胴回り全てに貼付作業の基準を設けることができる。また、帯状部材の一端と他端に於いてその縁部を同一直線上に揃えることでもバーコード領域の平行度が得られるため、これら観点の異なる二つの基準に従い測定ゲージを貼着すれば、より精度良く測定ゲージを貼着し得る。
【００１５】
また、前記反射部は、前記帯状部材の長手方向に複数且つ等間隔に設けられていてもよい。
【００１６】
この構成では、帯状部材の長手方向に複数且つ等間隔に反射部が設けられている。したがって、計測対象たる回転軸の周方向に複数の反射部を等間隔に配置する際には、本測定ゲージの使用により、各反射部を一様に貼り付けることができる。
【００１７】
また、前記反射部の両側には、前記反射部を残して前記帯状部材を切断するための切断部が設けられている構成としてもよい。
【００１８】
この構成では、反射部の両側に切断部が設けられている。したがって、測定ゲージの貼着後には、この切断部で余分な帯状部材を切り離すことができる。
なお、ここで「切断部」とは、切断を容易にするための機能が設けられた箇所に相当する。
【００１９】
また、前記切断部には、前記帯状部材の一方の縁部から他方の縁部に延びる脆弱線が設けられると共に、この脆弱線を外縁に有し且つ内部に前記回転軸の表面を臨む開口部が形成されている構成としてもよい。
【００２０】
この構成では、切断部として帯状部材の一方の縁部から他方の縁部に延びる脆弱線を備えている。また、この脆弱線を外縁に有し且つ内部に回転軸の表面を臨む開口部を切断部に備えている。したがって、切断作業時には、開口部に手指を添え反射部と回転軸とを相互に押さえることができ、切断作業に伴う反射部の位置ズレ等を抑制できる。また、開口部は、脆弱線を外縁に有して形成されるため、脆弱線の一部は既に切断された状態にあり、この点に於いても切断作業の簡略化が図られる。
【００２１】
また、前記帯状部材の端部には、この端部を吊し上げる治具を連結するための連結部が設けられている構成としてもよい。
【００２２】
この構成では、回転軸に対する測定ゲージの巻付作業に於いて用いる治具（例えば、紐及びワイヤー）を連結するための連結部が帯状部材の端部に設けられている。したがって、測定ゲージの一端を回転軸に固定し、さらに治具を介して測定ゲージの他端を吊し上げて回転軸を回転させれば、作業者の手が届かない位置に於いても、測定ゲージを回転軸に接触させながら巻付作業を行える。
【００２３】
また、前記帯状部材の一端と、前記帯状部材の他端は、相互に突き合わせた状態に於いて、且つ各端部近傍の前記縁部が同一直線上に揃っていることを条件に係合する形状を備える構成としてもよい。
【００２４】
この構成では、帯状部材の端部形状の設定にあたり、帯状部材の一端と他端とを相互に突き合わせ、且つ各端部近傍の前記縁部が同一直線上に揃っていることを条件に係合する形状を採用している。つまり、帯状部材の両端が係合状態にあれば、回転軸の周方向に延びる基準線上に測定ゲージの縁部が揃っていると言え、また、換言すれば、反射部に於いてバーコード領域の平行度が出ているとも言える。
【００２５】
また、本発明では、上記した課題を解決するため以下の取付方法を提供する。
すなわち、縁部が直線で形成された長尺の帯状部材に、この縁部を基準に前記バーコード領域の各コードを直角に設ける工程と、
前記直線状の縁部を、前記回転軸の周方向に延びる基準線に揃えることで前記反射部の貼着位置を決定する工程と、
を含むことを特徴とする測定ゲージの取付方法を提供する。
【００２６】
また、前記帯状部材の一端に、この一端を吊し上げるための治具を連結する工程と、
前記帯状部材の他端を前記回転軸に固定する工程と、
前記治具を介して帯状部材の一端を吊し上げつつ、前記回転軸を回転させる工程と、
をさらに含むようにしてもよい。
【００２７】
また、前記反射部を前記回転軸に貼着する工程と、
前記反射部を残して前記帯状部材を切断する工程と、
をさらに含むようにしてもよい
【００２８】
これらの方法によれば、縁部が直線で形成された長尺の帯状部材を用意し、この縁部に対して直角にバーコード領域の各コードを付す。続いて、この帯状部材の縁部を、計測対象たる回転軸の周方向に延びる基準線に揃えて貼り付ける。したがって、上述の如くバーコード領域の各コードは、回転軸の中心線に対して平行に維持される。
【００２９】
また、測定ゲージの巻付作業に於いては、測定ゲージの一端を回転軸に固定し、さらに治具を介して測定ゲージの他端を吊し上げて回転軸を回転させれば、作業者の手が届かない位置に於いても、帯状部材を回転軸に接触させながら巻付作業を行える。また、反射部を残して、余分な帯状部材を切り離すこともできる。
【００３０】
なお、上記種々の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない限りで可能な限り組み合わせることができる。また、上記各工程の処理順序も同様に、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない限りで自由に変更できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の光学計測器用の測定ゲージ及びその取付方法について、好適な実施形態について説明する。
また、本実施の形態では、計測対象たる回転軸として、コンバインドサイクル発電プラントの発電機に連結されたタービンロータのトルク計測作業を例に説明する。なお、勿論、本発明に係る測定ゲージの用途は、タービンロータのトルク計測に限定されるものではなく、種々の用途に適用可能である。
【００３２】
まず、本発明に係る測定ゲージの説明に先立ち、コンバインドサイクル発電プラント、及びそのタービンロータのトルク計測に用いられる光学計測器の概略構成を説明する。
【００３３】
コンバインドサイクル発電プラント１は、図１に示すように、ガスタービンＧ及び蒸気タービンＴを一つのプラントユニットとして構成される一軸型の発電プラントであり、タービンロータ４は、ガスタービンＧ及び蒸気タービンＴを同軸上で連結して発電機５に動力を伝達する動力伝達軸としてプラント内に組み込まれている。
より詳しく説明すると、タービンロータ４には、上記ガスタービンＧとしてガスタービン本体２及びコンプレッサ３が組み込まれ、また、上記蒸気タービンＴとして高圧蒸気タービン（ＨＰタービン６）、及び中圧蒸気タービン（ＩＰタービン７）、低圧蒸気タービン（ＬＰタービン８）が組み込まれ、タービンロータ４の端部は、発電機の主軸に連結されている。
【００３４】
また、この種の発電プラント１では、経年劣化に起因した熱効率の低下を抑制すべく、定期的にＰＩＤと呼ばれる発電所計測データによって効率の管理が実施されている。また、この効率管理に基づく日々の点検作業およびメンテナンスによって高い熱効率での運転が維持されている。
【００３５】
また、近年では、効率管理に有用なタービン出力を計測するにあたり、レーザ光を用いた光学式のトルク計測器が使用されている。
この種のトルク計測器１０は、図２に示されるように、レーザ光の出力部たるレーザ照射装置１１と、レーザ照射装置１１から出力されたレーザ光を第１及び第２の光線に分光して、タービンロータ４の長手方向に距離をあけて設けられた計２カ所の測定部Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）に照射するビーム調整装置１２と、各測定部Ｓ１，Ｓ２からの反射光を受光して光電変換すると共にこの光電変換によって生成された電気信号を汎用コンピュータから成る解析装置１３に出力する第１受光部１４及び第２受光部１５と、を備えている。
【００３６】
また、各測定部Ｓ１，Ｓ２には、表面にバーコード領域Ｂが付された反射部Ｐを有する測定ゲージが貼着されており、この状態でタービンロータ４（以下、回転軸と称することもある）を回転させると、各受光部１４，１５には、反射部Ｐの反射光が入射される。したがって、解析装置１３には、第１受光部１４で受光した反射光に対応する第１のパルス信号と、第２受光部１５で受光した反射光に対応する第２パルス信号が入力される。
【００３７】
なお、ここで反射部Ｐについて説明すると、本実施の形態では、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｓｈｉｆｔ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の信号を生成するバーコード領域Ｂが反射部Ｐに設けられている。より詳しくは、図３に示すように、レーザ光の反射率が大きいホワイト部分Ｂ１と、レーザ光の反射率が小さい溝部Ｂ２とを交互に並べて反射部Ｐ上に形成し、これらホワイト部分Ｂ１及び溝部Ｂ２からなるコードでバーコード領域Ｂを構成している。
【００３８】
なお、「Ｍ系列の信号」とは、自己相関関数がデルタ関数に近く、また、近似的に白色雑音（ホワイトノイズ）と見なせるように人為的にある規則に基づいて作られた擬似不規則信号（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｒａｎｄｏｍ  Ｓｉｇｎａｌ）であり、その優れた特性としては、レーザ光の反射再現性に富み、また、反射にあたり雑音（ホワイトノイズ）を有効的に排除できるといった特性を持っている。なお、勿論、反射部に適用すべきバーコード領域Ｂの形式は、上述のＭ系列のみならず平方剰余列（Ｌ系列）や双素数列等の適用も可能である。
【００３９】
また、本実施の形態では、このＭ系列のバーコード領域Ｂを形成するにあたり、厚さ０．１ｍｍのステンレス材に深さ０．０５ｍｍの溝をエッチング加工で形成することで、ホワイト部分Ｂ１及び溝部Ｂ２の双方を得ている。
【００４０】
続いて、解析装置１３では、各受光部１４，１５のパルス信号を個々に解析し、各測定部毎に回転周期及び回転速度を算出する。また、第１のパルス信号と第２のパルス信号とを比較してパルス信号間の位相差を求め、この位相差と回転周期並びに回転速度から第１のパルス信号に対する第２のパルス信号の遅れ時間（相関関係）を求める。そして、例えば、次式に各数値を割り当て計算することで、計測値たる軸トルクＦｔを算出している。
【数１】
Ｆｔ＝２πＫｘ・τ／Ｔ
Ｋ：回転軸の捩ればね定数  ｘ：測定部Ｓ間の距離
τ：遅れ時間              Ｔ：パルス信号の周期
【００４１】
ところで、軸トルクＦｔを精度良く計測するには、上述のトルク計測器の性能もさることながら、いかに測定ゲージを精度良く回転軸４に貼り付けるかが重要なポイントになる。
【００４２】
なお、図４には、正規の貼り方を示している。この正規の貼り方では、バーコード領域Ｂの各コードが、計測対象たる回転軸４の中心線に対して平行になるように反射部Ｐの位置が調整されている。一方、図５では、バーコード領域Ｂの各コードが回転軸４の中心線に対して曲がって貼り付けられている。
【００４３】
この両者を比較すると、まず、図４中計測点Ｘと図５中計測点Ｙでは、双方共に上から数えて２番目のホワイト部分Ｂ１でレーザ光を反射する。
一方、回転軸４の軸方向（図４中及び図５中の矢印Ｋ方向）に振動あるいは熱膨張が発生して、バーコード領域Ｂが本来の計測点Ｘ，Ｙに対して相対的にズレた場合には、正規の貼り方では、振動発生前と振動発生後に於いて相変わらず上から２段目のホワイト部分Ｂ１でレーザ光を反射するのに対し（図４中計測点Ｘ’）、図５の貼り方では、各コードが回転軸４の周方向に相対的にズレるため、上から数えて１段目のホワイト部分Ｂ１でレーザ光を反射することとなる（図５中計測点Ｙ’）。
【００４４】
つまり、回転軸４の中心線に対して各コードの平行度が確保されていない状態すなわち精度の低い貼り方では、振動あるいは熱膨張の発生前と発生後においてレーザ光の反射状態が異なり、計測精度に影響を与えてしまう。このため本実施の形態では、精度良く反射部Ｐを貼り付けるにあたり、以下に示す測定ゲージ５０を用いて貼付作業を行っている。
【００４５】
まず、図６を参照して測定ゲージ５０の概略を説明すると、測定ゲージ５０は、回転軸４の周長に略等しい全長を有する長尺の帯状部材５１と、この帯状部材５１の表面に設けられた反射部Ｐと、を備えて構成されている。
また、反射部Ｐを回転軸４の適所に配置する際には、この測定ゲージ５０の長手方向に延びる縁部５１ａを回転軸４の周方向に延びる基準線（例えば、タービンロータ４の外周に形成されたオイル溝）に揃えて配置し、測定ゲージ５０の貼付精度を維持している。
【００４６】
帯状部材５１は、厚さ０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのステンレス材から構成され、その長手方向に延びる縁部５１ａは、精密加工によって直線に仕上げられている。なお、帯状部材５１の材質並びに寸法は、各種仕様に応じて種々変更可能であるが、上記寸法に設定すれば、十分な剛性としなやかさ（柔軟性）を測定ゲージ５０に与えることができる。
【００４７】
反射部Ｐは、帯状部材５１の長手方向に複数且つ等間隔に設けられている。
本実施の形態では、回転軸４の周囲（胴回り）に計８カ所の測定部Ｓを等間隔に設けるため、これに併せて回転軸４の周長を８等分に分割した間隔をあけて各反射部Ｐが測定ゲージ５０に設けられている。
【００４８】
また、反射部Ｐには、上述の如くレーザ光の反射に於いてＭ系列の信号を生成し得るバーコード領域Ｂが形成されている。また、バーコード領域Ｂに形成されるホワイト部分Ｂ１及び溝部Ｂ２で構成される各コードは、直線で形成された縁部５１ａを基準にこの縁部５１ａに対して直角に設けられている。
【００４９】
また、反射部Ｐの両側には、反射部Ｐを残して帯状部材５１を切断するための切断部５３が設けられている。切断部５３は、帯状部材５１の一方の縁部５１ａから他方の縁部５１ｂに向かって０．５ｍｍ間隔で穿孔が設けられた脆弱線５３ａ（ミシン穴線）と、その端部に形成された三角形状をなす切り欠き５３ｂからなる。
【００５０】
また、本実施の形態では、この脆弱線５３ａを外縁に有すると共に内部に回転軸４の表面を臨む開口部５４を、この脆弱線５３ａに沿って形成している。
より詳しくは、図６に示するように、帯状部材５１の一方の縁部５１ａから他方の縁部５１ｂに向かって延びる脆弱線５３ａの両端部近傍の連結状態を維持しつつ、且つこの脆弱線５３ａを境界に反射部Ｐと開口部５４とが隣接するよう開口部５４が形成されている。
【００５１】
続いて、帯状部材５１の端部形状について説明する。
帯状部材５１の各端部は、図７に示すように相互に突き合わせた状態に於いて、且つ各端部近傍の縁部５１ａが同一直線Ｌ上に揃っていることを条件に係合する形状を備えている。なお、図７の例では、各端部が、帯状部材５１の長手方向に延びる縁部５１ａに対して直角となるように切断されており、測定ゲージ５０の巻付作業に於いて両端部を突き合わせたときには、端部全体が共通の接触線Ｖ上で線にて係合・接触することとなる。
【００５２】
また、各端部には、測定ゲージ５０の巻付作業に於いて、測定ゲージ５０の端部（帯状部材５１の端部）を作業者側に吊し上げる治具（例えば、紐）を連結するための孔５５が設けられている。
【００５３】
続いて、上記構成を有する測定ゲージ５０の取付作業について説明する。
本実施の形態では、図８に示すように、タービンロータ４を内包する軸受けハウジング６０の上半分に形成された開口窓６１、より詳しくはタービンロータ４の上半分（周方向に１８０度）のみが臨む幅狭の隙間Ｃを測定部Ｓ１とし、この隙間Ｃから測定ゲージ５０を挿入してタービンロータ４に測定ゲージ５０を巻き付けている。
【００５４】
また、トルク計測器１０を用いてのトルク計測では、タービンロータ４の軸方向に計２カ所測定部Ｓを設ける必要があるため、本実施の形態では、同様の隙間Ｃが形成された箇所を他方の測定部Ｓ２として、測定ゲージ５０を別途取り付けている。
【００５５】
まず、下準備として、開口窓６１に設けられたカバー６１ａを外し、タービンロータ４の上半分を測定部Ｓ１，Ｓ２内に露出させる。続いて、開口窓６１の周方向端部に設けられたフランジ６１ｂを基準に一方の測定部Ｓ１と他方の測定部Ｓ２に於いてタービンロータ４にマーキングを施す。
【００５６】
本作業は、各測定部Ｓ１，Ｓ２間の軸方向に於ける位相を把握するための基準線６４（図９中符号６４参照）を設ける作業であり、以下の作業では、この基準線６４に測定ゲージ５０の端部を合わせて測定ゲージ５０を巻き付ける。なお、詳細には、発電機５に近い測定部Ｓ２の基準線は、計測上の都合からガスタービンＧに近い測定部Ｓ１の基準線に対して、回転軸４の正転方向に数ミリ進角した位置にマーキングされている。
【００５７】
続いて、タービンロータ４の周方向に一致する基準線を目安に、各反射部Ｐの位置決めの基準となる基準点６６を、この周方向に延びる基準線からタービンロータ４の軸方向に等距離且つタービンロータ４の周方向に複数マーキングする。
なお、本実施の形態では、図９に示すように隙間Ｃ（開口窓６１）の内部に設けられたオイル溝６５を上記周方向に延びる基準線とし、このオイル溝６５の端縁６５ａから３０ｍｍの位置に複数マークを付している。
【００５８】
続いて、測定ゲージ５０の位置決め作業に移る。
本作業では、下準備でタービンロータ４に付した基準線６４及び基準点６６に従い測定ゲージ５０をタービンロータ４の上半分に取り付ける。
より詳しくは、各測定部Ｓ１，Ｓ２の軸方向の位相を調整するためにマーキングした基準線６４（以下、軸方向基準線６４と称する）に測定ゲージ５０の一端を合わせ、さらに、回転軸４の周方向に複数マーキングした基準点６６（以下、周方向基準点６６と称する）に測定ゲージ５０の縁部５１ａを揃えた状態で、測定ゲージ５０をタービンロータ４に仮止めする。
【００５９】
続いて、この状態で各反射部Ｐの周囲にマーキングを施す。
本作業では、図１０に示すように反射部Ｐに隣接した開口部５４の縁と、測定ゲージ５０の縁部５１ａ（５１ｂ）に沿って計４カ所にマーク６８を施す。
【００６０】
続いて、反射部Ｐの貼付作業に移る。
本作業では、図１１に示すように、測定ゲージ５０を一旦取り外し、先の作業でマーキングした反射部Ｐの外形に相当するマーク６８に従いマスキングテープ６９を貼着し、その内部にストラクトボンド等を均一に塗布する。
【００６１】
続いて、マスキングテープ６９を剥ぎ取った後、再度、測定ゲージ５０をタービンロータ４に取り付け、接着剤が乾ききる前に測定ゲージ５０の位置を最終的に微調整する。より詳しくは、軸方向基準線６４に測定ゲージ５０の一端を合わせ、且つ複数の周方向基準点６６に測定ゲージ５０の縁部５１ａを合わせる。
そして、各部での微調整を終えた後、各反射部Ｐの表面を保護テープでマスキングすると共に押圧して余分な接着剤をふき取り、反射部Ｐをタービンロータ４の表面に密着させる。そして、この状態で数時間放置乾燥させる。
【００６２】
続いて、タービンロータ４下半分への測定ゲージ５０の取付作業に移る。
本作業では、測定ゲージ５０の他端に設けられた孔５５に紐７０を括り付け、既にタービンロータ４に固定されている測定ゲージ５０に追従して、この紐７０がタービンロータ４に巻き付く方向にタービンロータ４を半回転させて、開口窓６１内にタービンロータ４の下半分を臨ませる。
【００６３】
なお、タービンロータ４を回転させる際には、図１２に示すように、紐７０を介して測定ゲージ５０の他端をタービンロータ４の上方に吊り上げながら序々に測定ゲージ５０をタービンロータ４に巻き付けていく。このように作業を行うと、測定ゲージ５０の表面をタービンロータ４の表面に接触させた状態で測定ゲージ５０をタービンロータ４に巻き付けることができるため、軸受けハウジング６０等との接触に伴う測定ゲージ５０の汚れや損傷を抑制できる。
【００６４】
続いて、上記タービンロータ４の上半分での作業同様にして、種々のマーキングを施し、反射部Ｐの貼着位置たるタービンロータ４の表面に接着剤を塗布して測定ゲージ５０を固定する。
そして、接着剤の乾燥時間として８〜１２時間ほどの養生を得た後、反射部Ｐを残して測定ゲージ５０の余分な箇所を切断部より切り離す作業に移る。
【００６５】
測定ゲージ５０の切離作業は、以下の手順で行う。
まず、切断部５３たる開口部５４に臨むタービンロータ４の表面と、反射部Ｐとの双方を指先で押さえる（図１３参照）。次いで、他方の手で余分な測定ゲージ５０（帯状部材５１）を脆弱線５３ａで切り離す。
【００６６】
また、この切離作業において、反射部Ｐの一部に接着不良等を見つけたときには、反射部Ｐの端に補強テープを貼着し、剥離部分に接着剤を塗布して再度押圧して、反射部Ｐをタービンロータ４の表面に密着させる。
続いて、タービンロータ４を半回転させ、残る箇所に於いても同様の作業を行い、反射部Ｐの貼着に係る一連の作業を終了する。
【００６７】
このように本実施の形態では、長手方向に延びる直線状の縁部５１ａを有する長尺の帯状部材５１と、この帯状部材５１に設けられた反射部Ｐと、を備え、且つバーコード領域Ｂの各コードが帯状部材５１の縁部５１ａを基準に直角に設けられた測定ゲージ５０を用いて反射部Ｐを回転軸４の適所に貼着している。
【００６８】
つまり、回転軸４の周方向に延びる基準線（オイル溝６５）上に帯状部材５１の縁部５１ａを合わせて配置することで、貼着作業の目安となるべき基準点６６を測定ゲージの周囲に多数確保できるため、各コードと回転軸４の中心線とを比較して平行になるように貼り付ける場合に較べて、遙かに精度の高い貼り付けが可能になる。
【００６９】
また、各反射部Ｐは、帯状部材５１（測定ゲージ５０）の長手方向に複数且つ等間隔に設けられているため、本測定ゲージ５０の使用により、各反射部Ｐを回転軸４の周方向に等間隔且つ正規の角度で一様に貼り付けることができる。
【００７０】
また、反射部Ｐの両側には、反射部Ｐを残して帯状部材５１を切断するための切断部５３を設けているため、反射部Ｐの接着後に於いて余分な帯状部材５１を切り離すことができる。
【００７１】
また、帯状部材５１の一端と、帯状部材５１の他端は、相互に突き合わせた状態に於いて、且つ各端部近傍の縁部５１ａが同一直線Ｌ上に揃っていることを条件に係合する形状を備えるため、測定ゲージ５０が、正規の位置に巻き付けられているか否かを、この帯状部材５１の各端部の係合状態からも把握できる。
【００７２】
なお、上記した実施形態は、あくまでも本発明の好適な実施形態であり、その詳細は、適宜変更可能である。
例えば、上述では測定ゲージ５０の全長を、タービンロータ４の周長に略等しい長さとしているが、必ずしもその必要はなく、周長より長い全長を有するように形成してもよい。
【００７３】
なお、この場合には、帯状部材５１の全長が回転軸４の周長以上に確保されていることから、図１４に示すように、帯状部材５１の一端と他端に於いて、その直線状の縁部５１ａを同一直線Ｌ１上に重ねて揃えることでも各コードの平行度が得られる。
【００７４】
また、本実施の形態では、タービンロータ４の周長に略等しい長さの測定ゲージ５０を使用しているが、その長さは、バーコード領域Ｂの各コードの長さに較べて、視覚上、十分に長いと認識し得る長さで足り、必ずしも計測対象たる回転軸４の周長に等しい長さが要求されるものではない
すなわち、回転軸４の周長に対して短い複数の測定ゲージを用意し、これら測定ゲージを回転軸４の周方向にズラして配置することでも上記種々の効果が得られる。
【００７５】
また、上記では、測定ゲージ５０の両端部を、縁部５１ａに対して直角に切断したが、例えば、図１５に示されるように、各端部を斜めに切断すれば、より広い範囲で両端部の係合状態を判定でき、また、これにより、更に精度の高い貼り付けが可能になる。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、計測対象たる回転軸に容易且つ精度良く測定ゲージの反射部を貼着し得る技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインドサイクル発電プラントの概略構成図。
【図２】本実施の形態に係るトルク計測器の概略構成図。
【図３】反射部に設けられるバーコード領域の拡大図。
【図４】計測対象たる回転軸に反射部が精度良く貼り付けられた状態を示す図。
【図５】計測対象たる回転軸に反射部が曲がって貼り付けられた状態を示す図。
【図６】本実施の形態に示す測定ゲージの要部拡大図。
【図７】本実施の形態に示す測定ゲージの各端部の係合状態を示す図。
【図８】測定ゲージの使用方法を説明するための説明図。
【図９】測定部たる隙間内での作業状態を示す図。
【図１０】反射部周囲に対するマーキング作業を示す図。
【図１１】タービンロータの表面に接着剤を塗布する作業を示す図。
【図１２】回転軸に対する測定ゲージの巻付作業を示す図。
【図１３】切断部での切断作業を示す図。
【図１４】本実施の形態に係る測定ゲージの端部形状の変更例を示す図。
【図１５】本実施の形態に係る測定ゲージの端部形状の変更例を示す図。
【符号の説明】
１  コンバインドサイクル発電プラント
２  ガスタービン本体
３  コンプレッサ
４  タービンロータ（回転軸）
５  発電機
６  高圧蒸気タービン（ＨＰタービン）
７  中圧蒸気タービン（ＩＰタービン）
８  低圧蒸気タービン（ＬＰタービン）
１０  トルク計測器（光学計測器）
１１  レーザ照射装置
１２  ビーム調整装置
１３  解析装置
１４  第１の受光部
１５  第２の受光部
５０  測定ゲージ
５１  帯状部材
５１ａ  縁部
５１ｂ  縁部
５３  切断部
５３ａ  脆弱線
５３ｂ  切り欠き
５４  開口部
５５  孔（連結部）
６０  軸受けハウジング
６１  開口窓
６１ａ  カバー
６１ｂ  フランジ
６４  軸方向基準線
６５  オイル溝
６５ａ  オイル溝の端縁
６６  周方向基準点
６８  マーク
６９  マスキングテープ
７０  紐
Ｂ  バーコード領域
Ｂ１  ホワイト部分
Ｂ２  溝部
Ｃ  隙間
Ｇ  ガスタービン
Ｐ  反射部
Ｓ  測定部
Ｓ１  測定部
Ｓ２  測定部
Ｖ  接触線
Ｘ  計測点
Ｔ  蒸気タービン
Ｙ  計測点
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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