特許 6743437 ボイラチューブの肉厚測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6743437

(24)【登録日】2020年8月3日

(45)【発行日】2020年8月19日

(54)【発明の名称】ボイラチューブの肉厚測定装置

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/02 20060101AFI20200806BHJP

   G01B 17/02 20060101ALI20200806BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/02 E

   G01B17/02 B

   F22B37/02 K

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-54041(P2016-54041)

(22)【出願日】2016年3月17日

(65)【公開番号】特開2017-166776(P2017-166776A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2019年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荒川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】西田 秀高

(72)【発明者】

【氏名】松村 栄郎

(72)【発明者】

【氏名】森下 啓司

【審査官】 岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−０５１７７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１９１６６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−０６０５５４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／０２

Ｇ０１Ｂ １７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

全面にわたって開口する上面部がボイラチューブの外周面に取付けられて、底面部に溶媒供給穴が貫通しているカバー部と、
前記カバー部の内部に設けられ、超音波を発生させて前記ボイラチューブの肉厚を検出する超音波探触部と、
前記溶媒供給穴に接続されて、前記カバー部の内部に肉厚検出用の溶媒を供給する溶媒供給管と、
前記溶媒供給穴に設けられる溶媒供給弁と、を有し、
前記溶媒供給弁は、前記カバー部が前記ボイラチューブの外周面に取付けられた際に、前記溶媒供給穴を開いて、前記溶媒供給管からの溶媒を前記カバー部内に供給させ、前記カバー部を前記ボイラチューブの外周面から取り外した際に、前記溶媒供給穴を閉じて、前記溶媒の前記カバー部内への供給を停止させ、
前記溶媒供給弁は、
前記上面部から前記底面部へ向かう延在方向に沿って前記カバー部の内部を延在し、前記延在方向と反対側の端部である末端部が前記カバー部の上面部よりも外側に突出し、前記延在方向側の端部である先端部が前記溶媒供給穴内に位置する弁軸部と、
前記弁軸部の前記先端部に設けられる弁傘部と、を有し、
前記溶媒供給弁は、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記弁軸部の前記末端部が前記ボイラチューブによって押圧されて前記延在方向に移動することで、前記弁傘部が前記溶媒供給穴を開き、前記カバー部が前記ボイラチューブから取り外された際、前記弁軸部の前記末端部への押圧が解除されて前記延在方向と反対側に移動することで、前記弁傘部が前記溶媒供給穴を閉じ、
前記溶媒供給穴は、
前記底面部の前記溶媒供給管が接続されている側であって、前記底面部における前記上面部と反対側の面で開口する底面側穴と、
前記底面部の前記上面部側の面に開口する上面側穴と、
前記底面側穴と前記上面側穴とを導通する導通口と、
前記上面側穴よりも外側に設けられ、前記底面部の前記上面部側の面から前記導通口までを貫通する複数の溶媒導通副穴と、を有し、
前記溶媒供給弁は、前記弁軸部が前記上面側穴に挿通され、前記弁傘部が前記導通口内に位置しており、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記弁傘部が全ての前記溶媒導通副穴を開いて前記溶媒導通副穴から前記溶媒を供給させ、前記カバー部が前記ボイラチューブから取り外された際、前記弁傘部が全ての前記溶媒導通副穴を閉じて、前記溶媒の供給を停止させる、ボイラチューブの肉厚測定装置。

【請求項2】

前記カバー部が設けられる台座部に取付けられるローラー部を更に有し、
前記ローラー部は、前記カバー部が前記ボイラチューブの外周面に取付けられた際に、前記ボイラチューブの外周面に当接し、前記ボイラチューブの外周面上を転動可能となる、請求項１に記載のボイラチューブの肉厚測定装置。

【請求項3】

前記カバー部は、前記底面部の前記上面部側の面に、前記溶媒供給穴の周囲に沿って突出するガイド部を有しており、前記弁軸部は、前記ガイド部の内周面を、前記延在方向に沿って移動可能である、請求項１又は請求項２に記載のボイラチューブの肉厚測定装置。

【請求項4】

前記弁軸部は、前記末端部に弁ローラー部を有し、前記弁ローラー部は、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記ボイラチューブの外周面上を転動可能となる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のボイラチューブの肉厚測定装置。

【請求項5】

前記溶媒は、粘性を有するジェルである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のボイラチューブの肉厚測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラチューブの肉厚測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電所などで廃熱回収を行うボイラは、内部に水蒸気を導通させるボイラチューブを有している。このボイラチューブは、燃焼ガスに晒され、燃焼ガスによる摩耗や酸化などにより、時間の経過とともに減肉する。従って、このボイラチューブは、例えば定期検査の際などに肉厚を測定し、管理が行われている。

【0003】

この肉厚測定は、例えば特許文献１には、超音波探触子によって行われる場合がある。超音波探触子による測定では、ボイラチューブの外周面にカバーをかぶせ、カバーの内部に溶媒を充填する。そして、超音波探触子によって、溶媒を介してボイラチューブに対して超音波を入射させる。そして、その超音波に対する反射波に基づき、ボイラチューブの肉厚を測定する。このように、超音波探触子による測定では、カバーの内部に溶媒を供給する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−３２５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、溶媒は、カバー部に対して適切に供給が行われる必要がある。例えば測定を終えてカバーを外した場合にも溶媒が供給され続けた場合、内部の溶媒が外部に流出するおそれがある。また、例えば、測定の際に、溶媒が供給されないおそれもある。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために、ボイラチューブの肉厚測定の際に、溶媒を適切に供給することができるボイラチューブの肉厚測定装置を供給することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のボイラチューブの肉厚測定装置は、全面にわたって開口する上面部がボイラチューブの外周面に取付けられて、底面部に溶媒供給穴が貫通しているカバー部と、前記カバー部の内部に設けられ、超音波を発生させて前記ボイラチューブの肉厚を検出する超音波探触部と、前記溶媒供給穴に接続されて、前記カバー部の内部に肉厚検出用の溶媒を供給する溶媒供給管と、前記溶媒供給穴に設けられる溶媒供給弁と、を有し、前記溶媒供給弁は、前記カバー部が前記ボイラチューブの外周面に取付けられた際に、前記溶媒供給穴を開いて、前記溶媒供給管からの溶媒を前記カバー部内に供給させ、前記カバー部を前記ボイラチューブの外周面から取り外した際に、前記溶媒供給穴を閉じて、前記溶媒の前記カバー部内への供給を停止させる。

【0008】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置は、前記カバー部に取付けられるローラー部を更に有し、前記ローラー部は、前記カバー部が前記ボイラチューブの外周面に取付けられた際に、前記ボイラチューブの外周面に当接し、前記ボイラチューブの外周面上を転動可能となることが好ましい。

【0009】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置において、前記溶媒供給弁は、前記上面部から前記底面部へ向かう延在方向に沿って前記カバー部の内部を延在し、前記延在方向と反対側の端部である末端部が前記カバー部の上面部よりも外側に突出し、前記延在方向側の端部である先端部が前記溶媒供給穴内に位置する弁軸部と、前記弁軸部の前記先端部に設けられる弁傘部と、を有し、前記溶媒供給弁は、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記弁軸部の前記末端部が前記ボイラチューブによって押圧されて前記延在方向に移動することで、前記弁傘部が前記溶媒供給穴を開き、前記カバー部が前記ボイラチューブから取り外された際、前記弁軸部の前記末端部への押圧が解除されて前記延在方向と反対側に移動することで、前記弁傘部が前記溶媒供給穴を閉じることが好ましい。

【0010】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置において、前記溶媒供給穴は、前記底面部の前記溶媒供給管が接続されている側であって、前記底面部における前記上面部と反対側の面で開口する底面側穴と、前記底面部の前記上面部側の面に開口する上面側穴と、前記底面側穴と前記上面側穴とを導通する導通口と、前記上面側穴よりも外側に設けられ、前記底面部の前記上面部側の面から前記導通口までを貫通する複数の溶媒導通副穴と、を有し、前記溶媒供給弁は、前記弁軸部が前記上面側穴に挿通され、前記弁傘部が前記導通口内に位置しており、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記弁傘部が全ての前記溶媒導通副穴を開いて前記溶媒導通副穴から前記溶媒を供給させ、前記カバー部が前記ボイラチューブから取り外された際、前記弁傘部が全ての前記溶媒導通副穴を閉じて、前記溶媒の供給を停止させることが好ましい。

【0011】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置において、前記カバー部は、前記底面部の前記上面部側の面に、前記溶媒供給穴の周囲に沿って突出するガイド部を有しており、前記弁軸部は、前記ガイド部の内周面を、前記延在方向に沿って移動可能であることが好ましい。

【0012】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置において、前記弁軸部は、前記末端部に弁ローラー部を有し、前記弁ローラー部は、前記カバー部が前記ボイラチューブに取付けられた際、前記ボイラチューブの外周面上を転動可能となることが好ましい。

【0013】

前記ボイラチューブの肉厚測定装置において、前記溶媒は、粘性を有するジェルであることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ボイラチューブの肉厚測定の際に、溶媒を適切に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態に係る肉厚測定装置の模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る肉厚測定装置の模式図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る溶媒供給穴の模式図である。

【図4】図４は、肉厚測定装置をボイラチューブに取付ける前の状態を示す模式図である。

【図5】図５は、肉厚測定装置をボイラチューブに取付けた状態を示す模式図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る肉厚測定装置の模式図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る溶媒供給穴の模式図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る溶媒供給穴の模式図である。

【図9】図９は、第２実施形態における閉弁状態を示した図である。

【図10】図１０は、第２実施形態における開弁状態を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

【0017】

（第１実施形態）
（肉厚測定装置の構成）
図１及び図２は、第１実施形態に係る肉厚測定装置の模式図である。図１は、第１実施形態に係る肉厚測定装置１を正面から見た模式図であり、図２は、肉厚測定装置１を上面から見た模式図である。図１に示すように、肉厚測定装置１は、台座部１０と、カバー部２０と、超音波探触部３０と、溶媒供給管４０と、溶媒供給弁５０と、ローラー部６０とを有する。肉厚測定装置１は、例えば火力発電所などに設けられるボイラのボイラチューブＴ肉厚、すなわち管の厚みを測定する装置である。ボイラチューブは、ボイラ内に複数設けられ、内部に水蒸気を導通させ、ボイラ内の燃焼ガスと内部の水蒸気との熱交換を行う管である。以下、肉厚測定装置１における３軸直交方向を、方向Ｘ、方向Ｙ、方向Ｚとする。方向Ｙは、方向Ｘに直交する方向であり、方向Ｚは、方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向である。

【0018】

台座部１０は、肉厚測定装置１の各部を指示する台座である。カバー部２０は、台座部１０の方向Ｚに沿った下側に設けられている。カバー部２０は、方向Ｚに沿った下側の面である上面部２１が全面にわたって開口する容器である。カバー部２０は、上面部２１に対向する底面部２２と、底面部２２の周縁に沿って設けられた側面部２３と、を有する。カバー部２０は、内部に、底面部２２と側面部２３とに囲われた空間Ｓを形成する。カバー部２０の上面部２１の周縁、すなわち、側面部２３の方向Ｚと反対側における先端には、接触部２１Ａが設けられている。接触部２１Ａは、円柱状のボイラチューブＴの外周に沿った形状となっている。接触部２１Ａは、例えば、弾性変形可能な樹脂製であるが、その材質は任意である。

【0019】

カバー部２０は、底面部２２（の一部の領域）に、溶媒供給穴２４が貫通している。図３は、第１実施形態に係る溶媒供給穴の模式図である。図１及び図３に示すように、溶媒供給穴２４は、底面側穴２４Ａと、上面側穴２４Ｂと、導通口２４Ｃとを有する。底面側穴２４Ａは、底面部２２の方向Ｚ側の表面である表面２２Ａ、すなわち上面部２１と反対側の表面２２Ａに、方向Ｚに沿って開口する穴である。上面側穴２４Ｂは、底面部２２の方向Ｚと反対側の表面である表面２２Ｂ、すなわち底面部２２の上面部２１側の表面に、方向Ｚに沿って開口する穴である。上面側穴２４Ｂは、底面側穴２４Ａと方向Ｚに沿って同軸となっている。

【0020】

導通口２４Ｃは、底面部２２であって、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとの間に設けられ、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとを導通する穴である。すなわち、導通口２４Ｃは、方向Ｚに沿った一方の端部が底面側穴２４Ａに接続され、他方の端部が上面側穴２４Ｂに接続される。導通口２４Ｃは、底面側穴２４Ａ側、すなわち方向Ｚ側の端部２４Ｃ１において開口径が大きく、上面側穴２４Ｂ側、すなわち方向Ｚと反対側の端部２４Ｃ２において開口径が小さい。導通口２４Ｃは、端部２４Ｃ１から端部２４Ｃ２に向かうに従って、開口径が小さくなっている。言い換えれば、導通口２４Ｃは、側面２５が、方向Ｚと反対側に向かうに従って、中心軸側、すなわち径が小さくなる方向に傾斜する傾斜面となっている。導通口２４Ｃは、端部２４Ｃ１の開口径が、底面側穴２４Ａ及び上面側穴２４Ｂの開口径よりも大きい。導通口２４Ｃは、端部２４Ｃ２の開口径は、上面側穴２４Ｂと同じになっている。

【0021】

カバー部２０は、図１に示すように、弾性体１４により、台座部１０に取付けられる。具体的には、弾性体１４は、バネである。弾性体１４は、一方の端部が台座部１０の方向Ｚと反対側の端部に固定され、他方の端部が底面部２２の表面２２Ａに固定される。弾性体１４は、方向Ｚに沿って弾性変形、すなわち伸縮可能となっている。弾性体１４は、伸縮することにより、台座部１０に対して、カバー部２０を方向Ｚに移動可能に保持する。

【0022】

詳しくは後述するが、カバー部２０は、上面部２１がボイラチューブＴの外周面に取付けられる。これにより、肉厚測定装置１は、ボイラチューブＴの肉厚を測定する。

【0023】

図１に示すように、超音波探触部３０は、本体部３１と、本体部３１の先端に設けられたヘッド部３２とを有する。超音波探触部３０は、本体部３１が台座部１０に固定されている。超音波探触部３０は、ヘッド部３２が、底面部２２からカバー部２０の内部に挿入され、カバー部２０の内部、すなわち空間Ｓ内で固定されている。超音波探触部３０は、ヘッド部３２から超音波を発生させて、ボイラチューブＴの肉厚を検出する。具体的には、超音波探触部３０は、ヘッド部３２から発生させた超音波に対するボイラチューブＴからの反射波を取得する。超音波探触部３０は、その反射波の情報を肉厚算出部３４に入力し、肉厚算出部３４により、その反射波に基づき、ボイラチューブＴの肉厚を算出する。

【0024】

図１に示すように、溶媒供給管４０は、溶媒Ｇを供給する管である。具体的には、溶媒供給管４０は、一方の端部４１が溶媒供給穴２４、具体的には底面側穴２４Ａに接続されている。溶媒供給管４０は、他方の端部４２が溶媒供給装置４４に接続されている。溶媒供給装置４４は、溶媒Ｇを供給する装置、ここではポンプである。溶媒供給管４０は、溶媒供給装置４４から供給された溶媒Ｇを内部に導通させ、一方の端部４１から、溶媒供給穴２４に溶媒Ｇを導出する。ここで、溶媒Ｇは、超音波を伝達可能な粘性を有するジェル（ゲル）である。溶媒Ｇは、水を主成分として（例えば９０％以上含）、樹脂や油などの有機物を含有する。溶媒Ｇは、粘度が、例えば５０００ｃＰ以上５００００ｃＰ以下となっているが、これに限られない。また、溶媒Ｇは、このようなジェルであることが好ましいが、例えば水やグリセリンなどであってもよい。

【0025】

図１及び図３に示すように、溶媒供給弁５０は、溶媒供給穴２４内に設けられる。溶媒供給弁５０は、弁軸部５２と、弁傘部５４と、弁ローラー部５６とを有する。

【0026】

弁軸部５２は、延在方向Ａに沿って、カバー部２０の内部、すなわち空間Ｓ内を延在する。延在方向Ａは、カバー部２０の上面部２１から底面部２２へ向かう方向であり、すなわち、方向Ｚに沿った方向である。弁軸部５２は、延在方向Ａと反対側の端部である末端部５２Ａが、上面部２１よりも外側、すなわち上面部２１よりも延在方向Ａと反対側に突出している。弁軸部５２は、延在方向Ａ側の端部である先端部５２Ｂが、溶媒供給穴２４内に位置している。弁軸部５２の径は、溶媒供給穴２４の径、より詳しくは、上面側穴２４Ｂより小さくなっている。従って、弁軸部５２は、溶媒供給穴２４、より詳しくは上面側穴２４Ｂに、方向Ｚ（延在方向Ａ）に沿って移動可能に挿通されているということができる。

【0027】

弁傘部５４は、弁軸部５２の先端部５２Ｂに設けられている。弁傘部５４は、弁軸部５２よりも径が大きい。具体的には、弁傘部５４は、円錐台形状となっており、弁傘部５４側の端部５４Ａから、延在方向Ａ（方向Ｚ）に沿った反対側の端部５４Ｂに向かうに従って、径が大きくなっている。言い換えれば、弁傘部５４は、側面５５が、延在方向Ａ（方向Ｚ）と反対側に向かうに従って、中心軸側、すなわち径が小さくなる方向に傾斜する傾斜面となっている。弁傘部５４は、端部５４Ｂの径が、上面側穴２４Ｂより大きく、導通口２４Ｃの最大径よりも小さくなっている。また、弁傘部５４は、側面５５の傾斜角度θ１が、導通口２４Ｃの側面２５の傾斜角度θ２より小さい。傾斜角度θ１は、言い換えれば、端部５４Ｂの端面と、側面５５との間の角度である。傾斜角度θ２は、言い換えれば、方向Ｘ及び方向Ｙに平行な平面と、側面２５との間の角度である。弁傘部５４は、溶媒供給穴２４、より詳しくは導通口２４Ｃ内に位置している。

【0028】

弁ローラー部５６は、弁軸部５２の末端部５２Ａに設けられるローラーである。弁ローラー部５６は、方向Ｘに沿って転動可能である。弁ローラー部５６は、カバー部２０がボイラチューブＴに取付けられた際、ボイラチューブＴの外周面上を転動可能となる。

【0029】

以上のように構成された溶媒供給弁５０は、弾性体５８により、カバー部２０の底面部２２に取付けられ、溶媒供給穴２４内に移動可能に保持される。具体的には、弾性体５８は、バネである。弾性体５８は、一方の端部が弁傘部５４の端部５４の端面に固定され、他方の端部が、導通口２４Ｃの端部２４Ｃ１における底面部２２の面に固定されている。弾性体５８は、延在方向Ａ（方向Ｚ）に沿って弾性変形、すなわち伸縮可能となっている。弾性体５８は、伸縮することにより、カバー部２０に対して、溶媒供給弁５０を延在方向Ａ（方向Ｚ）に移動可能に保持する。溶媒供給弁５０は、弾性体５８の伸縮により、弁傘部５４が溶媒供給穴２４内を移動する。

【0030】

ローラー部６０は、台座部１０に取付けられるローラーである。図２に示すように、ローラー部６０は、カバー部２０の周囲に合計４つ設けられており、方向Ｘ、すなわち弁ローラー部５６と同じ方向に沿って転動可能である。ローラー部６０は、カバー部２０がボイラチューブＴに取付けられた際、ボイラチューブＴの外周面上を転動可能となる。ローラー部６０は、外側に向かうに従って、径が大きくなっている。従って、ローラー部６０は、円柱形のボイラチューブＴの外周に、より適切に追従することが可能となる。

【0031】

（肉厚測定の方法）
次に、肉厚測定装置１を使用したボイラチューブＴの肉厚測定方法を説明する。図４は、肉厚測定装置をボイラチューブに取付ける前の状態を示す模式図である。ボイラチューブＴは、延在方向Ｔ１に沿って延在している。ボイラチューブＴの肉厚を測定する際には、肉厚測定装置１のカバー部２０を、ボイラチューブＴの外周面に取付ける。具体的には、図４に示すように、カバー部２０を、上面部２１側から、ボイラチューブＴに接触させる。

【0032】

図４に示すように、カバー部２０をボイラチューブＴに取付ける前の状態では、弾性体５８は、弁傘部５４に対し延在方向Ａと反対方向に力を加えている。この弾性体５８からの力により、溶媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５が溶媒供給穴２４（導通口２４Ｃ）の側面２５に接した状態で固定される。溶媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５を溶媒供給穴２４の側面２５に接した状態とすることで、溶媒供給穴２４を閉じる。以下、この状態を閉弁状態と記載する。言い換えれば、溶媒供給弁５０は、閉弁状態時には、弁傘部５４により導通口２４Ｃを塞ぎ、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとの導通を遮断する。閉弁状態では、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとの導通が遮断されているため、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇは、底面側穴２４Ａに留まり、上面側穴２４Ｂを介してカバー部２０の内部の空間Ｓには供給されない。

【0033】

また、閉弁状態は、溶媒供給弁５０に対し、延在方向Ａに沿った力が加えられていない状態であるということができる。溶媒供給弁５０は、延在方向Ａに沿った力が加えられていない状態では、弁軸部５２の末端部５２Ａ（弁ローラー部５６）が、上面部２１よりも外側、すなわち上面部２１よりも延在方向Ａと反対側に突出している。

【0034】

図５は、肉厚測定装置をボイラチューブに取付けた状態を示す模式図である。図５に示すように、カバー部２０をボイラチューブＴに取付けると、カバー部２０は、上面部２１が、ボイラチューブＴの外周面に取付けられる。カバー部２０は、接触部２１Ａが、ボイラチューブＴの外周面に接触する。これにより、カバー部２０の内部の空間Ｓは、ボイラチューブＴの外周面により外部から閉じられる。なお、カバー部２０は、方向ＸがボイラチューブＴの延在方向Ｔ１に沿うように、ボイラチューブＴに取付けられる。ローラー部６０は、カバー部２０をボイラチューブＴに取付けた際に、ボイラチューブＴの外周面に当接する。ローラー部６０は方向Ｘに転動可能であるため、肉厚測定装置１は、カバー部２０をボイラチューブＴに取付けた状態で、ボイラチューブＴの延在方向Ｔ１に沿って移動可能となる。

【0035】

なお、カバー部２０の取付けは、例えば操作者が台座部１０を保持して、台座部１０をボイラチューブＴに押し付けることによって行われる。台座部１０をボイラチューブＴに押し付けることにより、弾性体１４は縮み、方向Ｘと反対方向の反発力を、カバー部２０に伝達する。カバー部２０は、この反発力により、ボイラチューブＴの外周面に適切に押し当てられる。なお、カバー部２０のボイラチューブＴへの取付けは、操作者によって行われなくてもよく、機械駆動によって行われてもよい。

【0036】

ここで、溶媒供給弁５０は、延在方向Ａに沿った力が加えられていない状態（閉弁時）では、弁ローラー部５６（末端部５２Ａ）が、カバー部２０の上面部２１よりも外側に突出している。従って、カバー部２０の上面部２１をボイラチューブＴに取付けた際、ボイラチューブＴは、弁ローラー部５６に接触し、弁ローラー部５６に対し、延在方向Ａに沿った力を加える。これにより、溶媒供給弁５０は、弾性体５８を延在方向Ａに押しつつ、延在方向Ａに移動する。これにより、溶媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５と溶媒供給穴２４の側面２５との接触が解除され、弁傘部５４の側面２５と溶媒供給穴２４の側面２５との間に空間が生じる。溶媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５と溶媒供給穴２４の側面２５との間の空間で、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとを導通する。すなわち、溶媒供給弁５０は、溶媒供給穴２４を開く。以下、この状態を開弁状態と記載する。開弁状態では、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとが導通しているため、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇは、底面側穴２４Ａからこの空間を通り、上面側穴２４Ｂに供給される。上面側穴２４Ｂに供給された溶媒Ｇは、カバー部２０の内部の空間Ｓに導入される。

【0037】

例えば操作者は、カバー部２０の内部の空間Ｓに溶媒Ｇが充填された後に、超音波探触部３０を操作し、ヘッド部３２から超音波を発生させる。これにより、肉厚測定装置１は、肉厚算出部３４により、超音波の反射波を解析して、ボイラチューブＴの肉厚を算出する。

【0038】

また、操作者は、肉厚測定装置１をボイラチューブＴの延在方向Ｔ１に移動させつつ、ヘッド部３２から超音波を発生させることで、ボイラチューブＴの肉厚を、延在方向Ｔ１に沿って連続的に計測することが可能となる。

【0039】

操作者は、肉厚測定終了後、カバー部２０をボイラチューブＴから取り外す。カバー部２０をボイラチューブＴから取り外すと、溶媒供給弁５０に対する延在方向Ａに沿った力は解除され、溶媒供給弁５０は、延在方向Ａと反対側に移動し、閉弁状態に戻る。溶媒供給弁５０は、閉弁状態に戻ることで、カバー部２０の内部の空間Ｓへの溶媒Ｇの供給が停止する。

【0040】

ここで、超音波をボイラチューブＴに適切に伝えるためには、カバー部２０内に溶媒Ｇが充填されている必要がある。カバー部２０内の空間Ｓに溶媒Ｇが充填されていない場合、超音波がボイラチューブＴに適切に伝わらず、肉厚の測定精度が低下する。第１実施形態に係る肉厚測定装置１は、カバー部２０をボイラチューブＴに取付けた際に、溶媒供給弁５０が溶媒供給穴２４を開いて、カバー部２０内に溶媒Ｇを供給させる。肉厚測定装置１は、これにより、肉厚測定時に、溶媒Ｇを適切にカバー部２０内の空間Ｓに供給することが可能となる。また、肉厚測定終了後、カバー部２０をボイラチューブＴから取り外した際、溶媒Ｇの供給が止まらないと、溶媒Ｇがカバー部２０から外部に溢れ出し、他の作業などに影響を及ぼすおそれがある。しかし、この肉厚測定装置１は、カバー部２０をボイラチューブＴから取り外した際、溶媒供給弁５０が溶媒供給穴２４を閉じて、溶媒Ｇの供給を停止させる。これにより、肉厚測定装置１は、肉厚測定終了後にカバー部２０から溶媒Ｇがあふれ出し、外部に溶媒Ｇが流出することを抑制することができる。このように、肉厚測定装置１は、溶媒供給弁５０を有するため、溶媒をカバー部２０内に適切に供給することができる。

【0041】

以上説明したように、第１実施形態に係るボイラチューブＴの肉厚測定装置１は、カバー部２０と、超音波探触部３０と、溶媒供給管４０と、溶媒供給弁５０とを有する。カバー部２０は、全面にわたって開口する上面部２１がボイラチューブＴの外周面に取付けられて、底面部２２に溶媒供給穴２４が貫通している。超音波探触部３０は、カバー部２０の内部に設けられ、超音波を発生させてボイラチューブＴの肉厚を検出する。溶媒供給管４０は、溶媒供給穴２４に接続されて、カバー部２０の内部に肉厚検出用の溶媒Ｇを供給する。溶媒供給弁５０は、溶媒供給穴２４内に設けられる。溶媒供給弁５０は、カバー部２０がボイラチューブＴの外周面に取付けられた際、溶媒供給穴２４を開いて、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇをカバー部２０内に供給させる。溶媒供給弁５０は、カバー部２０をボイラチューブＴの外周面から取り外した際に、溶媒供給穴２４を閉じて、溶媒Ｇのカバー部２０内への供給を停止させる。

【0042】

この肉厚測定装置１は、溶媒供給弁５０により、カバー部２０がボイラチューブＴの外周面に取付けられた際には、溶媒Ｇをカバー部２０内に供給させ、カバー部２０をボイラチューブＴの外周面から取り外した際には、溶媒Ｇのカバー部２０内への供給を停止させる。従って、この肉厚測定装置１は、肉厚測定時には、溶媒Ｇをカバー部２０内に供給させ、肉厚測定を行わない際には、溶媒Ｇのカバー部２０内への供給を停止させる。従って、この肉厚測定装置１は、肉厚測定用の溶媒Ｇを適切に供給することができる。

【0043】

また、この肉厚測定装置１は、カバー部２０に取付けられるローラー部６０を更に有する。ローラー部６０は、カバー部２０がボイラチューブＴの外周面に取付けられた際に、ボイラチューブＴの外周面に当接し、ボイラチューブＴの外周面上を転動可能となる。この肉厚測定装置１は、ローラー部６０によってボイラチューブＴ上で移動可能となるため、ボイラチューブＴの肉厚を、移動方向に沿って連続的に計測することが可能となる。

【0044】

また、溶媒供給弁５０は、弁軸部５２と、弁傘部５４とを有する。弁軸部５２は、延在方向Ａに沿ってカバー部２０の内部を延在し、延在方向Ａと反対側の端部である末端部５２Ａが上面部２１よりも外側に突出し、延在方向Ａ側の端部である先端部５２Ｂが溶媒供給穴２４内に位置する。弁傘部５４は、弁軸部５２の先端部５２Ｂに設けられる。溶媒供給弁５０は、カバー部２０がボイラチューブＴに取付けられた際、弁軸部５２の末端部５２ＡがボイラチューブＴによって押圧されて延在方向Ａに移動することで、弁傘部５４が溶媒供給穴２４を開く。溶媒供給弁５０は、カバー部２０がボイラチューブＴから取り外された際、弁軸部５２の末端部５２Ａへの押圧が解除されて延在方向Ａと反対側に移動することで、弁傘部５４が溶媒供給穴２４を閉じる。この溶媒供給弁５０は、ボイラチューブＴによって押圧されることで溶媒供給穴２４を開くため、肉厚測定時に溶媒Ｇを適切に供給することができる。また、溶媒供給弁５０は、押圧が解除されることで溶媒供給穴２４を閉じるため、肉厚測定を行わない際に、溶媒Ｇのカバー部２０内への供給を適切に停止させる。従って、この肉厚測定装置１は、肉厚測定用の溶媒Ｇを適切に供給することができる。

【0045】

また、弁軸部５２は、末端部５２Ａに弁ローラー部５６を有する。弁ローラー部５６は、カバー部２０がボイラチューブＴに取付けられた際、ボイラチューブＴの外周面上を転動可能となる。溶媒供給弁５０は、弁ローラー部５６を有するため、例えば、カバー部２０をボイラチューブＴに取付けたまま、肉厚測定装置１を移動させた際にも、弁軸部５２の摩擦力を低減させ、より容易に肉厚測定装置１を移動させることができる。

【0046】

また、溶媒Ｇは、粘性を有するジェルである。肉厚測定装置１は、溶媒Ｇとして粘性を有するジェルを用いることで、溶媒Ｇが、カバー部２０やボイラチューブＴの表面などから流出することを抑制することができる。例えば溶媒Ｇとして水を用いた場合、水は粘性が低いため、カバー部２０やボイラチューブＴの表面などから、下方に水が落ちることがある。この場合、下方で他の作業が行われる場合の邪魔となる場合がある。この肉厚測定装置１は、溶媒Ｇとして粘性の高いジェルを用いることで、肉厚測定による他の作業への影響を低減することができる。

【0047】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る肉厚測定装置１ａは、溶媒供給穴２４ａが複数の溶媒導通副穴２４Ｄａを有する点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。

【0048】

図６は、第２実施形態に係る肉厚測定装置の模式図である。図６に示すように、肉厚測定装置１ａは、カバー部２０ａが、底面部２２に溶媒供給穴２４ａを有している。

【0049】

図７及び図８は、第２実施形態に係る溶媒供給穴の模式図である。図７は、溶媒供給穴２４ａを正面から見た断面図である。図８は、図７の方向Ｋから溶媒供給穴２４ａを正面から見た図である。図７に示すように、溶媒供給穴２４ａは、底面側穴２４Ａと、上面側穴２４Ｂと、導通口２４Ｃと、複数の溶媒導通副穴２４Ｄａと、を有する。底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂと導通口２４Ｃとは、第１実施形態と同様の形状である。

【0050】

溶媒導通副穴２４Ｄａは、上面側穴２４Ｂよりも外側に設けられている穴である。すなわち、溶媒導通副穴２４Ｄａは、上面側穴２４Ｂよりも、上面側穴２４Ｂの方向Ｚに沿った中心軸に対する放射方向の外側に設けられている。具体的には、溶媒導通副穴２４Ｄａは、導通口２４Ｃの側面２５に一方の端部２４Ｄ１を有し、底面部２２の表面２２Ａに他方の端部２４Ｄ２を有する開口であり、側面２５と表面２２Ａとを貫通する。すなわち、溶媒導通副穴２４Ｄａは、底面部２２の上面部２１側の表面２２Ａから導通口２４Ｃまでを貫通する。

【0051】

図８に示すように、溶媒導通副穴２４Ｄａは、上面側穴２４Ｂの周囲に計６個設けられているが、複数であれば、その設けられる数は任意である。ただし、溶媒導通副穴２４Ｄａは、一つであってもよい。

【0052】

また、カバー部２０ａは、底面部２２の上面部２１側の表面２２Ａに、溶媒供給穴２４ａ、より具体的には上面側穴２４Ｂの周囲に沿って、方向Ｚと反対側に突出するガイド部２６ａを有する。

【0053】

次に、第２実施形態における溶媒供給弁５０の閉弁状態及び開弁状態について説明する。図９は、第２実施形態における閉弁状態を示した図である。図９に示すように、閉弁状態、すなわちカバー部２０ａをボイラチューブＴに取付けていない状態では、弾性体５８からの力により、溶媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５が導通口２４Ｃの側面２５に接した状態で固定される。ここで、弁傘部５４の端部５４Ｂは、側面２５が導通口２４Ｃの側面２５に接した状態で、溶媒導通副穴２４Ｄａの一方の端部２４Ｄ１よりも、方向Ｚ側に位置する。従って、溶媒供給弁５０は、この状態で、弁傘部５４により、底面側穴２４Ａと全ての溶媒導通副穴２４Ｄａとの導通を遮断する。これにより、溶媒供給弁５０は、溶媒供給穴２４ａ、すなわち全ての溶媒導通副穴２４Ｄａを閉じる閉弁状態となる。閉弁状態では、底面側穴２４Ａと溶媒導通副穴２４Ｄａとの導通が遮断されているため、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇは、底面側穴２４Ａに留まり、溶媒導通副穴２４Ｄａには供給されない。従って、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇは、カバー部２０内部の空間Ｓに供給されない。なお、溶媒供給弁５０は、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとの導通も遮断している。

【0054】

図１０は、第２実施形態における開弁状態を示した図である。図１０に示すように、開弁状態、すなわちカバー部２０ａをボイラチューブＴに取付けた状態では、ボイラチューブＴが弁ローラー部５６に押し当てられるため、溶媒供給弁５０が延在方向Ａに移動する。これにより、媒供給弁５０は、弁傘部５４の側面２５と溶媒供給穴２４の側面２５との接触が解除され、弁傘部５４の側面２５と溶媒供給穴２４の側面２５との間に空間が生じる。溶媒供給弁５０は、この空間で、底面側穴２４Ａと全ての溶媒導通副穴２４Ｄａとを導通する。すなわち、溶媒供給弁５０は、溶媒供給穴２４、すなわち全ての溶媒導通副穴２４Ｄａが開いた開弁状態となる。開弁状態では、底面側穴２４Ａと溶媒導通副穴２４Ｄａとが導通しているため、溶媒供給管４０からの溶媒Ｇは、底面側穴２４Ａからこの空間を通り、溶媒導通副穴２４Ｄａに供給される。溶媒導通副穴２４Ｄａに供給された溶媒Ｇは、カバー部２０の内部の空間Ｓに導入される。

【0055】

なお、溶媒供給弁５０は、開弁状態と閉弁状態とが切り替わる際、弁軸部５２が、延在方向Ａに沿って、上面側穴２４Ｂの内部を移動する。上面側穴２４Ｂの外周には、ガイド部２６ａが設けられている。従って、弁軸部５２は、ガイド部２６ａの内周面を、延在方向Ａに沿って移動可能となるため、ガイド部２６ａにガイドされて、より安定的に延在方向Ａに沿って移動することが可能となる。

【0056】

以上説明したように、第２実施形態に係る溶媒供給穴２４ａは、底面側穴２４Ａと、上面側穴２４Ｂと、導通口２４Ｃと、複数の溶媒導通副穴２４Ｄａと、を有する。底面側穴２４Ａは、底面部２２の溶媒供給管４０が接続されている側であって、底面部２２における上面部２１と反対側の表面２２Ａで開口する。上面側穴２４Ｂは、底面部２２の上面部２１側の表面２２Ｂで開口する。導通口２４Ｃは、底面側穴２４Ａと上面側穴２４Ｂとを導通する。溶媒導通副穴２４Ｄａは、上面側穴２４Ｂよりも外側に設けられ、底面部２２の上面部２１側の表面２２Ｂから導通口２４Ｃまでを貫通する。溶媒供給弁５０は、弁軸部５２が上面側穴２４Ｂに挿通され、弁傘部５４が導通口２４Ｃ内に位置している。溶媒供給弁５０は、カバー部２０ａがボイラチューブＴに取付けられた際、弁傘部５４が全ての溶媒導通副穴２４Ｄａを開いて溶媒導通副穴２４Ｄａから溶媒Ｇを供給させる。溶媒供給弁５０は、カバー部２０ａがボイラチューブＴから取り外された際、弁傘部５４が全ての溶媒導通副穴２４Ｄａを閉じて、溶媒Ｇの供給を停止させる。

【0057】

第２実施形態に係る肉厚測定装置１ａは、溶媒供給弁５０により、カバー部２０ａがボイラチューブＴの外周面に取付けられた際には、溶媒Ｇを複数の溶媒導通副穴２４Ｄａからカバー部２０ａ内に供給させ、カバー部２０ａをボイラチューブＴの外周面から取り外した際には、溶媒Ｇのカバー部２０ａ内への供給を停止させる。この肉厚測定装置１ａは、複数の溶媒導通副穴２４Ｄａから溶媒Ｇを供給するため、一部の穴が詰まるなどして供給不良が起きた場合でも、他の穴から溶媒Ｇを供給することが可能となる。従って、肉厚測定装置１ａは、溶媒Ｇをより適切に供給することができる。特に、溶媒Ｇが粘性を有するジェルである場合、穴が詰まるおそれが高くなる。このような場合でも、肉厚測定装置１ａは、複数の溶媒導通副穴２４Ｄａから溶媒Ｇを供給するため、溶媒Ｇをより適切に供給することができる。

【0058】

また、第２実施形態に係る肉厚測定装置１ａは、底面部２２の上面部２１側の表面２２Ａに、溶媒供給穴２４Ａの周囲に沿って突出するガイド部２６ａを有している。弁軸部５２は、ガイド部２６ａの内周面を、延在方向Ａに沿って移動可能である。肉厚測定装置１ａは、弁軸部５２をガイド部２６ａでガイドすることにより、溶媒供給弁５０を、より安定的に延在方向Ａに沿って移動することが可能となる。

【0059】

なお、第２実施形態に係るカバー部２０ａは、溶媒導通副穴２４Ｄａで溶媒Ｇを導通させ、上面側穴２４Ｂでは溶媒Ｇを導通させなくてもよい。従って、カバー部２０ａは、内部に弁軸部５２を挿通する上面側穴２４Ｂの径を、弁軸部５２が摺動可能な程度の径まで小さくすることができる。上面側穴２４Ｂの径を、弁軸部５２が摺動可能な程度の径にし、かつ、ガイド部２６ａを設けることで、弁軸部５２は、ガイド部２６ａにガイドされつつ、上面側穴２４Ｂ及びガイド部２６ａの内面を、方向Ｚに沿って安定して摺動することが可能となる。

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これら実施形態の内容によりこの発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0061】

１ 肉厚測定装置
１０ 台座部
１４ 弾性体
２０ カバー部
２１ 上面部
２２ 底面部
２４ 溶媒供給穴
２４Ａ 底面側穴
２４Ｂ 上面側穴
２４Ｃ 導通口
３０ 超音波探触部
４０ 溶媒供給管
５０ 溶媒供給弁
５２ 弁軸部
５４ 弁傘部
５６ 弁ローラー部
５８ 弾性体
６０ ローラー部
Ａ 延在方向
Ｇ 溶媒
Ｓ 空間
Ｔ ボイラチューブ
Ｘ、Ｙ、Ｚ 方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】