特開 2022-96869 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022096869

(43)【公開日】2022-06-30

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/08 20210101AFI20220623BHJP

   G01K 7/02 20210101ALI20220623BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20220623BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20220623BHJP

【ＦＩ】

G01K1/08 C

G01K7/02 C

G01H17/00 Z

G01M99/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020210105

(22)【出願日】2020-12-18

(71)【出願人】

【識別番号】000137889

【氏名又は名称】株式会社ミヤワキ

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】吉川 成雄

【テーマコード（参考）】

2F056

2G024

2G064

【Ｆターム（参考）】

2F056KC03

2F056KC06

2F056KC11

2F056KC12

2G024AD01

2G024CA13

2G024FA04

2G024FA06

2G024FA11

2G064AA11

2G064AB01

2G064AB02

2G064BA02

2G064BD02

2G064CC41

2G064DD02

(57)【要約】

【課題】計測を行わない場合にプローブを保護するためのキャップを計測装置本体に装着可能であるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる計測装置を提供する。
【解決手段】計測装置は、計測装置本体とキャップ２０とを備える。計測装置本体は、筐体部と、筐体部から突出形成されたプローブ１２とを有する。プローブ１２は、振動プローブの探触筒１２２により外周面が構成されている。探触筒１２２の根元部分は、大径に形成されている。探触筒１２２の根元部分には、逆Ｌ字状の溝１２２ｅが形成されている。キャップ２０の周壁内側には、径方向内向きに突出形成された凸部２０ｂが設けられている。プローブ１２にキャップ２０を装着する場合には、溝１２２ｅに凸部２０ｂが案内され、溝１２２ｅの端部で凸部２０ｂが係合される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

箱状の筐体部と、当該筐体部の一端面から突出形成され、先端が計測対象物に押し当てられることにより当該計測対象物の状態を検出するプローブとを有する計測装置本体と、
前記プローブに装着可能であって、前記プローブの先端を保護するキャップと、
を備え、
前記キャップは、前記プローブに対して係合可能な係合部を有し、
前記プローブは、前記筐体部の一端面から前記先端に向けて延びる金属筒を有するとともに、前記金属筒に一体形成され、前記キャップにおける前記係合部と係合される被係合部を有する、
計測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の計測装置において、
前記キャップは、長手方向の一端側に開口を有する有底筒状の部材であって、周壁内側における前記開口の近傍に径方向内向きに突出形成された凸部を前記係合部として有し、
前記プローブは、前記金属筒を当該金属筒の筒軸に対して直交する方向から正面視する場合に、Ｌ字状または逆Ｌ字状に形成され、前記凸部を案内し、且つ、前記凸部と係合する溝を前記被係合部として有する、
計測装置。

【請求項3】

請求項１に記載の計測装置において、
前記キャップは、長手方向の一端側に開口を有する有底筒状の部材であって、周壁内側における前記開口の近傍に形成された雌ネジを前記係合部として有し、
前記プローブは、前記金属筒の外周面に形成され、前記雌ネジと螺合するように形成された雄ネジを前記被係合部として有する、
計測装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の計測装置において、
前記キャップの長手方向における前記開口とは反対側の底壁は、前記プローブに対して当該キャップを装着した際に、前記プローブの先端に対して間隔を空けた状態で配される、
計測装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れかに記載の計測装置において、
前記金属筒は、長手方向において、前記先端の側に比べて前記筐体部の前記一端面に近い根元側の方が大径に形成されており、
前記被係合部は、前記大径部の外周面に形成されている、
計測装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れかに記載の計測装置において、
前記プローブは、前記計測対象物の振動の強度を検出するための振動プローブと、前記計測対象物の表面温度を検出するための温度プローブと、を有し、
前記振動プローブは、前記振動の入力を受ける探触筒を前記金属筒として有するとともに、前記探触筒に接続され、前記探触筒の前記先端から入力される振動の強度に応じた信号を出力する振動センサを有し、
前記温度プローブは、先端の温度検出部が前記探触筒の筒開口に露出した状態で、前記探触筒の筒内側に配置されている、
計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測装置に関し、特に、高温となる計測対象物の表面を計測対象とする計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気が流通する配管設備から復水（ドレン）のみを排出する用途に用いられるスチームトラップが知られている。また、当該スチームトラップの振動および表面温度を計測し、それらの相互関係から蒸気漏れの有無を診断することが行われている。このような蒸気漏れの有無を診断するために計測装置が用いられる（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

従来技術に係る計測装置について、図６を用いて説明する。

【0004】

図６に示すように、計測装置９は、筐体部９１１とプローブ９１２とを備える計測装置本体９１０を備える。プローブ９１２は、筐体部９１１の上面９１１ａから上方に向けて突出するように設けられている。プローブ９１２は、金属材料からなる筒体の内側に、計測対象物であるスチームトラップの振動を検出するための振動プローブと、スチームトラップの表面温度を検出するための温度プローブとが内装されている。

【0005】

ここで、計測装置９は、計測を行わない場合にプローブ９１２を保護するためのキャップ９２０を備える。キャップ９２０は、樹脂材料などから形成され、有底円筒形状を有する部材である。キャップ９２０をプローブ９１２に装着しようとする場合には、キャップ９２０を開口９２０ａからプローブ９１２に装着し、プローブ９１２の周囲を囲むように設けられたキャップ取付部９１３に填める。これにより、キャップ９２０における開口９２０ａの近傍部分とキャップ取付部９１３とが係合し、作業者が引き抜かない限り、プローブ９１２にはキャップ９２０が装着された状態が維持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１８－８４４１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術に係る計測装置では、キャップ９２０を装着するためのキャップ取付部９１３を形成するのに製造コストの上昇を招いてしまうという問題がある。具体的に、スチームトラップ等の計測対象物の表面温度は２００℃～５００℃の高温になる。計測装置９を用いて振動および表面温度を検出しようとする場合には、プローブ９１２の先端を計測対象物の表面に押し当てる。このため、計測対象物の熱がプローブ９１２を通りキャップ取付部９１３にも伝達される。よって、従来技術に係る計測装置９では、高い耐熱温度を有する樹脂材料を用いてキャップ取付部９１３を構成することが必要であった。

【0008】

また、従来技術に係る計測装置９では、キャップ取付部９１３も筐体部９１１も樹脂材料を用いて形成されているが、上記のようにキャップ取付部９１３には高い耐熱性が必要であるため、キャップ取付部９１３を筐体部９１１とは別部材で形成することも必要となる。

【0009】

以上のように、従来技術に係る計測装置９では、キャップ９２０を装着するためのキャップ取付部９１３を高い耐熱温度を有する材料を用いて形成し、且つ、筐体部９１１とは別部材として形成していたので、製造コストの上昇を招くという問題がある。

【0010】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、計測を行わない場合にプローブを保護するためのキャップを計測装置本体に装着可能であるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる計測装置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】

【0011】

本発明の一態様に係る計測装置は、計測装置本体とキャップとを備える。前記計測装置本体は、箱状の筐体部と、当該筐体部の一端面から突出形成され、先端が計測対象物に押し当てられることにより当該計測対象物の状態を検出するプローブとを有する。前記キャップは、前記プローブに装着可能であって、前記プローブの先端を保護する部材である。

【0012】

本態様に係る計測装置において、前記キャップは、前記プローブに対して係合可能な係合部を有する。また、本態様に係る計測装置において、前記プローブは、前記筐体部の一端面から前記先端に向けて延びる金属筒を有するとともに、前記金属筒に一体形成され、前記キャップにおける前記係合部と係合される被係合部を有する。

【0013】

上記態様に係る計測装置では、プローブが有する金属筒に被係合部が一体形成されている。そして、被係合部は、キャップの係合部と係合される部分である。即ち、上記態様に係る計測装置では、金属筒の一部として（金属材料により）被係合部を設けることで、金属筒に計測対象物からの熱が伝達されても当該被係合部が損傷や変形することがない。また、上記従来技術のように、キャップが装着される部材として高い耐熱性を有する樹脂部材を備える必要がなく、部品コストを抑えることができる。

【0014】

さらに、上記態様に係る計測装置では、被係合部を金属筒と一体形成しているので、部品点数の増加を抑えることができ、これによっても製造コストの上昇を抑えることができる。

【0015】

上記態様に係る計測装置において、前記キャップは、長手方向の一端側に開口を有する有底筒状の部材であって、周壁内側における前記開口の近傍に径方向内向きに突出形成された凸部を前記係合部として有していてもよい。また、上記態様に係る計測装置において、前記プローブは、前記金属筒を当該金属筒の筒軸に対して直交する方向から正面視する場合に、Ｌ字状または逆Ｌ字状に形成され、前記凸部を案内し、且つ、前記凸部と係合する溝を前記被係合部として有していてもよい。

【0016】

上記態様に係る計測装置では、キャップにおける開口の近傍に設けた凸部と、金属筒に設けたＬ字状または逆Ｌ字状の溝との係合により、キャップをプローブに装着可能としている。このため、作業者がプローブに対してキャップの着脱を行う場合に、計測装置本体に対してキャップを金属筒の筒軸周りに１回転以上させなくてもよい。よって、上記態様に係る計測装置では、煩雑な操作をしなくても簡単にキャップの着脱が可能である。

【0017】

上記態様に係る計測装置において、前記キャップは、長手方向の一端側に開口を有する有底筒状の部材であって、周壁内側における前記開口の近傍に形成された雌ネジを前記係合部として有していてもよい。また、上記態様に係る計測装置において、前記プローブは、前記金属筒の外周面に形成され、前記雌ネジと螺合するように形成された雄ネジを前記被係合部として有していてもよい。

【0018】

上記態様に係る計測装置では、キャップの周壁内側に設けた雌ネジと、金属筒の外周面に設けた雄ネジとの螺合により、キャップをプローブに装着可能としている。このため、上記態様に係る計測装置では、ネジ同士の螺合により確実にプローブにキャップを装着することができる。また、プローブにキャップが装着されている状態においては、作業者が意識的にネジ同士を緩める操作を行わないと、プローブからキャップが外れてしまうということが生じ難い。

【0019】

上記態様に係る計測装置において、前記キャップの長手方向における前記開口とは反対側の底壁は、前記プローブに対して当該キャップを装着した際に、前記プローブの先端に対して間隔を空けた状態で配されていてもよい。

【0020】

上記態様に係る計測装置では、プローブにキャップを装着した状態で、プローブの先端とキャップの底壁とが間隔を空けた状態となるように構成されている。よって、上記態様に係る計測装置では、プローブにキャップを装着した状態で、当該キャップの先端等を他の機器や配管などに接触してしまったような場合においても、プローブの先端がダメージを受けるのを抑制することができる。

【0021】

上記態様に係る計測装置において、前記金属筒は、長手方向において、前記先端の側に比べて前記筐体部の前記一端面に近い根元側の方が大径に形成されていてもよい。また、上記態様に係る計測装置において、前記被係合部は、前記大径部の外周面に形成されていてもよい。

【0022】

上記態様に係る計測装置では、金属筒が根元側の部分に大径部を有し、被係合部が当該大径部に形成されている。このような金属筒に対してキャップを装着した場合には、キャップの係合部と金属筒の被係合部とは互いに当接した状態となるが、金属筒における他の部分（小径部）に対してはキャップの周壁内面が間隔を空けた状態となる。よって、プローブの先端を計測対象物の表面に押し当てて計測した直後にキャップを装着しても、金属筒の熱によってキャップが変形等のダメージを受け難い。

【0023】

また、上記態様に係る計測装置では、金属筒の上記小径部とキャップの周壁内面とが間隔を空けた状態となるので、プローブにキャップを装着した状態でキャップが他の機器や配管に接触したような場合にも、プローブの先端および金属筒の先端近傍にダメージを受け難い。

【0024】

上記態様に係る計測装置において、前記プローブは、前記計測対象物の振動の強度を検出するための振動プローブと、前記計測対象物の表面温度を検出するための温度プローブと、を有していてもよい。また、上記態様に係る計測装置において、前記振動プローブは、前記振動の入力を受ける探触筒を前記金属筒として有するとともに、前記探触筒に接続され、前記探触筒の前記先端から入力される振動の強度に応じた信号を出力する振動センサを有していてもよい。さらに、上記態様に係る計測装置において、前記温度プローブは、先端の温度検出部が前記探触筒の筒開口に露出した状態で、前記探触筒の筒内側に配置されていてもよい。

【0025】

上記態様に係る計測装置では、振動プローブの探触筒（上記金属筒）の筒内側に温度プローブが配置されている。このため、上記態様に係る計測装置では、振動プローブにおける探触筒の先端を計測対象物の表面に押し当てることにより、計測対象物の振動の強度が検出できるとともに、温度プローブにより計測対象物の表面温度も検出することができる。

【0026】

また、上記態様に係る計測装置では、振動プローブの探触筒の筒内側に温度プローブが配置されているので、計測対象物の略同一箇所で振動と温度とを検出することができる。

【発明の効果】

【0027】

上記の各態様に係る計測装置は、計測を行わない場合にプローブを保護するためのキャップを計測装置本体に装着可能であるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の実施形態に係る計測装置の構成を示す正面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線断面を示す断面図である。

【図3】プローブにおける探触筒の構造を示す斜視図である。

【図4】キャップの構造を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ－Ａ線断面を示す断面図である。

【図5】（ａ）は変形例に係るプローブ３２の探触筒を示す正面図であり、（ｂ）はキャップの一部構成を示す断面図である。

【図6】従来技術に係る計測装置の一部構成を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

【0030】

１．計測装置１の構成
計測装置１の構成について、図１を用いて説明する。

【0031】

図１に示すように、本実施形態に係る計測装置１は、計測装置本体１０と、キャップ２０と、を備える。なお、本実施形態に係る計測装置１は、蒸気や復水（ドレン）が流れるスチームトラップや配管等の計測対象物の状態を検出し、その結果を診断装置（図示を省略。）に無線送信するものである。そして、計測装置１は、計測対象物であるスチームトラップ等の振動の強度および表面温度を計測する。

【0032】

計測装置本体１０は、筐体部１１と、プローブ１２と、を有する。筐体部１１は、計測時に作業者が把持する部位であって、扁平直方体形状を有する。筐体部１１は、例えば、耐熱性樹脂等から形成されている。

【0033】

プローブ１２は、筐体部１１の上面（一端面）１１ａから突出形成されている。プローブ１２の詳細な構造については、後述する。

【0034】

筐体部１１の前面（図１の手前側の面）には、表示部１３と各種スイッチ１４，１６，１７が設けられている。表示部１３は、例えば、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤパネル）で構成されており、計測結果（振動の強度、表面温度）や、当該計測結果に基づく診断装置の診断結果などの各種情報が表示される。

【0035】

各種スイッチ１４，１６，１７は、筐体部１１の前面における表示部１３よりも下側に設けられている。具体的に、スイッチ１４は、計測装置本体１０の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチであり、スイッチ１６は、各種コマンドを選択・実行するためのコマンドスイッチであり、スイッチ１７は、データ表示などの送り／戻しを行うためのスクロールスイッチである。

【0036】

なお、電源スイッチ１４の近傍には、計測装置本体１０の電源がＯＮの状態であるかＯＦＦの状態であるかを表示するための電源インジケータ１５が設けられている。

【0037】

筐体部１１の内部には、コントローラ１８が備えられている。コントローラ１８は、ＭＰＵ／ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロプロセッサと、メモリとを有して構成されている。コントローラ１８は、メモリに予め格納されたファームウェア等を実行することにより、プローブ１２で検出された振動の強度および表面温度の各情報を演算処理する。演算処理された信号は、診断装置に送信される。また、コントローラ１８は、診断装置からの診断結果を受信するとともに、当該診断結果を表示部１３に表示させる機能も有する。

【0038】

キャップ２０は、プローブ１２よりも一回りサイズが大きく設定された有底筒状の部材であって、開口２０ａを有する。キャップ２０は、樹脂材料（例えば、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂））を用いて形成されている。

【0039】

２．プローブ１２の構成
計測装置本体１０におけるプローブ１２の構成について、図２を用いて説明する。

【0040】

図２に示すように、本実施形態に係る計測装置本体１０のプローブ１２は、計測対象物であるスチームトラップの振動の強度を検出するための振動プローブ１２１と、スチームトラップの表面温度を検出するための温度プローブ１２７とを有する。振動プローブ１２１は、スチームトラップからの振動の入力を受ける探触筒１２２と、探触筒１２２に入力された振動の強度に応じて信号を出力する振動センサ（例えば、圧電型加速度センサ）１２４とを有する。

【0041】

探触筒１２２は、筒軸にそって延びる断面円環状の金属製パイプ（金属筒）であって、例えば、ステンレス鋼からなるパイプで構成されている。探触筒１２２の開口側の筒端面１２２ｂがスチームトラップの表面に押し当てられる。

【0042】

探触筒１２２と振動センサ１２４とは、間に台座部１２３を介挿した状態で接続されている。台座部１２３は、振動センサ１２４が接続された側から順に、大径部１２３ａ、中径部１２３ｂ、小径部１２３ｃを有する。台座部１２３は、例えば、ステンレス鋼から形成されており、大径部１２３ａ、中径部１２３ｂ、および小径部１２３ｃが一体に形成されている。

【0043】

探触筒１２２は、長手方向（筒軸に沿った方向）において、外径がＤ２で長さ寸法がＬ２の小径部１２２ｃと、外径がＤ２よりも大きいＤ１で長さ寸法がＬ３の大径部１２２ｄとが一体に形成されている。小径部１２２ｃは、大径部１２２ｄよりも筒端面１２２ｂに近い領域、大径部１２２ｄは、小径部１２２ｃよりも振動センサ１２４に近い領域に配されている。そして、探触筒１２２の内径は、小径部１２２ｃおよび大径部１２２ｄの両部分でＤ３である。そして、小径部１２２ｃにおける肉厚はｔ１であり、大径部１２２ｄにおける肉厚はｔ１よりも厚いｔ２である。

【0044】

台座部１２３の中径部１２３ｂの外径は、探触筒１２２の内径Ｄ３と略同等、または内径Ｄ３よりも若干大きく設定されている。探触筒１２２は、台座部１２３の中径部１２３ｂに外嵌され、当該探触筒１２２の大径部１２２ｄの筒端が台座部１２３の大径部１２３ａの上面に突き当てられた状態で、外側からビス１２５により固定されている。なお、台座部１２３の大径部１２３ａおよび中径部１２３ｂは、筐体部１１における上面１１ａよりも筐体部１１の内方に収容された状態となっている。

【0045】

振動センサ１２４は、圧電素子として圧電型セラミックスが使用された圧電型加速度センサにより構成されている。振動センサ１２４は、台座部１２３の大径部１２３ａの側の端面にビス１２６により固定されている。これにより、筒端面１２２ｂから入力されたスチームトラップの振動は、探触筒１２２および台座部１２３を介して振動センサ１２４に入力される。そして、振動センサ１２４は、入力された振動の強度に応じた信号を生成し、コントローラ１８に出力する。

【0046】

温度プローブ１２７は、振動プローブ１２１における探触筒１２２の筒内空間１２２ａに配置されている。具体的に、温度プローブ１２７は、探触筒１２２の筒内空間１２２ａの径方向の略中心部に、探触筒１２２の内周面に対して非接触の状態で配置されている。温度プローブ１２７は、ハウジング１２８と、熱電対素線１２９，１３０と、を有する。ハウジング１２８は、円筒形状を有し、筒軸が探触筒１２２と同軸となるように配されている。

【0047】

熱電対素線１２９，１３０は、ハウジング１２８の筒内空間に収容されている。接触板１３３は、図示を省略する弾性部材により、ハウジング１２８の筒内空間側からハウジング１２８の外側に向けて付勢されている。接触板１３３は、外部から力が付加されていない自然状態において、ハウジング１２８および探触筒１２２の開口から外方に突出している。ハウジング１２８の内径は、台座部１２３の小径部１２３ｃの外径と略同等、またはそれよりも若干大きく設定されている。ハウジング１２８は、台座部１２３の小径部１２３ｃに外嵌され、中径部１２３ｂの上面に突き当てられた状態で、外側からビス１３１により固定されている。これにより、温度プローブ１２７は、探触筒１２２の径方向中心部に、当該探触筒１２２の内周面との間に一定の間隔を空けた状態で（探触筒１２２と非接触の状態で）、台座部１２３を介して探触筒１２２と一体に組付けられている。

【0048】

なお、図２に示すように、本実施形態に係る計測装置１では、探触筒１２２の筒端面１２２ｂに対してハウジング１２８の開口側の端面が略面一の状態で配されている。

【0049】

熱電対素線１２９，１３０は、例えば、一方がクロメル線であり、他方がアルメル線で構成されている。熱電対素線１２９，１３０は、それぞれがガラス繊維やフッ素樹脂等の被覆材によって被覆されている。

【0050】

熱電対素線１２９と熱電対素線１３０とは、各一端同士が接触板１３３の同じ位置で接合されている（接合部１３２）。これにより、接触板１３３によって熱電対素線１２９，１３０を含む熱電対の測温接点が構成されている。そして、接触板１３３の外側の主面が、スチームトラップの表面に当接する接触面１３３ａということになる。

【0051】

３．探触筒１２２のＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の規定方法
図２に示したように、本実施形態に係る振動プローブ１２１の探触筒１２２は、小径部１２２ｃの外径がＤ２、大径部１２２ｄの外径がＤ３である。そして、探触筒１２２の長さ寸法がＬ１、小径部１２２ｃの長さ寸法がＬ２、大径部１２２ｄの長さ寸法がＬ３である。これらの各寸法Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の規定方法について説明する。なお、図２に示すように、Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３の関係にある。

【0052】

蒸気および復水（ドレン）の何れか一方が流れるスチームトラップ等の計測対象物においてその振動を測定した場合、計測対象物内を流れる流体が蒸気であるか否かによって、特定の周波数成分の振動強度が大きく異なり、特に、１０ｋＨｚ付近の振動強度を計測することで、計測対象物内を流れる流体が蒸気であるか否かを比較的高い精度で判別できることが知られている（特開２０１４－１３３９４８号公報）。

【0053】

そのため、スチームトラップ等の蒸気漏れの診断を行う場合に使用する計測装置１の振動プローブ１２１については、共振周波数が１０ｋＨｚ付近となるように設計することが重要となる。このような知見に基づき、本実施形態に係る振動プローブ１２１の探触筒１２２は、次の関係を満たすように各寸法が規定される。
ｆ＝Ｃ１／Ｌ１×Ｖ１＋Ｃ２／Ｌ４×Ｖ２ ・・（式１）
なお、上記の関係式において、“ｆ”は共振周波数（１０ｋＨｚ付近の周波数）である。また、“Ｃ１”は探触筒１２２を構成する材料（ステンレス鋼）に依存する加速度特性係数、“Ｃ２”は台座部１２３を構成する材料（ステンレス鋼）に依存する加速度特性係数である。本実施形態では、探触筒１２２も台座部１２３もステンレス鋼から構成されているため、Ｃ１＝Ｃ２となる。

【0054】

また、上記の関係式において、“Ｖ１”は探触筒１２２の体積であり、“Ｖ２”は台座部１２３の体積である。さらに、“Ｌ４”は台座部１２３の長さ寸法である。

【0055】

４．プローブ１２に対するキャップ２０の着脱
プローブ１２における探触筒１２２およびキャップ２０の各構造と、プローブ１２に対するキャップ２０の着脱とについて、図３および図４を用いて説明する。

【0056】

図３に示すように、探触筒１２２における大径部１２２ｄは、小径部１２２ｃよりも外径が大きく形成され、筐体部１１側に配されている。探触筒１２２の大径部１２２ｄには、図３のように当該大径部１２２ｄを正面視した場合に、逆Ｌ字状の溝１２２ｅが設けられている。図３の拡大部分に示すように、溝１２２ｅは、探触筒１２２の長手方向（筒軸に沿った方向）に延びる長手方向溝部１２２ｇと、長手方向溝部１２２ｇに連続するとともに、探触筒１２２の周方向に延びる周方向溝部１２２ｈとから構成されている。

【0057】

ここで、図３では、１つの溝１２２ｅだけを図示しているが、大径部１２２ｄの周方向の反対側部分にも、同様の溝１２２ｅが形成されている。

【0058】

なお、本実施形態では、一例として溝１２２ｅが略Ｌ字状としたが、Ｌ字状の溝とすることもできる。

【0059】

次に、図４（ｃ）に示すように、キャップ２０は、周壁２０ｃと天井壁２０ｄとが一体形成されてなる有底筒形状を有する。そして、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、キャップ２０の周壁２０ｃにおける開口２０ａの近傍には、２つの凸部２０ｂが形成されている。各凸部２０ｂは、キャップ２０の径方向内側に向けて突設されており、幅寸法および突出寸法は、探触筒１２２に形成された各溝１２２ｅに填まり込むことができる寸法に設定されている。

【0060】

図３に戻って、プローブ１２の探触筒１２２にキャップ２０を装着しようとする場合には、溝１２２ｅの口部１２２ｆに対してキャップ２０の凸部２０ｂの位置を合わせて、キャップ２０を筐体部１１側（下側）に向けてスライドさせる。このとき、凸部２０ｂは、長手方向溝部１２２ｇ内を案内される。

【0061】

次に、凸部２０ｂが長手方向溝部１２２ｇと周方向溝部１２２ｈとの接続部分まで到達したら、キャップ２０を周方向に回転させる。このとき、凸部２０ｂは、周方向溝部１２２ｈ内を案内される。

【0062】

以上のようにして、プローブ１２の探触筒１２２に対してキャップ２０が装着される。なお、プローブ１２の探触筒１２２からキャップ２０を取り外す場合には、上記と逆の操作を行えばよい。

【0063】

５．効果
本実施形態に係る計測装置１では、プローブ１２の探触筒１２２における大径部１２２ｄに溝１２２ｅが形成されている。そして、溝１２２ｅは、キャップ２０の凸部２０ｂを案内するとともに、溝１２２ｅの端で凸部２０ｂが係合する。溝１２２ｅは、探触筒１２２に設けられているものであり、探触筒１２２は金属材料で形成されているので、スチームトラップからの熱が伝達されても溝１２２ｅが損傷や変形することがない。また、上記従来技術のように、キャップ２０が装着される部材として高い耐熱性を有する樹脂部材を備える必要がなく、部品コストを抑えることができる。

【0064】

さらに、溝１２２ｅは探触筒１２２の一部をして形成されているので、部品点数の増加を抑えることができ、これよりも製造コストの上昇を抑えることができる。

【0065】

また、プローブ１２に対するキャップ２０の着脱は、凸部２０ｂを溝１２２ｅに沿ってスライドさせるだけなので、プローブ１２の探触筒１２２に対してキャップ２０を筒軸周りに１回転以上させなくてもよく、煩雑な操作を必要としない。

【0066】

また、上記では詳細な説明を省略したが、プローブ１２にキャップ２０を装着した状態で、プローブ１２の先端（温度プローブ１２７の接触板１３３）とキャップ２０の天井壁２０ｄの内面とが間隔を空けた状態となるように構成されている。よって、プローブ１２にキャップ２０を装着した状態で、当該キャップ２０の先端等を他の機器や配管などに接触してしまったような場合においても、プローブ１２の先端がダメージを受けるのを抑制することができる。

【0067】

また、計測装置１では、探触筒１２２の大径部１２２ｄの周面に溝１２２ｅが形成されている。このような探触筒１２２に対してキャップ２０を装着した場合には、探触筒１２２の大径部１２２ｄではキャップ２０の周壁２０ｃの内面と当接した状態となるが、探触筒１２２の小径部１２２ｃではキャップ２０の周壁２０ｃ内面が非接触の状態となる。よって、プローブ１２の先端をスチームトラップの表面に押し当てて計測した直後にキャップ２０を装着しても、高温状態の探触筒１２２によってキャップ２０が変形等のダメージを受け難い。

【0068】

また、計測装置１では、探触筒１２２の小径部１２２ｃとキャップ２０の周壁２０ｃ内面とは非接触の状態となるので、プローブ１２にキャップ２０を装着した状態でキャップ２０が他の機器や配管に接触したような場合にも、プローブ１２の先端および探触筒１２２の先端（筒端面１２２ｂ）近傍にダメージを受け難い。

【0069】

以上のように、上記の各態様に係る計測装置は、計測を行わない場合にプローブを保護するためのキャップを計測装置本体に装着可能であるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる。

【0070】

［変形例］
変形例に係る計測装置について、図５を用いて説明する。なお、本変形例に係る計測装置は、プローブ３２とキャップ４０との係合のための構造が上記実施形態とは異なり、他の構造は上記実施形態と同一である。

【0071】

図５（ａ）に示すように、プローブ３２における探触筒３２２も、筐体部側の根元部分が、筒端面側の部分（小径部３２２ｃ）よりも大径に形成されている（大径部３２２ｄ）。そして、本変形例では、大径部３２２ｄの外周面に雄ネジ３２２ｅが設けられている。なお、雄ネジ３２２ｅの谷径は、小径部３２２ｃの外径と略同等、またはそれよりも大きく設定されている。

【0072】

図５（ｂ）に示すように、キャップ４０の周壁４０ｃにおける開口４０ａの近傍には、雌ネジ４０ｂが形成されている。雌ネジ４０ｂは、探触筒３２２の大径部３２２ｄに設けられた雄ネジ３２２ｅと螺合可能となるように設けられている。

【0073】

本変形例に係る計測装置では、探触筒３２２の大径部３２２ｄに設けられた雄ネジ３２２ｅに対して、キャップ４０の雌ネジ４０ｂを螺合させることで、プローブ３２へキャップ４０を装着することができる。逆に、プローブ３２からキャップ４０を取り外す場合には、雄ネジ３２２ｅと雌ネジ４０ｂとの螺合を解除すればよい。

【0074】

本変形例は、プローブ３２とキャップ４０との係合構造が上記実施形態とは異なるが、上記同様の効果を得ることができる。

【0075】

また、本変形例では、探触筒３２２の雄ネジ３２２ｅとキャップ４０の雌ネジ４０ｂとの螺合により、キャップ４０をプローブ３２に装着可能としており、作業者が意識的にネジ同士を緩める操作を行わないと、プローブ３２からキャップ４０が外れてしまうということが生じ難い。

【0076】

［その他の変形例］
上記実施形態では、探触筒１２２の溝１２２ｅを、長手方向溝部１２２ｇが長手方向に同一の溝幅を有することとしたが、本発明は、口部１２２ｆに近い側に行くほど溝幅が広くなる溝を採用することもできる。このような構成とすれば、キャップの装着時に凸部を溝に填め込みやすくなる。

【0077】

また、上記実施形態および上記変形例では、キャップを単一の材料から形成してもよいし、複数の材料を用いて構成してもよい。例えば、天井壁および当該天井壁の近傍の周壁を、他の部分よりも柔軟性の高い材料で形成しておけば、誤ってキャップの先端を配管などに接触させてしまった場合にも衝撃を吸収することができ、プローブやコントローラへのダメージを抑えることができる。なお、このようにキャップを複数の材料で構成する場合には、例えば２色成型で形成することが可能である。

【0078】

上記実施形態および上記変形例では、探触筒１２２の根元部分に被係合部を形成することとしたが、本発明では、探触筒の長手方向の中間部分に被係合部を設けることも可能である。

【0079】

上記実施形態および上記変形例では、熱電対１２９，１３０を有する温度プローブ１２７を備えることとしたが、本発明は、熱電対に代えて、サーミスタ等の他の温度計測用のデバイスを温度プローブに採用することも可能である。

【0080】

上記実施形態および上記変形例では、探触筒１２２，３２２および台座部１２３をステンレス鋼を用いて形成することとしたが、本発明は、ステンレス鋼以外の金属材料や、セラミックス材料、さらには樹脂材料などを用いて探触筒などを形成することも可能である。

【0081】

上記実施形態および上記変形例では、振動プローブ１２１と温度プローブ１２７とを併せ持つ形態を一例としたが、本発明は、振動プローブあるいは温度プローブを単体として備える形態を採用することも可能である。

【0082】

上記実施形態および上記変形例では、スチームトラップを計測対象物の一例としたが、本発明は、スチームトラップ以外の配管等を計測対象物とすることも可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ 計測装置
１０ 計測装置本体
１２，３２ プローブ
２０，４０ キャップ
２０ａ，４０ａ 開口
２０ｂ 凸部（係合部）
４０ｂ 雌ネジ（係合部）
１２１ 振動プローブ
１２２，３２２ 探触筒（金属筒）
１２２ｄ，３２２ｄ 大径部
１２２ｅ 溝（被係合部）
１２２ｇ 長手方向溝部
１２２ｈ 周方向溝部
１２７ 温度プローブ
３２２ｅ 雄ネジ（被係合部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】