知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024039082
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】センサを固定する固定治具及び固定方法
(51)【国際特許分類】
F16B 2/08 20060101AFI20240314BHJP
G01D 11/30 20060101ALI20240314BHJP
【ＦＩ】
F16B2/08 Z
F16B2/08 C
G01D11/30 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143363
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】青山 慶子
(72)【発明者】
【氏名】中井 正義
(72)【発明者】
【氏名】久瀬 善治
(72)【発明者】
【氏名】山口 岳彦
(72)【発明者】
【氏名】米村 英敏
【テーマコード（参考）】
3J022
【Ｆターム（参考）】
3J022DA15
3J022EA15
3J022EB14
3J022EC17
3J022FB03
3J022FB04
3J022FB07
3J022FB12
3J022FB24
3J022GA03
3J022GA06
3J022GB43
3J022GB45
(57)【要約】
【課題】高温環境下でも長時間センサを固定可能な固定治具及び固定方法を提供する。
【解決手段】配管の表面にセンサを固定する固定治具は、少なくとも１つの緩衝材と、表面に沿って配管に取り付けられるバンド部材と、バンド部材の一方の端部を含む第１端部部分とバンド部材の他方の端部を含む第２端部部分とを組み合わせてバンド部材をリング形状にし、リング形状の直径を調節する調節部とを備え、少なくとも１つの緩衝材には、２つのスリットが互いに間隔をあけて形成され、少なくとも１つの緩衝材の一方の面である第１面からバンド部材の第１端部部分を２つのスリットの一方に通し、少なくとも１つの緩衝材の他方の面である第２面からバンド部材の第１端部部分を２つのスリットの他方に挿入して、第１面側にバンド部材の第１端部部分及び第２端部部分が位置する状態で、少なくとも１つの緩衝材がバンド部材に取り付けられている。
【選択図】図１
【解決手段】配管の表面にセンサを固定する固定治具は、少なくとも１つの緩衝材と、表面に沿って配管に取り付けられるバンド部材と、バンド部材の一方の端部を含む第１端部部分とバンド部材の他方の端部を含む第２端部部分とを組み合わせてバンド部材をリング形状にし、リング形状の直径を調節する調節部とを備え、少なくとも１つの緩衝材には、２つのスリットが互いに間隔をあけて形成され、少なくとも１つの緩衝材の一方の面である第１面からバンド部材の第１端部部分を２つのスリットの一方に通し、少なくとも１つの緩衝材の他方の面である第２面からバンド部材の第１端部部分を２つのスリットの他方に挿入して、第１面側にバンド部材の第１端部部分及び第２端部部分が位置する状態で、少なくとも１つの緩衝材がバンド部材に取り付けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配管の表面にセンサを固定する固定治具であって、
前記固定治具は、
少なくとも１つの緩衝材と、
前記表面に沿って前記配管に取り付けられるバンド部材と、
前記バンド部材の一方の端部を含む第１端部部分と前記バンド部材の他方の端部を含む第２端部部分とを組み合わせて前記バンド部材をリング形状にし、該リング形状の直径を調節する調節部と
を備え、
前記少なくとも１つの緩衝材には、２つのスリットが互いに間隔をあけて形成され、前記少なくとも１つの緩衝材の一方の面である第１面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの一方に通し、前記少なくとも１つの緩衝材の他方の面である第２面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの他方に挿入して、前記第１面側に前記バンド部材の前記第１端部部分及び前記第２端部部分が位置する状態で、前記少なくとも１つの緩衝材が前記バンド部材に取り付けられている固定治具。
前記固定治具は、
少なくとも１つの緩衝材と、
前記表面に沿って前記配管に取り付けられるバンド部材と、
前記バンド部材の一方の端部を含む第１端部部分と前記バンド部材の他方の端部を含む第２端部部分とを組み合わせて前記バンド部材をリング形状にし、該リング形状の直径を調節する調節部と
を備え、
前記少なくとも１つの緩衝材には、２つのスリットが互いに間隔をあけて形成され、前記少なくとも１つの緩衝材の一方の面である第１面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの一方に通し、前記少なくとも１つの緩衝材の他方の面である第２面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの他方に挿入して、前記第１面側に前記バンド部材の前記第１端部部分及び前記第２端部部分が位置する状態で、前記少なくとも１つの緩衝材が前記バンド部材に取り付けられている固定治具。
【請求項2】
前記少なくとも１つの緩衝材の前記第２面と前記バンド部材との間に金属製の板部材が設けられている、請求項１に記載の固定治具。
【請求項3】
前記板部材は矩形である、請求項２に記載の固定治具。
【請求項4】
前記板部材は、前記バンド部材に向かって突出するように湾曲した形状を有する、請求項２または３に記載の固定治具。
【請求項5】
前記バンド部材は、前記配管を形成する材料の線膨張係数との差が１．０×１０－６／℃以下の線膨張係数を有する材料から形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の固定治具。
【請求項6】
前記緩衝材はセラミックペーパーである、請求項１～３のいずれか一項に記載の固定治具。
【請求項7】
配管の表面に少なくとも１つのセンサを固定する固定方法であって、
請求項１～３のいずれか一項に記載の固定治具を準備するステップと、
前記表面上における前記少なくとも１つのセンサを固定する位置に接着剤を塗布し、塗布した接着剤の上に前記少なくとも１つのセンサを載置するステップと、
前記固定治具により前記少なくとも１つのセンサを前記表面に向かって押し付けるステップと、
前記接着剤を硬化させるステップと
を含む固定方法。
請求項１～３のいずれか一項に記載の固定治具を準備するステップと、
前記表面上における前記少なくとも１つのセンサを固定する位置に接着剤を塗布し、塗布した接着剤の上に前記少なくとも１つのセンサを載置するステップと、
前記固定治具により前記少なくとも１つのセンサを前記表面に向かって押し付けるステップと、
前記接着剤を硬化させるステップと
を含む固定方法。
【請求項8】
前記少なくとも１つのセンサは複数のセンサを含み、
前記複数のセンサのそれぞれに接続するケーブルを前記表面に固定するステップを含む、請求項７に記載の固定方法。
前記複数のセンサのそれぞれに接続するケーブルを前記表面に固定するステップを含む、請求項７に記載の固定方法。
【請求項9】
前記複数のセンサは前記配管の軸方向に沿って設けられ、前記軸方向に隣り合うセンサのそれぞれに接続する前記ケーブルは、前記軸方向に隣り合うセンサのそれぞれから前記軸方向において反対方向に延びるように設けられている、請求項８に記載の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、センサを固定する固定治具及び固定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、高温用超音波センサと検査対象部とを耐熱無機系セラミックス接着剤により接合することが記載されている。特許文献２には、配管の外表面に無機系高温接着剤によって耐熱超音波センサを取り付けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－４７１３号公報
【特許文献2】特許第５４０６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１及び２のようにセンサを無機系セラミックス接着剤で取り付けただけでは、その後に付与される熱応力によって無機系セラミックス接着剤が劣化し、接着強度が落ちてしまうといった課題があった。
【0005】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、高温環境下でも長時間センサを固定可能な固定治具及び固定方法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】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示に係る固定治具は、配管の表面にセンサを固定する固定治具であって、前記固定治具は、少なくとも１つの緩衝材と、前記表面に沿って前記配管に取り付けられるバンド部材と、前記バンド部材の一方の端部を含む第１端部部分と前記バンド部材の他方の端部を含む第２端部部分とを組み合わせて前記バンド部材をリング形状にし、該リング形状の直径を調節する調節部とを備え、前記少なくとも１つの緩衝材には、２つのスリットが互いに間隔をあけて形成され、前記少なくとも１つの緩衝材の一方の面である第１面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの一方に通し、前記少なくとも１つの緩衝材の他方の面である第２面から前記バンド部材の前記第１端部部分を前記２つのスリットの他方に挿入して、前記第１面側に前記バンド部材の前記第１端部部分及び前記第２端部部分が位置する状態で、前記少なくとも１つの緩衝材が前記バンド部材に取り付けられている。
【発明の効果】
【0007】
本開示の固定治具によれば、配管の表面に接着剤で固定されたセンサを固定治具によって表面に対して固定することで、センサに対する配管への押し付け力も維持されるので、高温環境下でも長時間センサを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の実施形態１に係る固定治具の構成図である。
【図2】本開示の実施形態１に係る固定治具の平面図である。
【図3】本開示の実施形態１に係る固定治具によってセンサを固定している状態の断面図である。
【図4】本開示の実施形態１に係る固定方法のフローチャートである。
【図5】本開示の実施形態１に係る固定治具によってセンサを配管の外表面に対して固定している状態の平面図である。
【図6】本開示の実施形態２に係る固定治具によってセンサを固定している状態の断面図である。
【図7】本開示の実施形態２に係る固定治具によってセンサを配管の外表面に対して固定している状態の平面図である。
【図8】本開示の実施形態２に係る固定治具における板部材の例を示す模式図である。
【図9】本開示の実施形態２に係る固定治具における板部材の好ましい例を示す模式図である。
【図10】本開示の実施形態４に係る固定治具によってセンサを配管の外表面に対して固定している状態の斜視図である。
【図11】本開示の実施形態５に係る固定治具によってセンサを配管の外表面に対して固定している状態の斜視図である。
【図12】本開示の実施形態５に係る固定治具によって固定される２つのセンサの配置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施形態による固定治具について、図面に基づいて説明する。以下で説明する実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【0010】
（実施形態１）
＜本開示の実施形態１に係る固定治具の構成＞
図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る固定治具１は、緩衝材２と金属製のバンド部材３と、バンド部材３の一方の端部３ａを含む第１端部部分６と他方の端部３ｂを含む第２端部部分７とを互いに組み合わされてバンド部材３をリング形状にし、さらにそのリング形状の直径を調節可能な調節部５とを備えている。緩衝材２として使用可能な材料は、以下の（１）～（５）の条件を満たす材料である。（１）力が加えられると厚み方向にある程度変形可能で、押さえ付けられる対象物（本開示では後述するセンサ）の形状にフィットする。（２）５００℃程度の温度で焼損しない。（３）容易に加工することができる。（４）対象物が取付けられる物品（本開示では後述する配管）に接触しても、腐食等の悪影響を及ぼす成分を含まない。（５）物品に接触しても、物品に傷等の損傷を及ぼすほど硬くない。条件（１）～（５）の条件を満たす材料の一例として、セラミックペーパーを使用することができる。
＜本開示の実施形態１に係る固定治具の構成＞
図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る固定治具１は、緩衝材２と金属製のバンド部材３と、バンド部材３の一方の端部３ａを含む第１端部部分６と他方の端部３ｂを含む第２端部部分７とを互いに組み合わされてバンド部材３をリング形状にし、さらにそのリング形状の直径を調節可能な調節部５とを備えている。緩衝材２として使用可能な材料は、以下の（１）～（５）の条件を満たす材料である。（１）力が加えられると厚み方向にある程度変形可能で、押さえ付けられる対象物（本開示では後述するセンサ）の形状にフィットする。（２）５００℃程度の温度で焼損しない。（３）容易に加工することができる。（４）対象物が取付けられる物品（本開示では後述する配管）に接触しても、腐食等の悪影響を及ぼす成分を含まない。（５）物品に接触しても、物品に傷等の損傷を及ぼすほど硬くない。条件（１）～（５）の条件を満たす材料の一例として、セラミックペーパーを使用することができる。
【0011】
緩衝材２は好ましくは長方形の形状を有し、緩衝材２の長手方向に対して間隔をあけて２つのスリット４ａ，４ｂが緩衝材２に形成されている。スリット４ａ，４ｂはそれぞれ、後述するようにスリット４ａ，４ｂを通るバンド部材３の長手方向に対して垂直であることが好ましい。緩衝材２の一方の面である第１面２ａからバンド部材３の第１端部部分６を一方のスリット４ａに通し、緩衝材２の他方の面である第２面２ｂからバンド部材３の第１端部部分６を他方のスリット４ｂに挿入して、第１面２ａ側にバンド部材の第１端部部分とバンド部材３の第２端部部分７とが位置する状態で、緩衝材２がバンド部材３に取り付けられている。尚、一方の端部３ａ及び他方の端部３ｂは便宜上区別しているだけで、バンド部材３の両端のどちらが端部３ａ又は３ｂなのかを特定するものではない。
【0012】
調節部５の構成は特に限定されず、例えば、イワブチ株式会社から市販されている締め付け金具（ＳＬＳ－１Ｎ）を調節部５として使用することができる。バンド部材３として、例えば、株式会社モノタロウから市販されているステンレスベルトＳＵＳ４３０を使用することができる。また、調節部５が設けられたバンド部材３として、例えば、株式会社ミスミから市販されているホースバンド（ＨＯＳＢＳ２００Ｎ）を使用することができる。
【0013】
図２に示されるように、バンド部材３（図１参照）の幅をＡ（ｍｍ）とし、スリット４ａ，４ｂそれぞれの長さをＢ（ｍｍ）とし、緩衝材２の短手方向の幅をＣ（ｍｍ）とし、スリット４ａ，４ｂ間の間隔をＤ（ｍｍ）とし、緩衝材２の長手方向の幅をＥ（ｍｍ）とする。Ａは、押さえ付けられる対象物（センサ）の幅に対して＋５ｍｍ程度であることが好ましい。この条件であれば、固定治具１で対象物を押さえつける際に、バンド部材３の中心と対象物の中心とが揃わないことを想定し、バンド部材３の幅に裕度を持たせることができる。
【0014】
Ｂは、Ａよりも２ｍｍ程度大きい（Ｂ＝Ａ＋２）ことが好ましい。スリット４ａ，４ｂのそれぞれにバンド部材３を差し込む際に、バンド部材３の幅よりもスリット４ａ，４ｂの幅がわずかに大きいので、差し込み易くなる一方で、緩衝材２の短手方向における緩衝材２に対するバンド部材３の位置のずれを極力抑制することができる。
【0015】
Ｃは、Ａよりも１５ｍｍ以上大きい（Ｃ≧Ａ＋１５）ことが好ましい。この条件であれば、スリット４ａ，４ｂが緩衝材２の短手方向に進展して緩衝材２が破れてしまうリスクを極力避けることができる。Ｄは、Ａの２倍以上（Ｄ≧２×Ａ）であることが好ましい。この条件は、本開示の発明者らの実験により、対象物に押し付け力を付加するために好ましい条件として決定したものである。Ｅは、Ａよりも５０ｍｍ以上大きい（Ｅ≧Ａ＋５０）ことが好ましい。この条件であれば、スリット４ａ，４ｂが緩衝材２の長手方向に進展して緩衝材２が破れてしまうリスクを極力避けることができる。
【0016】
＜本開示の実施形態１に係る固定治具の使用方法＞
次に、本開示の実施形態１に係る固定治具の使用方法の一例として、固定治具１によって配管の外表面にセンサを固定する方法を説明する。図３には、配管１０の外表面１０ａ上に薄膜状のセンサ１１を固定治具１によって固定している状態が示されている。センサ１１は接着剤によって外表面１０ａに接着されており、センサ１１の全体が緩衝材２によって覆われた状態で、リング形状のバンド部材３が配管１０を締め付けるようにしてバンド部材３が配管１０に固定されている。リング形状のバンド部材３が配管１０を締め付けることにより、バンド部材３が緩衝材２を介してセンサ１１を外表面１０ａに向かって押し付けている。上述したように、バンド部材３の幅をセンサ１１の幅よりも５ｍｍ程度大きくすることで、バンド部材３がセンサ１１に対して確実に押し付け力を付与することができる。尚、外表面１０ａへのセンサ１１の接着に使用される接着剤は無機系セラミックス接着剤に限定されず、エポキシ系接着剤を使用することもできる。
次に、本開示の実施形態１に係る固定治具の使用方法の一例として、固定治具１によって配管の外表面にセンサを固定する方法を説明する。図３には、配管１０の外表面１０ａ上に薄膜状のセンサ１１を固定治具１によって固定している状態が示されている。センサ１１は接着剤によって外表面１０ａに接着されており、センサ１１の全体が緩衝材２によって覆われた状態で、リング形状のバンド部材３が配管１０を締め付けるようにしてバンド部材３が配管１０に固定されている。リング形状のバンド部材３が配管１０を締め付けることにより、バンド部材３が緩衝材２を介してセンサ１１を外表面１０ａに向かって押し付けている。上述したように、バンド部材３の幅をセンサ１１の幅よりも５ｍｍ程度大きくすることで、バンド部材３がセンサ１１に対して確実に押し付け力を付与することができる。尚、外表面１０ａへのセンサ１１の接着に使用される接着剤は無機系セラミックス接着剤に限定されず、エポキシ系接着剤を使用することもできる。
【0017】
固定治具１を用いて配管１０の外表面１０ａ上にセンサ１１を固定する固定方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。まず、配管１０の外表面１０ａ上に、チョークやマジック等でセンサ１１の固定位置にマーキングを行う（ステップＳ１）。配管１０の表面が塗装されていて金属表面が露出していない場合は、外表面１０ａ上におけるセンサ１１の固定位置をグラインダ、スコッチ・ブライト（商標）、サンドペーパー等を用いて研磨し、塗装、黒皮（酸化被膜）、スケール等を除去する（ステップＳ２）。尚、配管１０に塗装が無い場合には、ステップＳ２は省略可能である。ただし、配管１０に塗装が無い場合でも、凹凸をならすことや表面の粗さを大きくして接着剤の接着性を向上させることを目的としてステップＳ２を行ってもよい。外表面１０ａ上におけるセンサ１１の固定位置に水等の接触媒質を極少量塗布した上で、起動状態のセンサ１１を上からウエス等を被せながら外表面１０ａに押し付け、センサ１１から発せられた信号の配管１０の内表面１０ｂにおける反射信号が返ってくるか否かを検出し、センサ１１に異常がないかどうかを確認する（ステップＳ３）。
【0018】
固定治具１を準備する（ステップＳ４）。実施形態１では、ステップＳ４として固定治具１を準備しているが、ステップＳ１の前からステップＳ２の後までのいずれかのタイミングでステップＳ４を行ってもよい。外表面１０ａ上におけるセンサ１１の固定位置に接着剤を塗布し、塗布した接着剤の上にセンサ１１を載置する（ステップＳ５）。続いて、図３の状態になるように固定治具１を取付け（ステップＳ６）、固定治具１によりセンサ１１に押し付け力を付与する。尚、押し付け力の調節は、調節部５によりリング形状のバンド部材３の直径を調節することで行う。図５に示されるように、センサ１１には、信号を送信するためのケーブル、例えばＭＩケーブル１２が接続されている。ＭＩケーブル１２が外表面１０ａから浮いた状態になっていると、センサ１１による計測中にセンサ１１が外表面１０ａからはがれやすくなるため、センサ１１から延びるＭＩケーブル１２を外表面１０ａに対して固定する（ステップＳ７）。ＭＩケーブル１２の固定は例えば、固定治具１を構成するバンド部材３と同じ構成のバンド部材１３を準備し、少なくとも１つのバンド部材１３と外表面１０ａとの間にＭＩケーブル１２を挟むようにしてバンド部材１３を配管１０に取り付けることにより可能である。
【0019】
次に、ドライヤ又はヒートガン等を用いて接着剤を硬化させる（ステップＳ８）。この際、緩衝材２の下に熱電対の先端を差し込んでセンサ１１の温度監視を行う。ドライヤ又はヒートガン等からの温風を緩衝材２に直接当ててしまうと、センサ１１の貼り付け部近傍の配管の温度を正確に測定することができないため、温風は、緩衝材２のスリット４ａ，４ｂ間に現れるバンド部材３に当てることが好ましい。最後に、センサ１１から発せられた信号の配管１０の内表面１０ｂにおける反射信号が明瞭に確認可能な程度の信号強度に維持されているか否かを確認する（ステップＳ９）。ステップＳ１～Ｓ９により、センサ１１が固定治具１により配管１０の外表面１０ａ上に固定される。
【0020】
このように、配管１０の外表面１０ａに接着剤で固定されたセンサ１１を固定治具１によって外表面１０ａに対して固定することで、センサ１１に対する配管１０への押し付け力も維持されるので、高温環境下でも長時間センサ１１を固定することができる。
【0021】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る固定治具について説明する。実施形態２に係る固定治具は、実施形態１に対して、緩衝材２とバンド部材３との間に金属製の板状の部材を追加したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、実施形態２に係る固定治具について説明する。実施形態２に係る固定治具は、実施形態１に対して、緩衝材２とバンド部材３との間に金属製の板状の部材を追加したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0022】
＜本開示の実施形態２に係る固定治具の構成＞
図６に示されるように、本開示の実施形態２に係る固定治具１は、スリット４ａ，４ｂ間において緩衝材２とバンド部材３とによって挟まれるように設けられた金属製（限定はしないが例えばＳＵＳ製）の板部材２０をさらに備えている。図７に示されるように、板部材２０は緩衝材２を介してセンサ１１に重なっているが、センサ１１の一部の領域が板部材２０よりもはみ出るようになっている。これにより、板部材２０による押し付け力によりセンサ１１とＭＩケーブル１２の接続部に剪断力が働き、断線することを防ぐことができる。その他の構成は実施形態１と同じである。
図６に示されるように、本開示の実施形態２に係る固定治具１は、スリット４ａ，４ｂ間において緩衝材２とバンド部材３とによって挟まれるように設けられた金属製（限定はしないが例えばＳＵＳ製）の板部材２０をさらに備えている。図７に示されるように、板部材２０は緩衝材２を介してセンサ１１に重なっているが、センサ１１の一部の領域が板部材２０よりもはみ出るようになっている。これにより、板部材２０による押し付け力によりセンサ１１とＭＩケーブル１２の接続部に剪断力が働き、断線することを防ぐことができる。その他の構成は実施形態１と同じである。
【0023】
＜本開示の実施形態２に係る固定治具を使用することによる作用効果＞
配管１０が１００ｍｍ以上の外径を有する大口径配管の場合、緩衝材２及びバンド部材３のみからなる実施形態１の固定治具１では、１００ｍｍ以下の外径を有する小口径配管と比較して、配管の表面状態、例えば溶接や塗装等によって生じた凹凸による変形の影響を大きく受けるため、センサ１１を配管１０の外表面１０ａに対して垂直な方向に沿って押し付ける押し付け力が小さくなることが一般的である。これに対し、上述の実施形態２に係る固定治具１を使用すれば、バンド部材３による押し付け力が板部材２０を介してセンサ１１に付与されるので、大口径配管にセンサ１１を設置する場合でも、センサ１１を外表面１０ａに対して垂直な方向に沿って押し付ける押し付け力が十分付与されるので、高温環境下でも長時間センサ１１を固定することができる。
配管１０が１００ｍｍ以上の外径を有する大口径配管の場合、緩衝材２及びバンド部材３のみからなる実施形態１の固定治具１では、１００ｍｍ以下の外径を有する小口径配管と比較して、配管の表面状態、例えば溶接や塗装等によって生じた凹凸による変形の影響を大きく受けるため、センサ１１を配管１０の外表面１０ａに対して垂直な方向に沿って押し付ける押し付け力が小さくなることが一般的である。これに対し、上述の実施形態２に係る固定治具１を使用すれば、バンド部材３による押し付け力が板部材２０を介してセンサ１１に付与されるので、大口径配管にセンサ１１を設置する場合でも、センサ１１を外表面１０ａに対して垂直な方向に沿って押し付ける押し付け力が十分付与されるので、高温環境下でも長時間センサ１１を固定することができる。
【0024】
＜本開示の実施形態２に係る固定治具の板部材の好ましい形態＞
板部材２０は、センサ１１の全体（ただし碍子部１４を除く）を押し付けるため、センサ１１の縦横の寸法に対して０～２ｍｍ大きい縦横の寸法を有することが好ましい。また、バンド部材３はセンサ１１を長時間固定するため、キンク等が生じて損傷するおそれがある。このため、キンク等の発生を抑制するために、板部材２０には面取りを施すことが好ましい。
板部材２０は、センサ１１の全体（ただし碍子部１４を除く）を押し付けるため、センサ１１の縦横の寸法に対して０～２ｍｍ大きい縦横の寸法を有することが好ましい。また、バンド部材３はセンサ１１を長時間固定するため、キンク等が生じて損傷するおそれがある。このため、キンク等の発生を抑制するために、板部材２０には面取りを施すことが好ましい。
【0025】
板部材２０は、円形よりも矩形の形状を有することが好ましい。図８に示されるように板部材２０が円形の場合には、バンド部材３からの押し付け力を周縁上の２点Ｐ１及びＰ２で受けることになり、安定してセンサ１１を押さえることができない。これに対し、図９に示されるように板部材２０が矩形の場合には、バンド部材３からの押し付け力を矩形の２つの辺Ｅ１及びＥ２で受けることになり、安定してセンサ１１を押さえることができる。
【0026】
板部材２０は、バンド部材３と緩衝材２との間に設けられた状態で、バンド部材３に向かって突出するように湾曲した形状を有することが好ましい。この湾曲の曲率半径は、配管１０の外径と同等である。このような構成によれば、センサ１１に対して押し付け力を付与することができる板部材２０の面積が大きくなるので、大口径配管に対しても安定してセンサ１１を固定することができる。ただし、本開示の発明者らの検討によれば、この効果が存在するのは、配管１０の外径が１００～３００ｍｍの範囲の場合であり、３００ｍｍ以上の外径を有する配管１０に対しては、湾曲した板部材２０及び平坦な板部材２０のいずれを使用しても、センサ１１への押し付け力については大きな違いはなかった。このため、３００ｍｍ以上の外径を有する配管１０に対しては、平坦な板部材２０を使用してもよい。
【0027】
（実施形態３）
次に、実施形態３に係る固定治具について説明する。実施形態３に係る固定治具は、実施形態１または２に対して、配管１０及びバンド部材３のそれぞれの材質を限定したものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような限定を付したものを実施形態３とするが、実施形態２に対してこのような限定を付して実施形態３としてもよい。尚、実施形態３において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、実施形態３に係る固定治具について説明する。実施形態３に係る固定治具は、実施形態１または２に対して、配管１０及びバンド部材３のそれぞれの材質を限定したものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような限定を付したものを実施形態３とするが、実施形態２に対してこのような限定を付して実施形態３としてもよい。尚、実施形態３において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0028】
実施形態２でも述べたように、大口径配管にセンサ１１を固定する場合、緩衝材２及びバンド部材３のみからなる実施形態１の固定治具１ではセンサ１１を固定することが難しい。配管１０を形成する材料とバンド部材３を形成する材料とのそれぞれの線膨張係数の差が大きい場合、配管１０及びバンド部材３の温度が上昇すると、バンド部材３が緩んでしまうおそれがある。このため、実施形態３では、実施形態１に対して、バンド部材３は、配管１０を形成する材料の線膨張係数との差が１．０×１０－６／℃以下の線膨張係数を有する材料から形成されている。
【0029】
例えば、配管１０が１０．８×１０－６／℃の線膨張係数を有する炭素鋼から形成される場合、バンド部材３は、１０．４×１０－６／℃の線膨張係数を有するＳＵＳ４３０から形成されることが好ましい。また、配管１０が１６．５×１０－６～１７．３×１０－６／℃の線膨張係数を有するＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６Ｌから形成される場合、バンド部材３は、１７．３×１０－６／℃の線膨張係数を有するＳＵＳ３０４から形成されることが好ましい。これら２つの例は、実施形態３の構成を限定するものではなく単なる例示であり、バンド部材３の材料をＳＵＳ材に限定するものではない。例えば５００℃程度の高温状態で劣化しないインコネルでバンド部材３を形成してもよい。
【0030】
このように、配管１０の材料とバンド部材３の材料とのそれぞれの線膨張係数の差を小さくすることにより、配管１０及びバンド部材３の温度が上昇してもバンド部材３が緩むおそれを低減することができる。
【0031】
（実施形態４）
次に、実施形態４に係る固定治具について説明する。実施形態４に係る固定治具は、実施形態１～３のいずれかに対して、配管１０の周方向に沿って複数のセンサ１１を固定するようにしたものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような変更をしたものを実施形態４とするが、実施形態２または３に対してこのような変更をして実施形態４としてもよい。尚、実施形態４において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、実施形態４に係る固定治具について説明する。実施形態４に係る固定治具は、実施形態１～３のいずれかに対して、配管１０の周方向に沿って複数のセンサ１１を固定するようにしたものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような変更をしたものを実施形態４とするが、実施形態２または３に対してこのような変更をして実施形態４としてもよい。尚、実施形態４において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0032】
図１０に示されるように、本開示の実施形態４に係る固定治具１は、バンド部材３に複数の緩衝材２が互いに間隔をあけるようにして取り付けられている。各緩衝材２がバンド部材３に取り付けられる形態は、実施形態１で説明した形態と同じである。その他の構成は実施形態１と同じである。このような固定治具１を用いることにより、配管１０の周方向に沿って設けられた複数のセンサ１１を固定することができる。
【0033】
隣り合う緩衝材２，２同士の干渉、又は、固定治具１の取り付け時における作業の干渉を避けるために、配管１０の周方向において隣り合うセンサ１１の間隔は少なくとも２００ｍｍとすることが好ましい。また、センサ１１に接続されるケーブルとして、柔軟性に乏しいＭＩケーブル１２を用いる場合には、固定治具１によってセンサ１１を固定する前に、ＭＩケーブル１２を予め配管１０に固定しておくことが好ましい。尚、配管１０に対するＭＩケーブル１２の固定は、実施形態１で例示した方法で行ってもよいし、別の方法で行ってもよい。
【0034】
（実施形態５）
次に、実施形態５に係る固定治具について説明する。実施形態５に係る固定治具は、実施形態１～３のいずれかに対して、配管１０の軸方向に沿って複数のセンサ１１を固定するようにしたものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような変更をしたものを実施形態５とするが、実施形態２または３に対してこのような変更をして実施形態５としてもよい。尚、実施形態５において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
次に、実施形態５に係る固定治具について説明する。実施形態５に係る固定治具は、実施形態１～３のいずれかに対して、配管１０の軸方向に沿って複数のセンサ１１を固定するようにしたものである。以下の説明では、実施形態１に対してこのような変更をしたものを実施形態５とするが、実施形態２または３に対してこのような変更をして実施形態５としてもよい。尚、実施形態５において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0035】
図１１に示されるように、配管１０の軸方向に沿って複数のセンサ１１を固定する場合には、実施形態１に係る固定治具１を複数使用する。固定治具１の緩衝材２が配管１０の軸方向に沿って並ぶように、隣り合う固定治具１が互いに間隔をあけるようにして取り付けられている。
【0036】
各センサ１１から各ＭＩケーブル１２が同一方向に延びる場合には、他のセンサ１１を覆う緩衝材２との干渉を避けるために、ＭＩケーブル１２を曲げる必要があるが、ＭＩケーブル１２は柔軟性に乏しいので、大きく曲げるとＭＩケーブル１２が断線するおそれがある。このため、小さな曲げでＭＩケーブル１２と緩衝材２との干渉を避けるようにするために、隣り合うセンサ１１，１１の間隔は少なくとも２００ｍｍとすることが好ましい。尚、配管１０に対するＭＩケーブル１２の固定については実施形態４と同じである。
【0037】
図１２に示されるように、配管１０の軸方向に沿って２つのセンサ１１，１１を固定する場合、各センサ１１から反対方向にＭＩケーブル１２を延ばすようにすれば、隣り合うセンサ１１，１１の間隔を２００ｍｍよりも短く、例えば４０ｍｍ程度まで隣り合うセンサ１１，１１を近づけることができる。
【0038】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0039】
［１］一の態様に係る固定治具は、
配管（１０）の表面（外表面１０ａ）にセンサ（１１）を固定する固定治具（１）であって、
前記固定治具（１）は、
少なくとも１つの緩衝材（２）と、
前記表面（１０ａ）に沿って前記配管（１０）に取り付けられるバンド部材（３）と、
前記バンド部材（３）の一方の端部（３ａ）を含む第１端部部分（６）と前記バンド部材（３）の他方の端部（３ｂ）を含む第２端部部分（７）とを組み合わせて前記バンド部材（３）をリング形状にし、該リング形状の直径を調節する調節部（５）と
を備え、
前記少なくとも１つの緩衝材（２）には、２つのスリット（４ａ，４ｂ）が互いに間隔をあけて形成され、前記少なくとも１つの緩衝材（２）の一方の面である第１面（２ａ）から前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）を前記２つのスリットの一方（４ａ）に通し、前記少なくとも１つの緩衝材（２）の他方の面である第２面（２ｂ）から前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）を前記２つのスリットの他方（４ｂ）に挿入して、前記第１面（２ａ）側に前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）及び前記第２端部部分（７）が位置する状態で、前記少なくとも１つの緩衝材（２）が前記バンド部材（３）に取り付けられている。
配管（１０）の表面（外表面１０ａ）にセンサ（１１）を固定する固定治具（１）であって、
前記固定治具（１）は、
少なくとも１つの緩衝材（２）と、
前記表面（１０ａ）に沿って前記配管（１０）に取り付けられるバンド部材（３）と、
前記バンド部材（３）の一方の端部（３ａ）を含む第１端部部分（６）と前記バンド部材（３）の他方の端部（３ｂ）を含む第２端部部分（７）とを組み合わせて前記バンド部材（３）をリング形状にし、該リング形状の直径を調節する調節部（５）と
を備え、
前記少なくとも１つの緩衝材（２）には、２つのスリット（４ａ，４ｂ）が互いに間隔をあけて形成され、前記少なくとも１つの緩衝材（２）の一方の面である第１面（２ａ）から前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）を前記２つのスリットの一方（４ａ）に通し、前記少なくとも１つの緩衝材（２）の他方の面である第２面（２ｂ）から前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）を前記２つのスリットの他方（４ｂ）に挿入して、前記第１面（２ａ）側に前記バンド部材（３）の前記第１端部部分（６）及び前記第２端部部分（７）が位置する状態で、前記少なくとも１つの緩衝材（２）が前記バンド部材（３）に取り付けられている。
【0040】
本開示の固定治具によれば、配管の表面に接着剤で固定されたセンサを固定治具によって表面に対して固定することで、センサに対する配管への押し付け力も維持されるので、高温環境下でも長時間センサを固定することができる。
【0041】
［２］別の態様に係る固定治具は、［１］の固定治具であって、
前記少なくとも１つの緩衝材（２）の前記第２面（２ｂ）と前記バンド部材（３）との間に金属製の板部材（２０）が設けられている。
前記少なくとも１つの緩衝材（２）の前記第２面（２ｂ）と前記バンド部材（３）との間に金属製の板部材（２０）が設けられている。
【0042】
配管の外径が大きくなるほど、バンド部材によって配管の外表面に対して垂直な方向に沿ってセンサを押し付ける力が小さくなる。これに対し、上記［２］の構成によれば、配管表面に対して垂直な方向に沿った押し付け力が板部材によってセンサに与えられるので、外径の大きな配管に対してもセンサを固定することができる。
【0043】
［３］さらに別の態様に係る固定治具は、［２］の固定治具であって、
前記板部材（２０）は矩形である。
前記板部材（２０）は矩形である。
【0044】
このような構成によれば、矩形の板部材の少なくとも２辺でセンサに対して押し付け力を付与することができるので、外径の大きな配管に対してもセンサを安定して固定することができる。
【0045】
［４］さらに別の態様に係る固定治具は、［２］または［３］の固定治具であって、
前記板部材（２０）は、前記バンド部材（３）に向かって突出するように湾曲した形状を有する。
前記板部材（２０）は、前記バンド部材（３）に向かって突出するように湾曲した形状を有する。
【0046】
このような構成によれば、センサに対して押し付け力を付与することができる板部材の面積が大きくなるので、外径の大きな配管に対しても安定してセンサを固定することができる。
【0047】
［５］さらに別の態様に係る固定治具は、［１］～［４］のいずれかの固定治具であって、
前記バンド部材（３）は、前記配管（１０）を形成する材料の線膨張係数との差が１．０×１０－６／℃以下の線膨張係数を有する材料から形成されている。
前記バンド部材（３）は、前記配管（１０）を形成する材料の線膨張係数との差が１．０×１０－６／℃以下の線膨張係数を有する材料から形成されている。
【0048】
配管の外径が大きくなるほど、配管の材料とバンド部材の材料との線膨張係数の差により、加熱中にバンド部材が緩むおそれがある。これに対し、上記［５］の構成によれば、配管の材料とバンド部材の材料とのそれぞれの線膨張係数の差が小さいので、配管及びバンド部材の温度が上昇してもバンド部材が緩むおそれを低減することができる。
【0049】
［６］さらに別の態様に係る固定治具は、［１］～［５］のいずれかの固定治具であって、
前記緩衝材（２）はセラミックペーパーである。
前記緩衝材（２）はセラミックペーパーである。
【0050】
このような構成によれば、固定治具の施工作業性を向上することができる。
【0051】
［７］一の態様に係る固定方法は、
配管（１０）の表面（外表面１０ａ）に少なくとも１つのセンサ（１１）を固定する固定方法であって、
［１］～［６］のいずれかの固定治具（１）を準備するステップと、
前記表面（１０ａ）上における前記少なくとも１つのセンサ（１１）を固定する位置に接着剤を塗布し、塗布した接着剤の上に前記少なくとも１つのセンサ（１１）を載置するステップと、
前記固定治具（１）により前記少なくとも１つのセンサ（１１）を前記表面（１０ａ）に向かって押し付けるステップと、
前記接着剤を硬化させるステップと
を含む。
配管（１０）の表面（外表面１０ａ）に少なくとも１つのセンサ（１１）を固定する固定方法であって、
［１］～［６］のいずれかの固定治具（１）を準備するステップと、
前記表面（１０ａ）上における前記少なくとも１つのセンサ（１１）を固定する位置に接着剤を塗布し、塗布した接着剤の上に前記少なくとも１つのセンサ（１１）を載置するステップと、
前記固定治具（１）により前記少なくとも１つのセンサ（１１）を前記表面（１０ａ）に向かって押し付けるステップと、
前記接着剤を硬化させるステップと
を含む。
【0052】
本開示の固定方法によれば、配管の外表面に接着剤で固定されたセンサを固定治具によって外表面に対して押し付けることができるので、高温環境下でも長時間センサを固定することができる。
【0053】
［８］別の態様に係る固定方法は、［７］の固定方法であって、
前記少なくとも１つのセンサ（１１）は複数のセンサを含み、
前記複数のセンサのそれぞれに接続するケーブル（ＭＩケーブル１２）を前記表面（１０ａ）に固定するステップを含む。
前記少なくとも１つのセンサ（１１）は複数のセンサを含み、
前記複数のセンサのそれぞれに接続するケーブル（ＭＩケーブル１２）を前記表面（１０ａ）に固定するステップを含む。
【0054】
このような方法によれば、ケーブルとして柔軟性に乏しいＭＩケーブルを使用する場合、外表面にケーブルを固定しておくことにより、センサを固定する作業性を向上することができる。
【0055】
［９］さらに別の態様に係る固定方法は、［８］の固定方法であって、
前記複数のセンサ（１１）は前記配管（１０）の軸方向に沿って設けられ、前記軸方向に隣り合うセンサ（１１，１１）のそれぞれに接続する前記ケーブル（１２）は、前記軸方向に隣り合うセンサ（１１，１１）のそれぞれから前記軸方向において反対方向に延びるように設けられている。
前記複数のセンサ（１１）は前記配管（１０）の軸方向に沿って設けられ、前記軸方向に隣り合うセンサ（１１，１１）のそれぞれに接続する前記ケーブル（１２）は、前記軸方向に隣り合うセンサ（１１，１１）のそれぞれから前記軸方向において反対方向に延びるように設けられている。
【0056】
このような方法によれば、隣り合うセンサの間隔を２００ｍｍよりも短く、例えば４０ｍｍ程度まで隣り合うセンサを近づけることができる。
【符号の説明】
【0057】
１ 固定治具
２ 緩衝材
２ａ （緩衝材の）第１面
２ｂ （緩衝材の）第２面
３ バンド部材
３ａ （バンド部材の）端部
３ｂ （バンド部材の）端部
４ａ スリット
４ｂ スリット
５ 調節部
６ 第１端部部分
７ 第２端部部分
１０ 配管
１０ａ （配管の）外表面
１１ センサ
１２ ＭＩケーブル（ケーブル）
２０ 板部材
２ 緩衝材
２ａ （緩衝材の）第１面
２ｂ （緩衝材の）第２面
３ バンド部材
３ａ （バンド部材の）端部
３ｂ （バンド部材の）端部
４ａ スリット
４ｂ スリット
５ 調節部
６ 第１端部部分
７ 第２端部部分
１０ 配管
１０ａ （配管の）外表面
１１ センサ
１２ ＭＩケーブル（ケーブル）
２０ 板部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】