(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】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】距離測定装置および距離測定方法
(51)【国際特許分類】
G01B 21/00 20060101AFI20221012BHJP
【ＦＩ】
G01B21/00 H
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021530642
(86)(22)【出願日】2020-07-01
(86)【国際出願番号】 JP2020025796
(87)【国際公開番号】W WO2021006142
(87)【国際公開日】2021-01-14
【審査請求日】2021-10-28
(31)【優先権主張番号】P 2019127660
(32)【優先日】2019-07-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】八田国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】西口 俊哉
【審査官】櫻井 仁
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０９７９３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０５３９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１４８７３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２３９９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／００３４１８４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １／００－２１／００
Ｂ０１Ｊ ８／００－ ８／４６
Ｇ０１Ｄ １１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の前記反応管のうちの少なくとも一部分の前記反応管について、前記反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、前記反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定する距離測定装置であって、測長器を保持した測定部材と、
前記測定部材が移動可能に配置される少なくとも１つのベース部材と、
を有し、
前記ベース部材に配置された前記測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、前記反応管の軸長方向と平行をなす直線と前記基準線とが同一平面上において成す角度は、前記基準線に沿って並んだ複数の前記反応管について一定であり、
前記測長器の測定方向は、前記測定部材が前記ベース部材に配置された状態において前記反応管の軸長方向と平行をなし、
前記測定部材は、一の前記反応管の前記距離を測定した位置から、他の前記反応管の前記距離を測定する位置に順次移動可能に前記ベース部材に配置される、距離測定装置。
【請求項2】
前記測定部材は、スライド移動可能である、請求項１に記載の距離測定装置。【請求項3】
前記ベース部材は、レール形状またはプレート形状を有する、請求項１または請求項２に記載の距離測定装置。【請求項4】
前記ベース部材を支持し、前記ベース部材を前記管板の上に着脱自在に取り付ける支持脚をさらに有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の距離測定装置。【請求項5】
前記ベース部材は、前記反応管の前記開口に挿入される前記支持脚を介して、前記反応管に取り付けられる、請求項４に記載の距離測定装置。【請求項6】
前記測定部材は、前記ベース部材に配置される３本以上の脚部材を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の距離測定装置。【請求項7】
前記測定部材は、前記ベース部材に配置されるプレート部材を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の距離測定装置。【請求項8】
前記測定部材は、前記ベース部材に配置されるスライダーを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の距離測定装置。【請求項9】
前記測定部材は、前記ベース部材に配置され自走可能な走行台車を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の距離測定装置。【請求項10】
互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の前記反応管のうちの少なくとも一部分の前記反応管について、前記反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、前記反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定する距離測定方法であって、測長器を保持した測定部材を移動可能にベース部材に配置し、
前記ベース部材に配置された前記測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、前記反応管の軸長方向と平行をなす直線と前記基準線とが同一平面上において成す角度は、前記基準線に沿って並んだ複数の前記反応管について一定であり、
前記測長器の測定方向は、前記測定部材が前記ベース部材に配置された状態において前記反応管の軸長方向と平行をなし、
前記測定部材を、一の前記反応管の前記距離を測定した位置から、他の前記反応管の前記距離を測定する位置に順次移動して、前記距離を順次測定する、距離測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、距離測定装置および距離測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
石油化学工業の分野において、多管式反応器を用いた炭化水素類の分解反応、改質反応、酸化反応、アンモ酸化反応、還元反応等の接触反応は数多く実施されている。これらの反応に使用する反応器には数千から数万本もの反応管が備えられ、反応管内には各々の接触反応に適した触媒や不活性物質等の粒状の固形物が充填される（以下、反応管内部に充填された触媒等の粒状固形物を単に「固形物」または「充填物」と言うこともある）。例えば、特許文献１には、前段反応用触媒を充填した層と後段反応用触媒を充填した層との間に不活性物質の充填層を設け、一つの熱交換型多管式反応器を用いて二段階の接触気相酸化反応によりプロピレンからアクリル酸を製造する方法が開示されている。
【0003】
上記のような多管式反応器を用いて好ましい状態で反応を行うためには、充填物の充填高さを一定の管理範囲に収めることが重要である。反応管ごとの触媒の充填高さが一定でない場合は、反応管ごとの反応にバラツキが生じ、全体として反応率の低下や収率の低下を招くおそれや、一部の反応管において反応が暴走してしまうおそれがある。例えば、特許文献２には、各反応管の充填高さと、それら充填高さの平均値との差が、充填高さの平均値の±２０％以内となるようにして、各反応管に触媒を充填することを特徴とする触媒の充填方法が開示されている。そのため、通常、触媒充填作業時には各反応管に充填された充填物の充填高さを測定する作業が行われる。
【0004】
充填物の充填高さの測定は、反応管の開口から充填物までの距離（以下、「空間長」ともいう）を測定することによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平１１－１３０７２２号公報
【文献】特開２００３－３４０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一般的に、多管式反応器の反応管上端部は、多孔板のそれぞれの孔に反応管が差し込まれ、多孔板と反応管との接続部が溶接接合された構造となっている。反応管が接合される多孔板は管板と称され、管板の表面は管板面と称されている。反応管を溶接接合する前の多孔板自体の表面は平滑である。しかしながら、反応管を溶接接合した後の管板面は、溶接ビードやスパッタ等の溶接痕によって凹凸が生じ、平滑ではない部分が生じている。
【0007】
測長器として、例えば、通常の三脚に取り付けたレーザー距離計を用いて、反応器の上部管板の上方から空間長を測定しようとした場合、三脚の脚のいずれか一つ、もしくは複数が溶接痕の上に置かれたり、あるいは反応管の開口の直上に来たりすることがある。このため、複数の反応管について空間長を測定する場合、レーザー距離計の測定方向を常に反応管の軸長方向と平行にできず、任意の一の反応管については空間長を測定できたとしても、他の反応管については測定できなくなることがあり、その都度測定方向を調整しなければならないという問題がある。
【0008】
発明者は、管板上にレール等のベース部材を設置し、このベース部材上にレーザー距離計等の測長器を取り付けた三脚等の測定部材を配置することで、溶接痕による凹凸の影響を受けずに、いずれの反応管に対しても安定して空間長を測定できることを見出した。さらに、この手法では三脚をレールに沿ってスライドさせることで複数の反応管の空間長を連続的に測定できることも見出した。
【0009】
このように、発明者は、測長器を保持した測定部材をベース部材の上で移動自在とすることにより、空間長を安定的かつ迅速に非接触で測定可能なことを確認し、本発明を発明するに至った。
【0010】
そこで、本発明は、反応管の開口から、反応管の内部に充填された粒状の固形物までの距離を簡易かつ迅速に測定できる距離測定装置および距離測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】
【0011】
本発明の一の形態の距離測定装置は、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の前記反応管のうちの少なくとも一部分の前記反応管について、前記反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、前記反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定する装置である。この距離測定装置は、測長器を保持した測定部材と、前記測定部材が移動可能に配置される少なくとも１つのベース部材と、を有する。前記ベース部材に配置された前記測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、前記反応管の軸長方向と平行をなす直線と前記基準線とが同一平面上において成す角度は、前記基準線に沿って並んだ複数の前記反応管について一定である。前記測長器の測定方向は、前記測定部材が前記ベース部材に配置された状態において前記反応管の軸長方向と平行をなし、前記測定部材は、一の前記反応管の前記距離を測定した位置から、他の前記反応管の前記距離を測定する位置に順次移動可能に前記ベース部材に配置される。
【0012】
本発明の他の形態の距離測定方法は、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の前記反応管のうちの少なくとも一部分の前記反応管について、前記反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、前記反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定する方法である。この距離測定方法において、測長器を保持した測定部材を移動可能にベース部材に配置し、前記ベース部材に配置された前記測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、前記反応管の軸長方向と平行をなす直線と前記基準線とが同一平面上において成す角度は、前記基準線に沿って並んだ複数の前記反応管について一定であり、前記測長器の測定方向は、前記測定部材が前記ベース部材に配置された状態において前記反応管の軸長方向と平行をなし、前記測定部材を、一の前記反応管の前記距離を測定した位置から、他の前記反応管の前記距離を測定する位置に順次移動して、前記距離を順次測定する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、測長器によって測定する測定方向を反応管の軸長方向と平行にする調整作業を繰り返す必要がなく、測定部材をベース部材に沿って順次移動させることで、複数の反応管について、反応管の開口から反応管の内部に充填された粒状の固形物までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。そのため、充填物の充填／交換作業時の工期を短縮できることで作業に伴う費用を削減でき、プラントの稼働率向上にも寄与できる。
【0014】
また、反応器が好ましい状態で反応を行うためには、反応管内の充填物を破損させることなく、充填物の充填高さを一定の管理範囲に収めることが重要である。本発明によれば、脆弱な触媒等の充填物を破損させることなく迅速に距離を測定できるため、充填物の充填高さを速やかに一定の管理範囲に収めることができ、長期間にわたって安定に反応を行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図2】反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を距離測定装置によって非接触に順次測定している様子を模式的に示す図である。
【図3A】ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線とした場合に、反応管の軸長方向と平行をなす直線と基準線とが同一平面上において成す角度を説明するための模式図である。
【図5】複数の反応管を備える反応器を簡略的に示すとともに、反応管の開口から固形物までの距離を測定している様子を模式的に示す図である。
【図6】第２実施形態の距離測定装置を模式的に示す斜視図である。
【図8】第３実施形態の距離測定装置を模式的に示す斜視図である。
【図12】第５実施形態の距離測定装置を模式的に示す斜視図である。
【図16】距離測定方法の参考例１を具現化した様子を模式的に示す斜視図である。
【図17】距離測定方法の参考例２を具現化した様子を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の距離測定装置は、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定できる。距離の測定は、反応器に含まれる反応管の一部分についてのみ行うこともでき、反応器に含まれるすべての反応管について行うこともできる。すなわち、距離の測定は、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管について行うことができる。距離測定装置は、測長器を保持した測定部材と、測定部材が移動可能に配置される少なくとも１つのベース部材と、を有する。ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、反応管の軸長方向と平行をなす直線と基準線とが同一平面上において成す角度は、基準線に沿って並んだ複数の反応管について一定である。測長器の測定方向は、測定部材がベース部材に配置された状態において反応管の軸長方向と平行をなし、測定部材は、一の反応管の距離を測定した位置から、他の反応管の距離を測定する位置に順次移動可能にベース部材に配置される。本明細書において「ベース部材」は、測定部材を移動可能に配置できる部材と定義され、測定部材を移動できる限りにおいて具体的な構造は限定されない。また、「測定部材」は、測長器を含み、さらにベース部材に配置するために用いられる部材を含んだものと定義する。なお、本明細書において「ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線」とは、管板を上方から平面視したときの投影面上において、測定部材が移動する方向（ベクトル）と平行をなす直線を意味するものである。また、「反応管の軸長方向と平行をなす直線」とは、上記の管板を上方から平面視した投影面に対して垂直となる２つの平面を投影面としたときに、その２つのいずれの投影面上においても反応管の軸長方向（ベクトル）と平行をなす直線を意味するものである。
【0017】
ベース部材に配置された測定部材は、スライド移動可能である。ベース部材は、例えば、レール形状またはプレート形状を有している。なお、本明細書において「スライド移動」は、測定部材がベース部材に配置された状態で基準線に沿って滑らかに移動することを意味し、測定部材またはベース部材に備えられたベアリングやローラー等が回転することによって測定部材が移動する形態をも含むものである。
【0018】
ベース部材は、当然ながら、反応管の軸長方向と平行にならず、反応管の軸長方向と交わる方向に向けられている。距離測定装置は、ベース部材を支持し、ベース部材を管板の上に着脱自在に取り付ける支持脚をさらに有することができる。ベース部材は、支持脚を介して、管板の上に配置できる。高さ（長さ）が固定された支持脚、または高さ（長さ）が調整可能な支持脚のいずれをも使用できる。支持脚の高さ（長さ）によって、ベース部材の管板からの高さを定めることができる。また、ベース部材は、反応管の開口に挿入される支持脚を介して、反応管に取り付けることができる。
【0019】
上述した定義のとおり、「測定部材」はベース部材に配置するために用いられる部材を含んでいる。測定部材をベース部材に配置するために用いられる部材は、種々変更できる。例えば、測定部材は、ベース部材に配置される３本以上の脚部材、ベース部材に配置されるプレート部材、あるいは、ベース部材に配置されるスライダーを有することができる。さらにまた、測定部材は、手動によって移動する態様に限定されず、ベース部材に配置され自走可能な走行台車を有することができる。
【0020】
なお、本明細書において、「配置」という語句は、「ある部材を他の部材に接触させるように置くこと」を意味するものとする。例えば、「ベース部材に配置される測定部材」とは、「ベース部材に接触させるように置くことができる測定部材」を意味し、「測定部材がベース部材に配置された状態」とは、「測定部材がベース部材に接触されて置かれた状態」を意味し、「ベース部材は、管板の上に配置される」とは、「ベース部材を管板の上に接触させるように置くことができること」を意味する。また、「接触」という語句は、「ある部材が他の部材に対して現に接していること」を意味するものとする。
【0021】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態および種々の変形例を説明する。以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、本明細書において示す範囲「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上、Ｙ以下」を意味する。
【0022】
＜距離測定装置１０（第１実施形態）＞
まず、第１実施形態の距離測定装置１０について説明する。
まず、第１実施形態の距離測定装置１０について説明する。
【0023】
図１（Ａ）は、第１実施形態の距離測定装置１０を模式的に示す斜視図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ－１Ｂ線に沿う断面図である。図２は、反応管９１０の軸長方向Ｄ２の端部に形成された開口９１１から、反応管９１０の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物９２０までの距離を距離測定装置１０によって非接触に順次測定している様子を模式的に示す図である。図３Ａは、ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線Ｌ０とした場合に、反応管９１０の軸長方向と平行をなす直線Ｌ１と基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αを説明するための模式図である。図３Ｂ（Ａ）は、ベース部材２００の接触面２２０と反応管９１０の軸長方向Ｄ２との関係を示す斜視図、図３Ｂ（Ｂ）は、図３Ｂ（Ａ）の２点鎖線によって囲まれた３Ｂの部分を拡大して示す斜視図である。図３Ｃ（Ａ）、図３Ｃ（Ｂ）、図３Ｃ（Ｃ）、および図３Ｃ（Ｄ）は、ベース部材と測定部材とが接触する種々の態様を模式的に示す断面図である。図４（Ａ）は、複数の反応管９１０が接合された管板９１６を示す断面図、図４（Ｂ）は、管板９１６を示す上面図である。また、図５は、複数の反応管９１０を備える反応器９００を簡略的に示すとともに、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定している様子を模式的に示す図である。なお、図１（Ａ）に二点鎖線によって示される直線Ｌｍは、測定部材３００を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図２に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。反応管９１０の軸長方向Ｄ２は、図２および図５における上下方向である。
【0024】
図１（Ａ）、図２、および図５を参照して、距離測定装置１０は、概説すると、互いに平行に配列された複数の反応管９１０が管板９１６に接合された反応器９００において、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管９１０について、反応管９１０の軸長方向Ｄ２の端部に形成された開口９１１から、反応管９１０の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物９２０までの距離を非接触に測定するために使用される。距離測定装置１０は、測長器１００を保持した測定部材３００と、測定部材３００が移動可能に配置される少なくとも１つのレール部材２００（ベース部材に相当する）と、を有することができる。図３Ａに示すように、レール部材２００に配置された測定部材３００が移動する方向と平行をなす直線を基準線Ｌ０として、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１と基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αは、基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。図２に示すように、測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３００がレール部材２００に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。そして、測定部材３００は、一の反応管９１０の距離を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次移動可能にレール部材２００に配置できる。
【0025】
図２、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図５に示すように、反応器９００は、互いに平行に配列された複数の反応管９１０を有する。反応器９００内の複数の反応管９１０は、通常、隣接する反応管同士の距離がなるべく等しくなるように、三角錯列や四角直列、四角錯列等の形式で配列されている。例えば、三角錯列で配列されている場合、複数の反応管９１０は、所定のピッチｐａで配列されている（図４（Ｂ）を参照）。複数の反応管９１０の上端部は、管板９１６に溶接によって接合されている。管板面は、溶接ビードやスパッタ等の溶接痕によって凹凸が生じ、平滑ではない部分が生じている。ただし、溶接痕は反応管９１０の外周部に集中している。このため、一の反応管９１０とそれに隣接する他の反応管９１０との間の中間部には溶接痕が無く、管板９１６は平滑面９３０を有することができる。管板９１６の平滑面９３０と反応管９１０の軸長方向Ｄ２との角度は一定であり、通常は反応管９１０の軸長方向Ｄ２は管板９１６の平滑面９３０に垂直である。
【0026】
図１（Ａ）および図２に示すように、測定部材３００は、レール部材２００の接触面２２０に配置することができる。レール部材２００の接触面２２０は、平滑な連続する平面とすることができる。この場合、測定部材３００は、接触面２２０に配置された状態のまま、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行になる状態を保ったまま、スライド移動可能である。距離測定装置１０は、複数個のレール部材２００を有することができる。管板９１６を上方から平面視したとき、複数個（例えば、２個）のレール部材２００は、平行をなして配列できる。
【0027】
図１（Ｂ）に示すように、レール部材２００は、断面がレール形状を有する部材から構成できる。測定部材３００の後述する脚部材３０３は、尖った形状（スパイク状）の先端部を有することができる。レール部材２００は、脚部材３０３の先端部を外れないようにガイドするガイド溝２２１を有することができる。
【0028】
距離測定装置１０は、レール部材２００を支持し、レール部材２００を管板９１６の上に着脱自在に取り付ける支持脚２０１をさらに有することができる。支持脚２０１は、レール部材２００の下面に取り付けることができる。レール部材２００は、支持脚２０１を介して管板９１６の平滑面９３０の上に配置できる。支持脚２０１は必ずしも管板９１６の平滑面９３０の上に配置されていなくてもよく、レール部材２００がぐらつくことなく安定して配置されていればよい。レール部材２００は、取り付け位置を調整した後、図示しないクランプ治具等によって、反応器９００の外周壁や反応管９１０等に固定できる。なお、支持脚は、レール部材２００を支持し、レール部材２００を管板９１６の上に着脱自在に取り付けることができる限りにおいて、形状や構造は限定されない。例えば、細長い棒形状、中空のパイプ形状、または板形状を有することができる。
【0029】
図３Ａに示される直線Ｌ０は、ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線を示している。この直線を「基準線Ｌ０」とする。直線Ｌ１は、反応管９１０の軸長方向と平行をなす直線を示している。複数の反応管９１０は互いに平行である。このため、直線Ｌ１と基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αは、基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。なお、管板９１６を上方から平面視したとき、基準線Ｌ０は、図１（Ａ）および図３Ｂ（Ａ）に付された直線Ｌｍ（測定部材３００を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列）と平行である。ここで、複数の反応管９１０は直線Ｌｍに沿って並んでいることから、本明細書においては、便宜上、「基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０」ともいうこととする。
【0030】
図３Ｂ（Ａ）および図３Ｂ（Ｂ）に示されるＸ軸およびＹ軸はレール部材２００の接触面２２０上の２つの直線を示し、Ｘ軸およびＹ軸は直交している。Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸の２つの直線と垂直な直線を示し、接触面２２０に垂直である。図３Ｂ（Ｂ）は、ＸＹＺ座標の原点を、反応管９１０の軸長方向Ｄ２が接触面２２０を通る点に一致させている。また、直線Ｌｍは、測定部材３００を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図示するように、レール部材２００を反応器９００に取り付けたとき、反応管９１０の軸長方向Ｄ２が、必ずしもレール部材２００の接触面２２０に垂直でなくてもよい。図３Ｂ（Ｂ）は、反応管９１０の軸長方向Ｄ２が、Ｚ軸の上を通らず、ＸＹＺ座標の点（ｘ０，ｙ０、ｚ０）を通るように傾斜している様子を示している。上述したように、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１と基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αは、基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。このため、接触面２２０を通るすべての軸長方向Ｄ２は同じように傾斜する。反応管９１０の軸長方向Ｄ２がレール部材２００の接触面２２０に垂直でない場合であっても、測定部材３００がレール部材２００に配置された状態において測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなすことによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。
【0031】
ベース部材と測定部材とが接触する種々の態様について説明する。ベース部材と測定部材とが接触する形状（構造）は、ベース部材に測定部材を配置したときに、測定部材を真っ直ぐにスライドすることが可能な形状（構造）であればよい。例えば、図３Ｃ（Ａ）に示すように、ベース部材３４１の接触面３４１ａを平滑な連続する平面とし、測定部材３４２の接触面３４２ａを平滑な連続する平面とし、ベース部材３４１と測定部材３４２とを「面」で接触させることができる。図３Ｃ（Ｂ）に示すように、ベース部材３４３の接触面３４３ａを三角形状に突出する凹凸面とし、測定部材３４４の接触面３４４ａを平滑な連続する平面とし、ベース部材３４３と測定部材３４４とを「線」で接触させることができる。図３Ｃ（Ｂ）において測定部材３４４がスライド移動する方向は紙面に直交する方向である。図３Ｃ（Ｃ）に示すように、ベース部材３４５の接触面３４５ａを平滑な連続する平面とし、測定部材３４６の接触面３４６ａをベアリング等の球面とし、ベース部材３４５と測定部材３４６とを「点」で接触させることができる。また、図３Ｃ（Ｄ）に示すように、ベース部材３４７の接触面３４７ａを曲面とし、測定部材３４８の接触面３４８ａをベアリング等の球面とし、ベース部材３４７と測定部材３４８とを「点」で接触させることができる。図３Ｃ（Ｄ）においてベース部材３４７の接触面３４７ａはパイプを切った内面のような形状を有することができ、測定部材３４８がスライド移動する方向（紙面に直交する方向）には平滑な直線となり、測定部材３４８がスライド移動する方向に対して直交する方向（紙面の方向）には下に凸の曲線面となる。上記の説明から明らかなように、ベース部材の接触面が平滑な連続する平面でない場合であっても、測定部材は、ベース部材に配置された状態のまま、スライド移動可能である。
【0032】
測長器１００は、非接触に距離を測定する限りにおいて型式は限定されない。測長器１００は、例えば、レーザー、音波またはマイクロ波を利用して、非接触に距離を測定する公知の機器を使用でき、レーザー式測長器が特に好ましい。
【0033】
レーザー式測長器の原理としては大きく分けて、三角測距式、タイムオブフライト式、位相差方式のものがあるが特に限定されない。レーザーの種類は特に限定されないが、波長６３５ｎｍのものが一般的である。レーザー式測長器の機種としては、例えば、ボッシュ（株）製のレーザー距離計（型番ＧＬＭ５０Ｃ、型番ＧＬＭ１５０Ｃ等）や、ライカ ジオシステムズ（株）製のレーザー距離計（Ｌｅｉｃａ ＤＩＳＴＯ（登録商標） Ｄ１、Ｌｅｉｃａ ＤＩＳＴＯ（登録商標） Ｄ８１０、Ｌｅｉｃａ ＤＩＳＴＯ（登録商標） Ｘ３等）等のハンディータイプの機種が販売されている。レーザー式測長器には本体の傾きを表示する傾斜測定機能が付属するものも販売されており、照射方向の校正時の指標として利用できるため好ましい。また、ハンディータイプでなく、ＰＣや装置に組み込んで使用する竹中電子工業（株）製のレーザー式距離センサ（ＬＤＳ－７Ａ等）等のモジュールタイプの機種も販売されており、これらいずれの測長器も本発明に適用できる。
【0034】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、測定部材３００は、測長器１００を保持するアダプター３０１と、レール部材２００の接触面２２０に配置される３本以上（図示では３本）の脚部材３０３と、を有することができる。３本の脚部材３０３は、例えば、三脚から構成できる。脚部材３０３のそれぞれは、伸縮自在な構成を有し、長さを調整できる。測定部材３００は、脚部材３０３のすべての先端部が接触面２２０に配置できる。３本の脚部材３０３のうち２本は、平行に配列された２個のレール部材の一方のレール部材２００の接触面２２０に配置でき、残り１本は他方のレール部材２００の接触面２２０に配置できる。なお、測定部材３００は、レール部材２００の接触面２２０に配置される４本以上の脚部材３０３を有することができる。４本の脚部材３０３は、例えば四脚から構成できる。
【0035】
アダプター３０１は、測長器１００の測定方向Ｄ１の向きを調整する調整機構（図示せず）を有することができる。調整機構は、自由雲台や複数の蝶ネジ式固定具等を有し、測長器１００の測定方向Ｄ１を自由に調整できる。測長器１００の測定方向Ｄ１は、すべての脚部材３０３が接触面２２０に接触した状態（測定部材３００が接触面２２０に配置された状態）において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。
【0036】
測長器１００の測定方向Ｄ１の調整は例えば以下のように行う。まず、測定部材３００の脚部材３０３のすべての先端部を接触面２２０に接触させるように、測定部材３００をレール部材２００の接触面２２０に配置する。測定部材３００をスライド移動させて空間長を測定する反応管９１０の列（図１（Ａ）の直線Ｌｍ）から、まず、任意の１本の反応管９１０についてメジャー等で空間長を測定する。次に、その空間長が測定されるように、自由雲台の固定ネジを緩め、測長器１００のレーザーの照射方向と角度を調整する。調整後に自由雲台の固定ネジを締め、測長器１００を固定する。管壁との距離を測定している場合は短い距離が表示されるので、測長器１００の角度を再調整する。なお、調整の目安としては、メジャー等によって測定した空間長の±１％の範囲にレーザー距離計の測定値が納まっていれば、適切な角度に調整されていると判断できる。
【0037】
実際に測長器１００によって測定される距離は、測長器１００の先端から固形物９２０までの距離である。図１（Ａ）に示されるように、測長器１００や測定部材３００の具体的な構造や形状によっては、測定時に、測長器１００の先端が反応管９１０の上端（開口９１１の水平面上）よりも上方に位置するために、測長結果のオフセット操作が必要になる場合があり得る。このような場合には、測長器１００の先端と反応管９１０の上端との間のオフセット寸法を予め測定し、測長器１００に補正データとして記憶させておくことができる。測定時には、測長器１００によって実際に測定された距離を、オフセット寸法に基づいて補正できる。これによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定できる。
【0038】
上述したように、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１と基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αは、基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である（図３Ａを参照）。さらに、測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３００がレール部材２００に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。したがって、測定部材３００をレール部材２００の接触面２２０に沿ってスライド移動しても、測長器１００の測定方向Ｄ１は、空間長を測定するいずれの反応管９１０の軸長方向Ｄ２とも平行をなす。このため、異なる反応管の空間長を測定する際に、測長器１００の角度を調整することなく、複数の反応管９１０の空間長を測定することが可能となる。
【0039】
なお、レール部材２００の取付位置を変更した場合には、上述した測長器１００の角度調整を再度行う必要がある。ただし、レール部材２００を載置する管板９１６の平滑面９３０は、通常、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と成す角度が一定となっている場合が多いことから、測長器１００の測定方向Ｄ１の調整作業は微調整で足りる場合が多い。
【0040】
上記の測長器１００の角度調整によって、測長器１００の測定方向Ｄ１が軸長方向Ｄ２に向く。ここに「向く」とは、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１、すなわち距離測定用の照射波（例えばレーザー式測長器１００のレーザー光等）の照射方向が下向きに、かつ、軸長方向Ｄ２とほぼ平行になることを意味する。
【0041】
本明細書において、「測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす」とは、厳密に平行な場合のみならず、測長器１００の測定方向Ｄ１が、開口９１１から固形物９２０までの距離を測定できる範囲内で、反応管９１０の軸長方向Ｄ２から微小角度ずれる場合も含まれると理解されなければならない。
【0042】
図２に示すように、まず、測定部材３００は、位置Ｐ１にスライド移動され、測長器１００は、位置Ｐ１において反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。その後、測定部材３００は、位置Ｐ１から位置Ｐ２にスライド移動され、測長器１００は、位置Ｐ２において反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定できる。その後、測定部材３００は、位置Ｐ２から位置Ｐ３にスライド移動され、測長器１００は、位置Ｐ３において反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定できる。このように、測定部材３００は、一の反応管９１０の距離を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次スライド移動可能にレール部材２００の接触面２２０に配置できる。
【0043】
距離測定装置１０は、測定した空間長が許容範囲内であるか否かの合否を表示する機構を有していても良い。合否の表示は画面に表示される形式でも良いし、あるいは、必要に応じて音が鳴る仕組みを備えていても良い。
【0044】
距離測定装置１０は、測定結果をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等によってパーソナルコンピュータや携帯端末等に転送し、データを集積する機構を有していても良い。
【0045】
図５を再び参照して、複数の反応管９１０を備える反応器９００について説明する。
【0046】
反応管９１０は、例えば、石油化学工業の分野の化学プラントに設置された多管式反応器９００に組み込まれることができる。反応管９１０は、一つの反応器９００に数千から数万本組み込まれることができる。反応管９１０は、例えば、粒状の触媒、粒状のセラミックス（例えば、シリカ、アルミナ、またはジルコニアの球状体やリング状体等）、粒状の金属製ラシヒリング等が充填されることができる。反応管９１０の高さ方向の下端には、反応管９１０の外部と連通する下端開口部９１３を形成できる。反応管９１０は、目的とする接触反応にもよるが、例えば、内径が１０ｍｍ～６０ｍｍで、高さが１０００ｍｍ～１５０００ｍｍの直管状に形成できる。
【0047】
反応管９１０の内部には、同一種の固形物のみが充填されていてもよいし、例えば、図５に示すように異なる種類の固形物Ｍ１、Ｍ２により構成された複数の層９１４、９１５が、反応管９１０の高さ方向の異なる位置に充填されていてもよい。反応管９１０の内部に異なる種類の固形物が充填されている場合、第１の層９１４は、粒状の固形物Ｍ１で構成できる。第２の層９１５は、粒状の固形物Ｍ２で構成できる。固形物Ｍ１は、例えば、外径が１ｍｍ～１５ｍｍに成型された球形の接触反応用の触媒を用いることができる。固形物Ｍ２は、例えば、リング形状（円筒状）に成型された金属製のラシヒリングを用いることができる。図示は省略するが、反応管９１０の内部において、第２の層９１５よりも下端側には、さらに、固形物Ｍ１又は固形物Ｍ２と同種あるいは異種の粒状の固形物により他の層が形成されていてもよい。
【0048】
各固形物Ｍ１、Ｍ２の種類は例示したものに限定されることはない。また、各固形物Ｍ１、Ｍ２の形状や大きさも限定されることはない。また、各固形物Ｍ１、Ｍ２が反応管９１０の内部に充填される形態（層の数、各層の高さ等）も限定されることはない。
【0049】
＜距離測定装置１１（第２実施形態）＞
図６は、第２実施形態の距離測定装置１１を模式的に示す斜視図、図７は、図６の７－７線に沿う断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図６に二点鎖線によって示される直線Ｌｍ１、Ｌｍ２は、２個の測定部材３０５、３０６を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図６に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
図６は、第２実施形態の距離測定装置１１を模式的に示す斜視図、図７は、図６の７－７線に沿う断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図６に二点鎖線によって示される直線Ｌｍ１、Ｌｍ２は、２個の測定部材３０５、３０６を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図６に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
【0050】
ベース部材は、第１実施形態のように管板９１６の近くに位置させる場合に限定されず、管板９１６の上方位置に位置させる形態に適宜改変できる。この形態において、管板９１６とベース部材との間の空間を、測定部材３０５、３０６の移動空間として利用できる。
【0051】
図６および図７に示すように、第２実施形態の距離測定装置１１は、測長器１００を保持した測定部材３０５、３０６と、測定部材３０５、３０６が移動可能に配置されるレール部材２０２（ベース部材に相当する）と、を有することができる。距離測定装置１１は、複数の（図示では２個の）測定部材３０５、３０６を有することができ、複数の（図示では２個の）測長器１００を有することができる。第２実施形態の場合においては、図６に示すように、レール部材２０２に配置された２個の測定部材３０５、３０６が移動する方向と平行をなす２本の直線を基準線Ｌ０１、Ｌ０２とする。管板９１６を上方から平面視したとき、基準線Ｌ０１、Ｌ０２は、図６に付された直線Ｌｍ１、Ｌｍ２（２個の測定部材３０５、３０６を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列）と平行である。図３Ａにおいて説明したのと同様に、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１１と基準線Ｌ０１とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０１に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１２と基準線Ｌ０２とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０２に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３０５、３０６がレール部材２０２に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。そして、測定部材３０５、３０６は、一の反応管９１０の距離を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次移動可能にレール部材２０２に配置できる。
【0052】
図７に示すように、測定部材３０５、３０６は、レール部材２０２の接触面２２２、２２３に配置することができる。レール部材２０２の接触面２２２、２２３は、平滑な連続する平面とすることができる。この場合、測定部材３０５、３０６は、接触面２２２、２２３に配置された状態のまま、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行になる状態を保ったまま、スライド移動可能である。レール部材２０２を上方から平面視したとき、２個の接触面２２２、２２３は、平行をなして配列できる。一方の測定部材３０５は一方の接触面２２２に配置でき、他方の測定部材３０６は他方の接触面２２３に配置できる。
【0053】
図７に示すように、レール部材２０２は、断面がレール形状を有する部材から構成できる。第２実施形態のレール部材２０２は、例えば、下ケーシング２０３と、下ケーシング２０３に被せられる上ケーシング２０４とから形成できる。この場合、レール部材２０２は、測定部材３０５、３０６が備える後述のスライダー３０７、３０８が嵌まり込むスライド溝２０５、２０６を有することができる。スライド溝２０５、２０６の下面が接触面２２２、２２３となる。測定部材３０５、３０６は、スライダー３０７、３０８の下面がスライド溝２０５、２０６の接触面２２２、２２３に接触して、レール部材２０２から垂下できる。
【0054】
距離測定装置１１は、レール部材２０２を支持し、レール部材２０２を管板９１６の上に着脱自在に取り付ける支持脚４０１をさらに有することができる。レール部材２０２は、支持脚４０１を介して管板９１６の平滑面９３０の上に配置できる。支持脚４０１は必ずしも管板９１６の平滑面９３０の上に配置されていなくてもよく、レール部材２０２がぐらつくことなく安定して配置されていればよい。
【0055】
支持脚４０１は、レール部材２０２を管板９１６の上方位置に位置させることができる。支持脚４０１の構造は、測定部材３０５、３０６を移動させる際に邪魔にならない限り特に限定されないが、例えば、三脚や四脚から構成できる（図示例では三脚）。それぞれの支持脚４０１は、伸縮自在な構成を有し、管板９１６からのレール部材２０２の高さを調整できる。管板９１６とレール部材２０２との間の空間は、測定部材３０５、３０６の移動空間として利用できる。
【0056】
図３Ｂ（Ａ）および図３Ｂ（Ｂ）において説明したのと同様に、レール部材２０２を反応器９００に取り付けたとき、反応管９１０の軸長方向Ｄ２が必ずしもレール部材２０２の接触面２２２、２２３に垂直でなくてもよい。反応管９１０の軸長方向Ｄ２がレール部材２０２の接触面２２２、２２３に垂直でない場合であっても、測定部材３０５、３０６がレール部材２０２に配置された状態において測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなすことによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。
【0057】
測定部材３０５、３０６は、測長器１００を保持するアダプター３１０、３１１と、レール部材２０２の接触面２２２、２２３に配置されるスライダー３０７、３０８と、を有することができる。スライダー３０７、３０８は、アダプター３１０、３１１の上部に有することができる。スライダー３０７、３０８を備えることにより、測定部材３０５、３０６をレール部材２０２に沿わせて円滑にスライド移動させることができる。
【0058】
アダプター３１０、３１１は、測長器１００の測定方向Ｄ１の向きを調整する調整機構を有することができる。調整機構は、上述した第１実施形態のアダプター３０１と同様に、自由雲台や複数の蝶ネジ式固定具等を有し、測長器１００の測定方向Ｄ１を自由に調整できる。測長器１００の測定方向Ｄ１は、スライダー３０７、３０８が接触面２２２、２２３に接触した状態（測定部材３０５、３０６がレール部材２０２に配置された状態）において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。測長器１００の測定方向Ｄ１の調整は上述した第１実施形態において説明したのと同様の方法で行えばよい。図６および図７に例示した第２実施形態の場合においては２個の測長器１００を有するので、２個の測長器１００の測定方向Ｄ１を調整する。
【0059】
第２実施形態においては、２個の接触面２２２、２２３を有するレール部材２０２を例示したが、１個の接触面のみを有するレール部材や、３個以上の接触面を有するレール部材に改変できる。
【0060】
＜距離測定装置１２（第３実施形態）＞
図８は、第３実施形態の距離測定装置１２を模式的に示す斜視図、図９（Ａ）は、図８の９Ａ－９Ａ線に沿う断面図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の２点鎖線によって囲まれた９Ｂの部分を拡大して示す断面図である。図１０は、図８の１０－１０線に沿う断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図８に二点鎖線によって示される直線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４は、測定部材３１５を順次移動させて複数の測長器１００によって空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図８に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、一の測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
図８は、第３実施形態の距離測定装置１２を模式的に示す斜視図、図９（Ａ）は、図８の９Ａ－９Ａ線に沿う断面図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の２点鎖線によって囲まれた９Ｂの部分を拡大して示す断面図である。図１０は、図８の１０－１０線に沿う断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図８に二点鎖線によって示される直線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４は、測定部材３１５を順次移動させて複数の測長器１００によって空間長を測定する反応管９１０の列を示している。図８に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、一の測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
【0061】
第３実施形態は、ベース部材を管板９１６の上方位置に位置させる点において第２実施形態と共通するが、ベース部材および測定部材の具体的な形状の点において第２実施形態と相違する。
【0062】
図８、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、および図１０に示すように、第３実施形態の距離測定装置１２は、測長器１００を垂下した状態で保持した測定部材３１５と、測定部材３１５が移動可能に配置されるレール部材２０７（ベース部材に相当する）と、を有することができる。測定部材３１５は、複数の（図示では４個の）測長器１００を有することができる。複数の測長器１００は、反応管９１０のピッチｐａに合わせて配列できる。第３実施形態の場合においては、図８に示すように、レール部材２０７に配置された測定部材３１５が移動する方向と平行をなす４本の直線を基準線Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４とする。管板９１６を上方から平面視したとき、基準線Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４は、図８に付された直線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４（測定部材３１５を順次移動させて複数の測長器１００によって空間長を測定する反応管９１０の列）と平行である。図３Ａにおいて説明したのと同様に、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１１と基準線Ｌ０１とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０１に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１２と基準線Ｌ０２とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０２に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１３と基準線Ｌ０３とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０３に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１４と基準線Ｌ０４とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０４に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３１５がレール部材２０７に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。そして、測定部材３１５は、一の反応管９１０の距離を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次移動可能にレール部材２０７に配置できる。
【0063】
測定部材３１５は、レール部材２０７に配置された状態のまま、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行になる状態を保ったまま、スライド移動可能である。距離測定装置１２は、複数個のレール部材２０７を有することができる。管板９１６を上方から平面視したとき、複数個（例えば、２個）のレール部材２０７は、平行をなして配列できる。
【0064】
図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、レール部材２０７は、断面がレール形状を有する部材から構成できる。第３実施形態のレール部材２０７は、例えば、リニアガイド２３６のレールから構成することができる。この場合、レール部材２０７に嵌り合うリニアガイド２３６の可動ブロック２３０は、測定部材３１５が備える後述のスライダー３１７に備えることができる。リニアガイド２３６の可動ブロック２３０は、周知のように、ベアリングが内蔵され、ベアリングの転がり運動によってレール部材２０７に沿って真っ直ぐスライド移動することができる。リニアガイドにおけるレールと可動ブロックとは、通常、レール側の曲面とベアリングの球面との点接触となる。測定部材３１５は、スライダー３１７の可動ブロック２３０がレール部材２０７に嵌り合って、レール部材２０７から垂下できる。
【0065】
距離測定装置１２は、レール部材２０７を支持し、レール部材２０７を管板９１６の上に着脱自在に取り付ける支持脚４０６をさらに有することができる。レール部材２０７は、支持脚４０６を介して管板９１６の平滑面９３０の上に配置できる。支持脚４０６は必ずしも管板９１６の平滑面９３０の上に配置されていなくてもよく、レール部材２０７がぐらつくことなく安定して配置されていればよい。
【0066】
支持脚４０６は、レール部材２０７を管板９１６の上方位置に位置させることができる。支持脚４０６の構造は、測定部材３１５を移動させる際に邪魔にならない限り特に限定されない。支持脚４０６は、例えば、アングル材を使用できる。それぞれの支持脚４０６は、伸縮自在な構成を有し、管板９１６からのレール部材２０７の高さを調整できる。管板９１６とレール部材２０７との間の空間は、測定部材３１５の移動空間として利用できる。
【0067】
支持脚４０６は、レール部材２０７が設置されたフレーム体２３１を介して、レール部材２０７を支持できる。フレーム体２３１は、平板鋼から形成することができる。なお、支持脚４０６は、フレーム体２３１を介することなく、レール部材２０７を直接支持して、管板９１６の上に着脱自在に取り付けることができる。
【0068】
距離測定装置１２は、レール部材２０７に沿って測定部材３１５をスライド移動させる駆動部２３２を有することができる。駆動部２３２の構造は限定されないが、例えば、図８、図９（Ａ）、および図１０に示すように、駆動部２３２は、フレーム体２３１に回転自在に支持されたボールねじ２３３と、ボールねじ２３３を回転駆動するモーター２３４と、ボールねじ２３３が挿通される作動プレート２３５と、を有することができる。モーター２３４は、フレーム体２３１に取り付けることができる。作動プレート２３５は、測定部材３１５のスライダー３１７に取り付けることができる。ボールねじ２３３は、作動プレート２３５のねじ穴に嵌り合うことができる。このような構造を有する駆動部２３２の場合は、スタートボタンを押してモーター２３４によってボールねじ２３３を回転駆動すると、作動プレート２３５は、ボールねじ２３３が嵌り合っているためボールねじ２３３の軸方向に移動する。これによって、測定部材３１５は、図８に白抜き矢印によって示される方向に前進移動できる。モーター２３４によってボールねじ２３３を逆方向に回転駆動すると、測定部材３１５は、逆の方向に後退移動できる。
【0069】
リニアガイド２３６はレール部材２０７に嵌り合う可動ブロック２３０が真っ直ぐスライド移動する。リニアガイド２３６をレール部材２０７として用いる第３実施形態おいては、説明の便宜上、可動ブロック２３０の上面を、レール部材２０７のスライド面２２５と称する。図３Ｂ（Ａ）および図３Ｂ（Ｂ）において説明したのと同様に、レール部材２０７を反応器９００に取り付けたとき、反応管９１０の軸長方向Ｄ２が必ずしもレール部材２０７のスライド面２２５に垂直でなくてもよい。反応管９１０の軸長方向Ｄ２がレール部材２０７のスライド面２２５に垂直でない場合であっても、測定部材３１５がレール部材２０７に配置された状態において測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなすことによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。
【0070】
測定部材３１５は、測長器１００を垂下した状態で保持するアダプター３１６と、レール部材２０７に配置されるスライダー３１７と、を有することができる。１個のスライダー３１７の下面に、複数個（例えば、図示例では４個）のアダプター３１６を配置することができる。スライダー３１７を備えることにより、測定部材３１５をレール部材２０７に沿わせて円滑にスライド移動させることができる。スライダー３１７におけるアダプター３１６を保持する面は、レール部材２０７のスライド面２２５と平行である。
【0071】
アダプター３１６は、測長器１００の測定方向Ｄ１の向きを調整する調整機構を有することができる。調整機構は、上述した第１実施形態のアダプター３０１と同様に、自由雲台や複数の蝶ネジ式固定具等を有し、測長器１００の測定方向Ｄ１を自由に調整できる。測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３１５がレール部材２０７に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。測長器１００の測定方向Ｄ１の調整は上述した第１実施形態において説明したのと同様の方法で行えばよい。第３実施形態は４個の測長器１００を有するので、４個の測長器１００の測定方向Ｄ１を調整する。
【0072】
第３実施形態においては、４個の測長器１００を有する場合を例示したが、１～３個の測長器１００や、５個以上の測長器１００を有することができる。
【0073】
＜距離測定装置１３（第４実施形態）＞
図１１（Ａ）は、第４実施形態の距離測定装置を示す図９（Ａ）に相当する断面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の２点鎖線によって囲まれた１１Ｂの部分を拡大して示す断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
図１１（Ａ）は、第４実施形態の距離測定装置を示す図９（Ａ）に相当する断面図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の２点鎖線によって囲まれた１１Ｂの部分を拡大して示す断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
【0074】
第４実施形態は、ベース部材の具体的な形状の点において第３実施形態と相違し、その他の点において第３実施形態と共通する。
【0075】
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、第４実施形態の距離測定装置１３は、測長器１００を垂下した状態で保持した測定部材２４２と、測定部材２４２が移動可能に配置されるレール部材２４０（ベース部材に相当する）と、を有することができる。
【0076】
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、レール部材２４０は、断面がレール形状を有する部材から構成できる。第４実施形態のレール部材２４０は、断面が凹形状の凹部２４３を有することができる。この場合、レール部材２４０の凹部２４３に嵌り合うブロック２４４は、測定部材２４２のスライダー２４６に備えることができる。ブロック２４４の凸部２４５とレール部材２４０の凹部２４３との滑り運動によって、スライダー２４６のブロック２４４は、レール部材２４０に沿って案内される。レール部材２４０の凹部２４３の底面が接触面２４１となる。
【0077】
距離測定装置１３は、レール部材２４０に沿って測定部材２４２をスライド移動させる駆動部２３２を有することができる。駆動部２３２は、第３実施形態と同様に構成できる。
【0078】
＜距離測定装置１４（第５実施形態）＞
図１２は、第５実施形態の距離測定装置１４を模式的に示す斜視図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図１２に二点鎖線によって示される直線Ｌｍは、測定部材３２０を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。
図１２は、第５実施形態の距離測定装置１４を模式的に示す斜視図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図１２に二点鎖線によって示される直線Ｌｍは、測定部材３２０を順次移動させて空間長を測定する反応管９１０の列を示している。
【0079】
図１２に示すように、第５実施形態の測定部材３２０は、測長器１００を保持するアダプター３０１と、レール部材２００の接触面２２０に配置されるプレート部材３２１を有することができる。一対のプレート部材３２１は、天板３２２に接続され、略ボックス形状を形成できる。アダプター３０１は、天板３２２に取り付けられている。測定部材３２０は、プレート部材３２１の下端面が接触面２２０に面接触して配置できる。プレート部材３２１が面接触することにより、測定部材３２０を接触面２２０に安定して配置できる。
【0080】
＜距離測定装置１５（第６実施形態）＞
図１３は、第６実施形態の距離測定装置１５を示す図１（Ｂ）に相当する断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
図１３は、第６実施形態の距離測定装置１５を示す図１（Ｂ）に相当する断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
【0081】
図１３に示すように、第６実施形態の測定部材３００は、レール部材２００の接触面２２０に配置されるスライダー３２５を有することができる。スライダー３２５は、ボールジョイント３２６を介して脚部材３０３の先端部に接続できる。スライダー３２５は、脚部材３０３の姿勢に拘わらず、レール部材２００の接触面２２０に配置できる。スライダー３２５を備えることにより、測定部材３００をレール部材２００に沿わせて円滑にスライド移動させることができる。
【0082】
【0083】
ベース部材は、管板９１６の上に取り付けられる場合に限定されるものではなく、適宜改変できる。
【0084】
図１４に示すように、第７実施形態の距離測定装置１６は、測定部材３００が移動可能に配置されるレール部材２００（ベース部材に相当する）を有することができる。距離測定装置１６は、レール部材２００を支持し、レール部材２００を管板９１６の上に着脱自在に取り付ける支持脚２１０をさらに有することができる。支持脚２１０は、レール部材２００の下面に取り付けることができる。第７実施形態の支持脚２１０は、下端側の先端が先細りに形成されたテーパ形状を有することができる。支持脚２１０の先端は、反応管９１０の開口９１１を越えて反応管９１０の内部に入り込むことができる。支持脚２１０の上端側の基端は、反応管９１０の開口９１１の内径寸法よりも大きい外径寸法を有することができる。そして、レール部材２００は、反応管９１０の開口９１１に挿入された支持脚２１０を介して、反応管９１０に取り付けられる。
【0085】
第７実施形態によれば、ベース部材を安定させて配置できる部位が管板９１６に無い場合であっても、ベース部材としてのレール部材２００を敷設できる。このように敷設したレール部材２００は、図３Ｂ（Ａ）および図３Ｂ（Ｂ）において説明したように、反応管９１０の軸長方向Ｄ２に対して接触面２２０が必ずしも垂直でなくてもよい。反応管９１０の軸長方向Ｄ２が接触面２２０に垂直でない場合であっても、測定部材３００が接触面２２０に配置された状態において測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなすことによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。
【0086】
＜距離測定装置１７（第８実施形態）＞
図１５は、第８実施形態の距離測定装置１７を示す図２に相当する断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図１５に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
図１５は、第８実施形態の距離測定装置１７を示す図２に相当する断面図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。図１５に示す符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、測長器１００によって空間長を測定する位置を模式的に示している。
【0087】
ベース部材は、レール形状を有する場合に限定されるものではなく、適宜改変できる。さらに、測定部材は、測定者の手動によって移動する態様に限定されるものではなく、適宜改変できる。
【0088】
図１５に示すように、第８実施形態の距離測定装置１７は、測長器１００を保持した測定部材３３０と、測定部材３３０が移動可能に配置されるプレート部材２１５（ベース部材に相当する）と、を有することができる。第８実施形態の測定部材３３０は、プレート部材２１５に配置され自走可能な走行台車３３３を有することができる。測長器１００の測定方向Ｄ１は、走行台車３３３がプレート部材２１５に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。そして、走行台車３３３は、一の反応管９１０の距離を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次移動可能にプレート部材２１５に配置できる。
【0089】
プレート部材２１５の接触面２２７は、平滑な連続する平面とすることができる。走行台車３３３は、プレート部材２１５に配置された状態のまま、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行になる状態を保ったまま、スライド移動可能である。
【0090】
プレート部材２１５は、プレート形状を有する部材から構成できる。プレート部材２１５は、貫通孔２１７が複数形成された多孔プレートから形成できる。貫通孔２１７は、開口９１１とほぼ同じ大きさ、ないしは、開口９１１よりも若干広い大きさを有することができる。複数の貫通孔２１７は、反応管９１０のピッチｐａに合わせて形成できる。プレート部材２１５は、貫通孔２１７と開口９１１とがほぼ重なるように、反応器９００に取り付けることができる。
【0091】
距離測定装置１７は、プレート部材２１５を支持し、プレート部材２１５を管板９１６の上に着脱自在に取り付ける支持脚２０１をさらに有することができる。支持脚２０１は、プレート部材２１５の下面に取り付けることができる。プレート部材２１５は、支持脚２０１を介して管板９１６の平滑面９３０の上に配置できる。支持脚２０１は必ずしも管板９１６の平滑面９３０の上に配置されていなくてもよく、プレート部材２１５がぐらつくことなく安定して配置されていればよい。プレート部材２１５は、取り付け位置を調整した後、図示しないクランプ治具等によって、反応器９００の外周壁や反応管９１０等に固定できる。
【0092】
図３Ｂ（Ａ）および図３Ｂ（Ｂ）において説明したように、プレート部材２１５を反応器９００に取り付けたとき、必ずしも反応管９１０の軸長方向Ｄ２が接触面２２７に垂直になっていなくてもよい。反応管９１０の軸長方向Ｄ２が接触面２２７に垂直でない場合であっても、走行台車３３３がプレート部材２１５に配置された状態において測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなすことによって、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離（空間長）を測定できる。
【0093】
走行台車３３３は、測長器１００を保持するアダプター３３１を有し、プレート部材２１５の接触面２２７の上を自走できる。走行台車３３３は、モーター等によって回転駆動される車輪、モーターの駆動や測長器１００の測定動作を制御するコントローラ、制御プログラムやデータを記憶するメモリ、バッテリー等を有することができる。走行台車３３３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等によって外部のパーソナルコンピュータや携帯端末等に接続でき、外部機器との間でデータや制御信号を送受信できる。走行台車３３３は、プレート部材２１５の接触面２２７に貼られた光学反射板や磁気テープ等の誘導板によって誘導されることができる。走行台車３３３は、誘導板を検出する光学式センサーや磁気センサー等のセンサー３３２を有することができる。走行台車３３３は、予め定められたルートで走行したり、予め定められた位置に停止したりできる。測長器１００は、プレート部材２１５の貫通孔２１７を通して、レーザーを反応管９１０の内部に照射できる。走行台車３３３は、停止した位置において、測長器１００によって反応管９１０の空間長を測定できる。プレート部材２１５の貫通孔２１７のそれぞれは、反応管９１０のそれぞれに対応して形成できる。走行台車３３３が停止した位置に基づいて、その位置に存在する反応管９１０が設計データ上のどの反応管９１０であるかを特定できる。空間長の測定値は、設計データ上の反応管９１０の番号と関連付けて記憶できる。
【0094】
走行台車３３３は、誘導走行によって決められたルートを自走する場合に限定されない。走行台車３３３は、自律走行によって不定形のルートを自走できる。走行台車３３３は、自律走行のために、走行距離を測定するセンサー、走行の方位を検出するジャイロセンサー、貫通孔２１７を検出するセンサー等を有することができる。
【0095】
なお、第８実施形態の走行台車３３３を、上述した第１実施形態の距離測定装置１０や第７実施形態の距離測定装置１６等に適用することもできる。この場合、走行台車３３３は、レール部材２００の接触面２２０の上を自走できる。
【0096】
第８実施形態における距離測定は、走行台車３３３を自走させて空間長を測定する反応管９１０について、測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、走行台車３３３を平滑な接触面２２７に沿って順次移動させ、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。さらに、走行台車３３３が自走して反応管９１０の空間長を測定するため、データの収集がより簡単になる。
【0097】
以上述べたような本発明の距離測定装置において、測定部材をスライド移動させるための手段は特に限定されず、手動によって移動させてもよいし、別途駆動装置を取り付けて遠隔操作によって該駆動装置を作動および停止させることで移動させてもよい。
【0098】
＜距離測定装置１０（第１実施形態）による距離測定方法＞
次に、上述した第１実施形態の距離測定装置１０を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
次に、上述した第１実施形態の距離測定装置１０を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
【0099】
本発明における距離測定方法は、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管について、反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離を非接触に測定する距離測定方法であって、測長器を保持した測定部材を移動可能にベース部材に配置し、ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線を基準線として、反応管の軸長方向と平行をなす直線と基準線とが同一平面上において成す角度は、基準線に沿って並んだ複数の反応管について一定であり、測長器の測定方向は、測定部材がベース部材に配置された状態において反応管の軸長方向と平行をなし、測定部材を、一の反応管の距離を測定した位置から、他の反応管の距離を測定する位置に順次移動して、距離を順次測定する方法である。
【0100】
すなわち、本発明における距離測定方法の一つは、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管について、反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離（空間長）を非接触に測定する距離測定方法であって、本発明の第１実施形態の距離測定装置１０を用いて、測長器１００によって距離を非接触に測定する方法である。
【0101】
第１実施形態の距離測定装置１０を用いた距離測定方法は、図１（Ａ）および図２に示すように、まず、レール部材２００（ベース部材に相当する）を、支持脚２０１を介して管板９１６の上に配置する。レール部材２００の接触面２２０は、平滑な連続する平面とすることができる。測長器１００を保持した測定部材３００を、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなして接触面２２０に配置する。なお、この際、必要に応じて、測長器１００について、上述したようなオフセット寸法に基づく補正を行っておくことが好ましい。
【0102】
次いで、図２に示すように、測定者は、測定部材３００を位置Ｐ１にスライド移動し、位置Ｐ１において測長器１００によって反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定する。その後、測定者は、測定部材３００を位置Ｐ１から位置Ｐ２にスライド移動し、位置Ｐ２において測長器１００によって反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定する。その後、測定者は、測定部材３００を位置Ｐ２から位置Ｐ３にスライド移動し、位置Ｐ３において測長器１００によって反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定する。このように、測定部材３００を、一の反応管９１０の空間長を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の空間長を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次スライド移動して、空間長を順次測定する。
【0103】
なお、一つの反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を測定する際に、例えば、位置Ｐ１について唯一つの位置のみで測定し、すなわち、一つの反応管９１０について１点だけの測定を行なって、そのデータを測定結果としてもよいが、開口９１１の範囲内において測定部材を位置Ｐ１からわずかにスライドさせながら複数の位置で測定を行ない、それらのデータの算術平均を求めて測定結果としてもよい。一つの反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離について、複数の位置で測定したデータに基づいた結果を採用することにより、測定誤差が小さくなるため好ましい。
【0104】
反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１とレール部材２００に配置された測定部材３００が移動する方向と平行をなす直線である基準線Ｌ０とが同一平面Ｎの上において成す角度αは、基準線Ｌ０に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である（図３Ａを参照）。さらに、測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３００がレール部材２００に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。したがって、測定部材３００をレール部材２００に沿ってスライド移動しても、測長器１００の測定方向Ｄ１は、空間長を測定するいずれの反応管９１０の軸長方向Ｄ２とも平行をなす。このため、測定部材３００をレール部材２００に沿ってスライド移動させることにより、複数の反応管９１０の空間長を順次測定することが可能となる。測定部材３００をスライド移動させて空間長を測定する反応管９１０の列（図１（Ａ）の直線Ｌｍ）について、測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、測定部材３００をレール部材２００に沿って順次移動させ、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。
【0105】
充填物の充填高さの測定時間が短縮されることを通して、充填物の充填／交換作業時の工期を短縮でき、作業に伴う費用を削減でき、プラントの稼働率向上にも寄与できる。また、多管式反応器９００の反応管９１０に充填される触媒等の充填高さのバラツキを効率的に抑えることができるため、好ましい状態で接触反応を行なわせることができる。
【0106】
本発明の測定方法では、第１実施形態の距離測定装置１０だけでなく、第５実施形態（図１２）、第６実施形態（図１３）、第７実施形態（図１４）、および第８実施形態（図１５）の距離測定装置１４、１５、１６、１７も、同様に使用できる。
【0107】
＜距離測定装置１１（第２実施形態）による距離測定方法＞
次に、上述した第２実施形態の距離測定装置１１を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
次に、上述した第２実施形態の距離測定装置１１を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
【0108】
すなわち、本発明における距離測定方法の一つは、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管について、反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離（空間長）を非接触に測定する距離測定方法であって、本発明の第２実施形態の距離測定装置１１を用いて、測長器１００によって距離を非接触に測定する方法である。
【0109】
第２実施形態の距離測定方法は、図６および図７に示すように、まず、レール部材２０２（ベース部材に相当する）を、支持脚４０１を介して管板９１６の上に配置する。レール部材２０２の接触面２２２、２２３は、平滑な連続する平面とすることができる。支持脚４０１は、レール部材２０２を管板９１６の上方位置に位置させることができる。測長器１００を保持した測定部材３０５、３０６を、スライダー３０７、３０８が接触面２２２、２２３に接触し、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしてレール部材２０２に配置する。
【0110】
次いで、図６に示すように、測定者は、測定部材３０５、３０６を位置Ｐ１にスライド移動し、位置Ｐ１において測長器１００によって反応管９１０の空間長を測定する。その後、測定者は、測定部材３０５、３０６を位置Ｐ１から位置Ｐ２にスライド移動し、位置Ｐ２において測長器１００によって反応管９１０の空間長を測定する。その後、測定者は、測定部材３０５、３０６を位置Ｐ２から位置Ｐ３にスライド移動し、位置Ｐ３において測長器１００によって反応管９１０の空間長を測定する。このように、測定部材３０５、３０６を、一の反応管９１０の空間長を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の空間長を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次スライド移動して、空間長を順次測定する。
【0111】
次いで、測定者は、他方の測定部材３０５、３０６についても上記の手順と同様に、一の反応管９１０の空間長を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の空間長を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次スライド移動して、空間長を順次測定する。なお、上述したように、測定位置を少しずつずらしながら、一つの反応管９１０について複数点で測定してもよい。
【0112】
反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１１、Ｌ１２とレール部材２０２に配置された測定部材３０５、３０６が移動する方向と平行をなす直線である基準線Ｌ０１、Ｌ０２とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０１、Ｌ０２に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。さらに、測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３０５、３０６がレール部材２０２に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。したがって、測定部材３０５、３０６をレール部材２０２に沿ってスライド移動しても、測長器１００の測定方向Ｄ１は、空間長を測定するいずれの反応管９１０の軸長方向Ｄ２とも平行をなす。このため、測定部材３０５、３０６をレール部材２０２に沿ってスライド移動させることにより、複数の反応管９１０の空間長を順次測定することが可能となる。測定部材３０５、３０６をスライド移動させて空間長を測定する反応管９１０の列（図６の直線Ｌｍ１、Ｌｍ２）について、測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、測定部材３０５、３０６をレール部材２０２に沿って順次移動させ、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。
【0113】
＜距離測定装置１２（第３実施形態）による距離測定方法＞
次に、上述した第３実施形態の距離測定装置１２を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
次に、上述した第３実施形態の距離測定装置１２を用いて、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
【0114】
すなわち、本発明における距離測定方法の一つは、互いに平行に配列された複数の反応管が管板に接合された反応器において、複数の反応管のうちの少なくとも一部分の反応管について、反応管の軸長方向の端部に形成された開口から、反応管の内部に充填された触媒および／または不活性物質の粒状の固形物までの距離（空間長）を非接触に測定する距離測定方法であって、本発明の第３実施形態の距離測定装置１２を用いて、測長器１００によって距離を非接触に測定する方法である。
【0115】
第３実施形態の距離測定方法は、図８に示すように、まず、レール部材２０７（ベース部材に相当する）を、支持脚４０６を介して管板９１６の上に配置する。支持脚４０６は、レール部材２０７を管板９１６の上方位置に位置させることができる。測長器１００を保持した測定部材３１５を、スライダー３１７の可動ブロック２３０がレール部材２０７に嵌り合い、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしてレール部材２０７に配置する。
【0116】
次いで、図８に示すように、測定者は、測定部材３１５を位置Ｐ１にスライド移動し、位置Ｐ１において４個の測長器１００によって４本の反応管９１０の空間長を測定する。その後、測定者は、測定部材３１５を位置Ｐ１から位置Ｐ２にスライド移動し、位置Ｐ２において４個の測長器１００によって４本の反応管９１０の空間長を測定する。その後、測定者は、測定部材３１５を位置Ｐ２から位置Ｐ３にスライド移動し、位置Ｐ３において４個の測長器１００によって４本の反応管９１０の空間長を測定する。このように、測定部材３１５を、一の反応管９１０の空間長を測定した位置Ｐ１（Ｐ２）から、他の反応管９１０の距離を測定する位置Ｐ２（Ｐ３）に順次スライド移動して、空間長を順次測定する。なお、上述したように、測定位置を少しずつずらしながら、一つの反応管９１０について複数点で測定してもよい。
【0117】
反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなす直線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４とレール部材２０７に配置された測定部材３１５が移動する方向と平行をなす直線である基準線Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４とが同一平面上において成す角度は、基準線Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４に沿って並んだ複数の反応管９１０について一定である。さらに、測長器１００の測定方向Ｄ１は、測定部材３１５がレール部材２０７に配置された状態において反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしている。したがって、測定部材３１５をレール部材２０７に沿ってスライド移動しても、測長器１００の測定方向Ｄ１は、空間長を測定するいずれの反応管９１０の軸長方向Ｄ２とも平行をなす。このため、複数の反応管９１０の空間長を測定することが可能となる。測定部材３１５をスライド移動させて空間長を測定する反応管９１０の列（図８の直線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４）について、測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、測定部材３１５をレール部材２０７に沿って順次移動させ、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。
【0118】
【0119】
＜距離測定方法の参考例１＞
次に、距離測定方法の参考例１として、管板９１６が連続した平滑面９３０を有している場合において、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
次に、距離測定方法の参考例１として、管板９１６が連続した平滑面９３０を有している場合において、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
【0120】
図１６は、距離測定方法の参考例１を具現化した様子を模式的に示す斜視図である。なお、上述した実施形態と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
【0121】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示したように、管板面は、溶接ビードやスパッタ等の溶接痕によって凹凸が生じ、平滑ではない部分が生じている。ただし、溶接痕は反応管９１０の外周部に集中しているため、一の反応管９１０とそれに隣接する他の反応管９１０との間の中間部には溶接痕が無く、管板９１６は、途切れのない連続した平滑面９３０を有している場合がある。このような場合、管板９１６の平滑面９３０は、通常、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と成す角度が一定となっているため、測定部材３００を管板９１６上の平滑面９３０に接触した状態のままスライド移動できる。
【0122】
測定部材３００は、上述した第１実施形態の測定部材３００と同様に形成できる。測定部材３００は、測長器１００を保持するアダプター３０１と、管板９１６の平滑面９３０に配置される３本以上（図示では３本）の脚部材３０３と、を有することができる。３本の脚部材３０３は、例えば、三脚から構成できる。脚部材３０３のそれぞれは、伸縮自在な構成を有し、長さを調整できる。測定部材３００は、脚部材３０３の先端部が平滑面９３０に接触して管板９１６に配置できる。測長器１００を保持するアダプター３０１は、一つの三脚に１個のみ接続されてもよいし、複数個接続されていてもよい。脚部材３０３（三脚）に複数個の測長器１００を保持可能とすることによって、同時に複数の反応管９１０の空間長を測定できる。
【0123】
距離測定方法の参考例１は、図１６に示すように、まず、測長器１００を保持した測定部材３００を、管板９１６の平滑面９３０に接触させ、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなして管板９１６に配置する。
【0124】
次いで、測定者は、測定部材３００を、管板９１６の平滑面９３０に接触させた状態のまま順次スライド移動させ、空間長を順次測定する。
【0125】
複数の反応管９１０は互いに平行である。したがって、管板９１６が連続した平滑面９３０を有している場合には、測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０に沿ってスライド移動しても、測長器１００の測定方向Ｄ１は、空間長を測定するいずれの反応管９１０の軸長方向Ｄ２とも平行をなす。このため、このような場合は、測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０に沿ってスライド移動させることにより、複数の反応管９１０の空間長を順次測定することが可能となる。測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０に沿って順次移動させ、適切な位置に再配置することで、複数の反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。
【0126】
＜距離測定方法の参考例２＞
次に、距離測定方法の参考例２として、管板９１６が連続しない平滑面９３０を有している場合において、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
次に、距離測定方法の参考例２として、管板９１６が連続しない平滑面９３０を有している場合において、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に測定する方法について説明する。
【0127】
図１７は、距離測定方法の参考例２を具現化した様子を模式的に示す図である。図１８（Ａ）は、複数の反応管９１０が接合された管板９１６を示す断面図、図１８（Ｂ）は、管板９１６を示す図１８（Ａ）の上面図である。なお、上述した実施形態および距離測定方法の参考例１と共通する部材には同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
【0128】
図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、管板面は、溶接ビードやスパッタ等の溶接痕によって凹凸が生じることで、平滑ではない部分が生じ、反応管９１０のピッチｐｂによっては、管板９１６の平滑面９３０は、凸部９３１によって周囲が囲まれ、かつ、規則的に、または、不規則的に連続していない場合がある。管板９１６の平滑面９３０は、通常、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と成す角度が一定となっているが、このような場合、平滑面９３０が連続しないため、距離測定方法の参考例１のように測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０に沿って順次スライド移動させることができない。したがって、測定部材３００は、管板９１６から離間させた状態、つまり持ち上げた状態で移動させることになる。凸部９３１は、例えば、反応管９１０を管板９１６に溶接接合するときの溶接ビードである。凸部９３１によって周囲が囲まれた平滑面９３０の相対位置にほとんどズレが無い状態である場合において、測定部材３００を持ち上げて移動することで、脚部材３０３の位置や長さをその都度調整することなく、複数の反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を順次測定できる。
【0129】
距離測定方法の参考例２は、図１７に示すように、まず、測長器１００を保持した測定部材３００を、凸部９３１によって周囲が囲まれた平滑面９３０に接触させ、かつ、測長器１００の測定方向Ｄ１が反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなして管板９１６に配置する。
【0130】
次いで、測定者は、測定部材３００を、管板９１６の平滑面９３０から離間させた状態で順次移動させ、別の平滑面９３０に接触して管板９１６に配置することにより、空間長を順次測定する。
【0131】
管板９１６の平滑面９３０は、通常、反応管９１０の軸長方向Ｄ２と成す角度が一定となっており、かつ、複数の反応管９１０は互いに平行である。このため、凸部９３１によって周囲が囲まれた平滑面９３０の相対位置にほとんどズレが無い状態である場合において、測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０から持ち上げて移動しても、測定部材３００は適切な位置に配置される。また、その場合、測長器１００の測定方向Ｄ１は、複数の反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行をなしているため、測定者は、測長器１００によって測定する測定方向Ｄ１を反応管９１０の軸長方向Ｄ２と平行にする調整作業を繰り返す必要がない。したがって、測定部材３００を管板９１６の平滑面９３０に沿って順次移動させ、反応管９１０の開口９１１から固形物９２０までの距離を非接触に簡易かつ迅速に測定できる。なお、測長器１００を保持するアダプター３０１は、一つの三脚に１個のみ接続されてもよいし、複数個接続されていてもよい。脚部材３０３（三脚）に複数個の測長器１００を保持可能とすることによって、同時に複数の反応管９１０の空間長を測定できる。
【0132】
以上、種々の実施形態および変形例を通じて本発明の距離測定装置および距離測定方法を説明したが、本発明は明細書において説明した内容のみに限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更できる。
【0133】
例えば、第１実施形態（図１（Ａ）、図２）、第２実施形態（図７）、第３実施形態（図８、図９（Ａ））、第４実施形態（図１１（Ａ））、第５実施形態（図１２）、第６実施形態（図１３）、第７実施形態（図１４）、および距離測定方法の参考例１（図１６）において、測定部材は、接触面と接触する端部に、転動自在なコロやキャスター等を有することができる。測定部材は、接触面上でより滑らかに移動できる。
【符号の説明】
【0134】
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７ 距離測定装置
１００ 測長器
２００ レール部材（ベース部材）
２０１ 支持脚
２０２ レール部材（ベース部材）
２０３ 下ケーシング
２０４ 上ケーシング
２０５、２０６ スライド溝
２０７ レール部材（ベース部材）
２１０ 支持脚
２１５ プレート部材（ベース部材）
２１７ 貫通孔
２２０ 接触面
２２１ ガイド溝
２２２、２２３ 接触面
２２５ スライド面
２２７ 接触面
２３０ 可動ブロック
２３１ フレーム体
２３２ 駆動部
２３３ ボールねじ
２３４ モーター
２３５ 作動プレート
２３６ リニアガイド
２４０ レール部材
２４１ 接触面
２４２ 測定部材
２４３ 凹部
２４４ ブロック
２４５ 凸部
２４６ スライダー
３００ 測定部材
３０１ アダプター
３０３ 脚部材
３０５、３０６ 測定部材
３０７、３０８ スライダー
３１０、３１１ アダプター
３１５ 測定部材
３１６ アダプター
３１７ スライダー
３２０ 測定部材
３２１ プレート部材
３２２ 天板
３２５ スライダー
３２６ ボールジョイント
３３０ 測定部材
３３１ アダプター
３３２ センサー
３３３ 走行台車
３４１ ベース部材
３４１ａ 接触面
３４２ 測定部材
３４２ａ 接触面
３４３ ベース部材
３４３ａ 接触面
３４４ 測定部材
３４４ａ 接触面
３４５ ベース部材
３４５ａ 接触面
３４６ 測定部材
３４６ａ 接触面
３４７ ベース部材
３４７ａ 接触面
３４８ 測定部材
３４８ａ 接触面
４０１ 支持脚
４０６ 支持脚
９００ 反応器
９１０ 反応管
９１１ 開口
９１３ 下端開口部
９１４ 第１の層
９１５ 第２の層
９１６ 管板
９２０ 固形物
９３０ 平滑面
９３１ 凸部
Ｄ１ 測定方向
Ｄ２ 軸長方向
Ｌ０、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４ 基準線（ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線）
Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４ 反応管の軸長方向と平行をなす直線
Ｌｍ、Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４ 測定部材を順次移動させて空間長を測定する反応管の列
Ｍ１ 固形物
Ｍ２ 固形物
Ｎ 平面
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 測長器によって空間長を測定する位置
ｐａ、ｐｂ ピッチ
α 反応管の軸長方向と平行をなす直線と基準線とが同一平面上において成す角度
１００ 測長器
２００ レール部材（ベース部材）
２０１ 支持脚
２０２ レール部材（ベース部材）
２０３ 下ケーシング
２０４ 上ケーシング
２０５、２０６ スライド溝
２０７ レール部材（ベース部材）
２１０ 支持脚
２１５ プレート部材（ベース部材）
２１７ 貫通孔
２２０ 接触面
２２１ ガイド溝
２２２、２２３ 接触面
２２５ スライド面
２２７ 接触面
２３０ 可動ブロック
２３１ フレーム体
２３２ 駆動部
２３３ ボールねじ
２３４ モーター
２３５ 作動プレート
２３６ リニアガイド
２４０ レール部材
２４１ 接触面
２４２ 測定部材
２４３ 凹部
２４４ ブロック
２４５ 凸部
２４６ スライダー
３００ 測定部材
３０１ アダプター
３０３ 脚部材
３０５、３０６ 測定部材
３０７、３０８ スライダー
３１０、３１１ アダプター
３１５ 測定部材
３１６ アダプター
３１７ スライダー
３２０ 測定部材
３２１ プレート部材
３２２ 天板
３２５ スライダー
３２６ ボールジョイント
３３０ 測定部材
３３１ アダプター
３３２ センサー
３３３ 走行台車
３４１ ベース部材
３４１ａ 接触面
３４２ 測定部材
３４２ａ 接触面
３４３ ベース部材
３４３ａ 接触面
３４４ 測定部材
３４４ａ 接触面
３４５ ベース部材
３４５ａ 接触面
３４６ 測定部材
３４６ａ 接触面
３４７ ベース部材
３４７ａ 接触面
３４８ 測定部材
３４８ａ 接触面
４０１ 支持脚
４０６ 支持脚
９００ 反応器
９１０ 反応管
９１１ 開口
９１３ 下端開口部
９１４ 第１の層
９１５ 第２の層
９１６ 管板
９２０ 固形物
９３０ 平滑面
９３１ 凸部
Ｄ１ 測定方向
Ｄ２ 軸長方向
Ｌ０、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４ 基準線（ベース部材に配置された測定部材が移動する方向と平行をなす直線）
Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４ 反応管の軸長方向と平行をなす直線
Ｌｍ、Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３、Ｌｍ４ 測定部材を順次移動させて空間長を測定する反応管の列
Ｍ１ 固形物
Ｍ２ 固形物
Ｎ 平面
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 測長器によって空間長を測定する位置
ｐａ、ｐｂ ピッチ
α 反応管の軸長方向と平行をなす直線と基準線とが同一平面上において成す角度
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
