JPH04262216A - 円筒形部材に加わる軸方向荷重の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定装置に関し、より
詳細には、円筒形部材に加わる軸方向荷重を測定する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの産業界では、円筒形部材のような
加工物に加わる可変性の軸方向動荷重を測定することが
重要である。これは、モータ・オペレータ・バルブ（以
下、「ＭＯＶ」とも言う）が広く用いられているような
原子力発電業界では特にそうである。これらバルブをい
つでも正確に設定維持することが重要である。と言うの
は、正常運転は、ＭＯＶの用いられているシステムの適
正運転だけではなく、人身上の健康及び安全に関しても
重要であるからである。ＭＯＶは一般に、バルブ・ステ
ム又は弁棒を介してバルブに取り付けられたモーター・
オペレータ及び部分的にバルブ・ステムの周りに延びて
いてオペレータ・ハウジングとバルブ・ハウジングを相
互に連結するヨーク手段を含む。ＭＯＶ内の動的現象を
正確にモニターする最善の方法は、バルブ・ステムの軸
方向荷重を直に測定することである。

【０００３】バルブ・ステム又は全体として円筒形の他
の任意の部材の軸方向荷重又は歪みを、ステム又は円筒
形部材の直径又は直径方向の変化から決定することは可
能である。ポアソン比と呼ばれている、或る材料につい
ての軸方向の伸びに対する直径方向の変化の比率は公知
である。従って、バルブ・ステムその他の円筒形部材に
ついての直径方向の変化を測定することにより、軸方向
の歪み、従ってバルブ・ステムの軸方向荷重を測定する
ことができる。

【０００４】バルブ又は他のスラスト軸受けを用いてい
る円筒形部材の動的使用状態をその使用中に連続的に正
確にモニターして測定できる装置が長く要望されていた
。

【０００５】バルブ・ステムに加わる軸方向荷重を測定
する現在用いられている一装置として、バルブ・ステム
の周りに取り付けられたクランプ手段の変化を検出する
装置が挙げられる。バルブ・ステム中に直径方向の変化
が生じると、クランプ部分はステムのクランプされた部
分の直径方向の変化に応動する。直径方向の変化に応答
して装置のクランプ部分の移動量を検出するセンサが設
けられている。クランプ手段中の検出された変化は、装
置のクランプ部分の曲げであるか、或いは装置のクラン
プ部分の諸部分間の距離の変化である。信号記憶装置（
これはコンピュータであるのが良い）が、ステムまたは
他の円筒形部材の軸方向の荷重をリアルタイムまたは遅
延状態で測定するためセンサからの信号を記憶する。 かかる装置は例えば米国特許第４，９１１，００４号に
示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，９１１
，００４号に示されているようなクランプ式のセンサの
１つの欠点は、クランプが非常に嵩張っていて、ステム
の実質的に行程全体に亘ってはステムと一緒に連続移動
できないということである。さらに、クランプはステム
荷重の初期測定に使用可能であるに過ぎず、次に、この
測定値はバルブのヨークに取り付けられている別の測定
装置を構成するのに用いられ、それによりステム荷重は
バルブ・ヨーク中の歪みに基づき間接測定される。これ
により、ヨーク中の曲げモーメントによって生じるよう
な不正確度が多く生じ、ヨークの応答性が非線形であっ
て、バルブ行程に亘って変化する場合があり、しかもヨ
ーク荷重測定装置がヨークの流体励起振動及びバルブ・
ステム倍振動のアンバランスの影響を受けやすくなる。 クランプ式のセンサを用いる際に不正確度は、ステムが
通常の剛性を有し、クランプをこれに固着すると通常の
剛性が変化することが原因で更に生じる場合がある。

【０００７】ヨークの歪みの測定によってバルブ・ステ
ムの荷重を測定する方法に関するもう１つの問題点は、
ヨーク用センサを使用前にステム用ダイレクト・センサ
に合わせて校正しなければならないということである。 さらに、ヨーク用センサをバルブごとに１つずつ永続的
に取り付ける必要がある。また、かかるセンサは取付け
が困難であり、時間のかかる場合がある。

【０００８】従って、本発明の目的は、円筒形部材、例
えばバルブ・ステム中の軸方向荷重を、円筒形部材の移
動長さのうち相当長い部分に亙り、正確且つ連続的に直
接モニターして測定し、円筒形部材と一緒に回転できる
改良型装置を提供することにある。さらに、測定装置そ
れ自体だけではなく、円筒形部材中の温度変化を補償で
きる上記のような装置に対する要望がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的に鑑みて、本発
明の要旨は、円筒形部材に加わる軸方向荷重の測定装置
であって、本体を備えたクランプ部材と、本体に取り付
けられていて、クランプ部材の本体を円筒形部材の一部
に少なくとも部分的に間隔を置いた関係で着脱自在に取
り付ける接触手段と、本体に取り付けられていて、円筒
形部材の直径方向の変化を直接検出し、検出した移動量
に応答し且つこれを表す信号を発生する近接センサと、
近接センサに接続されていて、近接センサからの信号を
受け取って円筒形部材に加わる軸方向荷重を決定するコ
ンピュータとを有することを特徴とする軸方向荷重測定
装置にある。

【００１０】一実施例では、クランプ部材の本体は、互
いに締結された少なくとも２つの部分から成り、本体部
分のうち一方は剛性であり、他方の本体部分は弾性であ
り、近接センサは剛性部分に取り付けられている。別な
実施例では、本体はリング状であり、各本体部分の形状
は半円筒形である。さらにもう一つの実施例では、本体
部分のうち一方は開口端を形成する２つの間隔を置いて
位置した脚部を有するＵ字形であり、他方の本体部分は
、開口端内に位置した状態で前記脚部に取り付けられた
連結部材であり、近接センサは連結部材に取り付けられ
る。

【００１１】軸方向荷重測定装置は、クランプの本体に
取り付けられていて、近接センサが取り付けられている
本体の少なくとも一部を円筒形部材に対して間隔を隔て
た関係に保つスペーサを更に有する。スペーサは、サイ
ズの異なる円筒形部材に合うよう調節可能である。また
、スペーサは本体の一方の側が剛性、近接センサを収納
する本体の反対側は弾性である。

【００１２】軸方向荷重測定装置は、円筒形部材とクラ
ンプの本体の双方又は何れか一方に取り付けられていて
、円筒形部材又は（及び）クランプ本体の温度を表わす
信号を発生する温度測定器と、温度信号を計算手段であ
るコンピュータに伝送するケーブル手段とを更に有し、
それにより、コンピュータは、円筒形部材に加わる軸方
向荷重の決定に当たり、円筒形部際又は（及び）クラン
プ本体の温度変化を補償する。

【００１３】また、本発明の一実施例では、円筒形部材
の直径を測定する計測装置が構成される。計測装置は、
円筒形部材の周囲に位置決めされる本体を備えたクラン
プ部材を含み、本体を円筒形部材の一部に少なくとも部
分的に間隔を置いた関係で着脱自在に取り付ける手段を
有する。本体は、一実施例では、剛性部分と弾性部分で
構成され、別の実施例では、剛性部分は、外部支持によ
って定位置に保持される。剛性部分に取り付けられた近
接センサ手段が、円筒形部材の直径方向の変化を検出す
る。近接センサ手段は、検出した直径方向変化に応じた
信号を発生する。近接センサ手段からの信号を受け取っ
て円筒形部材の直径方向変化を決定する計算手段が設け
られる。本体は、直径方向の変化の検出のため、円筒形
部材の長さに沿って摺動できる。また、温度測定手段が
、円筒形部材とクランプの本体の双方又は何れか一方に
取り付けられ、計算手段に伝送される、温度を表す信号
を発生し、この温度信号は、円温度補償のため計算手段
に伝送される。

【００１４】

【実施例】本発明の内容は添付の図面に例示するに過ぎ
ない好ましい実施例の以下の説明を読むと容易に明らか
になろう。

【００１５】図面を参照すると、第１図にはモータ・オ
ペレータ１２とバルブ１４をヨーク１６で相互に連結し
て構成したモータ作動式バルブ組立体１０が示されてい
る。ヨークはバルブとモータ・オペレータを相互に連結
するバルブ・ステム（弁棒）１８の周りに部分的に延び
ている。バルブは、バルブシート又は弁座に係合する閉
鎖又は着座位置と、バルブバックシート又はバルブ逆座
に係合する開放又は逆座位置との間で移動できるようバ
ルブ・ステムに連結されたバルブ・ゲート２０を有する
。バルブ・ゲートは第１図において閉鎖又は着座位置で
示されている。モータ作動式バルブ組立体１０は一般に
周知型式のものであって容易に入手できる。

【００１６】種々の荷重付加条件のもとでバルブ・ステ
ムの直径方向の変化を測定する検出装置２２が第１図に
示すようにバルブ・ステム１８に取り付けられている。 検出装置２２は、バルブ・ステム１８のネジ山付きの部
分又は平滑な部分のいずれに取り付けてもよい。検出装
置は、検出した直径方向の変化に応答する信号を発生し
、発生した信号は適当な手段、例えばケーブル２４を介
して信号処理手段２６に送られ、ここから計算手段２８
、例えばコンピュータに伝送される。計算手段２８は、
バルブ・ステムの直径方向の変化から軸方向の荷重を決
定するようプログラムするのがよい。読出し装置３０が
計算手段２８に接続されていて、ステムが移動している
間にステムに加わる軸方向の荷重の指示を出す。この指
示は、単純に数値の形で読み出されたもの、或いは軸方
向荷重と時間のプロット又は軸方向荷重とバルブ位置の
プロットであるのがよい。

【００１７】第２図に示す実施例である検出装置２２は
、クランプ本体３４を備えた全体として円筒形またはリ
ング状のクランプ部材３２を有し、クランプ本体３４は
任意適当な手段、例えばクランプ本体内に設けられた内
部ネジ穴４２にねじ込まれるネジ４０によって互いに締
結される２つの半円筒形部分３６，３８で構成されてい
る。クランプ本体は第２図では円筒形部材４２の周りに
位置した状態で示されている。クランプ本体の材質は、
任意適当な材料、例えば鋼、アルミニウム又は繊維強化
プラスチック（ＦＲＰ）である。

【００１８】第２図に示すように、クランプ本体の上半
部３６は、クランプ本体に埋め込まれた一対の間隔を置
いたインサート４４を有し、それにより各インサートの
周囲の一部は、クランプの内側から内方に突出して円筒
形部材４２との接触手段として働いている。好ましくは
、各インサートは、クランプ本体の中心線から約２０度
の角度θの間隔を置いて位置している。インサートの材
質は焼入鋼で作られているのがよく、クランプを円筒形
部材の周りに心出しするよう働く。

【００１９】クランプ本体のもう１つの半部である下半
部３８はその内面に設けられた弾性手段、例えば弾性層
４６を備え、この弾性層４６は、インサート４４が埋め
込まれているクランプ部材の側部とちょうど反対側の箇
所で、本体下半部３８の中央に配置されている。弾性層
４６は、任意適当な弾性材料、例えばゴムで作られてい
る。他の適当な弾性手段、例えばバネ・プッシャ部材ま
たは皿座金を用いてもよい。クランプ本体の寸法形状は
、弾性部材が直径方向の変化に順応して動くので、円筒
形部材に直径方向の変化が生じても変わることがない。

【００２０】弾性層は、近接センサ５０が円筒形部材４
２の直径方向の変化を検出できるようにするための開口
部４８を有している。近接センサ５０は、任意適当な測
長器、例えば線形電圧作動変換器（ＬＶＤＴ）、容量性
又は誘導性プローブ、レーザ又は他の適当な光学的手段
、或いは歪みゲージ変位変換器である。近接センサ５０
はクランプ本体半部３８に設けられた穴５２にねじ込む
ことによりクランプ本体に取り付けるのがよく、さらに
クランプ本体半部に設けられた穴５６にねじ込まれる止
めネジ５４によって穴内に更に固定するのがよい。近接
センサ５０によって発生した信号は、第１図に関して説
明したような方法でケーブル２４によって信号処理手段
２６に伝送される。

【００２１】この実施例の利点は、インサートがクラン
プの一方の側で剛性の接触点を提供していること及び弾
性層が円筒形部材と接触するセンサ側で非剛性の表面を
提供していてクランプが円筒形部材の直径方向の変化に
応答してそれほど変形しないようになっている、という
ことである。さらに、弾性層は防振に役立ち、従って測
定の正確度が増す。また、弾性層は直径サイズの異なる
円筒形部材に使用できる。さらに、第２図に示す検出装
置は構成が比較的簡単であり、しかもサイズがコンパク
トなのでバルブ・ステムに使用された場合、バルブ・ス
テムに取り付けることができ、ステムの行程又は移動ス
トロークの長さのうち相当長い部分に亘ってステムと一
緒に移動することができ、しかもステムの移動中ステム
内の軸方向荷重を連続的に測定するようバルブ・ステム
と共に回転できる。

【００２２】第２図に示す実施例では、円筒形部材及び
クランプ検出装置本体の温度変化を補償する手段を設け
るのがよい。これを達成するには、温度測定器５８を円
筒形部材の表面及び／又はクランプ本体の表面に取り付
けるのがよい。また、温度測定器をクランプ本体に埋設
しても良い。適当な温度測定器は、抵抗温度検知器、サ
ーミスタ及び熱電対を含む。温度測定器からの読みを信
号処理手段２６に送り、これから計算手段２８に伝送し
、それにより円筒形部材及びクランプの本体の温度変化
を補償するのが良い。

【００２３】第３図に示す検出装置の実施例は、クラン
プ本体３４を備えた全体的に円筒形のリング状クランプ
部材３２を有し、クランプ本体が任意適当な手段、例え
ばクランプ本体に設けられた内部ネジ穴４２にねじ込ま
れたネジ４０によって互いに締結される２つの半円筒形
部分３６，３８で構成されている点において、第２図に
示す検出装置と類似している。クランプ本体は円筒形部
材４２の周りに取り付けられた状態で示されている。ク
ランプ本体の材質は任意適当な材料、例えば鋼、アルミ
ニウムまたは強化繊維プラスチックである。

【００２４】第３図に示すように、このクランプ本体の
上半部３６は穴６２にねじ込まれた可調式の締付けネジ
６０を有し、この締付けネジ６０はその内端にＶ字形の
接触面６４を備え、それにより「Ｖ」の両端部はそれぞ
れ尖っていて、クランプを円筒形部材に対する心出し（
即ち、クランプの中心を円筒形部材の中心に合わせるこ
と）を行いやすくするのに役立つ。クランプ本体の下半
部３８は穴６８にねじ込まれた一対の間隔を置いたねじ
込みインサート６６を有する。各インサート６６の内端
部には、円筒形部材に接触してクランプを円筒形部材に
対して保持し且つ心出しするのを助長するバネ押しプッ
シャ部材７０が設けられている。各インサートは、クラ
ンプ本体を通る中心線から約２０°の角度αの間隔を置
いて位置している。バネ押しプッシャ部材を備えたねじ
込みインサートにより、測定装置は直径サイズの異なる
円筒形部材に使用できる。使用にあたり、円筒形部材を
、相互に接合したクランプ本体の内部に配置して、締付
けネジ６０とバネ押しプッシャ部材７０を備えたねじ込
みインサートとの間に固定する。クランプ本体の寸法形
状は、円筒形部材に直径方向の変化が生じても変化しな
いようになっている。というのは、バネ押しプッシャ部
材が円筒形部材の直径方向の変化に合わせて外方か内方
かのいずれかに自動調節しながら半径方向に動くからで
ある。

【００２５】近接センサ５０を本体半部３８に設けられ
た穴５２にねじ込むことによりクランプ本体に取り付け
るのがよい。第３図には特に示していないが、近接セン
サ手段はさらに第２図の実施例に関して図示したのと同
様な方法で止めネジによって穴５２内に固定するのがよ
い。近接センサ５０によって発生した信号をケーブル２
４によって信号処理手段２６に伝送するのが良い。また
、温度測定器５８を円筒形部材及び／又はクランプ本体
に取り付けるのがよく、それにより温度測定器からの信
号を第２図の実施例に関連して説明した方法によって信
号処理手段に送る。

【００２６】第４図に示す検出装置２２の実施例では、
クランプ本体は、開口端を形成する二本の互いに間隔を
置いた脚部７４を備えるＵ字形部材７２で構成され、開
口端の中には、連結部材が、適当な手段、例えば、脚部
の端部を貫通して連結部材の両端部に螺入するネジ７８
によってしっかりと取り付けられている。一対の締付け
ネジ又はクランプネジ８０が、Ｖの脚部の両側に設けら
れた開口部８２内にねじ回し（ねじ込み・ねじ戻し）自
在に設けられている。第３図の実施例における締付けネ
ジと同様に、締付けネジ８０は各々、Ｖ字形の内側接触
表面を備え、それにより、Ｖの端部は各々、先が尖って
クランプ本体を円筒形部材に対して心出しするよう機能
する。使用に当たり、Ｕ字形部材７２及び連結部材７６
を円筒形部材の周りにしっかりと相互連結し、次に、締
付けネジ８０を調節して円筒形部材の表面に接触させて
クランプ本体を定位置にしっかりと保持する。

【００２７】連結部材７６に設けられた開口部５２内に
は、円筒形部材の直径方向の変化を検出する近接センサ
５０がねじ回し自在に設けられている。近接センサによ
って発生した信号を、第２図の実施例に関連して説明し
たのと同様な方法で、ケーブル２４によって信号処理手
段に送るのが良い。同様に、温度測定器５８を円筒形部
材及び／又はクランプ本体に取り付け、それにより、温
度測定装置からの読みを信号処理手段２６、これから計
算手段２８に送り、それにより、円筒形部材及びクラン
プ本体の温度変化の補償を行うのがよい。

【００２８】この実施例では、円筒形部材を締付けネジ
８０によってクランプしてその中心をしっかりと保持す
ること、及び従って、近接検出手段が円筒形部材の半径
の変化を測定することが注目されよう。円筒形部材の直
径方向の変化を正確に推測するには、半径方向の変化量
を２倍すれば良い。荷重を加えない状態での円筒形部材
の原半径は既知なので、近接検出手段を校正して半径の
変化をセンサを介して記録できる。すると、その結果得
た円筒形部材の軸方向荷重を既知の方程式を用いて計算
できる。

【００２９】第５図に示す検出装置２２の実施例では、
クランプ本体は剛性部分８２と弾性部分８４で構成され
ている。剛性部分の形状は半円筒形であり、その材質は
、鋼、アルミニウム又は繊維強化プラスチックであるの
が良い。一対の互いに反対側に位置した接触点８６が剛
性部分８２の端部に隣接して設けられており、これら接
触点８６は、円筒形部材４２に接触すると共に剛性部分
を円筒形部材に対して間隔を置いた関係に保っている。 第５図に示すように、接触点８６は、円筒形部材の直径
よりも短い弦ｃのところで円筒形部材に接触している。 このようにすると、クランプ本体の剛性部分がスリップ
して円筒形部材に接触することは無い。弦ｃは好ましく
は、円筒形部材の直径Ｄの０．８〜０．９５である。弾
性部分８４の両端部は、任意適当な手段８８、例えば、
ブラケット、クランプ等によって剛性部分８２の端部に
連結されている。弾性部分の材質は任意適当な弾性材料
、例えば、ゴム又はコイルバネであるのが良い。弾性部
分はクランプ本体を円筒形部材の周りの所定位置に維持
する。

【００３０】近接センサ５０が任意適当な手段、例えば
、ネジ接合具によって、剛性部分の中心に嵌め込まれて
いる。近接センサにより発生した信号を第１図に関連し
て説明した方法でケーブル２４によって信号処理手段２
６に送るのが良い。また、温度測定装置５８を円筒形部
材及び／又はクランプ本体の剛性部分に取り付けるのが
良い。温度測定装置からの読みを信号処理手段２６へ、
これから計算手段２８に送り、それにより、円筒形部材
及びクランプ本体の剛性部分の温度変化の補償を行うの
が良い。

【００３１】第５図の検出装置の使用法を説明すると、
円筒形部材が膨張又は収縮すると、弾性部分によりクラ
ンプの剛性部分が上方又は下方に移動し、かくして近接
センサと円筒形部材の外面の相互離間距離が変化する。 この距離の変化の測定により、円筒形部材の軸方向荷重
の計算が可能になる。近接センサは、円筒形部材の直径
の変化により生じた間隙Ａ（円筒形部材とクランプ本体
の剛性部分との間の距離）の変化を測定する。間隙Ａは
変化することになるが、その理由は、円筒形部材の直径
の変化につれてクランプ本体の剛性部分が別の弦に付く
（というのは、剛性部分の開き度が一定のままであるか
ら）からである。

【００３２】弦の長さｃは、次式により半径ｒと関連が
ある。

【００３３】

【数１】 上式において、ｈは、第５図に定義されているように、
円筒形部材の中心線に沿う、弦ｃと円筒形部材の外面と
の間の距離である。ｈについて求めると、

【００３４】

【数２】

【００３５】

【数３】

【００３６】

【数４】 第５図から以下の式が成り立つ。

【００３７】ｈ＝ｂ−ＡＡは次のようにｂ、ｒ及びｃに
よって表すことが出来る。

【００３８】

【数５】 間隙の長さＡの変化は次式によって半径方向の変化と相
関している。

【００３９】

【数６】 上式中、Ａ０は間隙の原長、Ａは軸方向荷重を受けてい
る場合の間隙長さである。

【００４０】また、第５図の検出装置を、或る範囲で直
径の異なる円筒形部材に適用することが可能である。と
いうのは、初期間隙（Ａ０）を一旦校正すると、相対的
変化を記録すればよいからである。

【００４１】また、第５図の検出装置は、円筒形部材の
直径を調べる計測手段としての著しく汎用的な用途を持
っている。その理由は、検出装置を円筒形部材上に配置
してその長さに沿って滑らせて直径のばらつきがあるか
どうかにつき検査できるからである。たとえば、検出装
置を用いて原子力システムの燃料棒の直径の不変性を検
査しても良い。

【００４２】第６図の検出装置の実施例は、弾性部分８
４が取り外され、検出装置が外部支持具９０、例えば、
ロボットアーム又は他の製造用器具により所定位置に保
持されていることを除き、第５図の検出装置と類似して
いる。外部支持構造体を改造して剛性本体部分８２を円
筒形部材の長さに沿って移動させても良い。

【００４３】第５図及び第６図の検出装置、並びに、第
２図〜第４図に示す検出装置では、円筒形部材の直径方
向の変化に相当するクランプ手段の変化の相対的関係を
導いて軸方向荷重を計算する必要はもはや無い。直径方
向の変化を直接得ることが出来る。また、検出装置は円
筒形部材の曲げモーメントを受けにくく、円筒形部材の
公称直径を測定する際の誤差の影響を比較的受けない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、バルブ・ステムに取り付けられてい
て本発明にしたがってバルブ・ステムに加わる軸方向荷
重を測定する検出装置を備えたモーター作動式バルブの
立面図である。

【図２】第２図は、本発明の検出装置の第１の実施例の
平面図であり、検出装置が円筒形部材の周りに取り付け
られ、一方の側で本体に部分的に埋め込まれた一対の間
隔をおいたインサート及び近接センサ手段に隣接するも
う１つの側において本体の内面に取り付けられた弾性材
料の層を有することを示す図である。

【図３】第３図は、本発明の第２の実施例の平面図であ
り、検出装置が円筒形部材の周りに取り付けられ、一方
の側に設けられた捩子スペーサー手段及び近接検出手段
に隣接した他方の側に設けられたバネ押し保持部材を備
えることを示している図である。

【図４】第４図は、円筒形部材の周りに取り付けられ、
近接検出手段の取り付けられた開口端内に設けられてい
る連結部材を備えた全体的にＵ字型のクランプで構成さ
れる本発明の検出装置の第３の実施例を示す平面図であ
る。

【図５】第５図は、円筒形部材の周りに取り付けられ剛
性部分および弾性部分を備えた本発明の検出装置の第４
の実施例の平面図である。

【図６】第６図は、円筒形部材の一部に取り付けられ外
部支持具によって平地に保持された本発明の検出装置の
第５の実施例の平面図である。

【符号の説明】

１０　　モータ作動式バルブ組立体 １２　　モータ・オペレータ １４　　バルブ １８　　バルブ・ステム ２２　　検出装置 ２４　　ケーブル ２６　　信号処理手段 ２８　　コンピュータ ３０　　読出し装置 ３２，７２　　クランプ部材 ３４　　クランプ部材本体 ４２　　円筒形部材 ５０　　近接センサ ５８　　温度測定器

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円筒形部材に加わる軸方向荷重の測定
   装置であって、本体を備えたクランプ部材と、本体に取
   り付けられていて、クランプ部材の本体を円筒形部材の
   一部に少なくとも部分的に間隔を置いた関係で着脱自在
   に取り付ける接触手段と、本体に取り付けられていて、
   円筒形部材の直径方向の変化を直接検出し、検出した移
   動量に応答し且つこれを表す信号を発生する近接センサ
   と、近接センサに接続されていて、近接センサからの信
   号を受け取って円筒形部材に加わる軸方向荷重を決定す
   るコンピュータとを有することを特徴とする軸方向荷重
   測定装置。
2. 【請求項２】　　クランプ部材の本体は、互いに締結さ
   れた少なくとも２つの部分からなることを特徴とする請
   求項１の軸方向荷重測定装置。
3. 【請求項３】　　本体部分のうち一方は剛性であり、他
   方の本体部分は弾性であり、近接センサは剛性部分に取
   り付けられていることを特徴とする請求項２の軸方向荷
   重測定装置。
4. 【請求項４】　　本体はリング状であり、各本体部分の
   形状は半円筒形であることを特徴とする請求項２の軸方
   向荷重測定装置。
5. 【請求項５】　　本体部分のうち一方は開口端を形成す
   る２つの間隔を置いて位置した脚部を有するＵ字形であ
   り、他方の本体部分は、開口端内に位置した状態で前記
   脚部に取り付けられた連結部材であり、近接センサは連
   結部材に取り付けられていることを特徴とする請求項２
   の軸方向荷重測定装置。
6. 【請求項６】　　接触手段は、近接センサが取り付けら
   れている前記本体の少なくとも一部を円筒形部材に対し
   て間隔を隔てた関係に保つスペーサであることを特徴と
   する請求項１の軸方向荷重測定装置。
7. 【請求項７】　　スペーサは、サイズの異なる円筒形部
   材に合うよう調節可能であることを特徴とする請求項６
   の軸方向荷重測定装置。
8. 【請求項８】　　スペーサは本体の一方の側が剛性、近
   接センサを収納する本体の反対側は弾性であることを特
   徴とする請求項６の軸方向荷重測定装置。
9. 【請求項９】　　剛性スペーサは、本体内に設けられた
   少なくとも１つのインサートであり、弾性スペーサは、
   バネ押しプッシャ部材であることを特徴とする請求項８
   の軸方向荷重測定装置。
10. 【請求項１０】　　剛性スペーサは、本体の内面から内
    方に突出するよう本体に部分的に内接されたインサート
    であり、弾性スペーサは、本体の内面に取り付けられた
    弾性材料層であることを特徴とする請求項８の軸方向荷
    重測定装置。
11. 【請求項１１】　　円筒形部材は、バルブ組立体の可動
    バルブ・ステムであり、クランプ部材は、バルブ・ステ
    ムと一緒にその行程の相当長い部分に亘って移動できる
    ことを特徴とする請求項１の軸方向荷重測定装置。
12. 【請求項１２】　　円筒形部材に取り付けられていて、
    円筒形部材の温度を表わす信号を発生する温度測定器と
    、温度信号をコンピュータに伝送するケーブルとを更に
    有することを特徴とする請求項１の軸方向荷重測定装置
    。
13. 【請求項１３】　　本体に取り付けられていて、本体の
    温度を表わす信号を発生する温度測定器と、温度信号を
    コンピューターに伝送するケーブルとを更に有すること
    を特徴とする請求項１の軸方向荷重測定装置。
14. 【請求項１４】　　円筒形部材に取り付けられていて、
    円筒形部材の温度を表わす信号を発生する温度測定器と
    、温度信号をコンピューターに伝送するケーブルとを更
    に有することを特徴とする請求項１３の軸方向荷重測定
    装置。
15. 【請求項１５】　　クランプ部材は、円筒形部材が直径
    方向に変化しても、クランプ部材には著しい変化が生じ
    ないように円筒形部材で支持されていることを特徴とす
    る請求項１の軸方向荷重測定装置。
16. 【請求項１６】　　接触手段は、本体に取り付けられて
    いて本体を円筒形部材に接触保持する外部支持具を含む
    ことを特徴とする請求項１の軸方向荷重測定装置。
17. 【請求項１７】　　本体の形状は半円筒形であることを
    特徴とする請求項１６の軸方向荷重測定装置。
18. 【請求項１８】　　接触手段は、本体の内面の一方の側
    に設けられた第１の接触部材及び本体の内面の反対側に
    設けられた第２の接触部材を含むことを特徴とする請求
    項１の軸方向荷重測定装置。
19. 【請求項１９】　　第１の接触部材及び第２の接触部材
    は、円筒形部材の直径よりも短い弦の部分で円筒形部材
    に接触することを特徴とする請求項１８の軸方向荷重測
    定装置。
20. 【請求項２０】　　本体は、円筒形部材の長さに沿って
    摺動するようになっており、近接センサは、本体が円筒
    形部材の長さに沿って摺動している間に直径方向の変化
    を検出することを特徴とする請求項１の軸方向荷重測定
    装置。