JP2001133236A - 薄肉円筒管の形状検査方法及び装置 - Google Patents
薄肉円筒管の形状検査方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉の燃料内挿物の健全性を検査するた
め、内挿物のロッドを構成す薄肉円筒管の断面形状を精
確に検出する。 【解決手段】 薄肉円筒管の形状検査装置４０は、一対
のサポート板４１、４３を有し薄肉円筒管を受け入れる
ガイドブッシュ５１を備えたフレームと、サポート板４
１、４３の間にガイドブッシュ５１に整列して回転自在
に設けられたプローブケース５３と、プローブケース５
３に設けられた超音波探傷センサ５５と、プローブケー
ス５３を回転させる回転駆動部５９と、超音波探傷セン
サ５５に電気的に連絡したデータ処理部とを有する。
め、内挿物のロッドを構成す薄肉円筒管の断面形状を精
確に検出する。 【解決手段】 薄肉円筒管の形状検査装置４０は、一対
のサポート板４１、４３を有し薄肉円筒管を受け入れる
ガイドブッシュ５１を備えたフレームと、サポート板４
１、４３の間にガイドブッシュ５１に整列して回転自在
に設けられたプローブケース５３と、プローブケース５
３に設けられた超音波探傷センサ５５と、プローブケー
ス５３を回転させる回転駆動部５９と、超音波探傷セン
サ５５に電気的に連絡したデータ処理部とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄肉円筒管の断面形
状等を検査する方法及び装置に関し、特に原子炉の炉心
に挿入される制御棒クラスタ、可燃性毒物棒組立体等の
燃料内挿物を構成する棒状体の健全性の検査に有効に適
用される検査方法及び装置に関する。
状等を検査する方法及び装置に関し、特に原子炉の炉心
に挿入される制御棒クラスタ、可燃性毒物棒組立体等の
燃料内挿物を構成する棒状体の健全性の検査に有効に適
用される検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】所謂燃料内挿物は、原子炉の炉心を構成
する原子炉燃料集合体中に挿入されて使用されるが、減
肉や形状変形等が生ずると不具合の原因となるので、定
期的或いは必要に応じその健全性を検査し、原子炉運転
の安全性を確保するようにしている。図８に燃料内挿物
１の代表的な構造を示している。燃料内挿物１は、主と
してスパイダ組立体３とこれに上端が連結されて垂下す
る複数のロッド５から形成されている。ロッド５は上下
端がプラグによって閉じられた被覆管乃至薄肉円筒管７
と内部に閉じ込められた中性子吸収体、可燃性毒物等の
充填物から形成されている。薄肉円筒管７の断面が拡大
して示されている。このような薄肉円筒管７は、腐食等
により肉厚が減少（減肉）したり、凹んだりする損傷を
受けることがある。
する原子炉燃料集合体中に挿入されて使用されるが、減
肉や形状変形等が生ずると不具合の原因となるので、定
期的或いは必要に応じその健全性を検査し、原子炉運転
の安全性を確保するようにしている。図８に燃料内挿物
１の代表的な構造を示している。燃料内挿物１は、主と
してスパイダ組立体３とこれに上端が連結されて垂下す
る複数のロッド５から形成されている。ロッド５は上下
端がプラグによって閉じられた被覆管乃至薄肉円筒管７
と内部に閉じ込められた中性子吸収体、可燃性毒物等の
充填物から形成されている。薄肉円筒管７の断面が拡大
して示されている。このような薄肉円筒管７は、腐食等
により肉厚が減少（減肉）したり、凹んだりする損傷を
受けることがある。
【０００３】前述のような損傷は、薄肉円筒管７乃至燃
料内挿物１の健全性を損なうので、従来は図９に概念的
に示すような要領で健全性を検査していた。即ち、図９
（ａ）は、歪みゲージ式と称するもので、歪みゲージ１
１を取り付けた弾性部材１３で触針１５を支持し、触針
１５で薄肉円筒管７の外表面を走査する。薄肉円筒管７
の外表面に凹みなどがあれば弾性部材１３の変形量が変
化し、これが歪みゲージ１１によって検出され、得られ
た歪みデータを処理することにより薄肉円筒管７の外表
面の凹みや減肉などによる変化が計測される。又、図９
（ｂ）に示されるものは、渦電流探傷式と称するもの
で、コイルセンサ１７に電流を流すと、薄肉円筒管７の
外表面に渦電流が発生する。この渦電流による磁界がコ
イルセンサ１７により検出され、コイルセンサ１７と薄
肉円筒管７の外表面との距離（リフトオフ）の変化を電
圧変化として検出する。このような距離の変化検出を薄
肉円筒管７の全円周及び所定の軸方向範囲について行う
と、その外表面変化が検出される。
料内挿物１の健全性を損なうので、従来は図９に概念的
に示すような要領で健全性を検査していた。即ち、図９
（ａ）は、歪みゲージ式と称するもので、歪みゲージ１
１を取り付けた弾性部材１３で触針１５を支持し、触針
１５で薄肉円筒管７の外表面を走査する。薄肉円筒管７
の外表面に凹みなどがあれば弾性部材１３の変形量が変
化し、これが歪みゲージ１１によって検出され、得られ
た歪みデータを処理することにより薄肉円筒管７の外表
面の凹みや減肉などによる変化が計測される。又、図９
（ｂ）に示されるものは、渦電流探傷式と称するもの
で、コイルセンサ１７に電流を流すと、薄肉円筒管７の
外表面に渦電流が発生する。この渦電流による磁界がコ
イルセンサ１７により検出され、コイルセンサ１７と薄
肉円筒管７の外表面との距離（リフトオフ）の変化を電
圧変化として検出する。このような距離の変化検出を薄
肉円筒管７の全円周及び所定の軸方向範囲について行う
と、その外表面変化が検出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の健
全性検査は、摩耗などによる減肉が外表面の形状変化と
して現れるという前提に立って、ロッド乃至薄肉円筒管
７の外表面の形状変化を測定するものであった。しかし
ながら、薄肉円筒管７の管厚に何らの変化がなく、凹み
変形等による外径変化も同様に検出され、そのような単
なる外径変化と減肉による外径変化との区別ができない
という問題があった。従って、本発明の課題は、原子炉
の燃料内挿物等を構成する薄肉円筒管の外径変化及び肉
厚変化を区別して検出できる薄肉円筒管の形状検査方法
及び装置を提供するにある。
全性検査は、摩耗などによる減肉が外表面の形状変化と
して現れるという前提に立って、ロッド乃至薄肉円筒管
７の外表面の形状変化を測定するものであった。しかし
ながら、薄肉円筒管７の管厚に何らの変化がなく、凹み
変形等による外径変化も同様に検出され、そのような単
なる外径変化と減肉による外径変化との区別ができない
という問題があった。従って、本発明の課題は、原子炉
の燃料内挿物等を構成する薄肉円筒管の外径変化及び肉
厚変化を区別して検出できる薄肉円筒管の形状検査方法
及び装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によれば、薄肉円筒管の形状検査方法は、薄
肉円筒管の外表面に直角に超音波を発射し、反射超音波
を受信して反射超音波データとし、該反射超音波データ
のうち外表面反射部分から超音波発信子と該薄肉円筒管
の外表面との間隔を算出し、前記反射超音波データから
抽出された内表面反射部分を周波数分析して肉厚計測値
を算出し、前記超音波発射、受信及び反射超音波データ
の処理を前記薄肉円筒管の外周面に沿う複数箇所につい
て繰り返すことを基本構成とする。又、本発明を薄肉円
筒管の形状検査装置として把握すれば、該形状検査装置
は、一対のサポート板を有し薄肉円筒管を受け入れるガ
イドブッシュを備えたフレームと、前記サポート板の間
に前記ガイドブッシュに整列して回転自在に設けられた
プローブケースと、該プローブケースに設けられた超音
波探傷センサと、前記プローブケースを回転させる回転
駆動部と、該超音波探傷センサに電気的に連絡したデー
タ処理部とを有して構成される。
め、本発明によれば、薄肉円筒管の形状検査方法は、薄
肉円筒管の外表面に直角に超音波を発射し、反射超音波
を受信して反射超音波データとし、該反射超音波データ
のうち外表面反射部分から超音波発信子と該薄肉円筒管
の外表面との間隔を算出し、前記反射超音波データから
抽出された内表面反射部分を周波数分析して肉厚計測値
を算出し、前記超音波発射、受信及び反射超音波データ
の処理を前記薄肉円筒管の外周面に沿う複数箇所につい
て繰り返すことを基本構成とする。又、本発明を薄肉円
筒管の形状検査装置として把握すれば、該形状検査装置
は、一対のサポート板を有し薄肉円筒管を受け入れるガ
イドブッシュを備えたフレームと、前記サポート板の間
に前記ガイドブッシュに整列して回転自在に設けられた
プローブケースと、該プローブケースに設けられた超音
波探傷センサと、前記プローブケースを回転させる回転
駆動部と、該超音波探傷センサに電気的に連絡したデー
タ処理部とを有して構成される。
【０００６】本発明の基本的な原理を図面を参照して以
下に説明する。図１において、検査対象物は前述と同様
な薄肉円筒管７であり、これは外表面７ａと内表面７ｂ
とを有している。超音波送受信子（以下センサと言
う。）２１は、薄肉円筒管７の回りを同軸的に回転す
る。そして、センサ２１から外表面７ａに垂直に超音波
パルスを入射する。超音波パルスは一部が外表面７ａで
反射して外表面エコー２３となってセンサ２１に戻り、
検出される。超音波パルスの他の一部は外表面７ａを透
過し、その一部は内表面７ｂで反射する。内表面７ｂで
反射した超音波パルスは、外表面７ａと内表面７ｂとの
間で反射を繰り返し、その一部が多重反射エコー２５と
なってセンサ２１に至り、検出される。以上のように、
センサ２１は各部で反射された超音波エコーを受ける
が、その代表的な波形が図２に示されている。図２にお
いて、外表面エコー２３は最初に現れ、多重反射エコー
２５がその後現れる。超音波パルスの発射から外表面エ
コー２３が現れるまでの時間Ｔがセンサ２１と外表面７
ａとの間の距離に対応する。従って、センサ２１を移動
経路２７に沿って薄肉円筒管７の回りを動かして走査す
れば、時間Ｔから外表面７ａの形状が算出測定される。
下に説明する。図１において、検査対象物は前述と同様
な薄肉円筒管７であり、これは外表面７ａと内表面７ｂ
とを有している。超音波送受信子（以下センサと言
う。）２１は、薄肉円筒管７の回りを同軸的に回転す
る。そして、センサ２１から外表面７ａに垂直に超音波
パルスを入射する。超音波パルスは一部が外表面７ａで
反射して外表面エコー２３となってセンサ２１に戻り、
検出される。超音波パルスの他の一部は外表面７ａを透
過し、その一部は内表面７ｂで反射する。内表面７ｂで
反射した超音波パルスは、外表面７ａと内表面７ｂとの
間で反射を繰り返し、その一部が多重反射エコー２５と
なってセンサ２１に至り、検出される。以上のように、
センサ２１は各部で反射された超音波エコーを受ける
が、その代表的な波形が図２に示されている。図２にお
いて、外表面エコー２３は最初に現れ、多重反射エコー
２５がその後現れる。超音波パルスの発射から外表面エ
コー２３が現れるまでの時間Ｔがセンサ２１と外表面７
ａとの間の距離に対応する。従って、センサ２１を移動
経路２７に沿って薄肉円筒管７の回りを動かして走査す
れば、時間Ｔから外表面７ａの形状が算出測定される。
【０００７】而して、図２に示される超音波エコーの波
形は多重反射エコー２５を含んでいる。良く知られるよ
うに、超音波パルスは種々の周波数成分の波を重畳した
ものであるが、これが薄肉円筒管７の外表面７ａと内表
面７ｂとの間で反射を繰り返す過程で互いに干渉し合う
ことにより、肉厚に固有の周波数以外の成分は位相のず
れにより直ちに減衰し、固有周波数成分が長く持続す
る。このような波は、図２において、２点鎖線の矩形枠
２９に囲まれた部分に共振波形３１として現れる。そし
て、このような共振波形３１を抽出波形とし、そのピー
ク部の強度の推移から適切な距離−振幅特性による減衰
補正を行うと、図３に示すようになる。図３（ａ）は減
衰補正前の波形であり、図３（ｂ）は減衰補正後の波形
である。この減衰補正後の波形は、肉厚固有周波数を持
つ正弦波の重ね合わせと考えられ、フーリエ級数に展開
する周波数分析により図４に示すような周波数スペクト
ルが得られる。固有周波数Ｆはピーク波形で現れ、ピー
ク判別閾値３３は２点鎖線で示されている。そして、薄
肉円筒管７の肉厚Ｄは、固有周波数Ｆを用いて次式から
算出できる。 Ｄ ＝ Ｖ／２Ｆ ここで、Ｖは薄肉円筒管７の管壁内の音速である。以上
のように、薄肉円筒管７の肉厚が計測されれば、減肉量
が明確に算出される。そして、前述の減肉測定を前述の
外径計測と一緒に薄肉円筒管７の全円周について行うこ
とによりその断面形状が測定検査される。
形は多重反射エコー２５を含んでいる。良く知られるよ
うに、超音波パルスは種々の周波数成分の波を重畳した
ものであるが、これが薄肉円筒管７の外表面７ａと内表
面７ｂとの間で反射を繰り返す過程で互いに干渉し合う
ことにより、肉厚に固有の周波数以外の成分は位相のず
れにより直ちに減衰し、固有周波数成分が長く持続す
る。このような波は、図２において、２点鎖線の矩形枠
２９に囲まれた部分に共振波形３１として現れる。そし
て、このような共振波形３１を抽出波形とし、そのピー
ク部の強度の推移から適切な距離−振幅特性による減衰
補正を行うと、図３に示すようになる。図３（ａ）は減
衰補正前の波形であり、図３（ｂ）は減衰補正後の波形
である。この減衰補正後の波形は、肉厚固有周波数を持
つ正弦波の重ね合わせと考えられ、フーリエ級数に展開
する周波数分析により図４に示すような周波数スペクト
ルが得られる。固有周波数Ｆはピーク波形で現れ、ピー
ク判別閾値３３は２点鎖線で示されている。そして、薄
肉円筒管７の肉厚Ｄは、固有周波数Ｆを用いて次式から
算出できる。 Ｄ ＝ Ｖ／２Ｆ ここで、Ｖは薄肉円筒管７の管壁内の音速である。以上
のように、薄肉円筒管７の肉厚が計測されれば、減肉量
が明確に算出される。そして、前述の減肉測定を前述の
外径計測と一緒に薄肉円筒管７の全円周について行うこ
とによりその断面形状が測定検査される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図５及びその平断面図である図
６を参照するに、形状検査装置４０は、平行な２枚のサ
ポート板４１、４３を備え、これらは四隅に配置された
ディスタンスピース４５で連結されている。検査装置４
０は、原子力発電所の使用済燃料貯蔵プール内の使用済
燃料ラックＲ上に置かれるように設計されており、下側
のサポート板４１の下面にそのためのマウントブロック
４７が配置されている。一方、燃料内挿物１は、プラン
ト内で取り扱い工具Ｈによって移送昇降等の取り扱いが
行われるが、そのガイドピンＧを受けるピン受け４９が
少なくとも２個サポート板４３の上面に配設されてい
る。燃料内挿物１のロッド５は、水平面内において所定
の関係で配置されているが、ロッド５を個別に受けて案
内するガイドブッシュ５１がサポート板４１の下面及び
サポート板４３の上面に配設されている。このガイドブ
ッシュ５１に整列して、サポート板４１、４３の間にプ
ローブケース５３が回転自在に設けられており、このプ
ローブケース５３には、それぞれ超音波探傷センサ５５
が取り付けられている。更に、プローブケース５３の外
周部には歯車５７が取り付けられ、図示しない歯車列を
介して回転駆動部５９に連絡している。この回転駆動部
５９はロッド５の無い中心部に位置して、サポート板４
１の下面に取り付けられているが、位置はここに限定さ
れるものではない。又、歯車列以外の適宜な動力伝達機
構が使用でき、又、図示しないがプローブケース５３乃
至その超音波探傷センサ５５の回転位置が計測できる回
転角エンコーダも回転駆動部５９に関して設けられてい
る。更には、サポート板４１の下方には、ロッド５の一
つと接触して、その軸方向相対位置を把握できる軸方向
エンコーダ６１も設けられている。なお、図示していな
いが、回転駆動部５９、超音波探傷センサ５５、軸方向
エンコーダ６１及び図示しない回転角エンコーダ等は、
ケーブル、ワイヤ等を介して図示しない制御盤に制御的
に連絡し、取り扱い工具Ｈ及び燃料内挿物１は図示しな
いクレーンによって垂下支持され、ウィンチの操作によ
って上下される。
の実施形態を説明する。図５及びその平断面図である図
６を参照するに、形状検査装置４０は、平行な２枚のサ
ポート板４１、４３を備え、これらは四隅に配置された
ディスタンスピース４５で連結されている。検査装置４
０は、原子力発電所の使用済燃料貯蔵プール内の使用済
燃料ラックＲ上に置かれるように設計されており、下側
のサポート板４１の下面にそのためのマウントブロック
４７が配置されている。一方、燃料内挿物１は、プラン
ト内で取り扱い工具Ｈによって移送昇降等の取り扱いが
行われるが、そのガイドピンＧを受けるピン受け４９が
少なくとも２個サポート板４３の上面に配設されてい
る。燃料内挿物１のロッド５は、水平面内において所定
の関係で配置されているが、ロッド５を個別に受けて案
内するガイドブッシュ５１がサポート板４１の下面及び
サポート板４３の上面に配設されている。このガイドブ
ッシュ５１に整列して、サポート板４１、４３の間にプ
ローブケース５３が回転自在に設けられており、このプ
ローブケース５３には、それぞれ超音波探傷センサ５５
が取り付けられている。更に、プローブケース５３の外
周部には歯車５７が取り付けられ、図示しない歯車列を
介して回転駆動部５９に連絡している。この回転駆動部
５９はロッド５の無い中心部に位置して、サポート板４
１の下面に取り付けられているが、位置はここに限定さ
れるものではない。又、歯車列以外の適宜な動力伝達機
構が使用でき、又、図示しないがプローブケース５３乃
至その超音波探傷センサ５５の回転位置が計測できる回
転角エンコーダも回転駆動部５９に関して設けられてい
る。更には、サポート板４１の下方には、ロッド５の一
つと接触して、その軸方向相対位置を把握できる軸方向
エンコーダ６１も設けられている。なお、図示していな
いが、回転駆動部５９、超音波探傷センサ５５、軸方向
エンコーダ６１及び図示しない回転角エンコーダ等は、
ケーブル、ワイヤ等を介して図示しない制御盤に制御的
に連絡し、取り扱い工具Ｈ及び燃料内挿物１は図示しな
いクレーンによって垂下支持され、ウィンチの操作によ
って上下される。
【０００９】次に、前述のような構成の検査装置４０を
用いて燃料内挿物１のロッド５の形状検査を行う手順を
説明する。先ず検査装置４０を図５に示すように使用済
燃料ラックＲ上にセットする。次に燃料内挿物１を把持
した取り扱い工具Ｈを検査装置４０の上方に移送し、ガ
イドピンＧをピン受け４９に挿入して位置決めする。し
かる後、ウィンチを操作して、燃料内挿物１を降下さ
せ、所定高さ位置にセットする。その状態で、回転駆動
部５９を起動して、プローブケース５３を駆動、回転さ
せつつ、超音波探傷センサ５５から超音波パルスを発射
し、超音波エコーを受信し、これを制御盤のデータ収集
処理ユニットに送る。この超音波データ収集操作を検査
対象範囲の複数の軸方向位置について繰り返して行う
が、そのためにはウィンチにより燃料内挿物１を所定の
ピッチで階段的に降下させ、この位置は軸方向エンコー
ダ６１により検出する。そして、全検査範囲について、
超音波検査データが得られたら更に次のようにデータ処
理を行う。
用いて燃料内挿物１のロッド５の形状検査を行う手順を
説明する。先ず検査装置４０を図５に示すように使用済
燃料ラックＲ上にセットする。次に燃料内挿物１を把持
した取り扱い工具Ｈを検査装置４０の上方に移送し、ガ
イドピンＧをピン受け４９に挿入して位置決めする。し
かる後、ウィンチを操作して、燃料内挿物１を降下さ
せ、所定高さ位置にセットする。その状態で、回転駆動
部５９を起動して、プローブケース５３を駆動、回転さ
せつつ、超音波探傷センサ５５から超音波パルスを発射
し、超音波エコーを受信し、これを制御盤のデータ収集
処理ユニットに送る。この超音波データ収集操作を検査
対象範囲の複数の軸方向位置について繰り返して行う
が、そのためにはウィンチにより燃料内挿物１を所定の
ピッチで階段的に降下させ、この位置は軸方向エンコー
ダ６１により検出する。そして、全検査範囲について、
超音波検査データが得られたら更に次のようにデータ処
理を行う。
【００１０】データ処理は、図７の流れ図に示すように
行う。前述の原理の説明において述べたように、外表面
エコーを検出し、これからセンサ−外表面間距離を算出
し、外径値を算出して外径データとする。一方、多重反
射エコーを抽出し、減衰補正を施し、フーリエ変換処理
をし、周波数ピークを算出する。この周波数ピークの算
出値から肉厚値を算出し、肉厚データとする。前述の処
理は、各超音波探傷センサ５３の角度位置に対応させて
行い、一軸方向位置毎にまとめられて、ディスプレイ乃
至出力用紙に表示される。
行う。前述の原理の説明において述べたように、外表面
エコーを検出し、これからセンサ−外表面間距離を算出
し、外径値を算出して外径データとする。一方、多重反
射エコーを抽出し、減衰補正を施し、フーリエ変換処理
をし、周波数ピークを算出する。この周波数ピークの算
出値から肉厚値を算出し、肉厚データとする。前述の処
理は、各超音波探傷センサ５３の角度位置に対応させて
行い、一軸方向位置毎にまとめられて、ディスプレイ乃
至出力用紙に表示される。
【００１１】なお、次の点が留意されている。燃料内挿
物の形状検査では、薄肉円筒管７乃至被覆管が健全な状
態から減肉が進んだ状態までの広い範囲で測定を可能と
するため、超音波探傷センサとしては可能な限り幅広い
周波数帯域で良好な感度を持つものが選定される。しか
しながら、急峻な摩耗形状のため、被覆管表面にて超音
波があらぬ方向に散乱してしまう場合には、周波数分布
において、明確なピークが得られず、フーリエ変換によ
る周波数分析の結果得られた肉厚値を適用するのが不適
切になる懸念がある。この懸念に対して、図４に示すよ
うな閾値３３を設け、ピークが閾値３３以下である場合
には、局部的には被覆管内径は変化せず一定であるとい
う仮定の下、外径測定のために取得しているセンサと被
覆管外表面までの距離の変化量から、肉厚値を算出し、
該当部分の肉厚値を補完している。
物の形状検査では、薄肉円筒管７乃至被覆管が健全な状
態から減肉が進んだ状態までの広い範囲で測定を可能と
するため、超音波探傷センサとしては可能な限り幅広い
周波数帯域で良好な感度を持つものが選定される。しか
しながら、急峻な摩耗形状のため、被覆管表面にて超音
波があらぬ方向に散乱してしまう場合には、周波数分布
において、明確なピークが得られず、フーリエ変換によ
る周波数分析の結果得られた肉厚値を適用するのが不適
切になる懸念がある。この懸念に対して、図４に示すよ
うな閾値３３を設け、ピークが閾値３３以下である場合
には、局部的には被覆管内径は変化せず一定であるとい
う仮定の下、外径測定のために取得しているセンサと被
覆管外表面までの距離の変化量から、肉厚値を算出し、
該当部分の肉厚値を補完している。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法及び
装置によれば、超音波が薄肉円筒管の外表面及び内表面
で反射する性質を利用し、外径の変化及び肉厚の変化を
分けて検出するので、薄肉円筒管の形状を精確に検査す
ることができる。
装置によれば、超音波が薄肉円筒管の外表面及び内表面
で反射する性質を利用し、外径の変化及び肉厚の変化を
分けて検出するので、薄肉円筒管の形状を精確に検査す
ることができる。
【図１】本発明の原理を説明する概念図である。
【図２】本発明の原理を説明する取得超音波データのモ
デル図である。
デル図である。
【図３】本発明の作用の一部のデータ処理を説明する対
照図である。
照図である。
【図４】本発明の作用の一部を説明するグラフである。
【図５】本発明の実施形態を説明する側面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿う平断面図である。
【図７】前記実施形態におけるデータ処理系統を示す流
れ図である。
れ図である。
【図８】本発明の検査対象の一例を示し、一部が拡大さ
れた斜視図である。
れた斜視図である。
【図９】従来技術の２例を分けて示す概念図である。
１ 燃料内挿物 ５ ロッド ７ 薄肉円筒管 ７ａ 外表面 ７ｂ 内表面 ４０ 形状検査装置 ４１、４３ サポート板 ４５ ディスタンスピース ４７ マウントブロック ４９ ピン受け ５１ ガイドブッシュ ５３ プローブケース ５５ 超音波探傷センサ ５７ 歯車 ５９ 回転駆動部 ６１ 軸方向エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F068 AA29 BB09 CC02 FF03 FF13 FF14 FF25 JJ15 KK12 QQ10 QQ22 2G047 AB01 AC01 BA03 BC04 BC07 BC11 BC18 EA10 GA01 GB04 GG12 2G075 AA05 BA17 CA39 DA15 FA16 FB07 FC14 GA21
Claims (2)
- 【請求項１】 薄肉円筒管の外表面に直角に超音波を発
射し、反射超音波を受信して反射超音波データとし、該
反射超音波データのうち外表面反射部分から超音波発信
子と該薄肉円筒管の外表面との間隔を算出し、前記反射
超音波データから抽出した内表面反射部分を周波数分析
して肉厚計測値を算出し、前記超音波発射、受信及び反
射超音波データの処理を前記薄肉円筒管の外周面に沿う
複数箇所について繰り返すことを特徴とする薄肉円筒管
の形状検査方法。 - 【請求項２】 一対のサポート板を有し薄肉円筒管を受
け入れるガイドブッシュを備えたフレームと、前記サポ
ート板の間に前記ガイドブッシュに整列して回転自在に
設けられたプローブケースと、該プローブケースに設け
られた超音波探傷センサと、前記プローブケースを回転
させる回転駆動部と、該超音波探傷センサに電気的に連
絡したデータ処理部とを有してなることを特徴とする薄
肉円筒管の形状検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31656499A JP2001133236A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 薄肉円筒管の形状検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31656499A JP2001133236A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 薄肉円筒管の形状検査方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133236A true JP2001133236A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18078510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31656499A Withdrawn JP2001133236A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | 薄肉円筒管の形状検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133236A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106824A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | General Electric Co <Ge> | 内部特徴を再構成する方法及び装置 |
| JP2007187593A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 配管検査装置及び配管検査方法 |
| CN102425716A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-04-25 | 航天科工深圳（集团）有限公司 | 输电线路覆冰监测装置的安放支架 |
| KR20220167509A (ko) * | 2021-06-14 | 2022-12-21 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 제어봉의 검사 시스템 |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31656499A patent/JP2001133236A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106824A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | General Electric Co <Ge> | 内部特徴を再構成する方法及び装置 |
| JP2007187593A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 配管検査装置及び配管検査方法 |
| CN102425716A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-04-25 | 航天科工深圳（集团）有限公司 | 输电线路覆冰监测装置的安放支架 |
| KR20220167509A (ko) * | 2021-06-14 | 2022-12-21 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 제어봉의 검사 시스템 |
| KR102593591B1 (ko) | 2021-06-14 | 2023-10-23 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 제어봉의 검사 시스템 |
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