JP2005195459A - 物品搬出モニタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】物品搬出モニタ装置において、搬送されてくる被測定物の表面に垂直方向の凹凸があるような場合でも、搬送経路に設けられた放射線検出器と被測定物の表面との距離の遠近の影響をなくし、測定感度のばらつきをおさえ、放射線の測定効率を高くする。
【解決手段】単一の放射線検出器3の放射線検出部4を放射線検出器3に対して伸縮アーム6a、6bを介して支持し、被測定物2の形状に応じて放射線検出部4と被測定物2表面との搬出方向Xに沿った距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような被測定物2に対する高さと角度とに成るように伸縮アーム6a、6bを伸縮駆動させて放射線検出部4の位置を調整する。
【選択図】図1

Description

本発明は原子力施設内で使用された物品を放射線管理区域から非管理区域に搬出する際に、搬出物品表面の放射性物質による汚染の有無を検査する物品搬出モニタ装置に関する。
原子力施設の放射線管理区域においては、例えば工事に使われた足場板やパイプなどの物品は放射性物質により汚染される可能性がある。
これらの物品を非管理区域に搬出する際に、放射性物質に汚染された物品が放射線管理区域外に搬出されるのを未然に防ぐため、搬出対象となる物品(以下被測定物と称する)に関して放射性物質による表面汚染の有無を検査する必要がある。
そのような検査を実施するための装置として従来、物品搬出モニタ装置が備えられている。
従来の物品搬出モニタ装置としては、被測定物を水平方向に搬送するベルトコンベアのような搬送装置が設けられ、この搬送装置の搬出経路の途中に、上側と下側に放射線検出器を水平に配置、固定している。
そして、前記搬送装置で被測定物をモニタ装置内に連続的に搬送移動させ、放射線検出器が設けられた位置を被測定物が通過する際に放射線検出器で被測定物表面の放射性物質である放射線による汚染の有無を検査するように構成されている。(例えば特許文献1、または2、または3、または4参照。)。
また従来、形状検出手段がモニタ本体内に搬送される被測定物の搬送路上での形状を検出し、検出器制御手段が形状検出手段によって検出される被測定物の形状に基づいて、第1の放射線検出器を上下駆動すると共に、第2の放射線検出器をあおり駆動し、少なくとも第1および第2の放射線検出器のいずれか一方を被測定物に対向配置させるようにした物品搬出モニタ装置も考えられている。
特開2003-4886号公報 特開平10-319125号公報 特開平8-166458号公報 特開平6-64714号公報 特開平10-90416号公報
しかしながら、前記第1の物品搬出モニタ装置であると、放射線検出器が水平に配置、固定されているため、ベルトコンベアで搬送されて来た被測定物の表面に垂直方向の凹凸があるような場合、上側の放射線検出器と被測定物の表面との距離が常に一定ではなく、被測定物表面の凹凸にしたがって放射線検出器と被測定物の表面との距離が遠近して常に変化する。
このため、測定感度にばらつきが生じたり、測定値に大きな変化が現れたりして、放射線の測定効率が低下するという課題があった。
また、前記第2の物品搬出モニタ装置であると、放射線検出器が複数個必要であったり、また被測定物の搬送方向に対して垂直な方向の形状の変化には対応できず、同じように放射線の測定効率が低下するという課題があった。
このように、従来の物品搬出モニタ装置では、単一の放射線検出器で被測定物表面の形状変化による放射線検出器と被測定物表面との距離の変化に対応できず、測定効率にばらつきが発生し、測定効率が低かった。
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、被測定物表面の形状による放射線検出器と被測定物表面との距離の遠近の影響をなくし、測定効率のばらつきが少なく、測定効率の高い物品搬出モニタ装置を得ることを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、放射性物質による汚染の有無を検出される被測定物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の搬出経路の途中に設けられ、搬送されて来た前記被測定物の放射性物質による汚染の有無を上方より検出する放射線検出部を有する放射線検出器と、前記放射線検出部の被測定物に対する高さと角度とを前記被測定物の形状に応じて調整する伸縮可能な伸縮アームとからなることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、搬送されて来た被測定物の搬送方向に沿った搬送装置からの高さと、被測定物の搬送方向に対して横方向の搬送装置からの高さとを被測定物の搬送移動に伴って逐次検出する高さセンサと、前記高さセンサで検出された被測定物の高さデータが入力され、搬送装置上の測定範囲における放射線検出部と被測定物表面との距離の搬出方向と、搬送方向に対して横方向に沿ったバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような放射線検出部の高さと角度とを計算する測定制御装置と、前記測定制御装置からの出力信号により、放射線検出部に対して搬送方向に沿った位置と搬送方向に対して横方向に沿った位置に設けられた伸縮アームの各伸縮駆動部に対して伸縮駆動信号を出力する伸縮アーム駆動制御装置とから成ることを特徴とする。
本発明の物品搬出モニタ装置によれば、被測定物表面の形状による放射線検出器と被測定物表面との距離の遠近の影響をなくし、測定効率のばらつきを少なくすることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態による物品搬出モニタ装置を示す図で、図1において、1は被測定物搬送のための搬送装置であるベルトコンベアで、図示しない駆動装置によって矢印Xで示す搬送方向に沿ってモニタ装置の入口側から出口側に向かって水平方向に駆動される。
2は前記ベルトコンベア1上に載置され、搬送方向Xに沿って搬送される、例えばパイプなどの被測定物、3は前記ベルトコンベア1の上方の適宜位置に、ベルトコンベア1と垂直方向に、被測定物2の通過を許容するだけの適宜間隙を置いて設けられた放射線検出器、4は被測定物2と対向して設けられる前記放射線検出器3の放射線検出部、5は前記放射線検出器3の上部枠である。
6a、6bは搬送方向Xに沿った前記放射線検出部4の両端部4a、4bを上部枠5に吊り下げる伸縮自在な伸縮アーム、7a、7bは前記伸縮アーム6a、6bの上端部と上部枠3とを摺動自在に結合する円球状の上部軸受、8a、8bは前記伸縮アーム6a、6bの下端部と放射線検出部4の端部4a、4bとを摺動自在に結合する円球状の下部軸受、9a、9bは前記伸縮アーム6a、6bを必要な長さに伸縮させる伸縮駆動部である。
次に、上記のように構成された本実施の形態による物品搬出モニタ装置の作用について説明する。
例えば、原子力施設内で使用済パイプのような物品を放射能管理区域から非管理区域に搬出する場合、まずそのパイプを被測定物2としてベルトコンベア1上に載置し、搬送方向Xに沿ってモニタ装置内に搬送する。
被測定物2が放射線検出器3の下に来たらベルトコンベア1を停止させ、放射線検出部4により被測定物2表面の放射性物質による汚染の有無を被測定物2の上方より検査する。
この場合、ベルトコンベア1上に載置される被測定物2であるパイプが複数本あり、しかも図1に示すように一部分が積み重ねられ、表面が凹凸しているような状態の場合には、作業員が被測定物2の側面的形状を目視確認しながら、被測定物2の概略的な側面的形状に応じて放射線検出部4と被測定物2表面との搬出方向Xに沿った距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような被測定物2に対する高さと角度に成るよう伸縮アーム6a、6bを伸縮駆動させて放射線検出部4の位置を調整する。
この時、伸縮アーム6a、6bと放射線検出部4との相対的な位置の変化は下部軸受8a、8bにより吸収される。
この状態でベルトコンベア1上に載置された被測定物2表面の放射性物質による汚染の有無を放射線検出部4により検査する。
この結果、もし被測定物2が放射性物質により汚染されていなければベルトコンベア1を再び駆動して被測定物2を搬出方向に移動させ、万が一被測定物2が放射性物質により汚染されていることが確認されれば、その後適切な対応処置が取られる。
このように本実施の形態によれば、ベルトコンベア1の上に載置され、搬送されてくる被測定物2の側面的形状に基づいて、単一の放射線検出器3の放射線検出部4を放射線検出部4と被測定物2の表面との距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような高さと角度に配置することができるので、測定効率のバラツキを少なくすることができる。
上記実施の形態において、伸縮アームの数を3本以上として、そのうちの1本または2本を搬出方向Xに対して横方向に離れた位置で放射線検出部4に下部軸受で摺動自在に結合するようにすれば、搬送方向Xだけでなく搬送方向Xに対して横方向の高さと角度も調整することができる。また、伸縮アームを1本とし、高さ,角度を変更して放射線検出部4を所望の位置に設定することも可能である。
次に、本発明の第2の実施の形態について図2を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、図1に示す本発明の第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図2において、21は例えばゴム製のような可撓性を有する筒状容器で、この筒状容器21の内部には放射線の入射により発光する流体物質、例えば発光液体22が封入されている。また、筒状容器21の内面には光を反射する表面加工が施されている。
23a、23bは前記筒状容器21の両端に取り付けられた光検出器、24a、24bは筒状容器21の両端に形成された光の透過窓で、前記筒状容器21、発光液体22および光検出器23a、23bにより放射線検出部4を構成している。
6a〜6dは上端部を放射線検出器3の上部枠5に取り付けられ、下端部がアーム固定部25a〜25dを介して前記筒状容器21に取り付けられ、筒状容器21を吊り下げる4本の伸縮アームである。9a〜9dは前記伸縮アーム6a〜6dの伸縮駆動部である。
このように構成された本実施の形態による物品搬出モニタ装置であると、ベルトコンベア1により搬送されて来た被測定物2であるパイプが複数本あり、図2に示すように部分的に積み重ねられ、表面にくぼんだり、あるいは突出したりするような複雑な状態の場合には、作業員が被測定物2の側面的形状を目視確認し、被測定物2の概略的な側面的形状から放射線検出部4と被測定物2表面との搬出方向Xに沿った距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような形状と成るよう伸縮アーム6a〜6dを伸縮駆動させてゴム製の筒状容器21の形状を被測定物2の表面形状に沿って曲線状に変化させる。
この状態でベルトコンベア1上に載置された被測定物2表面の放射性物質による汚染の有無を放射線検出部4により検査する。
被測定物2が放射性物質により汚染されている場合、被測定物2表面から筒状容器21に入射した放射線は発光液体22を発光させ、ここで発光した光は、筒状容器21の内面を反射して、光透過窓24a、24bを透過して光検出器23a、23bに入射し、ここで検出信号として外部に取り出される。
このように本実施の形態によれば、ベルトコンベア1の上に載置され搬送されてくる被測定物2の側面的形状に基づいて、単一の放射線検出器3の放射線検出部4、すなわち発光液体22が封入された可撓性のある筒状容器21の形状を放射線検出部4と被測定物2の表面との距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるように曲線状に変化させて配置することができるので、測定効率のバラツキを少なくすることができる。
なお、可撓性を有する筒状容器21はゴム以外の伸縮性のある物質や構造、または多関節ロボット構造で作られていても良く、また、筒状容器21内部に封入する流体も、放射線により発光するゲル状の液体、あるいは気体などでも良い。
また、前記伸縮アームの本数は4本に限定されるものではなく、さらに本数を多くすれば筒状容器1をより多様な形に変化させることができる。
次に、本発明の第3の実施の形態について図3を参照して説明する。
図3は図2に示す本発明の第2の実施の形態による物品搬出モニタ装置の1つのアーム固定部を拡大して示すものである。
図3において、25aは内部空間31を有し、遮光性を有する材料でできたアーム固定部で、パイプ状の伸縮アーム6aと筒状容器21とを接続している。
アーム固定部25aの内部空間31の両側は発光液体22の発光による光が透過する光透過窓32a、32bが形成されている。
33は前記アーム固定部25aの内部空間31内に固定された光検出器、34はパイプ状の伸縮アーム6aの内部に挿通され、光検出器33からの光検出信号を外部に取り出すための光ファイバのようなライトガイドである。
図3には示していないが、図2における他のアーム固定部25b〜25dも前記図3に示すアーム固定部25aと同様な構成を成している。
このように構成された本実施の形態による物品搬出モニタ装置であると、被測定物2が放射性物質により汚染されていれば被測定物2表面から筒状容器21に入射した放射線35は発光液体22を発光さる。
発光した光36は、筒状容器21の内面を反射して、近傍のアーム固定部25aの内部空間31内に固定された光検出器33に入射し、ライトガイド34を介して検出信号として外部に取り出される。
この場合、被測定物2表面から入射した放射線35による発光36は、発光個所に近いアーム固定部25aの光検出器33ほど多く入射する。
したがって、放射線35による発光位置によって四つのアーム固定部25a〜25d内に固定された光検出器33は入射される光の量がそれぞれ異なってくるので、それに応じて検出信号の大きさも異なってくる。
このように本実施の形態によれば、放射線35による発光位置によって各光検出器33から取り出される検出信号の大きさが異なるので、この検出信号の大きさから被測定物2の汚染の位置分布を求めることができる。
なお、上記実施の形態において、光検出器33からの検出信号をパイプ状の伸縮アーム25aの内部に挿通されたライトガイド34で外部に取り出すようにしたが、ライトガイドを使わずに伸縮アーム25aの内部空間を通して外部に取り出すようにしても良い。
次に、本発明の第4の実施の形態について図4を参照して説明する。
図4は図2に示す本発明の第2の実施の形態による物品搬出モニタ装置の1つのアーム固定部を拡大して示す図3と同じ状態を示す図である。
本実施の形態においては、図3に示す光検出器33をアーム固定部25aの外部に設け、伸縮アーム6aとは直接的に結合していない放射線検出器の固定部に取り付けられている。
光検出器33とアーム固定部25aの内部空間31とは光ファイバのようなライトガイド34により光学的に接続されている。
このように本実施の形態によれば、光検出器33を、可動部であるアーム固定部25aと離して配置し、アーム固定部25aの支える重量を軽減することができ、伸縮アームの伸縮駆動や、筒状容器21の変形操作が容易になる。
次に、本発明の第5の実施の形態について図5および図6を参照して説明する。
図5において、51は被測定物2からの放射線の入射により発光する光ファイバで、図6に示すようにベルトコンベア1の幅とほぼ同程度の幅になるように水平方向に複数本並べられ、伸縮性を有するバンド52により束ねられて放射線検出部4を構成している。
53a、53bは前記光ファイバ51の端部の移動をを案内するローラ、54a、54bはローラ53a、53bに案内された光ファイバ51の途中に固定された錘、55a、55bは光ファイバ51端部の余長部、56a、56bは光ファイバ51の余長部55a、55bの先端に取り付けられた光検出器、57は光検出器56a、56bからの検出信号が入力される出力演算装置である。
6a〜6eは上端部を放射線検出器3の上部枠5に取り付けられた伸縮アームであり、その下端部は光ファイバ51を束ねるバンド52と接触している。
このように構成された本実施の形態による物品搬出モニタ装置であると、ベルトコンベア1により搬送されて来た被測定物2の側面的形状を作業員が目視確認し、被測定物2の概略的な側面的形状から放射線検出部4と被測定物2表面との搬出方向Xに沿った距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような形状と成るよう伸縮アーム6a〜6eを伸縮駆動させ、光ファイバ51の形状を被測定物2の表面形状に沿って曲線状に変化させる。
伸縮アーム6a〜6eを伸縮駆動させることで光ファイバ51は錘54a、54bに引っ張られ、ローラ53a、53bにより案内されて、それぞれが適切な張力を保ちつつ、余長25を増減させることで、バンド23で束ねられ、横に広がった光ファイバ51を被測定物2の表面形状に沿った形状に変化させることができる。
その際、光検出器56a、56bと光ファイバ51との接合位置は余長部55a、55bで吸収され変化しないので、光検出器56a、56bの位置を変更する必要はない。
また、搬送方向Xに対して横方向に複数の伸縮アーム列を設け、個々の伸縮アームを伸縮駆動させるようにすれば束ねられた光ファイバが横方向にも1本1本それぞれの形状を変化させることができる。
この状態でベルトコンベア1上に載置された被測定物2表面の放射性物質による汚染の有無を放射線検出部4により検査する。
被測定物2が放射性物質により汚染されている場合、被測定物2表面から光ファイバ51に入射した放射線は光ファイバ51を発光させる。
発光した光は光ファイバ51の両端に設けられた光検出器56a,56bに入射し、ここで検出信号として取り出され、出力演算装置57に入力される。
このように本実施の形態によれば、各光ファイバ1本につき、2個ずつの光検出器56a、56bを両端に接続しているので、出力演算装置57でそれぞれの出力信号発生の時間差を計算し、光ファイバ上のどこで放射線が発生したのかを知ることができ、さらに複数本の光ファイバ51の各々について個別に放射線が発生した位置を特定することにより被測定物2の平面的な汚染の位置分布を求めることができる。
次に本発明の第6の実施の形態について図7乃至図9を参照して説明する。
図7乃至図9において、71は測定制御装置、72はベルトコンベア1により搬送されて来た被測定物2の搬送方向Xにおけるベルトコンベア1からの高さと、被測定物2の搬送方向に対して横方向におけるベルトコンベア1からの高さを被測定物2の搬送移動に伴って逐次検出する高さセンサで、検出された被測定物2の高さデータは前記測定制御装置71に入力される。
73は前記測定制御装置71からの出力信号により搬送方向X及び搬送方向Xに対して横方向に設けられた各伸縮アーム6a〜6cの伸縮駆動部9a〜9cに対して伸縮駆動信号を出力する伸縮アーム駆動制御装置、74は同じく前記測定制御装置71からの出力信号により、ベルトコンベア1を駆動するベルトコンベア駆動装置、75は同じく前記測定制御装置71に接続された表示装置、76は下面検出部である。
このように構成された本実施の形態による物品搬出モニタ装置であると、測定制御装置71の信号によりベルトコンベア駆動部74が始動し、被測定物2を載置したコンベアベルト1を搬送方向Xに沿ってモニタ装置内に搬送する。
被測定物2が放射線検出部4の下に差し掛かった時点で高さセンサ72で被測定物2の搬送方向Xにおけるベルトコンベア1からの高さと、被測定物2の搬送方向に対して横方向におけるベルトコンベア1からの高さを被測定物2の搬送移動に伴って逐次検出して、その被測定物2の形状データを測定制御装置71に入力する。
測定制御装置71では前記高さセンサ72から送られて来た被測定物2の形状データを基に、ベルトコンベア1上の測定範囲77における搬出方向Xと、搬送方向に対して横方向における放射線検出部4と被測定物2表面との距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような放射線検出部4の高さと角度とを計算し、伸縮アーム駆動制御装置73へ入力する。
伸縮アーム駆動制御装置73は測定制御装置71からの信号に基づき、各伸縮駆動部9a〜9cに駆動信号を送って伸縮アーム6a、6bを伸縮駆動させ、放射線検出部4の位置を調整する。
このように本実施の形態によれば、ベルトコンベア1の上に載置され、搬送されてくる被測定物2の形状データを高さセンサ72により検出し、この形状データを基に伸縮アーム6a、6bを伸縮駆動させ、放射線検出部4の位置を調整するようにしたので、単一の放射線検出器3の放射線検出部4を放射線検出部4と被測定物2の表面との距離のバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような高さと角度に配置することができるので、測定効率のバラツキを少なくすることができる。
また作業員の目視確認による被測定物の形状検出に比べ作業効率が向上するとともに自動化が図れる。
さらに、必要に応じて高さセンサ72で検出した形状データを表示装置75で表示するようにしても良い。
なお、上記第6の実施の形態では放射線検出器として第1の実施の形態で示す放射線検出器を使用した例を示したが、第2乃至第5の実施の形態で示した放射線検出器を使用しても良い。
本発明の実施の形態の説明においては、被測定物としてパイプ状のものについて説明したが、被測定物としてはこれに限定されず、単体で高さにバラツキがあるようなものについても適用できる。
また、搬送装置もベルトコンベアに限らず、ローラコンベアなど、他の搬送装置を用いることもできる。
さらに、被測定物の形状検出手段は上記実施の形態で説明した手段に限らず、例えば被測定物の形状を映像的に検出するなど適宜変更して実施することができる。
本発明の第1の実施の形態を示す正面図。 本発明の第2の実施の形態を示す正面図。 本発明の第3の実施の形態を示す要部拡大断面図。 本発明の第4の実施の形態を示す要部拡大断面図。 本発明の第5の実施の形態を示す正面図。 本発明の第5の実施の形態を示す平面図。 本発明の第6の実施の形態を示すブロック図。 本発明の第6の実施の形態を示す斜視図。 本発明の第6の実施の形態を示す側面図。
符号の説明
1…ベルトコンベア、2…被測定物、3…放射線検出器、4…放射線検出部、4a,4b…放射線検出部の端部、5…上部枠、6a〜6d…伸縮アーム、7a,7b…上部軸受、8a,8b…下部軸受、9a,9b…伸縮駆動部、10…物品形状検出器、21…可撓性を有する筒状容器、22…発光液体、23a,23b,33…光検出器、24a,24b、32…光透過窓、25a〜25d…アーム固定部、31…内部空間、34…ライトガイド、35…放射線、36…発光、51…光ファイバ、52…バンド、53a,53b…ローラ、54a,54b…錘、55a,55b…光ファイバの余長部、56a,56b…光検出器、57…出力演算装置、71…測定制御装置、72…高さセンサ、73…伸縮アーム駆動制御装置、74…ベルトコンベア駆動装置、75…表示装置、76…下面検出器。

Claims (7)

  1. 放射性物質による汚染の有無を検出される被測定物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の搬出経路の途中に設けられ、搬送されて来た前記被測定物の放射性物質による汚染の有無を上方より検出する放射線検出部を有する放射線検出器と、前記放射線検出部の被測定物に対する高さと角度とを前記被測定物の形状に応じて調整する伸縮可能な伸縮アームとからなる物品搬出モニタ装置。
  2. 前記放射線検出部が、アーム固定部を介して前記放射線検出器に設けられた伸縮アームに取り付けられ、前記被測定物に対する高さと角度とを曲線状に変化させる可撓性を有する円筒容器と、前記円筒容器内に封入され、放射線の入射により発光する流体物質と、前記流体物質の発光を検出する光検出器とからなることを特徴とする請求項1記載の物品搬出モニタ装置。
  3. 前記光検出器が前記円筒容器の端部に設けられたことを特徴とする請求項2記載の物品搬出モニタ装置。
  4. 前記アーム固定部が内部空間を有し、このアーム固定部の内部空間内に前記光検出器を設けたことを特徴とする請求項2記載の物品搬出モニタ装置。
  5. 一端が前記筒型容器内に配置されたライトガイドの他端に前記光検出器を設けたことを特徴とする請求項2記載の物品搬出モニタ装置。
  6. 前記放射線検出部が、放射線の入射により発光する光ファイバと、前記光ファイバの発光を検出する光検出器とからなることを特徴とする請求項1記載の物品搬出モニタ装置。
  7. 搬送されて来た被測定物の搬送方向に沿った搬送装置からの高さと、被測定物の搬送方向に対して横方向の搬送装置からの高さとを被測定物の搬送移動に伴って逐次検出する高さセンサと、前記高さセンサで検出された被測定物の高さデータが入力され、搬送装置上の測定範囲における放射線検出部と被測定物表面との距離の搬送方向と、搬送方向に対して横方向に沿ったバラツキが最も小さくなり、かつ両者の距離が最も近くなるような放射線検出部の高さと角度とを計算する測定制御装置と、前記測定制御装置からの出力信号により、放射線検出部に対して搬送方向に沿った位置と搬送方向に対して横方向に沿った位置に設けられた伸縮アームの各伸縮駆動部に対して伸縮駆動信号を出力する伸縮アーム駆動制御装置とから成る物品搬出モニタ装置。

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