JP3078507B2 - 原子燃料棒の端栓取付平行度測定方法及びその装置 - Google Patents

原子燃料棒の端栓取付平行度測定方法及びその装置

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JP3078507B2 JP09197005A JP19700597A JP3078507B2 JP 3078507 B2 JP3078507 B2 JP 3078507B2 JP 09197005 A JP09197005 A JP 09197005A JP 19700597 A JP19700597 A JP 19700597A JP 3078507 B2 JP3078507 B2 JP 3078507B2
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村 郁 中
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子燃料棒におけ
る端栓の取付平行度を測定する平行度測定方法及び測定
装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図4
は、一般的な原子燃料棒の縦断側面図であり、ジルコニ
ウム合金またはステンレス鋼製の被覆管1内に、二酸化
ウランUO2 などのペレット2を所定数装填し、一端に
挿入された押しばね3によってペレット2が押圧されて
いる。すなわち、上記被覆管1の下端に下部端栓4を溶
着しておき、ペレット2及び押しばね3を装填した後、
ペレット等を挿入した端部に上部端栓5が溶着されてい
る。ところで、上述の如き原子燃料棒はその多数本が互
いに平行に配列され、それらの各下部端栓4が下部タイ
プレートに挿入支持されるとともに、上部端栓5が上部
タイプレートに挿入支持されることによって燃料集合体
が構成されている。したがって、燃料集合体の各原子燃
料棒を互いに平行になるように保持するためには、被覆
管1とその被覆管1の両端に溶着された上、下部端栓
4,5とが正しく平行度を保っていることが必要であ
る。
【0003】このようなことから、被覆管に端栓を溶着
した後、その端栓が被覆管に対して正しく平行度を保っ
た状態で取付けられているか否かを測定することが行な
われている。
【0004】すなわち、上述のように端栓を溶着した原
子燃料棒を複数のVブロック上に載せ、上記端栓の先端
にダイヤルゲージを当てた状態で原子燃料棒を回転させ
ることにより、ダイヤルゲージの読み値が最も大きい個
所を探して、この位置からダイヤルゲージを燃料棒の軸
線方向に端栓のシャンク根本まで移動させ、燃料棒端栓
の先端とシャンク根本でのダイヤルゲージの読み値の差
をとることにより、原子燃料棒の端栓取付平行度の測定
を行っていた。
【0005】したがって、原子燃料棒の端栓取付平行度
の測定には長時間を要するばかりでなく、測定を行う検
査員によるばらつき等が生じて測定の信頼性も低く、ま
た検査員の労力も大きい等の問題がある。
【0006】本発明は、このような点に鑑み、端栓取付
平行度を高速かつ信頼性の高い精度で測定し得る原子燃
料棒の端栓取付平行度測定方法及び測定装置を得ること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、原子燃料
棒の端栓取付平行度測定方法において、燃料棒被覆管部
の中心軸線と、燃料棒端栓部の軸線方向に沿う複数の測
定点で測定した上記燃料棒端栓の中心位置との間の変位
量をそれぞれ検出し、上記複数の測定点における各変位
量の差によって端栓の取付平行度を測定することを特徴
とする。
【0008】また、第2の発明は、原子燃料棒の端栓取
付平行度測定装置において、基盤上に支持された燃料棒
の長手方向軸線とほぼ平行方向に移動可能な走行台と、
その走行台に固定され、上記燃料棒の複数の測定点で燃
料棒の中心位置を測定する検出器とを有し、上記検出器
によって測定された測定値によって燃料棒被覆管部の中
心線を算出するとともに、燃料棒端栓部の軸線方向に沿
う複数の測定点で測定した上記燃料棒端栓の中心位置と
上記燃料棒被覆管部の中心軸線との間の変位量を算出す
る演算装置とを有することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図3を参照して本
発明の実施の形態について説明する。
【0010】図1及び図2は本発明の原子燃料棒の端栓
取付平行度測定装置の概略構成を示す側面図及び正面図
であって、基盤10上には原子燃料棒11をほぼ水平状
態に支持する複数のVブロック12(図にはその1個の
みを示す)が互いに等間隔に設けられている。上記基盤
10上には、上記Vブロック12に載置されている原子
燃料棒11の一端部と対応する位置に、上記原子燃料棒
11の長手方向軸線と平行に延びるスライドガイド13
が敷設されており、そのスライドガイド13に走行台1
4がそのスライドガイド13に沿って移動可能に装架さ
れている。
【0011】上記走行台14には前記Vブロック12上
に載置された原子燃料棒11の長手方向軸線と直交する
垂直面を有する検出器取付板15が立設されており、そ
の検出器取付板15には上記原子燃料棒11が挿通し得
るU字状の切欠き16が設けられている。さらに、上記
検出器取付板15には2個のレーザセンサ17,18が
装着されている。
【0012】上記レーザセンサ17,18はそれぞれレ
ーザ光受光器17a,18aとレーザ光投光器17b,
18bとから構成されており、レーザ光受光器17a,
18aとレーザ光投光器17b,18bとが前記Vブロ
ック12上に載置されている原子燃料棒11の長手方向
軸線に対して対称位置に配設され、しかも両レーザセン
サ17,18のレーザ光が互いに直交するようにしてあ
る。
【0013】また、前記基盤10の一側部には、上記走
行台14の位置を検出し得るリニアスケール19が設け
られている。
【0014】しかして、端栓取付平行度の測定に際して
は、基盤10上に等間隔に設置された複数のVブロック
12上に原子燃料棒11を横置きの状態で載置する。そ
して、前記走行台14をスライドガイド13に沿って移
動させ、原子燃料棒11の被覆管部及び端栓部のそれぞ
れ2点以上の測定点においてレーザセンサ17,18を
作動させ、原子燃料棒の各測定点における断面が各レー
ザセンサ17,18のレーザ光の領域のどの位置にある
かを測定し、その測定結果が図示しない演算装置に入力
される。そして、各測定点におけるX,Y平面上の原子
燃料棒11の中心位置が測定される。一方、上記走行台
14の移動位置Zはリニアスケール19によって検出さ
れ、各測定点の位置信号も上記演算装置に入力され、そ
こで各測定点における原子燃料棒の中心位置がX,Y,
Zの3次元で算出される。
【0015】図3は、上記各測定点における中心位置の
算出にもとずく端栓取付平行度の算出方式を示す説明図
であって、上述のようにして測定された、各測定点にお
ける原子燃料棒の端栓部の中心の座標をP1 (X1 ,Y
1 ,Z1 )およびP2 (X2,Y2 ,Z2 )、被覆管部
の中心の座標をP3 (X3 ,Y3 ,Z3 ),P
4 (X4 ,Y4 ,Z4 )とすると、上記演算装置におい
て、P3 とP4 を結ぶ直線L1,及びその直線L1 と平
行でP2 を通る直線L2 が演算され、上記P1 から直線
2 におろした垂線との交点Pと上記P1 との2点間の
距離が端栓取付平行度とされる。
【0016】このように、レーザセンサからの出力信号
及びリニアスケールの指示値を演算装置に入力すること
によって、上記平行度の演算を高速に処理することが可
能となる。また、原子燃料棒を連続的にVブロック上に
供給、払い出しすることによって上記平行度の測定を連
続的に行うこともできる。
【0017】さらに、レーザセンサで測定する原子燃料
棒の被覆管部及び端栓部の測定位置は、測定対象となる
原子燃料棒の種類に応じてリニアスケールの指示値を事
前に設定しておくことにより、適切な位置を測定するこ
とができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は燃料棒端
栓部の軸線方向に沿う複数の測定点で測定した上記燃料
棒端栓の中心位置と被覆管部の中心軸線との間の変位量
の差によって端栓の取付平行度を3次元で測定するよう
にしたので、原子燃料棒の端栓取付平行度を高速かつ信
頼性の高い精度で測定することができ、しかも上記中心
位置データを演算装置に入力し、その演算装置によって
上記端栓取付平行度を演算測定することができて、測定
の自動化を図ることができる。したがって、上記測定を
検査員自身で行う必要がなく、検査員の測定に係わる労
力の低減効果を図るとともに測定に検査員によるばらつ
き等が生ずることもない等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子燃料棒の端栓取付平行度測定装置
の概略構成を示す側面図。
【図2】図1の正面図。
【図3】各測定点における中心位置の算出にもとずく端
栓取付平行度の算出方式を示す説明図。
【図4】一般的な原子燃料棒の縦断側面図。
【符号の説明】
1 被覆管 2 ペレット 4 下部端栓 5 上部端栓 10 基盤 11 原子燃料棒 12 Vブロック 13 スライドガイド 14 走行台 15 検出器取付板 16 切欠き 17,18 レーザセンサ 19 リニアスケール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−133783(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 17/06 G01B 11/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料棒被覆管部の中心軸線と、燃料棒端栓
    部の軸線方向に沿う複数の測定点で測定した上記燃料棒
    端栓の中心位置との間の変位量をそれぞれ検出し、上記
    複数の測定点における各変位量の差によって端栓の取付
    平行度を測定することを特徴とする、原子燃料棒の端栓
    取付平行度測定方法。
  2. 【請求項2】複数の測定点における各変位量の差は、燃
    料棒端栓部の或る測定点における燃料棒端栓の中心を通
    り、燃料棒被覆管部の中心軸線と平行な線と、燃料棒端
    栓部の他の測定点における中心位置との間の変位量によ
    って測定することを特徴とする、請求項1記載の原子燃
    料棒の端栓取付平行度測定方法。
  3. 【請求項3】基盤上に支持された燃料棒の長手方向軸線
    と平行方向に移動可能な走行台と、その走行台に固定さ
    れ、上記燃料棒の複数の測定点で燃料棒の中心位置を測
    定する検出器とを有し、上記検出器によって測定された
    測定値によって燃料棒被覆管部の中心線を算出するとと
    もに、燃料棒端栓部の軸線方向に沿う複数の測定点で測
    定した上記燃料棒端栓の中心位置と上記燃料棒被覆管部
    の中心軸線との間の変位量を算出する演算装置とを有す
    ることを特徴とする、原子燃料棒の端栓取付平行度測定
    装置。
  4. 【請求項4】走行台に固定された検出器は非接触式のレ
    ーザセンサであり、上記走行台の移動方向に直交すると
    ともに互いに直交する方向にレーザ光を投光する2つの
    レーザセンサからなることを特徴とする、請求項3記載
    の原子燃料棒の端栓取付平行度測定装置。
  5. 【請求項5】燃料棒の軸線方向の複数の測定点は、走行
    台の移動位置を検出するリニアスケールによって検出さ
    れることを特徴とする、請求項3記載の原子燃料の端栓
    取付平行度測定装置。
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