JP3378500B2 - 燃料被覆管の渦電流検査装置 - Google Patents
燃料被覆管の渦電流検査装置Info
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- JP3378500B2 JP3378500B2 JP12557898A JP12557898A JP3378500B2 JP 3378500 B2 JP3378500 B2 JP 3378500B2 JP 12557898 A JP12557898 A JP 12557898A JP 12557898 A JP12557898 A JP 12557898A JP 3378500 B2 JP3378500 B2 JP 3378500B2
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- sensor
- fuel cladding
- cladding tube
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊検査法の一
つである渦電流試験に係わり、原子炉や原子力発電用の
燃料貯蔵プール内のような水中において、遠隔操作によ
る探傷試験や測定試験を安定かつ精度良く行うための燃
料被覆管の渦電流検査装置に関する。
つである渦電流試験に係わり、原子炉や原子力発電用の
燃料貯蔵プール内のような水中において、遠隔操作によ
る探傷試験や測定試験を安定かつ精度良く行うための燃
料被覆管の渦電流検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非破壊検査法の一つである渦電流試験法
は、材料の表面にできた傷の検出の他に、材料表面の塗
膜厚さ測定や材料のフェライト量の測定等に広く利用さ
れている。該渦電流試験法の原理は、渦電流探傷器から
の交流電流で励磁されたコイルを電気の導体である試験
材料に近づけると、コイルが形成する交番磁界によって
試験材料に渦電流が発生する。この渦電流によって形成
される新たな磁界はコイルの磁界と干渉して、その結果
コイルのインピーダンスを変化させるものである。
は、材料の表面にできた傷の検出の他に、材料表面の塗
膜厚さ測定や材料のフェライト量の測定等に広く利用さ
れている。該渦電流試験法の原理は、渦電流探傷器から
の交流電流で励磁されたコイルを電気の導体である試験
材料に近づけると、コイルが形成する交番磁界によって
試験材料に渦電流が発生する。この渦電流によって形成
される新たな磁界はコイルの磁界と干渉して、その結果
コイルのインピーダンスを変化させるものである。
【０００３】試験材料に表面傷がある場合や、試験コイ
ルと試験材料との間隔が変化することによって渦電流が
変化し、その影響でコイルのインピーダンスが変化す
る。従ってこのコイルのインピーダンス変化を測定すれ
ば試験材料傷を検出したり、コイルと試験材料との間隙
を測定することが出来る。
ルと試験材料との間隔が変化することによって渦電流が
変化し、その影響でコイルのインピーダンスが変化す
る。従ってこのコイルのインピーダンス変化を測定すれ
ば試験材料傷を検出したり、コイルと試験材料との間隙
を測定することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子炉燃料部材への渦
電流検査の適用は、従来から原子力発電用の燃料貯蔵プ
ール内において、渦電流試験法を用いたチャンネルボッ
クスや燃料被覆管の酸化皮膜厚み測定が行われてきた
が、試験コイルを内蔵する検査用センサを安定して操作
することが難しく、短時間での精度の高い試験，検査が
行われていなかった。
電流検査の適用は、従来から原子力発電用の燃料貯蔵プ
ール内において、渦電流試験法を用いたチャンネルボッ
クスや燃料被覆管の酸化皮膜厚み測定が行われてきた
が、試験コイルを内蔵する検査用センサを安定して操作
することが難しく、短時間での精度の高い試験，検査が
行われていなかった。
【０００５】そこで上記の問題点に鑑み、本発明の目的
は、下記のような点を実現する燃料被覆管の渦電流検査
装置を提供するものである。
は、下記のような点を実現する燃料被覆管の渦電流検査
装置を提供するものである。
【０００６】１）水中に沈潜させた検査装置を、遠隔操
作により燃料被覆管の決められた位置に安定して固定で
きる機構。
作により燃料被覆管の決められた位置に安定して固定で
きる機構。
【０００７】２）検査用センサを燃料被覆管に押し当て
る際、検査用センサと試験面を直角に保つ機構の構造。
る際、検査用センサと試験面を直角に保つ機構の構造。
【０００８】３）測定精度を確保する上で、測定の前後
で検査用センサの零校正の方法。
で検査用センサの零校正の方法。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による燃料被覆管の渦電流検査装置は、特許
請求の範囲の各請求項に記載の特徴を有する。特に、独
立項としての請求項１に係る発明の燃料被覆管の渦電流
検査装置は、検査用センサを水中に沈潜させて、原子炉
燃料部材の１つである燃料被覆管の材料検査、あるいは
表面に生成される酸化被膜厚さ等の測定を行う燃料被覆
管の渦電流検査装置において、前記渦電流検査装置は、
前記燃料被覆管を保持させる上下一対のチャック部と、
前記検査用センサを前記燃料被覆管の中心にかつ垂直に
押し当てるセンサホルダ部と、前記検査用センサの零校
正用試験片部と、から構成されると共に、前記零校正用
試験片部は、回転機構を有しており、校正時に前記検査
用センサの前面に移動可能に配設されたことを特徴とす
るものである。
め、本発明による燃料被覆管の渦電流検査装置は、特許
請求の範囲の各請求項に記載の特徴を有する。特に、独
立項としての請求項１に係る発明の燃料被覆管の渦電流
検査装置は、検査用センサを水中に沈潜させて、原子炉
燃料部材の１つである燃料被覆管の材料検査、あるいは
表面に生成される酸化被膜厚さ等の測定を行う燃料被覆
管の渦電流検査装置において、前記渦電流検査装置は、
前記燃料被覆管を保持させる上下一対のチャック部と、
前記検査用センサを前記燃料被覆管の中心にかつ垂直に
押し当てるセンサホルダ部と、前記検査用センサの零校
正用試験片部と、から構成されると共に、前記零校正用
試験片部は、回転機構を有しており、校正時に前記検査
用センサの前面に移動可能に配設されたことを特徴とす
るものである。
【００１０】
【作用】以下、各課題を解決するための手段がもたらす
作用を、各手段毎に説明する。
作用を、各手段毎に説明する。
【００１１】１）本発明では検査装置を燃料被覆管に近
づけて、チャックの爪の間に燃料被覆管を導き、エア圧
により上下のチャックを同時に閉じて検査装置を固定す
ることができるようになる。
づけて、チャックの爪の間に燃料被覆管を導き、エア圧
により上下のチャックを同時に閉じて検査装置を固定す
ることができるようになる。
【００１２】２）センサホルダは、後側のコイルバネと
スライドロッドで保持されたことで自由度が得られ、エ
アシリンダを押し出したとき、ガイドが燃料被覆管に沿
って接触し、検査用センサは常に試験面に垂直に当たる
ようになる。
スライドロッドで保持されたことで自由度が得られ、エ
アシリンダを押し出したとき、ガイドが燃料被覆管に沿
って接触し、検査用センサは常に試験面に垂直に当たる
ようになる。
【００１３】３）エア圧によりロータリアクチュエータ
を正回転させることで、校正用試験片は検査用センサの
上部から前面に移動し、検査用センサの押し当てが出来
るようになる。逆回転することで元の位置に戻る。この
機構により、水中の実際に試験体の測定を行う位置で、
検査装置の校正が可能となる。
を正回転させることで、校正用試験片は検査用センサの
上部から前面に移動し、検査用センサの押し当てが出来
るようになる。逆回転することで元の位置に戻る。この
機構により、水中の実際に試験体の測定を行う位置で、
検査装置の校正が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を主に図１
乃至図４を使用して説明する。図１は原子力発電用の燃
料貯蔵プール内において、原子炉燃料部材の１つである
燃料被覆管１の表面に生成する、酸化皮膜厚さを測定す
るための渦電流検査装置の鳥敢図で、渦電流検査装置を
燃料被覆管１に固定するために、コの字型のシャシ２の
上下にチャック３とチャック３の開閉動作を行うエアシ
リンダ４を取り付けてある。
乃至図４を使用して説明する。図１は原子力発電用の燃
料貯蔵プール内において、原子炉燃料部材の１つである
燃料被覆管１の表面に生成する、酸化皮膜厚さを測定す
るための渦電流検査装置の鳥敢図で、渦電流検査装置を
燃料被覆管１に固定するために、コの字型のシャシ２の
上下にチャック３とチャック３の開閉動作を行うエアシ
リンダ４を取り付けてある。
【００１５】コの字型のシャシ２の中央部には、検査用
センサ５を押し出す為のエアシリンダ６に取り付けて配
置している。また、シャシ２の上部には、ロータリアク
チュエータ７のベーンシャフト８に固定した校正用試験
片取付台９に校正用試験片１０を取り付けて、回転でき
るように配置している。
センサ５を押し出す為のエアシリンダ６に取り付けて配
置している。また、シャシ２の上部には、ロータリアク
チュエータ７のベーンシャフト８に固定した校正用試験
片取付台９に校正用試験片１０を取り付けて、回転でき
るように配置している。
【００１６】図２は検査用センサ５の保持構造を示す。
センサホルダ１１に内挿した検査用センサ５は、後ろの
コイルバネ１２により常に前方に押し付けられており、
またセンサホルダ１１の外側には燃料被覆管１に接触す
るガイド１４が取り付けてある。
センサホルダ１１に内挿した検査用センサ５は、後ろの
コイルバネ１２により常に前方に押し付けられており、
またセンサホルダ１１の外側には燃料被覆管１に接触す
るガイド１４が取り付けてある。
【００１７】ガイド１４は前後にスライド出来るように
なっていて、常時コイルバネ１５で前方に押されてい
る。さらにセンサホルダ１１は支持板１３に固定されて
いる。これらの部材は、取付板１６に固定された４本の
スライドロッド１７とコイルバネ１８により保持されて
おり、スライドロッド１７の直径を支持板１３の穴径よ
り小さくすることで自由度を有している。
なっていて、常時コイルバネ１５で前方に押されてい
る。さらにセンサホルダ１１は支持板１３に固定されて
いる。これらの部材は、取付板１６に固定された４本の
スライドロッド１７とコイルバネ１８により保持されて
おり、スライドロッド１７の直径を支持板１３の穴径よ
り小さくすることで自由度を有している。
【００１８】エアシリンダ６にエアを供給するとロッド
１９が突き出されて、最初にガイド１４が燃料被覆管１
に沿って接触して、検査用センサ５と燃料被覆管１の位
置決めを行う。次にセンサホルダ１１が前方にスライド
して検査用センサ５が燃料被覆管１に接触し、最後にガ
イド１４の後端が支持板１３にあたり、コイルバネ１８
が収縮することで検査用センサ５の押し付けが完了す
る。
１９が突き出されて、最初にガイド１４が燃料被覆管１
に沿って接触して、検査用センサ５と燃料被覆管１の位
置決めを行う。次にセンサホルダ１１が前方にスライド
して検査用センサ５が燃料被覆管１に接触し、最後にガ
イド１４の後端が支持板１３にあたり、コイルバネ１８
が収縮することで検査用センサ５の押し付けが完了す
る。
【００１９】図３は燃料被覆管１をつかむチャック３の
構造を示す。チャック３の動作は、図３（ａ）のように
渦電流検査装置を燃料被覆管１に近づけて、つめ２０の
間に燃料被覆管１を挿入する。次に、図３（ｂ）のよう
に燃料被覆管１がガイド２１に接触したとき、エアシリ
ンダ４のロッド２５を突き出し、ジョイント２３に連結
したリンク２２を開いて、燃料被覆管１をつかむ。
構造を示す。チャック３の動作は、図３（ａ）のように
渦電流検査装置を燃料被覆管１に近づけて、つめ２０の
間に燃料被覆管１を挿入する。次に、図３（ｂ）のよう
に燃料被覆管１がガイド２１に接触したとき、エアシリ
ンダ４のロッド２５を突き出し、ジョイント２３に連結
したリンク２２を開いて、燃料被覆管１をつかむ。
【００２０】渦電流検査装置は図４に示したように、渦
電流検査装置に接続した汎用ポール２６によって燃料貯
蔵プールの中に降ろし、高さ位置を測定部位に合わせ
る。汎用ポール２６の上部は汎用ポール保持台２７によ
って支持されている。渦電流信号線２８は汎用ポール２
６に沿って取り付けられ、渦電流探傷器２９に接続され
ている。
電流検査装置に接続した汎用ポール２６によって燃料貯
蔵プールの中に降ろし、高さ位置を測定部位に合わせ
る。汎用ポール２６の上部は汎用ポール保持台２７によ
って支持されている。渦電流信号線２８は汎用ポール２
６に沿って取り付けられ、渦電流探傷器２９に接続され
ている。
【００２１】測定記録は、渦電流探傷器２９に接続した
記録計３０に記録される。また渦電流検査装置の各動作
部は全てエア駆動としているため、エア操作ユニット３
２でエアコンプレッサ３３から送られる高圧エアを切換
え、６本のエアホース３１を通して各動作部を操作す
る。
記録計３０に記録される。また渦電流検査装置の各動作
部は全てエア駆動としているため、エア操作ユニット３
２でエアコンプレッサ３３から送られる高圧エアを切換
え、６本のエアホース３１を通して各動作部を操作す
る。
【００２２】本渦電流検査装置を使った燃料被覆管１の
表面酸化皮膜厚さ測定は、その前後に校正用試験片１０
を用いて零校正が行われる。零校正は、ロータリアクチ
ュエータ７を１８０°正回転することで、校正用試験片
１０を検査用センサ５の前面に回転移動し、チャック３
でつかんだ後、検査用センサ５を押し出して、校正用試
験片１０に押し当てて行う。零校正の後は、逆に検査用
センサ５の引き戻し、チャック３を開いて、ロータリア
クチュエータ７を逆回転して、校正用試験片１０を元の
位置に戻す。
表面酸化皮膜厚さ測定は、その前後に校正用試験片１０
を用いて零校正が行われる。零校正は、ロータリアクチ
ュエータ７を１８０°正回転することで、校正用試験片
１０を検査用センサ５の前面に回転移動し、チャック３
でつかんだ後、検査用センサ５を押し出して、校正用試
験片１０に押し当てて行う。零校正の後は、逆に検査用
センサ５の引き戻し、チャック３を開いて、ロータリア
クチュエータ７を逆回転して、校正用試験片１０を元の
位置に戻す。
【００２３】実際の燃料被覆管１の酸化皮膜厚さ測定
は、検査用センサ５のリフトオフ信号を利用した方法
で、渦電流検査装置を吊り下げた汎用ポール２６を上部
で支える汎用ポール保持台２７を操作して、渦電流検査
装置を燃料集合体３４に近づけ、燃料被覆管１をチャッ
クして、渦電流検査装置自体を固定し、燃料被覆管１に
検査用センサ５を押し当てて実施する。
は、検査用センサ５のリフトオフ信号を利用した方法
で、渦電流検査装置を吊り下げた汎用ポール２６を上部
で支える汎用ポール保持台２７を操作して、渦電流検査
装置を燃料集合体３４に近づけ、燃料被覆管１をチャッ
クして、渦電流検査装置自体を固定し、燃料被覆管１に
検査用センサ５を押し当てて実施する。
【００２４】
【発明の効果】１）本発明のように渦電流検査装置を構
成すれば、水中にて遠隔操作で行う燃料被覆管の表面酸
化皮膜厚さ測定等を、高速で、かつ高い精度で行うこと
が出来るようになる。
成すれば、水中にて遠隔操作で行う燃料被覆管の表面酸
化皮膜厚さ測定等を、高速で、かつ高い精度で行うこと
が出来るようになる。
【００２５】２）検査用センサを常に垂直に押し当てる
ことが出来ることで、疑似指示が発生せずに安定した測
定が可能となり、良い精度を確保することが出来る。
ことが出来ることで、疑似指示が発生せずに安定した測
定が可能となり、良い精度を確保することが出来る。
【００２６】３）水中の実際の測定雰囲気で遠隔操作に
より零校正を容易に行えることで、測定精度の向上及
び、測定時間の短縮が図れる。
より零校正を容易に行えることで、測定精度の向上及
び、測定時間の短縮が図れる。
【図１】本発明による燃料被覆管の渦電流検査装置の鳥
敢図。
敢図。
【図２】検査用センサの保持構造図。
【図３】チャック部の構造図。
【図４】渦電流検査装置のシステム構成図。
１…燃料被覆管 ２…シャシ
３…チャック ４…エアシリン
ダ ５…検査用センサ ６…エアシリン
ダ ７…ロータリアクチュエータ ８…ベーンシャ
フト ９…校正用試験片取付台 １０…校正用試
験片 １１…センサホルダ １２…コイルバ
ネ １３…支持板 １４…ガイド １５…コイルバネ １６…取付板 １７…スライドロッド １８…コイルバ
ネ １９…ロッド ２０…つめ ２１…ガイド ２２…リンク ２３…ジョイント ２４…押え板 ２５…ロッド ２６…汎用ポー
ル ２７…汎用ポール保持台 ２８…渦電流信
号線 ２９…渦電流探傷器 ３０…記録計 ３１…エアホース ３２…エア操作
ユニット ３３…エアコンプレッサ ３４…燃料集合
体
ダ ５…検査用センサ ６…エアシリン
ダ ７…ロータリアクチュエータ ８…ベーンシャ
フト ９…校正用試験片取付台 １０…校正用試
験片 １１…センサホルダ １２…コイルバ
ネ １３…支持板 １４…ガイド １５…コイルバネ １６…取付板 １７…スライドロッド １８…コイルバ
ネ １９…ロッド ２０…つめ ２１…ガイド ２２…リンク ２３…ジョイント ２４…押え板 ２５…ロッド ２６…汎用ポー
ル ２７…汎用ポール保持台 ２８…渦電流信
号線 ２９…渦電流探傷器 ３０…記録計 ３１…エアホース ３２…エア操作
ユニット ３３…エアコンプレッサ ３４…燃料集合
体
フロントページの続き
(72)発明者 久保 利雄
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式
会社日立製作所日立工場内
(56)参考文献 特開 平７−218474（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−111278（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−122947（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/72 - 27/90
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (3)
- 【請求項１】 検査用センサを水中に沈潜させて、原子
炉燃料部材の１つである燃料被覆管の材料検査、あるい
は表面に生成される酸化被覆厚さ等の測定を行う燃料被
覆管の渦電流検査装置において、前記 渦電流検査装置は、前記燃料被覆管を保持させる上
下一対のチャック部と、前記検査用センサを前記燃料被
覆管の中心にかつ垂直に押し当てるセンサホルダ部と、
前記検査用センサの零校正用試験片部と、から構成され
ると共に、前記零校正用試験片部は、回転機構を有して
おり、校正時に前記検査用センサの前面に移動可能に配
設されたことを特徴とする燃料被覆管の渦電流検査装
置。 - 【請求項２】 前記チャック部は、エアシリンダのロッ
ドに連結され、前記燃料被覆管の把持動作をエア駆動で
実施することを特徴とする請求項１に記載の燃料被覆管
の渦電流検査装置。 - 【請求項３】 前記センサホルダ部は、センサホルダが
後方のコイルバネとスライドロッドで保持され、これら
全体をエアシリンダに接続して、押し当て動作をエア駆
動で実施することを特徴とする請求項１に記載の燃料被
覆管の渦電流検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12557898A JP3378500B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 燃料被覆管の渦電流検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12557898A JP3378500B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 燃料被覆管の渦電流検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326285A JPH11326285A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3378500B2 true JP3378500B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=14913661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12557898A Expired - Lifetime JP3378500B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 燃料被覆管の渦電流検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3378500B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2772920A2 (en) | 2013-02-27 | 2014-09-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Inspection method and inspection device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4968834B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-07-04 | 原子燃料工業株式会社 | 燃料棒被覆管材料の判別装置および判別方法 |
| JP5005650B2 (ja) * | 2008-10-08 | 2012-08-22 | 原子燃料工業株式会社 | 燃料棒酸化膜厚測定装置 |
| JP4895142B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2012-03-14 | 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン | 酸化膜厚さ測定方法 |
| JP5510068B2 (ja) * | 2010-05-25 | 2014-06-04 | 株式会社ジェイテクト | 被加工物の加工表面の欠陥検出装置 |
-
1998
- 1998-05-08 JP JP12557898A patent/JP3378500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2772920A2 (en) | 2013-02-27 | 2014-09-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Inspection method and inspection device |
| US9793016B2 (en) | 2013-02-27 | 2017-10-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Inspection method and inspection device |
| US10726963B2 (en) | 2013-02-27 | 2020-07-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Inspection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11326285A (ja) | 1999-11-26 |
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