JP5111235B2

JP5111235B2 - 燃料棒検査装置

Info

Publication number: JP5111235B2
Application number: JP2008134022A
Authority: JP
Inventors: 洋治小池; 研一柳林
Original assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-05-22
Also published as: JP2009281851A

Description

本発明は、原子炉用燃料棒内に装填された押えばね及びＧｄ（ガドリウム）濃度の異なるペレットを検出するための燃料棒検査装置に関するものである。

従来、核燃料棒（燃料棒）は、燃料の燃焼度の違いに対応して、燃料被覆管の直径、ペレットに含有されるＧｄの酸化物であるＧｄ_２Ｏ_３（ガドリニア）の濃度、ペレットを押圧する押えバネの仕様（例えば、長さや巻数）の違いにより多種類の燃料棒が製造されている。
そのため、これら燃料棒に装填されたペレットや押えバネの仕様が所定のものであるかどうかを製造工程の最終段階で検査して、ペレットのＧｄ濃度、押えバネの仕様を確認している。

例えば、燃料棒内に装填された押さえバネの識別は、Ｘ線透過装置によって撮像し目視による確認が一般的に行われている。
また、燃料棒内部に装填されたペレットのＧｄ濃度の検査に関して、渦電流測定装置に接続されたコイルを通過する燃料棒の渦電流測定装置からの検出信号と、γ線濃縮度検査装置により検出されるペレットを構成するＵ（ウラン）の濃度に対応した出力信号とを演算することにより行われている（例えば、特許文献１参考。）。
特開昭６３−１７１３９５号公報

しかしながら、このようなＸ線透過装置を備えた検査装置は大型であり、設備導入時に大きな費用がかかるうえ、Ｘ線透過装置による押えばねの識別において、撮像された画像を目視により判断する必要があるために人手がかかるという問題がある。
同様に、γ線濃縮度検査装置を備えた検査装置も大型であり、大きな設備導入費用がかかり、γ線濃縮度検査装置によるＧｄ異濃度ペレットの検出にあたっては、Ｇｄ異濃度ペレットが検出される可能性はあるものの種々のＧｄ濃度ペレットを検出することが困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、大型のＸ線検査装置によらず、燃料棒内部に装填された押えバネの識別及びＧｄ濃度の異なるペレットを効率的に検出することが可能な燃料棒検査装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１記載の発明は、燃料棒検査装置であって、複数のペレットが装填され前記ペレットを長手方向に押圧する押えバネを備えた燃料棒を前記長手方向に移動させる搬送手段と、前記搬送手段による前記燃料棒の移動速度を検出する速度検出手段と、同心に配置されそれぞれ前記燃料棒が通過可能とされた第１の励磁コイルと一対の第１の検出コイルとを有する第１の貫通コイルと、前記第１の貫通コイルに接続され、前記第１の励磁コイルに高周波電流を供給するとともに前記一対の第１の検出コイルに形成されるインピーダンス信号を検出する第１の渦流測定装置と、前記第１の渦流測定装置が検出した前記一対の第１の検出コイルのインピーダンス信号の変化に基づいて前記押えバネの巻数を算出する第１の演算手段と、同心に配置されそれぞれ前記燃料棒が通過可能とされた第２の励磁コイルと一対の第２の検出コイルとを有する第２の貫通コイルと、前記第２の貫通コイルに接続され、前記第２の励磁コイルに高周波電流を供給するとともに前記一対の第２の検出コイルに形成されるインピーダンス信号を検出する第２の渦流測定装置と、前記第２の渦流測定装置が検出した前記一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号から前記一対の第２の検出コイルが検出した前記燃料ペレットの透磁率の変化を検出して前記ペレット相互のＧｄ（ガドリウム）の濃度差を算出する第２の演算手段とを備えることを特徴とする。

この発明に係る燃料棒検査装置によれば、第１の渦流測定装置が検出した第１の検出コイルのインピーダンス信号の変化に基づいて押えバネの巻数が算出される。また、一対の第２の検出コイルに対応する燃料棒内の２つのペレット間の透磁率の差異をインピーダンス信号の変化として第２の渦流測定装置により検出してこれらペレット間のＧｄ濃度の差異を算出し、このペレット間のＧｄ濃度の差異によりＧｄ濃度の異なるペレットを検出する。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の燃料棒検査装置であって、前記第１の演算手段は、第１の低域通過フィルタを有し、前記第１の過流測定装置から出力され第１の低域通過フィルタを通過させた前記一対の第１の検出コイルからのインピーダンス信号と、前記移動速度と、に基づいて前記押えバネの巻数を検出することを特徴とする。

この発明に係る燃料棒検査装置によれば、第１の過流測定装置から出力された第１の検出コイルからのインピーダンス信号を第１の低域通過フィルタを通過させることにより定常波を除去して得た押えバネの巻回状態の変化と、速度検出手段により検出された移動速度とを対比して押えバネの巻数が検出される。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の燃料棒検査装置であって、前記第２の演算手段は、第２の低域通過フィルタを有し、前記第２の過流測定装置から出力され前記第２の低域通過フィルタを通過させた前記第２の検出コイルのインピーダンス信号の変化に基づいて、前記第２の励磁コイルと前記一対の第２の検出コイルに対応するペレット相互のＧｄ濃度の変化を検出することを特徴とする。

この発明に係る燃料棒検査装置によれば、第２の過流測定装置から出力された第２の検出コイルのインピーダンス信号を第２の低域通過フィルタに通過させてインピーダンス信号の定常波を除去することにより、ペレット間のＧｄ濃度の差異を一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号の変化として明確に検出される。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料棒検査装置であって、前記第２の演算手段は、前記一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号の差異と、予め作成した検量線とを対比して、前記ペレットのＧｄ濃度が許容範囲内であるかどうかを識別するＧｄ濃度判定部を有していることを特徴とする。

この発明に係る燃料棒検査装置によれば、一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号の差異と検量線とを対比することにより異濃度ペレットのＧｄ濃度が許容範囲内であるかどうかが容易に識別可能とされる。

この発明に係る燃料棒検査装置によれば、燃料棒内に装填されたペレットを押圧する押えバネの仕様及びＧｄ濃度の異なるペレットを効率的に検出することができる。

以下、図１から図６を参照し、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る燃料棒検査装置１の概略構成を示す図であり、図２は燃料棒検査装置１で測定される燃料棒（核燃料棒）Ｗを示す図である。
燃料棒検査装置１は、図１に示すように、搬送装置（搬送手段）２と、速度検出手段４と、第１の貫通コイル１１と、第２の貫通コイル２１と、第１の渦流測定装置１２と、第２の渦流測定装置２２と、入出力装置３０と、ＡＤ変換器４０と、演算装置５０とを備えている。

燃料棒Ｗは、図２に示すように、燃料被覆管Ｔと、複数のペレットＰと、燃料被覆管Ｔの一端側（搬送２における前進側）を封止する栓端Ｅ１と、他端側を封止する栓端Ｅ２と、押えバネＳとを備え、燃料被覆管Ｔの他端側を栓端Ｅ２で封止した状態で、複数のペレットＰが燃料被覆管Ｔ内に装填され、複数のペレットＰが装填された後に一端側に押えバネＳを装填し、押えバネＳによりペレットＰを燃料棒Ｗの長手方向に押圧した状態で一端側が栓端Ｅ１により封止して構成されている。

ペレットＰは、ＵＯ_２（二酸化ウラン）を円柱状に焼結して形成され、発熱分布均一化のために、中性子吸収材であるＧｄの酸化物であるＧｄ_２Ｏ_３（ガドリニア）が添加して構成されている。
この実施形態においては、便宜のため、所定の濃度のＧｄを含有する規格内ペレットＰ１と、規格内ペレットＰ１よりもＧｄ濃度が低濃度の異濃度ペレットＰ２の、大別して２種類のペレットＰが混入しているものとしている。
また、押えバネＳは、線材が螺旋状に巻回され、両端部において線材が周回した巻き状態とされている。

搬送装置２は、燃料棒Ｗを把持して回転することにより燃料棒Ｗを長手方向に移動する複数の送りローラ２Ａ、２Ｂを有しており、燃料棒Ｗを長手方向に移動させることができるようになっている。搬送装置２は、複数対の送りローラ２Ａ、２Ｂから構成されているが、図１ではそのうち上下一対の送りローラ２Ａ、２Ｂのみを表示している。
また、搬送装置２は、第１のセンサ３Ａと、第２のセンサ３Ｂとを備え、センサ３Ａは移動する燃料棒Ｗの進行方向前端、すなわち一端側の栓端Ｅ１の通過を、第２のセンサ３Ｂは移動する燃料棒Ｗの進行方向後端、すなわち他端側の栓端Ｅ２の通過を検出可能とされている。

速度検出手段４は、例えば、送りローラ２Ａ、２Ｂに接続され、送りローラ２Ａ、２Ｂの回転数を検出するエンコーダ（図示せず）等から構成されており、エンコーダの回転数に基づいて搬送装置２で移動される燃料棒Ｗの移動速度Ｖを算出することができるようになっている。

第１の貫通コイル１１は、図３に示すように、燃料棒Ｗの長手方向に並べて配置されるとともに搬送装置２で移動する燃料棒Ｗが通過可能とされる一対の第１の検出コイル１１Ａ、１１Ｂを備え、燃料棒Ｗの断面の中心が第１の貫通コイル１１の略中心を通過するように配置されている。

また、第１の検出コイル１１Ａと第１の検出コイル１１Ｂとは、燃料棒Ｗの搬送方向において、例えば、押えバネＳの異なる周方向位置に対応するように押えバネＳのピッチよりわずかに小さな間隔をあけて配置されている。
その結果、押えバネＳの巻き状態に対応して変化するインピーダンス信号を出力可能とされている。

この実施に形態において、第１の貫通コイル１１を構成する第１の検出コイル１１Ａと第１の検出コイル１１Ｂとは、図４に示すように、励磁、検出が自己誘導形の構成とされ、使用方法が自己比較方式とされている。

第１の渦流測定装置１２は、図４に示すように、励磁のための高周波電流を発生する発振回路１３と、増幅器１４と、ブリッジ回路１５とを備え、発振回路１３及び増幅器１４、ブリッジ回路１５は、第１の検出コイル１１Ａ、第１の検出コイル１１Ｂは、それぞれこれら発振回路１３、増幅器１４、ブリッジ回路１５と直列に接続され、第１の検出コイル１１Ａ、第１の検出コイル１１Ｂとは電気的に並列接続されている。

かかる構成により、第１の検出コイル１１Ａ、第１の検出コイル１１Ｂは、第１の貫通コイル１１において、それぞれ高周波電流が供給されることにより同時に押えバネＳを励磁する励磁コイルを構成するとともに、検出コイルとして押えバネＳに生じた渦電流の変化をそれぞれインピーダンス信号の変化として検出するようになっている。

なお、第１の渦流測定装置１２としては、例えば、第１の貫通コイル１１に供給した高周波の誘導電流に対して、励磁電圧と同一周波数でかつ所定の位相差を有する基準周波数信号を発生し、基準周波数信号からなる同期信号に対して実際の振幅と位相差を探傷信号として得ることが可能な周知の一般的な渦電流測定装置が使用可能とされ、励磁電圧と同じ位相、及び励磁電圧と９０°位相がずれた信号で同期検波し、それぞれの出力信号をＸ軸信号、Ｙ軸信号として得てオシロスコープに表示可能とされていることが好適である。

第２の貫通コイル２１は、図５に示すように、燃料棒Ｗの長手方向に配置されるとともに搬送装置２で移動する燃料棒Ｗが通過可能な一対の第２の検出コイル２１Ａ、２１Ｂを備え、燃料棒Ｗの断面の中心が第２の貫通コイル２１の略中心を通過するように配置されている。

また、第２の検出コイル２１Ａ、第２の検出コイル２１Ｂとは、燃料棒Ｗの搬送方向において、例えば、燃料棒Ｗ内に隣接して装填されたペレットＰのピッチよりわずかに小さな間隔をあけて配置され、隣接配置されたペレットＰに含有されるＧｄ（ガドリウム）の濃度に対応したインピーダンス信号を出力するように構成されている。

第２の貫通コイル２１を構成する第２の検出コイル２１Ａと第２の検出コイル２１Ｂとは、第１の貫通コイル１１と同様、図４に示すように、励磁、検出が自己誘導形の構成とされ、使用方法が自己比較方式とされている。

第２の渦流測定装置２２は、第１の渦流測定装置１２と同様の図４に示すような構成とされ、第２の検出コイル２１Ａ、第２の検出コイル２１Ｂは、それぞれこれら発振回路１３、増幅器１４、ブリッジ回路１５と直列に接続され、第２の検出コイル２１Ａ、第２の検出コイル２１Ｂとは電気的に並列接続されている。

かかる構成により、第２の検出コイル２１Ａ、第２の検出コイル２１Ｂは、第２の貫通コイル２１において、それぞれ高周波電流が供給されることにより同時に対応する二つのペレットＰを励磁する励磁コイルを構成するとともに、検出コイルとしてこれらペレットＰに生じた渦電流の変化をそれぞれインピーダンス信号の変化として検出するようになっている。

なお、第２の渦流測定装置２２としては、第１の渦流測定装置１２の場合と同様の構成の周知の一般的な渦電流測定装置が使用可能とされている。

入出力装置３０は、第１のセンサ３Ａ及び第２のセンサ３Ｂからの信号が入力されるようになっており、入力された信号を、演算装置５０に対応する信号に変換して出力するようになっている。

ＡＤ変換器４０は、第１の渦流測定装置１２、第２の渦流測定装置２２に接続され、第１の渦流測定装置１２、第２の渦流測定装置２２から出力されたインピーダンス信号を演算装置５０に対応する信号形式のデジタル信号に変換して演算装置５０に出力するようになっている。

演算装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータにより構成されており、第１の貫通コイル１１に対応する低域通過フィルタ１６と、第２の貫通コイル２１に対応する低域通過フィルタ２６とを備えている。
これら第１の演算手段、第２の演算手段は、例えば、演算プログラムとして演算装置５０の図示しないハードディスクにインストールされており、第１の演算手段は、燃料棒Ｗの移動速度Ｖと第１の渦流測定装置１２からの出力信号に基づいて押えバネＳの巻数等を算出し、第２の演算手段は、第２の渦流測定装置２２からの出力信号の変化に基づいて隣接するペレットＰのＧｄ濃度の差異を算出するようになっている。

また、演算装置５０は、第１の渦流測定装置１２、第２の渦流測定装置２２に対応する第１の低域通過フィルタ１６と第２の低域通過フィルタ２６とを備えており、ＡＤ変換器４０においてＡＤ変換された第１の渦流測定装置１２からのインピーダンス信号及び第２の渦流測定装置２２からのインピーダンス信号から高周波電流の定常波及びノイズを除去し、インピーダンス信号の変化を効率的に検出可能とされている。

第１の演算手段は、第１の渦流測定装置１２から出力され、ＡＤ変換、高周波電流の定常波等が除去された第１の検出コイル１１Ａ、１１Ｂからの押えバネＳの巻回状態の変化に基づくインピーダンス信号の変化と、移動速度Ｖとを同期させることにより押えバネＳの巻数を算出するようになっている。
また、算出した押えバネＳの巻数等に基づいて、押えバネＳのタイプ（仕様）を演算装置５０のディスプレーに表示することができるようになっている。

第２の演算手段は、第２の渦流測定装置２２から出力される信号の周波数に基づいてペレットＰのＧｄ濃度を隣接するペレットＰ間の相対的な濃度差として算出する第２の低域通過フィルタ２６を有しており、この第２の低域通過フィルタ２６が算出したペレットＰのＧｄ濃度に相対的な差がある場合に、相対的な濃度差があることを演算装置５０のディスプレーに表示することができるようになっている。
また、ペレットＰのＧｄ濃度に関するデータを予め作成した検量線と対比して、ペレットＰ２に係るＧｄ濃度が許容範囲内であるかどうかを識別可能とされており、その結果をディスプレーに表示可能とされている。

次に、図１、図６を参照し、燃料棒検査装置１の作用について説明する。
ここで、図６は、燃料棒Ｗと、第１の貫通コイル１１、第２の貫通コイル２１により検出される燃料棒Ｗの長手方向の位置に対応する信号出力の関係を示す図であり、（Ａ）は、燃料被覆管Ｔの手前側を取り除いて燃料棒Ｗ内部を見えるようにした図であり、（Ｂ）は燃料棒Ｗの長手方向位置に対応して出力される押えバネＳに関する信号を、（Ｃ）は燃料棒Ｗの長手方向位置に対応して出力されるペレットＰのＧｄ濃度に関する信号を示している。

１）まず、燃料棒Ｗを、栓端Ｅ１を進行方向前方に配置して搬送装置２の送りローラ２Ａ、２Ｂにより把持し、送りローラ２Ａ、２Ｂを回転させることにより燃料棒Ｗを第１の貫通コイル１１、第２の貫通コイル２１に向かって移動速度Ｖで移動させる。
２）燃料棒Ｗが移動して、栓端Ｅ１が第１のセンサ３Ａにより検出されると、第１のセンサ３Ａの検出信号が入出力装置３０を経由して演算装置５０に送られ、演算装置５０からＡＤ変換器４０にＡＤ変換をするように指示信号が送られる。
３）燃料棒Ｗが、第１の貫通コイル１１に到達すると、第１の貫通コイル１１には、第１の渦流測定装置１２から高周波電流が供給されて押えバネＳを励磁し、押えバネＳに生じた渦電流の変化をインピーダンスの変化として検出する。
４）第１の渦流測定装置１２から出力されたインピーダンス信号は、ＡＤ変換器４０を経由して演算装置５０に入力され、第１の低域通過フィルタ１６によって定常波が除去され、移動速度ＶとＡＤ変換器４０からの周波数信号とに基づいて、第１の演算手段において押えバネＳの巻数が算出される。この第１の貫通コイル１１により検出された押えバネＳのインピーダンス信号のＡＤ変換は、押えバネＳが第１の貫通コイル１１を通過し終わるまで行われる。
この押えバネＳの巻き状態に算出は、例えば、栓端Ｅ１が第１のセンサ３Ａにより検出された後、第１のセンサ３Ａと第１の貫通コイル１１との間隔と燃料棒Ｗの移動速度Ｖとから算出される第１の貫通コイル１１を栓端Ｅ１が通過し始めてから、図６（Ｂ）に示すような形態で算出、出力可能とされ、押えバネＳは、その両端部が螺旋状に巻回された両端部以外の部位に比較して出力信号が大きな山又は谷として検出される。
５）同様に、栓端Ｅ１が第２の貫通コイル２１を通過し始めてから、第２の渦流測定装置２２から出力されたインピーダンス信号は、ＡＤ変換器４０を経由して演算装置５０に入力され、第２の低域通過フィルタ２６によって定常波が除去され、移動速度ＶとＡＤ変換器４０からの周波数信号とに基づいて、第２の演算手段においてペレットＰのＧｄ濃度に関する算出が行なわれる。
この第２の貫通コイル２１によるペレットＰのインピーダンス信号のＡＤ変換は、栓端Ｅ２が第２のセンサ３Ｂを通過するまで行われる。
ペレットＰのＧｄ濃度に関するデータは、例えば、図６（Ｃ）に示すような形態で算出、出力され、Ｇｄ濃度が高い規格内ペレットＰ１からＧｄ濃度が低い異濃度ペレットＰ２に移る場合には大きな谷からなる信号が出力され、異濃度ペレットＰ２から規格内ペレットＰ１に移る場合には大きな山からなる信号が出力される。
６）算出されたペレットＰのＧｄ濃度に関するデータを予め作成された第２の渦流測定装置２２のペレットＰ間の相対的なＧｄ濃度の差に関する検量線と対比して異濃度ペレットＰ２のＧｄ濃度が許容範囲内であるかどうかを識別して表示する。

上記実施形態に係る燃料棒検査装置１によれば、燃料棒Ｗの移動速度Ｖと第１の渦流測定装置１２を介して検出された第１の貫通コイル１１の信号に基づいて、押えバネＳの長さ（両端部の間隔）及び巻数を容易に算出することができる。
また、第２の渦流測定装置２２を介して検出された第２の貫通コイル２１の信号に基づいて隣接するペレットＰのＧｄ濃度の差異を検出することができる。
その結果、Ｘ線やγ線を用いる大型の検査装置を用いることなく燃料棒Ｗの内部に装填された押えバネＳの仕様を識別するとともに装填された規格内ペレットＰの中へのＧｄ濃度が異なる異濃度ペレットＰ２の混入を検出することができる。

また、押えバネＳの両端部の間隔及びその間の出力信号の山谷の数から容易に、仕様に適合した押えバネＳであるかどうかを容易に識別することができる。
また、検量線と比較してペレットＰの濃度を判別するようになっているので、規格外の異濃度ペレットＰ２を確実かつ効率的に検出することができる。

また、ペレットＰ間の相対的なＧｄ濃度の差が許容範囲内であるかどうかが識別可能であるので、異濃度ペレットＰ２の交換の要否を容易かつ効率的に検出し、燃料棒Ｗの製造におけるペレットＰの不要な交換を抑制して、製造作業の効率化とコストの削減をすることができる。

なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、異濃度ペレットの識別に関して、Ｇｄ濃度の検量線を有していて、異濃度ペレットＰのＧｄ濃度が許容範囲内であるか否かを識別可能な構成の場合について説明したが、検量線を有することなく出力されたインピーダンス信号の波形に異濃度ペレットを検出する構成としてもよい。

また、上記実施の形態においてはペレットＰが所定の濃度のＧｄを含有する規格内ペレットＰ１と、規格内ペレットＰ１よりもＧｄ濃度が低濃度の異濃度ペレットＰ２とから構成される場合について説明したが、異濃度ペレットＰ２が規格内ペレットＰ１よりもＧｄ濃度が高濃度の構成とされてもよいし、異濃度ペレットＰ２が規格内ペレットＰ１よりＧｄ濃度が低濃度のものと高濃度の双方のペレットＰが含まれる構成とされてもよい。
また、上記実施の形態においては、第２の検出コイル２１Ａ、２１Ｂにより隣接配置されるペレットＰのＧｄの濃度を比較する場合について説明したが、第２の検出コイル２１Ａ、２１Ｂにより検出するペレットＰの間に、例えば、１つ以上の検出対象でないペレットＰを含む構成としてもよい。

上記実施の形態においては、第１の貫通コイル１１、第２の貫通コイル２１の励磁、検出が自己誘導形の構成とされ、使用方法が自己比較方式とされている場合について説明したが、第１の貫通コイル１１、第２の貫通コイル２１それぞれの励磁、使用方法に関し、自己誘導形、相互誘導形のいずれからも選択可能であり、また使用方法に関して自己比較方式、標準比較方式のいずれからも選択することができる。

上記実施の形態においては、速度検出手段４が、送りローラ２Ａ、２Ｂの回転を検出するエンコーダ等により構成される場合について説明したが、他の周知の速度検出により構成してもよい。

また、上記実施の形態においては、第１の低域通過フィルタ１６、第２の低域通過フィルタ２６が演算装置５０のハードディスクに演算プログラムとして記憶されている場合について説明したが、ハードディスクに代えて、例えば、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等、周知の記憶媒体を用いてもよいし、又、演算装置５０に代えて電子回路等により構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る燃料棒検査装置の概略構成を示す図である。本発明の測定対象とされる燃料棒の、手前側の燃料被覆管を除いた状態の概略構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る第１の貫通コイルの概略を示す図である。本発明の一実施形態に係る燃料検査装置の概略を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る第２の貫通コイルの概略を示す図である。本発明の測定対象とされる燃料棒燃料棒と、第１の貫通コイル、第２の貫通コイルによる信号出力の関係を示す図であり、（Ａ）は燃料被覆管の手前側を取り除いて燃料棒内部を見えるようにした状態を、（Ｂ）は燃料棒の長手方向位置に対応して出力される押えバネＳに関する信号を、（Ｃ）は燃料棒Ｗの長手方向位置に対応して出力されるペレットＰのＧｄ濃度に関する信号を示している。

符号の説明

Ｗ燃料棒
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ペレット
Ｓ押えバネ
Ｖ移動速度
１燃料棒検査装置
２搬送装置
４速度検出手段
１１第１の貫通コイル
１１Ａ、１１Ｂ第１の検出コイル（第１の励磁コイル）
１２第１の渦流測定装置
１６第１の低域通過フィルタ
２１第２の貫通コイル
２１Ａ、２１Ｂ第２の検出コイル（第２の励磁コイル）
２２第２の渦流測定装置
２６第２の低域通過フィルタ

Claims

複数のペレットが装填され前記ペレットを長手方向に押圧する押えバネを備えた燃料棒を前記長手方向に移動させる搬送手段と、
前記搬送手段による前記燃料棒の移動速度を検出する速度検出手段と、
同心に配置されそれぞれ前記燃料棒が通過可能とされた第１の励磁コイルと一対の第１の検出コイルとを有する第１の貫通コイルと、
前記第１の貫通コイルに接続され、前記第１の励磁コイルに高周波電流を供給するとともに前記一対の第１の検出コイルに形成されるインピーダンス信号を検出する第１の渦流測定装置と、
前記第１の渦流測定装置が検出した前記一対の第１の検出コイルのインピーダンス信号の変化に基づいて前記押えバネの巻数を算出する第１の演算手段と、
同心に配置されそれぞれ前記燃料棒が通過可能とされた第２の励磁コイルと一対の第２の検出コイルとを有する第２の貫通コイルと、
前記第２の貫通コイルに接続され、前記第２の励磁コイルに高周波電流を供給するとともに前記一対の第２の検出コイルに形成されるインピーダンス信号を検出する第２の渦流測定装置と、
前記第２の渦流測定装置が検出した前記一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号から前記一対の第２の検出コイルが検出した前記燃料ペレットの透磁率の変化を検出して前記ペレット相互のＧｄ（ガドリウム）の濃度差を算出する第２の演算手段と、
を備えることを特徴とする燃料棒検査装置。
前記第１の演算手段は、
第１の低域通過フィルタを有し、
前記第１の過流測定装置から出力され第１の低域通過フィルタを通過させた前記一対の第１の検出コイルからのインピーダンス信号と、
前記移動速度と、に基づいて前記押えバネの巻数を検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料棒検査装置。
前記第２の演算手段は、
第２の低域通過フィルタを有し、
前記第２の過流測定装置から出力され前記第２の低域通過フィルタを通過させた前記第２の検出コイルのインピーダンス信号の変化に基づいて、前記第２の励磁コイルと前記一対の第２の検出コイルに対応するペレット相互のＧｄ濃度の変化を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料棒検査装置。
前記第２の演算手段は、
前記一対の第２の検出コイルのインピーダンス信号の差異と、予め作成した検量線とを対比して、前記ペレットのＧｄ濃度が許容範囲内であるかどうかを識別するＧｄ濃度判定部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料棒検査装置。