JP5586814B1 - 長さ測定計器、および燃料ロッドのサイズを制御する方法および装置 - Google Patents

長さ測定計器、および燃料ロッドのサイズを制御する方法および装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、特に、細長い本体(14)と、縦軸(15)に沿って可動な感知端(17)とを有する誘導型センサ(11)を含む長さ測定計器(10)に関する。この本体(14)は、巻線を含み、かつ、磁気コアを受入れる第1空洞を画定する。この計器は、縦軸に沿って本体(14)を延長するケーシング(13)をさらに含み、このケーシング(13)は、本体(14)と協働して、感知端(17)を包囲する水密性の第2空洞(16)を画定する。このケーシングの、縦軸(15)に沿う弾性変形量は、縦軸に直交する軸に沿うケーシングの弾性変形量よりも大きい。

Description

本発明は、長さ測定計器、およびその計器を含む燃料ロッドの横方向寸法を検査する装置に関する。
本発明は、その計器を用いた燃料ロッドの寸法を検査する方法にも関する。
本発明は、特に、核燃料ロッドの被覆管の外壁の半径方向の変形の検査に適用できる。
核燃料ペレットを収納するチューブ状の容器(またはロッド)の壁面(または被覆管)に対してペレットが及ぼす機械的および熱的応力のために、壁面は、例えば膨張または楕円化による変形を被り易く、このような壁面の変形の大きさを測定または検査することが適宜必要になる。
このために、検査用のロッドが配置されているリアクターのプールからロッドを引き抜き、そのロッドを、そのような変形測定用として調整された計器を備える遮蔽セルに輸送する方策が、一般的に想定されている。
遮蔽セル内においては、線形電圧差動変圧器(Linear Voltage Differential Transformer:LVDT)タイプの誘導型センサの感知端をロッドの縦軸に沿って移動させることによって、ロッドの被覆管の変形を測定することができる。
このような誘導型センサは、管状の空洞を画定する細長い本体と、感知端とを含むが、その本体の空洞の中に、強磁性体のコアが、空洞の縦軸に沿って摺動するように装着され、感知端は、そのコアに固定されると共に、本体と同一線上の空洞の外側に延びていて、被測定物体と接触するように想定されている。
誘導型センサの本体は、さらに、信号発生器による電力供給用の1次巻線と、1次巻線に電力供給されると信号を発信する2次巻線とを含む。この信号は、コアおよび巻線の相対的位置に応じて、信号解析によってコアの位置決定が可能になるように、従って、センサの本体に対する感知端の位置決定が可能になるように、変化する。
ロッドは放射線を浴びているので、ロッドを移動および輸送する操作は複雑であり、かつ高価である。
燃料ロッドの表面上の酸化物の厚さを測定するために、(特許文献1)はプール内に浸漬した渦電流感知器を有する測定装置を記述している。しかし、このタイプの感知器は、燃料ロッドの外径を測定するのには適していない。
この技術は、主として、表面に近接する領域の検査、特に、伝導性材料上の絶縁層の厚さの測定、およびクラックまたは局所的な非均質性の検出に適している。
渦電流による寸法(厚さ)の検査を可能にするためには、検査の部位が均質でなければならず、これは、ステンレス合金またはジルカロイタイプの合金から作製される被覆管を含むと共に、クラックを呈しかつその間に「空隙」容積が存在し得るペレットを含む燃料ロッドには当てはまらない。
さらに、小振幅の変形を測定し得るのに十分な精度を提供するLVDTタイプのセンサは水中での使用に適しておらず、水中で使用するように設計されたLVDTセンサは十分な精度を提供しない。
仏国特許出願公開第2817338号明細書
本発明の目的は、長さの測定計器、その計器を備える燃料ロッド用の寸法を検査する装置、およびその計器を用いて燃料ロッドの寸法を検査する方法を提供することにある。この場合、この計器、装置および方法は、先行技術の計器、装置および方法の短所または欠点を、少なくとも部分的に改良および/または矯正したものである。
本発明の目的は、1または数マイクロメートルのレベルの精度を提供する長さ測定計器であって、燃料ロッドの被覆管の外面の半径方向の変形、例えば、膨張または楕円化の変形を測定するために、水中で、かつ放射能が存在する中での使用に適した長さ測定計器を提供することにあり、さらにまた、その測定計器を利用する(または、それぞれ、それを含む)輪郭測定法および装置を提供することにある。
一態様において、本発明は、細長い本体と、その本体に対して縦軸に沿って可動な感知端とを有する誘導型センサを含む長さ測定計器を提供する。この誘導型センサの本体は、巻線を含み、かつ、感知端に接続される(強)磁性コアを受入れる第1空洞を画定する。この計器は、さらに、ケーシングを形成する中空本体を含み、このケーシングは、縦軸に沿って誘導型センサの本体を延長すると共に、センサの本体と協働して、感知端を包囲する水密性の第2空洞を画定する。また、このケーシングの、(本体およびセンサの)縦軸に沿う弾性変形量は、縦軸に直交する軸に沿うケーシングの弾性変形量に比べて大きい(すなわち、縦軸に直交する軸に沿うケーシングの弾性変形量を上回る)。
従って、計器が浸漬されると、ケーシングは、ケーシングの一部分に作用する当接力を感知端に伝達するために、感知端が第2空洞の内側で動くのを可能にしたままで、軸方向に変形することができる。
このために、ケーシングは、気密性かつ水密性の変形可能部分であって、感知端を取り囲むと共に、本体の縦軸と実質的に合致する軸に沿って低い機械的剛性をもたらす変形可能部分を含むことができる。この変形可能部分は、縦軸を中心とする回転体の形状を呈することができ、また、この変形可能部分は、軸方向剛性よりはるかに高い半径方向の剛性を有すると共に、低い軸方向の剛性、すなわち、その回転軸に沿う低い剛性を有することができる。
この変形可能部分は、波形管の形状を有することができ、基本的にベローズによって構成することができる。
特に上記のような環境下においては、変形可能部分(および/またはケーシング)の半径方向剛性と、その軸方向剛性との比を、10より大きく、特に100または1000より大きくすることができる。
いくつかの実施形態においては、ケーシングまたはベローズは、1ミリメートル当り約1ニュートン(1N/mm)〜約10N/mmの範囲の軸方向剛性を有することができる。
第1実施形態においては、センサの縦軸に沿うケーシングの弾性変形量が、感知端と同一線上にあるケーシングの一部分(これは、その「当接」部分と呼称される)の動きを感知端が感知するのに十分な大きさを有する。この場合、この動きは、被測定物体によってケーシングの当接部分に対して加えられる当接力の影響下にある。
換言すれば、かつ、本発明の別の態様によれば、通常LVDTタイプの誘導型センサであって、その感知端がセンサの本体に固定される水密性ケーシングの内側に延びている誘導型センサを含む長さ測定計器が提供される。ケーシングはベローズを備えており、そのベローズは、ベローズの最大弾性変形の軸に相当しかつ感知端の摺動軸に実質的に合致する縦軸を有する。ベローズは、その縦方向の両端部のうち第1縦方向端部において、センサの本体に(水密となるように)固定される。ケーシングは、また、その第2縦方向端部においてベローズを閉止するパッドを有し、ベローズの(軸方向の)縦方向剛性は十分に低く選定される。これは、そのパッドが、ベローズの縦軸に沿って、誘導型センサの感知端のストロークの少なくともかなりの部分に亘り、かつ感知端と接触して、次のように動くことを可能にするためである。すなわち、測定用の物体と接触して配置され、かつセンサの本体に対して動くパッドの動きが、感知端に伝達されるように、従って誘導型センサの磁気コアに伝達されるようにするためである。この場合、パッドの外面が計器の感知端として作用する。
例えば、誘導型センサの感知端のストローク、すなわち、本体の縦軸に沿う並進移動におけるその動きの最大振幅は、1〜数ミリメートルから10ミリメートル〜数十ミリメートルの範囲に設定することができる。
プールに浸漬された燃料ロッドの横方向寸法を測定するように特に調整される一実施形態においては、誘導型センサの感知端と同一線上に延びるケーシングの部分、特に前記パッドは、計器が大気圧中にある間は、誘導型センサの感知端から離間した位置にあるが、計器が、大気圧より高い圧力が存在する媒体中に置かれると、ケーシングのこの部分が誘導型センサの感知端と接触することになる。
特に、ケーシングの断面、該当する場合にはベローズの直径と、さらにケーシングもしくは場合によってはベローズの軸方向の剛性とは、次のような態様において選択される。すなわち、感知端を受入れる空洞の内部の空気圧力と、計器の浸漬圧力との間の相違による力を、センサの感知端と、計器の感知端を形成するケーシングの当接部分すなわちパッドとの間の接触を確保するように補正する態様に選択される。
変形可能なケーシングの少なくとも一部分、特にベローズまたはパッドは金属製とすることができる。
別の態様によれば、本発明は、核燃料ロッドの外面の形状を検査する装置を提供する。この装置は、本明細書に記載するような少なくとも1つの長さ測定計器を含む。
燃料ロッドの形状を検査する装置の実施形態においては、
・この装置は、定置構造物と計器支持体とを含むことができる。この計器支持体は、定置構造物に対して、少なくとも1つの軸に沿って、特に、第1軸および第1軸に垂直な少なくとも1つの第2軸に沿って、並進移動可能である。また、計器支持体は、特に、バックストッパを備えるX、Y交差動作テーブルであって、バックストッパが、検査用のロッドに対して、少なくとも第2軸に沿って動くことを可能にするX、Y交差動作テーブルを具備することができる。
・計器支持体は、本明細書に記載するような(少なくとも)2つの長さ測定計器を受入れることができる。すなわち、i)好ましい変形軸、すなわち変形可能ケーシングの最小剛性の軸が、計器支持体の並進移動の軸(前記第1軸)に実質的に直交する第1計器と、ii)第1計器とほぼ同一の第2計器であって、変形可能ケーシングの最小剛性の軸が、計器支持体の並進移動の軸に実質的に直交し、かつまた、該当する場合には、前記第1計器の好ましい変形軸に実質的に直交する、第2計器とを受入れることができる。そして、
・計器支持体は、被検査ロッドに対するバックストッパとして作用する2つの定置部品または部分を含むことができる。この場合、2つの可動部品が測定感知器として機能し、直接的または間接的にそれに当接し、ケーシングのその当接部分(すなわち前記パッド)と戻り手段とが、検査用ロッドの外面を測定感知器およびバックストッパに接触した状態に保持する役割を担う。
別の態様において、本発明は、核燃料ロッドの外面の形状を検査する方法を提供する。この方法においては、ロッドを保有するプールの中に本明細書に記載する長さ測定計器を浸漬し、その計器を、ロッドの横方向寸法を測定するために使用する。
本発明は、放射線を浴びたロッドの正確な計測検査を、現場において(すなわち水中で)実施することを可能にする。この場合、ロッドを、それが使用されている場所から取り出して輸送する必要性はないのである。
本発明の他の態様、特徴および利点は、以下の説明において明らかになる。以下の説明は、添付の図面に基づいており、本発明の好ましい実施形態を、なんら限定的特性を伴うことなく示している。
核燃料ロッドの縦軸に沿うその直径の変化した輪郭を確定するために、プール内に浸漬された核燃料ロッドの直径を、ロッドに沿う異なる位置において検査するのに用いる装置の概略図である。 相互に直交しかつロッドの縦軸に垂直なそれぞれ2つの測定軸に沿うロッドの「直径」測定用の2つの計器を含む図1の装置の一部分の概略図である。 図1および2の装置に装着するのに適した測定計器の概略的な縦断面図である。この図は、相互に分離可能な計器本体の2つの部分を示す。 図3の測定計器の概略的な縦断面図であり、計器本体の2つの部分が一緒に組み込まれた状態を示す。 図3および4の測定計器のベローズケーシングの別の実施形態の概略的な縦断面図であり、大きな範囲の計器の浸漬深さにわたって測定する計器に対して、ケーシングをどのように用いるかを概略的に示す。
明示的にまたは逆に示唆的に指示された個所を除いて、構造的にまたは機能的に同一または類似の要素または部材は、異なる図においても同じ参照符号で示されている。
そうでない旨指示される個所を除いて、本明細書において、「センサ」および「感知器」という用語は同義語であり、従って交換可能である。
明示的にまたは逆に示唆的に指示された個所を除いて、本明細書において、「軸方向の」、「半径方向の」、「軸方向に」および「半径方向に」という用語は、ロッドの縦軸、計器の縦軸、誘導型センサの感知端の並進移動の軸、または、後者の3つの軸が合致する場合がある誘導型センサの本体の縦軸のような軸に対して用いられる。
特に図1を参照すると、水で満たされたプール102の中に垂直に延びる核燃料ロッド101の半径方向の寸法すなわち直径を測定するために、寸法検査用の装置もしくはベンチ100が用いられる。
このため、形状測定ベンチ100の主要部分(その底部部分)は水面103の下に浸漬されている。ベンチの(突き出ている)上部部分には操作者がアクセスできるが、操作者は、遠隔操作クランプ(図示略)を用いて、水中で、検査用ロッドをベンチの上に配置することができる。
ロッド101は、例えば1メートル程度の長さもしくは高さを有することができ、その上端部を水面下約1メートルの水中に浸漬させることができる。
ロッド101の下端部分は、(ロッドの縦軸105の回りに)調整可能な角度位置の装着装置104によって所定位置に保持される。
ロッド101の頂部部分は、調整スクリュー107の調整によって相互に調整可能な高さの心受け具106によって所定位置に保持される。
心受け具106は校正用スタッドを含むことができる。この校正用スタッドは、基本的に、検査用ロッドの上端部と同一線上に延びる円形断面の円筒状部品内にあり、校正用スタッドの直径を測定することによって測定計器の校正を可能にするように、ロッドの直径の呼称径の値に等しい直径を有する。
ロッドの角度的な位置決めは、カメラおよび標識(図示略)によって検査することができる。
装置100は、図3および4に詳細を示す2つの長さ測定計器10を有する。
測定計器10はキャリッジ108によって支持される。キャリッジ108および計器10は、ロッドに沿って垂直に動くことが可能である。
このため、キャリッジ108は、同様に垂直に延びるスクリュー112と協動するナット111と一緒に、垂直ガイド110に沿って摺動するスキッド109に固定される。
従って、スクリュー112をその縦軸113を中心として回転させるモータ114を用いると、支持体108および計器10をロッド101に沿って動かすことになる。
キャリッジ108の垂直位置に関する情報を供給するために、スクリュー112に固定された回転符号器のような位置センサを設けることができる。
燃料ロッドを試験するため、ロッドを定置位置に保持して、計器10をロッドに沿って移動させる。
特に図2を参照すると、計器10が、垂直軸Zに沿って摺動するように取り付けられる計器支持体108に固定されるが、この場合、計器は複数の支持体によって固定される。すなわち、
・支持体108に対して軸Xに沿って自由に摺動し得るように構成される支持体115であって、水平軸Xに平行な2つのガイド117上にそれぞれ係合する2つの摺動体116に固定される第1支持体115と、
・支持体115に対して軸Yに沿って自由に摺動し得るように構成される支持体118であって、支持体115に組み込まれるガイドに係合して軸Xに垂直な水平軸Yに平行に摺動する摺動体119に固定される第2支持体118と、
によって固定される。
従って、支持体115、118と、関連する摺動体およびガイドとは、X、Y交差動作テーブルを形成する。
支持体118は、検査用ロッド101の外面に対して、一般的に円形断面の円筒状外面の2つのそれぞれの母線に沿って当接するように配置される2つのバックストッパ120、121を備えている。これらの2つの母線は、ロッドの縦軸の回りに約90°だけ角度的に間隔が空けられている。
従って、2つのバックストッパ120、121の当接面は、ロッドの縦軸に平行な2つの直交する当接平面であって、それぞれ参照符号122および123が付された図2の平面におけるトレース線を有する当接平面に、接線方向において広がっている。
2つのバックストッパ120、121が、支持体108、115および118の相互の摺動によって、軸XおよびYに沿って自由に並進移動をなし得るため、2つのバックストッパ120、121を、ロッドに半径方向の力を発生させることなく、ロッド101の外面に当接させることが可能になる。
支持体118には、2つの長さ測定計器10が2つのそれぞれの支持体124、125を介して固定されており、その2つの測定計器10は、それぞれ、2つの縦軸126、127に沿って延びている。
軸126、127は実質的に直交しており、それぞれ軸122、123に平行である。軸126、127は、図2の平面におけるロッド101の縦軸のトレース線と実質的に合致する点において交差する。
それぞれの支持体124、125は、部品128と、ハウジング129と、当該計器10の縦軸126、127に沿って摺動するようにハウジング129内に摺動可能に取り付けられるプランジャー130とを含む。
各ハウジング129は戻りスプリング131をも含む。各プランジャー130は、3つの当接面132、133および134を有する。各らせんスプリング131は、対応するハウジング129の壁面と、プランジャー130の中央の当接面133とに次のような態様において当接している。すなわち、各スプリングが、プランジャー130をロッド101に向けて付勢して、プランジャーの末端の当接面134がロッドの被覆管の外面と接触した状態を維持するような態様である。
このため、測定用のバックストッパ120と、当接面134(感知器として作用する)とが、2つの計器10の一方の縦軸127に沿って作用する対応スプリング131の作用によって、ロッドの直径上反対側の2つの母線に対して押し付けられる。
同様に、第2の測定用バックストッパ121と、当接面134(感知器として作用する)とが、もう一方の計器10の縦軸126に沿って作用する対応スプリング131の作用によって、ロッドに対して押し付けられる。
さらに、各計器10は、計器の感知端10aが、対応するプランジャー130の端部において第2の当接面132に当接するような態様において、対応する支持体124、125に固定される。
従って、ロッドの「直径」(すなわち最大横方向寸法)は、バックストッパ121と、軸126に沿って可動でありかつ測定感知器を形成するプランジャー130の当接面134との間の間隔を測定することによって、軸126に沿って測定できる。この測定は、軸126に沿って延びる計器10によって行われる。
同様に、ロッドの第2の「直径」を、バックストッパ120と、軸127に沿って可動なプランジャー130の当接面134との間の間隔を、軸127に沿って延びる計器10によって測定することによって、軸127に沿って測定することができる。
計器10のそれぞれの支持体124、125は、対応する可動プランジャー130と付属する測定感知器134とを含むが、この支持体124、125は、軸136、137のそれぞれの摺動路を介して、支持体118に取り付けられる。これらの軸は、それぞれ、測定軸126および127に平行である。
これによって、感知器134をバックストッパ120、121から離して配置することが可能になり、燃料ロッドを、感知器およびバックストッパの間に広がる空間の中に挿入することも、その空間から取り出すことも可能になる。
支持体124、125は、操作者によって操作される機械装置(図示略)によって、支持体118に対して動かすことができる。
計器10と、その支持体124、125、118および115を含むアセンブリ138は「カセット」とも呼称されるが、このアセンブリ138は、例えばセンサ10、11の取り替え目的のためのベンチ上での保守整備作業を簡単化するために、主支持体108から分離することが可能である。
ここで図3、4を参照すると、各計器10が、気密性かつ水密性の構造体の内部に装着されるLVDTセンサ11を含む。
センサ11は、例えば、ソラートロン(SOLARTRON)(英国)から製品記号DP/2/Sとして入手可能な精密センサとすることができる。
このセンサは、縦軸15に沿って延びる細長い円筒形の本体14を含み、この本体14は、本体に対して軸に沿って並進移動可能な感知端17を備えている。
本体14は、巻線を含み、磁気コアを受入れる第1空洞を画定する(図示略)。センサは、さらに、感知端を磁気コアに接続する機械的接続具と、一般的に、感知端をセンサの本体から最も離れたその位置に戻すための戻りスプリングとを含む。この接続は、感知端17と本体14との間に延びるエラストマーのベローズ20によって保護される。
感知端17から離れた本体14の縦方向の端部には、センサ11の巻線を電源および信号処理装置(図示略)に接続するケーブル21が延びている。この信号処理装置は、センサの本体に対する感知端の位置を表す信号またはデータを出力する。
本体14の一部分は、ケーブル21の端部が延びている空洞22を画定するスリーブ12内に、僅かの隙間をもって嵌入している。Oリング28が本体14とスリーブ12との間の密封性を確保する。
空洞22には樹脂またはコーキング材のような水密性のシーラントを充填し、スリーブ12の第1端部は、ケーブル21が貫通して延び出るリング23によって閉止される。
スリーブ12の第2端部12aは、ケーシング13の部品を構成するブッシング25のネジ端部24を受入れる内ネジを有する。
ブッシング25は環状のフランジ26を有し、このフランジ26に金属ベローズ18の第1縦方向端部が固定されている。ベローズの第2縦方向端部は、実質的に軸15のディスクの形態である部品19によって閉止される。
ベローズ18はベローズの最大弾性変形の軸に相当する縦軸を有するが、この縦軸は、感知端17が本体14に対して動く軸15と実質的に合致する。
従って、ブッシング25、ベローズ18および部品19によって構成されるケーシング13を、スリーブ12によってセンサ11の本体14に固定できる。この場合、ガスケット27が、本体14とブッシング25との間の密封性を形成する(図4参照)。
このため、本体14を縦軸15に沿って延長するこのケーシング13は、本体と協働して、感知端17を包囲する水密性の空洞16を画定し、チップがその空洞16の内部で動くことを可能にする。
センサの縦軸に沿うケーシングのベローズの弾性変形量は十分に大きいので、感知端17が、感知端と一直線上にあるケーシングの当接部品19の動きであって、被測定物体によって部品19の外面10aに対して加えられる当接力の影響による動きを感知することが可能である。
すなわち、部品19の外面10aは計器10の感知端として機能する。
換言すれば、ベローズ18の縦方向の剛性は十分に小さく、部品19が、感知端17の全ストロークまたはその一部にわたって、それと接触してベローズの縦軸15に沿って動き得ることが保証されるので、センサの本体と、被測定物体と接触する位置に置かれる部品19との間の相対的な動きが、感知端17および誘導型センサの磁気コアに伝達されるのである。
図4に示すように、ケーシング13の当接部品19は、センサの感知端17と同一線上に配置され、かつ、計器10が大気圧にある場合は、感知端から距離30だけ離して配置される。
ベローズの直径および剛性を適切に選択することによって、計器10が、検査用ロッドの端部が規定する範囲内の浸漬深さにおいてプール内に置かれた場合、部品19の内面31が誘導型センサの感知端と接触することになる。
図5は、測定計器のベローズケーシング内部の圧力を補正する装置を用いて、より長い(例えば5メートルの)ロッドを測定するためのケーシング13とその使用との一実施形態を示す。
このため、ブッシング25の本体に流路250を穿孔する。この流路250は、空洞16に通じる第1端部と、ケーシング13を加圧ガス源41に接続するダクト40と連絡する第2端部とを有する。
第1端部がダクト40に接続される分岐ダクト42が設けられ、この分岐ダクト42の第2端部43は、好ましくはケーシング13の浸漬深さより僅かに深い浸漬深さにおいてプール内に開放されている。
ガス源41は、空洞16内に、さらにダクト42の末端43(そこからガスがプール内に排出される)に加圧ガスを供給し、そのガスは、空洞16内部の圧力を、端部43の浸漬深さにおける圧力にほぼ等しい圧力に維持する機能を果たす。
一実施形態において、燃料ロッドの寸法を検査する方法は、以下の連続するステップを含む。すなわち、
・キャリッジ108およびカセット138を低い位置に配置し、かつ、感知器130、132、134をバックストッパ120、121から離れるように移動させるステップと、
・ロッドを輪郭測定ベンチ上に配置するために水中のロッドを移動させるように移動クランプ(図示略)を使用して、ロッドを底部支持体104に当接する位置に配置するステップと、
・心受け具106をロッドに当接する位置に配置して、検査用のロッド101を、プール内の水面103の下でほぼ垂直姿勢に保持するステップと、
・プール内に浸漬されたカメラを用いてロッドの角度位置を選択しかつ調整するステップと、
・場合によっては、引き続く測定の間、ロッドを同じ角度位置に再配置できるようにするため、ロッドの角度位置を写真撮影するステップと、
・必要に応じて、水中かつ周囲温度において2つのLVDTセンサを校正するために、2つのバックストッパ120、121と2つの可動測定感知器130、132、134とを、次のような態様で、すなわち、それらの可動測定感知器が、それぞれ、2つの計器10のそれぞれの感知端10aに当接し、かつ、それらのバックストッパおよび可動測定感知器が心受け具106の中に組み込まれる校正用スタッドの外面に接触するように動かし、続いて、前記2つの計器10を用いてスタッドの2つの最大横方向寸法を測定し、さらに続いて、感知器134をスタッドから離すように移動させるステップと、
・2つのバックストッパ120、121と、2つのそれぞれの計器10のそれぞれの感知端10aが当接している2つの可動測定感知器130、132、134とを、それらがロッドの外面に接触するまで移動させるステップと、
・前記2つの計器10を用いてロッドの2つの最大横方向寸法を測定するステップと、
・2つの計器10を用いてロッドの2つの最大横方向寸法の新しい測定を行うために、バックストッパ120、121と、可動測定感知器130、132、134と、計器10とが固定されている支持体108をロッドに沿って移動させるステップと、
を含む。
2つの「直径」は連続的に測定することができる。このため、センサ−キャリアカセットを一定速度で垂直方向に移動させることができる。この場合、測定は、定常的な割合で、例えば、ロッドの縦軸に沿って測って0.1ミリメートル(mm)の規則的な間隔で測定することによって行われる。
続いて、測定の記録を、ロッドの2つの「直径」に関する2つのそれぞれの変化した輪郭をプロットするために用いることができる。この輪郭は、それぞれ互いに90°の角度位置にある2つの半径に沿って測定される。
ロッドの「直径」がこのようにして測定されると、感知器134をバックストッパ120、121から離れるように移動させることによってカセットを「開放」することが可能である。続いて、心受け具106を持ち上げ、ロッドに対する把持を弛め、さらに続いて、移動クランプを用いてロッドをベンチから取り外すことができる。
カセットを定置位置に保持して、ロッドをそれ自体の軸を中心として回転させることによって、このベンチによって、半径方向の輪郭、すなわち楕円化の測定も可能になる。

Claims (18)

  1. 細長い本体(14)と、誘導型センサ(11)の縦軸(15)に沿って可動な感知端(17)とを有する誘導型センサ(11)を含む長さ測定計器(10)であって、前記本体(14)が巻線を含むと共に磁気コアを受入れる第1空洞を画定する、長さ測定計器(10)において、前記長さ測定計器は、前記本体(14)を前記縦軸(15)に沿って延長するケーシング(13)をさらに含み、前記ケーシング(13)は、前記本体(14)と協働して、前記感知端(17)を包囲する水密性の第2空洞(16)を画定し、前記ケーシングは、感知端(17)を取り囲む水密性の変形可能部分(18)および感知端(17)と同一線上にある当接部分(19)を含むこと、および、
    ・前記ケーシングの前記縦軸(15)に沿う弾性変形量が、前記縦軸に直交する軸に沿う前記ケーシングの弾性変形量よりも大きく、
    ・前記センサの縦軸(15)に沿う前記ケーシングの弾性変形量が、前記当接部分(19)に対して加えられる当接力の影響下にある前記当接部分(19)の動きを前記感知端(17)が感知するのに十分な程度の大きさであることを特徴とする長さ測定計器(10)。
  2. 前記計器が大気圧中にある間は、前記当接部分(19)が前記誘導型センサの感知端(17)から離間した位置にあり、前記計器が、大気圧よりも高い圧力の媒体中に置かれると、前記当接部分(19)が感知端(17)と接触する、請求項1に記載の計器。
  3. 前記水密性の変形可能部分(18)は、前記部分(18)の最大弾性変形の軸が前記感知端の摺動軸(15)にほぼ合致するように、前記縦軸(15)に沿う軸方向剛性と、その軸方向剛性よりも大きい半径方向剛性とを有する、請求項1または2に記載の計器。
  4. 前記水密性の変形可能部分(18)が、回転体の形状を有し、かつ、基本的にベローズによって構成される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の計器。
  5. 前記水密性の変形可能ケーシング(13)の半径方向剛性と軸方向剛性との比が、10より大きい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の計器。
  6. LVDTタイプの誘導型センサ(11)を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の計器(10)であって、さらに、
    ・前記ケーシングがベローズ(18)を含み、そのベローズ(18)は、ベローズの最大弾性変形の軸に相当しかつ前記感知端の摺動軸に実質的に合致する縦軸(15)を有し、
    ・前記ベローズ(18)が、その縦方向の両端部のうち第1縦方向端部において、前記センサの本体に水密となるように固定され、
    ・前記ケーシングは、その第2縦方向端部において前記ベローズを閉止するパッド(19)を含み、
    ・前記パッド(19)が、前記ベローズ(18)および前記センサ(11)の共通の縦軸(15)に沿って、前記感知端(17)のストロークの少なくともかなりの部分に亘り、かつ前記感知端(17)と接触して動くことが可能な程度に、前記ベローズの縦方向剛性が十分に低いことによって、測定用の物体と接触して配置されると共に前記センサの本体に対して移動する前記パッド(19)の動きが、前記感知端(17)および前記誘導型センサの磁気コアに伝達され、前記パッド(19)の外面(10a)が前記計器の感知端として作用する、
    計器。
  7. 記ベローズ(18)と前記当接部分すなわちパッド(19)とが金属製である、請求項4または6に記載の計器。
  8. 燃料ロッド(101)の外面の形状を検査する装置(100)であって、請求項1〜7のいずれか一項に記載の計器(10)を少なくとも1つ含む装置(100)。
  9. 定置構造物(110)および計器支持体(108、115、118、124、125)を含み、前記計器支持体(108、115、118、124、125)は、前記定置構造物に対して、第1軸(Z、113)および前記第1軸に垂直な少なくとも1つの第2軸(X、Y)に沿って並進移動可能である、請求項8に記載の装置。
  10. 前記計器支持体が、バックストッパ(120、121)を備えるX、Y交差動作テーブル(108、115、118)であって、前記バックストッパ(120、12)が、検査用のロッド(101)に対して、少なくとも前記第2軸(X、Y)に沿って動くことを可能にするX、Y交差動作テーブル(108、115、118)を含む、請求項9に記載の装置。
  11. 前記計器支持体が、請求項1〜7のいずれか一項に記載の計器(10)を2つ受入れる、すなわち、i)前記変形可能ケーシングの最小剛性の軸(15、126)が、前記計器支持体の並進移動の軸(Z、113)に実質的に直交する第1計器と、ii)前記第1計器とほぼ同一の第2計器であって、前記変形可能ケーシングの最小剛性の軸(15、127)が、前記計器支持体の並進移動の軸(Z、113)に実質的に直交し、かつ、適切である場合には、前記第1計器の好ましい変形軸(15、126)に実質的に直交する、第2計器とを受入れる、請求項9または請求項10に記載の装置。
  12. 計器支持体が、検査用ロッド(101)に対するバックストッパとして作用する2つの部品(120、121)と、測定感知器として作用する2つの可動部品(130、132、134)であって、前記2つの計器(10)のそれぞれのケーシングの当接部分(10a、19)が当接する2つの可動部品(130、132、134)と、検査用ロッドの外面を前記測定感知器および前記バックストッパに接触した状態に保持するための戻り手段(133)とを含む、請求項8〜11のいずれか一項に記載の装置。
  13. 校正用スタッドを含み、前記校正用スタッドは、基本的に、検査用ロッドの上端部を延長するように配置される円形断面の円筒状部品内にあり、その円形断面は、前記スタッドの直径を測定することによって測定計器の校正を可能にするように、前記ロッドの直径の呼称径の値に等しい直径を有する、請求項8〜12のいずれか一項に記載の装置。
  14. 燃料ロッド(101)の外面の形状を検査する方法であって、請求項1〜7のいずれか一項に記載の計器(10)を少なくとも1つ、または、請求項8〜13のいずれか一項に記載の装置(100)を使用して、次のステップ、すなわち、
    ・検査用のロッド(101)を、プール内の水面(103)の下でほぼ垂直姿勢に保持するステップと、
    ・前記ロッドの角度位置を選択するステップと、
    ・2つのバックストッパ(120、121)と、2つの可動測定感知器(130、132、134)であって、2つのそれぞれの計器(10)の2つのそれぞれの感知端(10a)が当接している2つの可動測定感知器(130、132、134)とを、前記ロッドの外面に対して所定位置に配置するステップと、
    ・前記2つの計器(10)を用いて、前記ロッドの2つの最大横方向寸法を測定するステップと、
    ・前記バックストッパ(120、121)と、前記可動測定感知器(130、132、134)と、前記計器(10)とが固定されている支持体(108)を前記ロッドに対して動かし、前記2つの計器(10)を用いて、前記ロッドの2つの最大横方向寸法を新しく測定するステップと、
    を実施する、方法。
  15. 前記ロッドの縦軸に沿う最大横方向寸法の変化した輪郭を確定するために、前記支持体(108)を前記ロッドに沿って動かす、請求項14に記載の方法。
  16. 前記ロッドの楕円化を測定するために、前記ロッドをその縦軸を中心として回転させる、請求項15に記載の方法。
  17. 前記第2空洞(16)内に、ならびに、ガスを排出可能なダクト(42)の浸漬端部(43)に加圧ガスを供給することによって前記測定計器のケーシング(13)の浸漬圧力を補正する、請求項14〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 水中かつ周囲温度において前記2つの誘導型センサを校正するために、2つのバックストッパ(120、121)と、2つの可動測定感知器(130、132、134)であって、2つのそれぞれの計器(10)の2つのそれぞれの感知端(10a)が当接している2つの可動測定感知器(130、132、134)とを、それらのバックストッパおよび可動測定感知器が校正用スタッドの外面に接触するまで移動させ、前記2つの計器(10)を用いて前記スタッドの2つの最大横方向寸法を測定する、請求項14〜17のいずれか一項に記載の方法。
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