JPH02259401A

JPH02259401A - 燃料集合体の寸法の非接触式測定装置

Info

Publication number: JPH02259401A
Application number: JP1078031A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Usui; 臼井　義彦; Yasutaka Higuchi; 保隆樋口
Original assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Current assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-22
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH0774721B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は燃料集合体上として円筒形燃料集合体の燃料
棒間隔、長さなどの寸法を測定するための装置に関する
。

（従来の技術とその問題点）新型転換炉用の燃料集合体の一種である円筒形燃料集合
体は直径が１３〜１５工で高さが約４ｍの燃料棒が２８
〜３６本；円筒状に配置され、それらの上下端は端栓を
介して上下のタイプレートに装着され、途中は数段の円
形格子状のスペーサによって支持されているが、その定
期検査に当たっては、炉心から燃料集合体を取出して貯
蔵プール内の架台にセットし、一般には差動トランス式
の電気マイクロメータを用い、その測定ヘッドを燃料棒
の表面に接触させて各燃料棒の直径又は捧間隔を測定す
るようにしている。

しかし、この測定手段では電気マイクロメータをプール
内においていちいち燃料棒に接触させなければならず、
その保持機構や操作手段が複雑になり、トラブルが生じ
易く、又この測定では燃料棒の長さなどを測ることがで
きない。

一方、沸騰水型や加圧木型など軽水炉用の断面四角形の
燃料集合体については、テレビカメラを用いて非接触式
に測定することが行われているが、この場合には集合体
の四側部を一つの平面としてとらえ、その平面内で各部
の寸法を測定するようになっているため、これをそのま
ま円筒形の集合体に利用したのでは測定結果が不正確に
なり、そして、この手段では次の側面を測定する際、集
合体をいちいちクレーンで吊り上げて回転しなければな
らず、回転角度の調整が甚だ面倒である。そこで、この
発明は円筒形（又は四角以上の多角形）の燃料集合体に
ついて、集合体自体及び燃料棒の縦、横方向の寸法なら
びに外観を非接触式の手段により容易に精度よく検査で
きる測定装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的達成のためにこの発明は、燃料集合体の寸法測
定装置として、燃料集合体の貯蔵プールより突出して起
立する直立フレームと燃料集合体の保持台を対間して備
え、直立フレームの前面には少なくとも寸法計測用のテ
レビカメラを昇降可能かつ水平移動可能に装着し、上記
保持台とこれより上方に設けた中間架台により検査用燃
料集合体を起立させて回動可能に保持するようにした調
査装置と、上記テレビカメラの映像信号を受信する計測
用テレビを備えた操作盤と、その計測データを処理する
データ処理盤ならびに上記テレビカメラの移動と燃料集
合体の回動を制御する制御盤とで構成したことを特徴と
している。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
れば、Ａは貯蔵プール内に配設された燃料集合体の調査
装置であって、その基台１の両側には枠状の直立フレー
ム２と燃料集合体の保持台３が対向して設けられ、直立
フレーム２はプールサイドからプール上に張出した上部
架台４を貫通して上方して伸びており、この直立フレー
ム２の前面には左右一対の縦レール２ａが架設され、こ
れらの縦レール２ａには二つのテレビカメラ５ａ５ｂを
装着したスライド台５が摺動可能に保持されており、ス
ライド台５は裏側においてチェーンなどの駆動部材６に
連結され上部架台４上に配設されたモータＭの正転、逆
転により縦レール２ａに沿って昇降するようになされて
いる。

上記二つのテレビカメラ５ａ、５ｂのうち、−方のカメ
ラ５ａは各種計測用の白黒のテレビカメラで、ラックピ
ニオンなどの水平作動部材５ｃ（これには水平位置検出
用のエンコーダが付設されている）によってスライド台
５に対し横移動可能に装着され、他方のカメラ５ｂは外
観検査用でカラーのテレビカメラになっていて（これは
必ずしもカラーでなくてもよい）、スライド台５に固定
的に装着されており、これらのテレビカメラ５ａ、５ｂ
で作られた映像信号はプールサイド上に配設された操作
盤Ｂの計測用のモニタテレビＢ＋又は外観検査用のテレ
ビＢ２に受信するようになされている。

一方、燃料集合体の保持台３上にはステッピングモータ
を内蔵した伝動ケース７が設けられ、また、伝動ケース
７の上方には直立フレーム２の中央部から前方に張出す
ように中間架台８が設けられ、両者の間に検査すべき燃
料集合体１０をクレーンによりセットし、その下部タイ
プレートの部分を伝動ケース７内のステッピングモータ
で作動される回転台に支持させると共に上部タイブレー
トの部分を中間架台８ａ上の軸受部材により回転可能に
支持するようになされている。

また、伝動ケース７の上面と中間架台の一側部（図では
左側部）には、計測用テレビＢ１に表示される水平電子
マーカｍ（第２図口、ハ）の較正用スケールＳｌと集合
体の長さ測定用の縦目盛Ｓ２を施した上下の定規９ａ、
９ｂが計測用テレビカメラ５ａと対象物（燃料集合体）
間の距離と同じ距離位置に取付けられており、かつ上下
の縦目盛Ｓ２の間隔（長さ）！。は一定になされている
。

更に、プールサイド上には上記操作盤已に隣接して操作
盤Ｂで得られた測定結果を処理しかつアウトプットする
データ処理盤Ｃ１ならびに駆動部材６、水平作動部材５
ｃ、ステッピングモータの回転などを制御する制御盤り
が配設されている。

次に上述の装置を用いての測定のやり方を二、三の例に
ついて説明する。

（１）燃料棒間隔の測定イ、先ず、測定すべき燃料集合体１０を伝動ケース７と
中間架台８との間に上記のようにしてセットする。

口０次に計測テレビカメラ５ａの撮影モードを望遠とし
、制御盤りよりの指令で水平作動部材５ｃ及び駆動部材
６を作動してカメラ５ａを上下、左右に移動させ、集合
体１０の側部に設けた上又は下の較正用スケールＳ、に
レンズを向けて、そのスケールＳ１を第２図イのように
操作盤ＢのモニタテレビＢ、に写し出す、ハ、そして、操作盤Ｂのオン−オフスイッチにより自在
にモニタテレビＢ＋　に表示される水平電子マーカｍを
操作盤Ｂ上のダイヤルを回してスケールＳｔの一定寸法
に合うように較正する、イ図ではスケールＳＩの５目盛に合せられており、その
際のダイヤルを回動させた目盛数を確認しておく。（例
えば５目盛）二６次に、カメラ５ａをその望遠モードと焦点距離をそ
のまま維持して、第２図口のように集合体１０の正面中
央（高さは任意）に合せ、最外周の二つの燃料棒ｎ＋　
＋　　ｎｔ　　（２図二）を同図ハのようにモニタテレ
ビＢ、の画面に写す。

ホ、そして、左側の燃料棒ｎ、の右縁に水平電子マーカ
ｍの左端ｍ０を合せる。この場合、画面上に常に出てい
る垂直基線ｇ２を利用し、燃料棒ｎ、の右縁と水平電子
マーカｍの左端ｍ０を基線ｇ２に合せるようにすると作
業がやり易い。

へ０次いで、水平電子マーカｍの長さを水平方向に伸縮
させながら、その右端を隣りの燃料棒ｎ！の左縁に一致
させ、その際のダイヤルの回動目盛数を読み、これが例
えば３．５とすれば、間隔は３．５　ｍｍとなり、これ
を記録する。

ト、その後、伝動ケース７中のステッピングモータを駆
動して集合体ｌＯを一定角度回転させ、今度は燃料棒ｎ
２とｎ、の間を測るというようにして順次に間隔を測定
する。

（２）集合体全長の測定この場合にはカメラ５ａの撮影モードは広角にして焦点
合せを行う。

イ、計測用カメラ５ａを集合体１０の上部タイプレート
の上端に向けて、これを第３図イのように計測用のモニ
タテレビＢ、に写し、カメラ５ａを上下に微動させて上
部タイプレートの上端を画面に常に出ている十字ライン
のうちの水平基線ｇｌに一致させ、カメラ５ａの上下位
置を同定する。

口、カメラ５ａを上記のように設定した状態で、集合体
１０の左側に設けた上定規９ａの縦目盛Ｓ２までカメラ
５ａを水平移動させ、その状態を第３図口のように計測
用モニタテレビＳＩに写し出し、上定規９ａの下端から
の縦目盛Ｓ２の読み（例えば２□）をデータ処理盤Ｃに
記憶させる。

ハ９次いで、計測用カメラ５ａを駆動部材６により下降
させ、第３図ハのように集合体の下部タイプレートの下
端が、モニタテレビＢ。

の画面上の水平基線ｇ＋に一致するようにして、カメラ
５ａの上下位置を固定する。

二、カメラ５ａをこのように設定した状態で水平作動部
材５ｃにより水平移動させ、今度は下定規９ｂの縦目盛
Ｓ２を第３図二のようにモニタテレビＳ、に写し出し、
下定規９ｂの上端からの縦目盛Ｓ２の読み（例えば１ｔ
）を記憶させる。

ホ、かくて、上下の定規９ａ、９ｂの間隔は予めｉ、と
設定されているので、集合体ＩＯの全長ｌは第３図ホに
みられるようにｌ＝１゜＋ｆ！、１＋ｊ！ｚとなる。こ
の場合、縦目盛Ｓ２を表示する定規は上下に分離しない
で１本の長いものとしてもよい。

（３）集合体の外径測定イ、外径測定前の集合体のセット状態は第４図イのよう
になっているので、集合体１０の最大径を測定するため
に、制御盤りによりスチッピングモータを始動して集合
体全体を３６０°／３またけ回転して同図口のように四
方の燃料棒ｎをＸ軸、ｙ軸上に一致させる。

口、計測用カメラ５ａを集合体１０の第１スパン（上部
タイプレートと最上段スペーサの間）中央に位置させる
。

ハ０次にカメラ５ａを同図ハの実線のように集合体１０
の左端に水平移動させる。このときの撮影モードは望遠
で焦点合せを行う。

二、この撮影モードで、モニタテレビＢ１に写し出され
た画面において、同図二のように前述の垂直基線ｇ２を
集合体１０の最左端の燃料棒端縁に合せ、その際、水平
作動部材５ｃに付設されている水平位置検出器（エンコ
ーダ）の位置情報を自動的に記憶させる。

ホ９次にカメラ５ａをハ図点線のように水平移動させ、
モニタテレビＢ、の画面において電子マーカの垂直基線
ｍ０を最右端の燃料棒端縁に合せ、その際の水平作動部
材５Ｃの水平位置検出器の位置情報を自動的に記憶させ
る。

へ、上記二とホのカメラ５ａの移動距離を自動的に算出
し、第４図口における外径ｄとする。

その他、集合体の曲りの状態や上下のスペーサの間隔な
どを測定することができる。

一方、燃料集合体１０の使用による色合の変化、小物部
品の脱落の有無、変形の状態、水垢の付着状態などは、
外観検査用のテレビカメラ５ａとそのモニタテレビＢ２
により検出される。

なお、この発明は円筒形燃料集合体に限らず四角以上の
多角形の燃料集合体、例えば六角形の高速増殖炉用の燃
料集合体の検査についても適用することができる。

（発明の効果）この発明は上述のような構成を有するので、定期検査に
当たり、従来計測の困難だった円筒形又は四角以上の多
角形の燃料集合体の燃シシ隔、全長、直径などの寸法を
非接触式の手段により容易に精度よく測定することがで
き、構成も簡素化されメンテナンスがやり易く、原子炉
の安全管理に寄与する利点を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の斜視図。第２図イ、口、ハ、二は円筒形燃料集合体の燃料棒の間
隔を測定する順序を示す説明図。第３図イ、口、ハ、二は同じ燃料集合体の全長を測定す
る順序を示す説明図。第３図ホは全長の測定結果を示す正面図。第４図イ、口、ハ、二、ホは集合体の外径を測定する順
序を示す説明図。図中、１・・・基台、　　　　　　２・・・直立フレー
ム、２ａ・・・縦レール、　　３・・・保持台、４・・
・上部架台、　　５・・・スライド台５ａ・・・計測用
テレビカメラ、５ｂ・・・外観検査用テレビカメラ、６・・・駆動部材、　　７・・・伝動ケース、８・・・
中間架台、９ａ、９ｂ・・・定規、　　　　Ａ・・・調査装置、Ｂ
・・・操作盤、Ｂ１・・・計測用モニタテレビ、Ｃ・・・データ処理盤、Ｄ・・・制御盤、第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

燃料集合体の貯蔵プールより突出して起立する直立フレ
ームと燃料集合体の保持台を対向して備え、直立フレー
ムの前面には少なくとも寸法計測用のテレビカメラを昇
降可能かつ水平移動可能に装着し、上記保持台とこれよ
り上方に設けた中間架台により検査用燃料集合体を起立
させて回動可能に保持するようにした調査装置と、上記
テレビカメラの映像信号を受信する計測用テレビを備え
た操作盤と、その計測データを処理するデータ処理盤な
らびに上記テレビカメラの移動と燃料集合体の回動を制
御する制御盤とからなる燃料集合体の寸法測定装置。