JPH03111796A

JPH03111796A - 原子燃料集合体の寸法測定装置

Info

Publication number: JPH03111796A
Application number: JP1251320A
Authority: JP
Inventors: Isao Hasegawa; 功長谷川; Masatoshi Chiga; 千賀　正敏; Mitoshi Kada; 加田　実登四
Original assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Current assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1991-05-13
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPH0631790B2

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）本発明はＴＶカメラを使用して原子燃料集合体の各支持
格子位置高さ寸法や集合体全長寸法、集合体傾き寸法な
どを測定する燃料集合体の寸法測定装置に係り、特に燃
料製造時における原子燃料集合体の各部寸法測定を複数
のＴＶカメラで撮影することにより、正確に、かつ短時
間で所定部分の計測を可能ならしめた上記原子燃料集合
体の寸法測定装置に関するものである。

（従来の技術）従来、燃料製造時における原子燃料集合体の支持格子位
置高さ寸法や全長寸法などの各寸法測定は作業者が長尺
ノギスを用いて直接測定することにより行われている。

この場合、使用する長尺ノギスとして被測定物である燃
料集合体が全長４ｍに及ぶ長さを有していることから第
５図に示すように１ｍ程度のノギス（２１）を継ぎ手（
２２）により４本組み立てたものを用い、作業者はこれ
を接触部（２４）を介して燃料集合体に併置し、油圧式
昇降装置（図示せず）に乗って当該測定部位まで上昇し
、直接、ノギスの目盛（２３）を読み取っていた。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記の如き寸法測定は１ｍ程度のものを４本
組み立てて使用するため測定に時間がかかり、その間に
放射線の被曝を受けることになるのみならず、重量が２
〜３０ｋｇもあって被測定物にノギスを近付けたときに
誤って疵をつける可能性がある。

また、被測定物自体も全長が４ｍ、重量が６００ｋｇも
あって大きいため、寸法を読み取る時には前述の如く昇
降装置に乗って目盛の正面で読み取らなければならない
が、読み間違い、記録間違いが発生することがある。

そこで、通常、この作業は２大作業が義務づけられてお
り、人件費の面でも不利を免れない。

本発明は上述の如き実状に対処し、寸法測定装置の改善
を図り、遠隔操作で短時間に、かつ正確に燃料集合体の
上記各部寸法の測定を可能ならしめることを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段）即ち、上記目的に適合する本発明の特徴は、前記燃料集
合体の寸法測定装置において、定位置に立設した原子燃
料集合体に対して、該燃料集合体の所定部分の撮影が可
能に、該燃料集合体から一定距離を保って縦方向に複数
のＴＶカメラを配設せしめたこと、そして該ＴＶカメラ
により撮影された画像の明暗度を分析して処理する画像
処理装置と、該画像処理装置において分析された画像の
明暗度変化点を抽出し、該変化点に基準座標の座標数値
を付与せしめるデータ処理装置を具備せしめたことの構
成にある。

ここで、上記座標数値は基準座標から導き出されるが、
該基準座標は原子燃料集合体と同一高さを有する縦尺と
、該縮尺に直交して、前記燃料集合体の各支持格子と同
位置に同一長さを有して配置された横尺とからなる基準
尺を前記ＴＶカメラで撮影することによって、被測定物
に合致したものとして、予め前記データ処理装置に設定
される。

請求項２の記載はこの基準座標に関する。

なお、データ処理装置としては、パーソナルコンピュー
タ等の小型コンピュータが有効である。

（作用）以上の如く構成された本発明に係る寸法測定装置は、被
測定物を所定の複数配設されたＴＶカメラで撮影するこ
とにより測定を行うものであるが、被測定物を撮影する
に先立って、データ処理装置には予め、基準座標を設定
する。

そこで先ず、この作業を説明すると、基準座標となるデ
ータは、前記請求項２に記載した基準尺であって、作業
者はこの基準尺を前記ＴＶカメラで撮影する。この撮影
画像は画像処理装置に送り込まれ、ここで適宜処理され
た後、データ処理装置には緬尺、横尺の目盛が座標デー
タとして設定される。これが基準座標である。

次に作業者は前記と同じカメラにより被測定物である原
子燃料集合体を撮影する。このとき、撮影画像に予め１
本の計測ラインを設定しておき、この計測ライン上にあ
る画像だけを画像処理装置によって処理するようにして
おくと、処理時間が短縮される。

例えば、支持格子の位置を測定するときは、該当するＴ
Ｖカメラには暗い燃料棒と明るい支持格子とが上下に渡
って映っている。そこで、この間、上下に１本の計測ラ
インを設定し、この計測ラインに添って画像処理を行う
と、計測ライン上には画像の明るさに応じて異なったデ
ータが並ぶ。この明暗データの変位点が、即ち支持格子
と燃料棒との境目であり、データ処理装置ではこの変位
点を抽出して、先に設定された基準座標と比較し、この
変位点に座標上の数値を与える。勿論、これは他の支持
格子についても夫々のＴＶカメラにより全く同様に行わ
れ、全ての支持格子について座標上の数値、即ち、基準
尺による数値を求めることで各支持格子の位置は明確に
判明する。この他、燃料集合体の全長を求めるとき等も
、燃料集合体の最上端部分を前記変位点として抽出し、
同様に座標数値を算出することで容易に求められる。

（実施例）以下、更に添付図面を参照し、本発明を実施例について
説明する。

第１回は本発明に係る寸法測定装置の１実施例を示す概
要図であり、同図において（１）はＴＶカメラ、例えば
ＣＣ’Ｄカメラを示し、水平定盤（２）の中心に立設さ
れた製造時の原子燃料集合体（３）の所定部分を両側か
ら撮影することができるように、前記水平定盤（２）に
立設された竪型定盤（４）の両側端に夫々上下にわたり
所定複数配置されている。各カメラ（１）の高さは、前
記燃料集合体（３）の測定すべき部分に対応して決定さ
れ、例えば、同図に示す例では、燃料集合体（３）の全
長、支持格子（５）配置位置、燃料集合体（３）の傾き
を計測するものとして、燃料集合体（３）の上端（６）
及び各支持格子（５）の設置個所に夫々対応して設置さ
れている。

一方、（２）は測定装置の処理部分を示し、画像モニタ
ー（８）、画像処理装置（９）、パソコンモニター００
）、パソコン（１１）、カメラ制御装置０２）、プリン
タ０■を備えて構成され、前記ＴＶカメラ（１）とは配
線（＋４）で接続され、隔絶して設置されている。

ここで画像モニター（８）は前記カメラ（１）で撮影し
た画像を確認するためのものであり、画像処理装置（９
）は撮影画像を明確度（又は濃淡）に応じてデータ分析
する装置である。

また、パソコンθ１）は前記画像処理装置（９）から送
られるデータに基準座標による数値を与えるように、デ
ータ処理機能が予めプログラムされていて、結果がパソ
コンモニター００あるいはプリンタθりに適宜出力され
るようになっている。

カメラ制御装置０２）は前記カメラ（１）の選択、遠隔
操作等を行うものである。

そこで、次に以上の各部構成になる寸法測定装置を用い
て実際に燃料集合体（３）の計測作業を行う場合につい
て述べると、まず、第２図に示す如き測定すべき燃料集
合体（３）と同一高さを有する縦尺０９）と、該縦尺に
直交して、前記燃料集合体（３）の支持格子（５）配置
位置と全く同位置に設けられた横尺ＱＯとからなる基準
尺０８）を前記ＴＶカメラ（１）で撮影し、この撮影画
像を画像処理装置（９）に送り、画像処理させ、そのデ
ータをパソコン（１１）に基準座標のデータとして設定
する。

そして、基準座標の設定が以上の如く終わると、次は原
子燃料集合体（３）の測定すべき部分についての撮影を
行う。このとき、カメラ（１）の選択及び操作等は前記
カメラ制御装置０２）によって遠隔操作されることは云
う迄もない。

そこで、支持格子（５）の位置を測定する場合は、所定
のカメラ（１）を操作すると、第３図（イ）に示すよう
に画像モニター（８）には、燃料棒部分圓と支持格子部
分０５）の画像が現れ、同時にこの画面上、燃料棒０４
）の暗い部分０４）′と明るい支持格子θつとにわたっ
て１本の計測ライン０６）が示される。この計測ライン
００は撮影画面に応じて予め設定されたもので、この計
測ライン０６）上にある画像だけが画像処理される。こ
の処理は画像の明暗（濃淡）度を数値に分析する処理で
、第３図（０）にこの結果をグラフで示している。同グ
ラフは横軸に前記明暗度をとり、縦軸に前記計測ライン
θωをとったもので、グラフの変位点θ力が支持格子０
５）の配置された位置となる。次いで、このデータはパ
ソコン（１１）に送られ、該パソコン（ＩＩ）に先に設
定されていた同じカメラ（１）の撮影による基準座標と
の比較処理が成される。勿論、この処理はパソコン０１
）のデータ処理機能によって行われるもので、前記変位
点が抽出され、該変位点に基準座標による数値が付４さ
れる。

このようにして他の支持格子（５）についても同様に基
準座標による数値を求めることで、全ての支持格子（５
）について配置の位置が明確になる。

一方、全長を測定する場合は、最上部のカメラ（１）を
使用し、燃料集合体（３）の最上端部分を撮影すること
により、同様の処理が施されて、燃料集合体（３）の最
上端の基準座標による数値が求まり、長さが判明する。

また、燃料集合体（３）の傾きを測定する場合は、支持
格子（５）の右又は左端部を撮影すると共に、計測ライ
ンとして支持格子（５）を含む水平方向の直線を指定す
ることで可能となる。

なお、このときの基準座標は前記基準尺の横尺を撮影し
て設定しておく。そして、同様の処理を全ての支持格子
（５）について行うことによって全支持格子（５）の横
方向の位置を明確にする。

その後、全支持格子（５）の位置を比較することにより
、燃料集合体（３）の傾きや曲がりが異なった数値とし
て把握される。

以上、寸法測定の態様について説明したが、各計測時間
は何れも約２分程度で可能である。

勿論、これは１例であるが、従来２〜３人の作業員が約
４時間かけて行っていた測定作業と比べれば作業工程の
大幅な短縮となる。

また、本発明は上記実施例に拘泥されるものでなく、例
えば第１図ではＴＶカメラ（１）を２列に配列している
が、１列だけでも上記のような計測であれば十分その目
的を果たすことができる。更に撮影範囲も第４図のよう
に広（することも可能であり、一方、計測ラインの設定
も適宜変更可能である。

なお、以上の説明は主として製造時の燃料集合体につい
て述べたが、本発明を使用中の燃料集合体の検査装置と
して適用することも可能である。

このときは、燃料集合体（３）及びＴＶカメラ（１）を
水中に配置することは当然として、画像処理装置（９）
には、前記計測ラインを自由に指定できるように設定し
ておくことが望ましい。この結果、計測部位が適宜変更
でき、定検工程の短縮が図られ、頗る有効である。

（発明の効果）本発明に係る原子燃料集合体の寸法測定装置は、以上の
ように構成され、ＴＶカメラの撮影画像を画像処理する
ことで測定すべきポイントを自動的に識別し、該部分に
基準座標による寸法数値を与えるものであるから、人為
的誤差が介入する余地はなく、極めて正確に、かつ短時
間で計測が完了する顕著な効果を有し、しかも複数個の
カメラを各測定位置に設置することにより測定者の移動
に伴う誤差や測定時間の無駄を排除するこことができる
利点を有する。

また、複数のＴＶカメラを適宜、遠隔操作して撮影する
だけの操作でよく、測定に係る作業員は１人で充分であ
ることは勿論、遠隔操作による計測のため作業員が被曝
する危険性は全くなくなる外、被測定物に対しても非接
触により測定のため疵を付ける恐れもなく、本発明寸法
測定装置は原子燃料集合体の寸法測定装置として作業の
安全と工数の低減を確保し、頗る有用性に冨む装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る寸法測定装置を燃料集合体と共に
示した概要説明図、第２図は基準尺例を示す概要図、第
３図（イ）及び第４図（イ）は何れも画像モニターの画
面例、第３図（Ｏ）、第４図（１１）は同図各（イ）に
おける画像の画像処理後のデータの各グラフ図、第５図
は従来の測定手段に使用していた長尺ノギスの斜視図で
ある。（１）・・・ＴＶカメラ。（３）・・・原子燃料集合体。（９）・・・画像処理装置。（１０）・・・データ処理装置（パソコン）。

Claims

【特許請求の範囲】１、ＴＶカメラを使用して非接触で燃料集合体の寸法を
測定する装置であって、定位置に立設した燃料集合体の
所定部分の撮影が可能に、該燃料集合体から一定距離を
保って縦方向に配設された複数のＴＶカメラと、該ＴＶ
カメラにより撮影された画像の明暗度を分析して処理す
る画像処理装置と、該画像処理装置において分析された
画像の明暗度変化点を抽出し、該変化点に基準座標の座
標数値を付与せしめるデータ処理装置とを備えたことを
特徴とする原子燃料集合体の寸法測定装置。２、基準座標が、原子燃料集合体と同一高さを有する縦
尺と、該縦尺と直交して前記燃料集合体の各支持格子と
同位置に同一長さを有して配置された横尺とからなる基
準尺を、前記ＴＶカメラによって撮影して設定されてな
ることを特徴とする請求項１記載の原子燃料集合体の寸
法測定装置。