JPH07104149B2 - 寸法計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、長尺物の寸法測定に使用する寸法計測装置に
係り、特に原子炉内に装荷される燃料棒の伸びを高い精
度で簡易に測定し得る寸法計測装置に関する。

（従来の技術） 近年、原子力発電所においては、その運転経済性の向上
に対する要請から、核燃料の高燃焼度化および運転サイ
クルの長期化への移行が必至の情勢である。その対応と
して濃縮度の高い核燃料の採用が進み、それに伴って長
期間の運転にも耐えられる燃料棒が求められる。

運転期間を長期化させた場合、炉心に装荷した燃料棒に
は従来以上の中性子負荷、熱負荷が作用するため、燃料
の健全性が損われ易い。この燃料の健全性を維持確認す
るために、定期定検時に炉内または使用済核燃料貯蔵プ
ールにおいて、燃料体の外観検査等が実施される。

この検査項目の１つとして、照射効果によって延伸した
燃料棒の寸法測定を行ない、その伸びが所定値以内であ
ることを確認する作業がある。

この燃料棒の伸び量の測定は、沸騰水型原子炉の場合
は、一般に原子炉建屋内に設けた使用済燃料プール側壁
に装備された燃料チャンネル着脱機構を使用し、炉心か
ら取り出した照射燃料を上記燃料チャンネル着脱機の可
動台上に据え付け、燃料体のチャンネルボックスを取外
した状態で実施される。

燃料バンドルの外周側に配設された燃料棒の伸び量の測
定は具体的には以下の手順で実施される。すなわち、チ
ャンネル着脱機を操作する操作台付近に昇降自在に設け
た水中テレビカメラを使用済燃料プール水中に沈めて、
測定対象となる燃料棒の下端をモニタに映し出し、基準
点として位置設定を行なう。その状態において、先端部
に吊フックを取付けた寸法計測装置のベルトを燃料チャ
ンネル着脱機の操作台から水中に垂下し、燃料体の上部
タイプレートのハンドルに吊フックを係止し、その状態
において、操作台上の所定位置で寸法計測装置のベルト
の目盛を読み取る。

次に、燃料チャンネル着脱機の可動台を操作して燃料バ
ンドルを下方に移動せしめ、燃料棒の上端がモニタ画面
に設定した基準点に一致するように可動台の位置を調整
し、同様に寸法計測装置の目盛を読み取る。この読み取
った寸法値の差が照射燃料棒の全長であり、この測定値
と設定値との差から伸び量が算出される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の従来の寸法計測装置を使用した寸
法測定においては、寸法計測装置のベルトの一端を支持
した作業員が目盛を読み取る方式を採用しているため、
測定に時間を要する上に、目盛の判読ミスを生じる場合
が多く、測定作業の効率と信頼性が低い問題点があっ
た。

その対策として、寸法計測装置のベルトを巻き取るドラ
ムの回転軸にエンコーダを介装し、その回転数から測定
寸法を直接ディジタル変換し、表示する装置を組み込む
方式を有する寸法計測装置も採用された。

しかしながら、測定作業中にベルトに強い張力を付与す
るとドラムとベルトとの間に滑りを生じ測定値に大きな
誤差を生じる欠点があった。

また、寸法計測装置のベルトを巻き取るドラムは自由に
回転できる構造であったため、燃料バンドルを上下動さ
せるとき、ベルトの出し入れ速度が燃料バンドルの上下
動の速度と一致せずに、ハンドルに係止していた吊フッ
クが上部タイプレートのハンドルから外れてしまう欠点
があった。そのため、燃料ハンドルを移動する毎に吊フ
ックをハンドルに掛け直してから寸法を読み取るという
煩雑な作業が必要とされた。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、寸法測定に際し、寸法値の判読が容易で精度が高
く、かつ操作性が優れた寸法計測装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る寸法計測装置は、先端部に吊フックを有
し、一定間隔をおいてスプケット穴が穿設された計測ベ
ルトと、計測ベルトを巻取る回転ドラムと、回転ドラム
を常に巻取側に付勢し、計測ベルトに張力を付与する渦
巻ばねと、回転ドラムから引き出された計測ベルトのス
プロケット穴に係合し回転するスプロケットと、スプロ
ケットの回転量に応じた計測信号を発信するエンコーダ
と、エンコーダからの計測信号を計測値として表示する
表示器とから成ることを特徴とする。

（作用） 上記構成の寸法計測装置によれば、一定間隔をおいてス
プロケット穴が穿設された計測ベルトが採用され、その
スプロケット穴に係合するスプロケットを介して計測ベ
ルトの出し入れが行なわれるため、両者間に滑りが発生
することがない。したがって、常に正しい寸法測定値が
得られる。

また、スプロケットの回転量に応じた計測信号を発信す
るエンコーダからの計測信号を受けて、寸法測定値をデ
ィジタル表示する表示器が設けられているため、測定員
による寸法測定値の読み取りが迅速化しかつ判読ミスが
解消される。

さらに、計測ベルトを巻取る回転ドラムには、回転ドラ
ムを常に巻取側に付勢する渦巻きばねが介装されている
ため、計測ベルトには常に引張力が作用する。したがっ
て、計測ベルトの先端に設けた吊フックに係止した測定
対象物が移動しても吊フックが離脱することがなく、吊
フックの掛け直し等の煩雑な作業を省略することができ
る。

（実施例） 次に、本発明の一実施例について添付図面を参照して説
明する。第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明に係
る寸法計測装置の一実施例を示す正面図、平面図、側面
図である。

本実施例に係る寸法計測装置は、水平に突設された支持
アーム１上に移動自在に取付けられた寸法計測装置本体
２を有し、寸法計測装置本体２内に、寸法を計測する計
測ベルト３と、計測ベルトを巻き取る回転ドラム４が収
納されている。回転ドラム４には第３図に示すように回
転ドラム４を常に巻取側に付勢する渦巻ばね５がプーリ
5aおよび補助プーリ5bを介して装着されている。計測ベ
ルト３の両側縁には一定間隔をおいてスプロケット穴3a
が穿設される。回転ドラム４から引き出された計測ベル
ト３は、第１図に示すようにガイドプーリ６を介してス
プロケット７に掛け渡される。スプロケット７の突起は
計測ベルト３のスプロケット穴3aに係合し、回転しなが
ら計測ベルト３を送給または収納する。また、スプロケ
ット７の回転軸にはその回転量に応じて計測信号を発信
するエンコーダ８が配設される。さらにエンコーダ８か
らの計測信号を計測値として表示する表示器９が設けら
れる。また、スプロケット７から取り出された計測ベル
ト３を案内する一対のガイドローラ10が寸法計測装置本
体に設けられ、計測ベルト３の先端部には吊フック11が
取り付けられる。

本実施例に係る寸法計測装置を使用して燃料体の寸法測
定を実施する場合は、まず、燃料チャンネル着脱機の操
作台の手摺12等に寸法計測装置本体２を固定する。すな
わち、寸法計測装置本体２を支持した支持アーム１を固
定具13を介し取付け、固定ねじ14を締着して手摺12の定
位置に固定する。

次に、計測ベルト３を直接、引き出すか、または回転ド
ラム４に直結した円形ハンドル15を回転させることによ
り、吊フック11を降下させ、燃料体16の上部タイプレー
トのハンドル17に係止する。次に、引き出した計測ベル
ト３が垂直となるように寸法計測装置の位置調整を行な
う。すなわち、支持アーム１の旋回を拘束するストッパ
ー18を緩め、支持アーム１を旋回させ、また、必要に応
じて寸法計測装置本体２を支持アーム１の軸方向に移動
させることにより調整する。

この状態でまず基準位置における表示器の寸法表示を読
み取り、次に燃料ハンドルを下降させると、その移動距
離に対応して計測ベルト３が延伸する。

このとき、スプロケット７は計測ベルト２の延伸量に対
応して回転する。スプロケット７に直結したエンコーダ
８は、スプロケット７の回転量に応じたパルスを計測信
号として発信し、そのパルス数に対応した寸法値が表示
器９に表示される。

吊フック11を係止した燃料体16を降下させると、回転ド
ラム４に巻取られていた計測ベルト３が引き出される。
このとき第３図に示すように、回転ドラム４に直結した
プーリ5aに巻回されている渦巻ばね５は、補助プーリ5b
に巻き取られる。その際、渦巻ばね５には、ばね作用に
よって復元力が生じ、その結果、計測ベルト３には、回
転ドラム４に巻戻される方向にばね力が作用する。この
ばね力は、計測ベルト３に張力を付与するとともに、計
測ベルト３の先端部に取付けられた吊フック11に伝達さ
れる。したがって、燃料体が移動中であっても、吊フッ
ク11を常に寸法計測装置本体側に牽引し、吊フック11が
上部タイプレートのハンドル17から離脱することが効果
的に防止される。

このようにして燃料体16の下端の基準位置における寸法
表示と、上端における寸法表示との差からその燃料体16
の全長が測定され、その測定値と設定値との差から燃料
体の伸びが高い精度で簡単に測定することができる。

以上説明の通り、本実施例の寸法計測装置によれば、一
定間隔をおいてスプロケット穴3aが穿設された計測ベル
ト３が採用され、そのスプロケット穴3aに係合するスプ
ロケット７によって計測ベルト３を案内しているため、
計測ベルト３とスプロケット７との間に滑りを生ずるこ
とがない。したがって、計測ベルト３の移動量がエンコ
ーダ８に正確に係数されるため、常に正確な計測値を簡
単に得ることができる。

また、スプロケット７の回転量に応じた計測信号を発信
するエンコーダ８からの計測信号を受け、寸法計測値を
ディジタル表示する表示器９が設けられているため、測
定員による寸法測定値の読み取り操作が簡易になり、ま
た従来のような目盛の判読ミスが解消され、測定作業の
信頼性を大幅に向上することができる。

さらに、計測ベルト３を巻取る回転ドラム４には、回転
ドラム４を、常に巻取側に付勢する渦巻ばね５が介装さ
れているため、計測ベルト３には常に引張力が作用す
る。したがって、吊フック11に係止した燃料体16が移動
しても、吊フック11が離脱することがなく、吊フック11
の掛け直し等の煩雑な作業を省略することができる。

なお、吊フック11は、第１図に示すように、計測ベルト
３の先端に回転具19を介して回転自在に構成してある。
このような構成によれば、吊フック11に係止された燃料
体16が回転しても計測ベルト３が捩れることがないた
め、吊フック11が離脱したり、計測ベルト３の捩れによ
る誤差を生じることがない。

特に、燃料ハンドルの測定対象面を変える際に、燃料ハ
ンドルを回転しても、回転具19によって吊フック11が自
在に回転するため、従来のように再度、吊フック11を掛
け直す手間を省略することが可能となり、連続的に測定
作業を進行させることができる。また、計測ベルト３の
捩れによる測定誤差を生じることもなく、常に精度の高
い計測値が得られる。

さらに、計測ベルト３に付着したプール水等を除去する
機構を備え、寸法計測値本体２内にプール水等が侵入す
ることを防止し、発錆や放射性物質による汚染を防止す
ることもできる。

すなわち、第１図に示すように計測ベルト３表面に付着
した液滴を除去する除水器20を計測ベルト３に付設して
もよい。除水器20の具体的な構成は、第４図に示すよう
に、例えば給水紙21を巻回した一対のローラ22で計測ベ
ルト３を挟み込んで構成する。ローラ22は給水紙21の交
換が可能となるように止めねじ23によって寸法計測装置
本体２に着脱自在に取付けられる。

この場合、一旦使用済燃料プール水中に浸漬された計測
ベルト３を巻き戻す際に、計測ベルト３がローラ22間を
通過する時に、計測ベルト３表面に付着した液滴は給水
紙21によって払拭され吸収除去される。したがって、放
射性物質によって汚染されたプール水等を拡散すること
が防止され、また、寸法計測装置本体内の発錆による腐
食損傷を効果的に防止することができる。

（発明の効果） 以上説明の通り、本発明に係る寸法計測装置によれば、
スプロケット穴が穿設された計測ベルトを使用し、その
スプロケット穴に係合するスプロケットを介して計測ベ
ルトの出し入れが行なわれるため、両者間に滑りが発生
することがない。そのため、常に精度の高い寸法測定値
が得られる。

また、スプロケットの回転量に応じた計測信号を発信す
るエンコーダからの計測信号を受けて、寸法測定値をデ
ィジタル表示する表示器が設けられているため、測定員
による寸法測定値の読み取りが迅速化し、かつ判読ミス
が解消され、測定作業の信頼性を大幅に向上することが
できる。

さらに、回転ドラムには計測ベルトを常に巻取側に付勢
する渦巻ばねが介装されているため、計測ベルトには常
に引張力が作用する。そのため計測ベルトの先端に設け
た吊フックに係止した測定対象物が移動しても、吊フッ
クが離脱することがなく、吊フックの掛け直し等の煩雑
な作業を省略することが可能となり、測定作業の効率を
大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る寸法計測装置の一実施例を示す正
面図、第２図は平面図、第３図は側面図、第４図は第１
図におけるIV−IV矢視断面図である。 １……支持アーム、２……寸法計測装置本体、３……計
測ベルト、3a……スプロケット穴、４……回転ドラム、
５……渦巻ばね、5a……プーリ、5b……補助プーリ、６
……ガイドプーリ、７……スプロケット、８……エンコ
ーダ、９……表示器、10……ガイドローラ、11……吊フ
ック、12……手摺、13……固定具、14……固定ねじ、15
……円形ハンドル、16……燃料体、17……ハンドル、18
……ストッパ、19……回転具、20……徐水器、21……給
水紙、22……ローラ、23……止めねじ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉内に装荷される燃料棒の寸法を計測
   するための寸法計測装置であり、先端部に燃料棒を係止
   する吊フックを有し、一定間隔をおいてスプロケット穴
   が穿設された計測ベルトと、計測ベルトを巻取る回転ド
   ラムと、回転ドラムを常に巻取側に付勢し、計測ベルト
   に張力を付与する渦巻ばねと、回転ドラムから引き出さ
   れた計測ベルトのスプロケット穴に係合し回転するスプ
   ロケットと、スプロケットの回転量に応じた計測信号を
   発信するエンコーダと、エンコーダからの計測信号を計
   測値として表示する表示器とを備え、上記吊フックは、
   計測ベルトの先端に回転具を介して回転自在に装着され
   る一方、上記計測ベルトは、計測ベルト表面に付着した
   液滴を除去する除水器を備えたことを特徴とする寸法計
   測装置。
2. 【請求項２】除水器は、吸水紙を巻回した一対のローラ
   で計測ベルトを挟み込んで構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の寸法計測装置。