JPH0755681A - 物体の密度を自動的に測定するための装置及び方法 - Google Patents
物体の密度を自動的に測定するための装置及び方法Info
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- JPH0755681A JPH0755681A JP6052714A JP5271494A JPH0755681A JP H0755681 A JPH0755681 A JP H0755681A JP 6052714 A JP6052714 A JP 6052714A JP 5271494 A JP5271494 A JP 5271494A JP H0755681 A JPH0755681 A JP H0755681A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/08—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring buoyant force of solid materials by weighing both in air and in a liquid
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 物体の形状又は寸法に本質的に依存せずに測
定でき、従って、チップのような表面欠陥により生じる
測定誤差のない密度測定装置及び方法を提供する。 【構成】 物体の密度を自動的に測定するための装置
は、第１の乾燥媒体中で物体を計量するための第１の計
量手段と、第２の湿潤媒体中で物体を計量するための第
２の計量手段と、乾燥時の物体を把持するための第１の
グリッパ手段及び湿潤時の物体を把持するための第２の
グリッパ手段を有しており且つ、物体を第１の計量手段
に載置及び該手段から取り出せるように第１のグリッパ
手段を制御すると共に物体を第２の計量手段に載置及び
該手段から取り出せるように第２のグリッパ手段を制御
することが可能なロボットデバイスとを備える。
定でき、従って、チップのような表面欠陥により生じる
測定誤差のない密度測定装置及び方法を提供する。 【構成】 物体の密度を自動的に測定するための装置
は、第１の乾燥媒体中で物体を計量するための第１の計
量手段と、第２の湿潤媒体中で物体を計量するための第
２の計量手段と、乾燥時の物体を把持するための第１の
グリッパ手段及び湿潤時の物体を把持するための第２の
グリッパ手段を有しており且つ、物体を第１の計量手段
に載置及び該手段から取り出せるように第１のグリッパ
手段を制御すると共に物体を第２の計量手段に載置及び
該手段から取り出せるように第２のグリッパ手段を制御
することが可能なロボットデバイスとを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物体の密度を自動的に測
定するための装置及び方法に係る。
定するための装置及び方法に係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ある特
定の産業では品質保証のために測定すべき重要なパラメ
ーターは中間又は最終製造段階における製品の密度であ
る。例えば、焼結ＵＯ2から核燃料ペレットを製造する
場合には、ペレットがその用途に適合するようにペレッ
トの密度を狭い指定範囲内に保証することが必要であ
る。
定の産業では品質保証のために測定すべき重要なパラメ
ーターは中間又は最終製造段階における製品の密度であ
る。例えば、焼結ＵＯ2から核燃料ペレットを製造する
場合には、ペレットがその用途に適合するようにペレッ
トの密度を狭い指定範囲内に保証することが必要であ
る。
【０００３】核燃料ペレットのような物体の密度を自動
的に測定するための公知システムでは、重量と体積を測
定し、重量を体積で除することにより密度を測定するこ
とが知られている。体積は、物体の寸法を測定し、幾何
公式を適用して体積を計算することにより間接的に測定
される。従って、物体の表面にチップのような欠陥が存
在する場合には誤差が生じ得る。
的に測定するための公知システムでは、重量と体積を測
定し、重量を体積で除することにより密度を測定するこ
とが知られている。体積は、物体の寸法を測定し、幾何
公式を適用して体積を計算することにより間接的に測定
される。従って、物体の表面にチップのような欠陥が存
在する場合には誤差が生じ得る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
ると、物体の密度を自動的に測定するための装置が提供
され、該装置は、第１の乾燥媒体中で物体を計量するた
めの第１の計量手段と、第２の湿潤媒体中で物体を計量
するための第２の計量手段と、乾燥時の物体を把持する
ための第１のグリッパ手段及び湿潤時の物体を把持する
ための第２のグリッパ手段を有しており且つ、物体を第
１の計量手段に載置及び該手段から取り出せるように第
１のグリッパ手段を制御すると共に物体を第２の計量手
段に載置及び該手段から取り出せるように第２のグリッ
パ手段を制御することが可能なロボットデバイスとを備
える。
ると、物体の密度を自動的に測定するための装置が提供
され、該装置は、第１の乾燥媒体中で物体を計量するた
めの第１の計量手段と、第２の湿潤媒体中で物体を計量
するための第２の計量手段と、乾燥時の物体を把持する
ための第１のグリッパ手段及び湿潤時の物体を把持する
ための第２のグリッパ手段を有しており且つ、物体を第
１の計量手段に載置及び該手段から取り出せるように第
１のグリッパ手段を制御すると共に物体を第２の計量手
段に載置及び該手段から取り出せるように第２のグリッ
パ手段を制御することが可能なロボットデバイスとを備
える。
【０００５】望ましくは装置は、物体を第１の計量手段
により計量後、第２の湿潤媒体中に浸漬して計量する前
に第１のグリッパ手段から第２のグリッパ手段に移すこ
とができるように、物体を第１の乾燥媒体中に暫定的に
置くための段を更に含む。
により計量後、第２の湿潤媒体中に浸漬して計量する前
に第１のグリッパ手段から第２のグリッパ手段に移すこ
とができるように、物体を第１の乾燥媒体中に暫定的に
置くための段を更に含む。
【０００６】第１の媒体は空気であることが適当であ
り、第２の媒体は既知密度の水、例えば既知温度で既知
濃度の湿潤剤を含有する蒸留水であることが適当であ
る。望ましくは、装置は第２の媒体の温度を測定するた
めの装置を含む。必要に応じて第１の媒体の温度も測定
する。
り、第２の媒体は既知密度の水、例えば既知温度で既知
濃度の湿潤剤を含有する蒸留水であることが適当であ
る。望ましくは、装置は第２の媒体の温度を測定するた
めの装置を含む。必要に応じて第１の媒体の温度も測定
する。
【０００７】本発明の第２の態様によると、本発明の第
１の態様による装置を使用して物体の密度を自動的に測
定するための方法が提供され、該方法は、（ａ）物体を
第１のグリッパ手段により第１の計量手段に載置する段
階と、（ｂ）物体を第１の計量手段で計量する段階と、
（ｃ）物体を第１のグリッパ手段により第１の計量手段
から取り出す段階と、（ｄ）物体を第１のグリッパ手段
から第２のグリッパ手段に移す段階と、（ｅ）物体を第
２のグリッパ手段により第２の計量手段に載置する段階
と、（ｆ）物体を第２の計量手段で計量する段階と、
（ｇ）物体を第２のグリッパ手段により第２の計量手段
から取り出す段階とを含む。
１の態様による装置を使用して物体の密度を自動的に測
定するための方法が提供され、該方法は、（ａ）物体を
第１のグリッパ手段により第１の計量手段に載置する段
階と、（ｂ）物体を第１の計量手段で計量する段階と、
（ｃ）物体を第１のグリッパ手段により第１の計量手段
から取り出す段階と、（ｄ）物体を第１のグリッパ手段
から第２のグリッパ手段に移す段階と、（ｅ）物体を第
２のグリッパ手段により第２の計量手段に載置する段階
と、（ｆ）物体を第２の計量手段で計量する段階と、
（ｇ）物体を第２のグリッパ手段により第２の計量手段
から取り出す段階とを含む。
【０００８】望ましくは、第２のグリッパ手段により空
気乾燥機からの空気を当てる領域に物体を移すことによ
り、段階（ｇ）後の物体を乾燥する。
気乾燥機からの空気を当てる領域に物体を移すことによ
り、段階（ｇ）後の物体を乾燥する。
【０００９】夫々第１及び第２の媒体中で重量測定が必
要な場合に本発明の装置及び方法では別々のグリッパ手
段を使用して物体を取り扱うので、第１のグリッパ手段
及び第１の計量手段を乾燥状態に維持することができ、
即ち第２の媒体の液体により湿潤されないようにでき
る。こうして第１の計量手段は不要な湿潤により生じる
誤差なしに繰り返し測定することが可能である。
要な場合に本発明の装置及び方法では別々のグリッパ手
段を使用して物体を取り扱うので、第１のグリッパ手段
及び第１の計量手段を乾燥状態に維持することができ、
即ち第２の媒体の液体により湿潤されないようにでき
る。こうして第１の計量手段は不要な湿潤により生じる
誤差なしに繰り返し測定することが可能である。
【００１０】第１及び第２のグリッパ手段は各々公知空
気メカニズムにより物体を把持することが可能な２個以
上のフィンガを備え得る。
気メカニズムにより物体を把持することが可能な２個以
上のフィンガを備え得る。
【００１１】物体を例えば第１の媒体としての空気中で
計量した後、第２の媒体としての水中に入れ、水中で計
量する場合には、物体は（アルキメデスの原理に従っ
て）押しのけられた水の体積の重量に等しい浮力を受け
る。物体の密度Ｄは式：Ｄ＝（Ｗ１×ｄ）／（Ｗ１−Ｗ
２）（式中、Ｗ１は空気中の物体の重量であり、Ｗ２は
水中の物体の重量であり、ｄは水の密度である）から計
算される。
計量した後、第２の媒体としての水中に入れ、水中で計
量する場合には、物体は（アルキメデスの原理に従っ
て）押しのけられた水の体積の重量に等しい浮力を受け
る。物体の密度Ｄは式：Ｄ＝（Ｗ１×ｄ）／（Ｗ１−Ｗ
２）（式中、Ｗ１は空気中の物体の重量であり、Ｗ２は
水中の物体の重量であり、ｄは水の密度である）から計
算される。
【００１２】第１及び第２の計量手段は、計量皿と、加
えられる荷重に関連する電気出力信号を提供することが
可能な分析用天秤（ｂａｌａｎｃｅ）とを各々含むこと
が望ましい。２個の計量皿は相互に結合され得、２個の
計量皿により記録された重量は例えば電磁力補償原理に
基づいて作動する公知天秤であり得る共通の天秤により
記録され得る。天秤からの出力信号は、上記式に従って
Ｗ１及びＷ２を表す信号から密度Ｄを計算することが可
能な信号プロセッサに入力され得る。プロセッサには
（温度と共に変化する）予め決定された因子として水の
密度ｄを表す入力が加えられる。
えられる荷重に関連する電気出力信号を提供することが
可能な分析用天秤（ｂａｌａｎｃｅ）とを各々含むこと
が望ましい。２個の計量皿は相互に結合され得、２個の
計量皿により記録された重量は例えば電磁力補償原理に
基づいて作動する公知天秤であり得る共通の天秤により
記録され得る。天秤からの出力信号は、上記式に従って
Ｗ１及びＷ２を表す信号から密度Ｄを計算することが可
能な信号プロセッサに入力され得る。プロセッサには
（温度と共に変化する）予め決定された因子として水の
密度ｄを表す入力が加えられる。
【００１３】望ましくは、天秤は所謂ＦＡＣＴ（ｆｕｌ
ｌｙ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ：
完全自動較正）機能を含む。天秤は、例えば動力操作に
より内部に基準ウェートをおくことにより、オペレータ
によりトリガされた際に天秤を較正する手段を含んでも
良く、こうしてプロセッサは較正係数を計算することが
でき、該較正係数は次の較正まで保存される。較正手段
自体は、本発明の装置及び方法を使用して密度が極めて
正確にわかっている物体の密度を測定することにより、
時々点検し得る。
ｌｙ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ：
完全自動較正）機能を含む。天秤は、例えば動力操作に
より内部に基準ウェートをおくことにより、オペレータ
によりトリガされた際に天秤を較正する手段を含んでも
良く、こうしてプロセッサは較正係数を計算することが
でき、該較正係数は次の較正まで保存される。較正手段
自体は、本発明の装置及び方法を使用して密度が極めて
正確にわかっている物体の密度を測定することにより、
時々点検し得る。
【００１４】望ましくは、装置は必要であると認められ
る較正を加える適切な補正信号をプロセッサに入力する
ための手段を含む。このような補正の例については追っ
て説明する。
る較正を加える適切な補正信号をプロセッサに入力する
ための手段を含む。このような補正の例については追っ
て説明する。
【００１５】本発明は核燃料ペレット、例えば未摩砕二
酸化ウランペレットの密度の自動測定に使用すると有利
である。ペレットは、自動燃料ペレット製造プラント内
で移送中のペレットの製造ラインからサンプルとして抽
出し得る。本発明の装置による測定及び乾燥後、ペレッ
トは製造ラインに戻すことができる。
酸化ウランペレットの密度の自動測定に使用すると有利
である。ペレットは、自動燃料ペレット製造プラント内
で移送中のペレットの製造ラインからサンプルとして抽
出し得る。本発明の装置による測定及び乾燥後、ペレッ
トは製造ラインに戻すことができる。
【００１６】本発明により燃料ペレット密度を自動的に
測定すると、人手により放射性材料を取り扱う際に生じ
る危険をなくすことができる。
測定すると、人手により放射性材料を取り扱う際に生じ
る危険をなくすことができる。
【００１７】更に、本発明の方法は物体の形状又は寸法
に本質的に依存しないので、チップのような表面欠陥に
より生じる測定誤差をなくすという点で、上記従来方法
よりも優れている。
に本質的に依存しないので、チップのような表面欠陥に
より生じる測定誤差をなくすという点で、上記従来方法
よりも優れている。
【００１８】望ましくは、本発明の装置及び方法でロボ
ットデバイスの第２のグリッパ手段により物体を第２の
媒体中に降下して計量する際には、物体を注意深く降下
し、第２の媒体中の移動により気泡が生じないようにす
る。
ットデバイスの第２のグリッパ手段により物体を第２の
媒体中に降下して計量する際には、物体を注意深く降下
し、第２の媒体中の移動により気泡が生じないようにす
る。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面を参考に本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００２０】図１中、被計量ペレットは図面の面に対し
て垂直な方向にペレットコンベヤ２に沿って移送される
焼結ＵＯ2ペレット１である。コンベヤ２は台４の上面
に配置された本発明の自動密度測定装置の領域に上部開
口を有するエンクロージャ３の内側を走行する。ペレッ
ト１の重量の測定は容器５の内側で行われ、該容器には
表面水位９を有する蒸留水タンク７が配置されている。
タンク７は容器５の外側では台４上の支柱１１により支
持され、容器５の内側では容器５の底に配置された精密
可調整サポート１３により支持されている。
て垂直な方向にペレットコンベヤ２に沿って移送される
焼結ＵＯ2ペレット１である。コンベヤ２は台４の上面
に配置された本発明の自動密度測定装置の領域に上部開
口を有するエンクロージャ３の内側を走行する。ペレッ
ト１の重量の測定は容器５の内側で行われ、該容器には
表面水位９を有する蒸留水タンク７が配置されている。
タンク７は容器５の外側では台４上の支柱１１により支
持され、容器５の内側では容器５の底に配置された精密
可調整サポート１３により支持されている。
【００２１】容器５自体は精密可調整花崗岩支持台１５
に載置されている。容器５の内側には乾燥計量皿１７が
配置されている。皿１７は金属ストリップ１９を介して
天秤（図示せず）に結合されており、皿１７に重量が加
えられると、ストリップ１９は天秤に力を記録する。乾
燥計量皿１７からは湿潤計量皿１９が吊り下げられてい
る。皿１９はタンク７内の水中に没しており、ペレット
１を皿１９に載せると、ストリップ１９は同様に天秤に
力を記録する。
に載置されている。容器５の内側には乾燥計量皿１７が
配置されている。皿１７は金属ストリップ１９を介して
天秤（図示せず）に結合されており、皿１７に重量が加
えられると、ストリップ１９は天秤に力を記録する。乾
燥計量皿１７からは湿潤計量皿１９が吊り下げられてい
る。皿１９はタンク７内の水中に没しており、ペレット
１を皿１９に載せると、ストリップ１９は同様に天秤に
力を記録する。
【００２２】容器５に近接して抽出及び載置用ロボット
デバイス２１が配置されている。デバイス２１は破線に
より示すように５本の別々の軸の周囲を独立して回転で
きるように位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥに関節を有する。
関節は電磁式に作動する。デバイス２１は更に、空気チ
ューブ４１，４３及び平行開口チャック３５を介して加
えられる空気により空気圧で作動する２対のフィンガ２
７及び２９（各対の一方のみを図示）を有する。２対の
フィンガ２７，２９は単一チャック３５に装着し得るの
で、フィンガ対は同時に開閉する。
デバイス２１が配置されている。デバイス２１は破線に
より示すように５本の別々の軸の周囲を独立して回転で
きるように位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥに関節を有する。
関節は電磁式に作動する。デバイス２１は更に、空気チ
ューブ４１，４３及び平行開口チャック３５を介して加
えられる空気により空気圧で作動する２対のフィンガ２
７及び２９（各対の一方のみを図示）を有する。２対の
フィンガ２７，２９は単一チャック３５に装着し得るの
で、フィンガ対は同時に開閉する。
【００２３】使用中、フィンガ２７は乾燥状態に維持さ
れ、フィンガ２９のみが湿潤し得る。天秤は測定サイク
ルの開始前にタラを計量しておく。密度を測定すべきペ
レット１は、フィンガ２７によりコンベヤ３から取り出
され、容器５の壁の開口（図示せず）を介して乾燥計量
皿１７に載置され、天秤により空気中のペレット１の重
量が記録される。この位置のペレット１を図１では参照
符号１ａにより示す。
れ、フィンガ２９のみが湿潤し得る。天秤は測定サイク
ルの開始前にタラを計量しておく。密度を測定すべきペ
レット１は、フィンガ２７によりコンベヤ３から取り出
され、容器５の壁の開口（図示せず）を介して乾燥計量
皿１７に載置され、天秤により空気中のペレット１の重
量が記録される。この位置のペレット１を図１では参照
符号１ａにより示す。
【００２４】この乾燥重量測定後、ペレットはフィンガ
２７により取り上げられ、容器の外壁に装着されたプレ
ート３１に載せられる。プレート３１はペレット中間段
として機能する。プレート３１からペレットはフィンガ
２９により取り上げられ、タンク７内の水中に降下さ
れ、湿潤計量皿１９に載置され、水中のペレット１の重
量が記録される。この位置のペレット１を図１では参照
符号１ｂにより示す。
２７により取り上げられ、容器の外壁に装着されたプレ
ート３１に載せられる。プレート３１はペレット中間段
として機能する。プレート３１からペレットはフィンガ
２９により取り上げられ、タンク７内の水中に降下さ
れ、湿潤計量皿１９に載置され、水中のペレット１の重
量が記録される。この位置のペレット１を図１では参照
符号１ｂにより示す。
【００２５】この湿潤重量測定後、ペレット１はフィン
ガ２９により取り上げられ、乾燥ステーション（図示せ
ず）に移され、ペレット１及びフィンガ２９は空気乾燥
機からの空気を当てることにより乾燥される。最後に、
ペレット１はコンベヤ２に戻される。
ガ２９により取り上げられ、乾燥ステーション（図示せ
ず）に移され、ペレット１及びフィンガ２９は空気乾燥
機からの空気を当てることにより乾燥される。最後に、
ペレット１はコンベヤ２に戻される。
【００２６】天秤の出力は上記補正を使用して上述のよ
うにペレット１の材料の密度を計算するプロセッサ（図
示せず）に入力される。タンク７の内側の水温は監視さ
れ、出力はプロセッサに送られ、温度変化を補償するた
めに密度計算を補正する必要があるならば、このような
補正を加えることができる。
うにペレット１の材料の密度を計算するプロセッサ（図
示せず）に入力される。タンク７の内側の水温は監視さ
れ、出力はプロセッサに送られ、温度変化を補償するた
めに密度計算を補正する必要があるならば、このような
補正を加えることができる。
【００２７】時々、例えば所与の数（例えば５個）のペ
レットをサンプリングした後、重量及び密度が正確にわ
かっているステンレス鋼からなる参照即ちダミーペレッ
トをの密度を上記手順に従って測定する。この測定から
得られた結果により、天秤の自動較正を所定の限界内に
保証すると共に、システムを適正に運転させることがで
きる。先にサンプリングした数（例えば５個）のペレッ
トの測定は、参照ペレット測定が許容可能であると判断
された後に初めて正確であるとみなされる。参照ペレッ
ト測定が許容不能であると判断されたならば、先にサン
プリングしたペレットを被計量ペレット群に戻し、シス
テムの機能を更に検査しなければならない。
レットをサンプリングした後、重量及び密度が正確にわ
かっているステンレス鋼からなる参照即ちダミーペレッ
トをの密度を上記手順に従って測定する。この測定から
得られた結果により、天秤の自動較正を所定の限界内に
保証すると共に、システムを適正に運転させることがで
きる。先にサンプリングした数（例えば５個）のペレッ
トの測定は、参照ペレット測定が許容可能であると判断
された後に初めて正確であるとみなされる。参照ペレッ
ト測定が許容不能であると判断されたならば、先にサン
プリングしたペレットを被計量ペレット群に戻し、シス
テムの機能を更に検査しなければならない。
【００２８】図１に示すような本発明の装置では、サン
プル密度計算中に以下の補正が加えられ得る。
プル密度計算中に以下の補正が加えられ得る。
【００２９】（１）サンプル乾燥重 量Ｗ１の補正 （ａ）水位補正 ペレット１を乾燥計量皿１７に載せると皿が傾き、湿潤
計量皿１９の所与のレベルを越えてタンク７内の水中に
没することが判明した場合には、この第１の補正が必要
である。この補正Ｋ１は式：Ｗ１＝Ｍ＋Ｋ１（式中、Ｗ
１は真の乾燥重量であり、Ｍは天秤からの出力として得
られる読み値である）に従って適用される。
計量皿１９の所与のレベルを越えてタンク７内の水中に
没することが判明した場合には、この第１の補正が必要
である。この補正Ｋ１は式：Ｗ１＝Ｍ＋Ｋ１（式中、Ｗ
１は真の乾燥重量であり、Ｍは天秤からの出力として得
られる読み値である）に従って適用される。
【００３０】（ｂ）空気の浮力効果 の補正 物体の密度は所与の任意の値（例えば８ｇｃｍ-1）であ
ると仮定される。被計量物体（例えばペレット１）がこ
の値を下回るか又は上回る密度を有する場合には、式：
Ａ１＝１＋［（１／Ｄ−１／Ｄ１）×Ｄａ］（式中、Ｄ
は被測定物体の密度であり、Ｄ１は任意の仮の密度であ
り、Ｄａは通常室温で０．００１２ｇｃｍ-1であると仮
定される空気の密度である）に従って補正率Ａ１を計算
する必要がある。次に、式：Ｗ１＝Ｗ１’×Ａ１（式
中、Ｗ１’は測定乾燥重量である）に従って補正率Ａ１
を適用する。Ａ１を計算すると、ＵＯ2ペレット（仮の
密度１０．８ｇｃｍ-1）では０．９９９９６１、モネル
ステンレス鋼標準ペレット（仮の密度８．８ｇｃｍ-1）
では０．９９９９８６であり得る。
ると仮定される。被計量物体（例えばペレット１）がこ
の値を下回るか又は上回る密度を有する場合には、式：
Ａ１＝１＋［（１／Ｄ−１／Ｄ１）×Ｄａ］（式中、Ｄ
は被測定物体の密度であり、Ｄ１は任意の仮の密度であ
り、Ｄａは通常室温で０．００１２ｇｃｍ-1であると仮
定される空気の密度である）に従って補正率Ａ１を計算
する必要がある。次に、式：Ｗ１＝Ｗ１’×Ａ１（式
中、Ｗ１’は測定乾燥重量である）に従って補正率Ａ１
を適用する。Ａ１を計算すると、ＵＯ2ペレット（仮の
密度１０．８ｇｃｍ-1）では０．９９９９６１、モネル
ステンレス鋼標準ペレット（仮の密度８．８ｇｃｍ-1）
では０．９９９９８６であり得る。
【００３１】２．乾燥重量の補正 （ａ）水位補正 物体（例えばペレット）が水中に没すると、水位がやや
上昇し、天秤のタラ計量に影響するので、この補正が必
要である。（注：各ペレット測定前に天秤をゼロにリセ
ットしてもよい。こうすると、長期間にわたる水位変化
による誤差をなくすことができる。）この補正Ｋ２は
０．００２ｇに設定し得、実験により決定される。この
補正は式：Ｗ２＝Ｍ＋Ｋ２（式中、Ｗ２は真の湿潤重量
である）に従って適用される。
上昇し、天秤のタラ計量に影響するので、この補正が必
要である。（注：各ペレット測定前に天秤をゼロにリセ
ットしてもよい。こうすると、長期間にわたる水位変化
による誤差をなくすことができる。）この補正Ｋ２は
０．００２ｇに設定し得、実験により決定される。この
補正は式：Ｗ２＝Ｍ＋Ｋ２（式中、Ｗ２は真の湿潤重量
である）に従って適用される。
【００３２】（ｂ）空気の浮力の補 正 この第２の補正Ａ２は同様に１（ｂ）に記載したように
空気の浮力を補償するものであり、所与の型の全材料で
一定であり、式：Ａ２＝１−Ｄａ／Ｄ１に従って計算さ
れる。
空気の浮力を補償するものであり、所与の型の全材料で
一定であり、式：Ａ２＝１−Ｄａ／Ｄ１に従って計算さ
れる。
【００３３】補正係数Ａ２は式：Ｗ２＝Ｗ２’×Ａ２
（式中、Ｗ２’は測定湿潤重量である）により適用され
る。
（式中、Ｗ２’は測定湿潤重量である）により適用され
る。
【００３４】ＵＯ2の場合、Ａ２の計算値は０．９９９
８５であり得る。
８５であり得る。
【００３５】３．水の密度 ０．５℃刻みで種々の温度で水／湿潤剤溶液の密度を計
算しておく。各湿潤計量時に水温を測定し、保存してお
いたテーブルから適切な水の密度値を選択する。
算しておく。各湿潤計量時に水温を測定し、保存してお
いたテーブルから適切な水の密度値を選択する。
【００３６】４．サンプル密度 水温が２０℃と著しく異なる場合には、サンプリングし
た各組のペレット後に測定する参照ペレットの密度を２
０℃値に補正する。参照ペレットがモネル合金製の場合
には、ＵＯ2よりも比較的高い熱膨張率を有する。同様
の補正を測定ＵＯ2ペレットにも加えてもよいが、必ず
しも必要ではないと思われる。
た各組のペレット後に測定する参照ペレットの密度を２
０℃値に補正する。参照ペレットがモネル合金製の場合
には、ＵＯ2よりも比較的高い熱膨張率を有する。同様
の補正を測定ＵＯ2ペレットにも加えてもよいが、必ず
しも必要ではないと思われる。
【図１】核燃料ペレットの密度を自動的に測定するため
の装置の一部横断面側面図である。
の装置の一部横断面側面図である。
Claims (11)
- 【請求項１】 物体の密度を自動的に測定するための装
置であって、第１の乾燥媒体中で物体を計量するための
第１の計量手段と、第２の湿潤媒体中で物体を計量する
ための第２の計量手段と、乾燥時の物体を把持するため
の第１のグリッパ手段及び湿潤時の物体を把持するため
の第２のグリッパ手段を有しており且つ、物体を第１の
計量手段に載置及び該手段から取り出せるように第１の
グリッパ手段を制御すると共に物体を第２の計量手段に
載置及び該手段から取り出せるように第２のグリッパ手
段を制御することが可能なロボットデバイスとを備える
装置。 - 【請求項２】 物体を第１の乾燥媒体中に暫定的に置く
ための段を更に含む請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 第１及び第２のグリッパ手段が公知空気
メカニズムにより物体を把持することが可能な２個以上
のフィンガを各々含む請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項４】 第１及び第２の計量手段が、計量皿と、
加えられる荷重に関連する電気出力信号を提供すること
が可能な分析用天秤とを各々含む請求項１から３のいず
れか一項に記載の装置。 - 【請求項５】 ２個の計量皿が相互に結合されており、
２個の計量皿により記録された重量が共通の天秤により
記録されるように構成されている請求項４に記載の装
置。 - 【請求項６】 天秤が電磁力補償原理に基づいて作動す
るように構成されている請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 天秤の出力が物体の乾燥及び湿潤重量を
表す信号から密度Ｄを計算することが可能な信号プロセ
ッサに入力されるように構成されている請求項５又は６
に記載の装置。 - 【請求項８】 天秤が完全自動較正機能を含む請求項５
から７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の装置を使用して物体の
密度を自動的に測定するための方法であって、（ａ）物
体を第１のグリッパ手段により第１の計量手段に載置す
る段階と、（ｂ）物体を第１の計量手段で計量する段階
と、（ｃ）物体を第１のグリッパ手段により第１の計量
手段から取り出す段階と、（ｄ）物体を第１のグリッパ
手段から第２のグリッパ手段に移す段階と、（ｅ）物体
を第２のグリッパ手段により第２の計量手段に載置する
段階と、（ｆ）物体を第２の計量手段で計量する段階
と、（ｇ）物体を第２のグリッパ手段により第２の計量
手段から取り出す段階とを含む物体の密度を自動的に測
定する方法。 - 【請求項１０】 第２のグリッパ手段により空気乾燥機
からの空気を当てる領域に物体を移すことにより、段階
（ｇ）後の物体を乾燥する請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 物体が核燃料ペレットである請求項９
又は１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9303887.5 | 1993-02-26 | ||
| GB939303887A GB9303887D0 (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | An apparatus and a method for automatically measuring the density of an object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755681A true JPH0755681A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=10731070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6052714A Pending JPH0755681A (ja) | 1993-02-26 | 1994-02-25 | 物体の密度を自動的に測定するための装置及び方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5606126A (ja) |
| EP (1) | EP0612995B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0755681A (ja) |
| KR (1) | KR940020115A (ja) |
| CA (1) | CA2116408A1 (ja) |
| DE (1) | DE69418507T2 (ja) |
| ES (1) | ES2132335T3 (ja) |
| GB (1) | GB9303887D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007531890A (ja) * | 2004-04-06 | 2007-11-08 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 物体の密度と寸法特性を測定する方法およびシステムならびに製造中の核燃料ペレットを検査する応用例 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19911859A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-21 | Mettler Toledo Gmbh | Waage |
| US6321589B1 (en) * | 1999-06-25 | 2001-11-27 | Instrotek, Inc. | Methods and apparatus for sealing a porous material sample for density determination using water displacement methods and associated surface conformal resilient compressible bags |
| GB9926535D0 (en) * | 1999-11-09 | 2000-01-12 | Terraillon Holdings Ltd | A weighing scale |
| US6684684B2 (en) | 2000-05-30 | 2004-02-03 | Instrotek, Inc. | Systems and methods for determining the porosity and/or effective air void content of compacted material |
| AU2001292639A1 (en) | 2000-09-19 | 2002-04-02 | Fast Forward Devices, Llc | Method and apparatus for measuring physical properties of matter |
| US6718832B1 (en) | 2000-09-19 | 2004-04-13 | John C. Hay, Jr. | Method and apparatus for measuring physical properties of matter |
| FR2844595B1 (fr) * | 2002-09-12 | 2004-11-26 | Marcel Canetti | Procede et dispositif pour la mesure de densite, notamment d'une personne |
| WO2007095648A1 (en) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Engineering Academy Of Armenia | Method for density determination of porous materials |
| US20080092650A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-04-24 | Curtis Charles Courian | Buoyancy measuring and testing tank |
| DE102007021684B3 (de) * | 2007-05-09 | 2008-10-30 | Audi Ag | Verfahren zur Ermittlung der Güte eines Gussbauteiles |
| IT201600093716A1 (it) * | 2016-09-19 | 2018-03-19 | Ceramic Instr Srl | Strumento automatico per la determinazione della densità apparente di un oggetto |
| CN107356496B (zh) * | 2017-07-13 | 2018-11-20 | 四川大学 | 一种水测芯块密度测量设备 |
| CN108225977B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-04-21 | 安徽佩吉智能科技有限公司 | 基于智能机器人系统的物体密度检测方法 |
| CN108007820B (zh) * | 2017-12-29 | 2023-09-08 | 安徽佩吉智能科技有限公司 | 一种检测密度的机器人系统及其检测方法 |
| DE102019215936A1 (de) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Dimensionics GmbH | Messautomat, Fertigungsanlage und Verfahren |
| CN112858094A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 四川同人精工科技有限公司 | 一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统 |
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| US3787761A (en) * | 1972-05-15 | 1974-01-22 | Gen Electric | Method of detecting magnetic additives in nuclear fuel material by noting change in weight of material when weighed in a magnetic field |
| US3747416A (en) * | 1972-07-17 | 1973-07-24 | Thiokol Chemical Corp | Density measurement apparatus |
| GB1443789A (en) * | 1973-11-28 | 1976-07-28 | Monsanto Ltd | Apparatus for measuring specific gravity |
| US4320658A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-23 | Frito-Lay, Inc. | Weighing apparatus |
| FR2513758B1 (fr) * | 1981-09-25 | 1985-12-20 | Rech Geolog Miniere | Procede et dispositif de mesure rapide et precise des volumes et densites des solides |
| JPS58210543A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-07 | Shimadzu Corp | 比重測定装置 |
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| US4830565A (en) * | 1986-12-01 | 1989-05-16 | Westinghouse Electric Corp. | Robot gripper mechanism and method for sampling nuclear fuel pellets |
| SU1582073A1 (ru) * | 1987-06-15 | 1990-07-30 | Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" | Устройство дл определени плотности образцов |
-
1993
- 1993-02-26 GB GB939303887A patent/GB9303887D0/en active Pending
-
1994
- 1994-02-24 CA CA002116408A patent/CA2116408A1/en not_active Abandoned
- 1994-02-25 EP EP94301359A patent/EP0612995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-25 DE DE69418507T patent/DE69418507T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-25 ES ES94301359T patent/ES2132335T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-25 JP JP6052714A patent/JPH0755681A/ja active Pending
- 1994-02-25 KR KR1019940003393A patent/KR940020115A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-02-25 US US08/202,116 patent/US5606126A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2007531890A (ja) * | 2004-04-06 | 2007-11-08 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 物体の密度と寸法特性を測定する方法およびシステムならびに製造中の核燃料ペレットを検査する応用例 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5606126A (en) | 1997-02-25 |
| EP0612995A1 (en) | 1994-08-31 |
| DE69418507T2 (de) | 2000-01-13 |
| CA2116408A1 (en) | 1994-08-27 |
| ES2132335T3 (es) | 1999-08-16 |
| GB9303887D0 (en) | 1993-04-21 |
| DE69418507D1 (de) | 1999-06-24 |
| EP0612995B1 (en) | 1999-05-19 |
| KR940020115A (ko) | 1994-09-15 |
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