JPH0765886B2 - 棒状体の形状検査装置 - Google Patents

棒状体の形状検査装置

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JPH0765886B2
JPH0765886B2 JP61224008A JP22400886A JPH0765886B2 JP H0765886 B2 JPH0765886 B2 JP H0765886B2 JP 61224008 A JP61224008 A JP 61224008A JP 22400886 A JP22400886 A JP 22400886A JP H0765886 B2 JPH0765886 B2 JP H0765886B2
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JP
Japan
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rod
control rod
detection sensor
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shaped body
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俊道 瀧川
滋郎 正森
和春 ▲藪▼下
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、棒状体の形状(プロフアイル)を検査する装
置に関し、特に加圧水型原子炉の制御棒のようにクラス
タ状に組立てられた棒束の棒形状を測定検査する装置に
関する。
〔従来の技術〕
例えば、現在発電用原子炉の大部分を占めるようになつ
た加圧水型原子炉(PWR)では、炉内核反応の制御、中
性子分布束の制御等のために、制御棒が使用されてい
る。この制御棒の構成についてみるに、核燃料集合体内
の長い案内管に各別に挿脱される細長い中性子吸収材棒
が、複数、上部スパイダを介して一体的に組合わされた
ものであり、制御棒クラスタとも称されている。
この制御棒は、前述のように使用されるから、その案内
管や他の案内支持部材に接触し、摩耗するが、その摩耗
量が無視しえない量に達することが判明してきた。
したがつて、燃料交換時等を利用し、外観検査を行い、
その量の大きいものは、その後の供用から除外してき
た。
すなわち、原子炉で使用された制御棒は、放射化され強
い放射線を出すので、検査測定員が直接接近できないか
ら、水中に保持し、水中テレビカメラで外観を検査して
いた。そして、摩耗量を定量的に測定せず、その外観か
ら検査員の経験と勘に基づいて使用続行可否を判断して
いた。
しかしながら、摩耗量の定量的測定が実施できれば、使
用続行の可・不可は精度よく判断できるので、そのため
の種々の試み、提案がなされている。
例えば、本件出願人は、特願昭60−293976号により、可
動磁芯をもつ差動変圧器を利用した摩耗センサを提案し
た。
これは、被検査体に可動磁芯をばねにより押しつけ、被
検査体の外表面の形状に応じて動く磁芯の変位量を電圧
変換し、検査するものである。
又、前記先願の装置は、制御棒を受け入れる筒状のシエ
ルを具え、そのシエルは制御棒の外表面に押圧されるひ
ずみゲージ型センサをもち、シエルは制御棒のまわりを
回転し、該センサの出力から制御棒の外表面の異形すな
わち摩耗量を検出する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述のような水中テレビカメラによる従来検査装置で
は、摩耗量の定量測定ができない、あるいは制御棒がク
ラスタ構造のためカメラに死角になる部分が生じ、そこ
は外観検査もできない等の問題があつた。
又、差動変圧器を利用したものにおいては、一般にこの
種装置は水中で使用するもののため、精度など使用に難
があつた。
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、制御棒等の
棒状体の外面摩耗量を精度よく定量的に計測検査し、更
に摩耗後の断面形状を連続的に検査することを目的とす
るものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明においては、検査対象の複数の棒状体が挿通され
る複数の形状検出センサと、棒状体を保持し、必要によ
ってはこれを軸方向に動かし得る、棒状体各々に対し配
置された掴持部材と、棒状体の軸方向検査基準位置を示
す基準部材と、基準位置を検知する遠隔目視装置を使用
する。
複数の形状検出センサは、それぞれ、棒状体、代表的に
は円形断面の棒を隙間なくかつ円滑に受け入れる筒状の
シェルを有する。かかる筒状のシェルのそれぞれは、駆
動装置により、歯車連動機構を介して、円周方向に同時
に回動する。また、前記筒状のシェルのそれぞれには円
周方向に所定の間隔をおいてリーフスプリング形のひず
みゲージ型センサが配設されている。ひずみゲージ型セ
ンサの浮動先端は、棒の外面に接触する接触子の尾端を
弾性的に支持し、棒の外面に動じて出退する接触子の変
位に応じて変形し、変形量ひいては変位すなわち棒外面
の凹凸量に応じた出力信号を出す。
複数のひずみゲージ型センサの接触子の軸方向位置は、
一定間隔でずれており、筒状のシエルが棒状体のまわり
を回転すると、各ひずみゲージ型センサは、棒の長手方
向各点の断面プロフアイルに応じた信号を表示器へ送
り、表示する。
表示器は、CRT、プリンタ又はプロツタ等が適宜選択的
に使用される。
〔実施例〕
以下、本発明を原子炉制御棒の摩耗量の検査に適用した
一実施例について説明する。
第1図は、全体概念を示す系統図であつて、細部の具体
的構造は、第2図以降を参照して説明するが、制御棒1
は、制御棒取扱工具10によつて掴持されて保持され、又
上下される。基準部材すなわちピアノ線20は、水中の同
一水平面内に互いに交差する方法に張設され、これに対
応した2個の水中テレビカメラ31は、接続ケーブル33を
介して、空気中のコントローラ35に連絡し、これは更に
モニター受像機37、磁気録画装置39に連絡し、これらは
全体として遠隔目視装置30を構成する。
コントローラ35は、水中テレビカメラ31のピント及び画
質等の調整を行い、映像は受像機37上に映し出される。
制御棒1は、制御棒取扱工具10によつて上下されるか
ら、受像機37の画面上でピアノ線20と制御棒1の基準位
置とを合せ、その時の制御棒取扱工具10のエンコーダ
(図示しない)の読みを零点とし、以後のエンコーダの
出力信号をZ軸位置信号検出器11から取り出す。受像機
37の画面には、必要に応じ、Z軸高さ位置、制御棒本体
番号、ロツド番号、日付等を出してもよく、これらは画
像と共に録画される。
後に詳述する検出センサ40は、ピアノ線20、水中カメラ
31と所定上下関係位置に保持され、これはコントローラ
41によつて制御される。検出センサ40の出力は、A−D
変換器43でデイジタル信号となり、Z軸位置信号と共に
インターフエイス51からコンピユータ53に入る。キーボ
ード58、デイスク57は、コンピユータ53に連絡し、コン
ピユータ53の出力は、適宜な表示器、CRT54、プリンタ5
5、XYプロツタ56の一つ又は二以上に出力される。
高さ位置表示カウンタ13は、制御棒取扱工具10の制御盤
の近くにあつて、Z軸位置信号をオペレータに示す。
次に、形状検査装置の測定部の構造を第2図(立面図)
及び第3図(平面図)を参照して説明する。
ガイドフレーム61が立説された吊上げ板62の四隅には、
吊上げ用のアイボルト63が突設されている。これらの測
定部は、通常水の漲られたピツトの中にセツトされる
が、その際にはクレーンの吊上げワイヤがアイボルト63
に連結される。
ガイドフレーム61は、制御棒(クラスタ)をセツトする
際の案内部材として作用し、吊上げ板62の中央部周辺に
設けられたガイドホール65が最終的な位置決めを行う。
ベースプレート67は、図示しない置台(使用済核燃料貯
蔵ピツト内のラツク等でもよい)上にのせるためのもの
で、支柱(4隅)69により吊上げ板62に連結されてい
る。
吊上げ板62にブラケツト71を介して取りつけられた2個
の水中カメラ31は、支柱69間に張設されたピアノ線20の
方を向き、支柱69間にクラスタ状の制御棒が挿入された
とき、その双方を映し出すことができる。水中カメラ31
の脇に照明灯32が付いている。
検出センサ40は、制御棒1が挿入される吊上げ板62の孔
73(本実施例では20個)に対応して設けられており、詳
細は第4図を参照して説明する。センサ回転用ステツピ
ングモータ45が設けられ、コントローラ41で制御され
る。
第4図において、ベースプレート67の下方には、支持棒
75を介して支持板77が、ベースプレート67と平行に取り
つけられている。筒状のシエル保持金具47の首部が、ベ
ースプレート67の孔74(孔73と同配置)に挿入されてお
り、他方保持金具47に上端部が回転自在に挿入されたシ
エル48の基部は、支持板77,79に回動自在に支持されて
いる。シエル48の基部には、一体的に歯車49が形成され
ている。
保持部材47の内側には、樹脂製カラー81が嵌装され、挿
入された制御棒1を滑らかにかつ傷つけずに保持し、同
軸度を保つ。
シエル48には、8個のひずみゲージ型センサユニツト83
が等角間隔で設けられ、等角間隔及び等軸方向ピツチで
設けられた接触子85の外端を弾性的に押している。ひず
みゲージ型センサユニツト83は、小型のひずみゲージ型
センサで、センサ本体にはホイストンブリツジ回路を組
込み、センサ本体に発生するひずみ量を電圧変化に変換
して検出・測定するものである。
ステツピングモータ45の出力軸は、下部外周に歯車87が
削成された駆動軸89に嵌着され、駆動軸89は、歯車91を
介してシエル48を回転する。この回転により、複数の探
触子85は、制御棒1の外表面を円周方向に摺動する。セ
ンサユニツト83は、探触子85の変位即ち制御棒1の外表
面の凹凸に応じた出力信号を出す。勿論、シエル48を回
転せずに、制御棒1のみを下方へ移動させつつセンサユ
ニツト83の出力をA−D変換器43を通じてとれば、制御
棒1の8個所の軸方向外形形状の変化(プロフアイル)
をとることができる。
以上、本実施例の構造を説明し、機能を個別的に述べた
が、本装置を使用して制御棒1の形状を検査する手順を
追つて説明する。
まず、クレーン等の装置を用い、アイボルト63を介して
測定部を吊り上げ、所定の置台、例えば使用済核燃料ピ
ツト中の貯蔵ラツク(図示しない)上にセツトする。ガ
イドフレーム76は、このセツトの案内をし、又移動中の
衝突、干渉から検出センサ40等を保護する。
しかる後に、検査すべき(クラスタ状の)制御棒1を、
制御棒取扱工具10により吊りあげ、移動し、測定部の直
上にきたら静かに制御棒1を下降させる。制御棒1の外
形形状は、予め決まつているから、下降するに従い、ガ
イドフレーム61に案内され、制御棒1の先端が吊り上げ
板62の孔73に挿入される。
更に制御棒1を降下させると、制御棒1の先端がピアノ
線20と同じ高さまでくる。これを水中カメラ31で検出
し、基準位置とする。ここでZ軸位置信号検出器11の読
みを0点に合わせる。制御棒1の外表面に基準位置が刻
印されていれば、先端ではなく刻印とピアノ線20の一致
を検出すればよい。モニター受像機37で、鮮明な画像が
得られなければ、コントローラ35を用いて前述の調整を
行う。
検出センサ40の探触子85とピアノ線20の間隔は、予め定
まつているから(本実施例では約230mm)、その分だけ
制御棒1を降すと、先端は探触子85検査が可能となる。
そのまゝ、制御棒1を下降させれば、各制御棒1の外周
面の45度間隔位置の軸方向形状を表わす変位信号が、セ
ンサユニツト83から出力され、A−D変換器43でデイジ
タル化され、Z軸位置信号と共にインターフエイス51に
入る。コンピユータ53は、デイジタル変位信号(測定デ
ータ)とZ軸位置信号の演算処理等を行い、結果をデイ
スク57に記録すると共に、CRT54等に表示する。勿論、
デイスク57に記録された結果は、後刻キーボード58を操
作して任意に表示できる。
前述の軸方向形状の測定結果により、又はこれとは独立
して制御棒1を所定の高さに保持してシエル48を回転さ
せる。
これにより、任意のピツチ間隔をもつ8個の軸方位置に
おける制御棒1の断面形状を示す変位信号が、センサユ
ニツト83から、A−D変換器43へ出力される。
Z軸位置信号は、前記回転中インターフエイス51に入つ
ており、コンピユータ53は各回転角度に応じた外表面の
変位(径変化)を算出し、CRT54やXYプロツタ56に図形
表示し、又はプリンタ55で算出データを印字する。
勿論A−D変換器43は、全部で20本のシエル48の全セン
サユニツト83に連絡しているから、20本の制御棒1の8
個所のデータをリアルタイムで処理することができる。
前述の実施例では、20本の制御棒1をもつクラスタを即
時に検査したが、制御棒1の配置パターンが異なる数種
の制御棒クラスタに適用できるように孔73,74、シエル8
3の配置を決めておくことにより、例えば16本の制御棒
1の検査もできる。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、制御棒が挿入される検出
センサのシエルに、円周方向及び軸方向に所定の間隔を
おいてひずみ検出センサが配置されかつシエルは回転さ
れるので、多数の制御棒の任意の軸方向形状及び断面形
状を定量的に迅速に検査することができる。
更に、遠隔目視装置により従来通り定性的外観検査もで
きるので、非摩耗部分の検査を省略して摩耗量の大小に
よる使用可否判断を迅速にできる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の第1実施例の全体系統図、第2図
は、前記第1実施例の要部を示す立断面図、第3図は、
同様の平面図、第4図は第2図の部分拡大図である。 1……制御棒、20……ピアノ線、30……遠隔目視装置、
31……水中カメラ、37……モニター受像機、40……検出
センサ、45……ステツピングモータ、47……保持金具、
48……シエル、54……CRT、55……プリンタ、56……XY
プロツタ、83……センサユニツト、85……探触子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検査対象の複数の棒状体を保持し、それを
    軸方向に移動させ得る、棒状体の各々に対し配置された
    掴持部材、前記複数の棒状体がそれぞれ挿入される複数
    の形状検出センサ、前記形状検出センサに近接して設け
    られた基準部材、前記基準部材と前記棒状体との位置関
    係を検知する遠隔目視装置及び前記形状検出センサの信
    号を受けて検出結果を表示する表示器を有する棒状体の
    形状検査装置において、前記形状検出センサは、前記棒
    状体を受け入れる筒状のシェルと、同シェルの外周面に
    円周方向と軸方向に離れて配置され、それぞれがシェル
    の内面に出退自在の接触子を有する複数のひずみゲージ
    型センサと、歯車連動機構を介して前記複数のシェルを
    円周方向に同時に回動する駆動装置とからなることを特
    徴とする棒状体の形状検査装置。
JP61224008A 1986-09-22 1986-09-22 棒状体の形状検査装置 Expired - Lifetime JPH0765886B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61224008A JPH0765886B2 (ja) 1986-09-22 1986-09-22 棒状体の形状検査装置
GB8721243A GB2197481B (en) 1986-09-22 1987-09-09 Apparatus for inspecting a profile of a rod
DE19873732076 DE3732076A1 (de) 1986-09-22 1987-09-21 Vorrichtung zum inspizieren des profils eines stabes
FR878713053A FR2613116B1 (fr) 1986-09-22 1987-09-22 Appareil pour inspecter le profil d'une tige, notamment une tige de commande utilisee dans un reacteur nucleaire a eau pressurisee
KR1019870010488A KR910001246B1 (ko) 1986-09-22 1987-09-22 봉형상체의 형상검사장치
US07/517,412 US5001841A (en) 1986-09-22 1990-04-30 Apparatus for inspecting a profile of a rod

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JP61224008A JPH0765886B2 (ja) 1986-09-22 1986-09-22 棒状体の形状検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6379001A JPS6379001A (ja) 1988-04-09
JPH0765886B2 true JPH0765886B2 (ja) 1995-07-19

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ID=16807142

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JP61224008A Expired - Lifetime JPH0765886B2 (ja) 1986-09-22 1986-09-22 棒状体の形状検査装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4934375U (ja) * 1972-06-28 1974-03-26
JPS6138512U (ja) * 1984-08-13 1986-03-11 三菱重工業株式会社 シエル形状測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6379001A (ja) 1988-04-09

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