JPS58132696A - 原子炉の燃料組立体の検査方法およびこの方法を実施するための検査機械 - Google Patents

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】 本発明は原子炉の燃料組立体を検査するための方法、お
よび、この方法を遂行するための検査機械に関する。

原子炉、そして％に水冷の原子炉の運転中、炉心を形成
している燃料組立体を周期的に検査する必要があること
が知られている。このチェックは、特に、燃料ロッドあ
るいは保守構造物のあり得る変形、ロンドの間隔あるい
はあり得る亀裂の危険性を検出するために役立つ。原子
炉が停止されると、高圧、高温の下で運転された一定の
組立体は、排出され、それらをチェックするために使用
される検査機械へ、適切な敗扱い機械の助けＫよって転
送される。

従来技術は、原子炉の燃料組立体のための多くの検査機
械の設置を記載している。

たとえば、１９７５年１月２２日出顧され、″原子炉の
燃料ロツｒを検査するための装置および設置”と題した
フランス特許第２．２９８．８５９号は、この種の機械
を記載している。それは、検査される組立体に関する情
報を集めることを可能にする検　　。

査装置と、検査される組立体く関して検査装置を移動さ
せる装置と、そして最後に、検査装置によって集められ
た情報を処理する装置とからなっている。

検査装置はプリズムのエンビスコ−ｉ　（ｅｎｄｏｓｃ
ｏｐ＠によシ形成され、エンドスコープを移動させるた
めの装置は５つの移動キャリッジによシ形成され、第１
の４のは組立体の熱料ロッドＫＭ行なスライド上を−直
に移動し、第２のものは第１のキャリッジで担持される
スライド上を水平に移動し、第６のものは前記のキャリ
ッジに対し水平にかつ直角に移動する。かくして、第３
のキャリッジに担持されている一工ンドスコーゾは、３
つの直角方向に移動することができる。

ｕＩ−し表が鴫゛りの種０機械の欠点は、検査される燃
料組立体が、組立体を堅固に保持する２つの端部す／−
）間で保持されていることである。これらの端部す／−
）は組立体に応力を課す。しかしながら、燃料組立体の
フレームは軽量であって、容易に変形することが知られ
ている。組立体の目視検査およびその計測は、したがっ
て、変形されてからなされ、かくして測定には偽がある
。

また別の設計によれば、組立体の測定と検査は、組立体
がその上端部材で懸垂されている時に遂行できる。この
場合はまた、組立体の位１は、計測に使用される基準位
置と異なる。何となればそれは引張応力に付されている
からである。しかしながら、案内チューブによって形成
されたフレームは軽量であり、したがって変形しがちで
ある。かくしてまた測定は、組立体が延びている時に行
なわれるならば偽となる。

本発明は前記した欠点をなくす、原子炉の燃料組立体を
検査するための方法に関する。この方法は、組立体を、
基準サポートブロック上で、応力なしに、休止している
位置で検査するのを可能とする。より詳細には、検査さ
れる組立体は、それが自由に休止するす４−ドブロック
上に垂直に置かれる。それは自重に由来する応力のみに
付されている。かくして、燃料組立体の計測のために使
用される位置にそれは蓋かれる。かくしてこの検査方法
は、燃料組立体の最大計測精度を許容する。

より詳細には、本発明は、燃料組立体を検査するための
方法に関し、職扱い装置に懸垂されて、チェックされる
組立体は、サポー）へ持ちきたされ、皺す４−ト上に垂
直に置かれ、該組立体はそのペース上で平衡状態にあり
、ある一定のしくルに位置している安全装置が導入され
、該安全装置は組立体に接触しておらず、しかし、組立
体が平衡状態の位置から外れた場合、それを保持する。

本発明による原子炉の燃料組立体を検査するための方法
の好ましい実施ＮＫよれば、検査装置の通過を許容する
丸め、異なったし４ルに位置している安全装置を互に離
れるよう移動させることＫよって、腋組立体に対して、
−直に移動させられ、この作業中、該組立体は、異なっ
たレベルに配置されている安全装置によって、安全に保
持される。

本発明はまた、事実９１ＩＫよる検査方法を遂行するた
めの機械に関し、該機械は、組立体のペースを受けるサ
ポートが配設されているフレームと、該サポー）Ｋ対し
て、該ペースをセンタリングするための装置で形成され
てシシ、かつ、該機械社、一定のレベルに配置されてい
る少なくとも一対の安全装置を備え、該安全装置の対は
、該フレームに対して移動することができ、かくして、
組立体のまわりに置かれ、それが不安定になった際、保
持する。

紋安全装置は、検査中、接触することなしに組立体を取
り囲む。この検査が組立体の全高さＫわたって行なわれ
るように１安全装置は異なったレベルに設けられている
。これらの安全装置は交互に戻す、検査装置を担持して
いるキャリッジが、組立体の全高さＫわたって通過する
ようＫする。

さらに１組立体がその上に休止している下端部分と制御
のレベルの区域を含む、組立体の全高さＫわたる検査が
できるように１本発明はまた、引込み可能な案内装置を
備えた検査機械に関する。

かくして、検査される組立体は、その下部サポートに対
して、四角の４−スを切頭体の形態のセンタリン！装置
によって、センタリングされる。切頭体の広くなってい
る部分は上方に向いている。

組立体を提供する際、組立体のペースはその中へ入る。

ペースは、サポートブロック上に設けられえセンタリン
グビンに対して自動的にセンタリングされる。

また、回転可能なす／−）ブロックが設けられ、かくし
て引続き組立体の四つのａ面が検査される。

本発明の特徴によれば、案内装置は引込み可能　　　　
　′で、かくして、組立体がその上に配置されているす
／−）ブロックの回転を、したがって、そのペースのｍ
面９回転を許容する。かくして、組立体の全高さを検査
し、かつ、サーートブロックに関して審準測定を行なう
ことができる。好ましくは案内装置は少なくとも２つの
部分よりなシ、該部分は組立体のペースから離れて移動
し、かくして、組立体の全高さの検査を許容する。

さらに、案内装置が引込み可能であるという事実は、組
立体す／−）を回転できるようＫさせ、したがって引続
き組立体の四面を検査できるようにさせる。

さらに、本発明のまた別表特徴によれば、それは、組立
体により発せられる放射に対抗する、観＃１装置の保＃
ＩＫ関する。かくして、照射された燃料組立体は、観＃
１１あるいは計測装置を損なう放射ｔｇすることが知ら
れている。たとえば、放射の下で作動するように設計さ
れているテレビカメラでさえも、限られた寿命しかない
。本発明による観測装置の保護はそれの寿命を大幅に増
大する。

それは組立体く指し向ける波の源と、組立体によって反
射される波を受取るレシーノ＃によって形成される検査
装置に適用できる。受取った波の処理は、引続く処理に
よって、その上における情報を得るのを可能にする。

この保護装置は観測される組立体の面に対して傾斜した
鏡よシなり、該傾斜は好ましくは４５゜である。この鏡
は波の源によって伝達された波を反射し、検査装置への
照射を大幅に減少させる。

好ましくは、それは電離性放射線に対して透明である。

波レシーノ々は発せられた放射に対して横方向に向けら
れておシ、保護プレートの後に置かれる。

よ〉詳細には、本発明は、原子炉の熱料組立体を検査す
るための機械ＫＩＩｌシ、該機械は、検査される組立体
に指し向けられる波を伝達する源と、源によ）伝達され
た波を受取〕かつ、組立体により反射され先渡を受取る
組立体を検査する丸めの装置とよりなっている。検査機
械は鏡に向けられているスピンドルを備え、鏡社傾斜さ
れており、組立体によ）反射され先渡を検査装置へ戻し
、組立体によって発せられた放射に対抗する保護装置が
組立体と検査装置間に位置している。

組立体の目視Ｉ！測あるいは計測を許容するテレビカメ
ラによって、検査装置が形成されている場合には、波を
発する源は光源であって、それによって組立体はＩｌ明
される０組立体によって反射され走光は、鏡によって反
射された後、テレビカメラによって受取られる。テレビ
カメラが保鏝装置の後に配置されているという事実から
、それは組立体からの直接放射にはさらされない。かく
して、その時分は大幅に増大される。

検査装置はまた、超音波受信器によって形成され、その
場合、波伝達源は超音波送信器である。

送信器と受信器は結合することができる。

最ｔＩｋＫ、本発明は、燃料組立体を検査するための機
械に関し、該機械は検査される組立体上の情報を集める
ために１超音波送信器−受信器の対を使用する。超音波
送信器は焦点合わせされた送信器である。たとえばその
焦点距離は約２００回とすることができ、一方、焦点に
おけるビーム直径は約１閣である。この超音波ビームは
、検査される面に直角に向けられる０組立体の異なった
形成部分圧よって反射された反響は、超音波受信器によ
って受取られる。この信号はついで、たとえば、磁気サ
ポート上に記鍮される。実際の発明の部分を形成しない
、これらの信号の引続く処理は、組立体の特性に関連す
る大量の測定を推定するのを可能とする。組立体の面の
１りに直角に送信器−受信器の対を移動する際に１受取
った反響の処理は、組立体の異なった形成部、たとえば
、移動方向ＫｆＢって順次に直面する燃料ロッドの位置
を決定するのを可能にする。さらに、超音波ビームの外
方へのおよび戻りの経路の期間は、送信器−受信器の対
の移動に対して直角方向の関数として、組立体の異なっ
た形成部分の位置を決定するのを可能とする。それから
、組立体のねじれ（ｋｉｎｋｉｎｇ）および弧状化（ａ
ｒｃｈｉｎｇ　＞を推定することができる。

燃料組立体のこの検査方法は、従来方法と比較して利点
がある。何となれば、これらの寸法を正確Ｋ１ｍ定する
のを可能にするからである。さらに、機械的センサーを
有する装置とは対照的に１この測定は如何なる接触をも
伴なわずに行なわれ、かくして、組立体の部分中に欠陥
を起こさせる危険性をなくする。かくして、再びロード
されなければならない組立体の計測のために使用できる
。テレビカメラとはちがって照明を九は光線には依存せ
ず、より正確ｔａｎ定ができる。最後にそれは水中で作
動され、かくして、たとえば、照射された燃料組立体の
搬送のためのローデングウェル（ｌｏａ山−ｎｇｗｅｌ
ｌ）あるいは容器のピット中で使用することができる。

それが使用される媒体がｊｌＫ超１ｔｆＩＩの導体でさ
えあれば充分である。

本発明による超音波計測方法は、明らかに新しい組立体
の場合においても使用できる。それはまた前記した保護
装置と組合わせて使用することができる。この場合、超
音波送信器と超音波受信器の両者が保−プレートの後に
位置される。発信された超音波ビームと反射された超音
波ビームは４５°で−によって反射される。かくして、
該検査機械は好ましくは照射した組立体の場合に使用さ
れる。

以下添付図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は、図式的に、そして部分的に燃料の建物を示す
。多数の並置された燃料組立体６が貯蔵ブール３に位置
している。

原子炉の使用中、屡々一定の組立体をチェックする必要
がある。このチェック作業は、図式的に第１図に示量、
燃料組立体検査機械８によって実施される。機械８は、
運搬容器のためにローデングビット−中に位置している
。それは管の金属構造物１４を形成し、該金属構造物は
ステンレス鋼でつくられ、その着座を調整できるように
する、６つの遠隔調整可能なジヤツキ１８を設けた、（
−ス１６に固定されている。

各放射された燃料組立体６の移動は硼＃溶液中で行なわ
れ、それは取扱い作業を経続するのを可能ならしめ、一
方、放射に対して適切な保護を保証し、また、残留する
熱の除去のための有効な冷却を保証する。

アンロードされる各燃料組立体６は、図示されていなり
ｈ取扱い機械により持上げられ、該取扱い機械は水面よ
シ上方で移動する。燃料組立体は、検査機械８まで水中
で移動される０組立体６の不必！！な持上げを回避する
ため、組立体６は横方向の壽によって検査機械中に導入
され、そしてついで垂直に導入される。矢印１２は貯蔵
プール３から機械８への移動中、燃料組立体が進む経路
を図式的にＩＩ！２明する。

組立体は機械８中に下降され、＃機械８はそのペースの
ために案内装置を有している。これらの案内装置は、ホ
ラ・９−の形ａをしておシ、部組立体の断面の如く、四
角のペースになっており、組立体をす４−）ブロック上
に一案内する。

第１図は、不発ＢＡＫＬ、九がって、照射し九燃料組立
体をチェックするため、燃料組立体の検査機械を使用す
る場合を示しているけれども、それはまた新しい組立体
をチェックするために吃ま之使用でさることは明らかで
ある。

第２図は、第１図に示す本発明の検査機械のより拡大さ
れた縦測面図である。実際の発明の一部を形成しない管
の金属構造物１４は、鎖線で図式的に示きれている。し
かしながら、燃料組立体６は、より詳細に示されており
、そして機械８は、その目視検査および計測を保証する
。

組立体６は、上端部材２０と下端部材２２の、２つの剛
体の端部材より女っている。端部材２０と２２は、一定
数の剛体の案内管によ抄接続されておシ、該剛体の案内
管は、端部材と共に１組立体のフレームを形成する。一
定数の、間隔用のグψツド２４が、案内管に取付けられ
ており、一群の燃料ロツｒ２６を保持する。

炉心に置かれた場合、組立体６は、原子炉容器内Ｏ内部
構造の一部を形成する、上部プレートと下部プレート間
に位置する。各組立体は、炉心プレートに対して、セン
タリングピンによって並進して案内される。この目的の
ために、上端部材および下端部材２０．２２はそれぞれ
、炉心プレートのセンターリングピンのために設けられ
た、２つ対角線的に反射ｌＩＫある穴２６を有している
。

４つのばね２７が上端部材２０上に設けられておシ、原
子炉の運転中、燃料ロン１２６間の冷却水の上昇循環か
ら由来する、水力的スラストに抗して、炉心の下部プレ
ートへ向けて、組立体６を強制する。

取扱い機械６２０ロツドが、上端部材２０へはめ込まれ
、かくして、組立体を操作できるようＫする。

従来の方法において、機械８は、検査される組立体に相
対的に移動する検査装置を有している。

後で記載するこれらの検査装置は移動キャリッジ５６に
よシ担持され、該移動キャリッジは、三直交圧角錐（ｔ
ｒｉｒａｃｔａｎｇｕｌａｒ　　ｔｒＬｈ６（ｉｒｏｎ
）ｏｘ、ｏｙ、ｏｚの輪線０．ＺＫ沿って垂直に移動す
ることができる。電気モータＭ１が、ビーム３８に相対
的に１キヤリツジ３６を論直に移動させるように働く。

キャリッジ３６は第２のキャリッジ６７を支持し、該第
２のキャリッジ３７は、軸ｌｌｌ０）１１’９って、キ
ャリッジ６６に対して横力向に移動することができる。

電気モータＭ３が、キャリッジ６７をキャリッジ５６に
対して移動させる。

検査される組立体６は、基準システム０ＸＹＺに！・↑
して位置決めされる。それはサメ−１ドブロツク２８上
に置かれ、該サポートブロックは測定のための基準ブロ
ックを形成する。

部材２２に対する位置決め穴２６は、組立体をす／−）
ブロックに対して位置決めするために使用される。サポ
ートブロックは、炉心の内部構造の下部プレートに設け
られたセンタリングピンと同様な、２つのセンタリング
ピン６８を有し、したがって、該ピン６８は、下端部材
２２の位置決め穴２６にはめ込まれる。

２つの安全装置が、異なったレベルにおいて位置決めさ
れ、それらの各々は、一対のフォークによ）形成され、
各々の場合、組立体の両ｌＩＫ配置されている。

本発明によ石原子炉の燃料組立体を検査するための方法
にし友がって、検査される組立体は、す／−）２Ｂ上Ｋ
ｆｉ［Ｙ−置かれ、組立体６は下端部材２２上に平衡状
ｌ！にある。与えられたレベルに配置され九２つの安全
フォーク３４は、上方へ移ａｌｌすｔＬ、　６１７”−
りは並進して移動することができる。それらは接触する
ことなしに、組立体６を堆シ囲み、そしてそのまわシに
リングを形成し、該りンダは連続していることもできる
し、切断されていることもできるが、あらゆる場合にお
いて、組立体が平衡状態の位置から外れ丸ならば、落下
するのを防止する０図式的に第２図で示されているフォ
ークは、第４ａｌｌで平面図として示されている。目視
検査装置は、キャリツク５６に担持され、キャリツー）
３６は、矩形断面を有する一直♂−ム５Ｂ上を移動する
。電気モータが、ウィンチおよびチェーン（図示せず）
を経て、ビーム３８に対して、キャリッジ５６に移動さ
せる。フォーク３４は交互に後退して、キャリッジ５６
の通過を許容し、また、組立体６の全高さの計測および
目視検査を許容する。

したがって、本発明による検査方法は、現在知られてい
る方法および機械と比較して、利点を提供する。それは
組立体の全高さを検査することを可能ならしめる。しか
しながら、組立体をその両端で保持するため、一般に使
用されている支持部材は、組立体の端部材２０、および
、ばね２７のチェックおよび検査を防止する。

機械８は目視＊Ｓ装置を備えている。これらはテレビカ
メラ４０よりなり、該テレビカメラは、検査機械８の平
面図である、第４図で分る如く、キャリッジ５６に対し
て横方向に移動することができ、軸線ＯＸＫ沿うて走査
を実施することを可能とする。

アーム４４によって担持される鏡４８は、カメラ４０に
対して、組立体の反対側に配置されている。鏡を後退さ
せるため、軸線ＯＸＫ＆って移動できるキャリｙ−９４
６とアーム４４は一体である。

第３図において、この鏡は伸張した位置で示されている
。鏡４８は、組立体の下端部材４２の端部を目視で観測
するのを可能にする。

また、組立体６のヘッドおよびばね２７を検査する丸め
、引込み可能な鏡、’Ｊ　４　Ｂ　（図式的に第２図に
示されて−る）が、機械の上方部分Ｋ１１ｔかれてｉる
。鏡１４８は、ロープによシ手動で持上げることができ
、該ロープは、図示されていないアームに固定されてい
る。

第３図は図式的に組立体６の端部を示し、燃料要素のた
めの下部間隔用グリフＦ”２４は鎖線で示しである。組
立体６は取扱い機械のロッド３２（第２図参照）でｍｒ
ｉｉされ、鋭６８から適切な距離に保たれる。検査キャ
リッジ５６に担持されたテレビカメラ４０は、鏡６Ｂと
同一平面に持ちきたされ、矢印４２で図式的に示す如く
、組立体の底部を検査するのを可能とする。

鏡４８は、矢印４９で図式的に示す如く、並進して移動
することができる。モータ５０が、キャリッジ４６の並
進移動を保証する。

好ましくは、組立体６０ペースの目視検査線、それを持
上げる際、すなわち、検査の終、９において行なわれる
。かくして、ペースの検査は１機械８の約真中の高さＫ
ある際、行なわれなければならない。組立体がこの位置
Ｋｌる際、もしキャリッジ４６がロックされているなら
ば、残りの計測を実施することができない。しかしなが
ら、組立体６を持上げる際は、キャリッジ４６がロック
されてもさほど有害とならない。何となれば他の測定が
すべて終了しているからである。

さらに、アーム４４のスピンタル５４上にシャーンが設
けられている。不満足な作業の結果として、たとえば、
移動端で接触し、組立体が鏡４８につき当ると、ビンは
剪断し、鎖線で示す位置４４′へ、アームは重力により
通過する。

さらに、組立体の下方部分の４面が検査できるように、
案内装置が、２つの部分で設けられている。従来は、検
査される組立体のペースは、ナして特に下端部材は、切
頭体によシセンターされ、それはセンタビン５０が位置
決め穴２６に係合するように組立体を案内する。しかし
ながら既知の装置の場合は、これらの案内装置は取外し
ができず、かくして案内装置がその位ＭＫある際、組立
体の下方部分の観測に有菩である。本発明によれば、こ
れらの案内装＠５６は、第４図で特に分かる如く、２つ
の部分からなっている。それらは関節のあるアーム５８
の端部に配置されており、電気モータ６０が、２つのア
ーム５８を開閉する。

第４１ａは、図面をあまシ複雑にしない九め、これらの
２つのアームの１つのみを示している。それらが−緒に
１１動すると、四角のペースの載頭錐を形成し、それは
組立体が提示されている際、組立体の案内を保証する。

かくして、この装ＲＫよって、組立体がそのペース上に
自由に休止する際、組立体を検査することができ、該ペ
ースは計測に使用される基準位置であり、該組立体は案
内装置によシ邪魔されない・ 該検査機械８はまたさらに検査装置を備えている。それ
らは超音波送信器−受信器の対によって形成されている
。超音波送信器−受信器の対は、単一の測定において、
軸線ＯＸおよびＯＹＫ沿うロッド２６あるいは組立体の
ある他の部分の位置を決する。それは軸線（第５図参照
）に沿って移動する。それが組立体の一部の藺を通過す
る際、反曽が受信器によって受取られ、ついで、機械の
各種のコーグ（ｃｏｄｅｒ）（サポートブロック２８の
角度位置、キャリッジ３６のＺＫおける位置、およびキ
ャリツＸ）５７のＸＫおける位ａｔ）Ｋよつ供給される
機械の座標（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ）と関係づけられ
、ついでそれは磁気サポート上に記録され、表示される
。燃料ロッドの検査の場合は、受取られ九反響は、幾何
学的軸線と同一レベルに送信器−受信器の対がある時、
最大である。したがって、この最大の決定は、Ｏｘ軸線
に沿うロッド２６の真の位１を推定するのを可能とする
。

さらに１超音波ビームの外方へのそして戻り経路の期間
は、ロツＰあるいは任意の部分、たとえばロツＰ１ある
いは任意の部分のＯｘ軸線に溢う位置、たとえばロッド
２６′の位＃６８を推定するのを可能をする。

かくして、Ｏｘ軸線に沿う単一の通過により、周囲の列
の各ロッドのＸおよびＹＫおける絶対位置を推定するの
を可能とする。

２つの焦点合わせされたトランスデユーサ（送信器−受
信器の対）が、組立体６０両側に向い曾って配置されて
おシ、同時に、　２つの面を検査するのを可能とする。

通常、各トランスデユーサは送信−受信として働く、シ
かしながら、測定サイクルの一部分において、両側のト
ランスデユーサは、一方は送信器として、他方は受信器
として働き、かくして、各種の影響、たとえば、温度、
硼素の濃度の下における媒体中の超音波速度の変動の場
合において、実施すべき修正を計算する。

標準対あるいは基準トランスデユーサと呼ばれる、第６
の焦点合わせてされた超音波トランスデユーサ１６４が
、水平のマーク７０を担持する固定された定規７２の前
において、垂直にそしてキャリツー）３６と一体となっ
て移動する。このトランスデユーサは検査されるべき区
域（たとえばグリッド）の開始およびＩＩ）の２の絶対
的定義を有することを可能となし、一方、また、超音波
の水中における伝達時間測定のための電子の同期（反響
の有効信号の同期）を保証する。

照射された組立体の目視検査および計測中直面するｔ死
別な問題は、それらＫよシ発せられた放射から出来する
。この放射の強度は、使用される観測あるいは針側装置
が、機械の特別の運転条件の下で（照射され、そしてほ
んの僅かだけ冷却された組立体の近接検査、すなわち、
僅かの崩壊時間の後）、寿命を減少する如きものである
。

かくして、本発明はまた検査装置を保護する装置に＠遅
し、前記の欠点をなくす。

第５図は、超音波送信器−受信器の対６４に適用された
、この保護装置の構成を示す。組立体６は断面で示され
、外側のロッド２６のみが見える。

骸２つのアーム６５は、Ｏｘ軸線の方向に１組立体６０
両側で移動できる。各アーム６５の端部Ｋｓ　４１１６
２　ｂ”　ｈ　！’　、軸線ＯＸＫ：対して４５°をな
している。各ｆｌＡ６２はトランスデユーサにより受取
られる放射の重大性を制限するが、超音波は反射する。

かくして超音波ビームは、外方経路上で９０°反射され
、ロッド２６またはある他の部材で反射され、ついで、
受取られて後、反対方向に９０１１反射される。鐘６２
は、たとえばチタンの鏡である。

保５ｉ６６は検査装ａｌ１６４と照射され先組立体６関
に挿入される。この保ｌｌ６６は、たとえば、混合タン
グステン合金である、デナル（Ｄｅｎａｌ）からつくら
れた殻によって形成される。

２つの測定アーム６５が存在するため、両側の面におけ
る測定を単一の通過によって推定するととができる。サ
ポートブロック２，８を回転することによって、組立体
を９０１１旋回して、他の２面の測定が得られる。

本発明による超音波測定の利点は下記の如くである。第
１にそれは、接触なしＫＳ特に燃料ロッドと接触するこ
となしに％測定を遂行するのを可能とする。これは機械
的センサーと比較して利点を示す、４１！械的センサー
は燃料ロッド外装上に欠陥を引起こす、かくして、それ
らは、照射によってもろくされた、照射された組立体上
に使用することはできない。さらにテレビカメラによっ
て提供される映偉は、照明に多く依存し、ロッドの軸線
を正確に決定できない。しかしながら超音波側ず装置は
、この欠点を有さず、テレビカメ２で得られたものより
もよい精度を保証する。最後に、テレビカメラでは、一
度に一面だけを検査することができる。何となれば２つ
の反対側の面の同時照明は、ＩＮ側に有害で多るからで
ある。

超音波センサーおよび走査座樟によって得られたすべて
の情報は、引続く工程で記録される。これは情報システ
ムによシ実施され、これは本発明ｏｖｉ、囲外であ抄、
記載されない、しかしながら、情報システムは、検査の
進行中、検査される区域の瞬間的表示を供給することが
でき、そして受取ったデータの処理は、組立体に関して
必要なすべての情報、たとえば、ロッド間の間隔、ロッ
ドの頂部と端部プレート間の距離、ロッドの曲シ、ある
いは組立体のねじれを推定するのを可能とする。

たとえば、第５図に示す列Ｒの場・合、ロッドの位置の
測定は、ロッドの理論的位置に対して、燃料ロッドの真
の位置の、増大した変性を確立するのを可能ＫＬ、真の
位置は太線で示され、一方塊論的位置は細線で示されて
いる。それから、使用中、燃料組立体にねじれが起きた
ことが推定される。

あるレベルに対して、上記した測定は、明らがＫ１４な
ったしくルで繰返すことができる。垂直ビーム上のキャ
リッジ３６の移動は、基準として働く、−直に目盛つ友
定規上ｏＬ：ｂｉ、ｔｉｃよって制御される０片ヤリ・
ツノゾロ６と一体である標準トランスジユーサは、それ
がしるし７０の前を通過する際、信号を供給する。しム
し７０の検出システムは、前記したロッド２６の軸線の
位置を検出するためのシステムの原理と同一の原理のも
とに作動する。かくして、燃料組立体の測定を遂行して
いる、２つの送信器−受信器トランスジユーサ６４の対
応位置を正確に知ることができる。たとえばＬ”ｂしｙ
ｏＯ列が示されている。下部マーり７０ａは基準ブロッ
ク２８に面している！ローブ６４ｔＬの位置に対応する
。マーり７０ｂは基準０１すなわち、基準ブロックの上
面に対応する。４つのマーク、７ＱＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄは、
２つの検査区域、すなわち、音波検出器の区域ムＢおよ
びＣＤを定義する。カップリング媒体、本発明による検
ｆｍ械の場合は氷中における、超音波の伝播速度は、幾
つかのノ＃夛メータ、たとえば、水の温度、硼素の濃度
に依存する。本発明による測定方法の精度は、知られて
いる水中における超音波伝播速度の精度に依存するから
、それが依存する各種の／ｅラメータの関数としてこの
値を修正することが必費である。たとえば照射された組
立体は、大量Ｏ熱を発散し、それが浸漬している水を再
加熱する。かくして、検査される組立体のまわりＫは大
きｔ＠変勾配が存在する。

かくして、本発明は、送信器と受信器間に位置して−る
液体カップリング媒体中における超音波の真の＠播速度
を考慮する、検査機械の使用方法に関する。この伝播速
度を正確に決定するために、アーム６５の１つに位１す
る超音波送信器−受信ｌ）（トランスジユーサ）６４０
１つは、送信器として働くようにされ、そして、検査さ
れる組立体の他方の側のアーム６５に位置する、他方の
送信器−受信器の対（トランスジユーサ）６４は受信器
として鋤くようＫされる。第１の超音波トランスデエー
ｔは超音波、たとえばパルスを伝達し、それは１１１Ｅ
２のトランスデエーｔ６４で受取られる。

送信器と受信器間の距離は、機械の特性であって極めて
正確に知られている。第５図の実施例の場合では、この
距離は、２つの鏡６２上へ、反射前および反射後の波の
完全な通過を考慮する。超音波によルカノーされた距離
は既知であるため、それから水中における伝播速度を推
定することができる。したがって、組立体の構成部分、
たとえばロッド、ダレイテイング（ｇｒａｔｉｎｇ）の
ＸおよびＹＫおける距離の測定を、上記した方法により
、修正することが可能である。

液体カッシリング媒体における超音波の伝播速度の変動
に対する修正は、各測定間、たとえば、燃料ロッド２６
のＸおよびＹにおける位置を測定するための、組立体６
の２つの側面の走査で、遂行することができる。かくし
て、キャリッジ３７が軸、ｌ０ＸＫしたがって移動する
際、超音波ビームは燃料ロツＰ２６の列の前を通過し、
ついでロッドの２つの列を分離しているギャップの前を
通過する。この時、２つの鏡６２間に障害物がない（組
立体が極度にねじ゛れている場合を除いては）。

かくして、前記した如く検査機械を働かすことができる
。すなわち、その場合、対の１つは送信器として拗き、
他方は受信器として働き、液体媒体中における超音波の
伝播速度の修正の遂行を可能ＶＣする。組立体に過度の
ねじれがある場合は、キャリッジ３７の開始と終りにお
いて、この修正を行なうことができる。何となれば、そ
の移動は、組立体のサイズを超えて通過するからである
。

本発明による検］Ｅｔａ械はまた、本明細書の残部で基
準対と呼ばれる、第３の超音波トランスデユーサ１６４
（送信器−受信器の対）と、そして、基準マーク７０が
ある、垂直な標準定規７２とを備えている。第５図から
分かる如く、これらのマークは検査区域を定義する。か
くして、マーク７０Ａと７０Ｂは検査区域を定義し、一
方、マーク７００と７０Ｄはグリッドの譲２の検査区域
を定義する。

基準送信器−受信器の対１６４はマーク７０へ指し向け
られる。それが伝達する超音波は、垂直に移動するキャ
リッジ５６が、それらの１つの前を通過すると、これら
のマークにより反射される。

これらのマ！り７０の位置は極めて正確に知られている
ために、超音波反響の受ｌｌ１Ｌシは、襟準建規のマー
りに対して、キャリッジ３６の位置を正確に決定するの
を可能となし、したがって、検査される区域のＺにおけ
る絶対基準寸法を供給する。

これらの絶対基準寸法は、コーグ２を局部的に再調整あ
るいは再目盛するために使用することができる。かくし
て、検査機械は、３つのコー〆、すなわち、ＸＫおける
コー〆、ｚＫお社るコーグおよびサポートブロック２８
の位置の角度コーグエリなっていることが分かる。すべ
ての場合において、各コーグは機械の座標、すなわち、
キャリッジ５７および３６のＸおよびＺにおける座標、
およびサポートブロックの角度位置を与える。しかしな
がら、コーグにより提供される情報に、ある誤差または
トリフートが導入される。特にキャリッジ６６の移動距
離は長く、該移動の端部間でコーグの変動あるいは誤差
がある。基準送信器−受イ８器の対１６４は、有利に、
キャリッジ６６のＯＺ軸軸線浴う絶対位置く関するコー
グＺＫよって供給される情報を再調整するのを可能とす
る。該情＠はコーグ２によって定期的に供給され、籍に
、検査さｒる各区域の開始と終９において供給される。

さらに、送信器−受信器の対１６４と定規７２の誓−タ
７０間の距離は極めて正確に知られている。何となれば
、機械の特性であるからである。

基準対１６４０反譬の外方へのおよび戻り経路の期間は
、カップリング媒体中の超音波伝播速度を推定するのを
可能とする。仁の伝播速度の値はまた、波伝播速度への
修正を実施する九めに使用するととができる。この場合
は、前記した、１つの送信器−受信器の対６４が送信−
として働き、他方が受信器として働く構成を使用する必
要はない。

基準対によって伝達された波の外方へのおよび戻り経路
の期間はまた、本発明の方法にしたがって、ＸおよびＹ
Ｋおける測定を遂行している、各送信器−受信器（トラ
ンスデユーサ）の対６４によって受取られる反響の有効
性のために使用することができる。よシ詳細には、これ
は、対６４によって受取られる反響の有効ゲートの位置
を決定するのを可能とする。かくして、これらの測定対
６４は、単一の反響ではなく、多数の反養を受取ること
が知られている。何となれば超音波信号そのものは、多
反射に付されるからである。したがって、有効グー）Ｋ
よシ受取った反響を有効化することが必要である。有効
ゲートにおいては通常、位置が決定される対象物に対す
る、対６４の単一の波の外方へのおよび戻り経路に対応
する反響が存在する。明らかに１有効ゲートの位置決め
は、液体カップリング媒体中における超音波伝播速度を
４慮する。しかしながらこの速度は前記し九如く変動す
る。したがって有効ゲートの位置を、伝播速度の関数と
して修正することが必要である。

これは審準対１６４からの情報に基いて達成される。皺
基準対１６４は、カップリング媒体中における波伝播速
度の変動の関数として、ゲートの位置を修正するのを可
能とする。

かくして、本検査機械は、テレビカメラおよびその耐側
圧よって、組立体の六回を目視検査するのを可能とする
。それぞれ上部鏡および底部鏡の２つの引込み可能な鏡
は、組立体の頂部と底部とを検査することを可能にする
。本検査機械は％に、組立体の高さ、周囲ロッドの端部
材２０．２２関の間隔、グリッド２４の位置、外側ロッ
ド２６の軸線の位置、ばね２７の如きばねの高さ、およ
び組立体の弧状化（ａｒｃｈｉｎｇ）およびねじれ（ｋ
ｉｎｋｉｎｇ）を測定することを可能圧する。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料組立体の九めの検査機械の一般図で、図式
的に貯蔵の丸めのプールと検査機械への燃料組立体の転
送を示し、館２図は本発明による燃料組立体検査機械の
側面図で、第６図は第２図の機械の簡易化図面で、より
詳細に１組立体のベースの検査を許容する鏡、および、
組立体をセンタリングする装置を示し、第４図は第２図
および第３図の検査機械の平面図で、より詳細に、安全
フォークと、そして組立体ペースの引込可能なセンタリ
ング装置を示し、そして第５図は本発明の超音波測定方
法を説明する本発明による検査機械の一部分の平面図で
ある。 ３・・・・・・貯蔵プール、５・・・・・・−一デング
ピット、６・・・・・・燃料組立体、８・・・・・・燃
料組立体検査機械、１０・・・・・・硼酸溶液、１４・
・・・・・管の金属構造物、１６・・・・・・ペース、
１８・・・・・・ジヤツキ、２０・・・・・・上端部材
、２２・・・・・・下端部材、２４・・・・・・グリッ
ド、２６・・・・・・燃料ロッド、２８・・・・・・サ
ーートブロック、３２・・・・・・取扱い機械、３４・
・・・・・フォーク、３６・・・・・・移動中ヤリツジ
、３８・・・・・・ビーム、４０・・・・・・テレビカ
メラ、４４・・・・・・アーム、４６・・・・・・キャ
リッジ、４８・・・・・・鏡、５４・・・・・・スピン
ドル、５６・・・・・・案内装置、５８・・・・・・ア
ーム、６０・・・・・・電気モータ、６２・・・・・・
−１６４・・・・・・送信慟−受信器の対、６５・・・
・・・アーム、６６・・・・・・保験、６８・・・・・
・位置、７０基準マーク、７２・・・・・・定規、１６
４・・・・・・トランスデユーサ（基準対）。 代理人弁理士（８１０７）佐々木清隆 （ほか６名） ５ 手続補正書（方式） 昭和５８年３　月ｌｆ−日 特許庁長官殿 （特許庁審査官　　　　　　　　　　　　殿）■、小事
件表示 昭和５７年特許願第２０４６８４　号 事件との関係゛特許出願人 名　称　コミッサレ・ア・レナジイ・アトミック６　補
正により増加する発明の数　０ ７、補正の対象 タイプ印書による明細書及び図面の第５図８　補正の内
容 別紙の通り

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子炉の燃料組立体を検査するための機械におい
   て、該機械は、検査される組立体が、その上に位置され
   る１／−）と、検査される組立体へ指し向けられる波伝
   達源と、該源により伝達され、かつ該組立体により反射
   された波を受取る、組立体を検査する装置とよりなり、
   該検査する装置は、鏡へ指し自社られるスピンドルを備
   え、該鏡は、組立体くよって反射された波を検査する装
   置に向けて反射するようＫ１ｍ斜されており、組立体に
   よって発せられた放射に対抗する保護装置が、組立体と
   検査する装置間に位置されていることを特徴とする検査
   機械。
2. （２）該波伝達源は光源であって、かつ、検査する装置
   はテレビカメラによって形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の機械。
3. （３）該波伝達源は超音波送信ｉＩＫよって形成されて
   おり、かつ、検査する装置は超音波受信器によって形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の機械。
4. （４）検査機械において、該検査機械は、検査される組
   立体が、その上に位置されるサポートと、検査される組
   立体へ指し向けられる波伝達源と、該源により伝達され
   、かつ、該組立体くよって反射される波を受取る組立体
   を検査する装置とよりｆｋり、該波伝達源は超音波送信
   器によって形成され、該検査する装置は超音波受信器に
   よって形成され、該送信器は燃料組立体の方向に超音波
   ビームを伝達し、送信器−受信器の対が数組立体に対し
   て移動された際に受取った反響の装動が、組立体の異な
   った形成部分の位置を決定するのを可能にすることを特
   徴とする検査機械。
5. （５）送信器−受信器の対を、超音波ビームを反射し丸
   紐立体の部分から、分離させている距離は、超音波ビー
   ムの外方へのそして戻り経路の期間の測定によって決定
   されることを特徴とする特許請求の範囲第４項の検査機
   械。
6. （６）組立体によって発せられる放射に対抗する、検査
   する装置の保護装置は、タングステン合金の殻によって
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   あるいは第４項のいずれかに記載の機械。
7. （７）該機械は、検査される組立体の両１１１に配置さ
   れている２つの超音波送信器−受信器の対を備え、該２
   つの送信器−受信器の対間の距離は、正確に知られてお
   り、そして、送信器−受信器の対の１つは、送信器とし
   て機能され、他方は受信器として機能され、第１から第
   ２の送信器−受信器の対への、カップリング媒体中にお
   ける超音波の伝播時間が計測され、これから、この媒体
   中における、超音波の伝播速度が推定され、そして、こ
   の速度の関数として、検査機械の測定が修正されること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の機械を使用
   するための方法。
8. （８）　　鋏検査機械は、いわゆる基準送信器−受信器
   の対と、検査される区域の開始と完了の頂部に置かれた
   基準マークを有する垂直な標準定規とを備え、該基準の
   対は、標準定規に指し向けられ、これらのマークの超音
   波反響の反射によって、軸線Ｏ２の方向における、検査
   される区域の絶対基準寸法を提供することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載の検査機械。
9. （９）＃基準送信器−受信器の対と該マーク間の距離は
   正確に知られており、かつ、機械の測定送信器−受信器
   の対によって受取られる反響は、有効化グー）Ｋよって
   有効化され、反響が保持されるためには、反響は該有効
   化ゲート内に反響が配置されなければならず、該有効化
   ゲートの位置は、基準対から、標準定規のマークへの反
   響の、外方へのおよびＩＩ）経路の期間の関数として決
   定されることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載
   の検査機械。 （ＩＧ　　液体媒体中における超音波の伝播速度は、標
   準定規上のマーりに対する基準対の外方へのおよび戻に
   経路の期間に基いて決定され、かつ、機械の送信器−受
   信器の対の測定は、この速度の関数として修正されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９１１に記載の検査機
   械を使用するための方法。 ａυ　原子炉の燃料組立体を検査するための方法におい
   て、チェックされる組立体は、取扱い機械ＫＪＩ垂され
   て、す４−トヘ持ちきたされ、蚊サポート上に垂直ＶＣ
   ｌｆかれ、該組立体はそのベース上で平衡状−にあり、
   一定のしくルに位置する安全装置が導入され、該安全装
   置は蚊組立体とは接触せず、しかし、組立体がその平衡
   位置から外れる場合にはそれを保持することを含むこと
   を特徴とする方法。 ａｚ　　検査するための装置は、検査される組立体に対
   して、垂直に移動され、それは、検査するための装置の
   通過を許容するため、異なったしくルに位置する安全装
   置を離れる方向に移動することによって行なわれ、組立
   体はこの作業中、異なったレベルに位置する完全装置に
   よシ安全に保持されることを含むことを特徴とする特許
   請求の範Ｓ第１１項に記載の方法。 α違　組立体のベースを受取るためのサポートがその上
   に設けられているフレームと、該サポートに対して、該
   ベースをセンタリングする製電とを備え、また、一定の
   レベルに位置する少なくとも一対の安全装置を備え、該
   安全装置は、該７レー五に対して移動でき、かくして、
   組立体のまわｊａｉｌかれ、組立体がアン２々う／スに
   なった場合、それを保持することを言むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載の方法を遂行するため
   の検査機械。 α４１　　第２のフォークの対を備え、そして該フォー
   クの対は、交互に後退して、組立体の全高さにわたりて
   、検査する装置を担持しているキャリッジＯ通過を許容
   することを特徴とする特許請求のＩｉ！囲籐１２項に記
   載の検査機械。 Ｃ１０案内装置は少なくと４２つの部分からなり、かく
   して、組立体が所定位置Ｅｌｌかれたー、該部分は、組
   立体のベースから離れる方向に移動し、全高さＫわたる
   検査を許容することをＩｆＩｆ微とする特許請求の範囲
   第１５項あるいは第１４項のいずれかに記載の検査機械
   。