JPS6221004A - ライニング管の厚み測定法 - Google Patents
ライニング管の厚み測定法Info
- Publication number
- JPS6221004A JPS6221004A JP16093085A JP16093085A JPS6221004A JP S6221004 A JPS6221004 A JP S6221004A JP 16093085 A JP16093085 A JP 16093085A JP 16093085 A JP16093085 A JP 16093085A JP S6221004 A JPS6221004 A JP S6221004A
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- Japan
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- tube
- thickness
- liner
- lining
- zircaloy
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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。
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、渦電流法によりライニング管のライナ層や全
肉厚等の厚みを測定する方法に関し、特ニシルコニウム
合金（以下、ジルカロイを称ス）管の内面に純ジルコニ
ウムライナ層を形成した原子炉核燃料用の被覆管におけ
るライナ厚さや全肉厚の測定等に好適に適用可能な測定
法に関するものである。
肉厚等の厚みを測定する方法に関し、特ニシルコニウム
合金（以下、ジルカロイを称ス）管の内面に純ジルコニ
ウムライナ層を形成した原子炉核燃料用の被覆管におけ
るライナ厚さや全肉厚の測定等に好適に適用可能な測定
法に関するものである。
原子炉運転の効率化のためには急激な出力上昇や下降が
不可欠であるが、従来のジルカロイ製の核燃料被覆管で
は、急激な出力変動があると応力腐食割れが懸念される
。そこで、ジルカロイ管の内面に極薄の純ジルコニウム
ライナ層を形成した被覆管が開発されている。このよう
な被覆管においては強度上の問題からライナ層や全肉厚
が所定の厚さを有していることが必要であり、そのため
にこれらの厚さを正確に測定する必要がある。
不可欠であるが、従来のジルカロイ製の核燃料被覆管で
は、急激な出力変動があると応力腐食割れが懸念される
。そこで、ジルカロイ管の内面に極薄の純ジルコニウム
ライナ層を形成した被覆管が開発されている。このよう
な被覆管においては強度上の問題からライナ層や全肉厚
が所定の厚さを有していることが必要であり、そのため
にこれらの厚さを正確に測定する必要がある。
一般に、ライニング管のように２種以上の金属からでき
ている管の各層や全体の厚さの測定法としては、破壊的
測定法と非破壊的測定法があるが、破壊的測定法では管
の両端部の測定しかできず、管内面全面の測定が不可欠
な上記被覆管の場合には適用できない。非破壊的測定法
としては超音波法と渦電流法があるが、超音波法は、上
記被覆管においてはライナ層とジルカロイ管の境界面で
のエコー識別が極めて困難であるため適用できない。一
方、渦電流法はジルコニウムライナ層の導電１（，１／
ρ、ρ＝５０μΩ・Ｃｍ）とジルカロイ部の導電率（１
／ρ、ρ＝７０μΩ・印）の差を利用することによって
ライナ層や全肉厚の測定が可能である。即ち、渦電流法
の原理は、交流電流を流したコイルを金属表面に近接さ
せることにより金属表面に渦電流が流れ、その渦電流に
よって誘導磁場が誘起されてコイルのインピーダンスが
変化するため、このインピーダンスの変化量によって金
属表面の情報を得ることができるということであり、ラ
イニング管のライナ層の変動によってインピーダンスが
変化し、また全肉厚の変動によってもインピーダンスが
変化することも周知のことであり、これによってライナ
層や管の全肉厚を測定することが原理的には可能である
。
ている管の各層や全体の厚さの測定法としては、破壊的
測定法と非破壊的測定法があるが、破壊的測定法では管
の両端部の測定しかできず、管内面全面の測定が不可欠
な上記被覆管の場合には適用できない。非破壊的測定法
としては超音波法と渦電流法があるが、超音波法は、上
記被覆管においてはライナ層とジルカロイ管の境界面で
のエコー識別が極めて困難であるため適用できない。一
方、渦電流法はジルコニウムライナ層の導電１（，１／
ρ、ρ＝５０μΩ・Ｃｍ）とジルカロイ部の導電率（１
／ρ、ρ＝７０μΩ・印）の差を利用することによって
ライナ層や全肉厚の測定が可能である。即ち、渦電流法
の原理は、交流電流を流したコイルを金属表面に近接さ
せることにより金属表面に渦電流が流れ、その渦電流に
よって誘導磁場が誘起されてコイルのインピーダンスが
変化するため、このインピーダンスの変化量によって金
属表面の情報を得ることができるということであり、ラ
イニング管のライナ層の変動によってインピーダンスが
変化し、また全肉厚の変動によってもインピーダンスが
変化することも周知のことであり、これによってライナ
層や管の全肉厚を測定することが原理的には可能である
。
このような渦電流法によるライナ層の具体的な測定法の
一例として、特開昭５９−６７４０５号公報に開示され
たものがある。これはコイルと管内面との間の空隙（以
下、リフトオフと称す）の変動に起因するコイルインピ
ーダンス変化方向のインピーダンス成分ｖｙとそれに直
交する方向のインピーダンス成分Ｖｘを求め、Ｖｘから
、あるいはＶｘをｖｙで補正したものからライナ層を求
めている。
一例として、特開昭５９−６７４０５号公報に開示され
たものがある。これはコイルと管内面との間の空隙（以
下、リフトオフと称す）の変動に起因するコイルインピ
ーダンス変化方向のインピーダンス成分ｖｙとそれに直
交する方向のインピーダンス成分Ｖｘを求め、Ｖｘから
、あるいはＶｘをｖｙで補正したものからライナ層を求
めている。
ところで、測定されたインピーダンス成分をライナ層に
変換する際には基準点が必要であり、そこで上記公報で
は既知のライナ層を備えた基準試片を用い、停止してい
るこの基準試片の一点におけるインピーダンス成分を基
準としている。しかし、管内におけるインピーダンスの
変化を正規化インピーダンス平面に示した第６図から明
らかなように、リフトオフが異なると基準点が大きく変
化するが、上記方法では基準点設定時のりフトオフを再
現性よく設定するのは非常に困難であり、再現性の良い
基ｌ（零）点設定や感度設定が不可能で、正確な測定が
できないという問題があった。
変換する際には基準点が必要であり、そこで上記公報で
は既知のライナ層を備えた基準試片を用い、停止してい
るこの基準試片の一点におけるインピーダンス成分を基
準としている。しかし、管内におけるインピーダンスの
変化を正規化インピーダンス平面に示した第６図から明
らかなように、リフトオフが異なると基準点が大きく変
化するが、上記方法では基準点設定時のりフトオフを再
現性よく設定するのは非常に困難であり、再現性の良い
基ｌ（零）点設定や感度設定が不可能で、正確な測定が
できないという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、渦電流法によってライニング管の各厚み
を測定する場合、その基準点及び感度の再現性を良くし
たライニング管の厚み測定法の提供を目的とする。
ものであって、渦電流法によってライニング管の各厚み
を測定する場合、その基準点及び感度の再現性を良くし
たライニング管の厚み測定法の提供を目的とする。
本発明のライニング管の厚み測定法は、ライニング管の
厚みを、管内部に電磁誘導試験用のコイルを挿入して渦
電流法により測定する際に、被測定ライニング管と同径
でかつライナ層が既知で互いにその厚みが異なる２種の
標準ライニング管を回転させて得られた渦流測定器の出
力の一方の平均値を基準点とし、他方の平均値との対比
によって感度を設定してライニング管の厚みを算出し、
標準ライニング管を回転させてリフトオフ量を平均化さ
せることによって基準点の再現性を良くするとともに、
同様に感度の再現性を良くしたことを特徴とするもので
ある。
厚みを、管内部に電磁誘導試験用のコイルを挿入して渦
電流法により測定する際に、被測定ライニング管と同径
でかつライナ層が既知で互いにその厚みが異なる２種の
標準ライニング管を回転させて得られた渦流測定器の出
力の一方の平均値を基準点とし、他方の平均値との対比
によって感度を設定してライニング管の厚みを算出し、
標準ライニング管を回転させてリフトオフ量を平均化さ
せることによって基準点の再現性を良くするとともに、
同様に感度の再現性を良くしたことを特徴とするもので
ある。
次に、本発明をライナ被覆管のライナ層及び全肉厚の測
定に適用した一実施例を、第１図〜第５図に基づいて説
明する。第１図（ａ）において、同図（ｂ）に示すよう
に母材管であるジルカロイ管１ａの内面に純ジルコニウ
ムのライナ層１ｂを形成されたライナ被覆管ｌが回転機
２によりその軸心回りに回転駆動可能に保持され、この
ライナ被覆管１内に装入可能なプローブ３が装入装置４
にて支持されている。プローブ３内には絶対値型のコイ
ルが埋め込まれており、そのコイル径は約１鰭である。
定に適用した一実施例を、第１図〜第５図に基づいて説
明する。第１図（ａ）において、同図（ｂ）に示すよう
に母材管であるジルカロイ管１ａの内面に純ジルコニウ
ムのライナ層１ｂを形成されたライナ被覆管ｌが回転機
２によりその軸心回りに回転駆動可能に保持され、この
ライナ被覆管１内に装入可能なプローブ３が装入装置４
にて支持されている。プローブ３内には絶対値型のコイ
ルが埋め込まれており、そのコイル径は約１鰭である。
このコイルからの信号、即ちインピーダンス変化は渦流
測定器５で検知されて例えば電圧に変換され、その出力
が所定の算出式をプログラムされた演算装置６に入力さ
れてライナ層、全肉厚及びそれらからジルカロイ厚が演
算され、その結果が表示器７に表示されるように構成さ
れている。
測定器５で検知されて例えば電圧に変換され、その出力
が所定の算出式をプログラムされた演算装置６に入力さ
れてライナ層、全肉厚及びそれらからジルカロイ厚が演
算され、その結果が表示器７に表示されるように構成さ
れている。
コイルに印加される試験周波数は、主に全肉厚を測定す
るための５００ＫＨｚと、主にライナ層を測定するため
の２ＭＨｚと４ Ｍ Ｈｚの２重周波数との計３重周波
数が用いられている。このようにライナ層の測定におい
て、２重周波数にてコイルを励磁すると、周波数によっ
てインピーダンス変化の方向が変わるため、各励磁周波
数を微少変化させたときに生ずる前記コイルのインピー
ダンス変化の方向とそれに直交する方向のインピーダン
ス成分を検出し、これらインピーダンス成分からリフト
オフ量の変動やライナ層とジルカロイ部の導電率の変動
等の影響を無くしてライナ厚を求めることができるので
ある。
るための５００ＫＨｚと、主にライナ層を測定するため
の２ＭＨｚと４ Ｍ Ｈｚの２重周波数との計３重周波
数が用いられている。このようにライナ層の測定におい
て、２重周波数にてコイルを励磁すると、周波数によっ
てインピーダンス変化の方向が変わるため、各励磁周波
数を微少変化させたときに生ずる前記コイルのインピー
ダンス変化の方向とそれに直交する方向のインピーダン
ス成分を検出し、これらインピーダンス成分からリフト
オフ量の変動やライナ層とジルカロイ部の導電率の変動
等の影響を無くしてライナ厚を求めることができるので
ある。
前記ライナ被覆管１の一端部には、このライナ被覆管ｌ
と同径でかつジルカロイ管８ａの内面に５０μｍ厚の純
ジルコニウムのライナ層８ｂが形成された第１の標準ラ
イナ被覆管８と、ジルカロイｆ９ａの内面に１３０μｍ
厚の純ジルコニウムのライナ層９ｂが形成された第２の
標準ライナ被覆管９が同心状に固定されている。なお、
ライナ被覆管１のライナ層１ｂは、５０μｍ〜１３０μ
ｍの範囲内である。
と同径でかつジルカロイ管８ａの内面に５０μｍ厚の純
ジルコニウムのライナ層８ｂが形成された第１の標準ラ
イナ被覆管８と、ジルカロイｆ９ａの内面に１３０μｍ
厚の純ジルコニウムのライナ層９ｂが形成された第２の
標準ライナ被覆管９が同心状に固定されている。なお、
ライナ被覆管１のライナ層１ｂは、５０μｍ〜１３０μ
ｍの範囲内である。
以上の構造における測定手順は、まずプローブ３を第１
の標準ライナ被覆管８内に移動させて第１の標準ライナ
被覆管８を回転させ、その１回転中における渦流測定器
５の出力を各周波数毎にそれぞれ平均化してこれを基準
点（零点）とする。
の標準ライナ被覆管８内に移動させて第１の標準ライナ
被覆管８を回転させ、その１回転中における渦流測定器
５の出力を各周波数毎にそれぞれ平均化してこれを基準
点（零点）とする。
さらにプローブ３を第２の標準ライナ被覆管９内に移動
させてこの第２の標準ライナ被覆管９を回転させ、その
一回転中における渦流測定器５の出力を各周波数毎にそ
れぞれ平均化してライナ厚が１３０μｍの場合の出力と
し、それを前記ライナ厚が５０μｍの場合の基準点と対
比し、感度を設定する。次に、プローブ３を被測定管で
あるライナ被覆管ｌ内に移動し、このライナ被覆管１を
回転しながらプローブ３を移動させる。この時の渦流測
定器５の各周波数毎の出力からそれぞれの前記基準点を
減算し、その値に基づき、さらに前記感度に基づいて演
算装置６でライナ厚と全肉厚を算出し、さらに全肉厚か
らライナ厚を減算することによってジルカロイ厚を算出
し、これらを表示器７に表示する。
させてこの第２の標準ライナ被覆管９を回転させ、その
一回転中における渦流測定器５の出力を各周波数毎にそ
れぞれ平均化してライナ厚が１３０μｍの場合の出力と
し、それを前記ライナ厚が５０μｍの場合の基準点と対
比し、感度を設定する。次に、プローブ３を被測定管で
あるライナ被覆管ｌ内に移動し、このライナ被覆管１を
回転しながらプローブ３を移動させる。この時の渦流測
定器５の各周波数毎の出力からそれぞれの前記基準点を
減算し、その値に基づき、さらに前記感度に基づいて演
算装置６でライナ厚と全肉厚を算出し、さらに全肉厚か
らライナ厚を減算することによってジルカロイ厚を算出
し、これらを表示器７に表示する。
以上の方法で測定した結果を従来法の結果とともに第２
図に示す。これは、ジルカロイ管を基準点（零点）とし
て従来法で９０μｍのライナ層を有するライナ被覆管を
数回測定した際の渦流測定器の出力例と、本発明法によ
って測定した結果を示したものであり、従来法では厚み
の正確な測定は不可能であるが、本発明法によれば高精
度な測定が可能となっている。
図に示す。これは、ジルカロイ管を基準点（零点）とし
て従来法で９０μｍのライナ層を有するライナ被覆管を
数回測定した際の渦流測定器の出力例と、本発明法によ
って測定した結果を示したものであり、従来法では厚み
の正確な測定は不可能であるが、本発明法によれば高精
度な測定が可能となっている。
又、上記方法でライナ被覆管１のライナ厚、全肉厚及び
ジルカロイ厚を測定した結果の一例を第３図〜第５図に
示す。これらの結果から本発明法によれば実測値と高精
度に対応しており、正確な測定が可能なことが認められ
る。
ジルカロイ厚を測定した結果の一例を第３図〜第５図に
示す。これらの結果から本発明法によれば実測値と高精
度に対応しており、正確な測定が可能なことが認められ
る。
本発明のライニング管の厚み測定法によれば、以上のよ
うにライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により−測定する際に、被測
定ライニング管と同径でかつライナ厚が既知で互いにそ
の厚みが異なる２種の標準ライニング管を回転させて得
られた渦流測定器の出力の一方の平均値を基準点とし、
他方の平均値との対比によって感度を設定してライニン
グ管の厚みを算出するので、標準ライニング管を回転さ
せてリフトオフ量を平均化することができ、その結果、
基準点の再現性を良くするとともに、同様に感度の再現
性を良くすることができる。従って、本発明法によれば
、渦電流法によってライニング管の厚みを極めて高精度
に測定することが可能となる。
うにライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により−測定する際に、被測
定ライニング管と同径でかつライナ厚が既知で互いにそ
の厚みが異なる２種の標準ライニング管を回転させて得
られた渦流測定器の出力の一方の平均値を基準点とし、
他方の平均値との対比によって感度を設定してライニン
グ管の厚みを算出するので、標準ライニング管を回転さ
せてリフトオフ量を平均化することができ、その結果、
基準点の再現性を良くするとともに、同様に感度の再現
性を良くすることができる。従って、本発明法によれば
、渦電流法によってライニング管の厚みを極めて高精度
に測定することが可能となる。
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第１図（ａ
）は本発明法を実施する装置の概略構成図、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＩ−１線断面図、同図（Ｃ）は同図（ａ
）のｎ−ｎ線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のＩ［Ｉ
−ＩＩ［線断面図、第２図は本発明法と従来法によるラ
イナ厚の測定結果のばらつきを示すグラフ、第３図〜第
５図はそれぞれライナ厚、全肉厚及びジルカロイ厚の測
定値と実測値の関係を示すグラフ、第６図は基準試験管
中でのコイルインピーダンスの変化を正規化インピーダ
ンス平面で示した図である。 １はライナ被覆管、２は回転機、３はプローブ、５は渦
流測定器、６は演算装置、８は第１の標準ライナ被覆管
、９は第２の標準ライナ被覆管である。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所第６図 ０ 実数部 Ｒ−陶 りＬ０ 第３図 ライナ／ｌ＊５４１’ｔｌ Ｃ／１ｍ）第４図 第５図
）は本発明法を実施する装置の概略構成図、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＩ−１線断面図、同図（Ｃ）は同図（ａ
）のｎ−ｎ線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のＩ［Ｉ
−ＩＩ［線断面図、第２図は本発明法と従来法によるラ
イナ厚の測定結果のばらつきを示すグラフ、第３図〜第
５図はそれぞれライナ厚、全肉厚及びジルカロイ厚の測
定値と実測値の関係を示すグラフ、第６図は基準試験管
中でのコイルインピーダンスの変化を正規化インピーダ
ンス平面で示した図である。 １はライナ被覆管、２は回転機、３はプローブ、５は渦
流測定器、６は演算装置、８は第１の標準ライナ被覆管
、９は第２の標準ライナ被覆管である。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所第６図 ０ 実数部 Ｒ−陶 りＬ０ 第３図 ライナ／ｌ＊５４１’ｔｌ Ｃ／１ｍ）第４図 第５図
Claims (1)
- １、ライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により測定する際に、被測定
ライニング管と同径でかつライナ厚が既知で互いにその
厚みが異なる２種の標準ライニング管を回転させて得ら
れた渦流測定器の出力の一方の平均値を基準点とし、他
方の平均値との対比によって感度を設定してライニング
管の厚みを算出することを特徴とするライニング管の厚
み測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16093085A JPS6221004A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16093085A JPS6221004A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221004A true JPS6221004A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH045323B2 JPH045323B2 (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15725325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16093085A Granted JPS6221004A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221004A (ja) |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP16093085A patent/JPS6221004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045323B2 (ja) | 1992-01-31 |
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