JPS6319504A - 核燃料棒のプレナム長測定装置 - Google Patents
核燃料棒のプレナム長測定装置Info
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- JPS6319504A JPS6319504A JP61163339A JP16333986A JPS6319504A JP S6319504 A JPS6319504 A JP S6319504A JP 61163339 A JP61163339 A JP 61163339A JP 16333986 A JP16333986 A JP 16333986A JP S6319504 A JPS6319504 A JP S6319504A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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
「産業上の利用分野」
この発明は、原子炉の炉心に収納される原子炉用核燃料
棒の、コイルバネが収納されたプレナム部分の長さを、
核燃料棒の外部から非破壊測定するプレナム長測定装置
に関する。 「従来の技術」 第４図は、発電用原子炉の一種であるＰＷＲ（加圧水型
原子炉）の炉心内部に収納される核燃料棒の一例を示し
ている。この核燃料棒Ａは、中空棒状の燃料被覆管ｌと
、その内部に充填された複数個の二酸化ウラン燃料ペレ
ット２・・・と、燃料ペレット２を押さえるコイルバネ
３と、燃料被覆管２の両端を封止する上部端栓４および
下部端栓５を主体として構成されている。前記燃料被覆
管１と端栓４および５はジルカロイ−４合金材によって
構成され、コイルバネ３はステンレスｊｌｉ４材によっ
て構成されている。また、コイルバネ３は上部端栓４と
燃料ペレツト２との間に設けられているが、このコイル
バネ３を燃料被覆管ｌの内部に設けているのは、燃料ペ
レット２を押さえて移動を防止する目的と、燃料ペレッ
ト２から放出される核分裂生成ガスの影響や燃料ペレッ
ト２の熱膨張等によって燃料被覆管ｌや端栓４および５
に不要な圧力が加わらないようにガス溜まりの空間（以
下、プレナムと称する）Ｐを形成する目的によるもので
ある。 「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した核燃料棒Ａの製造工程の最終段階に
おいては、プレナムＰの長さ寸法、っまり第４図に示す
プレナム長ＰＬを測定し、正規のプレナムＰが形成され
ているか否かを検査しなければならない。そこで、従来
はＸ線透視装置によって核燃料棒Ａのプレナム長ＰＬの
測定を行っていた。すなわち、Ｘ線透視装置により核燃
料ｔ４４Ａのプレナム■）の部分の透過像を蛍光板に映
し出し、その蛍光板上に映し出された透過像をテレビカ
メラで捕らえ、さらにテレビカメラから出力された映像
信号を画像処理装置によって処理し、これにより、燃料
ペレット２とコイルバネ３との境界の位置を検出してプ
レナム長ＰＬを測定していた。 しかしながら、上述した従来のプレナムｆＬＰＬを測定
する装置においては、大容量のＸ線透視装置が必要であ
り、また放射線防護のための遮蔽装置も必要であるため
装置が大掛かりとなり占￥ｆスペースが大となり、また
、画像処理装置ら必要となるので装置全体か高価となる
欠点があっｆコ。また、核燃料棒をＸ線透視装置に出し
入れする搬送経路も必要であるという欠点があった。 この発明は上述した事情に鑑みてなされた乙ので、核燃
料棒の搬送路に組み込むことにより、核燃料棒のプレナ
ム長を、搬送途中で一時停止するだけで高精度に測定す
ることができ、さらに小型かつ安価に構成することがで
きるプレナム長測定装置を提供することを目的としてい
る。 ［問題点を解決するための手段」 この発明は、核燃料棒を搬送する搬送路に設けられ、前
記核燃料棒が挿入される第１および第２のコイルと、前
記各コイルに所定周波数の交流電圧を供給し、前記核燃
料棒が前記コイルを貫通する際の、前記核燃料棒の各部
の実効透磁率の変化に応じて生じる前記各コイルのイン
ピーダンス変化に基づいて核燃料棒の先端部の端栓とコ
イルバネが接する第１の境界および前記コイルバネと燃
料ペレットが接する第２の境界を各々検出する境界検出
手段と、前記第１および第２のコイルを前記核燃料棒に
沿って各々ｆ多動さＵ゛る駆動手段と、前記境界検出手
段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御し、前記第
１および第２のコイルを前記第！および第２の境界に位
置決めする制御手段と、前記第１のコイルに対する前記
第２のコイルの変位量を検出する変位量検出手段と、前
記変位量検出手段から供給された変位量情報に基づいて
プレナム部分の長さを算出する演算手段とを具備するこ
とを特徴としている。 「作用」 核燃料棒の搬送路に設けられた第１および第２のコイル
に所定周波数の交流電圧を供給して核燃料棒を通過さけ
ると、核燃料棒の内部の構造および材質の相異によって
実効透磁率が異なり、したかって核燃料棒の端栓の部分
とコイルバネが収納されたプレナム部分および、このプ
レナム部分と燃料ペレット充填部分とでは実効透磁率が
変わり、この実効透磁率の変化に伴って前記第１および
第２のコイルのインピーダンスが変化する。そして、制
御手段が境界検出手段の検出信号に基づいて駆動手段を
制御して前記第１および第２のコイルを移動させ、境界
検出手段が第１のコイルのインピーダンス変化に基づい
て端栓とコイルバネが接する第１の境界を検出し、また
第２のコイルのインピーダンス変化に基づいてコイルバ
ネと燃料ベレットか接する第２の境界を検出した時点で
、第１および第２のコイルの泪対位置関係に基づいてプ
レナム部分の長さが、変位量検出手段および演算手段に
よって算出される。 「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。 第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 この図において、６は搬送路に沿って設けられた搬送ベ
ルトであり、図示せぬモータによって駆動されることに
より、上部に載せられた核燃料棒Ａを紙面と直行する方
向に搬送する。２０は搬送路の側方に設けられた基台で
あり、この基台２０上にはモータ２２Ａによって核燃料
棒Ａの移動方向と直交する矢印Ｂ方向に移動するステー
ジ２１Ａが設けられている。なお、ステージ２１Ａは初
期状態において、図に２点鎖線Ｉによって示される待機
位置で停止している。またステージ２１Ａ上にはモータ
２２１３によってステージ２ ＋’Ａと同方向に移動オ
ろステージ２１１３が設けられている。 さろに、モータ２２Ｂにはロータリーエンコーダ２５が
設けられており、このロータリーエンコーダ２５からス
テージ２１Ａに対するステージ２１
棒の、コイルバネが収納されたプレナム部分の長さを、
核燃料棒の外部から非破壊測定するプレナム長測定装置
に関する。 「従来の技術」 第４図は、発電用原子炉の一種であるＰＷＲ（加圧水型
原子炉）の炉心内部に収納される核燃料棒の一例を示し
ている。この核燃料棒Ａは、中空棒状の燃料被覆管ｌと
、その内部に充填された複数個の二酸化ウラン燃料ペレ
ット２・・・と、燃料ペレット２を押さえるコイルバネ
３と、燃料被覆管２の両端を封止する上部端栓４および
下部端栓５を主体として構成されている。前記燃料被覆
管１と端栓４および５はジルカロイ−４合金材によって
構成され、コイルバネ３はステンレスｊｌｉ４材によっ
て構成されている。また、コイルバネ３は上部端栓４と
燃料ペレツト２との間に設けられているが、このコイル
バネ３を燃料被覆管ｌの内部に設けているのは、燃料ペ
レット２を押さえて移動を防止する目的と、燃料ペレッ
ト２から放出される核分裂生成ガスの影響や燃料ペレッ
ト２の熱膨張等によって燃料被覆管ｌや端栓４および５
に不要な圧力が加わらないようにガス溜まりの空間（以
下、プレナムと称する）Ｐを形成する目的によるもので
ある。 「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した核燃料棒Ａの製造工程の最終段階に
おいては、プレナムＰの長さ寸法、っまり第４図に示す
プレナム長ＰＬを測定し、正規のプレナムＰが形成され
ているか否かを検査しなければならない。そこで、従来
はＸ線透視装置によって核燃料棒Ａのプレナム長ＰＬの
測定を行っていた。すなわち、Ｘ線透視装置により核燃
料ｔ４４Ａのプレナム■）の部分の透過像を蛍光板に映
し出し、その蛍光板上に映し出された透過像をテレビカ
メラで捕らえ、さらにテレビカメラから出力された映像
信号を画像処理装置によって処理し、これにより、燃料
ペレット２とコイルバネ３との境界の位置を検出してプ
レナム長ＰＬを測定していた。 しかしながら、上述した従来のプレナムｆＬＰＬを測定
する装置においては、大容量のＸ線透視装置が必要であ
り、また放射線防護のための遮蔽装置も必要であるため
装置が大掛かりとなり占￥ｆスペースが大となり、また
、画像処理装置ら必要となるので装置全体か高価となる
欠点があっｆコ。また、核燃料棒をＸ線透視装置に出し
入れする搬送経路も必要であるという欠点があった。 この発明は上述した事情に鑑みてなされた乙ので、核燃
料棒の搬送路に組み込むことにより、核燃料棒のプレナ
ム長を、搬送途中で一時停止するだけで高精度に測定す
ることができ、さらに小型かつ安価に構成することがで
きるプレナム長測定装置を提供することを目的としてい
る。 ［問題点を解決するための手段」 この発明は、核燃料棒を搬送する搬送路に設けられ、前
記核燃料棒が挿入される第１および第２のコイルと、前
記各コイルに所定周波数の交流電圧を供給し、前記核燃
料棒が前記コイルを貫通する際の、前記核燃料棒の各部
の実効透磁率の変化に応じて生じる前記各コイルのイン
ピーダンス変化に基づいて核燃料棒の先端部の端栓とコ
イルバネが接する第１の境界および前記コイルバネと燃
料ペレットが接する第２の境界を各々検出する境界検出
手段と、前記第１および第２のコイルを前記核燃料棒に
沿って各々ｆ多動さＵ゛る駆動手段と、前記境界検出手
段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御し、前記第
１および第２のコイルを前記第！および第２の境界に位
置決めする制御手段と、前記第１のコイルに対する前記
第２のコイルの変位量を検出する変位量検出手段と、前
記変位量検出手段から供給された変位量情報に基づいて
プレナム部分の長さを算出する演算手段とを具備するこ
とを特徴としている。 「作用」 核燃料棒の搬送路に設けられた第１および第２のコイル
に所定周波数の交流電圧を供給して核燃料棒を通過さけ
ると、核燃料棒の内部の構造および材質の相異によって
実効透磁率が異なり、したかって核燃料棒の端栓の部分
とコイルバネが収納されたプレナム部分および、このプ
レナム部分と燃料ペレット充填部分とでは実効透磁率が
変わり、この実効透磁率の変化に伴って前記第１および
第２のコイルのインピーダンスが変化する。そして、制
御手段が境界検出手段の検出信号に基づいて駆動手段を
制御して前記第１および第２のコイルを移動させ、境界
検出手段が第１のコイルのインピーダンス変化に基づい
て端栓とコイルバネが接する第１の境界を検出し、また
第２のコイルのインピーダンス変化に基づいてコイルバ
ネと燃料ベレットか接する第２の境界を検出した時点で
、第１および第２のコイルの泪対位置関係に基づいてプ
レナム部分の長さが、変位量検出手段および演算手段に
よって算出される。 「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。 第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 この図において、６は搬送路に沿って設けられた搬送ベ
ルトであり、図示せぬモータによって駆動されることに
より、上部に載せられた核燃料棒Ａを紙面と直行する方
向に搬送する。２０は搬送路の側方に設けられた基台で
あり、この基台２０上にはモータ２２Ａによって核燃料
棒Ａの移動方向と直交する矢印Ｂ方向に移動するステー
ジ２１Ａが設けられている。なお、ステージ２１Ａは初
期状態において、図に２点鎖線Ｉによって示される待機
位置で停止している。またステージ２１Ａ上にはモータ
２２１３によってステージ２ ＋’Ａと同方向に移動オ
ろステージ２１１３が設けられている。 さろに、モータ２２Ｂにはロータリーエンコーダ２５が
設けられており、このロータリーエンコーダ２５からス
テージ２１Ａに対するステージ２１
【３の変位に対応し
た変（’ｎ Ｈｋ情報である変位信号ＰＳか出力される
ようになっている。 前記ステージ２１Ａおよびステージ２１Ｂ上には、円筒
状のコイル部７Ａおよび７Ｂが各々設けられており、こ
れらのコイル部７Ａおよび７Ｂはステージ２ｔＡが待機
位置Ｉから図面の右方へ移動した際に、搬送ベルト６で
搬送され、−時停止している状態の核燃料棒Ａによって
貫通されるように配置されている。また、コイル部７Ａ
は検査コイル７Ａ、と比較コイル７Ａ、とが一体となっ
た自己比較型コイルによって構成され、同様にコイル部
７Ｂは検査コイル７Ｂ、と比較コイル７Ｉ３．とが一体
となった自己比較型コイルによって構成されており、こ
れらのコイル部７Ａおよび７Ｂは、電磁誘導測定回路８
Ａおよび８Ｂに各々接続されている。これらの電磁誘導
測定回路８Ａおよび８Ｂはコイル部７Ａおよび７Ｂに、
それぞれ５〜８ｋＨｚの高周波電圧を供給する発振回路
と、コイル部７Ａわよび７Ｂのインピーダンス変化をそ
れぞれ検出する検出回路等から構成されており、核燃料
ｔ４Ａの内部の構造および材質の変化に応じた検出信号
Ｓを出力する。すなわち、核燃料棒Ａの端栓４の部分と
プレナムＰの部分とペレット２が充填された部分とでは
実効透磁率が異なるため、これらの部分でのコイルイン
ピーダンスが変わる。 そして、このインピーダンスが変化すると検査コイル７
Ａ、および７Ｂ、と比較コイル７Ａ２および７Ｂ、のイ
ンピーダンスに差が生じ、このインピーダンスの差が電
磁誘導測定回路８Ａおよび８Ｂによって各々電圧信号に
変換されて検出信号ＳＡ。 ｓＢとして出力される。 ここで、第３図（イ）に示すように、核燃料棒Ａが所定
の位置にある時、コイル部７Ａ（７Ｂ）を矢印Ｂ方向に
移動し、核燃料棒Ａの端部をコイル部７Ａ（７Ｂ）の中
央部に挿入していくと、電磁誘導測定回路８Ａ（８［３
）から出力される検出信号ＳＡは第３図（ロ）に示すよ
うに変化する。すなわち、コイル部７Ａの出力に基づく
検出信号ＳＡは、核燃料棒Ａの先端がコイル部７Ａに挿
入されていない状態においては電圧０となり、コイル部
７Ａの中心に上部端栓４とコイルバネ３の境界部Ａ、が
徨した時点おいて、電圧ＯからＶｌまで急激に上昇し、
コイル部７Ａにプレナム部ＰＡが達した時点において、
電圧Ｏまで戻る。また、コイル部７１３の出力に基づく
検出信号ＳＢは、第３図（ハ）に示すようにコイルバネ
３とベレット２の境界部Ａ、がコイル部７Ｂの中心に達
した時点において、電圧Ｏから電圧■、まで上界し、フ
ィル部７Ｂにペレット充填部ＰＢｈ＜ａした時点におい
て、電圧０まて戻る。 これら７ｒｉ！Ｘ導測定回路８Ａおよび８Ｂから各々出
力された検出信号ＳＡおよびＳＢは、ピーク電圧検出回
路９．へおよび９Ｂに各々供給され、これらのピーク電
圧検出回路９Δおよび９Ｂは検出信号ＳＡおよびＳＢの
ピーク電圧を検出した時点で、“Ｉ］″レベルの境界検
出信号ＫＳａおよびＫＳｂをモータ制御回路１２に供給
する。以上の電磁誘導測定回路８Ａおよび８Ｂとピーク
電圧検出回路９Ａおよび９Ｂによって境界検出回路＋Ｏ
ＡおよびＩＯＢが構成されている。 一方、モータ制御回路１２は境界検出信号ＫＳａおよび
ＫＳｂに基づいてモータ２２Ａおよび２２Ｂの動作を制
御し、これによりステージ２１八および２１Ｂの位置決
め制御を行うものであり、核燃料棒Ａが第１図に示す位
置まで搬送され、停止したことを検出するセンサ（図示
路）からスタート信号が供給された時点で位置決め制御
を開始する。そして、ステージ２１Ａを、待機位置！か
らコイル部７Ａが端栓４とコイルバネ３の境界部、Ａ＋
と一致する位置まで、すなわち、“トＩ”レベルの境
界検出信号ＫＳａが供給される時点まで移動して、停止
させ、次いでステージ２１Ｂを、コイル部７Ｂがコイル
バネ３とペレット２の境界部Ａ、と一致する位置、すな
わち、“Ｈルベルの境界検出信号ＫＳｂが供給される位
置まで移動させる。 モータ制御回路Ｉ２は上述した位置決め制御を行ってい
る期間において、測定開始／終了信号ＳＳを演算処理装
置１１に供給する。 ｒＬｉｌ算処理装置１１はＣＰＵ（中央処理装置）と、
このＣＩ）Ｕで用いられるプログラムが格納されたＩｔ
Ｏ’Ｍ（リードオンリメモリ）と、データー時保持用の
Ｉｔ Ａ Ｍ （ランダムアクセスメモリ）と、入出力
インターフェイス等によって構成されており、モータ制
御回路１２から測定開始／終了信号ＳＳが供給されてい
る期間において、ロータリーエンコーダ２５から供給さ
れた変位信号ＰＳを読み込み、その変位ｍ情報に基づい
てプレナム基Ｐ Ｌを算出し、算出したプレナム基ＰＬ
が基準の長さか否かを判定するものである。また、１６
は演算処理装置１１によって判定されたプレナム基１】
Ｉ７の判定結果を表示する表示装置、Ｉ７はプレナム長
１） Ｌの判定結果を印字するプリンタである。 次に、上述した一実施例の動作について第２図（イ）お
よび（ロ）を参照して説明する。 まず、初期状態において、ステージ２１Ａは待機位置Ｉ
に復帰している。そして、核燃料棒Ａが搬送ベルト６に
よって図面と直交する方向に送られ、コイル部７Ａ、７
Ｂの中心線上の位置で停止すると、これが図示せぬセン
サによって検出されて、このセンサからモータ制御回路
１２にスタート信号が供給される。すると、モータ制御
回路１２は以下の手順でステージ２＋Ａおよび２１Ｂを
移動させる。この場合、ステージ２１Ｂはステージ２１
Ａ上の原点位置に復帰している。 最初にモータ制御回路！２は、モータ２２Ａを駆動し、
第２図（イ）に示すように、ステージ２１Ａを矢印Ｂ、
力方向移動させる。そして、“■ビレベルの境界検出信
号ＫＳａが供給された時点で、コイル部７Ａが端栓４と
コイルバネ３の境界部Ａ。 （第３図参照）に達したものと見なしてステージ２１Ａ
を停止させる。これにより、第２図（ロ）に示す状態と
なる。 次に、第２図（ロ）に示すように、モータ２２［３を駆
動し、ステージ２１［３を矢印Ｂ２方向へ移動さ仕る。 そして、“Ｉ］“レベルの境界検出信号ＫＳｂが供給さ
れた時点で、コイル部７Ｂがコイルバネ３とペレット２
の境界部１（第３図参照）に達したものと見なして、ス
テージ２１Ｂを停止さ仕る。 これにより、第１図に示す状態となる。 上述したステージ２１Ｂを移動している期間において、
モータ制御回路１２は測定開始／終了信号ＳＳをル１１
算処理装置ＩＩに供給する。演算処理装置は、測定開始
／終了信号ＳＳが供給されている期間内においてロータ
リーエンコーダ２５から供給される変位信号ＰＳを読み
込む。この期間において読み込まれた変位信号ＰＳは、
ステージ２１Ｂの原点位置からの変位量に対応しており
、換言すれば、プレナム基Ｐ Ｌに対応している。これ
により、演算処理装置１１が面記変位信号ＰＳに基づい
てプレナム基ＰＩ、を算出し、さらに算出したプレナム
基１’ Ｌが正規の長さか否かを判定し、その判定結果
を表示装置１６によって表示さけると七らに、プレナム
ＩＫＩ）Ｉ、をプリンタ１７によって印字さ仕る。 このようにして核燃料棒、へのプレナム長Ｐ ＬＯ測定
および判定が完了すると、ステージ２１ Ａおよびステ
ージ２１３が第２図（イ）に示す初期位置まで復帰して
核燃料棒Ａが搬出され、次の核燃料棒Ａが送り込まれる
。 なお、上述した一実施例においては、自己比較型のコイ
ルを用いたが、これに限らず分離型コイルを用いてら同
様の装置を構成することができる。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、核燃料棒が挿
入される第１および第２のコイルと、前記各コイルに所
定周波数の交流電圧を供給し、前記核燃料棒が前記コイ
ルを通過する際の、前記核燃料棒の各部の実効透磁率の
変化に応じて生じる前記各コイルのインピーダンス変化
に基づいて前記先端部の端栓とコイルバネが接する第１
の境界およびｎｔ記ココイルバネ燃料ペレットが接する
第２の境界を各々検出する境界検出手段と、前記第１お
よび第２のコイルを前記核燃料棒に沿って各々移動さけ
る駆動手段と、前記境界検出手段の検出信号に基づいて
前記駆動手段を制御し、前記第１および第２のコイルを
ｎｒｌ ｂ己第１および第２の境界に各々位置決めする
制御手段と、前記第１のコイルに対４−る前記第２のコ
イルの変位量を検出する変位量検出手段と、ｎｆＩ記変
位量検出手段から供給された変位量情報に基づいてプレ
ナム部分の長さを算出°４°る演算手段とを設けたので
、搬送路上の核燃料棒を一時的に停止させるたけて、核
燃料棒のプレナム長を短時間で能率よく測定ずろことが
でき、また従来のＸ線透視装置を用いたものと比較して
装置全体を小型かつ安価に構成することができ、さらに
Ｘ線を用いないので安全性が確保されるという効果が得
られる。
た変（’ｎ Ｈｋ情報である変位信号ＰＳか出力される
ようになっている。 前記ステージ２１Ａおよびステージ２１Ｂ上には、円筒
状のコイル部７Ａおよび７Ｂが各々設けられており、こ
れらのコイル部７Ａおよび７Ｂはステージ２ｔＡが待機
位置Ｉから図面の右方へ移動した際に、搬送ベルト６で
搬送され、−時停止している状態の核燃料棒Ａによって
貫通されるように配置されている。また、コイル部７Ａ
は検査コイル７Ａ、と比較コイル７Ａ、とが一体となっ
た自己比較型コイルによって構成され、同様にコイル部
７Ｂは検査コイル７Ｂ、と比較コイル７Ｉ３．とが一体
となった自己比較型コイルによって構成されており、こ
れらのコイル部７Ａおよび７Ｂは、電磁誘導測定回路８
Ａおよび８Ｂに各々接続されている。これらの電磁誘導
測定回路８Ａおよび８Ｂはコイル部７Ａおよび７Ｂに、
それぞれ５〜８ｋＨｚの高周波電圧を供給する発振回路
と、コイル部７Ａわよび７Ｂのインピーダンス変化をそ
れぞれ検出する検出回路等から構成されており、核燃料
ｔ４Ａの内部の構造および材質の変化に応じた検出信号
Ｓを出力する。すなわち、核燃料棒Ａの端栓４の部分と
プレナムＰの部分とペレット２が充填された部分とでは
実効透磁率が異なるため、これらの部分でのコイルイン
ピーダンスが変わる。 そして、このインピーダンスが変化すると検査コイル７
Ａ、および７Ｂ、と比較コイル７Ａ２および７Ｂ、のイ
ンピーダンスに差が生じ、このインピーダンスの差が電
磁誘導測定回路８Ａおよび８Ｂによって各々電圧信号に
変換されて検出信号ＳＡ。 ｓＢとして出力される。 ここで、第３図（イ）に示すように、核燃料棒Ａが所定
の位置にある時、コイル部７Ａ（７Ｂ）を矢印Ｂ方向に
移動し、核燃料棒Ａの端部をコイル部７Ａ（７Ｂ）の中
央部に挿入していくと、電磁誘導測定回路８Ａ（８［３
）から出力される検出信号ＳＡは第３図（ロ）に示すよ
うに変化する。すなわち、コイル部７Ａの出力に基づく
検出信号ＳＡは、核燃料棒Ａの先端がコイル部７Ａに挿
入されていない状態においては電圧０となり、コイル部
７Ａの中心に上部端栓４とコイルバネ３の境界部Ａ、が
徨した時点おいて、電圧ＯからＶｌまで急激に上昇し、
コイル部７Ａにプレナム部ＰＡが達した時点において、
電圧Ｏまで戻る。また、コイル部７１３の出力に基づく
検出信号ＳＢは、第３図（ハ）に示すようにコイルバネ
３とベレット２の境界部Ａ、がコイル部７Ｂの中心に達
した時点において、電圧Ｏから電圧■、まで上界し、フ
ィル部７Ｂにペレット充填部ＰＢｈ＜ａした時点におい
て、電圧０まて戻る。 これら７ｒｉ！Ｘ導測定回路８Ａおよび８Ｂから各々出
力された検出信号ＳＡおよびＳＢは、ピーク電圧検出回
路９．へおよび９Ｂに各々供給され、これらのピーク電
圧検出回路９Δおよび９Ｂは検出信号ＳＡおよびＳＢの
ピーク電圧を検出した時点で、“Ｉ］″レベルの境界検
出信号ＫＳａおよびＫＳｂをモータ制御回路１２に供給
する。以上の電磁誘導測定回路８Ａおよび８Ｂとピーク
電圧検出回路９Ａおよび９Ｂによって境界検出回路＋Ｏ
ＡおよびＩＯＢが構成されている。 一方、モータ制御回路１２は境界検出信号ＫＳａおよび
ＫＳｂに基づいてモータ２２Ａおよび２２Ｂの動作を制
御し、これによりステージ２１八および２１Ｂの位置決
め制御を行うものであり、核燃料棒Ａが第１図に示す位
置まで搬送され、停止したことを検出するセンサ（図示
路）からスタート信号が供給された時点で位置決め制御
を開始する。そして、ステージ２１Ａを、待機位置！か
らコイル部７Ａが端栓４とコイルバネ３の境界部、Ａ＋
と一致する位置まで、すなわち、“トＩ”レベルの境
界検出信号ＫＳａが供給される時点まで移動して、停止
させ、次いでステージ２１Ｂを、コイル部７Ｂがコイル
バネ３とペレット２の境界部Ａ、と一致する位置、すな
わち、“Ｈルベルの境界検出信号ＫＳｂが供給される位
置まで移動させる。 モータ制御回路Ｉ２は上述した位置決め制御を行ってい
る期間において、測定開始／終了信号ＳＳを演算処理装
置１１に供給する。 ｒＬｉｌ算処理装置１１はＣＰＵ（中央処理装置）と、
このＣＩ）Ｕで用いられるプログラムが格納されたＩｔ
Ｏ’Ｍ（リードオンリメモリ）と、データー時保持用の
Ｉｔ Ａ Ｍ （ランダムアクセスメモリ）と、入出力
インターフェイス等によって構成されており、モータ制
御回路１２から測定開始／終了信号ＳＳが供給されてい
る期間において、ロータリーエンコーダ２５から供給さ
れた変位信号ＰＳを読み込み、その変位ｍ情報に基づい
てプレナム基Ｐ Ｌを算出し、算出したプレナム基ＰＬ
が基準の長さか否かを判定するものである。また、１６
は演算処理装置１１によって判定されたプレナム基１】
Ｉ７の判定結果を表示する表示装置、Ｉ７はプレナム長
１） Ｌの判定結果を印字するプリンタである。 次に、上述した一実施例の動作について第２図（イ）お
よび（ロ）を参照して説明する。 まず、初期状態において、ステージ２１Ａは待機位置Ｉ
に復帰している。そして、核燃料棒Ａが搬送ベルト６に
よって図面と直交する方向に送られ、コイル部７Ａ、７
Ｂの中心線上の位置で停止すると、これが図示せぬセン
サによって検出されて、このセンサからモータ制御回路
１２にスタート信号が供給される。すると、モータ制御
回路１２は以下の手順でステージ２＋Ａおよび２１Ｂを
移動させる。この場合、ステージ２１Ｂはステージ２１
Ａ上の原点位置に復帰している。 最初にモータ制御回路！２は、モータ２２Ａを駆動し、
第２図（イ）に示すように、ステージ２１Ａを矢印Ｂ、
力方向移動させる。そして、“■ビレベルの境界検出信
号ＫＳａが供給された時点で、コイル部７Ａが端栓４と
コイルバネ３の境界部Ａ。 （第３図参照）に達したものと見なしてステージ２１Ａ
を停止させる。これにより、第２図（ロ）に示す状態と
なる。 次に、第２図（ロ）に示すように、モータ２２［３を駆
動し、ステージ２１［３を矢印Ｂ２方向へ移動さ仕る。 そして、“Ｉ］“レベルの境界検出信号ＫＳｂが供給さ
れた時点で、コイル部７Ｂがコイルバネ３とペレット２
の境界部１（第３図参照）に達したものと見なして、ス
テージ２１Ｂを停止さ仕る。 これにより、第１図に示す状態となる。 上述したステージ２１Ｂを移動している期間において、
モータ制御回路１２は測定開始／終了信号ＳＳをル１１
算処理装置ＩＩに供給する。演算処理装置は、測定開始
／終了信号ＳＳが供給されている期間内においてロータ
リーエンコーダ２５から供給される変位信号ＰＳを読み
込む。この期間において読み込まれた変位信号ＰＳは、
ステージ２１Ｂの原点位置からの変位量に対応しており
、換言すれば、プレナム基Ｐ Ｌに対応している。これ
により、演算処理装置１１が面記変位信号ＰＳに基づい
てプレナム基ＰＩ、を算出し、さらに算出したプレナム
基１’ Ｌが正規の長さか否かを判定し、その判定結果
を表示装置１６によって表示さけると七らに、プレナム
ＩＫＩ）Ｉ、をプリンタ１７によって印字さ仕る。 このようにして核燃料棒、へのプレナム長Ｐ ＬＯ測定
および判定が完了すると、ステージ２１ Ａおよびステ
ージ２１３が第２図（イ）に示す初期位置まで復帰して
核燃料棒Ａが搬出され、次の核燃料棒Ａが送り込まれる
。 なお、上述した一実施例においては、自己比較型のコイ
ルを用いたが、これに限らず分離型コイルを用いてら同
様の装置を構成することができる。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、核燃料棒が挿
入される第１および第２のコイルと、前記各コイルに所
定周波数の交流電圧を供給し、前記核燃料棒が前記コイ
ルを通過する際の、前記核燃料棒の各部の実効透磁率の
変化に応じて生じる前記各コイルのインピーダンス変化
に基づいて前記先端部の端栓とコイルバネが接する第１
の境界およびｎｔ記ココイルバネ燃料ペレットが接する
第２の境界を各々検出する境界検出手段と、前記第１お
よび第２のコイルを前記核燃料棒に沿って各々移動さけ
る駆動手段と、前記境界検出手段の検出信号に基づいて
前記駆動手段を制御し、前記第１および第２のコイルを
ｎｒｌ ｂ己第１および第２の境界に各々位置決めする
制御手段と、前記第１のコイルに対４−る前記第２のコ
イルの変位量を検出する変位量検出手段と、ｎｆＩ記変
位量検出手段から供給された変位量情報に基づいてプレ
ナム部分の長さを算出°４°る演算手段とを設けたので
、搬送路上の核燃料棒を一時的に停止させるたけて、核
燃料棒のプレナム長を短時間で能率よく測定ずろことが
でき、また従来のＸ線透視装置を用いたものと比較して
装置全体を小型かつ安価に構成することができ、さらに
Ｘ線を用いないので安全性が確保されるという効果が得
られる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図（イ）および（ロ）は同実施例の動作を説明する
ための図、第３図（イ）は同実施例における核燃料棒Ａ
とコイル部７Ａ（７Ｂ）の位置関係を説明するための図
、第３図（ロ）および（ハ）は同実施例における核燃料
棒Ａとコイル部７Ａ（７［３）の相対位置の変化に伴う
検出信号５Ａ（ＳＢ）の変化を示すグラフ、第４図は核
燃料棒の一構成例を示す断面図である。 １・・・・・・燃料被覆管、２・・・・・・ペレット、
３・・・・・・コイルバネ、４・・・・・・上部端栓（
先端部の端栓）、Ａ・・・・核燃料棒、ＰＡ・・・・・
・プレナム部分、Ｐ・・・・・・プレナム、ＰＬ・・・
・・・プレナム長、Ａ１・・・・・端栓４とコイルバネ
３の境界部（第１の境界）、Ａ、・・・・・・コイルバ
ネ３とペレット２の境界部（第２の境界）、６・・・・
・搬送ベルト、７Ａ、７Ｂ・・・・・・コイル部（第１
゜第２のコイル）、７Ａ、、７．Ｂ、・・・・・・検査
コイル、７Ａ ２ 、７ Ｉ３２・・・・・・比較コイ
ル、８Ａ、８［３・・・・電磁誘導測定回路、９Ａ、９
Ｂ・・・・電圧ピーク検出回路、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・
・・境界検出回路（境界検出手段）、ＩＩ・・・・・・
演算処理装置（演算手段）、１２・・・・・・モータ制
御回路（制御手段）、２０・・・・・・基台、２＋Ａ、
２１１３・・・・・・ステージ、２２Ａ、２２Ｉ３・・
・・・・モータ（駆動手段）、２５・・・・・・ロータ
リーエンコーダ（変位量検出手段）。 出願人 三菱原子燃料株式会社 第２図 と○ 第３図
第２図（イ）および（ロ）は同実施例の動作を説明する
ための図、第３図（イ）は同実施例における核燃料棒Ａ
とコイル部７Ａ（７Ｂ）の位置関係を説明するための図
、第３図（ロ）および（ハ）は同実施例における核燃料
棒Ａとコイル部７Ａ（７［３）の相対位置の変化に伴う
検出信号５Ａ（ＳＢ）の変化を示すグラフ、第４図は核
燃料棒の一構成例を示す断面図である。 １・・・・・・燃料被覆管、２・・・・・・ペレット、
３・・・・・・コイルバネ、４・・・・・・上部端栓（
先端部の端栓）、Ａ・・・・核燃料棒、ＰＡ・・・・・
・プレナム部分、Ｐ・・・・・・プレナム、ＰＬ・・・
・・・プレナム長、Ａ１・・・・・端栓４とコイルバネ
３の境界部（第１の境界）、Ａ、・・・・・・コイルバ
ネ３とペレット２の境界部（第２の境界）、６・・・・
・搬送ベルト、７Ａ、７Ｂ・・・・・・コイル部（第１
゜第２のコイル）、７Ａ、、７．Ｂ、・・・・・・検査
コイル、７Ａ ２ 、７ Ｉ３２・・・・・・比較コイ
ル、８Ａ、８［３・・・・電磁誘導測定回路、９Ａ、９
Ｂ・・・・電圧ピーク検出回路、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・
・・境界検出回路（境界検出手段）、ＩＩ・・・・・・
演算処理装置（演算手段）、１２・・・・・・モータ制
御回路（制御手段）、２０・・・・・・基台、２＋Ａ、
２１１３・・・・・・ステージ、２２Ａ、２２Ｉ３・・
・・・・モータ（駆動手段）、２５・・・・・・ロータ
リーエンコーダ（変位量検出手段）。 出願人 三菱原子燃料株式会社 第２図 と○ 第３図
Claims (1)
- 燃料ペレットが充填された燃料被覆管と、この燃料被覆
管の先端部および基端部を封止する端栓と、前記燃料被
覆管の先端部の端栓と燃料ペレットとの間に設けられた
コイルバネとからなる核燃料棒の、前記コイルバネが収
納されたプレナム部分の長さを測定するプレナム長測定
装置において、前記核燃料棒を搬送する搬送路に設けら
れ、前記核燃料棒が挿入される第１および第２のコイル
と、前記各コイルに所定周波数の交流電圧を供給し、前
記核燃料棒が前記コイルを通過する際の、前記核燃料棒
の各部の実効透磁率の変化に応じて生じる前記各コイル
のインピーダンス変化に基づいて前記先端部の端栓とコ
イルバネが接する第１の境界および前記コイルバネと燃
料ペレットが接する第２の境界を各々検出する境界検出
手段と、前記第１および第２のコイルを前記核燃料棒に
沿って各々移動させる駆動手段と、前記境界検出手段の
検出信号に基づいて前記駆動手段を制御し、前記第１お
よび第２のコイルを前記第１および第２の境界に各々位
置決めする制御手段と、前記第１のコイルに対する前記
第２のコイルの変位量を検出する変位量検出手段と、前
記変位量検出手段から供給された変位量情報に基づいて
プレナム部分の長さを算出する演算手段とを具備するこ
とを特徴とする核燃料棒のプレナム長測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163339A JPS6319504A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 核燃料棒のプレナム長測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163339A JPS6319504A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 核燃料棒のプレナム長測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319504A true JPS6319504A (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=15771985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163339A Pending JPS6319504A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 核燃料棒のプレナム長測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6319504A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739180A1 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-03-28 | Framatome Sa | Procede et dispositif de mesure d'au moins une longeur caracteristique sur un crayon de combustible dispose a la peripherie d'un assemblage de combustible nucleaire |
| JP2008026071A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | 燃料棒検査方法および燃料棒検査装置 |
| JP2009281851A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | 燃料棒検査装置 |
| KR20200089755A (ko) * | 2017-12-08 | 2020-07-27 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 핵 반응로에서 사용 가능한 검출 장치, 및 연관된 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655801A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method and device for detecting joint of steel wire core of aluminum cable |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61163339A patent/JPS6319504A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655801A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method and device for detecting joint of steel wire core of aluminum cable |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739180A1 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-03-28 | Framatome Sa | Procede et dispositif de mesure d'au moins une longeur caracteristique sur un crayon de combustible dispose a la peripherie d'un assemblage de combustible nucleaire |
| EP0766265A2 (fr) * | 1995-09-27 | 1997-04-02 | Framatome | Procédé et dispositif de mesure d'au moins une longueur caractéristique sur un crayon de combustible disposé à la périphérie d'un assemblage de combustible nucléaire |
| EP0766265A3 (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-09 | Framatome Sa | |
| JP2008026071A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | 燃料棒検査方法および燃料棒検査装置 |
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| KR20200089755A (ko) * | 2017-12-08 | 2020-07-27 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 핵 반응로에서 사용 가능한 검출 장치, 및 연관된 방법 |
| EP3721451A4 (en) * | 2017-12-08 | 2022-04-06 | Westinghouse Electric Company Llc | DETECTION APPARATUS FOR USE IN A NUCLEAR REACTOR AND ASSOCIATED METHOD |
| US11817221B2 (en) | 2017-12-08 | 2023-11-14 | Westinghouse Electric Company Llc | Detection apparatus comprising a resonant electrical circuit located within a nuclear fuel rod |
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