JPS63259508A - フアイバ−スコ−プとそれを用いた棒状体間隙測定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子炉用燃料集合体の燃料棒のように列状に
配列した棒状体の間隙を測定するために用いるファイバ
ースコープとそれを用いた棒状体間隙測定方法に関する
。

〔従来の技術〕

例えば、原子炉用燃料集合体の燃料棒の間隔は原子炉運
転時に、冷却水が流通する通路となっており、その間隙
がある基準値より小さくなると燃料棒同士が接近しすぎ
ることになり、伝熱特性上等から燃料の健全性を損なう
恐れがでてくる。実際、燃料集合体が炉心に装荷され、
燃料棒が照射を受けるにつれ、わずかずつではあるが除
々に燃料棒に曲がりが生じ、燃料棒間隙が不均一となり
、照射前の間隙に比べ狭くなる部分も生じてくる。

従って、定期検査時等に燃料棒間隙を正確に測定し、許
容寸法内にあるかどうか確認する必要がある。

従来、水中テレビカメラやペリスコープによる間隙部の
画像から読み取る方法や、厚みの異なるフィラーゲージ
を間隙部に挿入することにより測定する方法等が用いら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来例は、燃料棒間隙が３〜４ｍｎ＋以下と非常
に狭い上に燃料体の奥の方に位置する燃料棒の間隔は手
前の狭い間隙部を通り越して測定しなければならない等
の問題に十分こたえるものではなかった。

本発明は列状に配列された棒状体において、その棒状体
間隙を正確に測定する方法と、これに使用するファイバ
ースコープを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、焦点距離の異なる複数のイメージガイドを
上・下に一列に配列し、しかもイメージガイドの対物部
をイメージガイドの長手方向に対４し同一位置で、かつ
、同一方向に向けることによって達成できる。

他の目的は、ファイバースコープを列状に配列された複
数の棒状体の間隙の中心線方向で、しかも、棒状体長手
方向に対し、直角に挿入し、挿入方向に対し左側、また
は、右側に位置する棒状体の外径およびそれらの間隙を
、イメージガイド対物部およびライトガイド投光部の角
度を測定対象の棒状体間隙の中心線方向に設定したファ
イバースコープを用い、測定対象棒状体に対しファイバ
ースコープを移動させた際の移動量と移動前後における
ファイバースコープ画像とから測定することによって達
成できる。

〔作用〕

焦点距離の異なる複数のイメージガイドを備えているの
で、ファイバースコープと測定対象である棒状体との間
隔が異なった場合でも棒状体を鮮明に見ることができ、
隣接する棒状体の間隙を正確に測定できる。

〔実施例〕

以下、本発明による棒状体間隙測定方法とこれに使用す
るファイバースコープを図を参照に詳細に説明する。

第２図（Ａ）に示すように、例えば直径の等しいロッド
１〜９が三行三列に配列された棒状体のロッド３とロッ
ド６の間隙部よりファイバースコープｆを挿入していく
。ファイバースコープｆは第２図に示すように、イメー
ジガイドｉの対物部とライトガイドａの投光部をファイ
バースコープｆの先端部が位置ａおよびｂに挿入されて
きた時。

間隙ｂ′−ａ′の中心線方向を向くように設定してあり
、その焦点距離はａ−ａ’、または、ｂ−ｂ′となるよ
うにしである。

以上の状態でファイバースコープｆを挿入移動させた場
合の位Ｗ、ａおよび位置すでの画像の変化を第３図に示
す。ハツチング部はロッドを、空白部は間隙に相当し、
ファイバースコープ画面上には中心線Ｓを施している。

従って、第３図に示すように、ロッド６の端部ａ′が中
心線Ｓに現われた時から、ロッド５の端部ｂ′が中心線
Ｓに現われる時までのファイバースコープｆの移動量を
測定することにより、ロッド５とロッド６の間隙を求め
ることができる。

ところが第２図（Ａ）において、破線で示すように、ロ
ッド４が４′に変位している場合、ファイバースコープ
ｆが位置Ｃおよびｄに挿入されてくるとその画像は第４
図のように変化する。ロッド５については、前述のケー
スと同様に、その端部Ｃ′がファイバースコープ画面上
の中心＠Ｓに現われた時を判別できるが、ロッド４′の
端部ｄ′は変位前のロッド４の端部ｄ′より遠くなって
いるため、第４図中で黒く塗りつぶしているように端部
ｄ１がぼけてＩＩＥ察されてしまう。この画像のぼける
程度は、イメージガイドの被写界深度、つまり、イメー
ジガイド対物部から測定対象物までの距離を変化させた
場合、ｍ定対象物が鮮明にｗｔ察される範囲により異な
るが、一般に、イメージガイド径が小さくなるほど狭く
なる傾向にある。

従って、端部ｄ１を正確に判別できないため、ファイバ
ースコープｆの移動量も正確に測定できずロッド４とロ
ッド５の間隙は正確に求められない。

そこで第５図に示すように、例えば、もう一本焦点距離
がｄ−ｄ’　となっているイメージガイドを組み合わせ
ることにより位［ｄでもロッド４の端部ｄ′が鮮明に観
察される。ここで実際には、ｄ’−ｄ’の変位量は未知
であるため、例えば、変位が予想される領域内で被写界
深度をお互いに補なえるように複数の焦点距離の異なる
イメージガイドを組み合わせる等の手段を講じることに
なる。また、この場合、例えば上記例で位置Ｃおよび位
ｌｉｄでそれぞれ二つずつファイバースコープからの画
像が得られるわけで、例えば、目視により、よりピント
の合った画像を選定し、その画像を用いてファイバース
コープ画面上の中心線Ｓと一致させることになる０以上
のことから、焦点の異なるイメージガイドを組み合わせ
ることにより。

測定対象物の画像をいずれも鮮明にとらえることができ
るため、ファイバースコープ移動量、つまり１間隙値が
正確に得られることになる。

ここでロッドの配列が第７図（Ａ）のように、直径の異
なるロッドが混在している場合には、ロッド１０とロッ
ド６の間隙ｎ’−ｍ’のようにファイバースコープｆが
間隙方向と同一方向に挿入できないケースが生じる。従
って、前述のタイプのファイバースコープでは正確な間
隙は測定できないが、第７図（Ａ）および（Ｂ）に示す
ようなイメージガイドｉの対物部およびライトガイドｉ
の投光部の角度が、ファイバースコープｆの挿入方向に
対する間隙ｎ′−ｍ′方向の角度θで補正されたファイ
バースコープを用いることにより前述の方法と同様にフ
ァイバースコープ移動量Δｙを測定することができる。

ところが、この場合。

移動量Δｙがそのまま間隙ｎ’−ｍ’に等しくなく、角
度θにより補正したΔｙａｏｓＯが真の間隙値となる。

第７図（Ｂ）の二本のイメージガイドｉの焦点距離は、
それぞれ、ｍ−ｍ’およびｎ、／　に設定されている。

以上のことから、ファイバースコープを用いた本間隙測
定方法は、径の異なるロッドが混在する場合にも有効で
ある。

第１図に本発明の一実施例として原子炉用燃料集合体の
燃料棒間隙測定装置を示す０本装置は主に、燃料棒間隙
測定子であるファイバースコープ先端部２４と、これを
支持し、水平面内を移動できる水平案内装置２５、そし
てこの案内装置を固定し、案内柱３１に沿い上・下方向
に移動させる上・下駆動装置２６、およびこの水平、上
・下方向の移動を電線ケーブル３０を介して制御する制
御装置３２、またファイバースコープ先端部２４でとら
えられファイバースコープケーブル２９を通して伝送さ
れてきた画像を受像するＩＴＶカメラ３３、そしてこの
像を写し出すモニタテレビ３５、および記録するための
ＶＴＲ３６等から成っている。

照射され原子炉から取り出された燃料集合体２０はプー
ル２３内に設置された燃料集合体支持台２１およびクラ
ンプ２２により支持固定され、ファイバースコープ先端
部２４を水平案内装置２５および上・下駆動装置２６に
より所定の燃料棒間隙位置に案内することにより、各間
隙を連続的に測定する。ここで水平方向および上・下方
向位置は各位置検出器２７．２８により検出され、測定
間隙位置の情報を与えることはもちろん、間隙測定のた
めに必要なファイバースコープ先端部２４の挿入移動量
を与える。なお、ファイバースコープをイメージガイド
と共に構成しているライトガイドは燃料集合体内部を照
明するためのもので、この照明光はファイバースコープ
ケーブル２９を介して光源３４から伝送されている。ま
た。

ファイバースコープ先端部２４は、照射済燃料集合体２
０内部に挿入されていくため高放射線下にさらされる。

従って、耐放射線性をもつ石英ガラス製となっている。

本実施例によれば、本発明のファイバースコープおよび
それを用いた測定方法を適用したことにより、燃料集合
体の健全性を評価する上で重要な因子である燃料棒間隙
を正確に測定することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、棒状体の奥の方においても正確に測定
することができ、また、この間隙部は暗黒狭部であって
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の原子炉用燃料集合体の燃料
棒間隙測定装置概略図、第２図は従来のファイバースコ
ープを用いた間隙測定方法を示す説明図、第３図および
第４図はファイバースコープ画像の例を示す図、第５図
は本発明のファイバースコープを用いた間隙測定方法を
示す説明図。 第６図は本発明により改善されたファイバースコープ画
像図、第７図（Ａ）は本発明の応用例を示す図、第７図
（Ｂ）は本発明を応用したファイバースコープを示す図
である。 ｆ・・・ファイバースコープ、ｉ・・・イメージガイド
、Ｑ・・・ライトガイド、２０・・・燃料集合体、２３
・・・プール、２４・・・ファイバースコープ先端部、
２５・・・水平案内装置、２６・・・上下駆動装置、２
７・・・水平位置検出器、２８・・・上下位置検出器、
３２・・・制御装置、３３・・・ＩＴＶカメラ、３４・
・・光源、３５・・・第３０　　　　　　革＋図 ′＄５図　　　　　　第６図 喋７図（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、焦点距離の異なる複数のイメージガイドを上・下に
   一列に配列し、前記イメージガイドの対物部を前記イメ
   ージガイドの長手方向に対し同一位置で、かつ、同一方
   向に向けたことを特徴とするファイバースコープ。 ２、前記各イメージガイドの長手方向に対し同一方向に
   向いたライトガイドを少なくとも一本、前記イメージガ
   イドと共に上・下方向に一列に配列したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のファイバースコープ。 ３、ファイバースコープを列状に配列した複数の棒状体
   の間隙の中心線方向で前記棒状体の長手方向に対し直角
   に挿入し、挿入方向に対し左側または右側に位置する前
   記棒状体の外径およびそれらの間隙を、イメージガイド
   対物部およびライトガイド投光部の角度を測定対象の前
   記棒状体間隙の中心線方向に設定した前記ファイバース
   コープを用い、測定対象棒状体に対し前記ファイバース
   コープを移動させた際の移動量と移動前後における前記
   ファイバースコープ画像とから測定することを特徴とす
   るファイバースコープを用いた棒状体間隙測定法。