JPH0328703A - 燃料集合体の検査方法 - 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〕 本発明は原子炉に用いられる燃料集合体の夕｛形検査に
係わり、特゛に形状の複雉な円筒型燃料集合体の全長、
外径、曲がり、ねじれ、燃料要素間隔およびスペーサの
取付位置等の検査を自動的に行う方法に関する。

「従来の技術〕 原子炉に用いられる燃料集合体は燃料要素の円筒型、四
角型あるいは六角型等に組立て−Ｃいるが、特に形状の
複雉な円筒型燃料集合体を例に説明する。

第１２閏は円筒型燃籾集合体を示す図で、第１３図は第
１２図に４つけるＢ　Ｂ′断面を示す図である。図中、
１は上部タイプレート、２は下部タイブレート、３は燃
利要素、４はスペーサである。

図においーＣ１燃料集合体は燃料要素３を、例えば２８
本または３６本で東ね、上Ｓおよひ−ト部をそれぞれ上
部タイブレート１および−１・部タイブレト２で固定し
、また中間部を蜂の果状の複数のスペーサ４で相万の間
隔を一定に保って多重の円形状にしている。

燃利集合体が原子炉内で燃焼すると、発生した熱を除去
するために冷却水が各燃料要素３に沿って下部タイプレ
ート２からＬ部タイブレート１の方向に流れ、燃料集合
体の各部を冷却する。この冷却水の流路を確保ずるため
、燃斜集合体は細ＦｊｌＳにわたって・１一法が規制さ
れている、，このため、組立ての完了した燃料集合体は
図に示す全長’Ｉ−１、スペーサの取伺｛ｊ位置ｔＴ＋
ｈ；＋燃料要素間の間隔Ａ１．Ａ，　、ねじれ−ト△Ｃ
′または−△Ｃ′および下部タイプレート２の＋ｉｉｉ
ｉ　ｆつ点から上部タイブレート１のＦ而ｏ　′．＝：
：．間のＬ由かり等か設計通りの」法に製ｆ′「されで
いるかとうがの検査が行われている。

従来、完或した燃料集合体の検査を行う場合、スペーリ
４の取伺位置および全長の測定はクレンで燃利集合体を
吊り下げ、巻尺を当てて寸法を訣む方法により、燃料要
素間隔測定は全周、全長にわたって間隙に厚みゲーシを
差し込んで読むことにより、また曲がり、ねじれ測定は
燃料集合体を架台に取付け、下げ振りを設置して下げ振
りとの間隔をトランン７｝で読み取る方法によって行わ
れており、これらの測定を行うためにはクレンで燃籾集
合体を複数の場所に移動させながら、全て手作業で実施
している。

〔発明が解決すべき課題〕

このような手作業による従来の検査方法では安全上、品
質管理上および検査効率上次のような問題がある。

燃料集合体の全長測定時や移動時に吊り下げた燃籾集合
体の振れ防止のため下部を支える等、作業古が燃料集合
体に接する時間が多く、人体に放射線を受けるＥＪ能性
が高い。殊に、今後プルトニウｌ、燃料集合体や高濃縮
ウラン燃料集合体の取り扱いが多くなると放射線による
被爆が問題となる。

燃料集合体のピットへの吊り降ろしや引き上げ、ピント
から架自への移動に際し、ピットの縁や他の設備ど接触
して燃料集合体に傷や変形を１１．える可能性が人であ
る。

また、トランシントの読み取り等に熟練者を複数人必要
とし、さらに２００箇所以−Ｌの燃料要素間隔を手作業
で測定するために検査効率が極めて悪い。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、燃料集合
体に要求される検査項目の測定を遠隔操作で自動的に行
い、放射線被爆の低減、測定時間の短縮および測定精度
の向上を図ることの可能な燃料集合体の検査方法および
検査装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、両側に基準位置部材を配置した燃
料集合体を回転可能に支持するとともに、基準位置部材
および燃料集合体にレーザ光を照Ｉ・ｊして透過光を受
光する上下動可能な測定手段を配設し、燃料集合体を回
転させるとともに、前記測定手段を−１二下動させ゛つ
つ透過光を受光することにより燃料集合体の各種・ｊ〜
法を測定することを特徴とする。

〔作用〕

本発明は両側に基準位置部材を配置した燃料集合体をレ
１転可能に支持するとともに、基準位置部材および燃料
集合体にレーサ光を照射して透過光を受光ずる１−．下
動可能な測定手段を配設し、燃料集合体を回転させると
ともに、前記測定手段を−Ｌ下勅させつつ透過光を受光
することにょり燃斜集合体の各回転角における各高さ位
置に対ずる各基準位置部拐と燃料集合体外側との距離を
測定し、各測定値と一定な基準位置部材間距離とから燃
利集合体の全周、全長にわたって要求される全ての検査
墳［」を１．　１’ｉ”ｉの検査で行うことができる。

〔実施例〕

以１・゛、実施例を図面を参照しで説明する。

第１図は円筒型燃料集合体を取付けた本発明による燃料
集合体の検査装置の−実施例を示す図、第２図は第１図
Ｅ　−　Ｅ　’断面を示す図、第１３図は燃料要素の中
心座標算出原理説明図、第４図は曲がり測定の説明図で
あり、図中、第１２図と同番号は同一内容を示している
。なお、１０は燃料集合体、１１は下部チャック、１２
はＬ部チャソクイ」アーム、１３は架右、１４は支柱、
１５は回転ステーシ、１６は方位検出器、１７．１．８
は基準位置部材、１９はレーザ測定器、２０は七ドステ
ーシ、２ｌはレーザ光源、２２はレーザ受光部、２３は
上部チャックである。

本発明による燃料集合体の検査は次のようｔよ構造にな
っている。

下部チャック１１は水平に設置した架台１：３にセット
されたＭ転ステーシ１５に載置され−ｒ　［０１転駆動
される。支柱１４は架台１３に垂直に設けられ、支柱１
４の上端側には−Ｌ部チャンタ付ア−ムｌ２が設けられ
ている。上部チャソク付−７−１、１２に設けた上部チ
ャンク２３と下部チアノクｌ１のそれぞれの中心線は−
直線」二にあって、架台１：３に垂直になっている。燃
料集合体１０は上部タイプレート■と下部タイプレート
２のそれぞれを上部Ｔヤンク２３とＦ部チャンク１ｌで
固定され、下部チ？’７ク１１を介して回転ステージ１
５により回転駆動される。

また、回転ステーシ１５は燃料集合体１０を回転ずる駆
動機構、燃利集合体１０の回転角表示器、或いは回転角
度を電気信号として送出する発信機構が内蔵されている
。燃料集合体１０の回転角の基準位置検出のために下部
タイプレート２に刻印しである燃料集合体１０の方位マ
ーク（通常正而の目印のためＶ溝を刻印）を検出するた
めの方位検出器１６が架台１３に設けられている。

基準位置部材ｌ７および１８は燃料集合体１０の回転の
中心線を含む平面内で、燃料集合体１　０の両側に架台
１３に垂直に設けられＣいる。

さらにレーザ測定器１９を上−ドに移動させる上Ｆステ
ージ２０は支柱ｌ４に水弔に取付けられ、支柱に沿っ−
Ｃ−Ｌドに移動する。レーザ測定器１９は第２図に示す
ように、基準位置部Ｉｇ’　ｌ　７および１８と燃料集
合体１０の両側に対向して配置されたレーザ光源２ｌと
受光部２２から構或されている。レーザ光源２ｌと受光
部２２のそれぞれには複数のＩ／−サ光源と複数の受光
素ｊ′−が一列に同平面内に設けられている。また、」
一下ステ−ン２０の−」ニド移動の駆動機構、１二下の
移動位置（受光位置）を電気信号として送出する発信機
構が上下ステージ２０に内蔵されている。、 このような構造になっ−Ｃいるので、レーザ測定器１９
は任意の高さにおいて、レーザ光で基準付置部材１７Ｊ
３よび１８と燃料集合体１０を照射し、これらで遮断さ
れずに通過したレーザ光を受光１１１１２２で受光し、
このときレーザ光の高さ位置および基準位置部椙１７お
よび１８、さらに燃料集合体１０夕｝形を検出すること
ができろ。

なお、図示され−Ｃいないが、上述の各↑幾構以夕｛に
各駆動機構を摸作する操作盤および各発信機構から測定
データを受信し、演算処理をずるテ゛′一夕処理装置が
設けられている。

次に、円筒型燃利集合体に要求される検査について１悦
明ずろ，、 （１）準備 燃料集合体１０を下部チャック■１および上部チャック
付アー！、１２の−Ｌ部チャック２３で検査装置に取イ
・１け、燃料集合体１０を回転させ、下部タイプレート
２に刻印されている方位マークを方位検出器１６で検出
し、その位置で回転を止める。

この角度を燃料集合体１０の回転角測定の基準とする。

次に、上下スデーシ２０にセットされたレーザ測定器１
９を上昇させ、下部タイプレート２と燃籾要素東の境界
、即ち、下部タイプレート２のＬ面のＤ点で停止し、ト
下ステージ２０の高さ設定値を０とし、高さ測定の基準
とする。

（２）外径測定 燃利の外径寸法は第２図に示すように、基準位置部桐１
７および１８と燃斜集合体１０をレーザ光て照射し、受
光部２２で受光して基準位置部４Ａ１７および１８と燃
料集合体１０とのそれぞれの間隔ａおよびａ′を測定し
、基準位置部材１７およびｌ８との距離Ｌから求めるこ
とができる。

１１ すなわち、Ｉ，は既知で一定であり、燃料集合体１０の
任意の高さｌ〕および回転角θにおける外径ｄ（１１・
θ）は ｄ　（ｈ，　　θ）　＝　［−．−［　ａ　（ｈ，　　
θ）　＋ａ　′（ｈ，　　θ）］となる。任意の高さの
最大外径・ｉ゛ｉＪ．は燃料集合体１０を１．　８　０
度に渡．って目転さ０′測定したとき得られる最大値で
、燃料集合体１０の最大外径寸法は」二記の値の最大値
である。

なお、この測定にはスベーザの位置は除かれる。

（３）全長およびスベーサ取｛ｔ　イ）’ｙ置測定外径
測定を行うレーザ測定器１９は−Ｌ下ステシ２０にセン
トされでおり、上下ステージ２（］は高さ位置を検出し
ながら上下する。

外径を測定しながら上昇ずるレーザ測定器１９は燃料要
素東より外径の大きい複数のスベーザを検出し、最後に
−Ｌ部タイプレート１の下面Ｄ′点を検出する。

従って、スペーサ４の取イ４け位置は第１２図に示した
外径の変動する位置ｈ１，ｈｚ・　ｈ０・・となり、１
二下ステーシ２０の高さ位置の値から求めら１２ れる。この場合スペーサは幅を有しているので、厳密に
は各スペーサの上端と下端とを検出し、その平均値から
中心の高さ位置を求めればよい。

なお、各スペーサの取付け間隔はｈ，　−ｈｈ１−ｈ，
　、−ｈ，−ｈ，．求めることができる。

全長Ｈはレーザ測定器１９が上部タイプレート１下向の
Ｄ′点を検出した位置を上下ステージ２０の高さ位置の
値から求め、上・下部タイプレート１および２の間隔Ｈ
′に上・下部タイプレート１および２の高さＨ１，およ
びＨ。を加算して求めることができる。

ＩＩ−Ｈ’十＋Ｔ．，＋−トＩ， Ｈ．、．　　Ｉ−１．は事｝１１Ｊに測定された個々の
高さ情報（数値〉である。

（４）燃料要素間隔測定 任意の高さｈにおける燃料要素間隔は、燃料集合体１０
の外層を構戊する複数の各燃料要素の中心座標を順次求
め、隣接する燃料要素の中心座標から演算により求める
ことができる。

即ち、燃料集合体の中心を座標原点とし、水平断面にお
ける間隔がＡ，．（第２図）で構或された隣り合う燃料
要素の中心座標を、第３図に示すようにそれぞれ（Ｘ，
．Ｙ．，）　　（Ｘ，＋，．Ｙ，，．．．）とすると、 Ａｔｎ　＝　　　（Ｘ，，−Ｘ，，＋＋）”　（Ｙ，　
−Ｙｈ．＋）２−２　ｒ・・・・・・（１） である。ｒは燃料要素の公称半径（公差数ミク丁１ン）
である。第３図は任意の高さｈにおける燃料要素間隔測
定時の燃料要素と基準位置部桐との関係を示したもので
ある。

基準位置部材１７および１８間で回転ずる燃料集合体は
見方を変えると、固定した燃料集合体の周りを２本の基
準位置部祠１７および１８が回転して、それぞれ半径の
異なる２個の円Ｍ′ＯＪ６よびＮを描くと考えられる。

２本の基準位置部材と燃料集合体の間隔は必ずしも等し
くないので、基準位置部材の猫く円は２個となる。

中心座標が（Ｘ，，Ｙ，，）、（Ｘｈ．ｌ　Ｙ．，＋．
　）である隣接する燃料要素に接する外側の接線Ｐに対
して円の中心から垂線を下ろしたときに得られる円Ｍの
直径′１゛とＸ軸とのなず角をα１、角α１にＪ．；　
ｌ，ｔる円Ｍと接線Ｐとの距離をａα１、また角α．　
　｛−　１．　８　（１゜における円Ｍと隣接ずる燃料
要素の外側接線との距離をａ′α１とすれば、円Ｍの半
径Ｒ（よ Ｒ−　　　（ａ　　α　１　　ｔｄ　　α　ｌ　　＋ａ
　　′　ａｔ　　）　　／　２　　・・・・・｛２）と
なる。ここに、ｄα１は角α１における燃料集合体の外
径である。ａα１およびａ′α１は基準位置部材１７で
、またｄα，は前述の（２）の外径測定法で求めること
ができ、その結果半径Ｒを求めることができる。また、
円Ｎの半径も同様に求めることができる。

燃料要素間隔を求めるには、燃料集合体の外層を構戊す
る各燃料要素の中心座標を求めなければならない。ここ
で、固定された燃料集合体の周囲を円Ｍを描いて基準位
置部材１７が回転すると、ある−１転角θ一α１のとき
、それと直交する方向で隣接する２本の燃料要素に接す
るようにレーザ光が照射しており、燃料要素の外側と接
するレザ光を接線Ｐとみなせば、接線Ｐの式は、１５ ｙ−−（ｃｏｓα，／　ｓｉｒ＋ｃｒ，）　　（ｘ−（
Ｒ−ａα＋）Ｘ　　ＣＯＳα＋　　｝　　−１−　　（
Ｒ−ａ　ａ１’）　　Ｓｌｎα＋　　−＝−（３）とな
り、回転角θ−α２の場合の燃料要素との接線Ｑの式は ｙ−−−（ＣＯＳα２／Ｓｌｎα２）｛×−（Ｒ−ａα
２）ｘ　ＣＯＳα２｝　＋　（Ｒ−ａ　α２）　ｓｉｎ
α２．．．．．．（４）となる。ａα２は角α２におけ
る円Ｍと接線Ｑとの距離である。

ここで、接線Ｐど接線Ｑがそれぞれ中心座標（Ｘ．Ｙ．
）の燃料要素の両側で隣接した中心座標（Ｘ．．，，Ｙ
．，＋１　）および（Ｘ．．．，Ｙ，−．　）の燃利要
素との接線とすれば、接線Ｐと中心座標（Ｘ．，Ｙ．，
）の燃料要素の外側の接点の座標は（ｘ１，−ｌ−　ｒ
　　ｃｏＳａ　ｌ　、Ｙｎ　４−　ｒ　　ｓｉｎα１）
となり、また、接線Ｑとこの燃料要素の外側との接点の
座標は（Ｘ，　＋ｒ　　ｃｏｓα２、Ｙｌｌ＋ｒ　Ｓｌ
ｎα２）となる。

従って、θ一α１、θ−α２のときの接点の座標を（３
）および（４）式を代入すると、Ｙ，−１−ｒｓｉｎα １６ （ＣＯＳα１／　Ｓｌｎα１）　　（Ｘ　＋１＋　ｒ　
　ＣＯＳα１）→　（　１　／　　ｓｉｎα，）　　（
　Ｒ　−　ａ　ａ　＋）−−・−（５）Ｙ，　　＋ｒ　
　ｓｉｎα２ （ＣＯＳα２／Ｓ１ｎα２）（Ｘｎ１−ｒＣＯＳα２）
−Ｉ−　　（　１　／　　ｓ＋ｎα２）　　（Ｒ−ａ　
ａ　２）・・・・・・・・（６）となり、（５）および
（６）式によりＸ。，Ｙｏを求めるとＸ，　＝　Ｉ／ｓ
ｉｎ　（ａ２−α．）　Ｈ（（Ｒ−ｒ−ａα＋）　ｓｉ
ｎα２ ＜Ｒ−ｒ−ａａ２）ｓｉｎα＋　］ Ｙ．＝Ｉ／ｓｉｎ（α２−α，〉・ （　（Ｒ−ｒ−ａα，：ｌ　ｃｏｓα２（Ｒ−ｒ−ａα
２）　ｃｏｓαｌ） となる。Ｒは（２）式の値である。同様に、隣接する燃
料要素の中心座標（Ｘ．，，．，Ｙ，，．．）を求め、
さらに順次燃利要素の中心座標を求めると、（１）式か
ら燃′＃Ｊ要素の間隔Ａ．，Ａ２・・・Ａ．，を求める
ことができる。ここで、回転角θは回転ステージ部ｌ５
の角度検出データを用いる。

なお、実際の計算には、測定誤差をなくすため、αは（
αＩ＋１）度、α２は（α２−１）度のデ夕を用いる。

このようにして、燃料集合体の全長に渡って所定の間隔
毎に燃料要素の間隔を求めることがきる。

（５）曲がり測定 燃料集合体の曲がりは外層を構戊する各燃料要素につい
−Ｃ曲がりを測定し、その最大値とする。

１本の燃料要素の曲がりは燃料要素の上部と下部とを結
んだ直線と同燃料要素との間隔を測定することにより行
う。

第４図において、ある燃利要素ｎの全長について外径測
定で得られる基準位置部材との距離ａの値を収集し、燃
籾要素Ｈの最下部の高さｈ　ｍｉｎのときのａの値ａ。

（ｈｍｉｎ）、最上部の高さｈｍａ．ｘのときのａの値
ａ　ｎ　　（　ｈ　ｍａｘ）から、ある高さｈでの曲が
り■。（ｈ）は次式で求められる。

１．，（ｈ）　一［：　（ａ．　　（ｈｍａｘ）−ａ．
　　（ｈｍｉｎ））／　（　　ｈｍａｘ　−ｈｍｉｎ）
］　Ｘ　（ｈ−ｈｍｉｎ）＋ａｈ（ｈｍｉｎ）−ａｆｉ
　　（ｈ）ここにａ，、（ｈ）は、高さｈにおける基準
位置部桐と燃料要素Ｈの外側との距離である。

１．０値が最大になるときが、燃料要素ｎの最大曲がり
となり、外層を構或する各燃料要素の最大値が燃料集合
体の曲がりとなる。

（６）ねじれ測定 ある燃籾要素ｎについて、外径測定で得られる最下部の
高さｈ　ｍｉｎのときのａの値と最上部の高さＩ］ｍａ
ｘのときのａの値が最小になるときの回転角を求めるど
、燃料集合体のねじれが存在しない場合は回転角は同じ
値になる。

燃利集合体にねじれが存在ずる場合は、最下部の高さｈ
　ｍｉｎのときのａの最小値を測定した回転角に対して
、最Ｆ部の高さｈ　ｍａｘのときのａの最小値を測定す
るには、燃料集合体をさらに回転させる必要がある。

この回転させた角度θをねじれの角度どすれば（（１／
２）ｓｉｎ　θ より、ねじれを求めることができる。ここに、ｄは最上
部の高さｈｍａｘにおける燃利集合体の外径である。

燃料集合体のねじれは外側を構或する各燃料要１９ 素について測定し、その最大値を燃料集合体のねじれと
する。

（７）スペーサの傾き測定 スペーサの傾きは外径測定時に得られた直角２方向、ま
たは６０゜　３方向のスペー刃取付け位置のデータから
演算して求める。

あるスペーサＨについて６０゜　３方向の高さの値から
、その傾きを求める場合は、方向マークから左周りに３
０゜、９０゜、１５０’の位置の高さをｈｎ　　（３０
’　）、ｈｎ　　（９０”　）、ｈｎ　　（１５０゜）
とし、測定の１８０゜反対側を１１′ｎ（３　０’　）
　、＋１　′ｎ　（９　０゜）、ｈ′ｎ（１５０゜）と
するど、 ３方向の傾きはｈ　Ｔｌ　（　３０゜）−ｈ’ｎ（３０
゜〉ｈｎ（９０’　）−ｈ　’　ｎ（９０゜）ｈ　ｎ　
（１．５０゜）　−ｈ　’　ｎ　（１５０”　）となる
。また、傾き角δは、 δ−　ｓｉｎ−１・（　（ｈｎ−ｈ　’　ｎ）　／Ｚ）
となる。ここに、２はスペーサの直径である、、以上、
円筒型燃料集合体の検査について述べた２０ が、四角型および六角型燃料集合体についても次の項目
について検査を行うことができる。

第５図は四角型燃料集合体を取付けた本発明による燃料
集合体の検査装置の−実施例を示す図、第６図は第５図
Ｆ−Ｆ’断面図を示す図、第７図｛ま第５　’３／ＩＪ
部の拡大図で、同図（イ）は直角度の説明図、同図（口
）は直角度の測定箇所を示す図、第８同は第５図Ｋ部の
拡大図で、第１因と同一番号はＥ＃１　一内容を示して
いる。なお、３０は燃料集合体、３１は燃料要素、３２
は上部タイプレート、３３は下部タイプレート、３４は
スプリング、３５はスペーサである。

図において、四角型燃籾集合体３０の燃利要素３１は中
間部は複数のスペーサ３５で、下部は下部タイプレート
３３で支持され、上部は熱膨張の差による応力を受けな
いように上部タイプレート３２とスプリング３４を介し
て取付けられている。

前述の円筒型燃料集合体と同様に検査装置に四角型燃料
集合体３０を取イ・ｊける。

（１）全長、スペーサの取イ＝＋位置、スペーサの傾き
、スプリンタの長さ等は円筒型燃料集合体と同様にト−
トステージ２０と外径の変化率で求める。

（２）燃籾集合体およびスペーサの外径測定第６図にお
いて、燃料要素３１を四角形に組んだ燃料集合体３０の
任意の高さについて、対面間距ｉｄと対角距ｎｄ′とを
測定する。燃料集合体３０と基準位置部材１７および１
８間の距離ａおよびａ′が最大値を示したときの丁＝−
（ａ＋ａ′）が対面間距離ｄで、ａおよびａ′が最小値
を示（，たときのＬ−（ａ−＋−ａ′）が対角間距離ｄ
′である。上下ステージ２０の高さを変え、これらの最
大値を求める。また、スペーサについ−（もＩＦ・１様
の測定を行う。

（３）ねじれの測定 ねじれは４面について測定する。ある１面についてＦ部
タイプレート３３の上面と上部タイプレート３２の下面
の位置で、基準位置部材１７または１８との間隙が最大
値を示す燃料集合体の回転角度をそれぞれ測定し、回転
角度差がねじれ角疫となる。回転角度がＯ度であれば、
わじれは存在しないことになる。これを他の３面につい
ても測定し、その最大値を燃料集合体のねじれの最大値
とする。

（４）曲がり測定 各面と基準位置部材］７または１８との最大間隔を燃利
集合体の下部から１二部まで求め、得られた値を円筒型
燃料集合体の曲がりの式で求め、その最大値を燃籾集合
体の曲がりの最大値とする。

（５）直角度 四角型燃料集合体では上部タイブレート３２の下面と燃
料要素との直角度を測定する。

第７図（イ）に示すように基準位置部材１７または１８
と上部タイプレート３２の外側面および燃料要素の外側
面との間隙をそれぞれｂ，ｂ′とする。第７図（口）に
示ずようにｂは−ヒ部タイブレート３２の下面からｈ′
の距離の所で、ｌ１の距離を離して２箇所ｂ　１ｂ　２
を測定し、また、上部タイブレート３２の下面から同じ
＜１１′の距離の所で、同じくｈの距離を離して２箇所
ｂ．　　′，　　ｂ′を測定し、次式で直角度を求める
。

２３ ９０゜　＋　　ｊａｎ　　’　｛　　（ｂ２　−ｂ＋　
　）／ｈ｝→一　ｊａｎ−’　（　（ｂ２　′　　ｂ＋
　　′）／ｈ）なお、燃料要素の曲がり等の影響を少な
くするため、ｈ′およびｈは短い距離とする。

（６）スペーサコーナ部と燃料要素とのギャソブ測定第
８図において、任意の高さの基準位置部材１７゜または
１８とスペーサコーナの外側面および燃利要素の外側面
との距離ｅおよびｆをそれぞれ測定し、それらの差 ｆ−ｅ から求める。また、他のスペーヅコーナについても測定
する。

（７）燃料要素の最小間隔測定 第６図に示す各燃料要素の間隔Ａ。をレーサ光の幅を順
次測定することで直角２方向の燃料要素の最小間隔を測
定する。

第９図は六角型燃料集合体を取イ」けた本発明による燃
料集合体の検査装置の一実施例を示す図、第１０図は第
９図のＧ−Ｇ′断面を示す図で、第１図と同一番号は同
一内容を示している。なお、２４ ４０は燃料集合体、４１はパッド、４２は上部金物、４
３は下部金物である。

図において、六角型燃料集合体４０は燃料要素を六角の
筒の中に入れて｝一部および下部はそれぞれの金物４２
および４３で支持されている。

六角型燃料集合体４０の全長、曲がり、ねじれ、バンド
位置および第１０図に示す対面間距離ｇ等を含む外径等
については、第１０図に示すａ，　　ａ′の測定と外径
の変化率、上下ステーシ２０で円筒型燃料集合体と同様
に測定することができる。

さらに制御棒、丸棒等についても、外径および曲がりが
円筒型燃料集合体と同様に測定することができる。

以七の本検査装置の説明において、レーザ光源および受
光素子をそれぞれ同−平面上に複数個列に配置したが、
１個のレーザ光源を使用し、基準位置部材１７と１８お
よび燃料集合体■０をレーザ光で順次に照射し、複数の
受光素子で受光することによっても燃料集合体１０の外
径を測定することが町能である。この場合、レーザ光源
の水平分配機構が上下ステージ２０に設けられる。

また、２本の基準位置部祠１７および１８はｌ−、下チ
ャック２３および１１　（第１図）を結ぶ中心線、即ち
燃料集合体１０の回転の中心線を含む゛１Ｌ面内で架台
１３に重直に設けられているが、本検査装置では燃利集
合体１０の任意の回転角に対してレーザ光による影響を
測定しているので、第１１図に示すように基準位置部拐
１７および１８はそれぞれ燃料集合体ｌＯの両側にあっ
て、燃料集合体１０の回転の中心線Ｔに平行な２つの平
行平面ＵおよびＵ′内に、たとえ斜めであっても設けら
れでおればよく、従って回転の中心線Ｔと基準位置部材
１７および１８は同一平面内に設｛Ｊられる必要はない
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、燃料集合体等の外形を全
周、全長にわたって自動的に連続しで測定し、特に円筒
型燃料集合体については、要求される全ての検査を行う
こどができ、検査効率を著しく向上ずることができる。

また、１回の測定で全周、全長にわたってデータを採取
してあるので、必要なデータを任意に選択することが可
能で、品質管理上有効である。

本検査方法は燃料集合体に非接触であるため、燃料集合
体等に傷や変形を与えることがなく、放射線による人体
への影響を極端に少なくすることができる。

さらに、測定器の校正はダミーで自動的に行うため、熟
練した作業者を必要とせず、測定精度および再現性の良
いデータ収集が【１丁能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒型燃料集合体を取付けた本発明による燃料
集合体の検査装置の−実施例を示す図、第２図は第１図
Ｆ，Ｅ′断面を示す図、第３図は燃料要素の中心座標算
出原理説明図、第４図は曲がり測定の説叫図、第５図は
四角型燃料集合体を取付けた本発明による燃利集合体の
検査装置の実施例を示す図、第６図は第５図Ｆ−Ｆ’断
面図を示す図、第７図は第５図Ｊ部の拡大図で、同図（
イ）は直角度の説明図、同図（口〉は直角度の測定箇所
を示す図、第８図は第５図Ｋ部の拡大閃、第９図は六角
型燃料集合体を取付けた本発明による燃料集合体の検査
装置の一実施例を示す図、第１０図は第９図のｃ−ｃ　
′断面を示す図、第１１図は基準位置部材の設定説明図
、第１２図は円筒型燃料集合体を示す図で、第■３図は
第１２図におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。 １　・・上部タイプレート、２・　Ｆ部タイプレート、
３・・燃料要素、４・スペーサ、１０・・・燃料集合体
、１１・・・下部チャック、１２・・・Ｌ部チャックイ
１アｌ・、１３・・架台、１４・・・支柱、１５・・・
回転スデジ部、ｌ６・・方位検出器、１７．１８・・Ｘ
準位置部材、１９・・・レーザ測定器、２０・・・」二
下スデージ、２１・・・レーザ発光部、２２・・レーザ
受光部、２３・・・十．部ヂャック。 出　願　人　　　動力炉・核燃料開発事業団（外１名）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）両側に基準位置部材を配置した燃料集合体を回転
   可能に支持するとともに、基準位置部材および燃料集合
   体にレーザ光を照射して透過光を受光する上下動可能な
   測定手段を配設し、燃料集合体を回転させるとともに、
   前記測定手段を上下動させつつ透過光を受光することに
   より燃料集合体の各種寸法を測定することを特徴とする
   燃料集合体の検査方法。
2. （２）各基準位置部材と燃料集合体との間隔を測定し、
   基準位置部材間の距離から各基準位置部材と燃料集合体
   との間隔を減ずることにより各高さ位置における燃料集
   合体の外径を求めることを特徴とする請求項１記載の燃
   料集合体の検査方法。
3. （３）外径の変化を検出したときの測定手段の高さから
   スペーサの高さ位置を測定することを特徴とする請求項
   ２記載の燃料集合体の検査方法。
4. （４）外径の変化を利用して測定手段の高さ位置から上
   ・下部タイプレート間の距離を算出し、上・下部タイプ
   レートの各高さ情報（数値）を加算することにより燃料
   集合体の全長を測定することを特徴とする請求項２記載
   の燃料集合体の検査方法。
5. （５）燃料集合体の順次隣接する３つの燃料要素につい
   て２つの異なる回転角における隣接する２つの燃料集合
   要素に接する照射光を検出し、前記回転角と基準位置部
   材と燃料集合体中心との距離とから、燃料集合要素の中
   心位置を求めて各燃料要素間の間隔を求めることを特徴
   とする請求項１記載の燃料集合体の検査方法。
6. （６）基準位置部材と燃料要素間の間隔を全長に渡って
   測定し、燃料要素の曲がりを測定することを特徴とする
   請求項１記載の燃料集合体の検査方法。
7. （７）燃料要素の上端及び下端における基準位置部材と
   の間隔が最大または最小となる回転角を検出し、上端及
   び下端における両回転角の差と燃料集合体の外径とから
   ねじれを求めることを特徴とする請求項１記載の燃料集
   合体の検査方法。
8. （８）１８０゜反対側のスペーサ高さ位置を測定し、両
   測定値の差とスペーサの直径との比からスペーサの傾き
   を求めることを特徴とする請求項１記載の燃料集合体の
   検査方法。