JPH04104004A - 燃料要素の間隔測定方法 - 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、燃料集合体の燃料要素間隔測定に係り、特に
使用済燃料の間隔測定に好適な燃料要素の間隔測定方法
に関する。

［従来の技術］ 従来燃料要素の間隔は、特願昭５８−３１２００号公報
に示すような歪ゲージ式ギャップセンサか、特願平２−
１４８２０号公報によるファイバースコープにより測定
されている。歪ゲージ式ギャップセンサによる測定方法
について第３図を用いて説明する。第３図において１〜
４は燃料棒、５はセンサのリーフ、６はリーフに接着さ
れている歪ゲージ、７は歪ゲージ用アーム、１９は歪ゲ
ージの駆動装置を示す。燃料棒間隔の測定を行なう時は
、１９のギャップセンサー駆動装置によりギャップセン
サアーム７を燃料棒間隔に挿入する。

５のセンサーリーフは、燃料棒に接触して変形する。セ
ンサリーフ５の内側には６の歪ゲージが張りつけられて
おり、センサーリーフの変形量を電気信号に変換する。

センサリーフの変形量、すなわち歪ゲージの電気出力と
間隔との関係をあらかじめ校正しておけば燃料棒間隔３
１を求めることができる。

歪ゲージ式ギャップセンサは、接触式であるため測定し
ようとする燃料要素の間に挿入する必要がある。従って
、燃料棒間隔が１■以下と狭くなった時は、挿入が８８
となり測定できなくなる。

その時のために準備されたファイバースコープ式の間隔
測定方法について、第４図を用いて説明する。第４図に
おいて、８は、直視ファイバースコープの視野角、９は
ファイバースコープ本体、１４は側視ファイバースコー
プの視野角、１３は、ファイバースコープから目的とす
る燃料棒間の最小間隔までの距離を示す、１３の燃料棒
最小間隔からファイバースコープまでの距離を求めるた
めに、側面が観察可能な側視ファイバースコープを用い
る。側視ファイバースコープにより、１４の視野角によ
り、３および３０の燃料棒の輪郭を見ることができ、こ
れから１３の距離を求めることができる。ファイバース
コープから目的とする燃料棒までの距離を求めることが
できるならファイバースコープのモニターテレビに写る
２本の燃料棒の像から燃料棒の間隔を求めることができ
る。

この方法によれば、目的とする燃料棒に非接触で測定す
ることができるので燃料棒がお互いに接触するような狭
い間隔の場合でも測定可能である。

これらの従来の測定方法は同時に実施することが困難で
あった。すなわち、ファイバースコープは直視と側視各
々にライトガイド２本イメージガイド１本計６本縦方向
に固定する必要があり、歪ゲージ式ギャップセンサと同
時には使用ができな覧Ａ。

また、耐放射線性のファイバースコープは、歪ゲージ式
ギャップセンサに比べて高価であり、同時に複数本を使
用するのは不経済である。

従って、最初に歪ゲージ式ギャップセンサで間隔を測定
し、これで測定できない程狭い間隔になっている時は、
−度測定を中止し、ファイバースコープに取替作業を行
ない、再び測定を行なうという二重の操作が必要であり
、操作方法の効率化と簡略化が望まれていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、目的とする燃料要素の間に歪ゲージ式
ギャップセンサを挿入し機械的変位量から間隔を求める
。従って、必ず接触し、燃料要素の中間に挿入可能でな
ければならない、しかも挿入するためには、歪ゲージ式
ギャップセンサアームは機械的強度が必要であり、セン
サリーフの形状上１−以下の間隔が測定できない、また
、ファイバースコープ式の間隔測定においては、最初に
歪ゲージ式ギャップセンサで測定し、測定が不可能であ
るような狭い間隔であった時改めてファイバースコープ
により測定する方法である。従って。

燃料棒間隔測定装置から一旦歪ゲージ式ギャップセンサ
を取り外し、ファイバースコープ装置を取りつけて改め
て測定するという二重の操作が必要であるという問題が
あった。

本発明の目的は、−度の測定で、燃料棒が接触するよう
な狭い間隔から通常の広い間隔にいたるまで測定可能な
燃料要素間隔の測定方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明に係る燃料要素の間隔
測定方法の構成は、核燃料物質を封入した複数本の燃料
要素を、相互に一定間隔を保つようにして、正方格子状
に束ねてなる原子炉内で使用後の燃料集合体の５燃料要
素間の間隔を測定する方法において、先端部にリーフ状
のセンサを備えた歪ゲージ式ギャップセンサ装置と、フ
ァイバースコープ、レンズ、工業用テレビカメラおよび
モニターテレビなどからなるファイバースコープ式測定
装置とを組合わせて１体化した測定装置とし、前記歪ゲ
ージ式ギャップセンサ装置で前記ファイバースコープか
ら燃料要素最小間隔までの距離を求め、前記ファイバー
スコープ式測定装置を用いて燃料要素間隔を測定するよ
うにしたこである。

［作用コ 本発明の特徴は、従来から使用されている歪ゲージ式ギ
ャップセンサ装置と、出願中の、ファイバースコープ式
装置とを１体化した装置として。

夫々の装置の特色を充分に生かすようにしたものである
。

ファイバースコープは一定の距離から目標物を見ること
ができるから燃料要素間隔をＣＲＴ上から求めることが
できる。歪ゲージ式ギャップセンサは、接触式であり、
位置を確実に求めることができる。従って、歪ゲージ式
ギャップセンサでファイバースコープから燃料棒最小間
隔までの距雇ヲ求め、ファイバースコープで間隔を求め
るようにすれば精度よくまた効率よく１■以下の間隔も
測定することができる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて説
明する。第１図は、本発明の燃料要素間隔測定法の説明
模式図である。

第１図において、１，２，３．４は燃料棒、５は歪ゲー
ジ式ギャップセンサのリーフ、６は歪ゲージ、７は歪ゲ
ージのアーム、８はファイバースコープの視野角、９は
ファイバースコープ、１０はギャップセンサ出力用ケー
ブル、１１はファイバースコープの延長部、１２は燃料
要素間隔、１３は燃料棒の最小間隔位置からファイバー
スコープ位置までの距離、２０は間隔測定装置のセンサ
駆動部、３１は今回測定しようとする燃料要素の最小間
隔を示す。

第２図は、第１図の縦方向断面である。第２図において
、１，２，４は燃料棒、５はセンサーリープ、７はセン
サーアーム、８は、ファイバースコープから見える角度
すなわち、視野角を示す。（第１図の８と同一であるか
られかりやすくするため角度を広している。）９は、フ
ァイバースコープのうち観察用の素子すなわイメージガ
イド、１５．１６はファイバースコープの光を出すため
素子すなわちライトガイド、１７．１８は各々のライト
ガイドからの光の拡がりを示す、ファイバースコープは
９，１５．１６が一組となって１本にたばねられ２１の
固定バンドで２０に固定される。

歪ゲージ式ギャップセンサとファイバースコープを組み
合わせて燃料要素間隔を測定する時は、以下のようにし
て行なう、測定を行う前に、歪ゲージ式ギャップセンサ
とファイバースコープを燃料要素間隔測定装置に固定す
る。この状態で標準開隔を用いて歪ゲージ式ギャップセ
ンサが測定困難となる間隔を求める１通常、澗定困廻と
なる間隔１■の状態に歪ゲージ式ギャップセンサを挿入
し、その時の出力を求める。それと共に燃料棒の最小間
隔からファイバースコープまでの距離、すなわち第１図
における１３を求める。それとと共に校正用標準間隔を
使用し、歪ゲージ式ギャップセンサの先端位置における
間隔と、ファイバースコープのモニタテレビ上の間隔か
ら校正曲線を作成する。沸騰水型原子炉用燃料集合体は
、８列の燃料棒で構成されるので歪ゲージ式ギャップセ
ンサは、７本並べて準備し、１回の測定で終了するよう
にする。歪ゲージ式ギャップセンサは、安価であるため
多数本使用する。このうちの１本にファイバースコープ
を取りつけて測定可能なようにしておく。間隔測定装置
センサ駆動部２０は、Ｘ方向、Ｙ方向共に移動可能で燃
料集合体の列の端から端まで約１３０閣移動可能である
。したがって、高価なファイバースコープ１本のみで任
意の位置の測定が可能となる。このファイバースコープ
は、歪ゲージ式ギャップセンサが確実に燃料棒の間に入
っているかどうかをモニタするのに使用しているものと
兼用することもできる。

通常の測定は、安価な歪ゲージ式ギャップセンサを用い
、７個の間隔を動じに測定し、次に高さ方向や他の面と
位置をずらして測定することを繰り返す。燃料棒と燃料
棒の間隔は、製造時において３．９９■である。また燃
料棒とウォーターロッドとの間隔は２．５１である。従
って１通常の状態では歪ゲージ式ギャップセンサのみで
測定可能である。しかし、原子炉の中で長時間高温にさ
らされていた燃料棒は、変形し、歪ゲージ式ギャップセ
ンサで測定できない１１以下の間隔になることが非常に
少ない確率であるが、予想されている。燃料棒の間隔す
なわち第１図の３１が１−以下になっており、歪ゲージ
式ギャップセンサで測定不可能との信号が得られた時は
、直ちに間隔測定装置センサ駆動部２ｏを停止し、ファ
イバースコープ９による測定に切り替える。歪ゲージ式
ギャップセンサからファイバースコープ９までの距離が
、予めもとめられているからモニタテレビの画面から、
燃料棒の間隔を求める。すなわち、モニターテレビ上の
間隔とあらかじめ求めである校正曲線から燃料棒の間隔
を求めることができる。

間隔が狭く歪ゲージ式ギャップセンサで測定不可能との
信号が呂た間隔がファイバースコープを設置していない
間隔であった時は、間隔測定装置センサ駆動部２ｏを一
度後退させ、目的の位置にファイバースコープを移動し
て再び挿入して測定する。

このような方法によって測定すれば、歪ゲージ式ギャッ
プセンサとファイバースコープ９を交換することなく、
１回の取りつけて狭い間隔から広い間隔まで測定可能と
なり、測定時間を大幅に短縮できる。

また、ファイバースコープ９先端から燃料棒までの距ｍ
測定用に使用していた側視用ファイバースコープを使用
する必要がなくなり、費用を大幅に低減化できる。

また、今回の実施例では燃料棒と燃料棒の間隔測定につ
いて説明したが、燃料棒とウォーターロッドの間隔測定
についても同様にして実施することができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、発電所のプール等で燃料集合体を解体
することなく、燃料棒の曲りや燃料棒間隔を測定するこ
とができる。特に接触しそうになるような大きな曲がり
が発生した時も、１回の測定で確実に間隔を測定できる
ので安全性が高まる。

また、燃料の健全性が確認できるのであるから燃焼度を
上げることが可能となり、原子力発電の経済性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による燃料要素間隔測定方法の説明模
式図、第２図は、第１図の縦断面模式図、第３図は、従
来法の歪ゲージ式ギャップセンサ装置による燃料要素間
隔測定方法の説明模式図、第４図は、従来法のファイバ
ースコープ装置による燃料要素間隔測定方法の説明模式
図である。 く符号の説明〉 １．２，３，４．３０・・・燃料棒、５・・・歪ゲージ
式ギャップヘセンサのリーフ、６・・・歪ゲージ、７・
・・歪ゲージのアーム、８・・・ファイバースコープの
視野角、９・・・ファイバースコープ、１２・・・燃料
要素間隔、１３・・・燃料棒からファイバースコープま
での距離、２０・・・間隔測定装置センサ駆動部、３１
・・・測定すべき燃料要素間の間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、核燃料物質を封入した複数本の燃料要素を、相互に
   一定間隔を保つようにして、正方格子状に束ねてなる原
   子炉内で使用後の燃料集合体の、燃料要素間の間隔を測
   定する方法において、先端部にリーフ状のセンサを備え
   た歪ゲージ式ギャップセンサ装置と、ファイバースコー
   プ、レンズ、工業用テレビカメラおよびモニターテレビ
   などからなるファイバースコープ式測定装置とを組合わ
   せて１体化した測定装置とし、前記歪ゲージ式ギャップ
   センサ装置で前記ファイバースコープから燃料要素最小
   間隔までの距離を求め、前記ファイバースコープ式測定
   装置を用いて燃料要素間隔を測定するようにしたことを
   特徴とする燃料要素の間隔測定方法。