JPH0516526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】 本考案は、加圧水型炉
（PWR）や沸騰水型炉（BWR）用の核燃料棒に
あつて、その被覆管内に収納して使用される核燃
料ペレツトなどの円柱状体につき、その周側面に
生じた欠け、クラツク、そして異物の付着等によ
る欠陥部を、自動的に検知できるようにした検査
装置に関する。

【0002】

【従来の技術】 この種円柱状体（円柱、円筒を
含む）の周側面欠陥部を検知する手段としては、
均一光線または拡散光線を用いての画像処理が考
えられているが、これによるときは欠陥部と正常
部との差を判別することが困難、すなわち画像処
理におけるしきい値の設定ができない。 そこで従来実際に行われている当該検知手段と
しては、図４に示す通り円柱状体ａを適宜の手段
により軸心線ｂを中心として矢印ｃ方向に自転す
ると共に、当該軸心線ｂに沿つて円柱状体ａを進
行（図面の前後方向）させ、一方この際円柱状体
ａの一径線ｄ上にあつて、光電素子等による受光
検出器ｅを配置し、さらに図示されていない投光
機からの入射光線ｆを、前記径線ｄとの交点箇所
ｇに照射するが、この際当該入射光線ｆは、交点
箇所ｇにおける接線ｈと所定角度θにて斜交する
よう入射させており、従つて当該円柱状体ａの周
側面に欠陥部がなければ、同図ａにあつてその反
射光線f′方向へ指向し、受光検出器ｅには受光さ
れず、欠陥部があつたときのみ、そこからの平常
でない反射光が受光検出器ｅにより検知されるよ
うになつている。

【0003】 上記検知手段によれば、円柱状体ａが
自転しながら進行するから、入射光線ｆによるス
ポツトとが円柱状体ａの周側面に対して螺旋状走
査となり、同側面全域にわたり検査が行われるこ
とになるのであるが、この場合同手段では、図４
のｂに示される通り、その軸心線ｂが極く僅かで
も変位してb′にずれたとすれば、入射光線ｆの照
射箇所はｇではなくg′となり、その反射光線は
f″に指向することとなり、これがノイズとして受
光検出器ｅに受光されてしまうことにもなる。

【0004】 この結果円柱状体ａ、受光検出器ｅ、
入射光線ｆの各相対関係位置に、可成り高い精度
の調整が要求され、当該調整操作に時間と労力を
尽くさねばならないだけでなく、実際上円柱状体
ａを自転進行させる際、その自転中心が全く変動
しない構成とすることは難事となるから、信号と
ノイズとの所謂Ｓ／Ｎ比も低下してしまうことに
なる。

【0005】 また、実開昭57−57339号、特開昭54
−108687号公報に明示の如く照射光源からの光を
円柱状体である被検査部材の表面にスポツト光と
して、照射し、その反射光を受光素子により受
け、これを検出回路で分析しようとするものが知
られているが、このようなものも、上記従来例と
同じく円柱状体の自転中心が変動してしまつたと
きには正しい検査ができないこととなる。

【0006】

【考案が解決しようとする課題】 本考案は上記
の如き難点に鑑み検討されたものであつて、その
請求項１では上記検出器として受光軸心線に沿つ
て入射された光線にだけ感受する一次元受光素子
を用いるようにすると共に、被検査体である円柱
状体の周側面における照射曲面照射の平行光軸
を、上記一次受光素子の受光軸心線と直交状にす
ることで、円柱状体の軸心変位によるノイズの発
生を抑止可能となし、調整も容易で、しかも信頼
性の高い検査結果を得ようとするのが、その目的
である。

【0007】 そして、さらに請求項２では、上記請
求項１の考案に加えて円柱状体の自転装置を、適
切に配設した搬送用ベルトと位置決め用ガイド板
とにより構成することで、当該円柱状体の軸心振
れが生じ難い自転と進行を行わせ得るようにし
て、より一層そのＳ／Ｎ比をすぐれたものとな
し、かつ円柱状体の検査能率を向上させようとし
ている。

【0008】

【課題を解決するための手段】 本考案は上記の
目的を達成するため、請求項１にあつては、核燃
料ペレツト等の円柱状体が、軸心線を中心として
所望方向へ回転されるよう構成した自転装置と、
当該自転装置により回転する上記円柱状体の周側
面に向けて、所定の領域内に平行光線を照射する
投光機と、当該平行光線による上記円柱状体の照
射曲面側にあつて、上記平行光線と略直交状にし
て同円柱状体の軸心を実質的に通過する仮想線
に、受光軸心線が実質的に合致するよう配置した
一次元受光素子とからなることを特徴とする核燃
料ペレツト等円柱状体の周側面欠陥部自動検査装
置を提供しようとするものである。

【0009】 請求項２にあつては、請求項１におけ
る自転装置が、円柱状体を載置し投光機側へ向け
移行させると共に当該投光機側が上位となるよう
傾設された搬送用ベルトと、当該搬送用ベルトの
載置面と交差状に配置され前記円柱状体との回転
摺接面をもつた位置決め用ガイド板とからなり、
かつ当該ガイド板は、その回転摺接面が前記搬送
用ベルトの移行方向と、平面視にて斜交状配置と
なるよう当該ベルトの上位に配設されていること
を、その内容としている。

【0010】

【作用】 請求項１の場合は、投光機からの平行
光線が自転している円柱状の周側面である照射曲
面に入射され、ここでの反射光が、円柱状体の軸
心を通過する仮想線と合致する場合にのみ、一次
元受光素子が、これを受光することとなるので、
円柱状体が同上仮想線方向へ変動してしまうよう
なことがあつても、上記の平行光線と照射曲面と
の相対位置関係は不変であるので、一次元受光素
子にノイズ源となる入光はなく、円柱状体に欠陥
部があつて、はじめて入光があることとなる。

【0011】 また、円柱状体が上記仮想線と直交す
る方向へ変動してしまつたとしても、前記と同じ
く平行光線と照射曲面との相対位置関係は不変で
あり、従つて、このような場合にも不本意なノイ
ズの発生がなく、円柱状体の変動に拘らず、正し
く欠陥部の検知が行われることとなる。

【0012】 請求項２によるときは、搬送用ベルト
が所定の移行方向へ傾斜状体にて稼動し、かつ、
位置決め用ガイドと接しているので、円柱状体の
回転位置が正常状態に保持されるだけでなく、上
記位置決め用ガイドと搬送用ベルトの移行方向と
が斜交状態であることから、円柱状体は自転しな
がら円柱状体の軸心方向へ移行され、これによ
り、円柱状体はその全周側面にわたる欠陥部の有
無を検査され、最終的には搬送ベルトから離脱さ
れることとなるので、その後の処理が行い易くな
る。

【0013】

【実施例】 本考案を図１ないし図３によつて詳
記すると、投光機１と一次元受光素子２および自
転装置３を具備しており、投光機１は所定の領域
内にあつて平行光線Ｌを照射でき、この際、当該
光線Ｌの種類としては、後述一次元受光素子２の
特性と対応するものであれば、タングステンフイ
ラメント電球からの発光、蛍光灯からの発光、レ
ーザ光、ストロボ光、赤外光、紫外光などを用い
ることができる。 前記請求項１の考案では、核燃料ペレツト等の
円柱状体Ａを、その軸心線Ｂが中心となるよう右
または左回転させ得る適宜の自転装置３によつて
自転させ、当該円柱状体Ａの周側面A′にあつて、
図中その上半部へ向け、前記の投光機１から平行
光線Ｌを照射し、これによつて図１のｂに示す如
き照射曲面Ｓが得られるようにする。

【0014】 そして、前記一次元受光素子２は、そ
の受光軸心線Y′が、上記平行光線Ｌと略直交状
にして、かつ、円柱状体Ａの軸心を通過する仮想
線Ｙと、実質的に合致するよう配置するのであ
る。 ここで、上記一次元受光素子２は、前記平行光
線Ｌが円柱状体Ａの周側面A′における照射曲面
Ｓより反射した際にあつて、当該反射光が、上記
仮想線Ｙと実質的に合致するものであつた際に、
この反射光を受光し得る特性を有しており、従つ
て図１、図２の如き状態にあつて、この円柱状体
Ａが仮想線Ｙ方向すなわち、実際上は上方へ変移
するようなことがあつても、平行光線Ｌと照射曲
面Ｓとの相対関係は不変であるから、周側面
A′に図１のｃに示す如き欠陥部Ｗがない限り、
一次元受光素子２にノイズ源となる入光はない。

【0015】 また図２に示す如く円柱状体Ａが上記
仮想線Ｙと直交のＸ線方向、実際には左方向へ変
移したとしても、この場合もまた平行光線Ｌと照
射曲面Ｓとの相対位置関係は不変であり、従つて
その反射光は全体として左右への位置ずれがある
だけで、反射方向は平行移動となり、この結果ノ
イズの発生はない。

【0016】 次に請求項２に係る自転装置３は、円
柱状体Ａが載置され、かつ投光機１に向け移行さ
れると共に、当該投光機１側が上位となるよう傾
斜して配装の搬送用ベルト３ａと、当該ベルト３
ａの載置面３ｂに対して、直角等交差状に配した
円柱状体Ａとの回転摺接面３ｃを具有する位置決
め用ガイド板３ｄとからなつて、当該ガイド板３
ｄが前記搬送用ベルト３ａの上位に配設されてい
るが、この際、図３にて明示の如く位置決め用ガ
イド板３ｄの回転摺接面３ｃと、搬送用ベルト３
ａの移行方向Ｄとは直交ではなく、平面視にて斜
交状となるよう配置してある。

【0017】 従つて上記の装置によれば、搬送用ベ
ルト３ａを図示しない動力源、伝動機構により移
行方向Ｄに稼働すれば、その載置面３ｂ上の円柱
状体Ａが矢印Ｅ方向に回転するが、この際同ベル
ト３ａが傾斜しているので、位置決め用ガイド板
３ｄの回転摺接面３ｃと接した回転位置に位置決
めされると共に、図３の矢印Ｆすなわち円柱状体
Ａの軸心線Ｂ方向、換言すれば回転摺接面３ｃに
沿つた方向へ移行することになり、円柱状体Ａは
その全周側面にわたる欠陥部の有無につき検査さ
れた後、搬送用ベルト３ａを離脱することとな
り、従つて図示しない移送ベルトを、ここに隣設
して、検査済の円柱状体を所望箇所へ送致した
り、また一次元受光素子２による受光信号によ
り、所定の選別作動子などを応動させ、これによ
り欠陥部をもつた円柱状体の排除をも自動化する
ことが可能となる。

【0018】

【考案の効果】 本考案は上記のようにして構成
されるものであるから、請求項１によるときは、
円柱状体が核燃料ペレツトである場合は、欠陥部
の目視検査の場合に比し作業者の被爆を防止でき
ることとなり、人間の疲労などによる検査ミスな
どもなくなると共に、判定基準の標準化も可能と
なるだけでなく、円柱状体の検査時における変位
に対して、ノイズ発生のおそれがなくなり、Ｓ／
Ｎ比のすぐれた高精度の検査を、平易な調整操作
で保証できる。

【0019】 さらに、請求項２によるときは、円柱
状体の自転は、傾斜状の搬送用ベルトの駆動と、
位置決め用ガイド板の配在により、その軸心線変
動を来すことなく行わせることができ、このため
一層信頼性の高い検査結果が得られると共に、当
該ガイド板と上記ベルトとの斜交状配置により円
柱状体の進行も円滑に行われ、検査済の円柱状体
処理を自動化するにも至便となり、能率的な装置
を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａは請求項１に係る検査装置の正面説明
図で、ｂとｃは同装置の円柱状体照射態様を示す
夫々欠陥部有無別の各平面図である。

【図２】請求項２に係る検査装置の正面説明図で
ある。

【図３】一次元受光素子を除去した図２の装置の
平面図である。

【図４】従来の円柱状体における周側面欠陥部検
査手段を示し、ａは正常調整状態、ｂは不正調整
状態における夫々の原理説明図である。

【符号の説明】

１……投光機 ２……一次元受光素子 ３……自転装置 ３ａ……搬送用ベルト ３ｂ……載置面 ３ｃ……回転摺接面 ３ｄ……位置決め用ガイド板 Ａ……円柱状体 A′……周側面 Ｂ……軸心線 Ｄ……移行方向 Ｌ……平行光線 Ｓ……照射曲面 Ｙ……仮想線 Y′……受光軸心線。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 核燃料ペレツト等の円柱状体が、
   軸心線を中心として所望方向へ回転されるよう構
   成した自転装置と、当該自転装置により回転する
   上記円柱状体の周側面に向けて、所定の領域内に
   平行光線を照射する投光機と、当該平行光線によ
   る上記円柱状体の照射曲面側にあつて、上記平行
   光線と略直交状にして同円柱状体の軸心を実質的
   に通過する仮想線に、受光軸心線が実質的に合致
   するよう配置した一次元受光素子とからなること
   を特徴とする核燃料ペレツト等円柱状体の周側面
   欠陥部自動検査装置。
2. 【請求項２】 核燃料ペレツト等の円柱状体が、
   軸心線を中心として所望方向へ回転されるよう構
   成した自転装置と、当該自転装置により回転する
   上記円柱状体の周側面に向けて、所定の領域内に
   平行光線を照射する投光機と、当該平行光線によ
   る上記円柱状体の照射曲面側にあつて、上記平行
   光線と略直交状にして同円柱状体の軸心を実質的
   に通過する仮想線に、受光軸心線が実質的に合致
   するよう配置した一次元受光素子とを具備し、前
   記自転装置は、上記円柱状体を載置し投光機側へ
   向け移行させると共に当該投光機側が上位となる
   よう傾設された搬送用ベルトと、当該搬送用ベル
   トの載置面と交差状に配置され前記円柱状体との
   回転摺接面をもつた位置決め用ガイド板とからな
   り、かつ当該ガイド板は、その回転摺接面が前記
   搬送用ベルトの移行方向と、平面視にて斜交状配
   置となるよう当該ベルトの上位に配設されている
   ことを特徴とする核燃料ペレツト等円柱状体の周
   側面欠陥部自動検査装置。