JPH06294745A - 円筒形核燃料ペレットを自動的に分類するための光学的方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原子炉用燃料棒内で用いられる核燃料ペレッ
トの欠陥を検査するための方法及び装置において、単一
の画像を用いるだけで三次元欠陥と表面欠陥とを同時に
検査し、分類できる方法を提供すること。 【構成】 調整可能な上部正規性閾値と調整可能な下部
正規性閾値の間に復路光の強度がある各ゾーンの点を決
定し、正規性領域と異常性領域の間の遷移点及び異常性
領域の点についてのデジタル形式での強度をメモリー内
に記憶し、各効果の限界が連結性解析により決定され、
欠陥のタイプは幾何学的基準及び光の強度基準によって
識別される予め定められたタイプの中から決定し、ペレ
ットは少なくとも１つの適正なペレットのクラス及び１
つの拒絶されたペレットのクラスに分類する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面の欠陥を検出し、
存在する欠陥の性質及び重大性に応じて異なるクラスに
そのペレットを割り当てる目的をもつ、原子炉用燃料棒
内で用いられる円筒形核燃料ペレット（一般に酸化ウラ
ンベースのもの）の検査に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、付加的な要素特にすでに放射済
みの燃料の再利用の場合には少量の核分裂生成物及び／
又は酸化プルトニウムを含む可能性のある焼結二酸化ウ
ランから形成された、加圧水型原子炉の燃料棒内で特に
用いられるタイプの核燃料ペレットを概略的に示してい
る。本発明は、酸化ガドリニウムのもののような可燃性
毒物錠剤にも適用可能である。

【０００３】完全なペレット１０は、円筒形状をもつ。
その周囲は研磨され、その終端面は凹状の中央リセスそ
して場合によって面取りを有する。側面に生じがちな、
欠陥の一般的外観は、図２に概略的に示されている。

【０００４】欠け目１２は、取扱い中の衝撃によってひ
き起こされる可能性がある。この結果、表面が理論上の
表面からセットバック（後退）することになる。

【０００５】亀裂１４は、その長さに比べ幅がはるかに
小さいゾーンを構成し、その底面は理論上の表面からセ
ットバックされる。いくつかの亀裂の組合せはひづめ状
の欠陥１９を構成しうる。

【０００６】あばた１６は、マトリクス内で固化した基
材粒子の存在によって特徴づけられる表面の不規則性で
ある。この粒子はペレットと同じ化学的性質を有する。

【０００７】上述の欠陥は３次元欠陥とみなされる。そ
の他の欠陥、例えば、しみ、研削効果及び金属介在物と
いった欠陥も知られている。しみは、製造方法から生じ
るペレットの汚損によるものである。研削上の欠陥は、
側面の一部分全体にわたる研削もれによるペレットの光
った部分である。金属介在物は、ペレット内への異物の
はめ込みによりひき起こされるペレットの一般にきわめ
て明るい部分である。この異物は表面に見えることか
ら、研削され３次元欠陥を構成しない。ここで記述した
これら全ての欠陥は、異なる形状又は色によって特徴づ
けられる。

【０００８】ペレットを自動的に分類するためのさまざ
まな光学的方法がすでに提案されてきた。特にＦＲ．Ａ
−２，４６１，９４４号では、 − 分類されるべき各ペレットがその軸を中心にして回
転され、 − 光源から来るフラットビームがペレットの公称母線
上に集束され、 − 公称直径をもつ欠陥の無いペレット上の照射されて
いるゾーンである細長いゾーンから来る復路光が収集さ
れ、 − その強度は、この細長いゾーンに沿って点毎に検出
され、 − 欠陥はこの強度の変動から演繹される、という１つ
の方法を開示している。

【０００９】より特定的には、欠陥は、光の強度信号を
平均値と比較することによって演繹される。

【００１０】この方法では欠陥の重大性を精確に評価す
ることはできず、比較的粗雑な基準に基づいてペレット
が拒絶又は保留されることになる。さらに、２つの画像
を形成することが必要である：すなわち第１の画像は、
剥離、未研削部分、金属介在物といった欠陥を検出する
ことを可能にするものである；第２の画像は、亀裂又は
あばたといった欠陥を検出することを可能にする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、欠陥
の性質及び重大性のより優れた評価、ひいてはより厳正
な分類を可能にし、しかも三次元欠陥と表面欠陥を同時
に認識するのに単一の画像しか必要としない方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための方法】これを念頭において、本
発明は、特に、 − 調整可能な上部正規性閾値と調整可能な下部正規性
閾値の間に復路光の強度がある各ゾーンの点が決定さ
れ、 − 正規性領域と異常性領域の間の遷移点及び異常性領
域の点についてのデジタル形式での強度がメモリー内に
記憶され、 − 各効果の限界が連結性解析により決定され、欠陥の
タイプは幾何学的基準及び光の強度基準によって識別さ
れる予め定められたタイプの中から決定され − ペレットは少なくとも１つの適正なペレットのクラ
ス及び１つの拒絶されたペレットのクラスに分類され
る、という種類の方法を提案する。

【００１３】ペレットに関する品質必要条件は、原子炉
炉心の中でペレットが設置されるべき場所に応じて異な
る。中性子束が最も高いゾーンにおいては、最小限の欠
陥しか許容され得ない。原子炉内のその他のゾーンで
は、必要条件はさほど厳格ではない場合もある。本発明
の特に有利な実施態様によると、ペレットの分類段階は
次の３つのクラスへの結びつけによって行なわれる：す
なわち第１のクラスは欠陥の欠如又は使用上の制約の無
い受諾可能な欠陥の存在に相応し、第２のクラスは原子
炉の炉心のいくつかの部分では受諾可能な欠陥の存在に
相応する。第３のクラスは、その重大性又はその数のた
め全く受諾不可能な欠陥の存在に相応する。

【００１４】上述の２重閾値決定作業により、正規性に
相応しないような点を位置決めすることが可能となる。
欠陥が３次元欠陥であれ表面仕上げの欠陥であれ、その
欠陥又はさらにはそれが属するカテゴリを識別するため
には、これだけでは不充分である。この弁別は特に、正
規性ゾーンから離れた閾値レベルをもつ新しい閾値決定
作業によって行なうことができる。例えば、３次元欠陥
は、収集された光の強度が極低閾値よりも下の非常に低
いものであることによって明らかになる。逆に公称表面
における高い反射性をもつ金属介在物は、極高閾値より
も大きい強度によって明らかとなる。

【００１５】第２の閾値決定作業は、デジタル化された
強度値に基づくソフトウエア手法を用いて有利に行なわ
れるが、アナログ信号に基づいてこれを行なうことも可
能である。

【００１６】同様に、検査すべきペレットの母線に沿っ
て１本のラインの形でビームを集束させるための光源；
その軸を中心にしてペレットを自転させるための手段；
レンズ／ダイヤグラム装置によってペレットの照射母線
の画像が上に形成される光センサーを含み、ペレットの
回転が、ペレットの全ての母線の走査を可能にする、円
筒形核燃料ペレットを自動的に検査するための光学的装
置において、センサーが、 − 信号をデジタル化するため及び正規性領域との遷移
を記録するため、調整可能な上部閾値と調整可能な下部
閾値によって規定される正規性閾値の外側にありセンサ
ーを構成する検出器からの出力信号を決定するための予
備処理ユニット、 − 各ラインを次のラインと比較し欠陥をその形状及び
そのカラーレベル又はグレーレベルによって識別するこ
とによって、ライン毎に欠陥を再構成することを可能に
する処理用回路； − 及びペレットが走査されるにつれてメモリー内の全
ての欠陥を記憶し予め定められた基準の一関数としてペ
レットを分類するための手段、を有する信号プロセッサ
に対し出力することを特徴とする光学的装置も提供され
ている。

【００１７】高速分類を可能にするため、この装置は有
利にも、同時に複数のペレットを処理するように設計さ
れている。特に、この装置は、ｎ及びｍを１より大きい
整数として、ｎ×ｍ個のペレットを同時に分類するよう
に設計され得る。ｎ×ｍ個のペレットは、同じ機構によ
り同時にかつ同期的に回転駆動され、各々ｍ×ｐ個の検
出器をもつｎ個のセンサーが具備される。このときｍ個
のペレットに割当てられた予備処理回路が、ｍ×ｐ個の
検出器によって供給された信号についての正規性閾値と
の比較を実行し、その後ｎ×ｍ個の処理用回路の間で収
集された情報を分配する。

【００１８】光源の数は、同時に分類すべきペレットの
数に等しくてよく、レーザーダイオードにより構成され
うる。これらのダイオードの出力ビームの非点収差によ
り、円柱レンズから成る光学部分を用いて１本のライン
上に高度に集束されたフラットビームを構成することが
可能になっている。各センサーは、調整可能な時限全体
にわたる電荷の積分を伴うＣＣＤ検出器の線状アレイを
もつカメラにより構成されていてよい。検出器は同様
に、画像のラインｑについての電荷の保存と、ラインｑ
−１についての移送とを同時に作動することもできる。
こうして、速度の上昇が可能となる。正規性閾値及び極
限閾値は、標準部品について行なわれた測定に基づいて
調整できる。

【００１９】本発明は、一例として示された特定の１実
施態様についての以下の記述を読むことによりさらに良
く理解できることだろう。

【００２０】

【実施例】図１に示されている基本的構造をもつ装置
は、実行すべきさまざまな機能が分配される一定数のコ
ンポーネントで構成されているとみなすことのできるも
のである。ここで示す分配も、例として与えられている
機器類も決して排他的なものではない。

【００２１】ここで示す通り、装置は、ペレットを収容
しこれらのペレットを回転させるための手段２２を有す
るデータ収集装置２０及び、光学的検査ユニット２４を
含んでいる。ペレットを収容しそれらを回転させるため
の手段２２は、プログラミング可能な制御装置２６によ
って制御されうる。これらの手段２２は、本出願と同じ
譲渡人の名前で１９９２年１２月２９日に出願された
「ペレットを自動選別する装置」という題のフランス特
許出願第９２１５８４６号に記述されている構造を有し
ていてよい。このとき、制御装置２６は、手段２２上へ
のペレットの装入、ペレットの回転、ペレットの取り出
し及び分類に応じてのさまざまな入れ物に向かってのそ
の分配を制御するために具備されうる。

【００２２】装置全体の作動は、データ入力キーボード
２９、表示スクリーン３０及び分類の結果を印字するた
めのプリンタ３２をもつコンピュータ２８によって制御
されうる。光学的検査ユニット２４はリンク３４を介し
て、キャビネット内に設置された予備処理用カード３６
へと情報を伝送する。予備処理された情報はコンピュー
タ２８へと伝送される。しかしながら、もう１つの機能
分配も可能である。

【００２３】光学検査ユニット２４は、装置がｍ×ｎ＝
４×３＝１２個のペレット１０を同時に分類することを
意図したものである場合、図３及び４の中に示されてい
る基本的構造を有していてよい。これには、照明アセン
ブリ及び撮像アセンブリが含まれている。

【００２４】照明アセンブリは、非常に小さい幅、標準
的には約５０μm の幅の直線４０に沿って１２個のペレ
ット全てを照明するようになっている。これを行なうた
め、照明手段は、１２個の心合せされたレーザーダイオ
ードを含んでいてよい。レーザーダイオードによって発
出されたビームの非点収差は、図４に示されているよう
なペレットの全長を網羅するのに充分大きいものであ
る。円柱レンズ４４から成る無限遠焦点光学部品は、図
５に示されているように、表面欠陥を全くもたず公称直
径のペレット１０の表面上の母線に正確に一致する細い
ラインの形でビームを集束する。

【００２５】センサーと呼ばれる撮像手段には、図示さ
れているケースにおいて、ペレットの回転運動と同期的
に１本のラインからもう１本のラインまでの移送を伴っ
て、検出器の単一の列又は複数の列を有しうるＣＣＤ線
形アレイ５０を一般に有する少なくとも１つの線形型カ
メラ４８が含まれる。あらゆるケースにおいて、雑音
は、電荷保存によって有利にも減少されている。カメラ
の光学部品５２は、公称直径を有し３次元欠陥の全く無
いペレット上の光源４２によって照明されたラインの画
像が線形アレイ５０上に形成されるように具備されてい
る。１２個のペレットを同時に分類するための上述の装
置の場合、例えば１，７２８個の検出器の線形アレイを
各々含む４つの心合せされたカメラが具備されている。
かくしてカメラの各々の検出器は、一辺５０μm の正方
形の範囲を観測する。

【００２６】図５は、各検出器５０が、陰影線により示
された交差ゾーン内で反射又は拡散された光のみを受理
するということを示している。このゾーンは菱形をして
おり、その伸びは、選択された入射角及び観測角度によ
って左右される。垂直から離れた入射の場合、破線によ
り示された欠陥のような公称直径のペレット上の３次元
欠陥がセンサーにより受理される光を減少させ、さらに
はそれをゼロにまで低減させる可能性さえある。

【００２７】光学的検査ユニット２４には、その特性を
調整することを可能にする手段、そしてほとんどの場合
において、ペレットを収容し回転させるための手段２２
を支持する装置との関係におけるその位置の調整を可能
にする手段がとりつけられている。

【００２８】図３に示されている実施態様においては、
光学的検査ユニットを機械的に調整するための手段は、
ナットとネジのセットによって構成され、これらにはそ
のロックを可能にする手段が付いている。

【００２９】これらの手段は、センサーについて、ペレ
ット１０の母線の観測角度を選定することを可能にする
ベースプレート９４との関係における位置調整のための
手段Ｔ１及び、センサーの方向性を調整するための手段
Ｒ１を含んでいる。集中調整は、光学軸に沿って光学部
品５２を移動できるようにする手段Ｈ４を用いて行なわ
れる。従って手段Ｒ１、Ｔ１、Ｈ４は、センサーと呼ば
れる撮像手段が形板（テンプレート）上で調整され得る
ようにする。

【００３０】照明アセンブリ２１を調整するための手段
は、手段Ｔ１、Ｒ１及びＨ４の役目に類似した役目を果
たす手段Ｔ２、Ｒ２及びＴ４を含んでいる。これらは、
照明を形板上に集束させることを可能にする。ナット・
ネジセットＴ３は、観測された母面の照明を集束させる
ことを可能にする。

【００３１】手段Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｒ３、Ｈ５は、ペ
レットを収容し回転させるための手段２２との関係にお
いて予め較正された光学的検査ユニットを調整すること
を可能にする：特に、装置のフレーム９６上での光学的
検査ユニット２４の姿勢及び高さの調整は、三角形の頂
点に配置された３つのマイクロメータネジのセットＨ
１、Ｈ２及びＨ３によって構成されうる。

【００３２】手段２２は一般に、調整手段も含んでい
る。図３に示されているケースにおいては、これらの手
段は、ペレットとの関係におけるセンサの方向性を調整
することを可能にする手段Ｒ３、及び光学的検査ユニッ
ト２４により観測され照明されたラインが実際の母線と
一致され得るようにする線形調整手段Ｔ５を含んでい
る。部材Ｔ４は、装置か構造によって機械的に調整され
うるようにしている。

【００３３】光学的検査ユニットの機械的調整は、３次
元基準線及びそれに平行な付加的なラインを有する形板
又は標準器によりペレット１０を置換することによっ
て、装置上への設置に先立ち作業場内で行なわれる。光
学的検査ユニットを調整するためには、このユニット
は、３次元ラインを照明するような形で、標準器上に配
置される。ダイオードの位置は、回転−並進機構プレー
トと結びつけられた調整ネジを用いて調整される。場合
によっては（例えば最初の調整）、ダイオードを正確に
位置づけするための顕微鏡を使用することができる。

【００３４】ダイオードの調整後、光学的検査ユニット
は標準に戻される：このとき、ダイオードは第２のライ
ンを照明する。カメラはオンに切換えられる。カメラが
受理する信号は、光学的検査ユニットの制御モニター上
に表示される。カメラの幾何学的位置づけは、光信号内
の最大点を探すことによって得られる。これは、ダイオ
ードにより照明されたゾーン及びセンサーのＣＣＤ線形
アレイを完全に心合せするために回転機構プレートの調
整を用いることによって得られる。並進機構プレートの
調整Ｔ１−Ｒ１は、前記ゾーン上で線形アレイをセンタ
リングするのに用いられる。次にカメラの対物レンズ
は、観測すべきペレットの母線を表わす第２のライン上
にセンサーの焦点を合わせるように調整される。

【００３５】カメラ４８（又は各々のカメラ）は、カメ
ラからライン毎に来る情報を獲得する機能、潜在的な欠
陥ゾーンの選択を伴うこの情報のアナログ予備処理機能
及びカメラが複数のペレットから来る信号を受理する場
合のペレット毎の情報の組織機能をもつ予備処理アセン
ブリの入力端に接続されている。

【００３６】図７に概略的に示されている処理用アセン
ブリ５１は、２つの比較器５３及び５４、ならびに正規
性領域の外側にある信号から２つの閾値レベルＶ１及び
Ｖ２（図６）の間にある正規性領域内にある信号を分離
することを可能にする選択回路５６を含んでいる。有利
には、レベルＶ１及びＶ２での閾値決定は、ペレットの
画像の獲得の開始から走査線毎に実行される。選択回路
５６は一方ではコードにより正規性点を識別することが
でき、又他方では、異常性点を方向づけすることができ
る。かくして得られたデジタル情報は、出力回路６０に
よりペレット毎にまとめられ、図示されたケースにおい
ては、ここではそのうちの１つのみについて説明してい
る、単一の集積回路にまとめることのできる３つの同一
の処理用回路６２に向かって方向づけされる。この処理
は、正規性領域と異常性領域の間の遷移をメモリ内に記
憶することによって行なうことができ、全ての正規性点
をメモリー内に記憶する必要は無くなっている。このメ
モリー内記憶は、出力回路６０内に内蔵されたメモリー
内で行なうことができる。

【００３７】欠陥及びその重大性を認識することを目的
とする各処理回路の操作上の戦略は、特に以下のとおり
でありうる： − ライン毎の動的再構成を伴う連結性解析により各欠
陥、その形状及びその面積を記録すること。 − 分類を目的として欠陥の形状（面積、伸び、丸味、
など）を解析すること。 − 欠陥は、その平均グレーレベル及び先行情報の一関
数として識別される。 − 各欠陥の分類。 − 有する欠陥のタイプ、重大性及び位置に従ったペレ
ットの分類。

【００３８】特に機器は、個別に考慮した時受諾可能で
ある欠陥の臨界的な相対的位置のいくつかのケースを処
理する。従って、本発明に従った装置は、ペレットが燃
料棒内に装入された時点で亀裂の伝播により１２といっ
た欠け目をひき起こす可能性の高いひづめ状の欠陥を検
出することを可能にする。

【００３９】図７に示されている処理用回路６２は、２
本の走査線のもの以上である容量をもつＲＡＭと結びつ
けられた第１のプロセッサ６４を含んでいる。このプロ
セッサは、ラインｎ−１上に存在する欠陥がラインｎ上
にも存在するか否かを決定するべくｎ−１番目の先行ラ
インとｎ番目のライン各々を比較する：かくしてこのプ
ロセッサは、その出力端６８上で、緩衝記憶装置７０に
対して欠陥の幾何形状及び平均グレーレベルに関する情
報を提供することができる。この緩衝記憶装置の中味
は、欠陥がメモリー７０内で完全に代表されていること
を示す信号を第１のプロセッサ６４が送った時点で直ち
に第２のプロセッサ７２により処理される。同じ走査線
上にいくつかの別々の欠陥を有する可能性があることか
ら、プロセッサ６４は、同時にいくつかの欠陥を処理す
ることができるように設計されている。

【００４０】プロセッサ７２の役割は特に、画像の完全
な形成に続いてこの欠陥の範囲全体にわたりこの欠陥の
平均グレーレベルに適用される新たな閾値決定を用いて
欠陥のタイプを識別することにある。この閾値決定は、
正規性領域のいずれかの側にある閾値Ｖ３及びＶ４（図
６）に相応するデジタルレベルで行なわれる。閾値Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４は、有利にも、タイプ及び重大
性に従って較正された欠陥を有するか或は又欠陥の無い
ものとして通った標準的ペレットを用いるか、或は又単
一の線形アレイを用いて行なわれる先行する較正の間に
調整可能である。

【００４１】図６は、ペレットの長さＬに沿ってあばた
７４、介在物又は研削の欠陥７６、亀裂７８及び欠け目
８０を連続して有する１本のラインを走査する時に標準
的なものとみなされうる信号の形状を示している。ゾー
ン８２は、正規のグレーレベルに相応する。領域８４及
び８６は、暗いしみ及び明るいしみに相応する。領域８
８は、３次元欠陥に相応する。ゾーン９０は、研削欠陥
又は介在物に相応する。

【００４２】かくして、プロセッサ７２は、閾値決定作
業を用いて３次元欠陥から表面の欠陥を区別する。さら
に、プロセッサは、プログラム及びパラメータリストの
形でメモリー内に記憶された人工頭脳を含み、形状及び
その範囲に従って３次元欠陥のタイプを識別することを
可能にする。これらの欠陥の幾何形状及び反射率特性の
一関数として欠陥を選別することを可能にする数多くの
人工頭脳システムがすでに知られている：特に参照でき
るのは、すでに言及したフランス特許出願及びDralla e
t al.,のＳＰＩＥ Vol. 1261「集積回路測定学検査及び
プロセス制御／Ｖ（１９９０）ｐ１７３以降の論文「半
導体デバイス内の欠陥の自動分類」である。記憶式人工
頭脳システムは、検出された各々の欠陥を、３つのクラ
スすなわちＡ（あらゆるケースにおいて受諾可能なほど
充分に微細な欠陥）、Ｂ（多大な応力にさらされていな
い原子炉の領域について受諾可能な欠陥）及びＲ（それ
自体受諾不可能な欠陥）に分類するために具備されう
る。

【００４３】この情報は、各ペレットに関する情報を全
て順番に記憶しこれらのペレットを選別できるようにす
る最終プロセッサ９２にって伝送される。ペレットは、
次の３つのクラスに特に分配されうる。 − 欠陥を全く有していないか又は、わずか１つのＡタ
イプの欠陥又はせいぜい数個のＡタイプの欠陥のみ有す
るが不利になるような組合せでは含んでいないことから
受諾されたペレット、 − 不利な組合せにはない数個のＡタイプ又はＢタイプ
の欠陥をもつため、多大な応力を受けない環境の中で使
用できるペレット； − 単数又は複数のＲタイプの欠陥又は過度の数のＡタ
イプ又はＢタイプの欠陥又はＡタイプ又はＢタイプの欠
陥の危険な組合せを含むことから拒絶されたペレット。

【００４４】このプロセスは、Ｒクラスの欠陥が現われ
ると直ちにペレットを拒絶しその時点からこのペレット
の処理を停止してかくして計算時間を節約することを可
能にする、ということがわかる。欠陥が識別されるばか
りでなくその特徴が決定され記憶されるため、各欠陥の
重大さを考慮に入れることだけでなく、個々の欠陥がわ
ずかなものであってもペレットを拒絶するか又はクラス
Ｂに割当てる結果になりうるいくつかの欠陥の相対的位
置といったその他の要因も考慮に入れることも可能であ
る。

【００４５】特定の例として以上に示したもの以外の一
連の段階を採用することも可能である。しかしながら、
概して以下の段階が連続して存在することになる： − 連結性解析すなわち近傍についての形態処理及びグ
レーレベルの解析による欠陥の識別； − それ自体受諾不可能である欠陥が現われた時点で直
ちに拒絶することを伴う、個々の欠陥の分類； − ペレットの分類。

【００４６】一例として、装置は一度に１２個のペレッ
トを処理するために製造されたものであると言うことが
できる。光学的検査ユニットは、１２個のレーザーダイ
オードを内蔵し、長さ３００ミリメートル、幅５０μm
の光のラインを供給する。レーザーダイオードは、低い
電力消費量（３６ミリワットの光の出力を供給するのに
４ワット）のものであるという利点を有する。回転駆動
機構は、各ペレットが１秒未満内に１回転自転すること
ができるようにする。各々のカメラは、各センサーが５
０μm の横方向フィールドを有する状態で、５０μm の
連続的段階で各検出器上の光エネルギーを記録するよう
に設計されている。

【００４７】

【発明の効果】かくして、１００×１００μm²以上の面
積をもつあらゆる欠陥を、８０％の確率で検出すること
が可能である。情報の処理は、２５０×２５０μm²の面
積より大きい欠陥のサイズの正しい測定値を提供できる
ようにする。

【００４８】本発明は同様に、ペレットに対する焦点合
せ及びカメラのフィールドの便利でかつ正確な調整を可
能にする構造をも提供している。

【００４９】装置のもう１つの利点は、特にカテゴリー
別に欠陥を指標付けし、１つのタイプの欠陥に関して著
しい不一致が発生した場合にはそれを補正すべく製造プ
ロセスに迅速に介入することができるようにするという
点にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特定の実施態様に従った装置の主要コ
ンポーネントの概略図である。

【図２】表面欠陥を有するペレットを斜視図で示してい
る。

【図３】図１に示されている種類の装置内での、検査中
のペレット、光源及びセンサの相対的配置ならびに考え
られる調整手段の分布を概略的に示している。

【図４】複数のペレットの同時分類を可能にする光源と
センサの考えられる配置を、図３の上から見た状態で示
す。

【図５】照明されたペレットゾーン及び破線で示された
欠陥の効果を拡大して概略的に示す。

【図６】さまざまな欠陥を有する母線上で積分中の信号
中にて考えられる変動を示す線形ダイヤグラムである。

【図７】図１に示されている種類の装置内で使用できる
プロセッサのブロックダイヤグラムである。

【符号の説明】

１０−ペレット １２、１４、１６、１９−欠陥 ２０−データ収集装置 ２２−ペレット収容・回転手段 ２４−光学的検査ユニット ２６−制御装置 ２８−コンピュータ ２９−データ入力キーボード ３０−表示スクリーン ３２−プリンタ ３４−リンク ３６−予備処理カード ４２−光源 ４４−円柱レンズ ４８−線形型カメラ ５０−検出器 ５２−光学部品 ５３、５４−比較器 ５６−選択回路 ６０−出力回路 ６２−処理用回路 ６４、７２−プロセッサ ７０−緩衝記憶装置 ７４、７６、７８、８０−欠陥

フロントページの続き (72)発明者 ミシェル・ベルナルダン フランス国、38640 クレー、アレ・レ・ パンプル 27 (72)発明者 ポール・ブヴェ フランス国、38470 ヴィネ、ロティスマ ン・ラ・プレン 27 (72)発明者 クロード・ワッシュ フランス国、26100 ロマン、レ・ジョン キエール−ベルビュー、リュ・アンドレ・ フィリップ ４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形核燃料ペレットを自動的に分類す
   るための方法において、 − 分類すべき各ペレットをその軸を中心にして回転さ
   せる段階と、 − 各ペレットが回転させられている間このペレットの
   公称母線上に光源から来るフラットビームを集束する段
   階と、 − 公称直径で欠陥の無いペレット上の照射ゾーンとな
   る細長いゾーンから来た復路光を収集する段階と、 − 細長いゾーンに沿って点毎に屈折光の強度を検出す
   る段階と、 − 前記強度の変動から欠陥を演繹する下記の段階と、 ・復路光の強度が調整可能な上部正規性閾値と調整可能
   な下部正規性閾値の間にある、各ゾーン内の点を決定す
   ること、 ・正規性領域と異常性領域の間の遷移点を記憶し、異常
   性領域の点のみについてデジタル形式で強度を記憶する
   こと、 ・連結性解析により各々の欠陥の限界を決定し、又欠陥
   のタイプはこの欠陥の幾何学的基準及び平均光強度基準
   によって識別される予め定められたタイプの中から決定
   されること、 ・少なくとも１つの適正なペレットのクラス及び１つの
   拒絶されたペレットのクラスにペレットを分類するこ
   と、を含む方法。
2. 【請求項２】 異常性領域の全ての点について強度を記
   憶する段階及び、検出された各欠陥の平均グレーレベル
   上に正規性ゾーンから離れて２つの例証的閾値レベルを
   有するタイプ弁別閾値決定を実行する段階を連続的に含
   む、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 円筒形核燃料ペレットを自動的に検査す
   るための光学的装置において、検査すべきペレットの母
   線に沿った１本のラインの形でビームを集束するための
   光源；少なくとも１つのペレットを収容するための手
   段；レンズ／ダイヤグラム装置によってペレットの照射
   された母線の画像が上に形成されている光センサーを含
   み、ペレットの回転がペレットの全ての母線の走査を可
   能にしている光学的装置であって、センサーが − 正規性領域との遷移を記録するため、調整可能な上
   部閾値と調整可能な下部閾値によって規定される正規性
   領域の外側にありセンサーを構成する検出器からの出力
   信号を決定するための予備処理ユニットと、 − 各ラインを次のラインと比較し欠陥をその形状及び
   そのカラーレベル又はグレーレベルによって識別するこ
   とによってライン毎に欠陥を再構成することを可能にす
   る処理用回路と、 − 及びペレットが走査されるにつれてメモリー内の全
   ての欠陥を記憶し予め定められた基準の一関数としてペ
   レットを分類するための手段と、を有する信号プロセッ
   サに対し出力することを特徴とする装置。