JPH0742091Y2 - 長尺管検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は原子炉用燃料集合体に使用される案内管のよう
な長尺管を検査する長尺管検査装置に係り、詳しくは、
プラグゲージを使用して長尺管の大径部、小径部の最小
内径及び真円度等を検査するものに関する。

「従来の技術」 長尺管の一例である案内管は、燃料集合体の支持骨格を
成す部品の一つであり、制御棒、バーナブルポイズン
棒、中性子源棒等をこの案内管の内部に挿通させるもの
である。

この案内管１は、第８図に示されるように、大径部1aの
一端側に細径部1bが形成され、これら大径部1aと細径部
1bとの間にテーパ状の絞り部1cが形成されている。そし
て、この絞り部1cには周方向に沿って複数の孔1dが形成
されている。この案内管１の内部に制御棒等を落下させ
る際には、案内管１内部の水が孔1dから抜け出す際の抵
抗によって制御棒等の落下エネルギーが吸収される。

従来、案内管１の内部の大径部、小径部の最小内径及び
真円度等を検査する手段として、外径が案内管１の基準
内径より一定の寸法だけ小さくされたプラグゲージを使
用し、このプラグゲージを案内管１内部にスライドさせ
て検査を行うものが知られている。その検査に使用され
るプラグゲージは、ほぼ円柱状の短尺部材であり、案内
管１の大径部1aの検査を行う大径プラグゲージと、その
細径部1bの検査を行う小径プラグゲージとからなってい
る。これらプラグゲージを、それぞれ人手によって案内
管１の一端側から挿入し、長尺な挿入棒を用いて人の力
でプラグゲージを押し、これらプラグゲージがつかえる
ことなく案内管１内部を通過すれば、実用上差し支えな
いという判定を行っている。

また、案内管１の軸線方向の許容長さL₁,L₂の検査を行
うには、複数の作業者によって案内管の端部間を長尺ス
ケール等で計測することにより行なわれている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、人的手段による案内管の内部の検査手段
は、案内管１の内部を走行させるプラグゲージの挿入力
が一定でないので、正確な検査精度が得られず、さらに
は長尺な挿入棒を使用するので、作業スペースを広くと
らなければならない。

また、人的検査作業なので、作業効率が極めて悪いとい
う課題があった。

本考案は、上記課題を解決することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る長尺管検査装置は、一端側に細径部を有す
る長尺管の内部に、長尺管の基準直径に設定したプラグ
ゲージを走行させて前記長尺管を検査する長尺管検査装
置であって、円柱形状の小径部材及びこの小径部材の軸
線方向に着脱自在に連結される円筒形状の大径部材とか
らなるプラグゲージと、長尺管の大径部側にプラグゲー
ジを挿入して圧縮空気を噴出することによりプラグゲー
ジを移動させる装置本体と、プラグゲージの位置を検出
するプラグ検出手段とを備えてなることを特徴とするも
のである。

［作用］ 本考案の長尺管検査装置によれば、長尺管の内部に挿入
されたプラグゲージが装置本体の噴出口から噴出する圧
縮空気により押圧されて走行し、それによりプラグゲー
ジの挿入力が常に一定に保たされる。

また、プラグゲージの小径部材にワイヤを連結し、長尺
管の細径部側に位置する小径部材をワイヤの巻き込みに
より大径部側へ移動させる際にワイヤの伸縮量を測定す
れば、プラグゲージの移動量および位置が検出される。

［実施例］ 本考案の長尺管検査装置の一実施例として案内管を例に
よって、第１図ないし第７図を参照して説明する。

この長尺管検査装置は、プラグゲージ２と、このプラグ
ゲージを圧縮空気の噴出力により移動させる装置本体３
と、案内管の内部のプラグゲージの位置を検出するプラ
グ検出手段とにより概略構成されている。

プラグゲージ２は、小径プラグ５と大径プラグ６とから
なるものであり、これらが軸線を一致させて着脱自在に
連結して装置本体３の噴出口７に装着されるようになっ
ている。すなわち、大径プラグ６は、外径が案内管１の
大径部1aの基準径より一定の寸法だけ小さく設定された
略円筒形状であり、軸線に沿って両端部が開口する長穴
6aが形成されたものである。また、小径プラグ５は、外
径が案内管１の細径部1bの基準径より一定の寸法だけ小
さく設定された略円柱形状のものであり、その先端部5a
が先端に向って漸次縮径するテーパ状に形成されている
とともに、この後端側5bには軸心に沿って前記大径プラ
グ６の長穴6aの内径より小径な突起部８が形成されてい
る。そして、この小径プラグ５の突起部８を大径プラグ
６の長穴6aに挿入することにより、大径プラグ６と小径
プラグ５とが着脱自在に連結されるようになっている。

また、装置本体３は、装置カバー９の周面9aが接合され
て函形状に形成されたものであり、その内部は気密が保
持されているとともに、作業者が容易に持ち運び可能な
ように握り部10が形成されている。また、この装置本体
３には、大径プラグ６の長穴6aの径より大径な略円形の
噴出口７が形成されており、供給配管11から供給された
5kg/cm²（ゲージ圧）程の圧縮空気が噴出するようにな
っている。そして、噴出口７の外側の開口部7aには、噴
出口７の径と略同径の穴を有するパッキン12が接合され
ている。

一方、プラグ検出手段は、装置本体３の内部に設けられ
たワイヤ13が巻き付けたワイヤリール14と、このワイヤ
リール14に連結されたモータ15と、ワイヤ13の伸縮量を
測定する伸縮量測定部16と、モータ15及び伸縮量測定部
16と接続する制御装置17とからなっている。

ワイヤリール14は、装置本体３の内部に回転自在に固定
され、その外周には所定長さを有するワイヤ13が巻き付
けられている。このワイヤリール14に連結されたモータ
15は、その作動によりワイヤリール14を回転させて装置
本体３の噴出口７から延びるワイヤ13が図中Ａ方向に巻
き戻されるようになっている。ここで、ワイヤ13の端部
13aは、噴出口７から延びて大径プラグ６の長穴6aに挿
通されているとともに、小径プラグ５の突起部８と連結
されており、ワイヤ13をＡ方向に巻き戻して緊張させる
ことにより、プラグゲージ２は噴出口７に装着されるよ
うになっている。

また、装置本体３の内部の噴出口７の付近には、ローラ
18,18が設けられている。これらローラ18,18は、装置カ
バー９に固定された軸19,19に回転自在に固定されてお
り、その間にはワイヤ13が介装されている。そして、一
方のローラ18にはロータリエンコーダ（伸縮量測定部）
16が設けられており、このロータリエンコーダ16により
ワイヤ13の伸び縮みにより回転するローラ18の回転量が
測定され、その回転量が小径プラグ５の移動量として変
換されるようになっている。さらに、装置本体３には、
圧縮空気の供給停止とモータの作動を制御する装置本体
スイッチ20が接続されている。

さらに、制御装置17は、案内管の軸線方向の許容範囲の
長さL₁を設定する第１設定ボタン21と、案内管の軸線方
向の許容範囲の細径部の長さを設定する第２設定ボタン
22と、プラグゲージの移動量を表示する移動量表示部23
とが備えられたものである。この制御装置17は、モータ
15とロータリエンコーダ16とに接続されており、ワイヤ
リール14を回転させるモータ15の電流変化と、ロータリ
エンコーダ16から入力される小径プラグ５の移動量に応
じて、案内管１に欠陥が生じている場合には、警報ブザ
ーが発するようになっている。

このような長尺管検査装置を使用した案内管１の検査
は、以下の手順で行なわれる。

先ず、案内管１の軸線方向の許容範囲の長さL₁及び
許容範囲の細径部の長さL₂を、制御装置17の第１設定ボ
タン21と第２設定ボタン22に入力する。そして、案内管
１の大径部1a側に装置本体３を移動させて大径部1aの内
部にプラグゲージ２を挿入させる（第２図参照）。

次に、装置本体スイッチ20をONにして装置本体３に
圧縮空気を供給するとともに噴出口７から圧縮空気を噴
出させ、その噴出力により大径プラグ６と小径プラグ５
とを、案内管１の細径部1b側へ走行させる（第３図参
照）。この際、小径プラグ５と連結しているワイヤ13の
伸び量はロータリエンコーダ16から制御装置へ逐次入力
される。

プラグゲージ２の大径プラグ６が案内管１の内壁に
当接して停止することにより、小径プラグ５のみが大径
プラグ６から離れて細径部1bの内部を走行する（第４図
参照）。

案内管１の細径部1bを走行する小径プラグ５が、設
定された案内管１の長さL₁まで移動すると、制御装置17
がブザー音を発する。これにより、装置本体スイッチ20
を切り替えて圧縮空気を停止させ、モータ15の作動によ
りワイヤリール14を回転させてワイヤ13を巻き戻す（第
５図参照）。ここで、モータ15の電流値は制御装置へ逐
次入力される 小径プラグ５が案内管１の大径部1aの位置まで走行
すると、小径プラグ５の突起部８が大径プラグ６の長穴
6aに嵌まり込み、小径プラグ５と大径プラグ６とが連結
して案内管１の大径部1a内部を走行していく（第６図及
び第７図参照）。

案内管１の内部から引きだされたプラグゲージ２
は、装置本体３の噴出口７に装着される。

ここで、以下に示すような箇所において、案内管１に欠
陥が生じている場合には、制御装置17の警報ブザーが発
する。

i.許容範囲の長さL₁より短い案内管１は、小径プラグ５
が案内管１の細径部1b側まで走行した際に、ロータリエ
ンコーダ16が測定するワイヤ13の伸び量と、許容範囲の
長さL₁とを比較して制御装置17が警報ブザーを発する。

ii.上述した許容範囲の長さL₁に達した案内管１で、軸
線方向の大径部1aの長さが短い（案内管の細径部の許容
範囲の長さL₂が長い）ものは、案内管１の内部を走行す
る小径プラグ５が大径プラグ６と当接して連結する際
に、ワイヤ13を巻き戻すモータ15の負荷により電流値が
変化し、その時点におけるロータリエンコーダ16のワイ
ヤ13の縮み量と、案内管１の許容範囲の長さL₂を比較し
て、制御装置17が警報ブザーを発する。

iii.案内管１の大径部1aの内部に真円度のくるい等の欠
陥が発生している場合には、大径プラグ６はその欠陥部
分で停止してしまう。そして、案内管１の内部を走行す
る小径プラグ５が、案内管１の大径部1aに停止している
大径プラグ６と当接するまでのロータリエンコーダ16が
測定したワイヤ13の縮み量と、案内管１の許容範囲の長
さL₂を比較する。この際、小径プラグ５が案内管１の大
径部1aの内部まで走行して大径プラグ６と連結するので
ワイヤ13の縮み量が大きくなり、それにより制御装置17
が警報ブザーを発する。

以上、述べたことにより容易に理解されるように、案内
管１の内部に挿入されたプラグゲージ２が、装置本体３
の噴出口７から噴出する圧縮空気に押圧されて走行する
ので、挿入力が常に一定に保持され、それにより検査精
度を常に安定させて作業を進めることができる。

また、小さな検査スペースで、案内管１の大径部、小径
部の最小内径および真円度等の内部と、案内管１の軸線
方向の許容長さとを同時に検査することができ、自動化
された検査作業を行うことができる。

また、小径部材５に連結するワイヤ13の伸び量がロータ
リエンコーダ16に測定されるので、その測定値は小径プ
ラグ５の移動量として制御装置17に逐次入力することが
できる。

さらに、案内管１の内部を移動する小径プラグ５と大径
プラグ６とが当接する際にワイヤ13を巻き戻しているモ
ータ15に負荷がかり、その際に変化するモータ15の電流
値が制御装置17に送られて、案内管１の軸線方向の細径
部1bの長さを測定することができる。

なお、プラグ検出手段は上記実施例に限られるものでは
なく、例えば案内管１の外周の軸線方向に沿って超音波
検出等を配設してプラグゲージ２の位置を検出するよう
にしても、同様の作用効果を得ることができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の長尺管検査装置によれ
ば、長尺管の内部に挿入されたプラグゲージは圧縮空気
により押圧されて走行するため、挿入力が常に一定に保
持され、高精度な検査作業を行うことができ、また、小
さな検査スペースで、かつ自動的に長尺管の内面検査
と、軸線方向の長さの検査作業とを同時に行うことがで
きるため、検査作業の大幅な省力化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本考案の長尺管検査装置の一実施
例を示すもので、第１図は本装置の断面図、第２図ない
し第７図は案内管の検査方法を示す断面図、第８図は案
内管を示す一部断面斜視図である。 １……案内管（長尺管）、1a……案内管の大径部、1b…
…案内管の細径部、２……プラグゲージ、３……装置本
体、５……小径プラグ、６……大径プラグ、７……噴出
口、８……小径プラグの突起部、９……装置カバー、10
……握り部、13……ワイヤ（プラグ検出手段）、14……
ワイヤリール（プラグ検出手段）、15……モータ（プラ
グ検出手段）、16……ロータリエンコーダ（伸縮量測定
部）（プラグ検出手段）、17……制御装置、18……ロー
ラ、21……第１設定ボタン、22……第２設定ボタン、23
……移動量表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 17/003 ＧＤＰ (72)考案者 綿引 和夫 茨城県那珂郡東海村大字舟石川622番地１ 三菱原子燃料株式会社東海製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−130307（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側に細径部を有する長尺管の内部に、
   長尺管の基準直径に設定したプラグゲージを走行させて
   前記長尺管を検査する長尺管検査装置であって、 円柱形状の小径部材及びこの小径部材の軸線方向に着脱
   自在に連結される円筒形状の大径部材とからなるプラグ
   ゲージと、 前記長尺管の大径部側に前記プラグゲージを挿入して圧
   縮空気を噴出することによりプラグゲージを移動させる
   移動本体と、 前記プラグゲージの位置を検出するプラグ検出手段とを
   備えてなることを特徴とする長尺管検査装置。