JPH08233979A - 位置決めセンサ装置 - Google Patents
位置決めセンサ装置Info
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- JPH08233979A JPH08233979A JP7039723A JP3972395A JPH08233979A JP H08233979 A JPH08233979 A JP H08233979A JP 7039723 A JP7039723 A JP 7039723A JP 3972395 A JP3972395 A JP 3972395A JP H08233979 A JPH08233979 A JP H08233979A
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- leaf spring
- positioning sensor
- pressing shaft
- sensor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の位置決めセンサ装置は、板ばね２に
取り付けられて板ばね２の歪みによる変位を検出する歪
みゲージセンサ１と、板ばね２の他方の端部に当接して
押し付け板ばね２に歪みを生じさせる押付けシャフト７
と、押付けシャフト７に当接される板ばね２と反対側に
取り付けられドグ１２の通過によって押付けシャフト７
を板ばね２の方向に押し付けるローラ５とを備えたこと
を特徴としている。 【効果】 本発明により位置決めセンサの測定精度を高
めることが可能である。
取り付けられて板ばね２の歪みによる変位を検出する歪
みゲージセンサ１と、板ばね２の他方の端部に当接して
押し付け板ばね２に歪みを生じさせる押付けシャフト７
と、押付けシャフト７に当接される板ばね２と反対側に
取り付けられドグ１２の通過によって押付けシャフト７
を板ばね２の方向に押し付けるローラ５とを備えたこと
を特徴としている。 【効果】 本発明により位置決めセンサの測定精度を高
めることが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料サイクル施設等で
受け入れ貯蔵される高放射線でかつ高温な固化体廃棄
物、または使用済燃料等を受け入れ検査、管理するため
の自動計測装置（表面汚染検査、放射能濃度、燃焼度、
残留濃縮度等の計測）に使用され、極限環境下（高放射
線、高温、高圧、水中等）にて利用する極限環境用の位
置決めセンサ装置に関する。
受け入れ貯蔵される高放射線でかつ高温な固化体廃棄
物、または使用済燃料等を受け入れ検査、管理するため
の自動計測装置（表面汚染検査、放射能濃度、燃焼度、
残留濃縮度等の計測）に使用され、極限環境下（高放射
線、高温、高圧、水中等）にて利用する極限環境用の位
置決めセンサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、再処理施設には、使用済燃料受
け入れ、貯蔵施設が設けられており、原子力発電所等か
ら当該再処理施設へ運び込まれる使用済燃料集合体は、
受け入れ、貯蔵前に燃料集合体から放射される放射線レ
ベルを計測することにより燃焼度、残留濃縮度等を導出
し、その結果を基に当該施設への燃料の受け入れ可否、
貯蔵時の臨界管理、燃料集合体のせん断〜溶解工程時の
燃焼度確認を実施する。
け入れ、貯蔵施設が設けられており、原子力発電所等か
ら当該再処理施設へ運び込まれる使用済燃料集合体は、
受け入れ、貯蔵前に燃料集合体から放射される放射線レ
ベルを計測することにより燃焼度、残留濃縮度等を導出
し、その結果を基に当該施設への燃料の受け入れ可否、
貯蔵時の臨界管理、燃料集合体のせん断〜溶解工程時の
燃焼度確認を実施する。
【０００３】そこで、再処理施設等に使用済燃料集合体
の放射線、燃焼度計測装置の施設が予定されている。一
般的に本計測装置は、当該施設のプールピット内の使用
済燃料集合体を直接取り扱う必要があるため、高レベル
の放射線（約１０7 〜１０8rad ／年）に曝され、かつ
深さ約１２ｍの水中ピット内に設置されるため１２ｍの
水圧が掛かり、局部的には使用済燃料の表面が高温にな
っている可能性があり、極めて厳しい環境下に設置され
る。また、燃料集合体は、大別するとＰＷＲ（加圧型）
用燃料とＢＷＲ（沸騰型）用燃料が有り、更に形状、寸
法が異なる数種類の燃料に分けられるが、これら何れも
同一の測定条件（測定部位、検出距離、検出時間等）で
正確に測定することが重要であるため、燃料を確実に計
測装置内へ挿入でき同一測定位置への燃料の昇降及び保
持機構が必要となり、その機構を高精度に制御するため
のリミットスイッチの様な位置決めセンサの存在が極め
て重要である。
の放射線、燃焼度計測装置の施設が予定されている。一
般的に本計測装置は、当該施設のプールピット内の使用
済燃料集合体を直接取り扱う必要があるため、高レベル
の放射線（約１０7 〜１０8rad ／年）に曝され、かつ
深さ約１２ｍの水中ピット内に設置されるため１２ｍの
水圧が掛かり、局部的には使用済燃料の表面が高温にな
っている可能性があり、極めて厳しい環境下に設置され
る。また、燃料集合体は、大別するとＰＷＲ（加圧型）
用燃料とＢＷＲ（沸騰型）用燃料が有り、更に形状、寸
法が異なる数種類の燃料に分けられるが、これら何れも
同一の測定条件（測定部位、検出距離、検出時間等）で
正確に測定することが重要であるため、燃料を確実に計
測装置内へ挿入でき同一測定位置への燃料の昇降及び保
持機構が必要となり、その機構を高精度に制御するため
のリミットスイッチの様な位置決めセンサの存在が極め
て重要である。
【０００４】図４に従来技術においての使用済燃料着座
昇降機構部の位置決めセンサの使用例を示す。従来技術
では、制御すべき機構部の設置環境が上記に示したよう
に極めて特殊環境であるため、一般的に電動機、リミッ
トスイッチ等電気を使用するアクチュエータ（変換器）
は、絶縁材が樹脂等の有機材料を使用しているため耐放
射線が弱いこと、また水中でも使用できる小型で安価な
ものが無いこと等の理由により使用済燃料集合体を直接
扱う機構部本体から遠隔、放射線遮蔽された場所で駆
動、制御する方法を採用する。そして、電動機、リミッ
トスイッチのドグ（リミットスイッチ）等は機構部側と
駆動シャフト（軸）で連結し遮蔽された環境下でユニッ
ト化されている。そのため、電動機、位置決めセンサ
（検出器）等は通常環境下で使用可能なものを選定でき
るが、電動機ユニット内の位置決めセンサは機構部側の
移動ストローク（長さ）に対応した減速比率を有する減
速機、歯車、ねじ棒、移動ナットとそれに取り付けられ
たドグから成る専用の位置決め制御機構が必要である。
更に、位置決めセンサと電動機運転停止信号を受けるリ
レーユニット（継電器装置）を内蔵する制御盤から構成
される。
昇降機構部の位置決めセンサの使用例を示す。従来技術
では、制御すべき機構部の設置環境が上記に示したよう
に極めて特殊環境であるため、一般的に電動機、リミッ
トスイッチ等電気を使用するアクチュエータ（変換器）
は、絶縁材が樹脂等の有機材料を使用しているため耐放
射線が弱いこと、また水中でも使用できる小型で安価な
ものが無いこと等の理由により使用済燃料集合体を直接
扱う機構部本体から遠隔、放射線遮蔽された場所で駆
動、制御する方法を採用する。そして、電動機、リミッ
トスイッチのドグ（リミットスイッチ）等は機構部側と
駆動シャフト（軸）で連結し遮蔽された環境下でユニッ
ト化されている。そのため、電動機、位置決めセンサ
（検出器）等は通常環境下で使用可能なものを選定でき
るが、電動機ユニット内の位置決めセンサは機構部側の
移動ストローク（長さ）に対応した減速比率を有する減
速機、歯車、ねじ棒、移動ナットとそれに取り付けられ
たドグから成る専用の位置決め制御機構が必要である。
更に、位置決めセンサと電動機運転停止信号を受けるリ
レーユニット（継電器装置）を内蔵する制御盤から構成
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、使用
済燃料集合体を直接扱う機構部本体から遠隔、放射線遮
蔽した場所に駆動シャフトで連結した電動機ユニットを
配置させ、その中に機構部側の位置決めセンサを設置す
ると機構部先端での動作を直接検知している訳ではない
ため、ドグの移動ストロークに対する機構部本体の移動
ストロークの比率（減速比）が大きい程、それに比例し
て機構部側の検知分解能が低下するため、位置決め精度
も低下する問題点があった。また、遠隔距離が離れる
程、機構部全体の剛性、歯車、減速機等のバックラシュ
（がた、ギアの遊び）等の影響が大きくなり、駆動部側
での検知位置と機構部側での位置のいずれが大きくなり
位置決め精度を一層低下させる要因となっていた。ま
た、駆動部側に大がかりな位置決め制御機構を別に設け
る必要があるため、装置が大型化し高価格化の要因とも
なっていた。
済燃料集合体を直接扱う機構部本体から遠隔、放射線遮
蔽した場所に駆動シャフトで連結した電動機ユニットを
配置させ、その中に機構部側の位置決めセンサを設置す
ると機構部先端での動作を直接検知している訳ではない
ため、ドグの移動ストロークに対する機構部本体の移動
ストロークの比率（減速比）が大きい程、それに比例し
て機構部側の検知分解能が低下するため、位置決め精度
も低下する問題点があった。また、遠隔距離が離れる
程、機構部全体の剛性、歯車、減速機等のバックラシュ
（がた、ギアの遊び）等の影響が大きくなり、駆動部側
での検知位置と機構部側での位置のいずれが大きくなり
位置決め精度を一層低下させる要因となっていた。ま
た、駆動部側に大がかりな位置決め制御機構を別に設け
る必要があるため、装置が大型化し高価格化の要因とも
なっていた。
【０００６】本発明は、上記の問題に鑑み、耐放射線
性、耐水性、及び耐熱性を有する位置決めセンサを機構
部先端側に配置させることにより、駆動部と機構部間の
位置決め精度に影響を与える誤差要因を抹消し、駆動部
側での大がかりな位置決め制御機構を不要とし高精度で
小型かつ安価な位置決め制御機構を構成することができ
る極限環境用の位置決めセンサ装置を提供することを目
的としている。
性、耐水性、及び耐熱性を有する位置決めセンサを機構
部先端側に配置させることにより、駆動部と機構部間の
位置決め精度に影響を与える誤差要因を抹消し、駆動部
側での大がかりな位置決め制御機構を不要とし高精度で
小型かつ安価な位置決め制御機構を構成することができ
る極限環境用の位置決めセンサ装置を提供することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の位置決めセンサ
装置は、板ばねに取り付けられてばねの歪みによる変位
を検出する歪みゲージセンサと、板ばねの一方の端部を
固定する板ばね固定部と、板ばねの他方の端部に当接し
て押し付け板ばねに歪みを生じさせる押付けシャフト
と、押付けシャフトに当接される板ばねと反対側に取り
付けられドグの通過によって押付けシャフトを板ばねの
方向に押し付けるローラと、板ばねに押し付けられた押
付けシャフトを板ばねと反対の方向に引き戻す戻しばね
とを備えたことを特徴としている。また、請求項２に記
載した位置決めセンサ装置の信号変換装置は、歪みゲー
ジセンサによって検出したアナログ変位を抵抗変化率に
比例した出力電圧として出力する信号変換回路と、出力
電圧を増幅し予め規定した規定ストロークの範囲内に有
るしきい値で比較して演算結果を出力する比較演算回路
と、演算結果によって動作しアナログ変位をオンまたは
オフのステップ信号として取り出す継電器回路とを備え
たことを特徴としている。更に、請求項３に記載した位
置決めセンサ装置は、歪みゲージセンサとローラとを組
み合わせて構成した位置決めセンサと、容器の底部に置
かれて使用物体を搭載する着座台と、着座台の端部に突
出して取り付けられたドグと、着座台を上下に移動させ
ドグを位置決めセンサに押し当てる移動装置と、位置決
めセンサの検出値によってドグの通過位置を検出する信
号変換部とを備えたことを特徴としている。
装置は、板ばねに取り付けられてばねの歪みによる変位
を検出する歪みゲージセンサと、板ばねの一方の端部を
固定する板ばね固定部と、板ばねの他方の端部に当接し
て押し付け板ばねに歪みを生じさせる押付けシャフト
と、押付けシャフトに当接される板ばねと反対側に取り
付けられドグの通過によって押付けシャフトを板ばねの
方向に押し付けるローラと、板ばねに押し付けられた押
付けシャフトを板ばねと反対の方向に引き戻す戻しばね
とを備えたことを特徴としている。また、請求項２に記
載した位置決めセンサ装置の信号変換装置は、歪みゲー
ジセンサによって検出したアナログ変位を抵抗変化率に
比例した出力電圧として出力する信号変換回路と、出力
電圧を増幅し予め規定した規定ストロークの範囲内に有
るしきい値で比較して演算結果を出力する比較演算回路
と、演算結果によって動作しアナログ変位をオンまたは
オフのステップ信号として取り出す継電器回路とを備え
たことを特徴としている。更に、請求項３に記載した位
置決めセンサ装置は、歪みゲージセンサとローラとを組
み合わせて構成した位置決めセンサと、容器の底部に置
かれて使用物体を搭載する着座台と、着座台の端部に突
出して取り付けられたドグと、着座台を上下に移動させ
ドグを位置決めセンサに押し当てる移動装置と、位置決
めセンサの検出値によってドグの通過位置を検出する信
号変換部とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明の位置決めセンサ装置においては、板ば
ねに取り付けられて板ばねの歪みによる変位を検出し、
板ばねの一方の端部を板ばね固定部に固定し、板ばねの
他方の端部に押付けシャフトを当接して押し付け、板ば
ねに歪みを生じさせ、押付けシャフトに当接される板ば
ねと反対側にローラを取り付け、ドグの通過によって押
付けシャフトを板ばねの方向に押し付け、戻しばねによ
って板ばねに押し付けられた押付けシャフトを板ばねと
反対の方向に引き戻したことを特徴としている。また、
請求項２に記載した位置決めセンサ装置のの信号変換装
置においては、歪みゲージセンサによって検出したアナ
ログ変位を抵抗変化率に比例した出力電圧として出力
し、出力電圧を増幅し予め規定した規定ストロークの範
囲内に有るしきい値で比較して演算結果を出力し、演算
結果によって動作しアナログ変位をオンまたはオフのス
テップ信号として取り出すことを特徴としている。更
に、請求項３に記載した位置決めセンサ装置において
は、歪みゲージセンサとローラとを組み合わせて位置決
めセンサを構成し、容器の底部に着座台を置いて使用物
体を搭載し、着座台の端部に突出してドグを取り付け、
着座台を上下に移動させドグを位置決めセンサに押し当
て、位置決めセンサの検出値によってドグの通過位置を
検出することを特徴としている。
ねに取り付けられて板ばねの歪みによる変位を検出し、
板ばねの一方の端部を板ばね固定部に固定し、板ばねの
他方の端部に押付けシャフトを当接して押し付け、板ば
ねに歪みを生じさせ、押付けシャフトに当接される板ば
ねと反対側にローラを取り付け、ドグの通過によって押
付けシャフトを板ばねの方向に押し付け、戻しばねによ
って板ばねに押し付けられた押付けシャフトを板ばねと
反対の方向に引き戻したことを特徴としている。また、
請求項２に記載した位置決めセンサ装置のの信号変換装
置においては、歪みゲージセンサによって検出したアナ
ログ変位を抵抗変化率に比例した出力電圧として出力
し、出力電圧を増幅し予め規定した規定ストロークの範
囲内に有るしきい値で比較して演算結果を出力し、演算
結果によって動作しアナログ変位をオンまたはオフのス
テップ信号として取り出すことを特徴としている。更
に、請求項３に記載した位置決めセンサ装置において
は、歪みゲージセンサとローラとを組み合わせて位置決
めセンサを構成し、容器の底部に着座台を置いて使用物
体を搭載し、着座台の端部に突出してドグを取り付け、
着座台を上下に移動させドグを位置決めセンサに押し当
て、位置決めセンサの検出値によってドグの通過位置を
検出することを特徴としている。
【０００９】
【実施例】次に本発明の位置決めセンサ装置の一実施例
を説明する。図１に示す平面図、および図１のII−II矢
視断面図である図２において、歪みゲージセンサ１は板
ばね２に取り付けられて板ばね２の歪みによる変位を検
出する検出器であり、特殊環境Ａの下に設置されてい
る。板ばね固定部１１は板ばね２の一方の端部を固定す
る台であり、歪みゲージセンサ１に接続されたリード線
３はケーブル押え４によって止められている。そして、
１３はリード線３によって接続された信号変換部であ
り、通常環境Ｂの下に設置されている。押付けシャフト
７は板ばね２の他方の端部に当接して押し付け板ばね２
に歪みを生じさせる突き棒であり、ハウジング（囲い
物、容器）８に収納されている。ローラ５は押付けシャ
フト７に当接される板ばね２と反対側に取り付けられ、
ドグ（リミットスイッチ、突起物）１２の通過Ｃによっ
て回転し、ローラシャフト１０を介して押付けシャフト
７を板ばね２の方向である押付け方向Ｄに押し付け、板
ばね２の湾曲による歪みを変位点Ｐを越えて変位させ
る。尚、ローラシャフト１０はシャフト止め６によって
抜け止めがなされている。戻しばね９は押付けシャフト
７の周囲に設置され、押付けシャフト７と共にハウジン
グ８に収納され、板ばね２に押し付けられた押付けシャ
フト７を板ばね２と反対の方向に引き戻す力を与える。
を説明する。図１に示す平面図、および図１のII−II矢
視断面図である図２において、歪みゲージセンサ１は板
ばね２に取り付けられて板ばね２の歪みによる変位を検
出する検出器であり、特殊環境Ａの下に設置されてい
る。板ばね固定部１１は板ばね２の一方の端部を固定す
る台であり、歪みゲージセンサ１に接続されたリード線
３はケーブル押え４によって止められている。そして、
１３はリード線３によって接続された信号変換部であ
り、通常環境Ｂの下に設置されている。押付けシャフト
７は板ばね２の他方の端部に当接して押し付け板ばね２
に歪みを生じさせる突き棒であり、ハウジング（囲い
物、容器）８に収納されている。ローラ５は押付けシャ
フト７に当接される板ばね２と反対側に取り付けられ、
ドグ（リミットスイッチ、突起物）１２の通過Ｃによっ
て回転し、ローラシャフト１０を介して押付けシャフト
７を板ばね２の方向である押付け方向Ｄに押し付け、板
ばね２の湾曲による歪みを変位点Ｐを越えて変位させ
る。尚、ローラシャフト１０はシャフト止め６によって
抜け止めがなされている。戻しばね９は押付けシャフト
７の周囲に設置され、押付けシャフト７と共にハウジン
グ８に収納され、板ばね２に押し付けられた押付けシャ
フト７を板ばね２と反対の方向に引き戻す力を与える。
【００１０】即ち、図１において、全て無機質材料から
構成され、耐食性に優れ、かつ耐水性を有する完全気密
構造の歪みゲージ（寸法）センサ１をステンレス又はイ
ンコネル等の耐食合金製で繰り返し変位荷重に対し十分
強度を有する板ばね２の上に溶接されている。また、歪
みゲージセンサ１と一体の耐食合金で覆われた無機材料
で絶縁された例えばＭＩケーブル（ミネラル絶縁メタル
シールドケーブル）などのリード線３も板ばね２の上に
堅固にケーブル押え４によって固定されている。
構成され、耐食性に優れ、かつ耐水性を有する完全気密
構造の歪みゲージ（寸法）センサ１をステンレス又はイ
ンコネル等の耐食合金製で繰り返し変位荷重に対し十分
強度を有する板ばね２の上に溶接されている。また、歪
みゲージセンサ１と一体の耐食合金で覆われた無機材料
で絶縁された例えばＭＩケーブル（ミネラル絶縁メタル
シールドケーブル）などのリード線３も板ばね２の上に
堅固にケーブル押え４によって固定されている。
【００１１】その板ばね２の図２に示す変位点Ｐに規定
ストロークで動作するローラ５を付属した押付けシャフ
ト７にドグ１２を矢視Ｃの方向に移動するときに押付け
方向Ｄの方向に押し当てるように配置し、押付けシャフ
ト７は板ばね２及び歪みゲージセンサ１へ過大な歪みを
与えて永久変形しないよう、動作限度位置にてハウジン
グ（囲い物）８との間でストッパー（停止装置）が掛か
る形状になっている。更に、動作後、ローラ５の付いた
押付けシャフト７を当初の自由位置に戻すための戻しば
ね９がハウジング８と押付けシャフト７の間に装着され
る。ローラ５は押付けシャフト７にローラシャフト１０
で支持され自由な回転が可能になっており、シャフト抜
け止め６が両端に取り付けられている。このような部品
から構成された板ばね２とハウジング８は、板ばね２の
変位点Ｐに押付けシャフト７の先端が確実に接触するよ
う位置調整した後、堅固に固定部１１に固定される。以
上が、特殊環境（高放射線、高温、水中）Ａに設置され
る部分となる。
ストロークで動作するローラ５を付属した押付けシャフ
ト７にドグ１２を矢視Ｃの方向に移動するときに押付け
方向Ｄの方向に押し当てるように配置し、押付けシャフ
ト７は板ばね２及び歪みゲージセンサ１へ過大な歪みを
与えて永久変形しないよう、動作限度位置にてハウジン
グ（囲い物）８との間でストッパー（停止装置）が掛か
る形状になっている。更に、動作後、ローラ５の付いた
押付けシャフト７を当初の自由位置に戻すための戻しば
ね９がハウジング８と押付けシャフト７の間に装着され
る。ローラ５は押付けシャフト７にローラシャフト１０
で支持され自由な回転が可能になっており、シャフト抜
け止め６が両端に取り付けられている。このような部品
から構成された板ばね２とハウジング８は、板ばね２の
変位点Ｐに押付けシャフト７の先端が確実に接触するよ
う位置調整した後、堅固に固定部１１に固定される。以
上が、特殊環境（高放射線、高温、水中）Ａに設置され
る部分となる。
【００１２】図３に示した位置決めセンサ装置の信号変
換装置において、ブリッジ回路１４は歪みゲージセンサ
１によって検出したアナログ変位を抵抗変化率に比例し
た出力電圧として出力する信号変換回路である。コンパ
レータ回路１５はブリッジ回路１４に接続され、ブリッ
ジ回路１４から出力された出力電圧を増幅し、予め規定
した規定ストロークの範囲内に有るしきい値で比較して
演算結果を出力する比較演算回路である。リレー回路１
６はコンパレータ回路１５に接続され、コンパレータ回
路１５から出力された演算結果によって動作し、アナロ
グ変位をオンまたはオフのステップ信号として取り出す
継電器回路であり、ブリッジ回路１４とコンパレータ回
路１５とリレー回路１６によって信号変換部１３を構成
している。
換装置において、ブリッジ回路１４は歪みゲージセンサ
１によって検出したアナログ変位を抵抗変化率に比例し
た出力電圧として出力する信号変換回路である。コンパ
レータ回路１５はブリッジ回路１４に接続され、ブリッ
ジ回路１４から出力された出力電圧を増幅し、予め規定
した規定ストロークの範囲内に有るしきい値で比較して
演算結果を出力する比較演算回路である。リレー回路１
６はコンパレータ回路１５に接続され、コンパレータ回
路１５から出力された演算結果によって動作し、アナロ
グ変位をオンまたはオフのステップ信号として取り出す
継電器回路であり、ブリッジ回路１４とコンパレータ回
路１５とリレー回路１６によって信号変換部１３を構成
している。
【００１３】即ち、歪みゲージセンサ１はリード線３で
遠隔の通常環境下に置かれた信号変換部１３に繋がり、
信号変換部１３は通常環境Ｂに設置され、図３に示すよ
うに歪みゲージセンサ１の抵抗変化率に比例した電圧を
出力するためのホイートストンブリッジなどの回路を持
つブリッジ回路１４と、その出力電圧を増幅し、規定ス
トローク（変位量ｘ）の範囲内に有るしきい値でコンパ
レート出力し、オープンコレクタの信号で出力できるコ
ンパレータ回路１５と、オープンコレクタ出力をリレー
接点信号に変換するリレー回路と１６から構成され、押
付力Ｆによって生じた表面歪み量εを信号化する。即
ち、図３および図４に歪みゲージセンサ１の板ばね２の
形状を示すが、板ばね２を押付けシャフト７で押すポイ
ントの変位量ｘと歪みセンサ取付位置で検知できる表面
歪み量εは、単純な片持ち梁の曲げ歪みとしてモデル化
できるため、下記の関係式（１）が成立し、更に、耐食
合金製の板ばね２に掛かる応力σが、与える表面歪み量
εに対して材料の耐力（０．２％）を満足しているか
（２）式で確認する必要が有る。
遠隔の通常環境下に置かれた信号変換部１３に繋がり、
信号変換部１３は通常環境Ｂに設置され、図３に示すよ
うに歪みゲージセンサ１の抵抗変化率に比例した電圧を
出力するためのホイートストンブリッジなどの回路を持
つブリッジ回路１４と、その出力電圧を増幅し、規定ス
トローク（変位量ｘ）の範囲内に有るしきい値でコンパ
レート出力し、オープンコレクタの信号で出力できるコ
ンパレータ回路１５と、オープンコレクタ出力をリレー
接点信号に変換するリレー回路と１６から構成され、押
付力Ｆによって生じた表面歪み量εを信号化する。即
ち、図３および図４に歪みゲージセンサ１の板ばね２の
形状を示すが、板ばね２を押付けシャフト７で押すポイ
ントの変位量ｘと歪みセンサ取付位置で検知できる表面
歪み量εは、単純な片持ち梁の曲げ歪みとしてモデル化
できるため、下記の関係式（１）が成立し、更に、耐食
合金製の板ばね２に掛かる応力σが、与える表面歪み量
εに対して材料の耐力（０．２％）を満足しているか
（２）式で確認する必要が有る。
【００１４】 ε＝３／２×（Ｌ’ｘｔ）／Ｌ3 …… （１） σ＝εＥ …… （２） ここに、σは材料に掛かる応力、Ｅは材料の横弾性係数
である。
である。
【００１５】尚、本実施例においては、板ばね２の材料
及び形状を下記内容で満足できることを確認できてい
る。即ち、材料はインコネル６２５、材料耐力（０．２
％）は４９．２kg／cm2 、横弾性係数は２．１×１０4
kg／cm2 、ｘ＝２mm、長さＬ＝３２mm、長さＬ’＝２７
mm、厚みｔ＝０．５mmとすれば、 ε＝３／２×（27×２×0.5 ）／323 ＝1465×10-6ひず
み σ＝1465×10-6×2.1 ×104 ＝30.8kg／cm2 ＜49.2 kg
／cm2 尚、ｂは板ばねの幅寸法である。
及び形状を下記内容で満足できることを確認できてい
る。即ち、材料はインコネル６２５、材料耐力（０．２
％）は４９．２kg／cm2 、横弾性係数は２．１×１０4
kg／cm2 、ｘ＝２mm、長さＬ＝３２mm、長さＬ’＝２７
mm、厚みｔ＝０．５mmとすれば、 ε＝３／２×（27×２×0.5 ）／323 ＝1465×10-6ひず
み σ＝1465×10-6×2.1 ×104 ＝30.8kg／cm2 ＜49.2 kg
／cm2 尚、ｂは板ばねの幅寸法である。
【００１６】また、図５に歪みセンサ出力からリレー回
路のＯＮ−ＯＦＦ接点出力までの変化を示すグラフを示
す。Ｅはコンパレータ整定値である。
路のＯＮ−ＯＦＦ接点出力までの変化を示すグラフを示
す。Ｅはコンパレータ整定値である。
【００１７】上記歪みゲージ、規定変位を与えるプラン
ジャー機構、ＭＩケーブル、信号変換器（ブリッジ回
路、コンパレータ回路、リレー回路）から構成される位
置決めセンサを使用すれば、センサ部分を高放射線、高
温環境下の水中にある機構部先端側に直接設置すること
が可能となり、機構部と駆動部間の誤差要因を抹消でき
従来必要であった駆動部側の大がかりな位置決め制御機
構を不要とし、高精度で小型かつ安価な位置決め制御機
構が構成できる。
ジャー機構、ＭＩケーブル、信号変換器（ブリッジ回
路、コンパレータ回路、リレー回路）から構成される位
置決めセンサを使用すれば、センサ部分を高放射線、高
温環境下の水中にある機構部先端側に直接設置すること
が可能となり、機構部と駆動部間の誤差要因を抹消でき
従来必要であった駆動部側の大がかりな位置決め制御機
構を不要とし、高精度で小型かつ安価な位置決め制御機
構が構成できる。
【００１８】図６に示した位置決めセンサ装置におい
て、上部位置決めセンサ１７と下部位置決めセンサ１８
は、それぞれ歪みゲージセンサ１とローラ５とを組み合
わせて構成されており、使用済燃料集合体１９などを入
れた燃料プールなどの特殊環境Ａの下に設置されてい
る。そして、使用済燃料集合体１９は放射線センサ２０
によって監視されている。着座台２１は燃料プールの底
部に置かれて使用済燃料集合体１９を搭載している。ド
グ１２は着座台２１の端部に突出して取り付けられたリ
ミットスイッチである。ねじ棒２２はナット２３および
歯車２４を介して着座台２１を上下に移動させ、歯車２
４は駆動シャフト２５により減速機２９を介してモータ
２８によって駆動される。尚、減速機２９とモータ２８
は電動機ユニット２７を構成している。このように、ド
グ１２を上下に移動させ上部位置決めセンサ１７または
下部位置決めセンサ１８に押し当てることによって得ら
れる検出値をリード線３によって通常環境Ｂの下に設置
されている信号変換部１３に送り、信号変換部１３は歪
みゲージセンサ１によって検出したアナログ変位によっ
てドグ１２の通過位置を検出するし、制御盤３０にオン
またはオフのステップ信号を出力する。
て、上部位置決めセンサ１７と下部位置決めセンサ１８
は、それぞれ歪みゲージセンサ１とローラ５とを組み合
わせて構成されており、使用済燃料集合体１９などを入
れた燃料プールなどの特殊環境Ａの下に設置されてい
る。そして、使用済燃料集合体１９は放射線センサ２０
によって監視されている。着座台２１は燃料プールの底
部に置かれて使用済燃料集合体１９を搭載している。ド
グ１２は着座台２１の端部に突出して取り付けられたリ
ミットスイッチである。ねじ棒２２はナット２３および
歯車２４を介して着座台２１を上下に移動させ、歯車２
４は駆動シャフト２５により減速機２９を介してモータ
２８によって駆動される。尚、減速機２９とモータ２８
は電動機ユニット２７を構成している。このように、ド
グ１２を上下に移動させ上部位置決めセンサ１７または
下部位置決めセンサ１８に押し当てることによって得ら
れる検出値をリード線３によって通常環境Ｂの下に設置
されている信号変換部１３に送り、信号変換部１３は歪
みゲージセンサ１によって検出したアナログ変位によっ
てドグ１２の通過位置を検出するし、制御盤３０にオン
またはオフのステップ信号を出力する。
【００１９】即ち、上部位置決めセンサ１７および下部
位置決めセンサ１８は図１の歪みゲージセンサから構成
されているが、これらのセンサを使用した使用済燃料着
座昇降機構部の一例を示す。長さの異なる使用済燃料１
９を放射線センサ２０で計測する場合、長さに対応した
位置に使用済燃料を装架した着座台２１を昇降させる必
要が有り、通常環境Ｂの下に置かれた電動機ユニット２
７の中の電動機２８の動力を減速機２９を介して駆動シ
ャフト２５で直接連結し、特殊環境Ａの下に置かれた歯
車２４と連動するねじ棒２２を回転させ、ねじ棒２２が
回転することにより、着座台２１に固定されたナット２
３が昇降し使用済燃料１９を移動可能となる。着座台２
１には上部および下部位置決めセンサ１７，１８のロー
ラ５Ａ，５Ｂを叩くドグ１２が固定されており、上部お
よび下部位置決めセンサ１７，１８が作動すると制御盤
３０の信号変換部１３から検出信号（リレー接点信号）
がリード線３を通して出力され、着座台２１を停止でき
る。
位置決めセンサ１８は図１の歪みゲージセンサから構成
されているが、これらのセンサを使用した使用済燃料着
座昇降機構部の一例を示す。長さの異なる使用済燃料１
９を放射線センサ２０で計測する場合、長さに対応した
位置に使用済燃料を装架した着座台２１を昇降させる必
要が有り、通常環境Ｂの下に置かれた電動機ユニット２
７の中の電動機２８の動力を減速機２９を介して駆動シ
ャフト２５で直接連結し、特殊環境Ａの下に置かれた歯
車２４と連動するねじ棒２２を回転させ、ねじ棒２２が
回転することにより、着座台２１に固定されたナット２
３が昇降し使用済燃料１９を移動可能となる。着座台２
１には上部および下部位置決めセンサ１７，１８のロー
ラ５Ａ，５Ｂを叩くドグ１２が固定されており、上部お
よび下部位置決めセンサ１７，１８が作動すると制御盤
３０の信号変換部１３から検出信号（リレー接点信号）
がリード線３を通して出力され、着座台２１を停止でき
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明による装置及び方法は耐放射線
性、耐水性、及び耐熱性を有する位置決めセンサを機構
部先端側に配置させることができ、駆動部と機構部間の
位置決め精度に影響を与える誤差要因を抹消し、駆動部
側での大がかりな位置決め制御機構を不要とし、高精度
で小型かつ安価な位置決め制御機構を構成することがで
きる。
性、耐水性、及び耐熱性を有する位置決めセンサを機構
部先端側に配置させることができ、駆動部と機構部間の
位置決め精度に影響を与える誤差要因を抹消し、駆動部
側での大がかりな位置決め制御機構を不要とし、高精度
で小型かつ安価な位置決め制御機構を構成することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例を示す極限環境用の位置決め
センサ装置の平面図である。
センサ装置の平面図である。
【図２】図１のII−II矢視断面図である。
【図３】変位量と表面歪み量との関係及び信号変換部を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】板ばね部の平面図である。
【図５】図１の作用を示す説明図である。
【図６】位置決めセンサ装置の使用例を示す断面図であ
る。
る。
１ 歪みゲージセンサ ２ 板ばね ５ ローラ ７ 押付けシャフト ８ ハウジング １０ ローラシャフト １２ ドグ １３ 信号変換部 １７ 上部位置決めセンサ １８ 下部位置決めセンサ ２１ 着座台 ２２ ねじ棒
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０５Ｄ 3/12 Ｇ０５Ｄ 3/12 Ｗ Ｐ
Claims (3)
- 【請求項１】 板ばねに取り付けられて前記板ばねの歪
みによる変位を検出する歪みゲージセンサと、前記板ば
ねの一方の端部を固定する板ばね固定部と、前記板ばね
の他方の端部に当接して押し付け前記板ばねに歪みを生
じさせる押付けシャフトと、この押付けシャフトに当接
される前記板ばねと反対側に取り付けられドグの通過に
よって前記押付けシャフトを前記板ばねの方向に押し付
けるローラと、前記板ばねに押し付けられた前記押付け
シャフトを前記板ばねと反対の方向に引き戻す戻しばね
と、を具備してなる位置決めセンサ装置。 - 【請求項２】 前記歪みゲージセンサによって検出した
アナログ変位を抵抗変化率に比例した出力電圧として出
力する信号変換回路と、前記出力電圧を増幅し予め規定
した規定ストロークの範囲内に有るしきい値で比較して
演算結果を出力する比較演算回路と、前記演算結果によ
って動作し前記アナログ変位をオンまたはオフのステッ
プ信号として取り出す継電器回路と、を具備してなる位
置決めセンサ装置の信号変換装置。 - 【請求項３】 前記歪みゲージセンサと前記ローラとを
組み合わせて構成した位置決めセンサと、容器の底部に
置かれて使用物体を搭載する着座台と、この着座台の端
部に突出して取り付けられたドグと、前記着座台を上下
に移動させ前記ドグを前記位置決めセンサに押し当てる
移動装置と、前記位置決めセンサの検出値によって前記
ドグの通過位置を検出する信号変換部と、を具備してな
る位置決めセンサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039723A JPH08233979A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 位置決めセンサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039723A JPH08233979A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 位置決めセンサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233979A true JPH08233979A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12560914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7039723A Pending JPH08233979A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 位置決めセンサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308414A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Japan Fine Ceramics Center | 最大変位記憶装置 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7039723A patent/JPH08233979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308414A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Japan Fine Ceramics Center | 最大変位記憶装置 |
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