JPH087275B2 - 核燃料バンドルに組み立てられた燃料棒に及ぼすセンタリング力を測定するゲージ - Google Patents
核燃料バンドルに組み立てられた燃料棒に及ぼすセンタリング力を測定するゲージInfo
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- JPH087275B2 JPH087275B2 JP4033902A JP3390292A JPH087275B2 JP H087275 B2 JPH087275 B2 JP H087275B2 JP 4033902 A JP4033902 A JP 4033902A JP 3390292 A JP3390292 A JP 3390292A JP H087275 B2 JPH087275 B2 JP H087275B2
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/34—Spacer grids
- G21C3/3424—Fabrication of spacer grids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0057—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to spring-shaped elements
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【０００１】
【従来の技術】原子力発電用原子炉は周知のエネルギ源
である。ある形式の原子炉の核燃料は、核燃料としての
酸化ウラン及び／又は酸化プルトニウムを収容している
ジルコニウム合金のような適切な材料製の密閉クラッド
（被覆）管で形成された細長い棒で構成されている。こ
れらの燃料棒をいくつかひとまとめにし、開放端を有す
る管状フローチャンネルに収容して、別個の取り外し可
能な燃料集合体、即ちバンドルを形成する。これらの燃
料バンドルを十分な数だけ、直立した円形シリンダに似
たマトリクス内に配列して、核分裂反応を持続すること
が可能な原子炉の炉心を形成する。この炉心は、冷却材
及び中性子減速材の両方の機能を果たす軽水等の流体中
に沈められている。
である。ある形式の原子炉の核燃料は、核燃料としての
酸化ウラン及び／又は酸化プルトニウムを収容している
ジルコニウム合金のような適切な材料製の密閉クラッド
（被覆）管で形成された細長い棒で構成されている。こ
れらの燃料棒をいくつかひとまとめにし、開放端を有す
る管状フローチャンネルに収容して、別個の取り外し可
能な燃料集合体、即ちバンドルを形成する。これらの燃
料バンドルを十分な数だけ、直立した円形シリンダに似
たマトリクス内に配列して、核分裂反応を持続すること
が可能な原子炉の炉心を形成する。この炉心は、冷却材
及び中性子減速材の両方の機能を果たす軽水等の流体中
に沈められている。
【０００２】典型的な燃料バンドルは、一定の間隔をも
って並んだひとそろいの燃料棒によって形成されてお
り、これらの燃料棒は、上部タイプレートと下部タイプ
レートとの間に支持されている。これらの燃料棒は通
常、長さが１０フィート以上、直径が０．５インチ程度
であり、互いに１インチの数分の１程度ずつ離れてい
る。冷却材が燃料棒の間を適度に流れるようにするため
には、原子炉の運転中に反りや振動（揺れ）を防止する
ように正確に制御された間隔をもった関係に燃料棒同士
を維持することが重要である。従って、この目的のため
に、燃料バンドルの長さに沿って適当な間隔で配置され
た複数の燃料棒スペーサが使用されている。
って並んだひとそろいの燃料棒によって形成されてお
り、これらの燃料棒は、上部タイプレートと下部タイプ
レートとの間に支持されている。これらの燃料棒は通
常、長さが１０フィート以上、直径が０．５インチ程度
であり、互いに１インチの数分の１程度ずつ離れてい
る。冷却材が燃料棒の間を適度に流れるようにするため
には、原子炉の運転中に反りや振動（揺れ）を防止する
ように正確に制御された間隔をもった関係に燃料棒同士
を維持することが重要である。従って、この目的のため
に、燃料バンドルの長さに沿って適当な間隔で配置され
た複数の燃料棒スペーサが使用されている。
【０００３】このような燃料棒バンドル・スペーサの設
計に際して考慮すべきこととして、燃料棒と燃料棒との
間隔の保持、燃料バンドル形状の保持、燃料棒の熱膨脹
の余裕、燃料棒の振動の制限、燃料バンドルの組み立て
の容易性、スペーサと燃料棒との間の接触領域の最小
化、正常時又は異常時（地震等）の負荷がかかった際の
スペーサの構造健全性の維持、原子炉冷却材流の乱れ及
び制限の最小化、熱的限界の最大化、寄生的な中性子吸
収の最小化、並びに自動化をも踏まえた製造コストの最
小化がある。
計に際して考慮すべきこととして、燃料棒と燃料棒との
間隔の保持、燃料バンドル形状の保持、燃料棒の熱膨脹
の余裕、燃料棒の振動の制限、燃料バンドルの組み立て
の容易性、スペーサと燃料棒との間の接触領域の最小
化、正常時又は異常時（地震等）の負荷がかかった際の
スペーサの構造健全性の維持、原子炉冷却材流の乱れ及
び制限の最小化、熱的限界の最大化、寄生的な中性子吸
収の最小化、並びに自動化をも踏まえた製造コストの最
小化がある。
【０００４】本出願の譲受人に譲渡されたメツナ(Matzn
er）等の米国特許番号第４，５０８，６７９号（特公平
３−３５６４０）では、これら設計の問題を処理するた
めに特別に構成された核燃料棒バンドル・スペーサにつ
いて開示されていると共に特許されている。その開示に
よると、スペーサは周辺支持バンドによって取り囲まれ
ている連結された一組の管状セル、即ちフェルールで形
成されている。この場合、燃料バンドルの燃料棒又はそ
の他の細長い要素を挿入するための通路となるのは、各
フェルールのボアである。これらのフェルールは、互い
にそして周辺支持バンドに対して、スポット溶接により
接合されて構造強度の高い集合体を形成している。
er）等の米国特許番号第４，５０８，６７９号（特公平
３−３５６４０）では、これら設計の問題を処理するた
めに特別に構成された核燃料棒バンドル・スペーサにつ
いて開示されていると共に特許されている。その開示に
よると、スペーサは周辺支持バンドによって取り囲まれ
ている連結された一組の管状セル、即ちフェルールで形
成されている。この場合、燃料バンドルの燃料棒又はそ
の他の細長い要素を挿入するための通路となるのは、各
フェルールのボアである。これらのフェルールは、互い
にそして周辺支持バンドに対して、スポット溶接により
接合されて構造強度の高い集合体を形成している。
【０００５】フェルールを通り抜ける燃料棒又は要素
は、フェルール内で剛性の突起又はストッパと弾性部材
との間に中心合わせされていると共に横方向に支持され
ている。これらの剛性の突起又はストッパは、フェルー
ルの上縁と下縁とに近い位置にフェルール壁の溝又は凹
み部として内側に向かって形成されており、突起又はス
トッパ相互の間の軸方向距離を最大にして、燃料棒支持
効果を高める。
は、フェルール内で剛性の突起又はストッパと弾性部材
との間に中心合わせされていると共に横方向に支持され
ている。これらの剛性の突起又はストッパは、フェルー
ルの上縁と下縁とに近い位置にフェルール壁の溝又は凹
み部として内側に向かって形成されており、突起又はス
トッパ相互の間の軸方向距離を最大にして、燃料棒支持
効果を高める。
【０００６】弾性部材は、全体的に楕円形の細っそりと
した連続ループ・スプリング（ばね）の形状にすること
もでき、このスプリングは、隣接した一対のフェルール
の壁に設けられたＣ字形の切り欠き（カットアウト）に
よって形成された向かい合う突片（タブ）によって固定
保持されている。このため、各スプリング部材の２つの
側面は、そのフェルール対のボア内に突入することにな
る。こうして、１つのスプリングが２つのフェルールに
作用を及ぼし、燃料棒を偏らせて、フェルールのボア内
で燃料棒を中心合わせすることにより、軸方向に離れた
２つのストッパ対と接触させる。
した連続ループ・スプリング（ばね）の形状にすること
もでき、このスプリングは、隣接した一対のフェルール
の壁に設けられたＣ字形の切り欠き（カットアウト）に
よって形成された向かい合う突片（タブ）によって固定
保持されている。このため、各スプリング部材の２つの
側面は、そのフェルール対のボア内に突入することにな
る。こうして、１つのスプリングが２つのフェルールに
作用を及ぼし、燃料棒を偏らせて、フェルールのボア内
で燃料棒を中心合わせすることにより、軸方向に離れた
２つのストッパ対と接触させる。
【０００７】スペーサの設計に関する問題の多くを解決
するためには、原子炉のいかなる運転条件下でも燃料棒
とストッパとの接触を維持し、従って、フェルールのボ
ア内で燃料棒を中心合わせするように、スペーサのスプ
リングが燃料棒に及ぼす力を特定の範囲内にすることが
重要である。スプリング力が弱いと、燃料棒の振動が過
度になり易い。スプリング力が強過ぎると、燃料棒の挿
入が妨げられ、挿入中に燃料棒表面が傷付く。このよう
な傷は将来の腐蝕を成長させる可能性がある。
するためには、原子炉のいかなる運転条件下でも燃料棒
とストッパとの接触を維持し、従って、フェルールのボ
ア内で燃料棒を中心合わせするように、スペーサのスプ
リングが燃料棒に及ぼす力を特定の範囲内にすることが
重要である。スプリング力が弱いと、燃料棒の振動が過
度になり易い。スプリング力が強過ぎると、燃料棒の挿
入が妨げられ、挿入中に燃料棒表面が傷付く。このよう
な傷は将来の腐蝕を成長させる可能性がある。
【０００８】
【発明の概要】従って、本発明の目的は、燃料バンドル
に組み立てたときに核燃料バンドルのスペーサのスプリ
ングが燃料棒に及ぼす力を測定するためのゲージを提供
することにある。即ち、本発明のゲージは、燃料棒をこ
れらを保持するフェルール内に挿入する前に、スペーサ
製造の時点でスペーサのスプリング力を測定できるよう
に構成されている。従って、スペーサを燃料バンドル集
合体に使用する前に、スプリング力が工学的許容範囲内
であるかどうかを決定することができる。本発明の測定
デバイスは、関与する測定用機器を収容し、しかも手に
持って使用することが容易なコンパクトなサイズであ
る。
に組み立てたときに核燃料バンドルのスペーサのスプリ
ングが燃料棒に及ぼす力を測定するためのゲージを提供
することにある。即ち、本発明のゲージは、燃料棒をこ
れらを保持するフェルール内に挿入する前に、スペーサ
製造の時点でスペーサのスプリング力を測定できるよう
に構成されている。従って、スペーサを燃料バンドル集
合体に使用する前に、スプリング力が工学的許容範囲内
であるかどうかを決定することができる。本発明の測定
デバイスは、関与する測定用機器を収容し、しかも手に
持って使用することが容易なコンパクトなサイズであ
る。
【０００９】これらの目的から本発明のスペーサのスプ
リング力（測定用）ゲージは、ハンドルによって平行で
適当な間隔をもった関係で装着されている細長いプロー
ブと、アラインメント・ロッドとを含んでいる。このプ
ローブと、アラインメント・ロッドとは、燃料棒の公称
直径と等しい有効直径を有している。従って、このプロ
ーブとアラインメント・ロッドとを、複動式スペーサ・
スプリングが固定保持されている一対のフェルール内に
挿入すると、燃料棒が存在する様子をシミュレーション
することができる。プローブの内部には、プローブの軸
と平行して細長いアームがその両端の中間で回転可能な
ように装着されている。このアームの一方の端は、プロ
ーブの軸を横切る往復運動用に装着されたプランジャに
よって作動させられ、アームの上端はロード・セルに作
用を及ぼす。プランジャの面がスペーサ・スプリングの
一面に向かい合っており、スプリングの他の面には、隣
接したフェルールからの負荷がアラインメント・ロッド
によって予めかけられているので、スプリング力はアー
ムを介してロード・セルに伝達される。ロード・セルの
電気的応答をハンドルを通るリード線によって取り出し
て、スプリングによって及ぼされる燃料棒に対するセン
タリング力（向心力）の大きさを記録する。
リング力（測定用）ゲージは、ハンドルによって平行で
適当な間隔をもった関係で装着されている細長いプロー
ブと、アラインメント・ロッドとを含んでいる。このプ
ローブと、アラインメント・ロッドとは、燃料棒の公称
直径と等しい有効直径を有している。従って、このプロ
ーブとアラインメント・ロッドとを、複動式スペーサ・
スプリングが固定保持されている一対のフェルール内に
挿入すると、燃料棒が存在する様子をシミュレーション
することができる。プローブの内部には、プローブの軸
と平行して細長いアームがその両端の中間で回転可能な
ように装着されている。このアームの一方の端は、プロ
ーブの軸を横切る往復運動用に装着されたプランジャに
よって作動させられ、アームの上端はロード・セルに作
用を及ぼす。プランジャの面がスペーサ・スプリングの
一面に向かい合っており、スプリングの他の面には、隣
接したフェルールからの負荷がアラインメント・ロッド
によって予めかけられているので、スプリング力はアー
ムを介してロード・セルに伝達される。ロード・セルの
電気的応答をハンドルを通るリード線によって取り出し
て、スプリングによって及ぼされる燃料棒に対するセン
タリング力（向心力）の大きさを記録する。
【００１０】従って、本発明は、以下に記載する構造、
要素の組み合わせ及び部品の配列のすべての特徴を含
み、その範囲を特許請求の範囲に示した。本発明の特徴
及び目的を十分に理解するためには、図面を参照しなが
ら以下の詳細な説明を読むとよい。尚、図面中、同様の
部品は対応する参照番号で示した。
要素の組み合わせ及び部品の配列のすべての特徴を含
み、その範囲を特許請求の範囲に示した。本発明の特徴
及び目的を十分に理解するためには、図面を参照しなが
ら以下の詳細な説明を読むとよい。尚、図面中、同様の
部品は対応する参照番号で示した。
【００１１】
【実施例】図１に参照番号１０で示す本発明のスプリン
グ力ゲージは、核燃料バンドル・スペーサ（参照番号１
８で示してある）の一対のフェルール１４及び１６と組
み合わせたスプリング１２の燃料棒に対する向心力を測
定する位置にあるところを示している。このスペーサの
構成の詳細については、前述のメツナ(Matzner）等の米
国特許（特公平３−３５６４０）を参照されたい。この
特許に関連して上述したように、スプリング１２は、フ
ェルール１４内で作用する１つの弾性面１２ａと、フェ
ルール１６内で作用する第２の弾性面１２ｂとを有して
いる全体的に楕円形の複動式ループ・スプリングであ
る。即ち、スプリングの面１２ａは、フェルール１４を
通って挿入される燃料棒（図示していない）に力を及ぼ
して、内側に向かって形成されたストッパ２０に対して
その燃料棒を偏らせ（図２にわかり易く示されてい
る）、その結果、フェルールのボア内で中心合わせされ
た燃料棒を維持する。スプリングの面１２ｂは、フェル
ール１６を通って挿入される燃料棒に関して同じ機能を
果たす。ゲージ１０は独特な構造をしており、それぞれ
のスプリング面１２ａ及び１２ｂによって及ぼされる燃
料棒に対する向心力を正確に測定して、そのスプリング
力が品質保証基準を満たしているかどうかを決定する。
グ力ゲージは、核燃料バンドル・スペーサ（参照番号１
８で示してある）の一対のフェルール１４及び１６と組
み合わせたスプリング１２の燃料棒に対する向心力を測
定する位置にあるところを示している。このスペーサの
構成の詳細については、前述のメツナ(Matzner）等の米
国特許（特公平３−３５６４０）を参照されたい。この
特許に関連して上述したように、スプリング１２は、フ
ェルール１４内で作用する１つの弾性面１２ａと、フェ
ルール１６内で作用する第２の弾性面１２ｂとを有して
いる全体的に楕円形の複動式ループ・スプリングであ
る。即ち、スプリングの面１２ａは、フェルール１４を
通って挿入される燃料棒（図示していない）に力を及ぼ
して、内側に向かって形成されたストッパ２０に対して
その燃料棒を偏らせ（図２にわかり易く示されてい
る）、その結果、フェルールのボア内で中心合わせされ
た燃料棒を維持する。スプリングの面１２ｂは、フェル
ール１６を通って挿入される燃料棒に関して同じ機能を
果たす。ゲージ１０は独特な構造をしており、それぞれ
のスプリング面１２ａ及び１２ｂによって及ぼされる燃
料棒に対する向心力を正確に測定して、そのスプリング
力が品質保証基準を満たしているかどうかを決定する。
【００１２】即ち、図１及び図２に示されているよう
に、ゲージ１０は、フェルール（図ではフェルール１
６）内に挿入される細長い円筒形ボディ２４を有してい
るプローブ（参照番号２２で示す）を含んでいる。この
プローブのボディの上端は、マニュアル操作によりこの
ゲージをスプリング力測定位置に収容することができる
ようにハンドル２５に連結されている。このプローブの
ボディから横方向に延在しているフランジ２６には、肩
付きボルト３０によって円筒形アラインメント・ロッド
２８が装着されており、この肩付きボルトは、フランジ
内のクリアランス孔３２を通り抜けており、アラインメ
ント・ロッド内の皿穴及びタップを立てた軸方向のボア
３４内にねじ込まれている。従って、プローブ２２がフ
ェルール１６内に挿入されると、アラインメント・ロッ
ド２８はフェルール１４内に挿入される。
に、ゲージ１０は、フェルール（図ではフェルール１
６）内に挿入される細長い円筒形ボディ２４を有してい
るプローブ（参照番号２２で示す）を含んでいる。この
プローブのボディの上端は、マニュアル操作によりこの
ゲージをスプリング力測定位置に収容することができる
ようにハンドル２５に連結されている。このプローブの
ボディから横方向に延在しているフランジ２６には、肩
付きボルト３０によって円筒形アラインメント・ロッド
２８が装着されており、この肩付きボルトは、フランジ
内のクリアランス孔３２を通り抜けており、アラインメ
ント・ロッド内の皿穴及びタップを立てた軸方向のボア
３４内にねじ込まれている。従って、プローブ２２がフ
ェルール１６内に挿入されると、アラインメント・ロッ
ド２８はフェルール１４内に挿入される。
【００１３】アラインメント・ロッドと、プローブ・ボ
ディとの直径は、燃料棒の公称直径にそれぞれ等しく、
従って、これらをフェルール・ボア内に挿入すると、燃
料棒が存在する場合をシミュレーション（模擬）する。
ボルト３０の肩は、ボルトの頭がフランジ２６を押し下
げるようになる前にボア３４の肩に当たり、アラインメ
ント・ロッドがプローブのボディに対する浮動運動を限
定している。この特徴により、アラインメント・ロッド
とプローブのボディの軸とが平行から多少外れていても
許容されることになる。アラインメント・ロッドとプロ
ーブのボディとは、スプリング１２によってストッパ２
０に対して押し当てられ、それぞれのフェルールのボア
内の中心位置にいくようになっているからである。
ディとの直径は、燃料棒の公称直径にそれぞれ等しく、
従って、これらをフェルール・ボア内に挿入すると、燃
料棒が存在する場合をシミュレーション（模擬）する。
ボルト３０の肩は、ボルトの頭がフランジ２６を押し下
げるようになる前にボア３４の肩に当たり、アラインメ
ント・ロッドがプローブのボディに対する浮動運動を限
定している。この特徴により、アラインメント・ロッド
とプローブのボディの軸とが平行から多少外れていても
許容されることになる。アラインメント・ロッドとプロ
ーブのボディとは、スプリング１２によってストッパ２
０に対して押し当てられ、それぞれのフェルールのボア
内の中心位置にいくようになっているからである。
【００１４】プランジャ３６は、プローブのボディ内に
形成された横方向ボア３８内に収容されており、プラン
ジャ内を横方向に伸延した孔４２を通り抜けているロー
ル・ピン４０によって緩く留められている。従って、プ
ランジャは、そのボア内で限定された往復運動なら自由
にすることができる。このプランジャの軸方向の位置
は、その面４３（燃料棒の周囲面の曲率に相当する曲率
を有している）がスプリングの面１２ｂに直面してその
作用を受け、一方、スプリングの面１２ａにはフェルー
ル１４内に存在しているアラインメント・ロッドによっ
て負荷がかかるような位置になっている。こうしてプラ
ンジャには、フェルール１６内でスプリングの面１２ｂ
によって及ぼされる燃料棒に対する向心力がかかる。
形成された横方向ボア３８内に収容されており、プラン
ジャ内を横方向に伸延した孔４２を通り抜けているロー
ル・ピン４０によって緩く留められている。従って、プ
ランジャは、そのボア内で限定された往復運動なら自由
にすることができる。このプランジャの軸方向の位置
は、その面４３（燃料棒の周囲面の曲率に相当する曲率
を有している）がスプリングの面１２ｂに直面してその
作用を受け、一方、スプリングの面１２ａにはフェルー
ル１４内に存在しているアラインメント・ロッドによっ
て負荷がかかるような位置になっている。こうしてプラ
ンジャには、フェルール１６内でスプリングの面１２ｂ
によって及ぼされる燃料棒に対する向心力がかかる。
【００１５】この力を測定するために、プローブのボデ
ィには、軸方向に伸延したスロット４４が形成されてお
り、このスロットは、その下端で横方向のボア３８に開
口している。スロット４４に収容されている細長いアー
ム４６は、その長さ方向の中央の点でロール・ピン４８
によって回転自在にプローブのボディに装着されてい
る。このアームの下端は、プランジャ内に形成されたス
ロット５０内に延在しており、このスロットの底面でプ
ランジャと係合する接触面を形成している。アームの上
端は、ミニロード・セル５２のチップ５１と係合するよ
うな位置にある。このミニロード・セルは、プローブの
ボディ内で横方向にタップを立てて形成されたボア５４
内にねじ込まれている。このロード・セルは通常のボタ
ン型ストレイン・ゲージ形式のものでもよく、例えば、
米国コネチカット州スタンフォード(Stamford)のオメガ
・エンジニアリング(Omega Engineering）から入手でき
るオメガ(Omega）モデルＬＣＫ−２５がある。
ィには、軸方向に伸延したスロット４４が形成されてお
り、このスロットは、その下端で横方向のボア３８に開
口している。スロット４４に収容されている細長いアー
ム４６は、その長さ方向の中央の点でロール・ピン４８
によって回転自在にプローブのボディに装着されてい
る。このアームの下端は、プランジャ内に形成されたス
ロット５０内に延在しており、このスロットの底面でプ
ランジャと係合する接触面を形成している。アームの上
端は、ミニロード・セル５２のチップ５１と係合するよ
うな位置にある。このミニロード・セルは、プローブの
ボディ内で横方向にタップを立てて形成されたボア５４
内にねじ込まれている。このロード・セルは通常のボタ
ン型ストレイン・ゲージ形式のものでもよく、例えば、
米国コネチカット州スタンフォード(Stamford)のオメガ
・エンジニアリング(Omega Engineering）から入手でき
るオメガ(Omega）モデルＬＣＫ−２５がある。
【００１６】従って、スプリングの面１２ｂによってプ
ランジャ３６にかけられる燃料棒に対する向心力が回転
アーム４６によってロード・セル５２に正確に伝達され
ることがわかる。その結果得られるロード・セル・チッ
プ５１の振れは、スプリング力に比例した電気信号に変
換され、この電気信号はハンドル２５を介する電線５６
によって力読み取り機５８に供給される。又は、ロード
・セル信号をデータ収集システムに供給してもよく、こ
のシステムでは、電気信号をコンピュータで処理し、各
スペーサに対するスプリング力と、スプリング位置とを
後でプリント出力するために記録する。ロード・セルが
ねじ込みにより装着されているため、ロード・セル・チ
ップの横方向の位置を較正の目的で調節することがで
き、異なる公称直径の燃料棒に対するプランジャの位置
を調節することができる。
ランジャ３６にかけられる燃料棒に対する向心力が回転
アーム４６によってロード・セル５２に正確に伝達され
ることがわかる。その結果得られるロード・セル・チッ
プ５１の振れは、スプリング力に比例した電気信号に変
換され、この電気信号はハンドル２５を介する電線５６
によって力読み取り機５８に供給される。又は、ロード
・セル信号をデータ収集システムに供給してもよく、こ
のシステムでは、電気信号をコンピュータで処理し、各
スペーサに対するスプリング力と、スプリング位置とを
後でプリント出力するために記録する。ロード・セルが
ねじ込みにより装着されているため、ロード・セル・チ
ップの横方向の位置を較正の目的で調節することがで
き、異なる公称直径の燃料棒に対するプランジャの位置
を調節することができる。
【００１７】本発明のゲージの構造について補足する。
Ｌ字形のスペーサ・カバーが、ねじ６１によってプロー
ブのボディ２４に固定された垂直部６０と、アラインメ
ント・ロッド２８とプローブのボディの円筒部とが貫通
している孔６３を有している側部６２とを含んでいる。
この側部は、フェルールの上端に係合することにより間
隔保持機能を果たして、アラインメント・ロッド及びプ
ローブの挿入の深さを制御し、従って、燃料棒に対する
測定すべき向心力を及ぼすスプリング面と、プランジャ
面とは、確実に適切な配列をとることになる。
Ｌ字形のスペーサ・カバーが、ねじ６１によってプロー
ブのボディ２４に固定された垂直部６０と、アラインメ
ント・ロッド２８とプローブのボディの円筒部とが貫通
している孔６３を有している側部６２とを含んでいる。
この側部は、フェルールの上端に係合することにより間
隔保持機能を果たして、アラインメント・ロッド及びプ
ローブの挿入の深さを制御し、従って、燃料棒に対する
測定すべき向心力を及ぼすスプリング面と、プランジャ
面とは、確実に適切な配列をとることになる。
【００１８】こうして本発明は、核燃料バンドル・スペ
ーサの多数のフェルールに連続して便利に挿入して、各
フェルール内で作用する燃料棒を中心合わせするスプリ
ング力を正確に測定できるコンパクトな可搬ゲージを提
供する。この品質保証試験は、迅速に実施することがで
き、核燃料バンドルに使用するスペーサをその製造段階
で評価することができる。
ーサの多数のフェルールに連続して便利に挿入して、各
フェルール内で作用する燃料棒を中心合わせするスプリ
ング力を正確に測定できるコンパクトな可搬ゲージを提
供する。この品質保証試験は、迅速に実施することがで
き、核燃料バンドルに使用するスペーサをその製造段階
で評価することができる。
【００１９】以上の詳細な説明から明らかなように、本
発明の目的は有効に達成され、又、記載した構造に多少
の変更を行うことが可能であるから、詳細に関する問題
は単なる例示を意図したものであって、限定する意味は
全くない。
発明の目的は有効に達成され、又、記載した構造に多少
の変更を行うことが可能であるから、詳細に関する問題
は単なる例示を意図したものであって、限定する意味は
全くない。
【図１】本発明の一実施例に従って構成した核燃料バン
ドルのスペーサのスプリング力ゲージの一部を断面で表
した立面図である。
ドルのスペーサのスプリング力ゲージの一部を断面で表
した立面図である。
【図２】図１の２−２線に沿ってみた断面図である。
１０ スプリング力測定用ゲージ １２ スプリング １４、１６ フェルール ２２ プローブ ２５ ハンドル ２８ アラインメント・ロッド ３６ プランジャ ４６ 細長いアーム ５２ ミニロード・セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・ベックウィズ・ガイロード, ジュニア アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ウィルミントン、カメリア・ドライブ、 2309番 (72)発明者 ロバート・キース・ウィリアムス アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ウィルミントン、カロリナ・ビーチ・ロー ド、7413番
Claims (12)
- 【請求項１】 バンドル・スペーサ内に複数のフェルー
ル対と共に組み立てられた複動式スプリングが核燃料バ
ンドルに組み立てられた燃料棒に及ぼすセンタリング力
を測定するゲージであって、前記スプリングの各々は、
前記複数のフェルール対のうちの各対の第１のフェルー
ル内で作用する第１の弾性側部と、各対の第２のフェル
ール内で作用する第２の弾性側部とを有しており、 （Ａ） 選択されたフェルール対のうちの第１のフェル
ール内に挿入されて、燃料棒の存在をシミュレートし、
該フェルール対と共に組み立てられたスプリングの第１
の側部に負荷をかけるアラインメント・ロッドと、 （Ｂ） 前記選択されたフェルール対のうちの第２のフ
ェルール内に挿入されて、燃料棒の存在をシミュレート
するプローブであって、該プローブは、前記第２のフェ
ルールを通して挿入される燃料棒に対して前記スプリン
グが及ぼすセンタリング力を指示するように、該スプリ
ングの第２の側部と機械的に結合されている力応答デバ
イスを含んでいる、プローブとを備えた核燃料バンドル
に組み立てられた燃料棒に及ぼすセンタリング力を測定
するゲージ。 - 【請求項２】 前記アラインメント・ロッドと、前記プ
ローブとは、燃料棒の公称直径に等しい有効直径を有し
ている請求項１に記載のゲージ。 - 【請求項３】 前記アラインメント・ロッドと、前記プ
ローブとを共に平行な間隔をもった関係で装着している
ハンドルを更に含んでいる請求項２に記載のゲージ。 - 【請求項４】 前記力応答デバイスは、ロード・セルで
ある請求項３に記載のゲージ。 - 【請求項５】 前記ロード・セルは、スプリングの力に
比例した電気信号を発生しており、 前記ゲージは更に、 前記ロード・セルと電気的に接続されている手段であっ
て、前記電気信号に応答して、前記スプリングの前記第
２の側部により及ぼされる力を指示する手段を含んでい
る請求項４に記載のゲージ。 - 【請求項６】 前記プローブは更に、 その挿入時に前記第２のフェルールの軸と実質的に平行
に配向された軸を有しているボディと、 該ボディの軸に対して横方向に動けるように前記ボディ
に装着されていると共に燃料棒の周囲表面部をシミュレ
ートする面を有しているプランジャであって、該プラン
ジャの面は、前記スプリングの第２の側部と係合して設
けられている、プランジャとを含んでいる請求項２に記
載のゲージ。 - 【請求項７】 前記プローブは更に、第１の端と、第２
の端とを有している細長いアームを含んでおり、 該アームは、前記第１の端と前記第２の端との中間で前
記プローブのボディに回転可能に装着されており、 前記アームの第１の端は、前記プランジャに係合してい
ると共に、前記アームの第２の端は、前記力応答デバイ
スに係合しており、これにより、前記スプリングの第２
の側部により及ぼされるセンタリング力が、前記アーム
により前記力応答デバイスに伝達されている請求項６に
記載のゲージ。 - 【請求項８】 前記力応答デバイスは、ロード・セルで
ある請求項７に記載のゲージ。 - 【請求項９】 前記ロード・セルの横方向の位置を調節
することができ、従って、前記スプリングの第２の側部
により係合される前の前記プランジャの横方向の位置を
調節することができるように、前記ロード・セルは、前
記ボディの軸に対して横方向の関係で前記プローブのボ
ディにタップを立てて形成されたボア内にねじ込まれて
係合している請求項８に記載のゲージ。 - 【請求項１０】 前記アラインメント・ロッドと、前記
プローブとを共に平行な間隔をもった関係で装着してい
るハンドルを更に含んでいる請求項９に記載のゲージ。 - 【請求項１１】 前記アラインメント・ロッドは、前記
プローブのボディに対して限定された浮動運動が可能な
ように前記プローブのボディに装着されている請求項１
０に記載のゲージ。 - 【請求項１２】 前記ロード・セルは、スプリングの力
に比例した電気信号を発生しており、 前記ゲージは更に、 前記ロード・セルと電気的に接続されている手段であっ
て、前記電気信号に応答して、前記スプリングの前記第
２の側部により及ぼされる力を指示する手段を含んでい
る請求項１０に記載のゲージ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/659,664 US5215705A (en) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Nuclear fuel bundle spacer spring force gauge |
| US659664 | 1991-02-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587976A JPH0587976A (ja) | 1993-04-09 |
| JPH087275B2 true JPH087275B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=24646283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033902A Expired - Lifetime JPH087275B2 (ja) | 1991-02-25 | 1992-02-21 | 核燃料バンドルに組み立てられた燃料棒に及ぼすセンタリング力を測定するゲージ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5215705A (ja) |
| EP (1) | EP0501663B1 (ja) |
| JP (1) | JPH087275B2 (ja) |
| DE (1) | DE69207025D1 (ja) |
| ES (1) | ES2082357T3 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5231806B2 (ja) | 2005-09-14 | 2013-07-10 | パナソニック株式会社 | レーザ光源、およびそれを用いたディスプレイ装置 |
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| CN112820428B (zh) * | 2020-11-27 | 2025-03-14 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种燃料元件格架条带刚度检测夹持工装及使用方法 |
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| DE2749998C3 (de) * | 1977-11-08 | 1980-11-20 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Federkraftmeßgerät |
| DE3242407A1 (de) * | 1982-11-16 | 1984-05-17 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Verfahren zum messen der federkraft einer druckfeder, die seitlich an einem steg in einer masche eines gitterfoermigen abstandshalters fuer ein kernreaktorbrennelement angeordnet ist, und messdorn zur durchfuehrung dieses verfahrens |
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| US4946587A (en) * | 1988-12-02 | 1990-08-07 | General Electric Company | Automated gauging apparatus |
-
1991
- 1991-02-25 US US07/659,664 patent/US5215705A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-19 DE DE69207025T patent/DE69207025D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-19 ES ES92301339T patent/ES2082357T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-19 EP EP92301339A patent/EP0501663B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-21 JP JP4033902A patent/JPH087275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| DE69207025D1 (de) | 1996-02-08 |
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| JPH0587976A (ja) | 1993-04-09 |
| ES2082357T3 (es) | 1996-03-16 |
| EP0501663B1 (en) | 1995-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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