JPH09318784A - 核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置 - Google Patents
核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置Info
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- JPH09318784A JPH09318784A JP8139015A JP13901596A JPH09318784A JP H09318784 A JPH09318784 A JP H09318784A JP 8139015 A JP8139015 A JP 8139015A JP 13901596 A JP13901596 A JP 13901596A JP H09318784 A JPH09318784 A JP H09318784A
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- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 title claims abstract description 22
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Classifications
-
- 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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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料集合体の燃料棒間隔を遠隔的に精確に測
定する。 【解決手段】 複数の燃料棒１６を平行に配置して構成
された核燃料集合体１０の燃料棒１６の間隔を測定する
燃料棒間隔測定装置２０は、核燃料集合体１０の長手方
向に移動可能で位置検出機能を備えた水中ＴＶカメラ２
１と、水中ＴＶカメラ２１に核燃料集合体１０の幅方向
に移動可能に設けられた渦電流試験センサ２５と、渦電
流試験センサ２５を幅方向に動かすと共に渦電流試験セ
ンサ２５の幅方向位置を検出する位置検出器を備えた幅
方向駆動装置３０と、渦電流試験センサ２５からの信号
及び位置検出器の位置信号とを演算処理する信号処理装
置５０とから構成される。
定する。 【解決手段】 複数の燃料棒１６を平行に配置して構成
された核燃料集合体１０の燃料棒１６の間隔を測定する
燃料棒間隔測定装置２０は、核燃料集合体１０の長手方
向に移動可能で位置検出機能を備えた水中ＴＶカメラ２
１と、水中ＴＶカメラ２１に核燃料集合体１０の幅方向
に移動可能に設けられた渦電流試験センサ２５と、渦電
流試験センサ２５を幅方向に動かすと共に渦電流試験セ
ンサ２５の幅方向位置を検出する位置検出器を備えた幅
方向駆動装置３０と、渦電流試験センサ２５からの信号
及び位置検出器の位置信号とを演算処理する信号処理装
置５０とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の細長い燃料
棒を間隔を置いて互いに平行に配置して構成された核燃
料集合体の燃料棒間隔を測定する装置に関し、特に渦電
流試験センサを用いて電気的に測定する装置に関する。
棒を間隔を置いて互いに平行に配置して構成された核燃
料集合体の燃料棒間隔を測定する装置に関し、特に渦電
流試験センサを用いて電気的に測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、加圧水型原子炉で使用されてい
る核燃料集合体は、上部及び下部ノズル、複数の制御棒
案内管、複数の燃料棒支持格子並びに燃料棒支持格子の
セル内に挿通され間隔を置いて平行に配設された多数の
細長い燃料棒から構成されている。而してこのような燃
料集合体を原子炉内で燃焼に供すると燃料棒が湾曲し、
燃料棒間隔が変化することがある。燃料棒間隔の変化
は、冷却材流の分布などに種々の影響を及ぼす惧れがあ
るので、適宜間隔を測定して不具合の発生を防止するこ
とが必要である。しかるに燃焼に供された核燃料集合体
は放射線を出すので、その測定は核燃料集合体を水中に
置いて遠隔的に行わなければならない。このような観点
から、従来は水中に立てて配置した核燃料集合体の外面
を水中テレビカメラで映し出し、測定が必要と判断した
部位のみ、モニター上の画像を基に寸法測定用マーカを
使用して間隔を測定していた。
る核燃料集合体は、上部及び下部ノズル、複数の制御棒
案内管、複数の燃料棒支持格子並びに燃料棒支持格子の
セル内に挿通され間隔を置いて平行に配設された多数の
細長い燃料棒から構成されている。而してこのような燃
料集合体を原子炉内で燃焼に供すると燃料棒が湾曲し、
燃料棒間隔が変化することがある。燃料棒間隔の変化
は、冷却材流の分布などに種々の影響を及ぼす惧れがあ
るので、適宜間隔を測定して不具合の発生を防止するこ
とが必要である。しかるに燃焼に供された核燃料集合体
は放射線を出すので、その測定は核燃料集合体を水中に
置いて遠隔的に行わなければならない。このような観点
から、従来は水中に立てて配置した核燃料集合体の外面
を水中テレビカメラで映し出し、測定が必要と判断した
部位のみ、モニター上の画像を基に寸法測定用マーカを
使用して間隔を測定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような計測用マーカを使用する方法では、映し出された
画像上で検査員が燃料棒の輪郭を判断するため検査員の
技量、疲労等によるばらつきが生じ、信頼性に問題があ
った。特に画像の鮮明さが悪いとその傾向を増すという
問題もあり、或いは画像上で計測用マーカを使用するの
で測定位置の再現性にも問題があって全位置での連続的
な測定も難しかった。又、計測必要箇所を画面上で判断
するので、測定の必要な箇所を看過してしまうという問
題もあった。従って、本発明は検査員の技量等の属人的
要因に左右されない信頼性が高い測定装置であって、且
ついずれの位置でも任意に且つ再現性を以て精確に測定
できる核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置を提供するこ
とを課題とするものである。
ような計測用マーカを使用する方法では、映し出された
画像上で検査員が燃料棒の輪郭を判断するため検査員の
技量、疲労等によるばらつきが生じ、信頼性に問題があ
った。特に画像の鮮明さが悪いとその傾向を増すという
問題もあり、或いは画像上で計測用マーカを使用するの
で測定位置の再現性にも問題があって全位置での連続的
な測定も難しかった。又、計測必要箇所を画面上で判断
するので、測定の必要な箇所を看過してしまうという問
題もあった。従って、本発明は検査員の技量等の属人的
要因に左右されない信頼性が高い測定装置であって、且
ついずれの位置でも任意に且つ再現性を以て精確に測定
できる核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置を提供するこ
とを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、複数の燃料棒を平行に配置して構
成された核燃料集合体の前記燃料棒の間隔を測定する核
燃料集合体の燃料棒間隔測定装置は、前記核燃料集合体
の長手方向に移動可能で位置検出機能を備えたキャリジ
と、このキャリジに前記核燃料集合体の幅方向に移動可
能に設けられた渦電流試験センサと、渦電流試験センサ
を前記幅方向に動かすと共にその渦電流試験センサの幅
方向位置を検出する位置検出器を備えた駆動装置と、前
記渦電流試験センサからの渦電流試験信号及び前記位置
検出器の位置信号とを演算処理する信号処理装置とから
なることを特徴とする。
め、本発明によれば、複数の燃料棒を平行に配置して構
成された核燃料集合体の前記燃料棒の間隔を測定する核
燃料集合体の燃料棒間隔測定装置は、前記核燃料集合体
の長手方向に移動可能で位置検出機能を備えたキャリジ
と、このキャリジに前記核燃料集合体の幅方向に移動可
能に設けられた渦電流試験センサと、渦電流試験センサ
を前記幅方向に動かすと共にその渦電流試験センサの幅
方向位置を検出する位置検出器を備えた駆動装置と、前
記渦電流試験センサからの渦電流試験信号及び前記位置
検出器の位置信号とを演算処理する信号処理装置とから
なることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の燃料棒間隔
測定装置２０を核燃料集合体１０との関係で示してい
る。先ず測定対象の核燃料集合体１０の構造の概略を説
明すると、上部ノズル１１と下部ノズル１２とが複数の
互いに平行な制御棒案内管により連結されていて、この
制御棒案内管に長手方向に間隔を置いて複数の支持格子
１４が固定されている。この支持格子１４は碁盤目状に
複数のセルを形成しており、各セルに燃料棒１６が挿通
されて弾性支持されている。燃料棒間隔測定装置２０
は、キャリジ機能を有する水中ＴＶカメラ２１を有し、
この水中ＴＶカメラ２１はカメラ軸２３に移動自在に支
持され、測定時核燃料集合体１０の長手軸に沿って動く
ようにセットされる。渦電流試験センサ２５は、水中Ｔ
Ｖカメラ２１のボデーの下面に結合された幅方向駆動装
置３０に移動自在に設けられ、これらは離れた燃料検査
室に設置される信号処理装置５０に電気的に連絡してい
る。
の実施の形態を説明する。図１は、本発明の燃料棒間隔
測定装置２０を核燃料集合体１０との関係で示してい
る。先ず測定対象の核燃料集合体１０の構造の概略を説
明すると、上部ノズル１１と下部ノズル１２とが複数の
互いに平行な制御棒案内管により連結されていて、この
制御棒案内管に長手方向に間隔を置いて複数の支持格子
１４が固定されている。この支持格子１４は碁盤目状に
複数のセルを形成しており、各セルに燃料棒１６が挿通
されて弾性支持されている。燃料棒間隔測定装置２０
は、キャリジ機能を有する水中ＴＶカメラ２１を有し、
この水中ＴＶカメラ２１はカメラ軸２３に移動自在に支
持され、測定時核燃料集合体１０の長手軸に沿って動く
ようにセットされる。渦電流試験センサ２５は、水中Ｔ
Ｖカメラ２１のボデーの下面に結合された幅方向駆動装
置３０に移動自在に設けられ、これらは離れた燃料検査
室に設置される信号処理装置５０に電気的に連絡してい
る。
【０００６】図２及び図３に幅方向駆動装置３０の詳細
構造が示されている。水中ＴＶカメラ２１のボデーと一
体的に形成された結合部３１に水平軸３３が連結され、
これにホルダー３５が摺動自在に嵌装され、渦電流試験
センサ２５がホルダー３５に保持されている。水平支持
軸３３の先端には、回転制御装置３７と回転盤３９とが
設けられている。そして回転盤３９のアーム４１は、ピ
ン４３を介してリンク４５に連結し、更にリンク４５は
ピン４７を介してホルダー２５に連絡して居る。当業者
であれば、よく理解されるように、以上の装置は回転盤
３９の回転運動をホルダー２５の直線往復運動に変える
クランク機構であり、回転制御装置３７によりホルダー
３５即ち渦電流試験センサ２５の位置を規制することが
できる。なお本実施形態においては、このように幅方向
駆動装置として回転クランク機構を利用し、可動ストロ
ークを約５０ｍｍとしたが、ボールナット機構等のよう
に全幅を走査できる別のものを利用してもよい。又図３
で明らかなように、回転制御装置３７は結合部４９を介
して水中ＴＶカメラ２１のボデーに確りと固定されてい
る。従って、回転盤３９の回転角度が精確にホルダー３
５即ち渦電流試験センサ２５の幅方向位置に変換され
る。なお、本実施形態では、幅方向駆動装置３０を水中
ＴＶカメラ２１のボデーに結合したが、水中ＴＶカメラ
２１とは別の移動可能なキャリジに固定し、別個に操作
してもよい。但しこの種測定には水中ＴＶカメラ２１に
より測定状況を観察するのが一般であるので、本実施形
態のようにキャリジ機能を有する水中ＴＶカメラ２１に
取り付けると装置全体がシンプルになり、操作も単純化
できる。
構造が示されている。水中ＴＶカメラ２１のボデーと一
体的に形成された結合部３１に水平軸３３が連結され、
これにホルダー３５が摺動自在に嵌装され、渦電流試験
センサ２５がホルダー３５に保持されている。水平支持
軸３３の先端には、回転制御装置３７と回転盤３９とが
設けられている。そして回転盤３９のアーム４１は、ピ
ン４３を介してリンク４５に連結し、更にリンク４５は
ピン４７を介してホルダー２５に連絡して居る。当業者
であれば、よく理解されるように、以上の装置は回転盤
３９の回転運動をホルダー２５の直線往復運動に変える
クランク機構であり、回転制御装置３７によりホルダー
３５即ち渦電流試験センサ２５の位置を規制することが
できる。なお本実施形態においては、このように幅方向
駆動装置として回転クランク機構を利用し、可動ストロ
ークを約５０ｍｍとしたが、ボールナット機構等のよう
に全幅を走査できる別のものを利用してもよい。又図３
で明らかなように、回転制御装置３７は結合部４９を介
して水中ＴＶカメラ２１のボデーに確りと固定されてい
る。従って、回転盤３９の回転角度が精確にホルダー３
５即ち渦電流試験センサ２５の幅方向位置に変換され
る。なお、本実施形態では、幅方向駆動装置３０を水中
ＴＶカメラ２１のボデーに結合したが、水中ＴＶカメラ
２１とは別の移動可能なキャリジに固定し、別個に操作
してもよい。但しこの種測定には水中ＴＶカメラ２１に
より測定状況を観察するのが一般であるので、本実施形
態のようにキャリジ機能を有する水中ＴＶカメラ２１に
取り付けると装置全体がシンプルになり、操作も単純化
できる。
【０００７】図４に本実施形態の測定信号の処理のため
の系統図を示す。渦電流試験センサ２５及び幅方向駆動
装置３０の制御信号線及び出力信号線は一体となり、信
号処理器５０に接続され、信号処理装置５０には操作制
御信号を入力する操作キーボード５１、出力信号や画像
を表示するモニタ５３及び測定結果等を出力するプリン
タ５５が付設されている。
の系統図を示す。渦電流試験センサ２５及び幅方向駆動
装置３０の制御信号線及び出力信号線は一体となり、信
号処理器５０に接続され、信号処理装置５０には操作制
御信号を入力する操作キーボード５１、出力信号や画像
を表示するモニタ５３及び測定結果等を出力するプリン
タ５５が付設されている。
【０００８】次に本実施形態における作用を説明する。
先ず燃料棒間隔の計測原理を説明する。渦電流試験セン
サ２５は、通常のものであってコイルに電流を流すと磁
場を生じ、近くに導体があればその表面に渦電流を発生
させる。この渦電流が磁場を発生し、渦電流試験センサ
２５のインピーダンスに変化を与える。今図５に示すよ
うに核燃料集合体１０の外周部に並んだ燃料棒１６に近
接させてその軸と直交する方向即ち核燃料集合体１０の
幅方向に渦電流試験センサ２５を移動させると図の下部
に示すようなインピーダンスの変化が現れ、軸心位置で
ピーク値となる。燃料棒１６の外径値は予め分かってお
り且つ使用によっては実質的に変化しないから測定軸心
間距離からこの外径値を引けば燃料棒間隔が算出され
る。このような演算処理などはすべて信号処理装置５０
によって行われる。なお、測定位置を明示するため、燃
料集合体の長手方向位置は水中ＴＶカメラ２１のエンコ
ーダによる位置読み取り値が適宜信号処理器５０に入力
され、又、燃料集合体１０の４外面のうちの測定面、幅
方向駆動装置３０のスパン、測定部の燃料棒番号等は、
操作キーボード５１や計測器等を使用して信号処理器５
０に入力され、他方測定値は前述の位置関連情報と共に
プリンタ５５に出力可能であると共に検索可能のように
信号処理装置５０のメモリに記録される。
先ず燃料棒間隔の計測原理を説明する。渦電流試験セン
サ２５は、通常のものであってコイルに電流を流すと磁
場を生じ、近くに導体があればその表面に渦電流を発生
させる。この渦電流が磁場を発生し、渦電流試験センサ
２５のインピーダンスに変化を与える。今図５に示すよ
うに核燃料集合体１０の外周部に並んだ燃料棒１６に近
接させてその軸と直交する方向即ち核燃料集合体１０の
幅方向に渦電流試験センサ２５を移動させると図の下部
に示すようなインピーダンスの変化が現れ、軸心位置で
ピーク値となる。燃料棒１６の外径値は予め分かってお
り且つ使用によっては実質的に変化しないから測定軸心
間距離からこの外径値を引けば燃料棒間隔が算出され
る。このような演算処理などはすべて信号処理装置５０
によって行われる。なお、測定位置を明示するため、燃
料集合体の長手方向位置は水中ＴＶカメラ２１のエンコ
ーダによる位置読み取り値が適宜信号処理器５０に入力
され、又、燃料集合体１０の４外面のうちの測定面、幅
方向駆動装置３０のスパン、測定部の燃料棒番号等は、
操作キーボード５１や計測器等を使用して信号処理器５
０に入力され、他方測定値は前述の位置関連情報と共に
プリンタ５５に出力可能であると共に検索可能のように
信号処理装置５０のメモリに記録される。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定量的に且つ機械的に燃料棒間隔を測定できる渦電流試
験センサをキャリジ及び幅方向駆動装置により燃料集合
体の被測定面の全部を走査するので、位置再現性のある
精度の高い燃料棒間隔測定を行うことができる。
定量的に且つ機械的に燃料棒間隔を測定できる渦電流試
験センサをキャリジ及び幅方向駆動装置により燃料集合
体の被測定面の全部を走査するので、位置再現性のある
精度の高い燃料棒間隔測定を行うことができる。
【図１】本発明の実施形態の全体配置を使用時の状態と
して示す全体斜視図である。
して示す全体斜視図である。
【図２】前記実施形態の要部を示す正面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う部分上面図である。
【図４】前記実施形態の系統図である。
【図５】前記実施形態の作用を説明するための説明図で
ある。
ある。
１０ 核燃料集合体 １６ 燃料棒 ２０ 燃料棒間隔測定装置 ２１ 水中ＴＶカメラ ２５ 渦電流試験センサ ３０ 幅方向駆動装置 ３３ 水平軸 ３５ ホルダー ３９ 回転盤 ４１ アーム ４３ ピン ４５ リンク ４７ ピン ５０ 信号処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の燃料棒を平行に配置して構成され
た核燃料集合体の前記燃料棒の間隔を測定する装置にお
いて、前記核燃料集合体の長手方向に移動可能で位置検
出機能を備えたキャリジと、同キャリジに前記核燃料集
合体の幅方向に移動可能に設けられた渦電流試験センサ
と、同渦電流試験センサを前記幅方向に動かすと共に該
渦電流試験センサの幅方向位置を検出する位置検出器を
備えた駆動装置と、前記渦電流試験センサからの信号及
び前記位置検出器の位置信号とを演算処理する信号処理
装置とからなることを特徴とする核燃料集合体の燃料棒
間隔測定装置。 - 【請求項２】 前記キャリジが水中テレビカメラのボデ
ーと一体化されていることを特徴とする請求項１記載の
核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139015A JPH09318784A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139015A JPH09318784A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318784A true JPH09318784A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15235491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8139015A Pending JPH09318784A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 核燃料集合体の燃料棒間隔測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318784A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2486347A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-13 | Boeing Co | Apparatus and method for evaluating layers and interlayer gaps in a multilayer structure |
| CN114252664A (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-29 | 细美事有限公司 | 探针台 |
| CN115854941A (zh) * | 2022-10-11 | 2023-03-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置及方法 |
| CN115962726A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-14 | 中广核研究院有限公司 | 一种燃料组件的测量系统 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8139015A patent/JPH09318784A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2486347A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-13 | Boeing Co | Apparatus and method for evaluating layers and interlayer gaps in a multilayer structure |
| JP2012127948A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-07-05 | Boeing Co:The | 多層構造において層を評価するための装置および方法 |
| GB2486347B (en) * | 2010-12-10 | 2016-01-27 | Boeing Co | Apparatus and method for evaluating layers in a multi-layer structure |
| CN114252664A (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-29 | 细美事有限公司 | 探针台 |
| CN114252664B (zh) * | 2020-09-22 | 2024-02-20 | 细美事有限公司 | 探针台 |
| CN115854941A (zh) * | 2022-10-11 | 2023-03-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置及方法 |
| CN115962726A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-14 | 中广核研究院有限公司 | 一种燃料组件的测量系统 |
| CN115962726B (zh) * | 2022-12-30 | 2026-01-13 | 中广核研究院有限公司 | 一种燃料组件的测量系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030916 |