JPS60155908A - 超音波測定装置 - Google Patents
超音波測定装置Info
- Publication number
- JPS60155908A JPS60155908A JP1245084A JP1245084A JPS60155908A JP S60155908 A JPS60155908 A JP S60155908A JP 1245084 A JP1245084 A JP 1245084A JP 1245084 A JP1245084 A JP 1245084A JP S60155908 A JPS60155908 A JP S60155908A
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- Japan
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- measured
- ultrasonic
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/04—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring the deformation in a solid, e.g. by vibrating string
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、例えば原子力発電所の燃料チャンネルボック
スのように、表面の媒体温度が長さ方向に異なる柱状物
体の変形量等を正確に測定し得る超音波測定装置に関す
る。
スのように、表面の媒体温度が長さ方向に異なる柱状物
体の変形量等を正確に測定し得る超音波測定装置に関す
る。
［発明の技術的前１ｉ］
各種物体の変位量や変形量を測定する場合には超音波測
定装置が多用されている。 ′−この超音波測定装置は
、例えば第１図に示すように、パルス発揚器１、アンプ
２、超音波センリ゛３およびこれらの間を連結する伝送
線４．５．６から構成されている。
定装置が多用されている。 ′−この超音波測定装置は
、例えば第１図に示すように、パルス発揚器１、アンプ
２、超音波センリ゛３およびこれらの間を連結する伝送
線４．５．６から構成されている。
パルス発振器１から発振されたパルスは伝送線４を通し
てアンプ２に伝えられ増幅される。その際、アンプ２で
はパルス７の発生時刻が測定記憶される。このパルス７
は伝送線５を通して超音波センサ３に伝えられ、超音波
信号８とし゛（測定対象物体（図示せず）に向けて放射
される。測定対象物体の表面で反射した超音波信号９は
再び超音波センサ３により受信され、電気信号に変換さ
れた後、伝送線６を通してアンプ２に伝送される。
てアンプ２に伝えられ増幅される。その際、アンプ２で
はパルス７の発生時刻が測定記憶される。このパルス７
は伝送線５を通して超音波センサ３に伝えられ、超音波
信号８とし゛（測定対象物体（図示せず）に向けて放射
される。測定対象物体の表面で反射した超音波信号９は
再び超音波センサ３により受信され、電気信号に変換さ
れた後、伝送線６を通してアンプ２に伝送される。
アンプ２では、この反射パルス１０の受信時刻を測定し
・前記パルづ７の発生時刻との８η間差に基づいて超音
波センサ３と測定対象物体との間の距離を算出する。
・前記パルづ７の発生時刻との８η間差に基づいて超音
波センサ３と測定対象物体との間の距離を算出する。
従つＣ１この超音波測定装置を測定対象物体と平行に移
動させ、各点での距離を算出していけば、−物体の変形
量を測定することかできる。
動させ、各点での距離を算出していけば、−物体の変形
量を測定することかできる。
［背景技術の問題点］
上述の超音波測定装置を用いて物体の変形量を測定する
場合、超音波センサと測定対象物体間の媒体ｉ空気や水
等）の温度によって超音波信号の伝播時間が相違するた
め、媒体の温度に応じて側窓時間差を補正しなければな
らない。
場合、超音波センサと測定対象物体間の媒体ｉ空気や水
等）の温度によって超音波信号の伝播時間が相違するた
め、媒体の温度に応じて側窓時間差を補正しなければな
らない。
しかしながら、高温または低温物体の変形量を測定する
場合には、測定対象物体と超音波センサ間の媒体に温度
むらが生ずるため、測定値の温度補正は非常に複雑にな
り、実際上はほとんど不可能である。このため大きな測
定誤差が発生するという問題がある。
場合には、測定対象物体と超音波センサ間の媒体に温度
むらが生ずるため、測定値の温度補正は非常に複雑にな
り、実際上はほとんど不可能である。このため大きな測
定誤差が発生するという問題がある。
例えば原子力発電所における燃料集合体のチャンネルボ
ックスは、炉心から取り出された後、常温の水中で変形
量を測定されるが、この場合チャンネルボックスには余
熱が残っており、高温である。
ックスは、炉心から取り出された後、常温の水中で変形
量を測定されるが、この場合チャンネルボックスには余
熱が残っており、高温である。
チャンネルボックスによって熱せられた水は、その表面
に沿つ°（上昇し、次第に拡散する。従って、チャンネ
ルボックスの下端では高渇水の層はほとんどないが、上
端近傍では高温水の層が超音波センサの付近にまで達し
ているものと考えられる。
に沿つ°（上昇し、次第に拡散する。従って、チャンネ
ルボックスの下端では高渇水の層はほとんどないが、上
端近傍では高温水の層が超音波センサの付近にまで達し
ているものと考えられる。
ここで、高温水の温度を５０℃、常温水を２５℃と設定
し、チャンネルボックス表面と超音波センサの間の距離
をぶとするど、チャンネルボックス上端での温度による
測定誤差りは Ｄ＝１（Ｉ Ｖ２ｓ／Ｖｓｏ）・・・・＝（１）但し、
Ｖ２５：２５℃の水中での超音波の伝播速度＝１．４９
７龍／μ５ Ｖｓｏ：５０℃の水中での超音波の伝播速度＝１．５４
３ｍｍ／μＳ 上記距離βは通常１０〜２５ｎ＋に設定されるが、β＝
１０ｕの場合の測定誤差［）、＋ｏは（１）式％式％ となる。同様に１＝ １５ｎ、 ２ Ｏｎ、 ２５ｉｉ
＋の場合にはそれぞれ Ｄ＋ ｓ ＝０．４４７寵 Ｄ２ ｏ ＝０．５８４ｍｍ Ｄ２ ｓ ＝０．７４５關 となる。最適値と考えられるβ＝１７ｍｍの場合でも誤
差ＤＩ７は ＤＩｐ ＝０．５０７＋ａｍ となり、距離βに対して２．９８１％の誤差を生ずるこ
とになる。
し、チャンネルボックス表面と超音波センサの間の距離
をぶとするど、チャンネルボックス上端での温度による
測定誤差りは Ｄ＝１（Ｉ Ｖ２ｓ／Ｖｓｏ）・・・・＝（１）但し、
Ｖ２５：２５℃の水中での超音波の伝播速度＝１．４９
７龍／μ５ Ｖｓｏ：５０℃の水中での超音波の伝播速度＝１．５４
３ｍｍ／μＳ 上記距離βは通常１０〜２５ｎ＋に設定されるが、β＝
１０ｕの場合の測定誤差［）、＋ｏは（１）式％式％ となる。同様に１＝ １５ｎ、 ２ Ｏｎ、 ２５ｉｉ
＋の場合にはそれぞれ Ｄ＋ ｓ ＝０．４４７寵 Ｄ２ ｏ ＝０．５８４ｍｍ Ｄ２ ｓ ＝０．７４５關 となる。最適値と考えられるβ＝１７ｍｍの場合でも誤
差ＤＩ７は ＤＩｐ ＝０．５０７＋ａｍ となり、距離βに対して２．９８１％の誤差を生ずるこ
とになる。
チャンネルボックスの変形量を測定する場合には、０．
１ｎ程度の精度が要求されるので、上述した従来方法で
は、この要求に応えることができない。
１ｎ程度の精度が要求されるので、上述した従来方法で
は、この要求に応えることができない。
［発明の目的］
本発明は背景技術における上述の如き不都合を除去すべ
くなされたもので、測定対象物体あるいはその周囲の媒
体に温度むらがあっても、複雑な温度補正を行なうこと
なく、変形量等を正確に測定できる超音波測定装置を提
供することを目的とする。
くなされたもので、測定対象物体あるいはその周囲の媒
体に温度むらがあっても、複雑な温度補正を行なうこと
なく、変形量等を正確に測定できる超音波測定装置を提
供することを目的とする。
［発明の概要］ 。
すなわち本発明は、測定対象物件に平行に配置したガイ
ドと、このガイドに沿って移動する可動装置と、この可
動装置とともに移動し、前記測定対象物体に向けて超音
波信号を送信するとともにその反射波を受信して測定装
置本体に信号を出力する超音波センサと、この超音波セ
ンサと前記測定対象物体の間の超音波伝播通路に一定温
度の媒体を供給するジェットノズルとから構成したこと
を特徴とする超音波測定装置である。
ドと、このガイドに沿って移動する可動装置と、この可
動装置とともに移動し、前記測定対象物体に向けて超音
波信号を送信するとともにその反射波を受信して測定装
置本体に信号を出力する超音波センサと、この超音波セ
ンサと前記測定対象物体の間の超音波伝播通路に一定温
度の媒体を供給するジェットノズルとから構成したこと
を特徴とする超音波測定装置である。
［発明の実施例］
以下第２図を参照し−Ｃ本発明の一実施例を説明する。
第２図は水１０中に吊した燃料集合体のチャンネルボッ
クス１１の変形量を測定する場合を例示するもので、水
１０中にはチャンネルボックス１１と平行するようガイ
ド１２が垂直に配置され固定されている。このカイト１
２には矢符Ａ方向に移動する可動装置１３が取付けられ
ている。可動装置１３には測定装置本体１４と小型ポン
プ１５が取付けられている。
クス１１の変形量を測定する場合を例示するもので、水
１０中にはチャンネルボックス１１と平行するようガイ
ド１２が垂直に配置され固定されている。このカイト１
２には矢符Ａ方向に移動する可動装置１３が取付けられ
ている。可動装置１３には測定装置本体１４と小型ポン
プ１５が取付けられている。
測定装置本体１４には、第１図で説明したと同様のパル
ス発振器やアンプが格納されており、これから延びるア
ーム１６の先端には超音波センサ１７が固定されている
。また、小型ポンプ１５に取付けた専管１８の先端には
ジェットノズル１９が固定されている。このジェットノ
ズル１９は超音波センサ１７とチャンネルボックス１１
の間に形成される超音波伝播通路２０に常温の水をジェ
ット水流として送り込む。
ス発振器やアンプが格納されており、これから延びるア
ーム１６の先端には超音波センサ１７が固定されている
。また、小型ポンプ１５に取付けた専管１８の先端には
ジェットノズル１９が固定されている。このジェットノ
ズル１９は超音波センサ１７とチャンネルボックス１１
の間に形成される超音波伝播通路２０に常温の水をジェ
ット水流として送り込む。
上述のように構成した本発明の超音波測定装置によりチ
ャンネルボックス１１の変形量を測定する場合、可動装
Ｈ１３をガイド１２に沿って所定の位置まで走行させ、
停止後、小型ポンプ１５を駆動してジェットノズル１９
からポンプ１５近傍の常温水をジェット水流としてチャ
ンネルボックス１１と超音波センサ１７の間に送り込む
。この状態で第１図で説明したと同様の方法で超音波に
よる距離測定を行ない、データを記録させる。
ャンネルボックス１１の変形量を測定する場合、可動装
Ｈ１３をガイド１２に沿って所定の位置まで走行させ、
停止後、小型ポンプ１５を駆動してジェットノズル１９
からポンプ１５近傍の常温水をジェット水流としてチャ
ンネルボックス１１と超音波センサ１７の間に送り込む
。この状態で第１図で説明したと同様の方法で超音波に
よる距離測定を行ない、データを記録させる。
次に可動装置１３を少し移動させ−【上記と同様に距離
測定を行ない、以下これを繰り返すことによってチャン
ネルボックス１１の上端から下端まで所定間隔毎に距離
測定を行ないデータを記録させる。
測定を行ない、以下これを繰り返すことによってチャン
ネルボックス１１の上端から下端まで所定間隔毎に距離
測定を行ないデータを記録させる。
上記において、チャンネルボックス１１に歪みがなけれ
ば、その表面とガイド１２とは平行であるから距離測定
データはすべて等しくなる筈である。従って、測定デー
タに差が生じた場合には、その値を分析することによっ
てチャンネルボックス１１の変形量を測定することがで
きる。
ば、その表面とガイド１２とは平行であるから距離測定
データはすべて等しくなる筈である。従って、測定デー
タに差が生じた場合には、その値を分析することによっ
てチャンネルボックス１１の変形量を測定することがで
きる。
この場合、炉心から取り出されたチャンネルボックス１
１は余熱により高温状態であり、その周囲の水には複雑
な温度勾配を生じているが、本発明では小型ポンプ１５
の近傍の常温水をジェット水流として超音波センサ１７
とチャンネルホックス１１との間の超音波伝播通路に送
り込みながら測定を行なうので、この通路における水の
温度は測定位置にかかわらず常に一定となり、超音波信
号の伝播速度も一定になる。従って、超音波信号の送受
信時間差は媒体温度の影響のない真の距離を示すことに
なるのｅ１複雑な温度補正をすることなく、正確にチャ
ンネルボックス１１の変形量を測定することができる。
１は余熱により高温状態であり、その周囲の水には複雑
な温度勾配を生じているが、本発明では小型ポンプ１５
の近傍の常温水をジェット水流として超音波センサ１７
とチャンネルホックス１１との間の超音波伝播通路に送
り込みながら測定を行なうので、この通路における水の
温度は測定位置にかかわらず常に一定となり、超音波信
号の伝播速度も一定になる。従って、超音波信号の送受
信時間差は媒体温度の影響のない真の距離を示すことに
なるのｅ１複雑な温度補正をすることなく、正確にチャ
ンネルボックス１１の変形量を測定することができる。
なお以上の説明では測定対象物体として燃料集合体のチ
ャンネルボックスを例示したが、本発明装置の用途はこ
れに限定されるものではなく、高温あるいは低温の各種
物体の変形量、変位量あるいは寸法や形状等の測定に広
く適用することができる。
ャンネルボックスを例示したが、本発明装置の用途はこ
れに限定されるものではなく、高温あるいは低温の各種
物体の変形量、変位量あるいは寸法や形状等の測定に広
く適用することができる。
また、超音波伝播媒体は上述の水であることは必ずしも
必要はでなく、空気中においても小型ポンプに変えニア
ブロアを使用すればまったく同様に適用することが可能
である。
必要はでなく、空気中においても小型ポンプに変えニア
ブロアを使用すればまったく同様に適用することが可能
である。
［発明の効果］
上述の如く本発明の超音波測定装置においては、超音波
センサと測定対象物体間の超音波伝播空間に一定温度の
媒体を送り込むようにしたから、測定対象物体の温度状
態にかかわらず、ｉＥ確な測定が可能になり、また温度
補正も不要となるので、温度測定系や複雑な温度補正回
路の付加を必要としないという利点がある。
センサと測定対象物体間の超音波伝播空間に一定温度の
媒体を送り込むようにしたから、測定対象物体の温度状
態にかかわらず、ｉＥ確な測定が可能になり、また温度
補正も不要となるので、温度測定系や複雑な温度補正回
路の付加を必要としないという利点がある。
第１図は従来の超音波測定装置の構成例を示す説明図、
第２図は本発明装置の適用例を示す説明図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・パルス発振器２・・
・・・・・・・・・・・・・アンプ３．１７・・・・・
・超音波センサ ４．５．６・・・伝送線 ７・・・・・・・・・・・・・・・パルス８．９・・・
・・・・・・超音波信号 １０・・・・・・・・・・・・・・・水１１・・・・・
・・・・・・・・・・チャンネルボックス１２・・・・
・・・・・・・・・・・ガイド１３・・・・・・・・・
・・・・・・可動ｉＡ置１４・・・・・・・・・・・・
・・・測定装置本体１５・・・・・・・・・・・・・・
・小型ポンプ１６・・・・・・・・・・・・・・・アー
ム１８・・・・・・・・・・・・・・・導 管１９・・
・・・・・・・・・・・・・ジェットノズル２０・・・
・・・・・・・・・・・・超音波伝播通路代理人弁理士
須 山 佐 −
第２図は本発明装置の適用例を示す説明図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・パルス発振器２・・
・・・・・・・・・・・・・アンプ３．１７・・・・・
・超音波センサ ４．５．６・・・伝送線 ７・・・・・・・・・・・・・・・パルス８．９・・・
・・・・・・超音波信号 １０・・・・・・・・・・・・・・・水１１・・・・・
・・・・・・・・・・チャンネルボックス１２・・・・
・・・・・・・・・・・ガイド１３・・・・・・・・・
・・・・・・可動ｉＡ置１４・・・・・・・・・・・・
・・・測定装置本体１５・・・・・・・・・・・・・・
・小型ポンプ１６・・・・・・・・・・・・・・・アー
ム１８・・・・・・・・・・・・・・・導 管１９・・
・・・・・・・・・・・・・ジェットノズル２０・・・
・・・・・・・・・・・・超音波伝播通路代理人弁理士
須 山 佐 −
Claims (3)
- （１）測定対象物体に平行に配置したガイドと、このガ
イドに泊って移動する可動装置と、この可動装置ととも
に移動し前記測定対象物体に向けて超音波信号を送信す
るとともにその反射波を受信し°Ｃ測定装置本体に信号
を出力する超音波センサと、この超音波センサと前記測
定対象物体の間の超音波伝播通路に一定温度の媒体を供
給するジェットノズルとから構成したことを特徴とする
超音波測定装置。 - （２）測定装置本体は可動装置に配設されパルス発振器
とアンプとを備えていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の超音波測定装置。 - （３）可動装置には小型ポンプが取付けられ、この小型
ポンプとジェットノズルとの間は導管により連絡されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の超音波センサ−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245084A JPS60155908A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 超音波測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245084A JPS60155908A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 超音波測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155908A true JPS60155908A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=11805671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245084A Pending JPS60155908A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 超音波測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155908A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04313093A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-05 | Amada Metrecs Co Ltd | 超音波式距離センサー |
| JPH05296756A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 遠隔式肉厚モニタリング装置 |
| JP2005066384A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Nagoya Industrial Science Research Inst | 濾過方法及びその装置 |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP1245084A patent/JPS60155908A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04313093A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-05 | Amada Metrecs Co Ltd | 超音波式距離センサー |
| JPH05296756A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-11-09 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 遠隔式肉厚モニタリング装置 |
| JP2005066384A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Nagoya Industrial Science Research Inst | 濾過方法及びその装置 |
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