JPS6221003A - ライニング管の厚み測定法 - Google Patents
ライニング管の厚み測定法Info
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- JPS6221003A JPS6221003A JP16092985A JP16092985A JPS6221003A JP S6221003 A JPS6221003 A JP S6221003A JP 16092985 A JP16092985 A JP 16092985A JP 16092985 A JP16092985 A JP 16092985A JP S6221003 A JPS6221003 A JP S6221003A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、渦電流法によりライニング管のライナ層や全
肉厚等の厚みを測定する方法に関し、特にジルコニウム
合金（以下、ジルカロイと称す）管の内面に純ジルコニ
ウムライナ層を形成した原子炉核燃料用の被覆管におけ
るライナ厚さや全肉厚の測定等に好適に適用可能な測定
法に関するものである。 □ 〔従来技術〕 原子炉運転の効率化のためには急激な出力上昇や下降が
不可欠であるが、従来のジルカロイ製の核燃料被覆管で
は、急激な出力変動があると応力腐食割れが懸念される
。そこで、ジルカロイ管の内面に極薄の純ジルコニウム
ライナ層を形成した被覆管が開発されている。このよう
な被覆管においては強度上の問題からライナ層や全肉厚
が所定の厚さを有していることが必要であり、そのため
にこれらの厚さを正確に測定する必要がある。
肉厚等の厚みを測定する方法に関し、特にジルコニウム
合金（以下、ジルカロイと称す）管の内面に純ジルコニ
ウムライナ層を形成した原子炉核燃料用の被覆管におけ
るライナ厚さや全肉厚の測定等に好適に適用可能な測定
法に関するものである。 □ 〔従来技術〕 原子炉運転の効率化のためには急激な出力上昇や下降が
不可欠であるが、従来のジルカロイ製の核燃料被覆管で
は、急激な出力変動があると応力腐食割れが懸念される
。そこで、ジルカロイ管の内面に極薄の純ジルコニウム
ライナ層を形成した被覆管が開発されている。このよう
な被覆管においては強度上の問題からライナ層や全肉厚
が所定の厚さを有していることが必要であり、そのため
にこれらの厚さを正確に測定する必要がある。
一般に、ライニング管のように２種以上の金属からでき
ている管の各層や全体の厚さの測定法としては、破壊的
測定法と非破壊的測定法があるが、破壊的測定法では管
の両端部の測定しかできず、管内面全面の測定が不可欠
な上記被覆管の場合には適用できない。非破壊的測定法
としては超音波法と渦電流法があるが、超音波法は、上
記被覆管においてはライナ層とジルカロイ部の境界面で
のエコー識別が極めて困難であるため適用できない。一
方、渦電流法はジルコニウムライナ層の導電率（１／ρ
、ρ＝５０μΩ・ａｍ）とジルカロイ部の導電率（１／
ρ、ρ＝７０μΩ・ｃｍ）の差を利用することによって
ライナ厚や全肉厚の測定が可能である。即ち、渦電流法
の原理は、交流電流を流したコイルを金属表面に近接さ
せることにより金属表面に渦電流が流れ、その渦電流に
よって誘導磁場が誘起されてコイルのインピーダンスが
変化するため、このインピーダンスの変化量によって金
属表面の情報を得ることができるということであり、ラ
イニング管のライナ厚の変動によってインピーダンスが
変化し、また全肉厚の変動によってもインピーダンスが
変化することも周知のことであり、これによってライナ
厚や管の全肉厚を測定することが原理的には可能である
。
ている管の各層や全体の厚さの測定法としては、破壊的
測定法と非破壊的測定法があるが、破壊的測定法では管
の両端部の測定しかできず、管内面全面の測定が不可欠
な上記被覆管の場合には適用できない。非破壊的測定法
としては超音波法と渦電流法があるが、超音波法は、上
記被覆管においてはライナ層とジルカロイ部の境界面で
のエコー識別が極めて困難であるため適用できない。一
方、渦電流法はジルコニウムライナ層の導電率（１／ρ
、ρ＝５０μΩ・ａｍ）とジルカロイ部の導電率（１／
ρ、ρ＝７０μΩ・ｃｍ）の差を利用することによって
ライナ厚や全肉厚の測定が可能である。即ち、渦電流法
の原理は、交流電流を流したコイルを金属表面に近接さ
せることにより金属表面に渦電流が流れ、その渦電流に
よって誘導磁場が誘起されてコイルのインピーダンスが
変化するため、このインピーダンスの変化量によって金
属表面の情報を得ることができるということであり、ラ
イニング管のライナ厚の変動によってインピーダンスが
変化し、また全肉厚の変動によってもインピーダンスが
変化することも周知のことであり、これによってライナ
厚や管の全肉厚を測定することが原理的には可能である
。
このような渦電流法によるライナ厚の具体的な測定法の
一例として、特開昭５９−６７４０５号公報に開示され
たものがある。これはコイルと管内面との間の空隙（以
下、リフトオフと称す）の変動に起因するコイルインピ
ーダンス変化方向のインピーダンス成分Ｖｙとそれに直
交する方向のインピーダンス成分Ｖｘを求め、Ｖｘがら
、あるいはＶｘをｖｙで補正したものからライナ厚を求
めている。
一例として、特開昭５９−６７４０５号公報に開示され
たものがある。これはコイルと管内面との間の空隙（以
下、リフトオフと称す）の変動に起因するコイルインピ
ーダンス変化方向のインピーダンス成分Ｖｙとそれに直
交する方向のインピーダンス成分Ｖｘを求め、Ｖｘがら
、あるいはＶｘをｖｙで補正したものからライナ厚を求
めている。
ところで、測定されたインピーダンス成分をラ ゛イ
ナ厚に変換する際には基準点が必要であり、そこで上記
公報では既知のライナ層を備えた基準試片を用い、停止
しているこの基準試片の一点におけるインピーダンス成
分Ｖｘ−Ｖｙを基準としている。しかし、管内における
インピーダンスの変化を正規化インピーダンス平面に示
した第６図から明らかなように、リフトオフが異なると
基準点が大きく変化するが、上記方法では基準点設定時
のリフトオフを再現性よく設定するのは非常に困難であ
り、再現性の良い基準（零）点設定や感度設定が不可能
で、正確な測定ができないという問題があった。
ナ厚に変換する際には基準点が必要であり、そこで上記
公報では既知のライナ層を備えた基準試片を用い、停止
しているこの基準試片の一点におけるインピーダンス成
分Ｖｘ−Ｖｙを基準としている。しかし、管内における
インピーダンスの変化を正規化インピーダンス平面に示
した第６図から明らかなように、リフトオフが異なると
基準点が大きく変化するが、上記方法では基準点設定時
のリフトオフを再現性よく設定するのは非常に困難であ
り、再現性の良い基準（零）点設定や感度設定が不可能
で、正確な測定ができないという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、渦電流法によってライニング管の各厚み
を測定する場合、その基準点の再現性を良くしたライニ
ング管の厚み測定法の提供を目的とする。
ものであって、渦電流法によってライニング管の各厚み
を測定する場合、その基準点の再現性を良くしたライニ
ング管の厚み測定法の提供を目的とする。
本発明のライニング管の厚み測定法は、ライニング管の
厚みを、管内部に電磁誘導試験用コイルを挿入して渦電
流法により測定する際に、被測定ライニング管と同径の
母材単独管を回転させて得られた渦流測定器の出力の平
均値を基準点としてライニング管の厚みを算出し、ライ
ナ層が零の母材管を回転させてリフトオフ量を平均化さ
せることによって零点の再現性を良くしたことを特徴と
するものである。
厚みを、管内部に電磁誘導試験用コイルを挿入して渦電
流法により測定する際に、被測定ライニング管と同径の
母材単独管を回転させて得られた渦流測定器の出力の平
均値を基準点としてライニング管の厚みを算出し、ライ
ナ層が零の母材管を回転させてリフトオフ量を平均化さ
せることによって零点の再現性を良くしたことを特徴と
するものである。
又、第２の本発明のライニング管の厚み測定法は、さら
に被測定ライニング管と同径のライナ材単独管を回転さ
せて得られた渦流測定器の出力の平均値から感度を設定
してライニング管の厚みを算出し、同様に感度の再現性
も良くしたことを特徴とするものである。
に被測定ライニング管と同径のライナ材単独管を回転さ
せて得られた渦流測定器の出力の平均値から感度を設定
してライニング管の厚みを算出し、同様に感度の再現性
も良くしたことを特徴とするものである。
次に、本発明をライナ被覆管のライナ厚及び全肉厚の測
定に適用した一実施例を、第１図〜第５図に基づいて説
明する。第１図（ａ）において、同図（ｂ）示すように
母材管であるジルカロイ管ｌａの内面に純ジルコニウム
のライナ層１ｂを形成されたライナ被覆管ｌが回転器２
によりその軸心回りに回転駆動可能に保持され、このラ
イナ被覆管１内に装入可能なプローブ３が装入装置４に
て支持されている。プローブ３内には絶対値型のコイル
が埋め込まれており、そのコイル径は約１鶴である。こ
のコイルからの信号、即ちインピーダンス変化は渦流測
定器５で検知されて例えば電圧に変換され、その出力が
所定の算出式をプログラムされた演算装置６に入力され
てライナ厚、全肉厚及びそれらからジルカロイ厚が演算
され、結果が表示器７に表示されるように構成されてい
る。
定に適用した一実施例を、第１図〜第５図に基づいて説
明する。第１図（ａ）において、同図（ｂ）示すように
母材管であるジルカロイ管ｌａの内面に純ジルコニウム
のライナ層１ｂを形成されたライナ被覆管ｌが回転器２
によりその軸心回りに回転駆動可能に保持され、このラ
イナ被覆管１内に装入可能なプローブ３が装入装置４に
て支持されている。プローブ３内には絶対値型のコイル
が埋め込まれており、そのコイル径は約１鶴である。こ
のコイルからの信号、即ちインピーダンス変化は渦流測
定器５で検知されて例えば電圧に変換され、その出力が
所定の算出式をプログラムされた演算装置６に入力され
てライナ厚、全肉厚及びそれらからジルカロイ厚が演算
され、結果が表示器７に表示されるように構成されてい
る。
コイルに印加される試験周波数は、主に全肉厚を測定す
るための５００ＫＨｚと、主にライナ厚を測定するため
の２ＭＨｚと４ Ｍ Ｈｚの２重周波数との計３重周波
数が用いられている。このようにライナ厚の測定におい
て、２重周波数にてコイルを励磁すると、周波数によっ
てインピーダンス変化の方向が変わるため、各励磁周波
数を微少変化させたときに生ずる前記コイルのインピー
ダンス変化の方向とそれに直交する方向のインピーダン
ス成分を検出し、これらインピーダンス成分からリフト
オフ量の変動やライナ層とジルカロイ部の導電率の変動
等の影響を無くしてライナ厚を求めることができるので
ある。
るための５００ＫＨｚと、主にライナ厚を測定するため
の２ＭＨｚと４ Ｍ Ｈｚの２重周波数との計３重周波
数が用いられている。このようにライナ厚の測定におい
て、２重周波数にてコイルを励磁すると、周波数によっ
てインピーダンス変化の方向が変わるため、各励磁周波
数を微少変化させたときに生ずる前記コイルのインピー
ダンス変化の方向とそれに直交する方向のインピーダン
ス成分を検出し、これらインピーダンス成分からリフト
オフ量の変動やライナ層とジルカロイ部の導電率の変動
等の影響を無くしてライナ厚を求めることができるので
ある。
前記ライナ被覆管工の一端部には、このライナ被覆管１
と同径のジルカロイ管８及び純ジルコニウム管９が同心
状に固定されている。
と同径のジルカロイ管８及び純ジルコニウム管９が同心
状に固定されている。
以上の構造における測定手順は、まずプローブ３をジル
カロイ管８内に移動させてジルカロイ管８を回転させ、
その１回転中における渦流測定器５の出力を各周波数毎
にそれぞれ平均化してこれを基準点く零点）とする。さ
らにプローブ３を純ジルコニウム管９内に移動させて純
ジルコニウム管９を回転させ、その一回転中における渦
流測定器５の出力を各周波数毎にそれぞれ平均化し、そ
れを純ジルコニウムのライナ層が無限の場合の出力とし
て前記基準点と対比し、感度を設定する。
カロイ管８内に移動させてジルカロイ管８を回転させ、
その１回転中における渦流測定器５の出力を各周波数毎
にそれぞれ平均化してこれを基準点く零点）とする。さ
らにプローブ３を純ジルコニウム管９内に移動させて純
ジルコニウム管９を回転させ、その一回転中における渦
流測定器５の出力を各周波数毎にそれぞれ平均化し、そ
れを純ジルコニウムのライナ層が無限の場合の出力とし
て前記基準点と対比し、感度を設定する。
次に、プローブ３を被測定管であるライナ被覆管１内に
移動し、このライナ被覆管１を回転しながらプローブ３
を移動させる。この時の渦流測定器５の各周波数毎の出
力からそれぞれの前記基準点を減算し、その値に基づき
、さらに前記感度に基づいて演算装置６でライナ厚と全
厚肉を算出し、さらに全肉厚からライナ厚を減算するこ
とによってジルカロイ厚を算出し、これらを表示器７に
表示する。
移動し、このライナ被覆管１を回転しながらプローブ３
を移動させる。この時の渦流測定器５の各周波数毎の出
力からそれぞれの前記基準点を減算し、その値に基づき
、さらに前記感度に基づいて演算装置６でライナ厚と全
厚肉を算出し、さらに全肉厚からライナ厚を減算するこ
とによってジルカロイ厚を算出し、これらを表示器７に
表示する。
以上の方法で測定した結果を従来法の結果とともに第２
図に示す。これは、ジルカロイ管を基準点（零点）とし
て従来法で９．０μｌのライナ層を存するライナ被覆管
を数回測定した際の渦流測定器の出力例と、本発明法に
よって測定した結果を示したものであり、従来法では厚
みの正確な測定は不可能であるが、本発明法では高精度
の測定が可能となっている。
図に示す。これは、ジルカロイ管を基準点（零点）とし
て従来法で９．０μｌのライナ層を存するライナ被覆管
を数回測定した際の渦流測定器の出力例と、本発明法に
よって測定した結果を示したものであり、従来法では厚
みの正確な測定は不可能であるが、本発明法では高精度
の測定が可能となっている。
又、上記方法でライナ被覆管のライナ厚、全肉厚及びジ
ルカロイ厚を測定した結果の一例を第３図〜第５図に示
す。これらの結果から、本発明法によれば実測値と高精
度に対応しており、正確な測定が可能なことが認められ
る。
ルカロイ厚を測定した結果の一例を第３図〜第５図に示
す。これらの結果から、本発明法によれば実測値と高精
度に対応しており、正確な測定が可能なことが認められ
る。
本発明のライニング管の厚み測定法によれば、以上のよ
うにライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により測定する際に、被測定
ライニング管と同径の母材単独管を回転させて得られた
渦流測定器の出力の平均値を基準点としてライニング管
の厚みを算出するので、ライナ層が零の母材管を回転さ
せてリフトオフ量を平均化することができ、その結果、
零点の再現性を良（することができる。さらに、被測定
ライニング管と同径のライナ材単独管を回転させて得ら
れた渦流測定器の出力の平均値から感度を設定してライ
ニング管の厚みを算出することにより、同様に感度の再
現性も良くすることができる。従って、本発明法によれ
ば、渦電流によってライニング管の厚みを極めて高精度
に測定することが可能となる。
うにライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により測定する際に、被測定
ライニング管と同径の母材単独管を回転させて得られた
渦流測定器の出力の平均値を基準点としてライニング管
の厚みを算出するので、ライナ層が零の母材管を回転さ
せてリフトオフ量を平均化することができ、その結果、
零点の再現性を良（することができる。さらに、被測定
ライニング管と同径のライナ材単独管を回転させて得ら
れた渦流測定器の出力の平均値から感度を設定してライ
ニング管の厚みを算出することにより、同様に感度の再
現性も良くすることができる。従って、本発明法によれ
ば、渦電流によってライニング管の厚みを極めて高精度
に測定することが可能となる。
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第１図（ａ
）は本発明法を実施する装置の概略構成図、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、同図（Ｃ）は同図（ａ
）の■−■線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のｍ−ｍ
線断面図、第２図は本発明法と従来法によるライナ厚の
測定結果のばらつきを示すグラフ、第３図〜第５図はそ
れぞれライナ厚、全肉厚及びジルカロイ厚の測定値と実
測値の関係を示すグラフ、第６図は基準試験管中でのコ
イルインピーダンスの変化を正ｆｆｌ化インピ−ダンス
平面で示した図である。 １はライナ被覆管、２は回転機、３はプローブ、５は渦
流測定器、６は演算装置、８はジルカロイ管、９は純ジ
ルコニウム管である。 第６図 第３図 ライナツツ’ｘ差り根Ｌ （７ａｍ）第４図 第５図
）は本発明法を実施する装置の概略構成図、同図（ｂ）
は同図（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、同図（Ｃ）は同図（ａ
）の■−■線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）のｍ−ｍ
線断面図、第２図は本発明法と従来法によるライナ厚の
測定結果のばらつきを示すグラフ、第３図〜第５図はそ
れぞれライナ厚、全肉厚及びジルカロイ厚の測定値と実
測値の関係を示すグラフ、第６図は基準試験管中でのコ
イルインピーダンスの変化を正ｆｆｌ化インピ−ダンス
平面で示した図である。 １はライナ被覆管、２は回転機、３はプローブ、５は渦
流測定器、６は演算装置、８はジルカロイ管、９は純ジ
ルコニウム管である。 第６図 第３図 ライナツツ’ｘ差り根Ｌ （７ａｍ）第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により測定する際に、被測定
ライニング管と同径の母材単独管を回転させて得られた
渦流測定器の出力の平均値を基準点としてライニング管
の厚みを算出することを特徴とするライニング管の厚み
測定法。 ２、ライニング管の厚みを、管内部に電磁誘導試験用の
コイルを挿入して渦電流法により測定する際に、被測定
ライニング管と同径の母材単独管を回転させて得られた
渦流測定器の出力の平均値を基準点とし、被測定ライニ
ング管と同径のライナ材単独管を回転させて得られた渦
流測定器の出力の平均値から感度を設定してライニング
管の厚みを算出することを特徴とするライニング管の厚
み測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16092985A JPS6221003A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16092985A JPS6221003A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221003A true JPS6221003A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15725307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16092985A Pending JPS6221003A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ライニング管の厚み測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221003A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263981A (ja) * | 2003-10-20 | 2007-10-11 | Ebara Corp | 渦電流センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967405A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ライナ厚測定方法 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP16092985A patent/JPS6221003A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967405A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ライナ厚測定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007263981A (ja) * | 2003-10-20 | 2007-10-11 | Ebara Corp | 渦電流センサ |
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