(57)【要約】【課題】  被検査物の表面が複雑であっても、その被検査体に発生したピンホールを光透過検査で確実に発見する。【解決手段】  本発明の光透過検査装置は、蓋体１２と本体１０により暗箱を形成することができ、被検査体である伝熱プレート２をその暗箱内のガラスプレート１１上に遮光体９，９とともに設置し、蓋体１２を本体１０に被せて内部を暗部とし、前記伝熱プレート表面に蓋体１２の内側に設けた光源からの光を直接或いは暗箱内壁面の鏡面で反射させて多角的に照射し、欠陥部（ピンホール）からの透過光を伝熱プレート２を挟んで反対側の光センサ１７によって受光し、電気信号へと変換した後に暗箱外部の電流計１８へと出力することにより、前記伝熱プレートに存在する肉眼では検出しにくい欠陥部（ピンホール）の存在を、瞬時かつ正確に検知する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に光を照射する光源と、前記被検査体を透過してきた前記光に反応する受光体とを備えた光透過検査装置において、
前記光源と前記受光体とを開閉自在な蓋を備えた暗箱の中に備え、前記暗箱の内壁面を鏡面にしてあることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項２】
請求項１において、前記光源と前記受光体とに挟まれる前記暗箱内の位置に、前記光を透過する部材で作成され、前記被検査物を支持する検査台を備えていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記光を透過しない部材で作成され、前記被検査物と前記暗箱の内壁面との間の隙間と前記被検査体を構成している開口部とを塞ぐ遮光体を備えていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２又は請求項３において、前記受光体は、受光した光に反応して信号を出力する光センサであり、前記光センサには、前記暗箱の外側に配置されていて前記信号に基づく表示を行う表示手段が接続されていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項において、前記暗箱に前記暗箱内への磁力線の透過を抑制する手段を備えていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２又は請求項３において、前記受光体は、前記光に感光するフィルムであることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項７】
請求項６において、前記フィルムは、カートリッジに納められた自己現像型フィルムであることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項８】
請求項７において、前記暗箱に前記カートリッジの装填口を備え、前記装填口を開閉自在にする装填口蓋を前記暗箱の一部として備えていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項において、前記暗箱に前記暗箱内への放射線を遮蔽する手段を備えていることを特徴とした光透過検査装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項において、前記被検査物はプレート式熱交換器の伝熱プレートであることを特徴とした光透過検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体に光を当て、その光の被検査体を透過した透過光を検出して、被検査体に光を通過させる欠陥が存在することを検査する光透過検査装置に関し、特に、原子力発電プラントのプレート式熱交換器の伝熱プレートの欠陥を検査する検査装置として用いられるのに好適なものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおけるプレート式熱交換器は、その構造から伝熱プレートを容易に取り外すことが可能であり、保守性に優れている。しかし、前記プレート式熱交換器は、大きなもので３００〜４００枚以上もの伝熱プレートを有し、伝熱プレートサイズも大きなものとなる。さらに、現地プラントより検査施設へと持ち帰って検査を行う必要があり、検査自体も表面の目視や触診，浸透液による浸透探傷試験，加圧による漏洩確認試験，暗箱内での欠陥部透過光の目視により行われている。
【０００３】
以上のことより原子力発電プラントにおけるプレート式熱交換器の伝熱プレートの検査には、多大な労力と時間を要することが知られている。
【０００４】
さらに、前記プレート式熱交換器は、全てを一斉に止めることが出来ない状況下にあるものも存在し、検査対象のプレート式熱交換器を順次止めて検査しなければならない。そして、定期的な検査の場合、限られた時間内にて作業を完了させなければならないため、作業者には大きな負担となり、作業の効率と正確さを著しく低下させることが考えられる。
【０００５】
光透過検査装置として、被検査体であるフィルムを移動させて、その移動中のフィルムの裏面に光を照射して、フィルムにピンホールが欠陥として存在している場合には、そのピンホールから光がフィルムの表面側に透過し、その透過光を光電素子であるＣＣＤ素子で受光して検出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４６８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、原子力発電プラントにおけるプレート式熱交換器は保守性に優れているものの、そのプレート式熱交換器の伝熱プレートの現地検査は行えず、現地プラントから検査装置が設置されている検査施設へと持ち帰らなければ検査が行えないため、輸送に時間とコストがかかる。また、持ち帰り検査を行ったとしても、従来の検査方法は人の触診と目視によるものが主であり、前記伝熱プレート枚数が多くサイズも大きいことから、作業時間と作業者への負担が大きくなる。
【０００８】
その伝熱プレートの面は、伝熱能力を高めるために、複雑な凹凸形状をしているので、その伝熱プレートの面に欠陥として発生するピンホールの向きは千差万別である。そのため、特許文献１に示された検査装置をその伝熱プレートの面にピンホールの検査手段として適用してもそのピンホールを直接通り抜ける光量が少なく、検査漏れを懸念される。
【０００９】
したがって、様々な被検査体のピンホールを検出するに際しては、欠陥部(ピンホール)の向きが、被検査体の表面形状によって様々な方向へと向いていることが考えられるため、この欠陥部をその向きに左右されること無く検出することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光透過検査装置は、被検査物に光を照射する光源と、前記被検査体を透過してきた前記光に反応する受光体とを備えた光透過検査装置において、前記光源と前記受光体とを開閉自在な蓋を備えた暗箱の中に備え、前記暗箱の内壁面を鏡面にしてあることを特徴とした構成要件を備え、暗箱内に被検査体を設置し、暗箱内で前記被検査体表面に光源からの光を照射し、その光源からの光を暗箱内壁面の鏡面で反射させて様々な角度にて伝熱プレート表面に当て、欠陥部（ピンホール）からの透過光を被検査体を挟んで反対側の暗箱内の受光体によって受光し、その受光によって様々な方向に向いた欠陥部（ピンホール）を検出可能とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光透過検査装置によれば、被検査体の表面が単純であろうが複雑であろうが欠陥を確実に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の光透過検査装置は、蓋体と本体により暗箱を形成することができ、被検査体である伝熱プレートをその検査装置内部、即ち暗箱内に設置し、前記伝熱プレート表面に光源からの光を直接或いは暗箱内壁面の鏡面で反射させて多角的に照射し、欠陥部（ピンホール）からの透過光を伝熱プレートを挟んで反対側の受光体によって受光し、電気信号へと変換した後に外部へと検査結果を出力することにより、前記伝熱プレートに存在する肉眼では検出しにくい欠陥部（ピンホール）の存在を、瞬時かつ正確に検知することが出来て、作業時間の短縮化と作業者への負担低減が図れる。また、この装置を作成・使用することにより、前記伝熱プレートの現地検査が行えるため、前記プレート式熱交換器を検査施設へと持ち帰る必要がなく、輸送時間と輸送コストの削減も同時に図ることが可能となる。
【００１３】
また、暗箱内壁面を鏡面とすることにより、光源からの光を様々な角度にて伝熱プレート表面に当て、様々な方向に向いた欠陥部（ピンホール）を検出可能とする。
【００１４】
以下に本発明のより具体的な実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、各図において、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１５】
原子力発電プラントにおけるプレート式熱交換器の適用は、具体的には、国内のＰＷＲ（加圧水型軽水炉）という原子炉の型式を有する原子力発電プラントの海水系熱交換器等に使用されていることが知られている。
【００１６】
前記プレート式熱交換器の構造概略図を図１に示す。プレート式熱交換器はガスケット１を介して幾重にも積層された伝熱プレート２を上下２本のガイドバー３により懸垂並びに支持しており、固定フレーム４と可動フレーム５により挟みこみ、締付ボルト６によって締め付ける構造となっている。前記伝熱プレートは、締付ボルト６を外し、可動フレーム５をガイドバー３に沿ってガイドバーサポート７側へと移動することによって、容易に取り外すことができる。
【００１７】
次に、前記伝熱プレート２の構造概略図を図２に示す。伝熱プレート２は、薄肉の金属板を複雑な凸凹形状にプレス形成しており、それぞれの四隅には流体の通り道となる開口部（通路孔）８が設けられている。そして、周囲に合成ゴム等のガスケット１を取り付けた構造となっている。また、この伝熱プレートは上下反転することで向きを変えた２種類のＡプレート２ａ，Ｂプレート２ｂが使用される。
【００１８】
図３には前記プレート式熱交換器の流路構成概略図を示す。前記プレート式熱交換器は、交互に積層されたＡプレート２ａ，Ｂプレート２ｂ間に、高温流体と低温流体の流路を交互に形成する。
【００１９】
以上のことを踏まえ、以下に前記伝熱プレートの光透過検査装置の実施例を示す。
【００２０】
図４は前記伝熱プレートの検査装置（以後、検査装置と記す）の概要図であり、図示のごとく、ｘｙｚ直交座標系を設定する。図５は検査装置使用時のｙ−ｚ断面図を示したものである。
【００２１】
この前記検査装置は、検査対象である伝熱プレート２の外形に合わせて製作した、伝熱プレートｘ−ｙ方向位置固定用治具の役割も担う遮光体９と、伝熱プレートの４つの開口部８の形状に合わせて製作した開口部遮光体９ａを伝熱プレート２の開口部にはめ込む。そして、本体１０の伝熱プレートｚ軸方向支持用の透明なガラスプレート１１上に設置した状態で、蓋体１２で覆い暗箱を構成するようになっており、本体１０および蓋体１２は光を通さない。
【００２２】
蓋体１２側内部には、前記伝熱プレート２の検査表面全体に十分な光が当たるように、高輝度ＬＥＤ等の光源１３が蓋体１２の内側にｘ−ｙ平面全体に設けてある。蓋体１２を閉め前記検査装置内に暗箱を構成した状態で、蓋体１２側に設けた光源１３から前記伝熱プレート２表面に対して光１４を照射し、伝熱プレート２に欠陥部１５が存在する場合に、欠陥部１５から光１４が透過する。その透過光１６を伝熱プレート２を挟み反対側の本体１０内部ｘ−ｙ平面全面に設けている光電子増倍管等の電流出力型高感度光センサ１７が受光し、受光したセンサ１７から信号として電流が出力され、そのセンサに接続されている外部電流計１８にてその電流の存在を暗箱の外にて表示して欠陥部１５の有無を示す。光源１３もセンサ１７もｘ−ｙ平面全体に広がりをもって配置されているので、ピンホールに光源１３からの直進光を通過させやすく、またピンホールを通過してきた光を弱くなる前にセンサ１７で受光できる。
【００２３】
光電子増倍管は磁界に敏感で、地磁気程度でも出力が変化してしまうため、本体１０および蓋体１２を透磁率の高いパーマロイ（鉄ニッケル合金）等にて覆い、検査装置内部に対する磁気の侵入を防ぐ。
【００２４】
また、本体１０および蓋体１２のｘ−ｚ，ｙ−ｚ内部平面は鏡面となっている。これにより、光源１３からの光は様々な角度に反射され、光源１３をｘ−ｙ平面全体に広がりをもって配置する以上に、伝熱プレート表面に多角的に照射される。そして、光源１３からの直進光が進入できない欠陥部１５ａにも光が進入することが可能である。また、直進光が進入できない欠陥部１５ａにおける透過光１６ａがもしも電流出力型高感度光センサ
１７へ直接的に当たらない場合においても検出できる。
【００２５】
本実施例によれば、電気信号へと変換した後に外部へと検査結果を出力することにより、前記伝熱プレートに存在する肉眼では検出しにくい欠陥部（ピンホール）の存在を、瞬時かつ正確に検知することがき、作業時間の短縮化と作業者への負担低減が図れる。また、この装置を作成・使用することにより、前記伝熱プレートの現地検査が行えるため、前記プレート式熱交換器を検査施設へと持ち帰る必要がなく、輸送時間と輸送コストの削減も同時に図ることが可能となる。また、検査装置内側を鏡面とすることにより、光源からの光を様々な角度にて伝熱プレート表面に当て、様々な方向に向いた欠陥部(ピンホール)を検出可能とする。
【実施例２】
【００２６】
図６は、実施例１における電流出力型高感度光センサ１７を自己現像型高感度フィルムカートリッジ１９（以後カートリッジと記す）とし、放射線遮へい能力のあるボロン添加材料等を使用したフィルム装填式放射線遮へい本体２０(以後フィルム装填式本体と記す)の図であり、図示のごとくｘｙｚ直交座標系を設定する。ちなみに、蓋体も放射線遮へい能力のあるボロン添加材料等を使用した放射線遮へい蓋体となっている。図７は、フィルム装填式本体２０のフィルム装填時のｙ−ｚ断面図である。図８はカートリッジ内のフィルム本体２１（以後フィルム２１と記す）の構成概略を示す。
【００２７】
このとき、フィルム装填式本体２０のｘ−ｚ側面に、放射線遮へい能力を持つボロン添加材料等で造られたラビリンス構造を持った装填口蓋２２付きフィルム装填口２３を設け、そこよりカートリッジ１９の装填および取り出しを行う。
【００２８】
伝熱プレート２の欠陥部の検出原理は実施例１と同様であるが、蓋体１２と装填口蓋
２２とフィルム装填式本体２０は外部からの放射線による感光からカートリッジ１９内のフィルム２１を守る。また、カートリッジ１９自体も光を遮断し、放射線遮へい能力を有するボロン添加材料等を使用し、フィルム２１全体を保護している。検査はカートリッジ１９をフィルム装填口２３から本体２０内に装填し、フィルム引抜き口２４に、光を通さず鉛薄膜加工等を施し放射線遮へい能力を有するカートリッジ開封部２５の一部を挿入し、装填口蓋２２を閉じ、実施例１同様に暗箱を構成した後に、カートリッジ開封部２５と、一枚目の鉛等の薄膜加工を施しさらに光を通さない放射線遮へいフィルム連結部２６
（以後フィルム連結部２６と記す）をカートリッジ１９からローラ式引抜き機２７により白抜き矢印の方向へ引き抜かせる。
【００２９】
そして、光源を発光させ、伝熱プレートの欠陥部における透過光がフィルム２１を感光させる。フィルム本体２１は撮影するごとに、ローラ式引抜き機２７により順次引き抜かれ、フィルム装填式本体２０内部のカートリッジ１９下部へと格納される。また、新しいフィルムは撮影済みフィルムが引き抜かれる度に、順次カートリッジ１９内のバネ付き板２８に押し上げられる。撮影終了後、カートリッジ１９をフィルム装填口２３から抜き出してから、撮影済みフィルムをフィルム装填口２３から取り出し、フィルム感光部を目視により確認し欠陥部の有無を検出する。なお、この検査装置内部は、蓋１２と本体２０の内壁面は実施例１と同様にｘ−ｚ，ｙ−ｚ内部平面が鏡面となっている。
【００３０】
フィルム２１はカートリッジ１９内部にて、カートリッジ開封部２５を頭とし、互い違いにフィルム連結部２６により連結されており、フィルムが引き抜かれるごとに新しいフィルムが一番上になる。フィルム連結部２６は、一つ前のカートリッジ開封部２５もしくは前のフィルムが引き抜かれるまで次のフィルムに張り付いており、次のフィルムを放射線や光による感光から保護しており、一つ前のカートリッジ開封部２５もしくはフィルムが引き抜かれると同時に次のフィルムの表面から剥離し、ローラ式引抜き機２７に引き抜かれる。
【００３１】
なお、装填口蓋２２とフィルム装填口２３の合わせ面（階段状部）２９は、ラビリンス構造（迷路構造）を構成するようになっており、もし検査中に装填口蓋２２と装填口２３がしっかりとはめ合っていない時でも、直進する放射線が合わせ面（階段状部）２９のいずれかの壁面に必ず衝突するようになっており、放射線を遮へいできるようになっている。さらに、カートリッジ１９自体、フィルム装填口２３を塞ぎ、進入しようとする光からフィルム２１を守る。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、被検査体を貫通したピンホールを光の透過で検出する光透過検査装置に利用分野がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】原子力発電プラントにおけるプレート式熱交換器の概略斜視図である。
【図２】図１のプレート式熱交換器の伝熱プレートの概略図である。
【図３】図１のプレート式熱交換器の流路構成概略図である。
【図４】本発明における伝熱プレート検査装置のｘｙｚ座標系の概略図である。
【図５】図４の伝熱プレート検査装置の使用時におけるｙ−ｚ断面図である。
【図６】本発明におけるフィルム装填式放射線吸収蓋体のｘｙｚ座標系の概略図である。
【図７】図６の自己現像式フィルム装填式蓋体の使用時におけるｙ−ｚ断面図である。
【図８】カートリッジ内のフィルム本体の構成概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ガスケット、２…伝熱プレート、２ａ…Ａプレート、２ｂ…Ｂプレート、３…ガイドバー、４…固定フレーム、５…可動フレーム、６…締付ボルト、７…ガイドバーサポート、８…開口部、９…遮光体、９ａ…開口部遮光体、１０…本体、１１…ガラスプレート、１２…蓋体、１３…光源、１４…光、１５…欠陥部、１５ａ…直進光が進入できない欠陥部、１６…透過光、１６ａ…直進光が進入できない欠陥部１５ａにおける透過光、１７…電流出力型高感度光センサ、１８…外部電流計、１９…カートリッジ、２０…フィルム装填式本体、２１…フィルム本体、２２…装填口蓋、２３…装填口、２４…フィルム引抜き口、２５…カートリッジ開封部、２６…放射線遮へいフィルム連結部、２７…ローラ式引抜き機、２８…バネ付き板、２９…合わせ面（階段状部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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