(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で設けられた複数のリードスイッチを有し、原子炉における制御棒の制御を行う制御棒位置指示装置が設置される架台と、
内部に前記リードスイッチを作動させるためのマグネットを有し、前記制御棒位置指示装置の長手方向の全域にわたって移動可能な検査マグネット移動体と、
前記架台に設置され、前記制御棒位置指示装置を支持しつつ、前記検査マグネット移動体を移動可能とする支持構造部と、
前記検査マグネット移動体を移動させることにより、前記リードスイッチを作動させ、前記検査マグネット移動体の位置情報および前記リードスイッチの作動信号を、前記制御棒位置指示装置の検査結果として読み込む制御部と、
前記読み込んだ検査結果を出力する出力部と、
を有し、
前記支持構造部は、前記検査マグネット移動体が通過する際に可倒する機構または伸縮する機構である
ことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
所定の間隔で設けられた複数のリードスイッチを有し、原子炉における制御棒の制御を行う制御棒位置指示装置が設置される架台と、
内部に前記リードスイッチを作動させるためのマグネットを有し、前記制御棒位置指示装置の長手方向の全域にわたって移動可能な検査マグネット移動体と、
前記架台に設置され、前記制御棒位置指示装置を支持しつつ、前記検査マグネット移動体を移動可能とする支持構造部と、
前記検査マグネット移動体を移動させることにより、前記リードスイッチを作動させ、前記検査マグネット移動体の位置情報および前記リードスイッチの作動信号を、前記制御棒位置指示装置の検査結果として読み込む制御部と、
前記読み込んだ検査結果を出力する出力部と、
を有し、
前記リードスイッチの位置情報が記憶部に予め格納されており、
前記制御部は、
前記リードスイッチの近傍において、前記検査マグネット移動体の移動速度を、前記リードスイッチの近傍以外の場所より低下させる
ことを特徴とする検査装置。
【請求項３】
所定の間隔で設けられた複数のリードスイッチを有し、原子炉における制御棒の制御を行う制御棒位置指示装置が設置される架台と、
内部に前記リードスイッチを作動させるためのマグネットを有し、前記制御棒位置指示装置の長手方向の全域にわたって移動可能な検査マグネット移動体と、
前記架台に設置され、前記制御棒位置指示装置を支持しつつ、前記検査マグネット移動体を移動可能とする支持構造部と、
前記検査マグネット移動体を移動させることにより、前記リードスイッチを作動させ、前記検査マグネット移動体の位置情報および前記リードスイッチの作動信号を、前記制御棒位置指示装置の検査結果として読み込む制御部と、
前記読み込んだ検査結果を出力する出力部と、
を有し、
前記制御部は、
前記制御棒位置指示装置における本走査前に、前記検査マグネット移動体を前記制御棒位置指示装置の全域にわたって、前記本走査より高速で移動させることにより、前記リードスイッチの初期走査を行う
ことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
所定の間隔で設けられた複数のリードスイッチを有し、原子炉における制御棒の制御を行う制御棒位置指示装置が設置される架台と、
内部に前記リードスイッチを作動させるためのマグネットを有し、前記制御棒位置指示装置の長手方向の全域にわたって移動可能な検査マグネット移動体と、
前記架台に設置され、前記制御棒位置指示装置を支持しつつ、前記検査マグネット移動体を移動可能とする支持構造部と、
前記検査マグネット移動体を移動させることにより、前記リードスイッチを作動させ、前記検査マグネット移動体の位置情報および前記リードスイッチの作動信号を、前記制御棒位置指示装置の検査結果として読み込む制御部と、
前記読み込んだ検査結果を出力する出力部と、
を有し、
前記制御部は、
スクラムを模擬した速度で前記検査マグネット移動体を移動させ、前記リードスイッチの作動信号および前記検査マグネット移動体の速度および位置情報を取得する
ことを特徴とする検査装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記検査マグネット移動体によって、閉状態となった前記リードスイッチにおける抵抗測定結果を、当該閉状態となったリードスイッチの管理番号と合わせて読み込む
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉内において制御棒の位置を検出するために用いられる制御棒位置指示装置の試験を行う検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原子力発電プラントでは、原子炉圧力容器に設置された制御棒駆動装置を動作させることにより、原子炉圧力容器から制御棒が挿入または引抜されることで、プラントの起動、停止および出力調整が行われている。この制御棒の位置を検出するために制御棒駆動装置用の位置指示装置(以下、制御棒位置指示装置と称する）が用いられている。この制御棒位置指示装置では、所定の位置にリードスイッチが設置されている。そして、制御棒駆動装置内のドライブピストン内部に設けたマグネットによりリードスイッチが開閉動作されることで、制御棒の位置検出が行われる。また、制御棒位置指示装置は、スクラム時において、リードスイッチの動作タイミングを測定し、所定のスクラム時間が確保されているか確認する機能も有している。
【０００３】
通常、制御棒位置指示装置のリードスイッチは、マグネットが近傍にない状態では、開放された状態（開状態）となっている。制御棒の位置を変更するために制御棒駆動装置を動作させると、制御棒駆動装置内に設置されたドライブピストンと一緒に、ドライブピストンに取り付けられたマグネットが動作する。このマグネットがリードスイッチ近傍を通過もしくはリードスイッチ近傍に位置したとき、リードスイッチの接点が閉状態となり制御棒の位置信号を出力する。
【０００４】
このような機能を有した制御棒位置指示装置が、制御棒の位置を確実に検出しているか否かを確認する必要がある。このために、原子力発電所の定期点検中や、動作の健全性確認が必要となったときに、制御棒位置指示装置において、該当する位置のリードスイッチが正常に動作するか否かを検査する必要がある。この検査では検査用マグネット移動体および簡易位置指示装置などが使用され、リードスイッチの動作範囲測定などの動作確認が行われる。このような位置指示装置の試験方法や検査装置として、検査架台と、検査マグネットと、簡易位置指示装置とを有する位置指示装置検査装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５７５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の位置指示装置の試験方法および検査装置は、簡易検査を目的としているため、検査用マグネットを手動で動かすことで、制御棒位置指示装置のリードスイッチ動作を検査している。この場合、検査装置は検査架台と検査用マグネットに書かれた罫書き線をスケールとして、人が測定することにより、リードスイッチの動作範囲を確認している。このような試験方法では、手動計測による人的要因での計測結果のばらつきや、検査マグネット移動体の位置がスケールによる目視で読み取られるため、スケールの目盛り以下での測定結果の読み取りが困難となる。また、制御棒位置指示装置１体あたり５０個以上のリードスイッチが設置されることから、引用文献１に記載の試験方法をすべてのリードスイッチに対して実行すると、測定や記録の採取に大幅な時間が必要となる。また、この検査装置では、スクラムと同等の速度でマグネットが動いた場合のリードスイッチ動作の健全性確認をすることができない。
【０００７】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、制御棒位置指示装置の全域にわたって、一度に検査できる検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、本発明は、制御棒位置指示装置を支持しつつ、検査マグネット移動体を移動可能とする支持構造部を有し、前記支持構造部は、前記検査マグネット移動体が通過する際に可倒する機構または伸縮する機構であることを特徴とする。または、制御部が、リードスイッチの近傍において、前記検査マグネット移動体の移動速度を、前記リードスイッチの近傍以外の場所より低下させたり、前記制御棒位置指示装置における本走査前に、前記検査マグネット移動体を前記制御棒位置指示装置の全域にわたって、前記本走査より高速で移動させることにより、前記リードスイッチの初期走査を行ったりすることを特徴とする。あるいは、制御部が、スクラムを模擬した速度で前記検査マグネット移動体を移動させ、前記リードスイッチの作動信号および前記検査マグネット移動体の速度および位置情報を取得することを特徴とする。
その他の解決手段は、実施形態中において適宜説明する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御棒位置指示装置の全域にわたって、一度に検査できる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る検査装置の機能ブロック図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る検査装置の側面図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る検査装置の上面図である。
【図３】本実施形態に係る検査装置の詳細な機能ブロック図である。
【図４】実際の原子炉内における制御棒位置指示装置の動作を示す図であり、
【図５】本実施形態に係る通常検査の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本走査の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】リードスイッチ測定回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１２】
（検査装置の構成）
図１は本実施形態に係る検査装置の機能ブロック図である。
制御棒位置指示装置７００（図２Ａおよび図２Ｂ）の検査装置（以下、検査装置と称する）１は、制御棒位置指示装置７００におけるリードスイッチ７１０（図２Ｂ）の作動範囲などを測定することによって、制御棒位置指示装置７００の検査を行うものである。
検査装置１は、図１に示すように、構造部１０、制御部２０、操作部３０、出力部４０、動作部５０、抵抗測定部６０を有している。
【００１３】
図１に示すように、制御部２０は、操作部３０を介して操作指示が入力され、出力部４０へ検査結果などの情報を出力する。また、制御部２０は測定対象である制御棒位置指示装置７００のリードスイッチ７１０の作動状態を電圧値として検出する。また、制御部２０は、抵抗測定部６０からリードスイッチ７１０の抵抗測定値を取得する（詳細は後記する）。そして、制御部２０は動作部５０へ動作信号を出力することで、動作部５０の各部を作動させる。
また、測定対象としての制御棒位置指示装置７００は、図２で後記するように構造部１０に取り付けられ、構造部１０は図２で後記するように動作部５０に取り付けられている。
以下、各部１０〜６０の詳細な構成を説明する。
【００１４】
図２Ａおよび図２Ｂは本実施形態に係る検査装置の概略外観図であり、図３は本実施形態に係る検査装置の詳細な機能ブロック図である。ここで、図２Ａは、検査装置の側面図であり、図２Ｂは、検査装置の上面図である。ちなみに、図２Ａは、図２ＢのＡ−Ａ’方向からの側面図である。なお、図２Ａにおいても、専用ホース５８１、バッファ部５８２、開度調整弁５８３が存在するが、図面が煩雑にならないように図２Ａではこれらの要素を図示省略してある。
なお、図２Ａおよび図２Ｂを参照して構造部１０および動作部５０の詳細を説明し、図３を参照して制御部２０、操作部３０および出力部４０の詳細を説明する。
【００１５】
（構造部）
構造部１０は、まず、図２Ａに示すように、試験の対象となる制御棒位置指示装置７００が設置される架台１００と、架台１００に設置された複数の可動式支持部（支持構造部）１１０と、制御棒位置指示装置７００を架台１００に取り付けるための位置決めブラケット１２０と、架台１００に取り付けられた移動用キャスタ１３０を有している。つまり、制御棒位置指示装置７００は一端側（端子取出口７１１側）が、位置決めブラケット１２０に支持されるほか、各可動式支持部１１０により支持されている。
【００１６】
可動式支持部１１０は、検査マグネット移動体５１０が通過する際に検査マグネット移動体５１０に押されることで架台１００との取り付け部１１１を中心に進行方向へ倒れ、検査マグネット移動体５１０の通過後にバネによってもとの位置に戻って（つまり、当該部材が有する弾性力によって元の形状に戻って）、再び制御棒位置指示装置７００を下方から支持する部材である。可動式支持部１１０は、制御棒位置指示装置７００を支持する部材であればよく、検査マグネット移動体５１０が通過する際に上下に伸縮する構造としてもよい。また、可動式支持部１１０は、制御棒位置指示装置７００を支持し、かつ検査マグネット移動体５１０の通過を円滑に行うために、先端にローラ構造１１２を有している。
【００１７】
図２Ａに示すように、可動式支持部１１０は架台１００に複数取付けられている。検査マグネット移動体５１０が移動して、一の可動式支持部１１０が倒れている間は、他の可動式支持部１１０が制御棒位置指示装置７００を支持する。端子取出口７１１は、リードスイッチ７１０（図２Ｂ）からの信号線を取り出すための取出口である。
なお、制御棒位置指示装置７００は、例えば、特開２００７−２２５５０２号公報の図２におけるスクラム位置検出プローブ２１０に相当する。
また、本実施形態において、制御棒位置指示装置７００は横向きに架台１００に載置されている。そして、図２Ａの左方が特開２００７−２２５５０２号公報の図２の上方となり、図２Ａの右方が特開２００７−２２５５０２号公報の図２の下方となっている。
また、図２Ａにおいて、制御棒位置指示装置７００は破線で示している。
【００１８】
（動作部）
次に動作部５０は、検査装置１を上面から見た図である図２Ｂに示すように、検査マグネット移動体ガイドであるＬＭ（Linear Motion）ガイド５００、検査マグネット移動体５１０、モータであるインダクションモータ５２０、インバータ５３０およびエンコーダ５４０を有している。また、動作部５０は、高速カウンタ５５０、リミットスイッチ５６０、位置決め接点５７０、コンプレッサ５８０、専用ホース５８１、バッファ機構５８２および開度調整弁５８３を有している。さらに、動作部５０は、レーザ速度計５９０およびレーザ距離計５９１を有している。
なお、専用ホース５８１などについては、図２Ａでは、前記のとおり記載を省略している。
【００１９】
ＬＭガイド（登録商標）５００は、図２Ｂに示すように架台１００に設置され、検査マグネット移動体５１０の移動をガイドする。
検査マグネット移動体５１０は、制御棒位置指示装置７００のリードスイッチ７１０を作動させるための検査用のマグネットである。検査マグネット移動体５１０は制御棒位置指示装置７００のマグネット８２０（図４）と同等の磁束密度をもったマグネットが取り付けられる。
インダクションモータ５２０は、検査マグネット移動体５１０をＬＭガイド５００上で移動させるためのモータである。
インバータ５３０は、インダクションモータ５２０を駆動させるための信号を出力するものである。
エンコーダ５４０は、インダクションモータ５２０により検査マグネット移動体５１０を一定の速度で駆動させるための動作信号を出力するものである。また、エンコーダ５４０は、動作信号を、検査マグネット移動体５１０の位置情報の基となる位置検出用パルス信号として高速カウンタ５５０へ出力するものである。
高速カウンタ５５０は、エンコーダ５４０からの位置検出用パルス信号を制御部２０へ出力するものである。
リミットスイッチ５６０は、検査マグネット移動体５１０が動作時に作動限界位置に達したことを検知するためのスイッチであり、試験対象である制御棒位置指示装置７００の両端近傍に１ヶ所ずつ設置されている。
位置決め接点５７０は、検査マグネット移動体５１０の位置情報の原点調整を行うものである。
【００２０】
コンプレッサ５８０は、スクラムを模擬した速度で検査マグネット移動体５１０を駆動させるために圧縮空気を開度調整弁５８３を介して専用ホース５８１へ供給する。
専用ホース５８１は、圧縮空気が送り込まれることで伸縮するアコーディオン状のホースである。前記したように、専用ホース５８１の伸縮速度（伸張速度）は、スクラムを模擬した速度となるよう制御されている。専用ホース５８１の伸張により、検査マグネット移動体５１０はスクラム時の速度で移動する。なお、図２Ｂでは、収縮時の専用ホース５８１を実線で示し、伸張時の専用ホース５８１を破線で示している。
バッファ部５８２は、スクラムを模擬した速度で駆動した際に検査マグネット移動体５１０の速度を減衰させるためのダンパである。
開度調整弁５８３は、スクラムを模擬した速度とするためにコンプレッサ５８０からの空気量を調整する。
【００２１】
図３は、検査装置の各部における機能を詳細に説明するための機能ブロック図である。
図３に示すレーザ速度計５９０は、スクラム模擬時において検査マグネット移動体５１０の速度を測定する。
また、図３に示すレーザ距離計５９１は、スクラム模擬時において検査マグネット移動体５１０と検査マグネット移動体５１０の移動原点との距離（すなわち、検査マグネット移動体５１０の移動距離）を測定する。
このように、スクラムを模擬した駆動時における検査マグネット移動体５１０の速度はレーザ速度計５９０で測定される。レーザ計出力データ処理部２０７は、レーザ距離計５９１による検査マグネット移動体５１０の移動距離との情報を同時に取り込むことで、各リードスイッチ７１０近傍での検査マグネット移動体５１０の速度を測定することができる。これにより検査マグネット移動体５１０の試験速度が、要求される試験条件（スクラム時速度を基準として設定した値）を満足しているかどうかの検証が可能となる。
レーザ速度計５９０や、レーザ距離計５９１での測定結果や各リードスイッチ７１０の動作信号と、それらの時刻暦はデータメモリ２０３に格納される。
【００２２】
前記したように、検査マグネット移動体５１０の移動は、一定速度で移動する場合と、スクラムを模擬した速度で移動する場合とがある。
検査マグネット移動体５１０を一定速度で駆動させる場合、図２Ｂに示されているインダクションモータ５２０に取り付けられたピニオンギア５２１、ラック５２２およびＬＭガイド５００によりインダクションモータ５２０の回転が制御棒位置指示装置７００の長手方向の動作に変換される。
スクラムを模擬した速度で駆動する場合、検査マグネット移動体５１０が図２Ｂに示されているピニオンギア５２１およびラック５２２から切り離された状態となる。そして、伸張する専用ホース５８１の推進力が検査マグネット移動体５１０に速度を付与し、検査マグネット移動体５１０をＬＭガイド５００の上で移動させる。
【００２３】
なお、検査装置１の測定機能に関する校正は、エンコーダ５４０と高速カウンタ５５０から出力される値と、レーザ距離計５９１による移動距離を基準距離と比較し、この基準距離を満足するか確認することで実施することができる。
【００２４】
（制御部）
次に制御部２０についての詳細を図３を参照して説明する。
制御部２０は、各種制御を行うシーケンサ２００を有している。
シーケンサ２００は、リードスイッチ測定回路２０１、変換部２０２、記憶部であるデータメモリ２０３、信号出力部２０４、スクラム速度制御部２０５、スクラム時間計測部２０６およびレーザ計出力データ処理部２０７を有する。
リードスイッチ測定回路２０１は、検査マグネット移動体５１０を移動させることによって、リードスイッチ７１０が作動すると、その作動状態を電圧値として検出する。そして、リードスイッチ測定回路２０１は、検出した電圧値を微分することにより、リードスイッチ７１０の「ＯＮ→ＯＦＦ」および「ＯＦＦ→ＯＮ」時の電圧変化である作動信号を検出する。また、リードスイッチ測定回路２０１は、後記する本走査の際には、このような作動信号の検出と同時に抵抗測定部６０の抵抗測定器６００に抵抗測定を実行させる。
リードスイッチ７１０の作動に伴って検出される電圧値は、リードスイッチ７１０毎に異なる値となる。制御部２０は、この電圧値を基に、作動したリードスイッチ７１０を特定する。制御部２０によって検出された作動信号は、リードスイッチ７１０の管理番号とともにデータメモリ２０３に格納される。リードスイッチ測定回路２０１については図７を参照して後記する。
【００２５】
変換部２０２は、高速カウンタ５５０からの位置検出用パルス信号を検査マグネット移動体５１０の位置情報に変換する。この位置情報は、時刻と対応付けられていてもよく、変換部２０２は、この時刻と位置情報から、検査マグネット移動体５１０の速度を算出し、データメモリ２０３に格納してもよい。
データメモリ２０３には、リードスイッチ測定回路２０１で出力されたリードスイッチ７１０の作動信号、抵抗測定値、それに対応する変換部２０２から出力された検査マグネット移動体５１０の位置情報などがデータとして格納されている。
また、データメモリ２０３には、リードスイッチ７１０の設計上の位置（設計位置）情報についても格納されている。
【００２６】
信号出力部２０４は、検査マグネット移動体５１０を一定の速度で動作させるためのインダクションモータ５２０の動作信号をインバータ５３０に出力する。インバータ５３０は動作信号に基づいてインダクションモータ５２０を回転させる。
スクラム速度制御部２０５は、検査マグネット移動体５１０を、スクラムを模擬した速度で移動させるため、コンプレッサ５８０から専用ホース５８１出力される圧縮空気の量を調整する開度調整弁５８３の制御を行う。開度調整弁５８３は、スクラム速度制御部２０５の制御に従って、専用ホース５８１への圧縮空気を送る。
スクラム時間計測部２０６は、スクラム模擬の際に、図示しないタイマから時刻暦を読み込む。この時刻暦は、スクラム模擬の際における作動信号に対応する時刻暦となる。
レーザ計出力データ取込部２０７は、レーザ速度計５９０およびレーザ距離計５９１からのデータを取得して、データメモリ２０３に格納する。
【００２７】
なお、制御部２０（シーケンサ２００）における各部２０２，２０４〜２０７は、データメモリ２０３に格納されているプログラムが、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサ上で実行されることによって具現化されるものである。
【００２８】
（操作部）
次に、操作部の詳細を図３を参照して説明する。
操作部３０は、タッチパネル３００を有しており、当該タッチパネル３００を介して、ユーザによる制御部２０の操作が行われる。また、異常があった場合などには、タッチパネル３００の表示を通してユーザに異常状態が報知される。また、タッチパネル３００を介して、ユーザにより入力される通常検査か、スクラム模擬かの選択情報は、信号出力部２０４や、スクラム速度制御部２０５に通知される。
【００２９】
（出力部）
続いて、出力部の詳細を図３を参照して説明する。
出力部４０は、制御部２０に入力された検査結果をはじめとする各情報を出力するパソコン４００などを有する。
また、出力部４０のパソコン４００は、後記する初期走査や、本走査実行時に異常があった場合、そのリードスイッチ７１０の管理番号を表示することにより、不具合対象品をユーザに通知する。
【００３０】
（抵抗測定部）
次に、抵抗測定部を図３で説明する。
抵抗測定部６０は、作動範囲の確認と平行して実施する抵抗測定を行う抵抗測定器６００を有する。
抵抗測定部６０は、リードスイッチ７１０が検査マグネット移動体５１０（図１）によって閉状態となっており、かつ作動範囲に異常のないリードスイッチ７１０の抵抗測定を実行するものである。
抵抗測定部分６０で測定された結果（抵抗測定値）は、リードスイッチ測定回路２０１に出力される。
【００３１】
ここで、位置情報、作動信号および設計位置について説明する。位置情報は、エンコーダ５４０（図２）から取得した検査マグネット移動体５１０の位置に関する情報である。また、作動信号は、前記したようにリードスイッチ７１０の作動による電圧値の変化を、リードスイッチ測定回路２０１が微分することによって得られるリードスイッチ７１０の作動状態を示す信号である。さらに、設計位置は、リードスイッチ７１０の設計上の位置である。制御部２０は、作動信号の基となる電圧値から閉状態となったリードスイッチ７１０を特定する。制御部２０は、後記する初期走査や、本走査において、位置情報と、作動信号と、設計位置とを照合することによって、リードスイッチ７１０の作動範囲の異常の有無を判定する。
【００３２】
（制御棒位置指示装置の動作）
図４は、実際の原子炉内における制御棒位置指示装置の動作を示す図であり、図４（ａ）は制御棒位置指示装置の一部を示し、図４（ｂ）は制御棒位置指示装置に備えられているリードスイッチの開閉状態を示す。
原子炉の出力は再循環流量調整や制御棒によって反応をコントロールすることで実行されるが、制御棒による反応のコントロールは制御棒駆動装置（不図示）による制御棒の炉心への挿入および炉心からの引抜によって行われる。この制御棒の挿入および引抜に際して、制御棒の位置が監視されることが重要である。制御棒位置指示装置７００（図２Ａ、図２Ｂ）はこの制御棒の位置を監視する。また、制御棒を急速に反応させるために緊急挿入するスクラム時において、制御棒位置指示装置７００は、スクラム速度で制御棒を挿入する。
【００３３】
以下、制御棒位置指示装置の動作原理を説明する。
制御棒駆動装置７００の構成部品であるドライブピストン８１０に取り付けられたマグネット８２０は、制御棒駆動装置が制御棒の挿入・引抜することに連動して動作する。ドライブピストン８１０は、昇降自在であり、制御棒の上下移動に伴ってドライブピストン８１０も上下に移動する。なお、図４の例では、制御棒が上方に移動することにより制御棒の炉心への挿入が行われ、制御棒が下方に移動することにより制御棒の炉心からの引抜が行われる。
【００３４】
制御棒位置指示装置７００には、個別の管理番号が与えられているリードスイッチ７１０が複数等間隔（所定の間隔）で備えられている。図４（ｂ）に示すようにドライブピストン８１０のマグネット８２０がリードスイッチ７１０の作動範囲に入ると、リードスイッチ７１０が接点開状態から閉状態へと作動する。作動したリードスイッチ７１０の作動状態に関する情報は、制御線を介して出力先（例えば、図示しない制御棒位置指示装置７００の制御部）へと読み込まれる。このとき、リードスイッチ７１０の管理番号も出力先に読み込まれる。制御棒位置指示装置７００の制御部は、この作動状態に関する情報を基に、作動したリードスイッチ７１０を特定し、ドライブピストン８１０の位置情報を監視する。
【００３５】
（通常検査のフローチャート）
図５は、本実施形態に係る通常検査の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザはタッチパネル３００を介した入力設定により、通常検査を実行する（Ｓ１０１）。
そして、制御部２０は、動作部５０などを介して検査マグネット移動体５１０を走査させる初期走査を行う（Ｓ１０２）。制御部２０は、検査効率向上のために検査マグネット移動体５１０を後記する本スキャンよりも早い速度（例えば、２〜３倍）で走査させ、リードスイッチ７１０の大まかな検査を行う。ここでは、リードスイッチ７１０の作動順序や、リードスイッチ７１０の大幅な作動範囲に異常があるか否かを検査する。一般に、後記する本走査は時間がかかるので、このようにすることで効率的な検査が可能となる。
【００３６】
次に、制御部２０は、ステップＳ１０２の初期走査の結果、リードスイッチ７１０の作動順序や、作動範囲の異常が許容範囲以上であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。制御部２０は、高速カウンタ５５０から取得される検査マグネット移動体５１０の位置情報と、作動信号の基となる電圧値から特定される、作動したリードスイッチ７１０の設計位置とを比較する。さらに、制御部２０は、これらの比較の結果と、作動信号とを比較して、作動範囲の異常の有無を判定する。
ステップＳ１０３の結果、リードスイッチ７１０の作動順序や、作動範囲の異常が許容範囲以上である場合（Ｓ１０３→Ｙｅｓ）、制御部２０は、タッチパネル３００や、パソコン４００上に異常が生じているリードスイッチ７１０の番号を表示する（Ｓ１０４）。すなわち、該当するリードスイッチ７１０の異常を通知して処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ１０３の結果、リードスイッチ７１０の作動順序や、大幅な作動範囲の異常がない（許容範囲未満である）場合（Ｓ１０３→Ｎｏ）、制御部２０は、すべてのリードスイッチ７１０についてステップＳ１０２の初期走査を完了したか否かを判定する（Ｓ１０５）。
ステップＳ１０５の結果、すべてのリードスイッチ７１０について初期走査を完了していない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、制御部２０はステップＳ１０２へ処理を戻し、初期走査を続行する。
【００３８】
ステップＳ１０５の結果、すべてのリードスイッチ７１０について初期走査を完了している場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、制御部２０は本走査を行う（Ｓ１０６）。本走査については、図６を参照して後記する。
そして、制御部２０は、ステップＳ１０６の本走査の結果、リードスイッチ７１０の作動範囲に異常があったか否かを判定する（Ｓ１０７）。制御部２０は、高速カウンタ５５０から取得される検査マグネット移動体５１０の位置情報と、作動信号の基となる電圧値から特定される、作動したリードスイッチ７１０の設計位置とを比較する。さらに、制御部２０は、これらの比較の結果と、作動信号とを比較して、作動範囲の異常の有無を判定する。
ステップＳ１０７の結果、リードスイッチ７１０の作動範囲に異常があった場合（Ｓ１０７→Ｙｅｓ）、制御部２０はステップＳ１０４の処理を行う。
ステップＳ１０７の結果、リードスイッチ７１０の作動範囲に異常がない場合（Ｓ１０７→Ｎｏ）、制御部２０はリードスイッチ７１０の抵抗測定結果に異常があったか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００３９】
ステップＳ１０８の結果、リードスイッチ７１０の抵抗測定結果に異常があった場合（Ｓ１０８→Ｙｅｓ）、制御部２０はステップＳ１０４の処理を行う。
また、ステップＳ１０８の結果、リードスイッチ７１０の抵抗測定結果に異常がない場合（Ｓ１０８→Ｎｏ）、制御部２０はすべてのリードスイッチ７１０について、ステップＳ１０６の本走査を完了したか否かを判定する（Ｓ１０９）。
ステップＳ１０９の結果、すべてのリードスイッチ７１０について本走査を完了していない場合（Ｓ１０９→Ｎｏ）、制御部２０はステップＳ１０６に処理を戻し、本走査を続行する。
【００４０】
また、ステップＳ１０９の結果、すべてのリードスイッチ７１０について本走査を完了している場合（Ｓ１０９→Ｙｅｓ）、制御部２０は、操作部３０のタッチパネル３００や、出力部４０のパソコン４００に正常終了した旨の情報を表示させる（Ｓ１１０）。
そして、
【００４１】
（本走査）
図６は、図５のステップＳ１０６における本走査の処理手順を示すフローチャートである。
まず、制御部２０は、検査マグネット移動体５１０の位置がリードスイッチ７１０近傍（所定距離以内）であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。なお、リードスイッチ７１０の位置は、予め制御部２０のデータメモリ２０３に入力設定されている。
ステップＳ２０１の結果、検査マグネット移動体５１０の位置がリードスイッチ７１０近傍である場合（Ｓ２０１→Ｙｅｓ）、検査精度を向上させるため、制御部２０は検査マグネット移動体５１０を予め設定されている低速度で移動させ（Ｓ２０２）、図５のステップＳ１０７へ処理をリターンする。つまり、制御部２０は、リードスイッチ７１０の近傍において、検査マグネット移動体５１０の測定速度を、リードスイッチ７１０の近傍以外の場所より低下させる。
ステップＳ２０１の結果、検査マグネット移動体５１０の位置がリードスイッチ７１０近傍ではない場合（Ｓ２０１→Ｎｏ）、検査効率を向上させるため、制御部２０は検査マグネット移動体５１０を予め設定されている高速度で移動させ（Ｓ２０３）、図５のステップＳ１０７へ処理をリターンする。
このような本走査が行われることで、効率的な検査を行うことが可能となる。
【００４２】
(リードスイッチ測定回路）
図７は、リードスイッチ測定回路の構成例を示す図である。なお、図７に示すリードスイッチ測定回路２０１は、既存の技術であるため、その説明を簡略化する。
リードスイッチ測定回路２０１は測定回路電源２１０、Ｖ側電圧リレー２５０、Ｈ側電圧リレー２５１、Ｖ側抵抗２３０、Ｈ側抵抗２３１、Ｖ側のＡ／Ｄ変換器２２０、Ｈ側のＡ／Ｄ変換器２２１、Ｖ側抵抗リレー２４０、Ｈ側抵抗リレー２４１および原点調整用スイッチ２６０を有する。
測定回路電源２１０は、リードスイッチ測定回路２０１全体に電源を供給するものである。
Ｖ側電圧リレー２５０およびＨ側電圧リレー２５１は、抵抗測定器６００による抵抗測定時に抵抗用ループとの切り替えを行うリレースイッチである。
Ｖ側抵抗２３０は、各リードスイッチ７１０の作動時にＶ側の電圧値を計測するための抵抗であり、Ｈ側抵抗２３１は、各リードスイッチ７１０の作動時にＨ側の電圧値を計測するための抵抗である。
【００４３】
Ｖ側のＡ／Ｄ変換器２２０は、Ｖ側抵抗２３０に発生した電圧値をＡ／Ｄ変換し、Ｈ側のＡ／Ｄ変換器２２１は、Ｈ側抵抗２３１に発生した電圧値をＡ／Ｄ変換する。
Ｖ側抵抗リレー２４０およびＨ側抵抗リレー２４１は、抵抗測定時にＯＮとなるリレースイッチである。
原点調整用スイッチ２６０は、検査実施前に原点調整を実行するためのスイッチである。この場合の「原点」とは、原子炉における制御棒位置指示装置７００のハウジングの取付位置を想定した位置である。
なお、各リレースイッチ７１０は、制御棒位置指示装置７００中に整列して配置されている。
リードスイッチ測定回路２０１は図示しない微分回路を有している。この微分回路は、図７に示すスイッチマトリックスの行成分（Ｖ側抵抗２３０：Ｒ１〜Ｒ６）と列成分（Ｈ側抵抗２３１：Ｒ７〜Ｒ１１）における電圧変化を基に、リードスイッチ７１０の作動信号を検出する。Ｖ側抵抗２３０に発生した電圧値と、Ｈ側抵抗２３１に発生した電圧値は、リードスイッチ７１０毎に異なるものとなるため、制御部２０はこれらの電圧値から作動したリードスイッチ７１０を特定することができる。
【００４４】
制御棒位置指示装置７００は、一般に５４個（もしくは５３個）のリードスイッチ７１０を有している。これらのリードスイッチ７１０は管理番号「００」〜「５３」までの管理番号をそれぞれ有している。ただし、一般には個別のリードスイッチ７１０に対し、１対１で管理番号が付されることはない。多くの場合、「０１」〜「４７」までの奇数の管理番号に相当するリードスイッチ７１０には管理番号が付されていない。すなわち、これらのリードスイッチ７１０には奇数の管理番号が割り当てられているのみである。
制御棒が作動すると、制御部２０は「４８」→「奇数管理番号」→「４６」→「奇数管理番号」→「４４」→「奇数管理番号」→・・・の順にリードスイッチ７１０が閉状態（すなわち、マグネット８１０が通過）したと認識する。制御部２０は、奇数の管理番号に相当するリードスイッチ７１０について、管理番号から特定することができない。しかしながら、制御部２０は前後の偶数の管理番号から、奇数の管理番号を有するリードスイッチ７１０を特定することができる。
【００４５】
スクラム模擬駆動時には、制御部２０は、リードスイッチ測定回路２０１からの作動信号を取得するとともに、スクラム時間計測部２０６から時刻暦を取得し、レーザ計出力データ処理部２０７から検査マグネット移動体５１０の速度と移動距離を取得する。
【００４６】
また、抵抗測定時では、Ｖ側電圧リレー２５０およびＨ側電圧リレー２５１が閉状態となることによって、抵抗測定器６００が閉状態となっているリードスイッチ７１０の抵抗値を測定する。測定された抵抗値は、抵抗測定値として制御部２０に入力される。
【００４７】
本実施形態によれば、可動式支持部１１０を有することにより、リードスイッチ７１０の動作範囲および抵抗測定値の検査を、制御棒位置指示装置７００の全域にわたって、自動かつ一度に実行することができる。また、本実施形態よれば、制御棒位置指示装置７００の検査結果を出力部４０などに出力することが可能となるため検査時間の短縮化や、エンコーダ５４０からの位置検出用パルス信号とリードスイッチ７１０の作動信号を連動して処理することによる測定精度の向上を図ることができる。また、本実施形態によれば、原子炉に取付けていなくても制御棒位置指示装置７００のスクラム動作速度を模擬したリードスイッチ７１０の作動健全性試験を行うことができる。
【００４８】
なお、スクラム模擬時の検査マグネット移動体５１０の移動は、専用ホースによる移動に限らず、動作部５０による検査マグネット移動体５１０の移動でもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１      検査装置
１０    構造部
２０    制御部
３０    操作部
４０    出力部
５０    動作部
６０    抵抗測定部
１００  架台
１１０  可動式支持部（支持構造部）
２０１  リードスイッチ測定回路
２０２  変換部
２０３  データメモリ（記憶部）
２０４  信号出力部
２０５  スクラム速度制御部
２０６  スクラム時間計測部
２０７  レーザ計出力データ処理部
３００  タッチパネル
４００  パソコン
５００  ＬＭガイド
５１０  検査マグネット移動体
５２０  インダクションモータ
５３０  インバータ
５４０  エンコーダ
５５０  高速カウンタ
５６０  リミットスイッチ
５７０  位置決め接点
５８０  コンプレッサ
５８１  専用ホース
５８２  バッファ機構
５８３  開度調整弁
７００  制御棒位置指示装置
７１０  リードスイッチ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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