(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内構造物における炉心シュラウド内に設置して、当該炉心シュラウドの内径寸法を測定する装置において、
遠隔操作により位置が調整可能に設けられた測定アームと、
該測定アームに伸縮自在に設けられた可動アームと、
該可動アームの先端に設けられて、炉心シュラウドの内壁との距離を測定するレーザ式距離測定器と、
前記測定アーム及び可動アームを駆動すると共に、前記レーザ式距離測定器からの信号を受信して前記炉心シュラウドの内径を演算する制御演算器とを有することを特徴とする炉心シュラウド内径自動測定装置。
【請求項２】
前記測定アームを上下に移動させる高調整器及び前記測定アームを旋回させる旋回器とを有して、前記レーザ式距離測定器で測定する測定点を設定可能にしたことを特徴とする請求項１記載の炉心シュラウド内径自動測定装置。
【請求項３】
前記測定アームにシリンダが設けられて、該シリンダに前記可動アームが挿入されてピストンをなし、前記シリンダにエアーを供給することにより当該可動アームが伸縮することを特徴とする請求項１又は２記載の炉心シュラウド内径自動測定装置。
【請求項４】
前記炉心シュラウドにおける測定点の表面温度を検出する放射温度計が設けられて、前記制御演算器が前記レーザ式距離測定器からの信号に基づき演算した測定値を設計温度における内径寸法に補正できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の炉心シュラウド内径自動測定装置。
【請求項５】
前記レーザ式距離測定器により測定する測定位置を確認し、また周囲状況を確認するための超小型ＴＶカメラを設けたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の炉心シュラウド内径自動測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉心シュラウドの据付作業等における炉心シュラウドの内径を自動測定するための炉心シュラウド内径自動測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、炉心シュラウドの内径測定は、炉心シュラウドの中央に回転可能な支柱を設けて、これにインサイドマイクロメータを取付けて測定を行っている。
【０００３】
そして、インサイドマイクロメータの両端は、測定者により支持して複数点を測定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記測定方法では測定毎に、測定者が炉内に入域しなければならず、また１回の測定に要する時間は４人で１時間を要している。
【０００５】
このため、溶接を複数回行う場合には、溶接完了までに約２５回の測定が必要になる場合があり、かかる場合には延測定時間として１００時間（１時間×４人×２５回＝１００時間）が必要になり省力化及び測定データ評価の迅速さに欠けるという問題があった。
【０００６】
また、原子炉炉内構造物の取替工事等における場合は、放射線管理区域等の放射線当量率の高い環境においては作業しなければならず、測定に要する時間が長いと被曝量が増大する問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、内径測定時に測定者が炉内に入らなくても炉心シュラウドの内径データが得られるよう遠隔操作による炉心シュラウド内径自動測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、炉内構造物における炉心シュラウド内に設置して、当該炉心シュラウドの内径寸法を測定する装置において、遠隔操作により位置が調整可能に設けられた測定アームと、該測定アームに伸縮自在に設けられた可動アームと、該可動アームの先端に設けられて、炉心シュラウドの内壁との距離を測定するレーザ式距離測定器と、測定アーム及び可動アームを駆動すると共に、レーザ式距離測定器からの信号を受信して炉心シュラウドの内径を演算する制御演算器とを有して、内径測定時に測定者が炉内に入らなくても遠隔操作により測定できるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、測定アームを上下に移動させる高調整器及び測定アームを旋回させる旋回器とを有して、レーザ式距離測定器で測定する測定点を設定可能にしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３にかかる発明は、測定アームにシリンダが設けられて、該シリンダに可動アームが挿入されてピストンをなし、シリンダにエアーを供給することにより当該可動アームが伸縮することを特徴とする。
【００１２】
請求項４にかかる発明は、炉心シュラウドにおける測定点の表面温度を検出する放射温度計が設けられて、制御演算器がレーザ式距離測定器からの信号に基づき演算した測定値を設計温度における内径寸法に補正できるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５にかかる発明は、レーザ式距離測定器により測定する測定位置を確認し、また周囲状況を確認するための超小型ＴＶカメラを設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明にかかる炉心シュラウド内径自動測定装置４（以下、内径測定装置４と略記する）を炉心シュラウド２（以下、シュラウドと略記する）に設置した際の様子を示す図であり、図２は要部を拡大した図である。
【００１６】
内径測定装置４は、可動アーム１７が伸縮するように設けられた測定アーム１５、該測定アーム１５を上下動させる高調整器３０、測定アーム１５を旋回させる旋回器３１、測定アーム１５の水平レベルを調整する水平レベル調整器３２、可動アーム１７の先端に設けられてシュラウドとの距離を測定するレーザ式距離測定器１８等を有している。
【００１７】
なお、レーザ式距離測定器としては、レーザ式変位計等が利用可能であり、後述する測定装置本体（制御演算器）１０としてはパソコン等が利用可能である。
【００１８】
そして、測定アーム１５はヒンジ３３によりモータベース２１に回動自在に設けられて、シーソのように揺動するようになっている。
【００１９】
水平レベル調整器３２は、測定アーム１５を一方の方向に傾かせるように付勢するバネ２６、該バネ２６の付勢方向と反対側に測定アーム１５を押すことにより水平調整する水平調整ネジ２７、測定アーム１５の水平度を計測する水準器２５等を有して、水準器２５は測定アーム１５の中心位置に設けらている。
【００２０】
これにより、水準器２５を見ながら水平調整ネジ２７を回すことにより測定アーム１５の水平レベルが容易に調整することができるようになっている。
【００２１】
また、高調整器３０は、モータベース２１に取付けられたラック２２及び該ラック２２に歯合するようにピニオンが取付けられた上下動用モータ２３等を有し、旋回器３１は旋回用モータ１６を有してモータベース２１を旋回させるように構成されている。
【００２２】
そして、上下動用モータ２３が回ることによりラック２２が上下動し、これによりモータベース２１が上下動して測定アーム１５の高さ位置が調整され、また旋回用モータ１６が動くことによりモータベース２１が旋回し、これにより測定アーム１５が水平面上を回って周方向の位置が調整される。
【００２３】
なお、モータベース２１には、ガイドピン２４が設けられて、当該モータベース２１が半周しかできないようになっている。
【００２４】
これは上述したように、可動部分に旋回用モータ１６等の制御線及び信号線が多数配線されているため、モータベース２１が周回してしまうとこれらが損傷を受ける場合があるので、これを防止するためである。
【００２５】
可動アーム１７は、外部から空気が供給されることにより測定アーム１５から押出され、当該空気を抜くことにより測定アーム１５に収納されるようになっている。
【００２６】
また、測定アーム１５にはレーザ式距離測定器１８から射出されるレーザ光が所定位置に照射されているか否かを確認するための超小型テレビカメラ２８が取付けられると共に、放射温度計１９が設けられて測定点の温度を計測するようになっている。
【００２７】
超小型テレビカメラ２８は、カメラコントローラ１３及びモニタテレビ９に接続されて、このモニタテレビ９を見ながら超小型テレビカメラ２８の絞り及び焦点が調整されると共に、レーザ光が所定位置に照射されるように高調整器３０及び旋回器３１が駆動される。
【００２８】
そして、これらの測定器及び駆動機構は、ケーブル及びエアホースを収めたケーブルダクト６により測定装置本体１０と接続されている。
【００２９】
次に、このような構成の内径測定装置４を用いてシュラウドの内径測定方法を説明する。
【００３０】
図１に示すようにシュラウド２の据付時においては、当該シュラウド内には炉心支持板及び上部格子板がまだ設置されていない状態である。
【００３１】
このため、任意の位置（高さ）でのシュラウドの内径を測定する場合には、テンプレート３を設けて、図示しない天井クレーンで内径測定装置４を吊下げて設置する。その際、内径測定装置４がテンプレート３の中心に設置するように注意する。
【００３２】
そして、内径測定装置４をオペレーションフロア５に設けられた測定装置本体１０及び遠隔操作盤（制御演算器）８にケーブルダクト６で接続する。このとき、ケーブルダクト６は保持部材１２によりオペレーションフロア５の手摺７に固定されることが好ましい。
【００３３】
このような状態で、比較測定用データの取得を行う。このため旋回用モータ１６のブレーキを解除し、インサイドマイクロメータにより事前に測定した位置に測定アーム１５を手動で回転させて合せる。
【００３４】
次に、オペレーションフロア５に設置されている遠隔操作盤８の図示しない電磁弁を開いて圧縮空気を測定アーム１５のエアシリンダに供給して可動アーム１７を伸ばす。
【００３５】
可動アーム１７が所定の長さに伸びたことを測定アーム１５に設けた図示しないセンサが検出すると、当該センサからの信号により、レーザ式距離測定器１８及び放射温度計１９が自動的に測定を開始する。
【００３６】
ここで、可動アーム１７の両端に設けられたレーザ式距離測定器１８から照射される可視光レーザがインサイドマイクロメータで測定したポイント（マーキング）２０に当るように高調整器３０及び水平レベル調整器３２により位置調整を行う。
【００３７】
レーザ光の照射位置がマーキング位置と一致すると、遠隔操作盤８により旋回用モータ１６の原点位置であることを測定装置本体１０に入力して測定準備が完了する。
【００３８】
これにより、インサイドマイクロメータで実測した値が、レーザ式距離測定器１８による原点位置の測定値として記憶され、この値を基準とし任意の方位の内径が測定できるようになる。
【００３９】
レーザ式距離測定器１８及び放射温度計１９からの信号は、遠隔操作盤８に組込まれた信号変換器を介し測定装置本体１０に入力され処理されて、例えば設計寸法に対する溶接各パス毎の比較及び変化の動向を即座に評価する。
【００４０】
なお、放射温度計１９により内径測定箇所の表面温度を測定するのは、内径測定値を設計温度に補正することにより設計寸法（使用状態における寸法）を正確に評価するためである。
【００４１】
また、可動アーム１７の両端にレーザ式距離測定器１８が設けられているので、当該可動アーム１７を半周させるだけで全周分の内径データが得られるようになっている。
【００４２】
このように、測定を自動化することにより、人が炉内に入域して測定装置本体１０の設置及び調整に要する時間は２人で２時間であり、また撤去に２人で１時間となり、従来に比べて大幅に短縮することが可能になる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、炉心シュラウドの据付中の内径測定が迅速、かつ、容易に実施でき、また遠隔操作で炉心シュラウドの内径データが得られることにより人的な省力化に寄与すると共に放射線当量率の高い環境においても作業者の被曝量を低減することが可能になる。
【００４４】
また、炉心シュラウドにおける測定点の表面温度を検出する放射温度計を設けて、制御演算器がレーザ式距離測定器からの信号に基づき演算した測定値を設計温度における内径寸法に補正できるようにしたのでより正確な情報を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される炉心シュラウド自動内径測定装置の設置状況を示す図である。
【図２】炉心シュラウド自動内径測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２  炉心シュラウド
８  遠隔操作盤
９  モニタテレビ
１０  測定装置本体
１５  測定アーム
１６  旋回用モータ
１７  可動アーム
１８  レーザ式距離測定器
１９  放射温度計
２３  上下動用モータ
２５  水準器
２６  バネ
２７  水平調整ネジ
２８  超小型テレビカメラ
３０  高調整器
３１  旋回器
３２  水平レベル調整器
【図１】
0003868669.tif 000002
【図２】
0003868669.tif 000003