DE19947327C2

DE19947327C2 - Method and module for inspecting an irradiated fuel assembly

Info

Publication number: DE19947327C2
Application number: DE19947327A
Authority: DE
Inventors: Martin Klein
Original assignee: Framatome ANP GmbH
Current assignee: Areva GmbH
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2019-10-02
Also published as: DE19947327A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Modul zum Inspi zieren eines Brennelements in einem Kernreaktor mittels einer Unterwasserkamera, die entlang der Außenfläche des Brennele ments in deren Längsrichtung geführt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Inspizieren eines Brennele ments, das in einem Kernreaktor von einem ersten Abstellplatz auf einen zweiten Abstellplatz umgesetzt wird, wobei es beim Umsetzen von einem Ende des Mastes einer Lademaschine angeho ben, zusammen mit der Lademaschine verschoben und wieder ab gesetzt wird, und beim Inspizieren jede seiner Außenseiten an einem Prüfkopf vorbeigeführt wird, um eine Anomalie an der Außenfläche des Brennelements aufzufinden. Ein Prüfkopf, der eine gleichzeitige Inspektion von mindestens zwei Außenflä chen eines Brennelements ermöglicht, ist aus der JP 0 628 1786 A bekannt.The invention relates to a method and a module for inspection decorate a fuel assembly in a nuclear reactor by means of a Underwater camera that runs along the outer surface of the Brennele is performed in the longitudinal direction. Furthermore concerns the invention a method for inspecting a Brennele in a nuclear reactor from a first parking space is converted to a second parking space, with the Moving from one end of the mast of a loading machine ben, moved together with the loading machine and off again and inspect each of its outsides a probe is passed to detect an anomaly on the Find the outer surface of the fuel assembly. A probe that a simultaneous inspection of at least two outer surfaces Chen enables a fuel assembly, is from JP 0 628 1786 A. known.

Am Ende jedes Betriebszyklus des Reaktors wird der für den nächsten Betriebszyklus geeignete Reaktorkern aus frischen (unbestrahlten) Brennelementen und bereits bestrahlten, aber wiederverwendbaren Brennelementen zusammengesetzt. Brennele mente sind wiederverwendbar, wenn sie einerseits noch nicht vollständig abgebrannt sind und keine Leckstellen in den Hüllrohren besitzen, andererseits keine unzulässig dicken O xidschichten auf den Hüllrohren, Verbiegungen der Brennstäbe und Abstandhalter, aufgefangene Fremdkörper, Beschädigungen der Abstandhalter und ähnliche, äußerlich erkennbare Schäden aufweisen. Deshalb werden die noch nicht abgebrannten Brenn elemente zunächst in ein Lagergestell im Brennelement-Lager becken des Kernkraftwerks oder einen anderen, vorübergehenden Abstellplatz umgesetzt, einem "Sipping" oder einem ähnlichen Verfahren zum Detektieren perforierter Brennstäbe unterworfen und z. B. mit Hilfe einer aus der JP 100 102 78 A bekannten Vorrichtung visuell auf äußerlich erkennbare Anomalien unter sucht. Anschließend werden sie wieder auf ihren betriebsmäßi gen Abstellplatz, also die neue Position innerhalb des Kerns im Reaktordruckbehälter, zurückgesetzt.At the end of each reactor operating cycle, that for the suitable reactor core from the next operating cycle (unexposed) fuel assemblies and already irradiated, however reusable fuel assemblies. Brennele elements are reusable if, on the one hand, they are not are completely burnt down and there are no leaks in the Have cladding tubes, on the other hand no impermissibly thick O Oxide layers on the cladding tubes, bending of the fuel rods and spacers, foreign objects caught, damage the spacer and similar, externally visible damage exhibit. Therefore, the not yet burned distillate elements first in a storage rack in the fuel storage facility basin of the nuclear power plant or another, temporary Parking space implemented, a "sipping" or similar Process for detecting perforated fuel rods and Z. B. with the help of a known from JP 100 102 78 A. Device visually for externally recognizable anomalies under examined. Then you will be back on your operational parking space, i.e. the new position within the core in the reactor pressure vessel, reset.

Zum Umsetzen wird die gleiche Brennelement-Lademaschine be nutzt, mit der auch frische Brennelemente in den Reaktor druckbehälter eingesetzt werden. Diese Lademaschine ist auf einer Brücke, die oberhalb des Wasserspiegels verfahren wird, verschiebbar und ergreift mittels eines tief in das Wasser reichenden, teleskopartigen Armes das Brennelement, hebt es an, verschiebt es von seiner alten Position auf die neue Po sition und setzt es wieder ab, wobei das Brennelement aus Strahlenschutzgründen stets im Wasser verbleibt.To implement the same fuel loading machine uses, with which also fresh fuel elements in the reactor pressure vessels are used. This loading machine is on a bridge that is moved above the water level, slidable and reaches deep into the water by means of a reaching, telescopic arm the fuel assembly, it lifts on, it moves from its old position to the new bottom sition and sets it down again, with the fuel assembly off Radiation protection reasons always remain in the water.

Der Lademast einer üblichen Lademaschine in Druckwasser-Reak toren weist am unteren Ende eine Zentrierglocke auf, die mit tels Zentrierstiften, die z. B. in Zentrierbohrungen des La gergestells oder der im Reaktordruckbehälter benachbarten Brennelemente eingreifen, genau positionierbar ist und das Brennelement vor Beschädigungen schützt, wenn es in diese Glocke hineingehoben und von der Lademaschine verschoben wird. Dabei wird also das Brennelement relativ zu Teilen des Mastes bewegt. Eine derartige Lademaschine ist z. B. in der DE 14 67 176 beschrieben. Bei Siedewasser-Reaktoren besitzt das Brennelement bereits einen schützenden Kasten, der allerdings für die optische Inspektion des Brennstab-Bündels abgezogen werden muß; auch hierbei ist eine Relativbewegung des Brenn elementes zu einem entsprechenden Werkzeug erforderlich.The loading mast of a normal loading machine in pressurized water reak gates has a centering bell at the lower end, with centering pins, the z. B. in center holes of La rack or the neighboring in the reactor pressure vessel Intervening fuel assemblies, is precisely positioned and that Protect fuel assembly from damage when in it Bell lifted in and moved by the loading machine becomes. The fuel element is thus relative to parts of the Mastes moves. Such a loading machine is e.g. B. in DE 14 67 176 described. In boiling water reactors it has Fuel element already has a protective box, however subtracted for the optical inspection of the fuel assembly must become; here too is a relative movement of the focal element required for a corresponding tool.

Diese äußerliche Inspektion der Brennelemente, die noch nicht vollkommen abgebrannt sind, erfolgt bisher stichprobenartig nur bei ausgewählten Brennelementen, um die Betriebspause des Kernkraftwerks und die Strahlenbelastung des inspizierenden Personals möglichst gering zu halten.This external inspection of the fuel elements that have not yet have completely burnt down, has so far been carried out on a random basis only for selected fuel assemblies to ensure that the Nuclear power plant and the radiation exposure of the inspector To keep personnel as small as possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Inspektion im Interesse kürzerer Betriebspausen zu beschleunigen, oder wenigstens teilweise zu automatisieren, um das inspizierende Personal einer geringeren Strahlenbelastung auszusetzen.The object of the invention is this inspection in the interest to accelerate shorter breaks, or at least partially automated to inspect personnel to be exposed to less radiation.

Dazu wird ein Brennelement z. B. nach Beendigung eines Be triebszyklus auf seinem bisherigen, betriebsmäßigen Abstell platz im Reaktordruckbehälter von der Lademaschine ergriffen und angehoben, wobei mehrere Seiten des Brennelements jeweils an einem eigenen Prüfkopf vorbeigeführt und so bereits ein Teil der Brennelement-Außenfläche inspiziert wird und/oder es wird, nachdem die Lademaschine mit dem Brennelement auf sei nen neuen Abstellplatz im Lagerbecken verschoben ist, dann durch die Prüfkopf-Anordnung hindurch auf dem neuen Abstell platz abgesetzt und dabei wird der Rest der Brennelement- Außenfläche inspiziert. Für die Inspektion ist also nicht mehr Zeit erforderlich, als ohnehin für das Umsetzen des Brennelements benötigt wird. Außerdem erfolgt die Inspektion automatisch und das Bedienungspersonal braucht sich nur auf die ordnungsgemäße Bedienung der Lademaschine zu konzentrie ren; es entfällt der zusätzliche Einsatz von Bedienungsperso nal, das bisher die Abbilder der Videokamera individuell und konzentriert inspizieren muss. Erfindungsgemäß wird vom Prüf kopf online eine Folge einander überlappender Abschnitte auf der Außenfläche des Brennelements erfasst, um die Aufnahmen in einer Recheneinrichtung automatisch mit abgespeicherten Abbildern zu vergleichen.For this purpose, a fuel assembly, for. B. after completing a loading drive cycle on its previous, operational parking space in the reactor pressure vessel seized by the loading machine and raised, with multiple sides of the fuel assembly each guided past its own test head and thus already Part of the fuel assembly outer surface is inspected and / or it after the loading machine with the fuel assembly is on a new parking space in the pool is moved, then through the test head arrangement on the new rack discontinued and the rest of the fuel Inspected outside surface. So is not for inspection more time is required than to implement the Fuel element is needed. The inspection is also carried out automatically and the operating personnel only need to correct operation of the loading machine ren; there is no additional use of operating personnel nal that the images of the video camera so far individually and concentrated inspection. According to the test head online for a series of overlapping sections the outer surface of the fuel assembly captured to the shots automatically stored in a computing device Compare images.

Erfindungsgemäß werden bei dieser Variante bereits beim Anhe ben oder Absenken mehrere Seiten des Brennelements jeweils an einem eigenen Prüfkopf vorbeigeführt, der jeweils einen Ab schnitt der Seite erfasst und in ein Muster umsetzt. Für je den Prüfkopf bildet eine Recheneinrichtung (vorteilhaft eine allen Prüfköpfen gemeinsame Recheneinrichtung) online eine Folge von Mustern einander überlappender Abschnitte. Bei vie len Prüfköpfen, insbesondere Schwarzweißkameras mit Ana logtechnik, ist der Recheneinrichtung (z. B. einem handelsüb lichen Personal Computer) eine Digitalisierungseinrichtung vorgeschaltet, z. B. eine Digitalisierungskarte. Die Rechen einrichtung vergleicht jedes Muster der Folge automatisch in abgespeicherten Mustern, die Abschnitte normaler und anorma ler Oberflächen eines Brennelements entsprechen. Insbesondere erfolgt auch dieser Mustervergleich online, d. h. der Ver gleich eines Musters einer Folge ist bereits abgeschlossen, bevor das nächste Muster mit den abgespeicherten, digitali sierten Mustern verglichen wird.According to the invention, in this variant, the Anhe ben or lowering several sides of the fuel assembly each passed their own test head, each with an Ab cut the page captured and converted into a pattern. For each the test head is formed by a computing device (advantageously a computer common to all test heads) online Sequence of patterns of overlapping sections. With many len probes, especially black and white cameras with Ana log technology, is the computing device (e.g. a customary personal computer) a digitization facility upstream, e.g. B. a digitization card. The rakes facility automatically compares each pattern in the series stored patterns, the sections normal and anorma ler surfaces of a fuel assembly. In particular this pattern comparison is also carried out online; H. the ver a pattern of a sequence has already been completed, before the next pattern with the stored digitali based patterns is compared.

Vorteilhaft wird als Prüfkopf eine Schwarzweißkamera verwen det, da die Videokamera der hohen Strahlungsbelastung in der Nähe des Brennelements ausgesetzt ist und in Farbkameras oder Lichtleitern, die Farbkameras mit dem aufzunehmenden Objekt verbinden, wegen der Reaktorstrahlung Bildverluste auftreten.A black and white camera is advantageously used as a test head det because the video camera of high radiation exposure in the Exposed near the fuel assembly and in color cameras or Light guides, the color cameras with the object to be photographed connect, image losses occur because of the reactor radiation.

Bevorzugt wird der von der Kamera erfasste Abschnitt von ei nem Unterwasser-Scheinwerfer beleuchtet. Aus Lage und Inten sität der Reflexe können dann der Grad einer Verbiegung und die Dicke von Oxidschichten bzw. Mengen anderer Ablagerungen abgeschätzt werden. Außerdem ist vorteilhaft, die Optik der Videokamera automatisch auf die vorbeibewegte Außenfläche zu fokussieren, bevor ein Abbild aufgenommen wird, das für den automatischen Vergleich vorgesehen ist. Für diesen Vergleich kann daher auch bei stark verbogenen Brennelementen ein scharfes Abbild zur Verfügung gestellt werden.The section of egg captured by the camera is preferred illuminated underwater spotlight. From location and location then the degree of deflection and the thickness of oxide layers or amounts of other deposits can be estimated. It is also advantageous, the look of the Video camera automatically towards the moving outside surface focus before taking an image that is appropriate for the automatic comparison is provided. For this comparison can therefore also be used with heavily bent fuel elements sharp image can be provided.

Die Videotechnik, die Rechengeschwindigkeit üblicher Rechen anlagen und die Hardware und Software einer automatischen Bilderfassung bzw. Mustererkennung sind soweit entwickelt, daß das Verfahren online durchgeführt werden kann. Das Ver gleichen und Abspeichern eines Bildes ist also bereits been det, bevor das nächste Bild verglichen wird. Der Fachmann kann alle hierfür nötigen Hardware-Komponenten und Software- Komponenten aus dem Handel beziehen und von den Lieferanten an seine Bedürfnisse anpassen lassen.The video technology, the computing speed of conventional computing systems and the hardware and software of an automatic Image acquisition and pattern recognition have been developed so far that the procedure can be carried out online. The Ver equalizing and saving an image is already finished det before the next image is compared. The expert can do all necessary hardware components and software Get components from retailers and suppliers to adapt to his needs.

Insbesondere wird das Brennelement zunächst in einer Richtung an der Kamera-Anordnung vorbeibewegt, dann relativ zur Kame ra-Anordnung gedreht und anschließend in der entgegengesetz ten Richtung erneut an der Kamera-Anordnung vorbeibewegt.In particular, the fuel assembly is initially in one direction moved past the camera arrangement, then relative to the camera ra arrangement rotated and then in the opposite again moved past the camera arrangement.

Es ist aber auch möglich, den Modul fest zu installieren, z. B. an einer eigenen Inspektionsstation, und die Inspektion durchzuführen, nachdem das Brennelement bereits von der Lade maschine ergriffen und aus dem Reaktordruckbehälter entfernt und zum Modul transportiert ist. Das am Mast hängende Brenn element wird dann dort zunächst abgesenkt und an der Kamera- Anordnung vorbeigeführt, gedreht und wieder angehoben, wobei es in seiner ganzen Länge sowohl beim Absenken als auch beim Anheben an der Kamera-Anordnung vorbeigeführt wird. Dann ist die gesamte seitliche Außenfläche des Brennelements inspi ziert. Wird durch den automatischen Vergleich der aufgenomme nen Abbilder festgestellt, daß sich zumindest einzelne Berei che seiner Außenfläche signifikant von den Außenflächen wie derverwendbarer Brennelemente unterscheiden, so kann das Be dienungspersonal die abgespeicherten, signifikant unter schiedlichen Abbilder abrufen und individuell überprüfen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich das Brennelement und der Mast der Lademaschine wieder in der gleichen Position, wie zu Be ginn der Inspektion. Falls dies erforderlich ist, kann das Brennelement also sofort in eine entsprechende Reparatursta tion weitertransportiert werden; andernfalls kann es zur spä teren Weiterverwendung sofort in ein entsprechendes Fach des Brennelement-Lagergestelles abtransportiert werden.But it is also possible to permanently install the module, z. B. at its own inspection station, and the inspection perform after the fuel assembly is already off the drawer machine gripped and removed from the reactor pressure vessel and transported to the module. The focal hanging on the mast element is then lowered there and attached to the camera Arrangement passed, rotated and raised again, whereby it in its entire length both when lowering and when Lift past the camera assembly. Then the entire lateral outer surface of the fuel assembly inspi ed. Is recorded by the automatic comparison NEN images found that at least individual areas surface of its outer surface significantly different from the outer surface such as distinguish the usable fuel elements, the Be service personnel the stored, significantly below Call up different images and check them individually. To at this point the fuel assembly and the mast are located the loading machine in the same position as for loading start of the inspection. If necessary, it can So the fuel assembly immediately in a corresponding repair sta tion are transported on; otherwise it may be late reuse immediately in an appropriate compartment of the Fuel assembly storage rack are removed.

Das Inspektionsmodul kann zusätzlich mit anderen optischen Meßeinrichtungen (z. B. zur Laserprofilometrie oder zur Ana lyse von Streulicht) bestückt werden. Ebenso bietet sich eine zusätzliche Untersuchung mit Ultraschall an. Da sich der Schall im entionisierten und borierten Wasser des Kernkraft werks sehr gut fortsetzt, ist auch die akustische Holographie oder eine andere Methode der berührungslosen Materialprüfung geeignet, die Wiederverwendbarkeit des Brennelements zu prü fen. Insbesondere sind Methoden geeignet, die mit keramischen Sendern und Abtastwandlern arbeiten, da diese eine hohe Strahlenfestigkeit besitzen.The inspection module can also be combined with other optical Measuring devices (e.g. for laser profilometry or for ana lysis of scattered light). There is also one additional examination with ultrasound. Since the Sound in the deionized and borated water of nuclear power acoustic holography is also very good or another method of non-contact material testing suitable to check the reusability of the fuel assembly fen. Methods that are compatible with ceramic are particularly suitable Transmitters and transducers work because they are high Have radiation resistance.

Mit solchen Techniken kann jede Kamera einzelne Abschnitte der Brennelement-Außenfläche erfassen und ebenfalls eine Fol ge von Bildern bzw. Mustern aufnehmen, die für einen automa tischen Mustervergleich geeignet sind. Diese Techniken können daher nicht nur zur zusätzlichen Prüfung des Brennelements angewandt werden, sondern gegebenenfalls auch die videogra phische Inspektion ersetzen.With such techniques, each camera can separate sections of the outer surface of the fuel assembly and also a fol of images or patterns that are suitable for an automatic table pattern comparison are suitable. These techniques can therefore not only for additional testing of the fuel assembly are applied, but if necessary also the videogra Replace physical inspection.

Die Bildfrequenz der üblichen Kameras ist jedoch so hoch, daß nicht jedes Videobild einem Online-Vergleich unterworfen wer den kann.However, the frame rate of the usual cameras is so high that not every video image is subjected to an online comparison that can.

Bei Prüfköpfen, deren Ausgangssignale mit einer hohen Umset zungsfrequenz oder sogar kontinuierlich bereitgestellt wer den, ruft im erfindungsgemäßen Online-Verfahren vielmehr die Recheneinrichtung die am Ausgang der Prüfköpfe (bzw. der zwi schengeschalteten Digitalisierungseinrichtungen) anstehenden, momentanen (aktuellen) Meßsignale ("Muster") nur zu Zeitpunk ten ab, die mit dem in der Recheneinrichtung ablaufenden Mu stervergleich synchronisiert sind.In the case of test heads whose output signals have a high conversion frequency or even provided continuously rather, calls in the online method according to the invention Computing device at the output of the test heads (or the two connected digitalization devices), current (current) measurement signals ("pattern") only at the time ten, which with the Mu running in the computing device comparison are synchronized.

Für jeden Prüfkopf entspricht also die zeitliche Folge der zu diesen Zeitpunkten abgerufenen Muster einer räumlichen Folge von Abschnitten, die auf der betreffenden Brennelement-Außen fläche zu diesen Zeitpunkten von dem Prüfkopf erfaßt werden. Um eine lückenlose Erfassung der Brennelement-Außenfläche si cherzustellen, müssen sich jeweils zwei aufeinanderfolgende Abschnitte dieser Folge überlappen, d. h. das Brennelement darf nicht zu schnell bewegt werden bzw. bei den hohen Bild geschwindigkeiten von Videokameras wird jeweils eine größere Anzahl von Aufnahmen ausgelassen. Bei den heute verfügbaren Rechnergeschwindigkeiten bedeutet dies jedoch praktisch keine Beschränkung für die Lademaschine, die ohnehin die empfindli chen Brennelemente nicht mit zu hohen Geschwindigkeiten anhe ben oder absetzen darf.For each test head, the time sequence corresponds to the patterns of a spatial sequence retrieved at these times of sections on the relevant fuel element exterior surface can be detected by the test head at these times. To ensure complete detection of the fuel element outer surface si two consecutive Sections of this sequence overlap, i. H. the fuel assembly must not be moved too quickly or with the high image Video camera speeds will increase each time Skipped number of shots. With those available today However, this means practically no computer speeds Restriction for the loading machine, which is already sensitive Do not start fuel assemblies at too high speeds can use or discontinue.

Eine normale Lademaschine verfährt das Brennelement etwa mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min, wobei eine Videokamera pro cm etwa 30 bis 40 Bilder erzeugt. Wegen der besseren Strahlenfestigkeit werden vorteilhaft Schwarzweißkameras ver wendet, wobei die Digitalisierung und der Mustervergleich in der Recheneinrichtung durch einfache und schnelle Programme möglich ist und außerdem Schwarzweißbilder der Oberfläche praktisch die gleiche Genauigkeit beim Inspizieren bieten wie Farbaufnahmen. Üblicherweise erfasst ein Videobild etwa einen Abschnitt von 5 cm Länge (in Längsrichtung des Brennele ments), so daß nur jedes 75. Bild benötigt wird, um die Au ßenfläche des Brennelements auf seiner ganzen Länge zu inspi zieren. Sofern keine Kameras verwendet werden, die bereits selbst eine automatische Fokussierung auf das vorbeibewegte Objekt vornehmen, oder sofern insbesondere eine solche auto matische Fokussierung abgeschaltet ist, reicht die Rechenge schwindigkeit der verfügbaren Rechner aus, um die entspre chende Scharfstellung der Kamera-Optik vor jedem Bild, das vom Rechner abgerufen wird, durch den Rechner selbst auf das Brennelement zu fokussieren.A normal loading machine travels with the fuel assembly a speed of 10 m / min, using a video camera generated about 30 to 40 images per cm. Because of the better Radiation resistance is advantageous for black and white cameras applies, whereby the digitization and the pattern comparison in the computing device through simple and fast programs is possible and also black and white images of the surface provide practically the same accuracy when inspecting as Color photographs. A video image usually captures about one Section of 5 cm in length (in the longitudinal direction of the Brennele ment), so that only every 75th image is needed to display the Au Inspect the outer surface of the fuel assembly along its entire length adorn. Unless cameras are used that already even an automatic focus on the moving past Make object, or in particular if such an auto is switched off, the computation is sufficient speed of the available calculator to match the the camera optics in front of every picture is retrieved from the computer, by the computer itself on the Focus fuel assembly.

Gemäß den bekannten Verfahren und Rechnerprogrammen zum digi talisierten Mustervergleich bringt der Rechner das digitali sierte Bild der Kamera (allgemeiner: das digitale, von einem Prüfkopf erzeugte Muster) nacheinander mit den gespeicherten Bildern virtuell zur maximalen Deckung und bewertet es bezüg lich signifikanter Abweichungen.According to the known methods and computer programs for digi The computer brings digitalized pattern comparison ized image of the camera (more generally: the digital, from a Test head generated patterns) one after the other with the saved Virtual images for maximum coverage and rated it significant deviations.

Die von den Kameras erzeugten Videobilder (allgemeiner: die von den Prüfköpfen erzeugten Muster) können dem Inspektions personal auf einem Monitor angezeigt werden. Vorteilhaft ist es, wenn diese Muster aber zumindest gespeichert werden, um vom Inspektionspersonal bei Bedarf abgerufen zu werden. Es ist nämlich nicht erforderlich, auch alle unauffälligen Vi deobilder bzw. Muster abzuspeichern. Solche Aufnahmen würden die Videobänder bzw. das Speichermaterial unnötig füllen und sogar erforderlich machen, die Bewegung des Brennelements und die erfindungsgemäße Online-Inspektion zu unterbrechen, wenn ein volles Speichermedium gegen ein neues ausgewechselt wer den muss. Vielmehr werden nach einer Weiterbildung der Erfin dung die vom Prüfkopf erfassten Muster nach dem Vergleich ab gespeichert, wobei Muster übergangen werden, die nur mit ei nem oder mehreren abgespeicherten Mustern normaler Oberflä chen praktisch übereinstimmen. Mit anderen Worten: Ein Muster (Videobild) wird nur dann gespeichert, wenn es mit mindestens einem abgespeicherten Muster (Videobild) einer anormalen O berfläche übereinstimmt oder wenn es mit keinem abgespei cherten Muster einer normalen Oberfläche übereinstimmt. Die ser letzte Fall tritt z. B. auf, wenn sich Fremdkörper an ei ner Stelle des Brennelements verfangen haben, an der die ab gespeicherten Bilder sowohl normaler Oberflächen wie anorma ler Oberflächen keinen solchen Fremdkörper aufweisen.The video images generated by the cameras (more generally: the patterns generated by the probes) can inspect personnel are displayed on a monitor. It is advantageous it if these patterns are at least saved to to be called up by the inspection staff when required. It is namely not necessary, even all inconspicuous Vi save deo images or patterns. Such shots would fill the videotapes or storage material unnecessarily and even require the movement of the fuel assembly and interrupt the online inspection according to the invention if a full storage medium is replaced by a new one that must. Rather, after further training, the Erfin the samples captured by the test head after the comparison saved, skipping patterns that are only with egg nem or more stored patterns of normal surfaces Chen practically match. In other words, a pattern (Video image) is only saved if it has at least a stored pattern (video image) of an abnormal O surface matches or if there is no pattern of a normal surface. the this last case occurs z. B. on when foreign matter on egg ner caught the fuel assembly where the off stored images of both normal surfaces and anorma surfaces have no such foreign body.

In einfachen Fällen kann die volle Breite einer Brennelement- Seite durch ein in einem einzigen Prüfkopf erzeugtes Muster erfasst werden. Das Inspizieren kann außerdem auch dann mit hoher Zeitersparnis vorgenommen werden, wenn es nur beim An heben auf dem ersten Abstellplatz (z. B. im Reaktordruckbehäl ter) bzw. nur beim Absenken auf dem zweiten Abstellplatz (z. B. im Lagergestell) vorgenommen wird, also nur an einem der Abstellplätze entsprechende Prüfköpfe vorhanden und auf der für das jeweilige Brennelement vorgesehen Position ge bracht werden müssen. In diesem Fall entspricht die Anzahl der Prüfköpfe, an denen das Brennelement gleichzeitig vorbei bewegt wird, der Anzahl der Seitenflächen des Brennelements.In simple cases, the full width of a fuel assembly Page by a pattern created in a single probe be recorded. The inspection can also be done with high time savings can be made if it is only at the on lift on the first parking space (e.g. in the reactor pressure vessel ter) or only when lowering on the second parking space (e.g. in the storage rack), i.e. only on one corresponding test heads are available and open the position provided for the respective fuel assembly must be brought. In this case, the number corresponds of the probes that the fuel assembly passes at the same time is moved, the number of side faces of the fuel assembly.

Bei gleicher Größe der von den Prüfköpfen erfaßten Abschnitte kann die Anzahl der Prüfköpfe - oder bei gleicher Anzahl die Größe der erfaßten Abschnitte - verringert werden, wenn das Brennelement sowohl beim Anheben als auch beim Absetzen je weils an mehreren Prüfköpfen vorbeigeführt wird, sofern si chergestellt ist, daß am Schluß alle Seiten des abgesetzten Brennelements vollständig von Prüfköpfen erfaßt sind.With the same size of the sections covered by the test heads can be the number of probes - or the same number Size of sections covered - be reduced if that Fuel element both when lifting and when lowering because several test heads are passed, provided that si It is established that at the end all sides of the Fuel assembly are completely covered by test heads.

Das Brennelement kann also sowohl beim Anheben auf dem einen Abstellplatz als auch beim Absetzen auf dem anderen Platz je weils an den gleichen Prüfköpfen vorbeigeführt werden, wobei zwischen diesen beiden Vorgängen die relative Lage des Brenn elements zu den Prüfköpfen verändert wird. Die gleiche Zeit ersparnis wird aber auch durch ein Online-Verfahren erreicht, bei dem zwei Gruppen von Prüfköpfen verwendet werden, nämlich eine Gruppe, die am ersten Abstellplatz positioniert ist, und eine Gruppe, die am zweiten Abstellplatz positioniert ist.The fuel assembly can therefore both when lifting on one Parking space as well as when putting down on the other space each because the same probes are passed, whereby between these two processes the relative position of the focal point elements to the test heads is changed. The same time savings are also achieved through an online process, using two sets of probes, namely a group positioned at the first parking space, and a group that is positioned at the second parking space.

Insbesondere ist es für eine vollständige Inspektion der gan zen seitlichen Außenfläche des Brennelements vorteilhaft, wenn von jeder Seite des Brennelements zwei Folgen einander überlappender Abschnitte von den Prüfköpfen erfasst werden, wobei praktisch die Hälfte der gesamten seitlichen Außenflä che beim Anheben und die andere Hälfte beim Absetzen inspi ziert wird. In diesem Fall braucht ein Prüfkopf (eine Video kamera) nicht die ganze Breite der Seite, auf die er gerich tet ist, zu erfassen, sondern nur etwas mehr als die Hälfte dieser Seite. Dies erhöht die Auflösung des gebildeten Mu sters und erleichtert den Mustervergleich. Sofern die Prüf köpfe, die beim Anheben auf dem ersten Abstellplatz benutzt werden, zusammen mit dem Brennelement zum zweiten Abstell platz transportiert und dort auch beim Absenken verwendet werden, entspricht die Anzahl der verwendeten Prüfköpfe der Zahl der Seitenflächen des Brennelements, wobei das Brennele ment sowohl beim Anheben wie beim Absetzen an allen Prüfköp fen gleichzeitig vorbeibewegt wird.In particular, it is for a complete inspection of the gan zen lateral outer surface of the fuel assembly advantageous, if two sequences follow each other from each side of the fuel assembly overlapping sections are detected by the test heads, with practically half of the total lateral outer surface when lifting and the other half inspi is decorated. In this case, a test head (a video camera) not the full width of the page he is pointing at is to be recorded, but only a little more than half this side. This increases the resolution of the formed mu sters and facilitates the pattern comparison. If the test heads used when lifting on the first parking space together with the fuel assembly for the second time transported and used there for lowering the number of probes used corresponds to the Number of side faces of the fuel assembly, the fuel assembly ment when lifting as well as when setting down on all test heads is moved past at the same time.

Ablagerungen auf den Oberflächen der Brennstäbe, Fremdkörper, verbogene Abstandhalter und ähnliche Anomalien verändern be sonders solche Muster, die starke optische oder akustische Reflexe enthalten. Vorteilhaft wird daher jedem Prüfkopf ein auf das Brennelement gerichteter optischer oder akustischer Strahler zugeordnet, wobei der Prüfkopf besonders auf die Strahlung dieses Strahlers abgestimmt ist, also ein Muster der entsprechenden, vom Brennelement ausgehenden Strahlung aufnimmt.Deposits on the surfaces of the fuel rods, foreign bodies, bent spacers and similar anomalies change be especially those patterns that have strong visual or acoustic Reflections included. Every test head is therefore advantageous optical or acoustic directed at the fuel assembly Assigned to the radiator, with the test head particularly on the Radiation of this emitter is tuned, i.e. a pattern the corresponding radiation emitted by the fuel assembly receives.

Für die Durchführung der beschriebenen Verfahrensvarianten ist ein Modul geeignet, der einen am Brennelement entlang führbaren Prüfkopf zur Erzeugung einer Folge von sich über lappenden, jeweils einen Abschnitt einer Seite des Brennele ments erfassenden Mustern, eine Speichereinrichtung zum Ab speichern digitaler Muster von Abschnitten normaler Oberflä chen und anormaler Oberflächen von Brennelementen, eine in den Prüfkopf integrierte oder an den Prüfkopf angeschlossene Digitalisierungseinrichtung und eine Recheneinrichtung zum Vergleich von jeweils einem aus der Digitalisierungseinrich tung abgerufenen Muster mit abgespeicherten Mustern enthält. Vorteilhaft ist auch ein weiterer Speicher vorhanden, in dem Muster, die aufgrund des Vergleichs ausgewählt sind, abge speichert werden können. Insbesondere ist als Prüfkopf eine Videokamera, insbesondere eine Schwarzweißkamera und vorteil haft eine Kamera mit einer automatisch fokussierenden oder fokussierbaren Optik, und ein der Kamera zugeordneter Schein werfer vorgesehen.For the implementation of the described process variants a module is suitable, one along the fuel assembly feasible test head for generating a sequence of itself overlapping, one section of one side of the Brennele ment-detecting patterns, a storage device for Ab save digital patterns of sections of normal surface and abnormal surfaces of fuel assemblies, one in integrated the test head or connected to the test head Digitizing device and a computing device for Comparison of one from each digitization facility tion contains retrieved patterns with saved patterns. Another memory is also advantageously available, in which Patterns selected based on the comparison can be saved. In particular, as a test head Video camera, especially a black and white camera and advantage a camera with an automatically focusing or focusable optics, and a certificate assigned to the camera thrower provided.

Auf dem Modul sind mehrere Prüfköpfe so angeordnet, daß min destens die Hälfte der gesamten seitlichen Außenfläche des Brennelements erfaßbar ist, wenn das Modul einmal entlang des Brennelements bewegt wird.Several test heads are arranged on the module so that min at least half of the total lateral outer surface of the Fuel assembly is detectable once the module along the Fuel element is moved.

Bei dem Modul gemäß der Erfindung ist die relative Lage der. Prüfköpfe auf dem Modul derart veränderlich, daß die andere Hälfte der seitlichen Außenfläche des Brennelements erfaßbar wird, wenn das Brennelement in der veränderten Lage an den Prüfköpfen vorbeigeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Prüfköpfe entlang von auf einer Bodenplatte des Mo duls angeordneten Führungsschienen mit Hilfe eines motorisch betriebenen Transportbandes oder einer Kette verfahrbar sind. Hierdurch ist die relative Lage der Prüfköpfe auf dem Modul derart veränderlich, dass die andere Hälfte der seitlichen Außenfläche des Brennelements erfassbar wird, sobald das Brennelement erneut an den Prüfköpfen, in deren veränderten relativen Lage, vorbeigeführt wird.In the module according to the invention, the relative position of the. Probe heads on the module are so variable that the other Half of the lateral outer surface of the fuel assembly is detectable is when the fuel element in the changed position to the Probe heads is passed. This is achieved that the probes along on a base plate of the Mo duls arranged guide rails with the help of a motor operated conveyor belt or a chain can be moved. This is the relative position of the probes on the module so changeable that the other half of the side Outside surface of the fuel assembly is detectable as soon as that Fuel element on the test heads again, in their modified relative location, is passed.

Dabei ist es allgemein vorteilhaft, wenn der Modul einerseits unten an den Mast einer Brennelement-Lademaschine des Kern kraftwerks ankuppelbar und andererseits oben auch auf Brenn elementen, die im Reaktordruckbehälter des Kernkraftwerks ne ben dem zu inspizierenden Brennelement sitzen, derart posi tionierbar, daß das zu inspizierende Brennelement von der Brennelement-Lademaschine aus dem Reaktordruckbehälter und durch den Modul hindurch am Prüfkopf vorbeigeführt werden kann.It is generally advantageous if the module on the one hand down to the mast of a fuel core loading machine power plant can be coupled and on the other hand also on top of the burner elements in the reactor pressure vessel of the nuclear power plant ne ben ben the fuel element to be inspected, so posi tionable that the fuel element to be inspected by the Fuel assembly loading machine from the reactor pressure vessel and be guided through the module past the test head can.

In Fig. 1 ist ein Modul mit zwei fest montierten Prüfköpfen,In Fig. 1 is a module with two fixed test heads,

in Fig. 2 ein Schema für den automatischen Mustervergleich,in Fig. 2 is a diagram for the automatic pattern matching,

in Fig. 3 ein Schema für simultanes Umsetzen und Inspizieren und in Fig. 4 ein Inspektionsmodul für Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.in Fig. 3 a scheme for simultaneous implementation and inspection and in Fig. 4 an inspection module for embodiments of the invention explained in more detail.

Fig. 1 zeigt den Rahmen im Kopf FH eines Druckwasser-Brenn elementes 1, das unter dem Wasserspiegel WP im Brennelement- Lagerbecken des Kernkraftwerks am unteren Ende eines Ladema schinen-Mastes (nicht dargestellt) hängt und durch einen ringförmigen Inspektionsmodul 10 hindurch mittels des Mastes abgesenkt und wieder angehoben wird. Fig. 1 shows the frame in the head FH of a pressurized water-firing element 1 , which hangs under the water level WP in the fuel pool of the nuclear power plant at the lower end of a Ladema machine mast (not shown) and through an annular inspection module 10 by means of the mast is lowered and raised again.

Fig. 1 betrifft aber z. B. auch den Fall, daß ein Siedewas ser-Brennelement in einer Arbeitsstation abgestellt ist, in der von dem Brennelement der Brennelement-Kasten abgezogen worden ist, um Zugang zu den Brennstäben und Abstandhaltern zu schaffen; in diesem Fall hängt dann der Inspektionsmodul 10, der das Brennelement ringförmig umfaßt, am Ende des Lade maschinen-Mastes und wird angehoben und wieder abgesenkt. Fig. 1 but relates to z. B. also in the event that a Siedewas water fuel assembly is parked in a work station in which the fuel assembly has been removed from the fuel assembly to provide access to the fuel rods and spacers; in this case, the inspection module 10 , which comprises the fuel assembly in a ring, hangs at the end of the loading machine mast and is raised and lowered again.

Der Modul 10 besitzt zwei als Schwarzweißvideokameras 14, 14' ausgebildete Prüfköpfe, denen jeweils zwei Scheinwerfer 16 zugeordnet sind. Die beiden Prüfköpfe (Videokameras) 14, 14' sind in diesem Fall auf die gegenüberliegenden Seiten 18 und 18' des Brennelements gerichtet und erfassen jeweils einen Bereich der vollen Breite dieser Seiten und einer Höhe von 5 bis 8 cm. Sobald mittels des Lademastes das Brennelement vollständig aus dem Rahmen MR entfernt ist, der die Videoka meras und Scheinwerfer trägt, wird das Brennelement um 90° gedreht, wobei mit den Konturen 14", 14''' und 16' die rela tive Lage der Kameras und Scheinwerfer zu dem gedrehten Brennelement dargestellt ist. Wird nun wieder das Brennele ment in den Rahmen MR eingesetzt, so sind nunmehr auch die beiden anderen Außenflächen 18" und 18''' mittels der glei chen Prüfköpfe (Videokameras) 14, 14' - letztlich also die ge samte seitliche Außenfläche des Brennelements 1 -inspizier bar. The module 10 has two test heads designed as black and white video cameras 14 , 14 ', each of which two headlights 16 are assigned. In this case, the two test heads (video cameras) 14 , 14 'are directed towards the opposite sides 18 and 18 ' of the fuel assembly and each cover an area of the full width of these sides and a height of 5 to 8 cm. As soon as the fuel assembly is completely removed from the frame MR, which carries the video cameras and headlights, by means of the loading mast, the fuel assembly is rotated by 90 °, with the contours 14 ", 14 ""and 16 'the rela tive position of the cameras If the fuel element is now reinserted into the frame MR, the two other outer surfaces 18 "and 18 "'are now also by means of the same test heads (video cameras) 14 , 14 ' - ultimately So the entire lateral outer surface of the fuel assembly 1 -inspizier bar.

Während das Brennelement 1 durch den Rahmen MR des Moduls 10 hindurch bewegt wird, nehmen die Videokameras fortlaufend Ab bilder der Oberfläche auf. Die entsprechenden Videosignale VS1 und VS2 werden einer Digitalisierungseinrichtung 22 in einer digitalen Rechenanlage 20 einerseits einem Fernseh schirm bzw. Monitor 25 zugeführt und angezeigt, andererseits nach einem Programm zum automatischen, digitalen Musterver gleich bearbeitet, das in einem Programmspeicher PR abgespei chert ist.While the fuel assembly 1 is moved through the frame MR of the module 10 , the video cameras continuously record images of the surface. The corresponding video signals VS1 and VS2 are a digitizing device 22 in a digital computing system 20 on the one hand a television screen or monitor 25 supplied and displayed, on the other hand processed according to a program for automatic, digital pattern comparison, which is stored in a program memory PR.

Die für das Programm vorgesehenen Vergleichsmuster sind in einer Speichereinrichtung ST gespeichert. Hierfür sind meh rere Vergleichsbilder vorgesehen, die vom gleichen Modul un ter gleichen Lichtverhältnissen an einem baugleichen, fabrik neuen (also unkorrodierten) Brennelement an verschiedenen Po sitionen des Brennelements aufgenommen wurden. Weitere, im Speicher ST abgespeicherte Programmbilder sind an Brennele menten aufgenommen, die wegen hoher Korrosion, Deformationen an den Brennstäben der Abstandhalter oder sogar abgebrochenen Teilen bei früheren Inspektionen ausgewechselt wurden. Die abgespeicherten Abbilder sind nach Komponenten geordnet (z. B. "Abstandhalter mit Brennstäben", "Brennstäbe ohne Abstandhal ter" . . .).The comparison samples provided for the program are in a storage device ST stored. For this are meh rere comparison pictures provided by the same module un same lighting conditions at an identical, factory new (ie uncorroded) fuel element at different bottoms sitions of the fuel assembly were included. More, in Memory ST stored program images are on Brennele ment added due to high corrosion, deformation on the fuel rods of the spacers or even broken ones Parts have been replaced in previous inspections. The stored images are sorted by components (e.g. "Spacers with fuel rods", "Fuel rods without spacers ter "...).

Gemäß Fig. 2 kann von einem Programm zur automatischen Bil derkennung und zum automatischen Mustervergleich jede Video aufnahme VA, die durch eine Digitalisierung DD digitalisiert wurde, in einem Schritt ENTER online eingelesen werden und automatisch nach vorgegebenen Kriterien auf Bildschärfe kon trolliert werden (Abfrage "FOCUS?"). gegebenenfalls wird ein Befehl "OPT" zur Nachstellung der Kameraoptik gegeben und das Programm durch Einlesen einer mit der veränderten nachge stellten Optik aufgenommenen Videoaufnahme erneut gestartet werden.Referring to FIG. 2 may be of a program for automatic Bil derkennung and automatic pattern matching each video shot VA, which has been digitized by a digitizing DD, are read in a step ENTER online and checked automatically kon according to predetermined criteria to image sharpness (query "FOCUS ? "). if necessary, an "OPT" command is given to readjust the camera optics and the program is started again by reading in a video recording recorded with the changed optics.

In einer ersten Vergleichsstufe "COMP1" wird anhand charakte ristischer Geometrie-Parameter die digitalisierte, scharfe Videoaufnahme jeweils mit einem gespeicherten Abbild der ein zelnen Komponenten verglichen, bis an der Stufe "NEXT" ein aus dem Speicher ausgelesenes Abbild für den automatischen Bildvergleich eingegeben wird, das der von der Videoaufnahme erfaßten Komponente entspricht. Unter Umständen ist es erfor derlich, den Bildausschnitt zu verschieben, die Vergrößerung zu verändern, oder eine ähnliche Bildbearbeitung vorzunehmen, um die Aufnahme und das gespeicherte Abbild virtuell zur ma ximalen Deckung zu bringen. Die bei der Bildbearbeitung vor genommene Änderung, mit der die maximale Kongruenz im Schritt "CONGR" erzeugt wurde, kann als Datensatz in einem Meßproto koll "PROT" dokumentiert werden.In a first comparison stage "COMP1" is based on character ristic geometry parameters the digitized, sharp Video recording with a saved image of each individual components compared until at the "NEXT" level Image read from memory for automatic Image comparison is entered, that of the video recording component detected. It may be necessary necessary to move the image section, the enlargement change, or perform a similar image editing, in order to virtually record and save the image to bring ximal coverage. The one before the image editing made change with the maximum congruence in step "CONGR" was created, can be used as a data record in a measurement prototype "PROT" can be documented.

In einem Vergleichsschritt "COMP2" wird die Aufnahme nachein ander mit jeweils einem aus dem Speicher abgerufenen Abbild der betreffenden Komponente verglichen. Ergeben sich charak teristische Übereinstimmungen mit Abbildern anormaler Ober flächen, so wird die Aufnahme - zusammen mit einer Kennzeich nung für den aufgenommenen Abschnitt des Brennelements - im Schritt "STORE" in den Ergebnisspeicher geladen und die Aus wertung der nächsten Videoaufnahme begonnen. Stimmt aber die digitalisierte Aufnahme nur mit wenigstens einem gespeicher ten Abbild einer normalen Oberfläche überein, so wird sie im Schritt "COMP3" darauf geprüft, ob sie zusätzliche Einzelhei ten (z. B. einen im Brennelement hängenden Fremdkörper) ent hält, die eine Abweichung von den gespeicherten Abbildern normaler Oberflächen darstellt. Auch in diesem Fall wird die Aufnahme über den Programmteil "STORE" in den Ergebnisspei cher geladen.In a comparison step "COMP2", the recording is carried out in succession another with an image retrieved from memory the component in question. Surrender to charak Teristic matches with images of abnormal waiters surfaces, so is the recording - together with a label voltage for the recorded portion of the fuel assembly - in Step "STORE" loaded into the results memory and the off evaluation of the next video recording started. But that's true digitized recording only with at least one stored th image of a normal surface, it is Step "COMP3" checked for additional items ent (e.g. a foreign body hanging in the fuel assembly) that keeps a deviation from the stored images normal surfaces. In this case, too Recording via the program section "STORE" in the results file loaded.

Ist aber keine Anomalie erkannt, so kehrt das Programm zum Schritt "ENTER" zurück.If no anomaly is detected, the program returns to Step "ENTER" back.

Sind auf diese Weise alle vier Seiten des Brennelements in spiziert und der Ergebnisspeicher 28 ist noch immer leer, so wird dies am Monitor 25 angezeigt, und die Lademaschine kann mit dem daran hängenden Brennelement, z. B. über das Brennele ment-Lagergestell, verfahren werden, um das Brennelement für die spätere Wiederverwendung dort abzustellen. Sind im Ergeb nisspeicher 28 jedoch Abbilder gespeichert, weil sie nicht eindeutig einem intakten Brennelement zugeordnet werden kön nen, so kann das Inspektionspersonal diese Abbilder an einem entsprechenden Ausgang SE des Ergebnisspeichers 28 abrufen und am Monitor individuell und beliebig lange betrachten. Das Brennelement kann je nach Bedarf einer Reparaturstation, ei nem Sammelplatz für unbrauchbare Brennelemente, oder dem La gergestell für die wiederverwendbaren Brennelemente zugeführt werden.If all four sides of the fuel assembly are spanned in this way and the result memory 28 is still empty, this is displayed on the monitor 25 , and the loading machine can work with the fuel assembly attached to it, e.g. B. on the Brennele element storage rack, to move the fuel assembly there for later reuse. Are in the result nisspeicher 28 but saved images, because they are not uniquely associated with an intact fuel nen Kings, the inspection personnel to these images at a corresponding output SE of the result memory 28 to retrieve and individually on the monitor and look at any length. The fuel assembly can be fed to a repair station, a collection point for unusable fuel assemblies, or to the storage rack for the reusable fuel assemblies, as required.

Das bisher geschilderte Verfahren inspiziert die gesamte Au ßenfläche des Brennelements in zwei Schritten, nämlich beim Absenken und Anheben des Brennelements auf der Inspektions station. Da Schäden an Brennelementen äußerst selten sind, werden fast alle inspizierten Brennelemente anschließend noch einmal abgesenkt, um sie nämlich auf ihrem vorübergehenden Abstellplatz zu lagern, bis sie in den Reaktordruckbehälter zurückgesetzt werden können. Es kann daher einfacher sein, das vom Reaktordruckbehälter kommende Brennelement nur einmal abzusenken, nämlich nur auf dem vorübergehenden Abstellplatz, auf dem es für seine Wiederverwendung warten muß. In diesem Fall ist ein Modul vorgesehen, der auch auf den Positionen 14" und 14''' jeweils einen Prüfkopf (Videokamera) besitzt, dessen Signale ebenfalls in der Rechenanlage 20 einem Muster vergleich unterworfen werden. Dieser Modul kann auf dem vor übergehenden Abstellplatz angeordnet sein. In diesem Fall wird also ebenfalls die ganze Breite einer Seite von einem daran vorbeibewegten Prüfkopf erfaßt, jedoch ist jeder Seite ein eigener Prüfkopf zugeordnet.The previously described method inspects the entire outer surface of the fuel assembly in two steps, namely when lowering and lifting the fuel assembly on the inspection station. Since damage to fuel assemblies is extremely rare, almost all inspected fuel assemblies are then lowered again so that they can be stored in their temporary storage place until they can be returned to the reactor pressure vessel. It can therefore be easier to lower the fuel assembly coming from the reactor pressure vessel only once, namely only on the temporary parking space where it has to wait for its reuse. In this case, a module is provided which also has a test head (video camera) at positions 14 ″ and 14 ″ ″, the signals of which are also subjected to a pattern comparison in the computing system 20. This module can be arranged on the temporary parking space In this case, the entire width of a page is also recorded by a test head moving past it, but each page is assigned its own test head.

In Fig. 3 ist ebenfalls die Zahl der Seiten eines Brennele ments gleich der Zahl der Prüfköpfe, jedoch erfaßt ein Prüf kopf - bis auf geringfügige Überlappungen - nur die halbe Breite einer Seite. Bei einer einmaligen Relativbewegung zwi schen dem Inspektionsmodul und dem Brennelement (z. B. beim Absenken des Brennelements durch einen ortsfesten Modul oder beim Anheben des Moduls auf einem ortsfesten Brennelement) kann daher praktisch nur die Hälfte der gesamten Außenfläche des Brennelements inspiziert werden. Die andere Hälfte wird inspiziert, indem die relative Ausrichtung der Prüfköpfe auf die Brennelement-Seiten verändert (z. B. durch eine Drehung von Brennelement oder Modul oder durch ein Schwenken der Prüfköpfe auf dem Rahmen des Moduls) und die relative Längs bewegung von Brennelement und Modul in umgekehrter Richtung wiederholt wird. Auch diese zweistufige Inspektion mit dem entsprechenden Modul kann unter Wasser in der Inspektionssta tion vorgenommen werden, auf die sich das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bezieht. Sie kann aber auch so vorgenommen wer den, daß die erste Stufe mit der ersten Relativbewegung zwi schen Modul und Brennelement im Reaktordruckbehälter und die zweite Stufe mit der entgegengesetzten Relativbewegung von Brennelement und Modul z. B. im Lagerbecken erfolgt. Dabei kann für jede Stufe ein eigener Inspektionsmodul benutzt wer den, der dann z. B. im Reaktordruckbehälter bzw. im Lager becken verbleibt und nur jeweils von einer Brennelement-Posi tion auf die nächste umgesetzt wird. Dies ist vor allem vor teilhaft, wenn die räumlichen Verhältnisse beengt sind und dem Transport des Moduls mit seinen empfindlichen Prüfköpfen Hindernisse im Wege stehen.In Fig. 3, the number of pages of a Brennele element is equal to the number of test heads, but a test head - except for slight overlaps - only half the width of a page. With a single relative movement between the inspection module and the fuel assembly (e.g. when lowering the fuel assembly by a stationary module or when lifting the module on a stationary fuel assembly), practically only half of the entire outer surface of the fuel assembly can be inspected. The other half is inspected by changing the relative orientation of the test heads on the fuel assembly sides (e.g. by rotating the fuel assembly or module or by pivoting the test heads on the frame of the module) and the relative longitudinal movement of the fuel assembly and Module is repeated in the opposite direction. This two-stage inspection with the corresponding module can also be carried out under water in the inspection station, to which the embodiment of FIG. 1 relates. But it can also be made so that the first stage with the first relative movement between the module and fuel element in the reactor pressure vessel and the second stage with the opposite relative movement of the fuel element and module z. B. takes place in the storage pool. A separate inspection module can be used for each level, who then z. B. remains in the reactor pressure vessel or in the storage tank and is only implemented from one fuel element position to the next. This is particularly advantageous when the space is limited and there are obstacles to transporting the module with its sensitive test heads.

Entsprechend befindet sich ein Brennelement 1 im linken Teil der Fig. 3 im Reaktordruckbehälter auf seinem betriebsmäßi gen Abstellplatz, nämlich dem Raum 2 zwischen benachbarten Brennelementen 4. Auf jedem der Abstellplätze findet eine In spektion statt, bei der jeweils etwa die Hälfte der gesamten Außenfläche des Brennelements inspiziert wird. In beiden Stu fen ist das Brennelement in einen ringförmigen Inspektionsmo dul eingesetzt, von dem Fig. 3 nur die als Prüfköpfe dienen den Videokameras in der jeweiligen Betriebsposition zeigt.Correspondingly, a fuel element 1 is located in the left part of FIG. 3 in the reactor pressure vessel on its operational parking space, namely the space 2 between adjacent fuel elements 4 . An inspection takes place at each of the parking spaces, in which approximately half of the entire outer surface of the fuel assembly is inspected. In both stages, the fuel assembly is inserted into an annular inspection module, of which FIG. 3 only shows the video cameras in the respective operating position.

Fig. 3 kann also den Fall betreffen, daß die Videokameras im linken Teil zu einem anderen Modul gehören und mit einer an deren Rechenanlage verbunden sind als die Videokameras im rechten Teil, wobei dann die Brennelement-Lademaschine nur das Brennelement vom Reaktordruckbehälter zum Lagerbecken um setzt. Fig. 3 can relate to the case that the video cameras in the left part belong to another module and are connected to a computer system than the video cameras in the right part, the fuel assembly loading machine then only sets the fuel assembly from the reactor pressure vessel to the storage pool ,

Fig. 3 zeigt aber schematisch auch das untere Ende des Lade mastes 6 während des Transports des Brennelements 1 vom Reak tordruckbehälter zum Lagerbecken, wobei der schematisch ange deutete Inspektionsmodul 10 zusammen mit dem Brennelement um gesetzt wird. Die Tastköpfe 14 (Videokameras) des linken Teils der Fig. 3 sind also dieselben Tastköpfe wie in dem rechten Teil der Fig. 3. Lediglich ihre Lage innerhalb des Moduls ist verändert, d. h. die Prüfköpfe sind um 90° um eine Ecke des Brennelements in die Positionen 14" geschwenkt. Fig. 3 shows schematically the lower end of the loading mast 6 during the transport of the fuel assembly 1 from the reactor pressure vessel to the storage pool, the inspection module 10 indicated schematically being put together with the fuel assembly. The probe heads 14 (video cameras) of the left part of FIG. 3 are therefore the same probe heads as in the right part of FIG. 3. Only their position within the module has changed, ie the test heads are 90 ° around a corner of the fuel assembly Positions swiveled 14 ".

Beim üblichen Umsetzen des Brennelements muß der Lademast je weils über der Position des Brennelements 1 auf den benach barten Brennelementen im Reaktordruckbehälter bzw. dem Lager gestell im Lagerbecken aufgesetzt werden. Hierzu besitzt er z. B. (nicht dargestellte) Zentrierstifte, die in Zentrierboh rungen 8 eingreifen, die gemäß Fig. 3 auf der Oberseite des Lagergestells 3 bzw. auf den Köpfen 9 der dem betreffenden Brennelement 1 benachbarten Brennelemente 4 erkennbar sind. In der Fig. 3 ist dargestellt, daß an das untere Ende des 1 Lademastes 6 ein Inspektionsmodul 10 angekoppelt ist, der mittels entsprechender Zentrierstifte 12 ebenfalls in die Zentrierbohrungen 8 eingesetzt werden kann.In the usual implementation of the fuel assembly, the loading mast must be placed over the position of the fuel assembly 1 on the neighboring fuel assemblies in the reactor pressure vessel or the storage rack in the storage pool. For this he has z. B. (not shown), centering pins, which are visible in Zentrierboh stanchions 8 intervene, which according to FIG. 3 on the upper side of the storage rack 3 or on the heads 9 of the respective fuel assembly 1 adjacent fuel assemblies. 4 In Fig. 3 it is shown that an inspection module 10 is coupled to the lower end of the 1 loading mast 6 , which can also be inserted into the centering holes 8 by means of corresponding centering pins 12 .

Der Modul 10 trägt vier Unterwasser-Videokameras 14, denen jeweils ein Unterwasser-Scheinwerfer 16 zugeordnet ist. Diese vier Videokameras 14 sind jeweils auf die halbe Breite einer der vier Außenflächen 18 des Brennelements 1 gerichtet; sie erfassen also nur die Hälfte der gesamten Außenfläche des Brennelements. Die andere Hälfte wird auf dem anderen Ar beitsplatz inspiziert, in diesem Fall von den Kameras auf den erwähnten Positionen 14". The module 10 carries four underwater video cameras 14 , each of which is assigned an underwater spotlight 16 . These four video cameras 14 are each directed to half the width of one of the four outer surfaces 18 of the fuel assembly 1 ; they therefore only cover half of the entire outer surface of the fuel assembly. The other half is inspected at the other workstation, in this case by the cameras in the positions 14 "mentioned.

Um das Brennelement auf dem ersten Abstellplatz anzuheben, ist also der Lademast 6 über den Modul 10 auf den benachbar ten Brennelementen aufgesetzt und das Brennelement 1 wird an den Kameras vorbei mit einer Geschwindigkeit in den Mast an gehoben, die normalerweise etwa 10 m/min beträgt. Während das Brennelement also um 1 cm angehoben wird, nimmt jede Kamera jeweils etwa 20 Bilder einer vorbeibewegten Seiten des Brenn elements mit den darauf entstehenden Reflexionen des Schein werfer-Lichtes auf. Diese Abbilder werden an einen Rechner 20, z. B. je einen handelsüblichen Personal Computer für jede Kamera, weitergegeben, der über dem Wasserbecken und somit außerhalb des Strahlungsbereiches der Brennelemente liegt. Vorteilhafter ist die Verwendung einer schnelleren und lei stungsfähigeren Rechenanlage, an die alle Kameras gleichzei tig angeschlossen sind.In order to raise the fuel assembly on the first parking space, the loading mast 6 is placed over the module 10 on the neighboring fuel assemblies and the fuel assembly 1 is raised past the cameras at a speed in the mast that is normally about 10 m / min , So while the fuel assembly is raised by 1 cm, each camera takes about 20 pictures of a moving side of the fuel assembly with the resulting reflections of the headlight light. These images are sent to a computer 20 , e.g. B. each a commercially available personal computer for each camera, which is above the water basin and thus outside the radiation area of the fuel elements. It is more advantageous to use a faster and more powerful computing system to which all cameras are connected at the same time.

Jedes Videobild einer Kamera erfaßt einen Bereich von etwa 5 cm Höhe des Brennelements. Wird daher nur die letzte von je weils 75 Aufnahmen einer Videokamera eingelesen und ausgewer tet, so kann das Brennelement auf seiner ganzen Länge mit ei ner hinreichenden Überlappung der aufgenommenen Abbilder in spiziert werden.Each video image from a camera covers an area of approximately 5 cm Fuel element height. Will therefore only be the last of each because 75 pictures of a video camera read in and evaluated tet, the fuel element along its entire length with egg sufficient overlap of the recorded images in be spiked.

Die Rechenanlage 20 besitzt an seinem Eingang für die Video signale eine Digitalisierungseinrichtung 22, z. B. eine han delsübliche Digitalisierungskarte für einen Personal Compu ter. Ein Synchronisierungsteil 23 synchronisiert die Rech nereingänge, die Digitalisierung, die Videoaufnahmen und de ren Darstellung auf einem Bildschirm 25.The computing system 20 has at its input for the video signals a digitizing device 22 , for. B. a customary digitization card for a personal computer ter. A synchronization part 23 synchronizes the computer inputs, digitization, video recordings and de ren representation on a screen 25th

In einem Speicher 26 der Recheneinrichtung 20 ist ein Ver gleichsprogramm mit einer Auswahl von digitalisierten Abbil dern gespeichert, die teils Aufnahmen eines normalen, wieder verwendbaren Brennelements, teils Aufnahmen von anormalen Brennelementen, z. B. mit beschädigten Abstandhaltern und/oder mit korrodierten Hüllrohren, wiedergeben. Dieses Programm führt automatisch einen Vergleich der aufgenommenen und digi talisierten Abbilder mit den gespeicherten Abbildern durch. Dazu wird - z. B. gemäß Fig. 2 - auf eine Weise, wie sie in der Technik der automatisierten Mustererkennung üblich ist, das digitalisierte, von einer Kamera aufgenommene Abbild nacheinander mit gespeicherten Abbildern virtuell zur Deckung gebracht. Sind die Bilder nicht vollkommen deckungsgleich, so werden die auftretenden Abweichungen bewertet. Identifizierte Abweichungen von Abbildern normaler Oberflächen werden in ei nem Ergebnisspeicher 28 gespeichert. Aufnahmen ohne Anomalien werden bevorzugt im Rechner gelöscht, ohne gespeichert zu werden.In a memory 26 of the computing device 20 , a comparison program with a selection of digitized images is stored, some of which are recordings of a normal, reusable fuel element, some of which are abnormal fuel elements, e.g. B. with damaged spacers and / or with corroded cladding. This program automatically compares the captured and digitized images with the saved images. For this - e.g. , The digitized, placed in a manner such as is customary in the art of automated pattern recognition by a camera captured image with stored images successively virtually to cover - for example of FIG. 2. If the images are not completely congruent, the deviations that occur are assessed. Identified deviations from images of normal surfaces are stored in a result memory 28 . Recordings without anomalies are preferably deleted on the computer without being saved.

Um beim Transport den am Mast 6 angekoppelte Modul 10 mit den Videokameras zu schützen, ist vorteilhaft das Gestell 32 (in Fig. 3 nur schematisch angedeutet), das die Scheinwerfer und Videokameras trägt, zusammenklappbar. Die Kameras und Schein werfer können in das Innere des Mastes 6 geschwenkt werden und sind geschützt, sobald das Brennelement 1 ganz vom Mast 6 aufgenommen ist und zusammen mit dem Mast vom Reaktordruckbe hälter in das Lagerbecken umgesetzt wird.In order to protect the module 10 coupled to the mast 6 with the video cameras during transport, the frame 32 (indicated only schematically in FIG. 3), which carries the headlights and video cameras, can advantageously be folded up. The cameras and headlights can be pivoted into the interior of the mast 6 and are protected as soon as the fuel assembly 1 is completely absorbed by the mast 6 and is implemented together with the mast by the reactor pressure vessel in the storage pool.

Ein Modul kann gemäß Fig. 4 mit einer Bodenplatte 40 verse hen sein, die auf den benachbarten Brennelementen im Reaktor druckbehälter und z. B. auf dem Brennelement-Lagergestell im Lagerbecken aufgesetzt werden und eine Deckenkonstruktion mit Trägern 41 zum Ankoppeln an den Mast der Lademaschine tragen kann. Auf Führungsschienen 42 sind die Sockel 43 von Videoka meras 14 mit zugeordneten Scheinwerfern 16 verfahrbar.A module can be hen according to FIG. 4 with a bottom plate 40 , the pressure vessel on the adjacent fuel elements in the reactor and z. B. can be placed on the fuel assembly storage rack in the storage pool and can carry a ceiling structure with supports 41 for coupling to the mast of the loading machine. On guide rails 42 , the bases 43 of video cameras 14 with associated headlights 16 can be moved .

Zum Verfahren der Sockel 43, Videokameras 14 und Scheinwerfer 16 dient ein Transportband bzw. eine Kette 46, die über Um lenkrollen 47 läuft und mittels eines Motors 48 alle Kameras 14 gleichzeitig um etwa die halbe Breite einer Brennelement- Seite verschiebt. Die entsprechende Position 43' der Sockel 43 ist mit durchbrochenen Linien dargestellt und durch An schläge an den Trägern 41 definiert. To move the base 43 , video cameras 14 and headlights 16 , a conveyor belt or chain 46 is used , which runs over steering rollers 47 and, by means of a motor 48, moves all cameras 14 simultaneously by approximately half the width of a fuel assembly side. The corresponding position 43 'of the base 43 is shown with broken lines and defined by strikes on the supports 41 .

Zum Scharfstellen der jeweiligen Kamera-Optik dient in diesem Fall jeweils ein Motor 49, mit dem der ganze Sockel 43 senk recht zu den Führungsschienen 42 bewegt werden kann, um den Abstand des Kameraobjektivs zu verändern.In this case, a motor 49 is used to focus the respective camera optics, with which the entire base 43 can be moved perpendicular to the guide rails 42 in order to change the distance of the camera lens.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Inspektion des Brenn elements rasch und mit geringem Personaleinsatz durchzufüh ren.With the invention it is possible to inspect the burner elements to be carried out quickly and with little human resources ren.

Claims

1. A method for inspecting a fuel assembly ( 1 ), which is implemented in a nuclear power plant from a first parking space ( 2 ) to a second parking space ( 3 ), wherein it is raised when moving from one end of a mast ( 6 ) of a loading machine is moved with the loading machine and then discontinued and when inspecting each side ( 18 ) of the fuel assembly ( 1 ) on a test head ( 14 , 14 ') is brought in front to find an anomaly on the outer surface of the fuel assembly, characterized in that already when lifting or lowering several sides ( 18 , 18 ') of the fuel assembly are each guided past their own test head, each of which captures a section of the side ( 18 , 18 ') and converts it into a pattern, and that a computing device ( 20 ) forms a sequence of patterns of overlapping sections online for each test head ( 14 , 14 ') and automatically compares each pattern of these sequences with stored patterns that correspond to sections of normal and abnormal surfaces of a fuel assembly.

2. The method according to claim 1, characterized in that as test heads ( 14 , 14 ') video cameras, in particular black and white ras, are used, the images of which are digitized, brought virtually to maximum coverage with stored images for pattern comparison and significant Deviations from the saved images can be assessed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the optics (VO) of the video camera automatically on the moving outside area of the fuel assembly is focused before a digitali based image is automatically compared.

4. The method according to claim 3, characterized in that the ver same and save an image of the sequence finished is before the next image in the sequence is compared.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the portion captured by the camera ( 14 ) is illuminated by an underwater headlight ( 16 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the Fuel element first in one direction on the video camera moved past, then rotated relative to the video camera and on closing in the opposite direction again on the video camera is moved past.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the of samples recorded on the probes after comparison be saved, skipping patterns that can only be nem or more stored patterns of normal surfaces Chen practically match.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that both when lifting and when depositing the fuel assembly, the fuel assembly ( 1 ) on several test heads ( 14 , 14 ') is introduced in such a way that all sides of the remote fuel assembly are completely covered by the test heads.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the Fuel element on a number of test heads at the same time is moved, equal to the number of sides of the Brennele is.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized by that of everyone Side of the fuel assembly added two sequences of patterns and that practically half of all educated episodes formed when lifting and the other half when lowering become.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the fuel assembly is moved past the same test heads ( 14 , 14 ') when lifting and lowering, and that their rela tive position to the fuel assembly is changed before lowering.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that everyone Test head on the side moving past it automatically table is focused before a pattern of the sequence is recorded becomes.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that each the comparison of a pattern of a sequence is complete, before the next pattern of the same sequence is picked up.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that each test head ( 14 , 14 ') is assigned an optical or acoustic radiator ( 16 ) directed towards the fuel element ( 1 ), and that the test head has a sample of the corresponding, absorbs radiation emanating from the fuel element.

15. Module for inspecting a fuel assembly in a nuclear power plant, having at least a first and second on the fuel assembly (1) along executable test head (14, 14 ') for generating a sequence of in each case a portion of a side (18) of the fuel assembly (1) Detecting patterns, a storage device (ST) for storing digital patterns of sections of normal outer surfaces and abnormal outer surfaces of fuel elements, a digitizing device ( 22 ) connected to the test head ( 14 ) and a computing device ( 20 ) for comparing one of each Digitization device ( 22 ) retrieved pattern with stored patterns, wherein the test heads are arranged on the module such that at least half of the lateral outer surface of the fuel element is detected by the test heads ( 14 , 14 ') once the module along the fuel assembly is moved, characterized in that the test heads ( 14 , 14 ') along of guide rails ( 42 ) arranged on a base plate ( 40 ) of the module ( 10 ) can be moved by means of a motor-driven conveyor belt or a chain ( 46 ), so that the relative position of the test heads on the module ( 10 ) can be changed such that the other half of the lateral outer surface of the fuel assembly can be detected as soon as the fuel assembly is again guided past the test heads in their changed relative position.

16. Module according to claim 15, characterized by a memory direction for saving patterns that are due to the Ver are also selectable.

17. Module according to one of claims 15 to 16, characterized by a video camera, in particular a black and white camera ( 14 ) as a test head and egg NEN the camera ( 14 ) associated headlights ( 16 ).

18. Module according to claim 17, characterized by an automatic adjustable optics (VO) on the video camera.

19. Module according to one of claims 15 to 18, characterized by a screen, on which is a compared or a saved pattern is adjustable.