特許 7514207 キャリブレーション試験片

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-02

(45)【発行日】2024-07-10

(54)【発明の名称】キャリブレーション試験片

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/93 20060101AFI20240703BHJP

   G01N 21/84 20060101ALN20240703BHJP

【ＦＩ】

G01N21/93

G01N21/84 D

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021070612

(22)【出願日】2021-04-19

(65)【公開番号】P2022165297

(43)【公開日】2022-10-31

【審査請求日】2023-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】長沼 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】小室 秀孝

【審査官】三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０２００９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０８５１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３７２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０４２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－３０９８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５４７９７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４

Ｇ０１Ｎ ２１／９３

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０１Ｃ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

薄板と、
前記薄板の表面に設けられたテストターゲットと、
前記テストターゲットを覆う艶消被膜と、
前記薄板の表面を覆う艶有フィルムとを備え、
前記艶有フィルムには、前記薄板上の前記テストターゲットを前記艶有フィルムの外部に露出させる開口が設けられていることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項2】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記艶消被膜が塗料により形成されていることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項3】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記薄板の裏面に台紙を備えることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項4】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記開口が前記薄板より小さく、前記開口の縁が前記薄板の上に配置され、
前記艶消被膜が前記開口の内側と外側を覆うことを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項5】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記薄板の裏面に台紙を備え、
前記開口が前記薄板より大きく、前記開口内に前記薄板が配置され、
前記艶消被膜が、前記テストターゲットのうち前記開口の内側に位置する部分と、前記開口の内側に位置する前記薄板の全体と、前記開口の内側に位置する前記台紙の表面と、前記艶有フィルムにおける前記開口の周囲とを覆うことを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項6】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記艶消被膜がラバースプレーであることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項7】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記テストターゲットが、ワイヤ、黒色線、又は文字チャートの少なくとも１つにより形成されていることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項8】

請求項５に記載のキャリブレーション試験片であって、
前記テストターゲットがワイヤにより形成されており、
前記ワイヤは、その端部が前記台紙の裏面に固定され、前記台紙の表面に張り渡されていることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【請求項9】

請求項１に記載のキャリブレーション試験片であって、
原子炉の炉心内構造物の遠隔目視試験に用いられることを特徴とするキャリブレーション試験片。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キャリブレーション試験片に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力プラント等の施設では高い安全性が求められており、定期的に十分な検査を実施しなければならない。検査対象物としては、例えば、原子炉圧力容器や、容器内にあるシュラウド、炉心支持板、燃料集合体などや、原子炉の外に保管された燃料集合体などである。

【0003】

検査方法の１つとして、非破壊検査の手法の１つで主に検査対象物の表面の摩耗、亀裂、腐食、浸食等を目視により検査する目視検査（ｖｉｓｕａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ）がある。また、目視検査には、リモートフォーカスカメラ等の光学カメラにより検査対象物を撮影し、検査対象物から離れた場所で、モニタに映し出された検査対象物の撮像を検査員が目視で検査する遠隔目視試験がある。原子炉内等は放射能に汚染されているため、遠隔目視試験により行われる。この遠隔目視試験の信頼性を高めるための目視検査装置が、例えば、特許文献１に開示されている。

【0004】

この目視検査装置等を用いて遠隔目視試験を行う場合、モニタに映し出された撮像の異常を確認するキャリブレーションを検査の前後に行うことが、規格（ＪＳＭＥ Ｓ ＮＡ－１：発電用原子力設備規格 維持規格 一般社団法人日本機械学会）等に規定されている。また、ＪＳＭＥ Ｓ ＮＡ－１には、キャリブレーションに用いるキャリブレーション試験片のテストターゲットについて、規定が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１３７２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この遠隔目視試験により、例えば原子炉内を検査する場合、原子炉内は照明が無いため、光学カメラに備わる照明及び照明装置により、検査対象物に光を照射してキャリブレーションと検査を行う。この場合のキャリブレーションにおいて、この照明から照射された光がキャリブレーション試験片の表面で反射してテストターゲットの識別が困難になることがある。原子炉内は特に立体的で複雑な構造であることが多いため、光学カメラ及び照明装置などを設置できる空間領域が限られ、それらの位置を変更することでできない場合がある。この場合には、照明から照射された光がキャリブレーション試験片の表面で反射してテストターゲットの識別ができないことを解決することが難しくなる。

【0007】

本発明の目的は、光の反射が低減されたキャリブレーション試験片を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、薄板と、前記薄板の表面に設けられたテストターゲットと、前記テストターゲットを覆う艶消被膜と、前記薄板の表面を覆う艶有フィルムとを備え、前記艶有フィルムには、前記薄板上の前記テストターゲットを前記艶有フィルムの外部に露出させる開口が設けられている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、キャリブレーション試験片での光の反射が低減されるためテストターゲットの識別性を向上できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図2】本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るキャリブレーション試験片に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図6】本発明の第４実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図7】本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図8】本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【図9】本発明の第４実施形態に係るキャリブレーション試験片に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【図10】本発明の第５実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。

【図11】本発明の他の実施形態に係るキャリブレーション試験片のテストターゲットを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて、本発明の第１～第５の実施形態によるキャリブレーション試験片の構成及び動作について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。また、平面図と断面図の各々は、互いに直交するＸＹＺ軸により方向を特定し、＋Ｘを「右」、－Ｘを「左」、＋Ｙを「上」、－Ｙを「下」、＋Ｚを「前」、－Ｚを「後」と規定する。

【0012】

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。キャリブレーション試験片１は、薄板２と、薄板２の表面に設けられたテストターゲット３と、テストターゲット３を覆う艶消被膜４とを備える。

【0013】

薄板２は薄い板状の部材であり、薄板２の材質としては例えば紙、樹脂、金属などが選択できる。本実施形態の薄板２は、規格（ＡＳＭＥ Ｓｅｃｔｉｏｎ ＸＩ）において、テストターゲット３の背景として規定された１８％中性灰色カードを、所定の大きさ（例えば、１００ｍｍ×１００ｍｍ）に形成した紙片である。

【0014】

テストターゲット３は、遠隔目視試験のキャリブレーションにおいて、目視により識別の成否を確認する対象物である。本実施形態では、規格（ＪＢＷＲ－ＶＩＰ－０１等）で識別対象に規定された０．０２５ｍｍ幅のワイヤ３ａにより形成されている。具体的には、テストターゲット３は、２本のワイヤ３ａの各々を、薄板２の表面（ＸＺ面）の左右（Ｘ軸）方向と前後（Ｚ軸）方向の各々に沿って張り渡し、薄板２の表面の略中央で略垂直に交差するように薄板２の表面に設けられたものである。

【0015】

艶消被膜４は光沢のない薄い膜で、耐水性を備えることが好ましい。艶消被膜４によりテストターゲット３は覆われている。また、艶消被膜４は、テストターゲット３の周囲の薄板２の表面についても覆うことが好ましく、薄板２の全表面について覆ってもよい。また、本実施形態の艶消被膜４は、スチレン・ブタジエンゴム等により形成された塗料（例えば、ラバースプレー）を薄板２の表面に塗り（吹き）付けることで形成される。したがって、キャリブレーション試験片１に備わるテストターゲット３と薄板２の全表面は艶消被膜４により覆われている。

【0016】

［効果］
図２は、本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片１０に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。また、図３は、本発明の第１実施形態に係るキャリブレーション試験片１に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【0017】

比較例に係るキャリブレーション試験片１０では、テストターゲット３と薄板２の表面が艶消被膜４により覆われていない。そのため、キャリブレーション試験片１０に照射された照射光１０ａは散乱することなく反射し、光量の高い反射光１０ｂとなる。この反射光１０ｂが光学カメラのレンズに入射すると、モニタには光量の高い反射光１０ｂが映し出され、テストターゲット３が見えずその識別ができない場合がある。

【0018】

これに対し、本実施形態に係るキャリブレーション試験片１は、テストターゲット３と薄板２の表面が艶消被膜４により覆われている。そのため、キャリブレーション試験片１に照射された照射光１ａは散乱して光量の低い散乱光１ｂとなる。そのため、光学カメラのレンズにたとえ散乱光１ｂが入射しても、テストターゲット３を視認でき、テストターゲット３の識別ができなくなったり、テストターゲット３の識別性が低下したりすることを抑制できる。

【0019】

（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と（Ｂ）平面図のＣ－Ｃにおける断面図である。本実施形態に係るキャリブレーション試験片２０が第１実施形態に係るキャリブレーション試験片１と異なる点は、艶消被膜４が塗料ではなくラミネートフィルム４２で形成されている点である。

【0020】

ラミネートフィルム４２は、一辺４２ａが結合する重なり合った２枚の透明な矩形のフィルム４２ｂ、４２ｃにより形成されている。ラミネートフィルム４２は薄板２よりも大きく、ラミネートフィルム４２の各辺の長さは薄板２よりも各１０ｍｍ程度長くなっている。

【0021】

２枚のフィルム４２ｂ、４２ｃの内側面４２ｄ，４２ｅにはホットメルト接着剤層が形成されている。なお、ホットメルト接着剤層は、加熱すると軟化溶融して接する物体に接着し、冷却すると接する物体に接着した状態で固化するが柔軟性を有する接着剤の層である。

【0022】

また、テストターゲット３に接するフィルム４２ｂの表面４２ｆは、艶（光沢）がない。なお、フィルム４２ｂと重なり合うフィルム４２ｃの表面４２ｇは、艶があってもなくてもよい。また、ラミネートフィルム４２は、フィルム４２ｃを備えず、フィルム４２ｂのみにより構成してよい。

【0023】

［効果］
本実施形態に係るキャリブレーション試験片２０は、ラミネートフィルム４２により覆われているため、第１本実施形態に係るキャリブレーション試験片１よりも防水性と耐久性に優れている。

【0024】

（第３実施形態）
図５は本発明の第３実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と（Ｂ）平面図のＣ－Ｃにおける断面図である。本実施形態に係るキャリブレーション試験片３０が第１実施形態に係るキャリブレーション試験片１と異なる点は、薄板２の裏面に台紙５が貼りつけられていることである。

【0025】

台紙５は、薄板２より剛性が強く大きい板状の紙や樹脂や金属などの部材である。本実施形態の台紙５は、厚さ０．２ｍｍ程度の白色厚手マット紙を所定の大きさ（例えば、１３０ｍｍ×１３０ｍｍ）に切断した紙片である。

【0026】

テストターゲット３を配置しラバースプレーを吹き付けられた薄板２は、裏面
にスプレーのりが吹き付けられ、台紙５の表面の中央に圧着されている。なお、薄板２を台紙５に貼りつける作業の順番は、薄板２の表面にテストターゲット３を配置する作業やテストターゲット３を表面に備える薄板２にラバースプレーを吹き付けて艶消被膜４を形成させる作業の前でも後でも良い。

【0027】

［効果］
本実施形態に係るキャリブレーション試験片３０は、薄板２の裏面に台紙５が貼りつけられているため、第１本実施形態に係るキャリブレーション試験片１よりも剛性を向上させることができる。

【0028】

（第４実施形態）
図６は本発明の第４実施形態に係るキャリブレーション試験片の（Ａ）平面図と（Ｂ）平面図のＣ－Ｃにおける断面図である。本実施形態に係るキャリブレーション試験片４０は、第３実施形態に係るキャリブレーション試験片３０をラミネートフィルム６により覆ったものである。

【0029】

ラミネートフィルム６は、一辺６ａが結合され重なり合う２枚の透明な矩形のフィルム６ｂ、６ｃにより形成されている。２枚のフィルム６ｂ、６ｃは、内側面６ｄ，６ｅにホットメルト接着剤層が形成され、表面に艶（光沢）を備えている。ラミネートフィルム６としては、厚さが１００μｍ程度で、所定の大きさ（例えば、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を有するものを利用できる。また、テストターゲット３側のフィルム６ｂの中央には、所定の大きさ（例えば、９０ｍｍ×９０ｍｍ）の開口６ｆが設けられている。開口６ｆは薄板２上のテストターゲット３をフィルム６ｂの外部に露出するためのものであり、本実施形態の開口６ｆは薄板２より小さく形成されている。

【0030】

ラミネートフィルム６の２枚のフィルム６ｂ、６ｃの間には、キャリブレーション試験片３０が挿し込まれる。このとき、テストターゲット３の２本のワイヤ３ａの交点が開口６ｆの中央に位置するように、キャリブレーション試験片３０は配置される。

【0031】

キャリブレーション試験片３０を挟むラミネートフィルム６は、圧縮された状態で加熱されホットメルト接着剤層が溶融した後に冷却される。これにより、キャリブレーション試験片３０は、テストターゲット３の２本のワイヤ３ａの交点がラミネートフィルム６の開口６ｆの中央に位置する状態で、ラミネートフィルム６内に固定される。開口６ｆは薄板２より小さいため、開口６ｆの縁は艶消被膜４ａに覆われた薄板２の上に配置される。

【0032】

そして、開口６ｆの内側に位置する薄板２上の艶消被膜４ａと、フィルム６ｂの表面における開口６ｆの周囲とにラバースプレーがさらに吹き付けられ、艶消被膜４ｂが形成される。つまり、艶消被膜４ｂは、テストターゲットのうち開口６ｆの内側に位置する部分と、開口６ｆの内側に位置する薄板２と、フィルム６ｂにおける開口６ｆの周囲とを覆っている。

【0033】

［効果］
図７は、本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片４００の（Ａ）平面図と、（Ｂ）Ｃ－Ｃにおける断面図である。キャリブレーション試験片４００は、本実施形態に係るキャリブレーション試験片４０と異なり、艶消被膜４を備えず、フィルム６ｂに開口６ｆが設けられてない。

【0034】

図８は、本発明の比較例に係るキャリブレーション試験片４００に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。また、図９は、本発明の第４実施形態に係るキャリブレーション試験片４０に照射された光の反射光の挙動を示す模式図である。

【0035】

比較例に係るキャリブレーション試験片４００では、薄板２の表面とテストターゲット３とがラミネートフィルム６のフィルム６ｂにより覆われている。そのため、キャリブレーション試験片４００に照射された照射光４００ａはラミネートフィルム６のフィルム６ｂにより反射し、光量の高い反射光４００ｂとなる。この反射光４００ｂが光学カメラのレンズに入射すると、モニタには光量の高い反射光４００ｂが映し出され、テストターゲット３が見えずその識別ができない場合がある。

【0036】

これに対し、本実施形態に係るキャリブレーション試験片４０は、薄板２の表面とテストターゲット３とが艶消被膜４ａ、４ｂにより覆われている。そのため、キャリブレーション試験片４０に照射された照射光４０ａは艶消被膜４ｂの表面で散乱して光量の低い散乱光４０ｂとなる。そのため、光学カメラのレンズには散乱光４０ｂが入射しても、モニタには光量の低い散乱光４０ｂが映し出され、テストターゲット３の識別性が低下することを抑制できる。

【0037】

また、本実施形態に係るキャリブレーション試験片４０は、第３実施形態に係るキャリブレーション試験片３０に対して防水性と耐久性を向上させることができる。また、第２実施形態に係るキャリブレーション試験片２０よりもテストターゲット３を覆う艶消被膜４を薄くでき、可視性を向上させることができる。

【0038】

また、薄板２と台紙５の境界がフィルム６ｂにより覆われているため、台紙５からの薄板２の離脱を抑制できる。また、開口６ｆの内側の艶消被膜４ａとその周囲のフィルム６ｂの境界に艶消被膜４ｂが形成されている。そのため、開口６ｆの内側の艶消被膜４ａとその周囲のフィルム６ｂの境界から、薄板２とフィルム６ｂの間に水や汚れ等が侵入することを抑制できる。

【0039】

（第５実施形態）
図１０は本発明の第５実施形態に係るキャリブレーション試験片５０の（Ａ）平面図と（Ｂ）平面図のＣ－Ｃにおける断面図である。本実施形態に係るキャリブレーション試験片５０が、第４実施形態に係るキャリブレーション試験片４０と異なる点は、テストターゲット３のワイヤ３ａの形状と、艶消被膜４の膜厚の減少と、ラミネートフィルム６の開口６ｆの大きさである。

【0040】

すなわち、キャリブレーション試験片５０では、薄板２を台紙５に貼り付けた後に、２本のワイヤ３ａを薄板２の表面に配置する。その後、台紙５の裏面に２本のワイヤ３ａの一方の端部をそれぞれ固定して台紙５の表面に張り渡す。このとき２本のワイヤ３ａの他方の端部も台紙５の裏面に固定しても良い。そして、薄板２より大きい開口６ｆを有するフィルム６ｂを、開口６ｆの内部に薄板２の全体が収容されるよう台紙５の表面に貼り付け、台紙５の裏面に貼り付けたフィルム６ｃとともに台紙５をラミネートする。これにより薄板２上のテストターゲット３はフィルム６ｂの外部に露出される。その後、開口６ｆの内側とその周囲のフィルム６ｂの表面にラバースプレーを吹き付け、開口６ｆの内側全部と開口６ｆの周囲に艶消被膜４を形成させる。これにより艶消被膜４は、テストターゲット３のうち開口６ｆの内側に位置する部分と、開口６ｆの内側に位置する薄板２の全体と、開口６ｆの内側に位置する台紙５の表面と、フィルム６ｂにおける開口６ｆの周囲とを覆う。

【0041】

［効果］
本実施形態に係るキャリブレーション試験片５０は、２本のワイヤ３ａの端部が台紙５の裏面に固定されている。そのため、テストターゲット３を確実に固定でき、薄板２の表面でのズレの発生を抑制できる。

【0042】

また、フィルム６ｂの開口６ｆ内に薄板２を収納したため薄板２上のテストターゲット３がラミネートフィルム６（フィルム６ｂ）で覆われておらず、さらに薄板２上のテストターゲット３に付された艶消被膜４が一層であるため、薄板２上のテストターゲット３の視認性を第４実施形態よりも向上させることができる。

【0043】

なお、上記の各キャリブレーション試験片１，２０，３０，４０，５０は、原子炉の炉心内構造物の遠隔目視試験に用いることが好ましい。原子炉の炉心内構造物の遠隔目視試験にキャリブレーション試験片１，２０，３０，４０，５０を用いることによって、原子炉内の光学カメラ及び照明装置などを設置できる限られた空間領域で、テストターゲットの識別ができないことを抑制することができる。

【0044】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0045】

なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。即ち、上述の実施形態において、テストターゲット３は、２本の０．０２５ｍｍ幅のワイヤ３ａが薄板２の表面で十字交差するものであった。しかし、他の形態のテストターゲット３を用いても良い。例えば、１９８９年版ＡＳＭＥ Ｓｅｃｔｉｏｎ ＸＩに規定される０．８ｍｍの黒色線や、１９９０年版ＡＳＭＥ Ｓｅｃｔｉｏｎ ＸＩに規定される選択した文字チャート３ｂ（１．１ｍｍ高さの文字、例えば「ａ，ｃ，ｅ，ｏ」図１１参照）を用いても良く、これらを併用してもよい。これにより、キャリブレーションをより正確に行うことができる。

【符号の説明】

【0046】

１，１０，２０，３０，４０，５０…キャリブレーション試験片、２…薄板、３…テストターゲット、３ａ…ワイヤ、３ｂ…文字チャート、４，４ａ，４ｂ…艶消被膜、５…台紙、６，４２…ラミネートフィルム、６ｂ，６ｃ，４２ｂ，４２ｃ…フィルム、６ｆ…開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】