一种燃料棒穿刺装置及燃料棒内氦容积比测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃料棒内氦容积比测量技术领域，具体涉及一种燃料棒穿刺装置。该装置测量室右端加工盲孔，密封压头中间加工通孔，密封压头设置在测量室的盲孔处，燃料棒穿过密封压头的通孔通入测量室内；测量室左端加工通气孔，通气孔连通测量室的盲孔，气源分配器设置在测量室的通气孔处，气源分配器与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；测量室上部加工穿刺盲孔，穿刺盲孔与测量室的盲孔连通，穿刺机构的旋转头设置在测量室上部的穿刺盲孔处，旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端连接针杆，针杆下端设置针头，针杆可沿测量室的穿刺盲孔上下运动。本发明专利技术密封效果好，提高了装置真空度，提高了检测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料棒内氦容积比测量
，具体涉及一种燃料棒穿刺装置。
技术介绍
随着核燃料元件制造技术的不断改进、更新，对核燃料元件制造过程中的质量控制、检测技术也提出了更高的要求。而在燃料棒制造过程中，对其内部空间氦气容积比的检测，是一项新的检测项目。如图1所示，样品棒内氦气容积比测定采用杂质扣除法测定，先将燃料棒密封入燃料棒内氦容积比测量装置，对装置抽真空及检漏后，使用“穿刺针”对样品棒进行穿刺，以便棒内的氦气顺利释放至密闭空腔中，以管道进样或取样器取样的方式使用气相色谱仪测定出样品气中Ne、H2、O2、N2、CH4、CO、CO2的含量，最后通过计算扣除杂质含量，得出氦气容积比。现有的燃料棒穿刺装置(图1中虚线框内部分)存在以下不足：1)穿刺装置穿刺针的密封结构采用橡胶圈压紧的方式密封，对穿刺杆的粗糙度要求较高，且由于穿刺时针杆要旋转向下，必须要涂覆密封真空酯才能保证密封，操作不方便且有可能沾污系统，真空度不好达到规定值。2)燃料棒密封部分采用的橡胶圈密封结构操作不方便，容易将橡胶圈压坏，密封性不够，且该部分只适应一种规格燃料棒密封，适应性不够。3)气源分配器部分与穿刺装置主体部分连接采用橡胶圈压紧密封结构，操作很不方便，密封圈的质量及压紧度都会影响密封性，影响装置整体真空度。4)现有的穿刺装置只能针对某一种型号的燃料棒内的氦容积比进行检测，无法检测其他型号的燃料棒，导致现有的燃料棒内氦容积比测量装置的适应性较差。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术要提供一种燃料棒穿刺装置，用以解决现有技术中密封性差，穿刺装置真空度不高，导致检测结果误差较大等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术一种燃料棒穿刺装置，包括密封压头，穿刺机构，测量室，气源分配器和阀门；测量室右端加工盲孔，密封压头中间加工通孔，密封压头设置在测量室右端的盲孔处，燃料棒穿过密封压头的通孔通入测量室内；测量室左端加工通气孔，通气孔连通测量室右端加工的盲孔，气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；测量室上部加工穿刺盲孔，穿刺盲孔与测量室右端加工的盲孔连通，穿刺机构包括手柄、旋转头、针杆和针头，旋转头设置在测量室上部的穿刺盲孔处，旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端连接针杆，针杆下端设置针头，针杆可沿测量室的穿刺盲孔上下运动。进一步该装置还包括第一压紧套和第一密封圈；所述测量室右端加工的盲孔为三级阶梯盲孔，内径最小的阶梯孔与燃料棒装配，内径最大的阶梯孔在测量室最右端，内径最大的阶梯孔内加工内螺纹，密封压头左段外壁加工外螺纹，与测量室内径最大阶梯孔内加工的内螺纹配合，测量室中间的阶梯孔内设置第一压紧套，燃料棒穿过密封压头的通孔和第一压紧套通入测量室内，第一压紧套与测量室中间的阶梯孔配合处设有第一密封圈，密封压头与测量室配合时，左端面与第一压紧套接触，可为第一压紧套提供压紧力。进一步该装置还包括第四密封圈和螺钉；所述气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配器和测量室之间设置第四密封圈，气源分配器通过螺钉设置在测量室左端，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；气源分配器左端还设置多个阀门，分别连接压力表、真空泵和真空测量设备。进一步所述穿刺机构还包括第二密封圈，第二压紧套，锁紧套和第三密封圈；测量室上端的穿刺盲孔位置设置有凸环，凸环外壁加工外螺纹，锁紧套内部加工二级阶梯孔，两级阶梯孔都加工内螺纹，锁紧套下段阶梯孔的内螺纹与测量室凸环外壁加工的外螺纹配合，锁紧套下段阶梯孔的内螺纹与测量室凸环外壁加工的外螺纹配合处设置第三密封圈，锁紧套内设置第二压紧套，第二压紧套与测量室凸环配合处设置第二密封圈；旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端面加工盲孔，盲孔内设置针杆，针杆下端设置针头，旋转头下段外壁加工外螺纹，与锁紧套上段阶梯孔上段内螺纹配合，针杆穿过锁紧套的阶梯孔和测量室的穿刺盲孔；旋转头与锁紧套配合时，旋转头下端面与第二压紧套接触，可为第二压紧套提供压紧力。进一步所述穿刺机构与测量室的密封形式为CF法兰密封结构，旋转头下端的针杆通过轴承与CF法兰的上端盖配合，针杆下段加工反丝扣，CF法兰的下端盖连接波纹管，波纹管下端设置针头，针头上段加工反丝扣，与针杆下段加工反丝扣配合；CF法兰的上端盖和下端盖之间设置铜垫圈密封结构，CF法兰的下端盖与测量室之间设置铜垫圈密封结构，CF法兰通过螺栓连接方式与测量室连接。进一步所述针头截面加工成菱形结构。进一步所述密封压头与测量室之间的密封结构为CF法兰密封结构，CF法兰与测量室之间设置铜垫圈密封结构，CF法兰通过螺栓连接方式与测量室连接。进一步该装置还包括燃料棒密封结构；燃料棒密封结构为卡套式硬密封结构。进一步所述气源分配器与测量室通过焊接方式连接。一种燃料棒内氦容积比测量装置，该装置的燃料棒穿刺装置包括密封压头，穿刺机构，测量室，气源分配器和阀门；测量室右端加工盲孔，密封压头中间加工通孔，密封压头设置在测量室右端的盲孔处，燃料棒穿过密封压头的通孔通入测量室内；测量室左端加工通气孔，通气孔连通测量室右端加工的盲孔，气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；测量室上部加工穿刺盲孔，穿刺盲孔与测量室右端加工的盲孔连通，穿刺机构包括手柄、旋转头、针杆和针头，旋转头设置在测量室上部的穿刺盲孔处，旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端连接针杆，针杆下端设置针头，针杆可沿测量室的穿刺盲孔上下运动；该装置还包括第一压紧套和第一密封圈；所述测量室右端加工的盲孔为三级阶梯盲孔，内径最小的阶梯孔与燃料棒装配，内径最大的阶梯孔在测量室最右端，内径最大的阶梯孔内加工内螺纹，密封压头左段外壁加工外螺纹，与测量室内径最大阶梯孔内加工的内螺纹配合，测量室中间的阶梯孔内设置第一压紧套，燃料棒穿过密封压头的通孔和第一压紧套通入测量室内，第一压紧套与测量室中间的阶梯孔配合处设有第一密封圈，密封压头与测量室配合时，左端面与第一压紧套接触，可为第一压紧套提供压紧力；该装置还包括第四密封圈和螺钉；所述气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配器和测量室之间设置第四密封圈，气源分配器通过螺钉设置在测量室左端，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，该装置包括密封压头，穿刺机构，测量室，气源分配器和阀门；测量室右端加工盲孔，密封压头中间加工通孔，密封压头设置在测量室右端的盲孔处，燃料棒穿过密封压头的通孔通入测量室内；测量室左端加工通气孔，通气孔连通测量室右端加工的盲孔，气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；测量室上部加工穿刺盲孔，穿刺盲孔与测量室右端加工的盲孔连通，穿刺机构包括手柄、旋转头、针杆和针头，旋转头设置在测量室上部的穿刺盲孔处，旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端连接针杆，针杆下端设置针头，针杆可沿测量室的穿刺盲孔上下运动。

【技术特征摘要】
1.一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，该装置包括密封压头，穿刺机构，
测量室，气源分配器和阀门；测量室右端加工盲孔，密封压头中间加工通孔，
密封压头设置在测量室右端的盲孔处，燃料棒穿过密封压头的通孔通入测量室
内；测量室左端加工通气孔，通气孔连通测量室右端加工的盲孔，气源分配器
设置在测量室左端通气孔处，气源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连
接，对气体成分进行检测；测量室上部加工穿刺盲孔，穿刺盲孔与测量室右端
加工的盲孔连通，穿刺机构包括手柄、旋转头、针杆和针头，旋转头设置在测
量室上部的穿刺盲孔处，旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端连接
针杆，针杆下端设置针头，针杆可沿测量室的穿刺盲孔上下运动。
2.根据权利要求1所述的一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，该装置还包
括第一压紧套和第一密封圈；所述测量室右端加工的盲孔为三级阶梯盲孔，内
径最小的阶梯孔与燃料棒装配，内径最大的阶梯孔在测量室最右端，内径最大
的阶梯孔内加工内螺纹，密封压头左段外壁加工外螺纹，与测量室内径最大阶
梯孔内加工的内螺纹配合，测量室中间的阶梯孔内设置第一压紧套，燃料棒穿
过密封压头的通孔和第一压紧套通入测量室内，第一压紧套与测量室中间的阶
梯孔配合处设有第一密封圈，密封压头与测量室配合时，左端面与第一压紧套
接触，可为第一压紧套提供压紧力。
3.根据权利要求1所述的一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，该装置还包
括第四密封圈和螺钉；所述气源分配器设置在测量室左端通气孔处，气源分配
器和测量室之间设置第四密封圈，气源分配器通过螺钉设置在测量室左端，气
源分配器左端设置阀门，阀门与气相色谱仪连接，对气体成分进行检测；气源
分配器左端还设置多个阀门，分别连接压力表、真空泵和真空测量设备。
4.根据权利要求1所述的一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，所述穿刺机
构还包括第二密封圈，第二压紧套，锁紧套和第三密封圈；测量室上端的穿刺
盲孔位置设置有凸环，凸环外壁加工外螺纹，锁紧套内部加工二级阶梯孔，两
级阶梯孔都加工内螺纹，锁紧套下段阶梯孔的内螺纹与测量室凸环外壁加工的
外螺纹配合，锁紧套下段阶梯孔的内螺纹与测量室凸环外壁加工的外螺纹配合
处设置第三密封圈，锁紧套内设置第二压紧套，第二压紧套与测量室凸环配合
处设置第二密封圈；旋转头左右端面开孔，与手柄配合，旋转头下端面加工盲
孔，盲孔内设置针杆，针杆下端设置针头，旋转头下段外壁加工外螺纹，与锁
紧套上段阶梯孔上段内螺纹配合，针杆穿过锁紧套的阶梯孔和测量室的穿刺盲
孔；旋转头与锁紧套配合时，旋转头下端面与第二压紧套接触，可为第二压紧
套提供压紧力。
5.根据权利要求1所述的一种燃料棒穿刺装置，其特征在于，所述穿刺机
构与测量室的密封形式为CF法兰密封结构，旋转头下端的针杆通过轴承与CF
法兰的上端盖配合，针杆下段加工反丝扣，CF法兰的下端盖连接波纹管，波纹
管下端设置针头，针头上段加工反丝扣，与针杆下段加工反丝扣配合；CF法兰
的上端盖和下端盖之间设置铜垫圈密封结构，CF法兰的下端盖与测量室之间设
置铜垫圈密封结构，CF法兰通过螺栓连接方式与测量室连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长友，张剑，唐育纲，吴顺停，陈道军，周永忠，
申请(专利权)人：中核建中核燃料元件有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51