用于高温反应堆的样品输送装置及输送方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于高温反应堆的样品输送装置及输送方法，所述样品输送装置包括样品通道，接样机构和气动输送机构，所述样品通道具有第一位置和第二位置，所述接样机构能够在所述第一位置和所述第二位置之间来回移动，所述气动输送机构包括气动输送管，当所述接样机构位于所述第一位置时，所述气动输送管与所述接样机构连通，用于将样品载入所述接样机构或将样品从所述接样机构中卸载。本发明专利技术的用于高温反应堆的样品输送装置设计紧凑，占用反应堆内的空间非常小，并且极大地减少对反应堆内的物理性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
用于高温反应堆的样品输送装置及输送方法
本专利技术涉及核反应堆工程与安全
，特别涉及一种用于高温反应堆的样品输送装置及输送方法。
技术介绍
对于反应堆，特别是新堆，样品的堆内辐照数据尤为重要。获得堆内的辐照数据，可为堆物理计算模型的建立提供参考，进而不断完善计算模型，修正各种计算参数，从而大大提高理论计算的置信度。样品的堆内辐照数据的获取，就需要样品进入反应堆辐照，因此就需要样品在反应堆内至堆外数据分析位置之间的快速远距离的输送。在目前小功率反应堆或者实验堆中，辐照样品的快速输送主要采用气动输送方式。中国专利CN107422366A公开了一种中子活化样品快速传输装置，其采用可以存放多个样品盒的进样器和收样器，通过气动输送方式将样品盒输送到特定位置。样品盒依靠重力落入辐照管底部接收辐照，辐照完毕用压缩空气将样品盒从辐照管底部送至收样器。气动输送方式具有输送距离远，输送速度快且设计简单的优点。但气动输送方式需在反应堆内布置气管或者双层套管，而当反应堆堆内温度高且反应堆内部辐照空间有限时，在反应堆内布置气管或者双层套管的方式则有较大缺陷。由于反应堆内的空间有限，布置气管或者双层套管的方式会占用较大的空间，并且输送装置的材料本身对反应堆的物理性质有一定的影响，例如金属材料会吸收中子，影响反应堆正常物理参数。现有技术中有尝试把气管或双层套管做薄做细，但是这样提高了制造难度，并且容易腐蚀，并且如果气管太细或者双层套管间隙太窄，则无法产生足够强的气流将样品吹送至收样器。因此如何减少输送装置占用反应堆内部空间以及减少反应堆内输送装置的材料，是急需解决的问题。专利技术内容本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中在反应堆内占用空间大，管壁材料对反应堆物理性能影响大的缺陷，提供一种用于高温反应堆的样品输送装置及输送方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种用于高温反应堆的样品输送装置，所述样品输送装置包括样品通道，接样机构和气动输送机构，所述样品通道具有第一位置和第二位置，所述第一位置位于所述高温反应堆之外，所述第二位置位于所述高温反应堆之内，所述接样机构能够在所述第一位置和所述第二位置之间来回移动，所述气动输送机构包括气动输送管，当所述接样机构位于所述第一位置时，所述气动输送管与所述接样机构连通，用于将样品载入所述接样机构或将样品从所述接样机构中卸载。样品通道连通了高温反应堆的内部和外部，样品通道可以仅仅采用管状结构，不用任何其他部件，从而大大减小了占用高温反应堆内的空间。这样的样品输送装置同时也减少了样品通道在反应堆内的材料，极大地减少了对反应堆物理性能的影响。接样机构可以在第一位置装载样品，然后采用重力或牵引绳进入样品通道的第二位置，之后可以借助牵引绳从第二位置返回第一位置。接样机构在第一位置和第二位置移动时，不需要借助任何样品通道之外的空间，仅仅利用样品通道内的空间就能够实现移动。当接样机构位于第一位置时，气动输送机构能够将样品吹入接样机构，从而实现样品的装载。若接样机构中已有样品时，气动输送机构能够将样品吹出接样机构，实现样品的卸载。较佳地，所述接样机构包括接样托盘，所述接样托盘的上部开有用于接收样品的缺口，所述接样托盘的下部开有用于吹出样品的气孔，所述缺口和所述气孔均能够与所述气动输送管连通。当接样机构位于第一位置时，气动输送机构吹动的样品通过缺口进入接样托盘。样品只能通过该缺口进出接样托盘。然后接样机构向第二位置移动。待接样机构返回第一位置后，气动输送机构借助气孔向接样托盘中吹入气体，从而带动样品从缺口离开接样托盘。较佳地，所述接样机构还包括导向组件，所述导向组件包括导向块和导向引导件，所述导向块固定在所述样品通道内，所述导向引导件与所述接样托盘固定连接，所述导向引导件上开有导向槽，当所述导向块进入所述导向槽时，所述缺口和所述气孔均与所述气动输送管连通。通过设置导向组件，能够矫正接样机构发生的偏转，使得接样机构位于第一位置时，能够准确地与气动输送管连通。导向块固定在样品通道内，能够充分利用样品通道的空间，减少体积占用。设置导向引导件能够扩大矫正范围，使得接样机构不论偏转多少角度，均能够借助导向引导件得到矫正。较佳地，所述导向槽包括直槽和螺旋段，所述螺旋段与所述接样托盘的距离大于所述直槽与所述接样托盘的距离，所述螺旋段通过曲面平滑地过渡到所述直槽。接样机构从第二位置移动到第一位置时，导向块如果偏离了正确位置，会最先接触到螺旋段，随着接样机构的进一步移动，由于螺旋段与直槽之间的曲面的导向作用，接样机构会发生旋转，导向块沿着螺旋段逐渐滑入直槽，实现接样机构的角度的矫正。较佳地，所述螺旋段为两段，并对称地分布在所述直槽的两侧。通过在直槽两侧对称地设置两段螺旋段，能够用最小的转动位移实现角度的矫正，使得接样机构在两个旋转方向上均得到矫正。较佳地，所述气动输送管开设有孔道，所述孔道位于所述样品通道内，所述接样机构能够穿过所述孔道上下运动。通过设置孔道，能够让气动输送管与样品通道实现连通，使接样机构自由切换与气动输送管的连接状态。当接样机构位于孔道中时，缺口和气孔均与气动输送管连通。当接样机构不位于孔道中时，缺口和气孔均不与气动输送管连通。较佳地，所述气动输送管还设置有导向板，所述导向板位于气动输送管与所述接样机构的配合处，用于使样品便于从所述接样机构进入所述气动输送管。导向板能够便于样品从气动输送管进入接样机构，也便于样品在气流的带动下从接样机构返回气动输送管。导向板的尺寸及形状可根据气动输送管、接样机构以及样品的尺寸进行具体设计。较佳地，所述气动输送机构还包括换向阀，所述换向阀能够转换所述气动输送管中的气流方向。通过调节换向阀能够容易地改变气动输送管中的气流方向，从而控制样品装载到接样机构中，或控制样品从接样机构中卸载。一种用于高温反应堆的样品输送方法，所述方法采用上述的样品输送设备，所述方法包括以下步骤：S-a，当所述接样机构位于所述第一位置时，借助所述气动输送机构将样品从所述气动输送管中装载入所述接样机构中或从所述接样机构中卸载；S-b，将所述接样机构在所述第一位置和所述第二位置之间移动。上述S-a和S-b的步骤没有绝对的先后顺序，可以根据需要采用S-a步骤或S-b步骤。更具体地，样品输送方法的步骤为：S1，将所述接样机构移动到所述第一位置；S2，借助所述气动输送机构将样品从所述气动输送管中装载入所述接样机构中；S3，将所述接样机构移动到所述第二位置；S4，将所述接样机构返回到所述第一位置；S5，借助所述气动输送机构将样品从所述接样机构卸载。较佳地，当所述气动输送机构包括换向阀时，在S2中设置所述换向阀，使得气流流经所述接样机构的方向与重力方向一致，在S5中设置所述换向阀，使得气流流经所述接样机构的方向与重力方向相反。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的用于高温反应堆的样品输送装置设计紧凑，占用反应堆内的空间非常小，并且能够耐受反应堆中的高温，能够快速实现样品的进堆和出堆输送，实现样品辐照。另外，该样品输送装置结构简单、易于加工制造、运行稳定，为反应堆远距离快速输送样品提供更可靠的手段。附图说明图1为本专利技术较佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述样品输送装置包括样品通道，接样机构和气动输送机构，所述样品通道具有第一位置和第二位置，所述第一位置位于所述高温反应堆之外，所述第二位置位于所述高温反应堆之内，所述接样机构能够在所述第一位置和所述第二位置之间来回移动，所述气动输送机构包括气动输送管，当所述接样机构位于所述第一位置时，所述气动输送管与所述接样机构连通，用于将样品载入所述接样机构或将样品从所述接样机构中卸载。

【技术特征摘要】
1.一种用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述样品输送装置包括样品通道，接样机构和气动输送机构，所述样品通道具有第一位置和第二位置，所述第一位置位于所述高温反应堆之外，所述第二位置位于所述高温反应堆之内，所述接样机构能够在所述第一位置和所述第二位置之间来回移动，所述气动输送机构包括气动输送管，当所述接样机构位于所述第一位置时，所述气动输送管与所述接样机构连通，用于将样品载入所述接样机构或将样品从所述接样机构中卸载。2.如权利要求1所述的用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述接样机构包括接样托盘，所述接样托盘的上部开有用于接收所述样品的缺口，所述接样托盘的下部开有用于吹出所述样品的气孔，所述缺口和所述气孔均能够与所述气动输送管连通。3.如权利要求2所述的用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述接样机构还包括导向组件，所述导向组件包括导向块和导向引导件，所述导向块固定在所述样品通道内，所述导向引导件与所述接样托盘固定连接，所述导向引导件上开有导向槽，当所述导向块进入所述导向槽时，所述缺口和所述气孔均与所述气动输送管连通。4.如权利要求3所述的用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述导向槽包括直槽和螺旋段，所述螺旋段与所述接样托盘的距离大于所述直槽与所述接样托盘的距离，所述螺旋段通过曲面平滑地过渡到所述直槽。5.如权利要求4所述的用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述螺旋段为两段，并分布在所述直槽的两侧。6.如权利要求1所述的用于高温反应堆的样品输送装置，其特征在于，所述气动输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑞荣，曹云，朱世峰，张丽娜，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31