核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测方法及其检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统，由测量台、安放在测量台架上的容栅位移传感器、电器控制箱、脚踏开关及数据处理系统组成；其中电器控制箱通过各自的传输线分别与容栅位移传感器、脚踏开关及数据处理系统连接；所述的电器控制箱，包括具有数据转换模块及输入、输出接口的数据转换板，分别与数据转换板连接的逻辑控制板及电源转换板，以及与电源转换板连接的变压器，其中逻辑控制板为具有声光报警控制以及逻辑判断控制的功能控制板。本发明专利技术采用手动上料，自动记录、判断、统计、存储数据，打印输出结果。与人工手动千分尺法检测相比，具有更高的检测效率和检测质量，解决了芯块批量检测及芯块的配长组装问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核燃料测量技术，具体涉及可燃毒物芯块综合尺寸的检测系 统及检测方法。
技术介绍
核燃料可燃毒物芯块是压水反应堆用的燃料元件芯体，芯块综合尺寸 (长度、外径、圆度等)是芯块的一个重要技术指标，在批量生产中，采取 合理的抽样检测方案，准确地测量出芯块的综合尺寸，为堆物理及热工计算 提供数据，对于确定燃料元件在堆中的使用效果和芯块制造有着重要的意 义。在芯块生产过程中不仅需要检测大量的芯块综合尺寸，同时还要将大量 的统计数据和报表反馈给质量部门和生产部门，以往芯块检验报告单的填 写和管理工作一直依靠人工手写完成，人工手动千分尺法需要检验人员和记录人员两人配合工作，检测一块芯块需要30秒钟，随着芯块生产量的不断 增大和大量数据的积累，传统的人工手动检测和检验数据管理严重制约了产 品检验管理工作的质量和效率，无法及时有效地将产品质量直观清晰的反馈 给质量管理部门和生产工序，不仅费时费力，而且容易出差错。因此，为了 高效、可靠地完成芯块尺寸检测以及对检测数据进行有效管理，研制一种新 的检测系统实现芯块尺寸的半自动测量，对于自动判别芯块尺寸为合格与不 合格品，提高检测效率是十分必要的。目前，芯块综合尺寸的检测系统及其检测方法，国内外文献资料较少， 法国法玛通公司有关资料仅简单介绍了在磨削生产线上采用激光法测量芯 块外径，但其具体结构和技术指标，特别是芯块长度的检测未见详细报道。 经查新，可燃毒物芯块测量的技术和设备未见报导。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能有效提高核燃料可燃毒物芯块测量效率 与测量可靠性，改进芯块配长组装的核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统 及检测方法。4本专利技术的目的是通过实施下述技术方案实现的一种核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统，包括有测量台、安放在测 量台架上的容栅位移传感器、数据处理系统，其特征在于还包括有电器控 制箱及脚踏开关；其中电器控制箱通过各自的传输线分别与容栅位移传感 器、脚踏开关及数据处理系统连接；所述的电器控制箱，包括具有数据转换 模块及输入、输出接口的数据转换板，分别与数据转换板连接的逻辑控制板 及电源转换板，以及与电源转换板连接的变压器，其中逻辑控制板为具有声 光报警控制以及逻辑判断控制的功能控制板。使用所述检测系统，对核燃料可燃毒物芯块综合尺寸进行检测的方法， 步骤如下a. 从测量台架上手动提升容栅位移传感器，将待测芯块放入测量台上；b. 使容栅位移传感器自由落下，依靠其自身重力夹持住芯块，保证容 栅位移传感器的测量头与芯块紧密接触；c. 踩下脚踏开关进行采集数据，此时电器控制箱发出声、光提示，确 定测量芯块的长度数据；d. 手动提升容栅位移传感器，移动芯块到下一个测量点，重复b、 c 操作步骤，完成该芯块长度的测量；e. 手动提升容栅位移传感器，取下芯块；f. 对所有待测芯块都按上述步骤完成长度测量；g. 按照所测芯块的数量，建立与各芯块编号相对应的数据组X(i);h. 取所有芯块的长度平均值做阀值m;i. 用阀值m和每个数据组X(i)，把所有芯块分为长芯块和短芯块，算 出长芯块和短芯块的比例关系Y ;j.按照比例关系Y的比例，为每根元件棒配置芯块； k.在为每根元件棒配置最后两块芯块时，加入元件棒总长限制，在剩 余的芯块中选出最合适的长度。所述芯块尺寸控制参数为(pl0.2±0.03mmx (28mm 32mm)。 本专利技术的效果在于本专利技术采用容栅位移传感器配合提升机构，利用传 感器与芯块直接接触的测量原理，研制成的核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统，具有测量数据重复性好，测量结果可靠，工作效率高和安装使用方 便等突出优点，特别是其位移传感器的可动部分不需通电，从根本上解决了 连线困难的问题；实现了检测数据自动记录、判断、统计、存储并可打印输 出结果，使用本检测系统对核燃料芯块综合尺寸进行检测的方法，可根据芯 块长度的检测结果，优化选配出单根毒物棒所需芯块的组装配长。 附图说明图l为本专利技术检测系统的结构示意图。图2为本专利技术检测系统中电气控制箱的结构示意图。图3为本专利技术电源电路原理图。图4为本专利技术芯块配长原理流程示意图。 图中标记l.为测量台，2.为芯块，3.为容栅位移传感器，4.为信号传输线， 5.为电气控制箱，6.为信号输出线，7.为脚踏开关，8.为数据连线，9.为数据处 理系统。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术的核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统，由测量 台1、容栅位移传感器3、电气控制箱5、脚踏开关7和数据处理系统9组成； 其中容栅位移传感器3通过信号传输线4与电气控制箱5连接；电气控制箱 5通过信号输出线6与脚踏开关7连接，电气控制箱5通过数据连线8与数据 处理系统9连接。图3给出了本专利技术电源的电路工作原理输入电源为220V交流电，经 电气控制箱中的变压器Tl转换为24V交流电，再经桥堆Ql和7824被转换 为24V直流电，该24V直流电供逻辑控制板使用；图中SW-P为上电按钮， 接通后产生控制指令通过继电器1K1向逻辑控制板提供24V直流电。从图中看出脚踏开关的一路控制输出，是接通电气控制箱内的声光报 警器FMQ1发出声光报警。脚踏开关的另一路控制输出，是送出接通信号到计算机，以便计算机产 生联动采集数据；由于数据转换模块在上电后会持续不断向计算机传送当前 检测到的数据，所以脚踏开关的信号不需要送到数据转换模块。本专利技术所述芯块综合尺寸检测系统的工作原理是-容栅位移传感器3通过电气控制箱5与数据处理系统9之间进行通信， 容栅位移传感器3首先将检测数据信号通过信号传输线4发送给电器控制箱 5，电器控制箱5通过信号输出线6将信号输入脚踏开关7，踩下脚踏开关7， 开始采集数据，发出声光提示，确定芯块检测数据，脚踏开关具有防误操作 功能(例如加入延时、智能判别误操作)；同时电器控制箱5对检测数据信 号经过一系列处理后，通过数据连线8再传给控制计算机9，控制计算机9 完成数据的运算处理、显示内容，监控工作状态，统计、报表、存储等。系 统具有故障显示、报警功能、能提示用户正确设置参数，进行芯块配长；图 4给出了芯块配长原理的流程示意图。使用所述本专利技术检测系统，对核燃料可燃毒物芯块综合尺寸进行检测的 方法，步骤如下-a. 从测量台1的台架上手动提升容栅位移传感器3，将待测芯块2放 入测量台1上；b. 使容栅位移传感器3自由落下，依靠其自身重力夹持住芯块2，保 证容栅位移传感器3的测量头与芯块2紧密接触；c. 踩下脚踏开关7进行采集数据，此时电器控制箱5发出声、光提示， 确定检测芯块2的长度数据；d. 手动提升容栅位移传感器3，移动芯块2到下一个测量点，重复b、 c操作步骤，完成该芯块2长度的测量；e. 手动提升容栅位移传感器3，取下芯块2;f. 对所有待测芯块都按上述步骤完成长度测量；g. 按照所测芯块的数量，建立与各芯块编号相对应的数据组X(i);h. 取所有芯块的长度平均值做阀值m;i. 用阀值m和每个数据组X(i)，把所有芯块分为长芯块和短芯块，算 出长芯块和短芯块的比例关系Y ;j.按照比例关系的比例Y，为每根元件棒配置芯块； k.在为每根元件棒配置最后两块芯块时，加入元件棒总长限制，在剩 余的芯块中选出最合适的长度；尽量保证配出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核燃料可燃毒物芯块综合尺寸检测系统，包括有测量台（１）、安放在测量台（１）的台架上的容栅位移传感器（３）、数据处理系统（９），其特征在于：还包括有电器控制箱（５）及脚踏开关（７）；其中电器控制箱（５）通过各自的传输线分别与容栅位移传感器（３）、脚踏开关（７）及数据处理系统（９）连接；所述的电器控制箱（５），包括具有数据转换模块及输入、输出接口的数据转换板，分别与数据转换板连接的逻辑控制板及电源转换板，以及与电源转换板连接的变压器，其中逻辑控制板为具有声光报警控制以及逻辑判断控制的功能控制板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷明非，彭思同，徐海生，于川，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]