探头、测位和测速组件及其构成的控制棒检测装置/方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种探头、测位和测速组件及其构成的控制棒检测装置/方法，还包括支撑架、以及控制组件，若干个所述探头组件设置在支撑架内部；所述探头组件包括探头保持架、涡流探头、若干个探头固定块、以及若干个超声探头，若干个所述探头固定块均匀设置在探头保持架的外周上，所述涡流探头设置在探头保持架的内部，所述超声探头紧固连接在探头固定块中，若干个所述超声探头所在位置的探头保持架上开设有通孔。本发明专利技术将涡流探头、超声探头同时设置在探头组件中，同时进行超声和涡流检测，避免了采用旋转探头超声与涡流分开布置，提高了检测效率，解决了超声和涡流不能同时对同一根控制棒进行检测的技术问题。棒进行检测的技术问题。棒进行检测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
探头、测位和测速组件及其构成的控制棒检测装置/方法


[0001]本专利技术涉及压水核电站控制棒组件在役检测设备
，特别是涉及控制棒检测中的探头、测位和测速组件及其构成的控制棒检测装置/方法。

技术介绍

[0002]核电站反应堆控制棒束组件(Rod Cluster Control Assembly，简称RCCA)是控制核反应堆功率的重要装置。如图1、图2所示，每组控制棒组件包含一个星形架6、24根小棒(即控制棒5)、以及其他它零部件组成，其中控制棒5由不锈钢包壳、上下端塞及内部吸收体组成。在正常服役过程中，由于控制棒5长期处于高温、高放射性、往复机械运动、水致振动等工况中，控制棒5会发生磨损、肿胀和裂纹等缺陷。其中磨损主要是由于控制棒5在导向机构中进行插拔运动时，控制棒5棒身与星形导向板之间产生接触摩擦导致控制棒5棒身磨损；同时机组正常运行时，由于受水流冲击影响，控制棒5会频繁与星形导向板相碰撞，从而产生微震磨损；肿胀缺陷则主要是由于控制棒5内的吸收体经过长期辐照会发生体积膨胀，最终导致控制棒5外包壳肿胀。裂纹缺陷主要是由于肿胀引起的应力增加超过包壳材料的强度极限导致破裂。
[0003]为了保证核电站的安全运行，需对控制棒束组件进行定期检查，评测磨损速度和肿胀的趋势，以便及时安排更换可能影响反应堆下一循环正常运行的控制棒束组件。
[0004]目前针对核电站反应堆控制棒束组件的检测主要采用超声、涡流探头对控制棒进行检查，其中，超声主要用于生成控制棒外轮廓，从而检测磨损和肿胀缺陷，涡流主要检测裂纹缺陷。
[0005]国内现有的检测技术与装置中的超声均采用旋转探头。该种技术需要增加远程控制系统操作电机驱动齿轮带动超声探头旋转，从而实现对控制棒的检测，但现有的旋转探头设备存在下述几个缺陷：
[0006]1、现有技术旋转探头中超声探头的扫查轨迹为螺旋线，为了保证对控制棒外表面检查的全覆盖，控制棒提升或降落的速度会受限，检测效率不高。
[0007]2、现有技术超声探头和涡流探头分开布置，不能同时对控制棒进行检查与分析。
[0008]3、控制棒组件在乏燃料水池中进行检测时，超声探头检测的控制棒轮廓受到超声波在水中传播速度的影响，现有技术中超声波在水中传播速度检测装置的距离较远，检测到的声速传播误差大；超声探头探查到的控制棒轮廓的精度较低。
[0009]4、除此之外，现有装置机械结构复杂，加工与装配要求较高，成本较高。

技术实现思路

[0010]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种探头、测位和测速组件及其构成的控制棒检测装置/方法，用于解决现有技术中控制棒组件检测装置检测效率低下、机械结构复杂、超声和涡流不能同时对同一根控制棒进行检测的问题，以及缺陷位置显示不够精准、超声检测控制棒外轮廓精度低的问题。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种探头组件，所述探头组件包括探头保持架、涡流探头、若干个探头固定块、以及若干个超声探头，若干个所述探头固定块均匀设置在探头保持架的外周上，所述涡流探头设置在探头保持架的内部，所述超声探头紧固连接在探头固定块中，若干个所述超声探头所在位置的探头保持架上开设有通孔。
[0012]优选的，所述探头保持架的两端分别设置有上部对中模块和下部对中模块；所述探头固定块和超声探头的数量一一对应，若干个所述探头固定块均分为两组，一组所述探头固定块与上部对中模块固定连接、另一组所述探头固定块与下部对中模块固定连接，两组所述探头固定块上下交错分布在探头保持架的外周上，所述探头固定块与探头保持架一体连接。
[0013]优选的，所述下部对中模块上还设置有功能销钉，所述功能销钉贯穿下部导向板；所述探头保持架上还开设有流道。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种测位组件，所述测位组件包括旋转变压器、联轴器、固定架、调节架、以及连接板，所述固定架通过连接板与旋转变压器一体连接；所述固定架包括两个固定块、开设在固定块上的滑槽、穿设在两个滑槽之间的滑块、以及设置在两个固定块之间的旋转轴，所述旋转轴通过联轴器与旋转变压器传动连接，所述旋转轴上还设置有若干个传动轮；所述调节架通过滑块、旋转轴与固定架连接。
[0015]优选的，所述调节架包括两个L型板、贯穿两个L型板之间的从动轴、以及设置在从动轴上的滚轮，所述从动轴设置在L型板的一端端部、所述L型板的另一端与滑块固定连接，所述L型板的拐角处开设有偏移孔；所述测位组件对控制棒进行位置检测时，待检测控制棒同时与滚轮、以及传动轮接触。
[0016]优选的，所述测位组件还包括导向柱，所述导向柱贯穿固定块且与滑块固定连接，所述导向柱的延伸方向与滑块的延伸方向互相垂直；所述固定块与滑块之间的导向柱外周套设有弹簧。
[0017]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种测声速件，所述测声速件包括上部对中块、下部对中块、以及探头安装架，所述上部对中块和下部对中块通过探头安装架固定连接，所述探头安装架的截面形状为U型，所述U型探头安装架的一个侧壁上设置有声速检测探头，另一侧壁的相对位置设置有声波反射块；所述U型探头安装架内还设置有温度传感器，温度传感器用来检测所处环境的温度。
[0018]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种控制棒组件检测装置，包括所述的测位组件、若干个所述的探头组件、支撑架、以及控制组件，若干个所述探头组件设置在支撑架内部，用于对控制棒同时进行超声检测和涡流检测；所述测位组件设置在所述探头组件的外侧，用于对超声探头/涡流探头检测到的缺陷进行定位；所述测位组件、超声探头、涡流探头、旋转变压器均与控制组件通讯连接。
[0019]优选的，所述支撑架包括中部导向板、下部导向板、以及立柱，所述中部导向板、下部导向板通过立柱连接、且中部导向板、下部导向板在立柱上的轴向位置可调；所述中部导向板、下部导向板相同位置开设有若干个导向孔，若干个所述探头组件设置在中部导向板的导向孔和下部导向板的导向孔之间。
[0020]优选的，所述的控制棒组件检测装置还包括测声速件，所述测声速件设置在探头组件的外侧，用于对超声波在所处环境中的传播速度进行检测；上部对中块穿设在中部导
向板的导向孔中，所述下部对中块穿设在下部导向板的导向孔中；声速检测探头与控制组件通讯连接；温度传感器与控制组件通讯连接。
[0021]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种控制棒组件检测方法，采用上述控制棒组件检测装置，包括以下步骤：
[0022]S1：将所述的控制棒组件检测装置吊入到乏燃料水池中；
[0023]S2：将待检测控制棒从上到下吊入控制棒组件检测装置中，待检测控制棒穿过探头组件；
[0024]S3：所述涡流探头对穿过的待检测控制棒进行涡流检测，检测待测控制棒是否有裂纹；所述超声探头对穿过的待检测控制棒进行超声检测，检测待测控制棒的外轮廓是否磨损、肿胀；
[0025]S4：所述涡流探头、超声探头将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探头组件，其特征在于：所述探头组件(2)包括探头保持架(201)、涡流探头(208)、若干个探头固定块(204)、以及若干个超声探头(205)，若干个所述探头固定块(204)均匀设置在探头保持架(201)的外周上，所述涡流探头(208)设置在探头保持架(201)的内部，所述超声探头(205)紧固连接在探头固定块(204)中，若干个所述超声探头(205)所在位置的探头保持架(201)上开设有通孔。2.根据权利要求1所述的探头组件，其特征在于：所述探头保持架(201)的两端分别设置有上部对中模块(202)和下部对中模块(203)；所述探头固定块(204)和超声探头(205)的数量一一对应，若干个所述探头固定块(204)均分为两组，一组所述探头固定块(204)与上部对中模块(202)固定连接、另一组所述探头固定块(204)与下部对中模块(203)固定连接，两组所述探头固定块(204)上下交错分布在探头保持架(201)的外周上，所述探头固定块(204)与探头保持架(201)一体连接。3.根据权利要求2所述的探头组件，其特征在于：所述下部对中模块(203)上还设置有功能销钉(207)，所述功能销钉(207)贯穿下部导向板(101)；所述探头保持架(201)上还开设有流道(206)。4.一种测位组件，其特征在于：所述测位组件(3)包括旋转变压器(301)、联轴器(308)、固定架(304)、调节架(305)、以及连接板(303)，所述固定架(304)通过连接板(303)与旋转变压器(301)一体连接；所述固定架(304)包括两个固定块、开设在固定块上的滑槽、穿设在两个滑槽之间的滑块(310)、以及设置在两个固定块之间的旋转轴(306)，所述旋转轴(306)通过联轴器(308)与旋转变压器(301)传动连接，所述旋转轴(306)上还设置有若干个传动轮(307)；所述调节架(305)通过滑块(310)、旋转轴(306)与固定架(304)连接。5.根据权利要求4所述的测位组件，其特征在于：所述调节架(305)包括两个L型板、贯穿两个L型板之间的从动轴、以及设置在从动轴上的滚轮(309)，所述从动轴设置在L型板的一端端部、所述L型板的另一端与滑块(310)固定连接，所述L型板的拐角处开设有偏移孔，所述旋转轴(306)贯穿偏移孔；所述测位组件(3)对控制棒(5)进行位置检测时，待检测控制棒(5)同时与滚轮(309)、以及传动轮(307)接触。6.根据权利要求4所述的测位组件，其特征在于：所述测位组件(3)还包括导向柱(311)，所述导向柱(311)贯穿固定块且与滑块(310)固定连接，所述导向柱(311)的延伸方向与滑块(310)的延伸方向互相垂直；所述固定块与滑块(310)之间的导向柱(311)外周套设有弹簧(312)。7.一种测声速件，其特征在于：所述测声速件(4)包括上部对中块(401)、下部对中块(402)、以及探头安装架(403)，所述上部对中块(401)和下部对中块(402)通过探头安装架(403)固定连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫国华，李玮，陈树，俞照辉，周路生，谢晨江，陶泽勇，施国龙，章济，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：发明
国别省市：