用于核燃料棒的U-235富集度无源检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于核燃料棒的U

【技术实现步骤摘要】
用于核燃料棒的U
‑
235富集度无源检测装置


[0001]本专利技术属于核工业无损检测
，具体涉及一种用于核燃 料棒的U
‑
235富集度无源检测装置。

技术介绍

[0002]核燃料棒是反应堆释放热量的单元体，是反应堆的核心部件。 核燃料棒在反应堆运行时处于强中子场中，要经受高温、高压、高 流速冷却剂的冲刷，同时承受裂变物质化学作用和复杂的机械载荷， 蒸汽腐蚀，工作条件十分苛刻。核燃料棒中芯块的富集度等制造特 征与设计数值不一致将会造成堆芯反应性偏离预期，增加了反应堆 的控制难度，影响反应堆运行。因此，必须在燃料棒组装完成后、 装入燃料组件前对其内部装入的所有芯块进行100％的富集度检查。
[0003]燃料棒U
‑
235富集度检测设备分为有源和无源法两种，随着 Cf
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252等中子源价格的不断上涨及各类新型核探测相关元器件的 小型化，使无源U
‑
235富集度检测设备的性价比逐渐提升。
[0004]由于以往国内核燃料元件厂的生产任务量不大，同时有有源设 备的支撑，对无源U
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235富集度检测设备的检测效率、技术性能指 标、使用方便性等较为宽松，如无源设备由于其固有原理所带来的 温度稳定性差、检测效率低等问题尚不突出。
[0005]随着近年来核电大发展，对无源设备检测效率、技术性能指标、 使用方便性的需求也逐渐提高，为此需要一种新型的核燃料棒 U
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235富集度无源检测装置，使设备以上方面均有较大的提高，以 满足生产要求，逐步替代有源检测设备，降低生产线运行成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不 足，提供一种用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，可有效 提高设备检测效率，使用方便，节省生产线运行成本。
[0007]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种用于核燃 料棒的U
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235富集度无源检测装置，包括：底座，设置于底座上的 龙门上下料机构、多通道燃料棒进出驱动机构、富集度检测机构、 恒温控制机构，
[0008]富集度检测机构包括：探测器单元、数据采集单元、探测器单 元支架，探测器单元支架用于支撑探测器单元，探测器单元用于探 测核燃料棒的本体发射的特定能量的γ射线并将信号输出至数据 采集单元，数据采集单元用于根据收到的信号检测出核燃料棒的 U
‑
235富集度；
[0009]龙门上下料机构用于完成待检测燃料棒的上料，检测完成燃料 棒的下料、分拣；
[0010]多通道燃料棒进出驱动机构用于驱动燃料棒在龙门上下料机 构、富集度检测箱体间移动；
[0011]恒温控制机构包括：恒温控制主机、富集度检测箱体，探测器 单元设置于富集度
检测箱体内，恒温控制主机与富集度检测箱体连 接，恒温控制主机用于控制富集度检测箱体恒温。
[0012]优选的是，龙门上下料机构包括：设置于底座上的龙门抓取模 块、燃料棒放置模块，龙门抓取模块用于将待检测燃料棒上料至燃 料棒放置模块、将检测完成燃料棒从燃料棒放置模块下料、分拣， 其中，
[0013]龙门抓取模块包括：龙门支架，第一驱动单元、第二驱动单元、 纵梁、第三驱动单元、用于抓取燃料棒的夹爪，第一驱动单元设置 于龙门支架上，第三驱动单元、夹爪设置于纵梁上，第二驱动单元 用于驱动纵梁升降，第一驱动单元与第二驱动单元连接，第一驱动 单元用于驱动第二驱动单元沿着龙门支架的横梁横向运动，第三驱 动单元用于驱动夹爪开合。
[0014]优选的是，燃料棒放置模块包括：设置于底座上的拖轮、暂存 料架，暂存料架用于暂存燃料棒，拖轮用于燃料棒移动时滚动支撑 燃料棒并减少其所受阻力。
[0015]优选的是，暂存料架为V型槽结构，两槽中心间距25mm。
[0016]优选的是，燃料棒放置模块还包括：设置于暂存料架上的接近 开关，接近开关用于判断暂存料架内有无燃料棒、燃料棒是否正确 放置。
[0017]优选的是，多通道燃料棒进出驱动机构包括：设置于底座上的 第四驱动单元、与第四驱动单元连接的驱动轮、设置于底座上的齐 料模块，齐料模块用于将燃料棒推至驱动轮上，第四驱动单元用于 驱动驱动轮转动带动其上放置的燃料棒通过富集度检测箱体入口 将其传输移动至富集度检测箱体内并从离开富集度检测箱体出口 送出，以完成检测。
[0018]优选的是，齐料模块包括：第五驱动单元、与第五驱动单元连 接的齐料板，第五驱动单元用于驱动齐料板将燃料棒推至驱动轮上。
[0019]优选的是，多通道燃料棒进出驱动机构还包括：设置于底座上 的压紧模块，压紧模块用于驱动轮转动带动其上的燃料棒移动时下 压燃料棒。
[0020]优选的是，压紧模块包括：第六驱动单元、与第六驱动单元连 接的压轮，第六驱动单元用于驱动压轮下压燃料棒。
[0021]优选的是，恒温控制主机、富集度检测箱体通过进出风风道连 接或者恒温控制主机设置于富集度检测箱体内，富集度检测机构设 置于富集度检测箱体内，恒温控制主机用于控制富集度检测箱体内 恒温。
[0022]优选的是，富集度检测通道为两个或以上时，富集度检测通道 之间设置有通道间屏蔽体。
[0023]优选的是，所述的用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置， 还包括：控制机构，分别与龙门上下料机构、多通道燃料棒进出驱 动机构、富集度检测机构、恒温控制机构连接并进行自动控制。
[0024]本专利技术中的用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，可有 效提高设备检测效率，使用方便，节省生产线运行成本，可实现燃 料棒上下料过程中的平稳移动和传输，避免燃料棒间的摩擦和碰撞， 全方位保护燃料棒，可实现燃料棒检测过程中各通道检测速度稳定、 一致及精确调控，该无源检测装置检测效率、技术性能指标、使用 方便性均有较以往类似设备较大提高，可满足生产要求，逐步替代 有源检测设备，降低生产线运行成本。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例2中的用于核燃料棒的U
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235富集度无源 检测装置的俯视图；
[0026]图2是本专利技术实施例2中的龙门上下料机构的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例2中的多通道燃料棒进出驱动机构的结构 示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例2中的富集度检测机构的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例2中的恒温控制机构的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术实施例2中的计算机软件与控制机构的功能示意 图。
[0031]图中：1
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龙门上下料机构、2
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多通道燃料棒进出驱动机构、3
‑ꢀ
富集度检测机构、4
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恒温控制机构、5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，其特征在于，包括：底座，及设置于底座上的富集度检测机构、恒温控制机构，龙门上下料机构、多通道燃料棒进出驱动机构，富集度检测机构包括：探测器单元、数据采集单元、探测器单元支架，探测器单元支架用于支撑探测器单元，探测器单元用于探测核燃料棒的本体发射的特定能量的γ射线并将信号输出至数据采集单元，数据采集单元用于根据收到的信号检测出核燃料棒的U
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235富集度；恒温控制机构包括：恒温控制主机、富集度检测箱体，探测器单元设置于富集度检测箱体内，恒温控制主机与富集度检测箱体连接，恒温控制主机用于控制富集度检测箱体恒温；龙门上下料机构用于完成待检测燃料棒的上料，检测完成燃料棒的下料、分拣；多通道燃料棒进出驱动机构用于驱动燃料棒在龙门上下料机构、富集度检测箱体间移动。2.根据权利要求1所述的用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，其特征在于，龙门上下料机构包括：设置于底座上的龙门抓取模块、燃料棒放置模块，龙门抓取模块用于将待检测燃料棒上料至燃料棒放置模块、将检测完成燃料棒从燃料棒放置模块下料、分拣，其中，龙门抓取模块包括：龙门支架，第一驱动单元、第二驱动单元、纵梁、第三驱动单元、用于抓取燃料棒的夹爪，第一驱动单元设置于龙门支架上，第三驱动单元、夹爪设置于纵梁上，第二驱动单元用于驱动纵梁升降，第一驱动单元与第二驱动单元连接，第一驱动单元用于驱动第二驱动单元沿着龙门支架的横梁横向运动，第三驱动单元用于驱动夹爪开合。3.根据权利要求2所述的用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，其特征在于，燃料棒放置模块包括：设置于底座上的拖轮、暂存料架，暂存料架用于暂存燃料棒，拖轮用于燃料棒移动时滚动支撑燃料棒并减少其所受阻力。4.根据权利要求3所述的用于核燃料棒的U
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235富集度无源检测装置，其特征在于，燃料棒放置模块还包括：设置于暂存料架上的接近开关，接近开关用于判断暂存料架内有无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长虹，刘明，张雷，张丽琴，汪陆，马金波，孙国荣，高玉娟，黄少川，侯英，
申请(专利权)人：中核包头核燃料元件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：