一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，包括：水箱、位于水箱上方的立式高温炉以及活动设置于立式高温炉和水箱内的空心连杆，其中：空心连杆上设有检测端，检测端中的热电偶依次与计算机和数据采集系统相连；本发明专利技术采用两个螺栓分别对板状试样以及热电偶进行压紧从而分别进行固定的方法，在试样与空心连杆之间设有绝热保护层(例如陶瓷材料等)，通过避免两者的直接接触从而显著减小骤冷过程中连杆温度对薄板状试样的影响。温度对薄板状试样的影响。温度对薄板状试样的影响。
【技术实现步骤摘要】
用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置
[0001]本专利技术涉及的是一种材料测试领域的技术，具体是一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置。
技术介绍
[0002]高温下板状燃料元件表面特性对沸腾传热行为影响的实验研究，能够了解板状燃料元件在骤冷实验过程中的传热特性，揭示表面特性、固体热物性以及过冷却对板状燃料元件骤冷过程传热特性的影响，对板状燃料元件反应堆的安全分析有着非常重要的意义。但现有骤冷实验试样与空心连杆尺寸之间的配合通过螺纹进行连接，当事先把热电偶固定在薄板状试样当中，这样在连接试样和连杆的过程中需要通过不断选择试样才能将螺纹旋紧，从而导致试样内部固定的热电偶同步旋转，容易使得热电偶发生松动从而导致温度测量不够准确，多次旋转后甚至可能导致热电偶脱离测量点甚至发生断裂。另一方面，将试样与空心连杆直接用螺纹进行连接，由于空心连杆也是金属材质，对应的热导率较高，在骤冷过程中，连杆内部的热量会直接传导至板状试样中，从而造成热电偶的测量温度并不准确，从而不能正确反映试样在骤冷过程中的温度变化。
技术实现思路
[0003]本专利技术针对现有检测装置内部热电偶难以固定，容易发生热电偶断裂、移位或受到热传导干扰信号等缺陷，提出一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，采用两个螺栓分别对板状试样以及热电偶进行压紧从而分别进行固定的方法，在试样与空心连杆之间设有绝热保护层(例如低热导率陶瓷材料、陶瓷纤维板等)，通过避免两者的直接接触从而显著减小骤冷过程中连杆温度对薄板状试样的影响。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，包括：水箱、位于水箱上方的立式高温炉以及活动设置于立式高温炉和水箱内的空心连杆，其中：空心连杆上设有检测端，检测端中的热电偶依次与数据采集系统和计算机相连。
[0006]所述的检测端包括：由外而内依次设置于空心连杆中的绝热保护层、板状试样的末端以及热电偶，其中：热电偶贯穿空心连杆且末端位于板状试样内，绝热保护层和板状试样分别通过各自对应的螺栓与空心连杆固定连接。技术效果
[0007]本专利技术采用两个螺栓分别对板状试样以及热电偶进行压紧从而分别进行固定，在试样与空心连杆之间设有绝热保护层(例如低热导率陶瓷、陶瓷纤维板等)，通过避免两者的直接接触从而显著减小骤冷过程中连杆储热对薄板状试样的影响。本专利技术能够有效解决现有技术中试样内部热电偶难以固定以及容易损坏的问题；在试样与空心连杆之间设有绝热保护层(例如低热导率陶瓷、陶瓷纤维板等)，不仅能够辅助热电偶与板状试样的固定，还能最大程度的降低在骤冷过程中连杆内热量传递至板状试样上从而导致对实验结果产生
影响。
附图说明
[0008]图1为本专利技术示意图；
[0009]图2为本专利技术立体示意图
[0010]图3为图2截面图；
[0011]图4为绝热保护层4三视图。
[0012]图中：热电偶1、空心连杆2、螺栓3、绝热保护层4、板状试样5、高速相机6、水箱7、立式高温炉8、数据采集系统9、计算机10。
具体实施方式
[0013]如图1所示，为本实施例涉及一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，包括：水箱7、位于水箱7上方的立式高温炉8以及活动设置于立式高温炉8和水箱7内的空心连杆 2，其中：空心连杆2上设有检测端，检测端中的热电偶1依次与计算机10和数据采集系统 9相连。
[0014]所述的活动设置，通过与电机驱动的滑动导轨实现，该电机与计算机10相连。
[0015]如图2和图3所示，所述的检测端包括：由外而内依次设置于空心连杆2中的绝热保护层4、板状试样5的末端以及热电偶1，其中：热电偶1贯穿空心连杆2且末端位于板状试样5内，绝热保护层4和板状试样5分别通过各自对应的螺栓3与空心连杆2固定连接。
[0016]所述的绝热保护层4采用例如氧化锆等低热导率陶瓷或陶瓷纤维板等材料制成，其中氧化锆陶瓷热导率为1.6W/m
·
K，对应空心连杆2采用不锈钢材料制成，其热导率为 16.2W/m
·
K。使得试样与空心连杆之间设有耐高温低热导率材料绝热保护层的情况下，在同样的温度以及骤冷时间内，由空心连杆传递至板状试样的热量仅为不设有绝热保护层情况下的不到10％，大大降低了空心连杆导致的实验误差。
[0017]如图4所示，所述的绝热保护层4的形状结构为两段式，下半段为空心圆柱，其外与空心连杆2紧密接触，其内与板状试样5上端紧密接触，且设有一螺纹孔用来固定板状试样；上半段为半圆柱状，热电偶1可以通过螺栓3压紧在半圆柱的截面上进行固定。
[0018]本实施例涉及上述装饰的骤冷实验，通过空心连杆2带动板状试样5上升至立式高温炉8中加热至预设温度后后，迅速下降至水箱7中进行冷却骤冷，热电偶1输出板状试样5 的内部温度至数据采集系统9以实时监测并记录试样内部温度。
[0019]与现有技术相比，本装置一方面采用两个螺栓分别对板状试样以及热电偶进行压紧从而分别进行固定的方法替代现有技术中的直接通过螺纹连接的方式，能够有效解决现有技术中试样内部热电偶难以固定以及容易损坏的问题；另一方面在试样与空心连杆之间设有耐高温低热导率陶瓷或陶瓷纤维板等材料的绝热保护层，不仅能够辅助热电偶与板状试样的固定，还能最大程度的降低在骤冷过程中连杆内热量传递至板状试样上从而导致对实验结果产生影响。
[0020]上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本专利技术原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本专利技术的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本专利技术之约束。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，其特征在于，包括：水箱、位于水箱上方的立式高温炉以及活动设置于立式高温炉和水箱内的空心连杆，其中：空心连杆上设有检测端，检测端中的热电偶依次与计算机和数据采集系统相连；所述的检测端包括：由外而内依次设置于空心连杆中的绝热保护层、板状试样的末端以及热电偶，其中：热电偶贯穿空心连杆且末端位于板状试样内，绝热保护层和板状试样分别通过各自对应的螺栓与空心连杆固定连接。2.根据权利要求1所述的用于骤冷实验的板状燃料元件检测装置，其特征是，所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓晶，许巍，欧阳琨，何辉，熊进标，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。