一种升降式材料辐照装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种升降式材料辐照装置，包括相互连接的冷却机构和辐照机构，以及用于驱动冷却机构和辐照机构作直线移动的升降机构；所述辐照机构包括外管，所述外管内设置有至少一个样品管，每一个样品管外均设置有独立调节的加热结构，每一个所述样品管和所述外管之间均设置有气隙；所述升降式材料辐照装置还包括气体引出机构和至少两个调节所述气隙换热温差的气体引入机构，所述气体引入机构和气体引出机构均与所述气隙连通；独立调节的加热结构对各样品管的温度进行单独调节以使得调节，以使得各个样品管之间的温度差减小，以达到缩小温度范围的目的。温度范围的目的。温度范围的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种升降式材料辐照装置


[0001]本专利技术涉及研究堆辐照
，具体涉及一种升降式材料辐照装置。

技术介绍

[0002]对于辐照试验研究堆而言，开展材料和燃料的辐照试验研究是最重要的应用之一。材料辐照试验是利用材料材料辐照装置装载标准化的材料试验样品，将其置入研究堆的堆芯活性区中，利用研究堆的中子和伽马射线对材料造成辐照损伤以研究材料的耐辐照性能的试验。材料材料辐照装置需要承担样品装载、测量和控制辐照试验参数的功能。
[0003]单次辐照试验时，理想状态是：材料辐照装置内的材料样品数量尽可能多，全部样品的辐照温度范围尽可能小。由于研究堆堆芯较小且结构复杂，以及堆内的中子注量率轴向分布的固有特性以及阴阳面(材料辐照装置内靠近堆芯中心的一侧为阳面，背离堆芯中子的一侧为阴面)中子注量率的差异，加上研究堆运行过程中产生的堆内中子注量率变化，使得材料辐照装置内不同位置的材料样品释热率差异较大且存在波动，进而导致材料辐照装置内样品辐照温度分布存在较大差异。其中，研究堆内材料释热率的轴向分布及其变化，是限制材料辐照装置内样品装载数量以及样品辐照温度区间大小的最主要因素。因此，在保证样品装载数量的前提下，必须对材料辐照装置进行改进，减小全部样品的辐照温度范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种升降式材料辐照装置，通过对材料辐照装置整体进行升降和独立调节的加热结构，提高外管内样品轴向温度分布的均匀性，从而达到全部样品的辐照温度范围减小的目的。
[0005]本专利技术提供一种升降式材料辐照装置，包括相互连接的冷却机构和辐照机构，以及用于驱动冷却机构和辐照机构作直线移动的升降机构；
[0006]所述辐照机构包括外管，所述外管内设置有至少一个样品管，每一个样品管外均设置有独立调节的加热结构，每一个所述样品管和所述外管之间均设置有气隙；
[0007]所述升降式材料辐照装置还包括气体引出机构和至少两个调节所述气隙换热温差的气体引入机构，所述气体引入机构和气体引出机构均与所述气隙连通。
[0008]在采用上述技术方案的情况下，
[0009]1.独立调节的加热结构对各样品管的温度进行单独调节以使得调节，以使得各个样品管之间的温度差减小，以达到缩小温度范围的目的。
[0010]2.通过在样品管和外管之间设置气隙，可向该气隙内通入导热系数相差较大的不同惰性气体，通过控制不同惰性气体的混合比例来改变不同惰性气体混合后形成的混合气体的导热系数，从而达到调节气隙换热温差，以实现温度的调控。
[0011]作为一种可能的优选方式，所述加热结构包括加热件、加热件固定结构以及至少一个温度传感器。以提高温度调节的灵敏度。
[0012]作为一种可能的优选方式，所述加热件固定结构包括套设且紧贴于所述样品管外的夹块，所述夹块上开设有至少一个凹槽，所述加热件设置于所述凹槽内；以实现加热件的稳定固定。
[0013]优选地，所述加热件固定结构还包括将所述加热件紧贴于所述凹槽槽底的压紧件；不仅进一步增加加热件固定的稳定性，还加快了加热件和样品管之间的传热速度，提高传热效率。
[0014]优选地，所述压紧件距离所述外管内壁的垂直距离小于所述夹块距离所述外管内壁的垂直距离，通过减小压紧件外侧面在气隙中的换热面积，以降低对加热元件加热功率的需求，降低能耗。
[0015]作为一种可能的优选方式，所述样品管沿所述外管的轴向方向分布；所述外管沿其轴向方向的两端分别设置有顶板和底板，所述样品管和底板之间设置有堵块。通过设置堵块，能够有效减少外管内混合气体成分调节过程中的控制死区，有效提高混合气体调节控温系统的灵敏性。
[0016]优选地，靠近所述堵块的所述样品管一端外嵌套有隔热层，所述隔热层与所述外管罐壁密封连接。优选地，所述靠近所述堵块的所述样品管一端外还嵌套有下隔离层，所述下隔离层设置于所述加热结构和所述隔热层之间。有效地减少了样品管轴向漏热对样品温度的影响。
[0017]作为一种可能的优选方式，所述辐照机构还包括下支撑件，所述下支撑件的一端与所述隔热层紧贴或连接且其另一端与所述外管连接或紧贴。
[0018]作为一种可能的优选方式，所述气体引入机构与所述气隙的下端连通。
[0019]作为一种可能的优选方式，所述气体引入机构为两个，分别引入氦气和氩气。
[0020]作为一种可能的优选方式，所述辐照机构还包括上支撑件，所述上支撑件和所述样品管之间设置有压紧弹簧，压紧弹簧的两端分别与所述上支撑件和所述样品管紧贴或连接。
[0021]优选地，所述压紧弹簧和所述样品管之间设置有压板和上隔离层，所述上隔离层嵌套于所述样品管外，所述压紧弹簧与所述压板紧贴或连接。
[0022]作为一种可能的优选方式，所述升降式材料辐照装置还包括顶部安装台，所述顶部安装台上设置有所述升降机构和顶部导向筒，所述顶部导向筒内设置有装置法兰，所述装置法兰与所述冷却机构固定连接。顶部导向筒用于提供辐照机构和冷却机构轴向移动的约束通道。
[0023]作为一种可能的优选方式，所述冷却机构包括连接筒，所述连接筒上开设有若干进水口，所述连接筒的上端与所述升降机构连接且其下端与所述外管连接。以实现冷却机构和辐照机构的同步移动。
附图说明
[0024]图1为实施例中升降式材料辐照装置的结构示意图；
[0025]图2为实施例中辐照机构的结构示意图；
[0026]图3为实施例中辐照机构的局部结构示意图。
[0027]其中：1
‑
热电偶引线管，2
‑
出气管，3
‑
升降机构，4
‑
装置法兰，5
‑
顶部导向筒，6
‑
顶
部安装平台，7
‑
连接管，8
‑
辐照机构，9
‑
电加热丝引线管，10
‑
进气管， 11
‑
顶板，12
‑
上支撑件，13
‑
压紧弹簧，14
‑
压板，15
‑
上隔离层，16
‑
上部电加热丝，17
‑
夹块A，18
‑
气隙，19
‑
异形填充块，20
‑
外管，21
‑
样品段，22
‑
夹块B，23
‑ꢀ
下部电加热丝，24
‑
下隔离层，25
‑
隔热层，26
‑
堵块，27
‑
底板，28
‑
热电偶，29
‑ꢀ
进气管，30
‑
下支撑件。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升降式材料辐照装置，其特征在于，包括相互连接的冷却机构和辐照机构，以及用于驱动冷却机构和辐照机构作直线移动的升降机构；所述辐照机构包括外管，所述外管内设置有至少一个样品管，每一个样品管外均设置有独立调节的加热结构，每一个所述样品管和所述外管之间均设置有气隙；所述升降式材料辐照装置还包括气体引出机构和至少两个调节所述气隙换热温差的气体引入机构，所述气体引入机构和气体引出机构均与所述气隙连通；所述加热结构包括加热件、加热件固定结构以及至少一个温度传感器；所述加热件固定结构包括套设且紧贴于所述样品管外的夹块，所述夹块上开设有至少一个凹槽，所述加热件设置于所述凹槽内；所述加热件固定结构还包括将所述加热件紧贴于所述凹槽槽底的压紧件；所述压紧件距离所述外管内壁的垂直距离小于所述夹块距离所述外管内壁的垂直距离；所述气体引入机构与所述气隙的下端连通。2.根据权利要求1所述的升降式材料辐照装置，其特征在于，所述样品管沿所述外管的轴向方向分布；所述外管沿其轴向方向的两端分别设置有顶板和底板，所述样品管和底板之间设置有堵块；优选地，靠近所述堵块的所述样品管一端外嵌套有隔热层，所述隔热层与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文华，张亮，张慧，刘晓松，李国云，戴钰冰，张文龙，金帅，和佳鑫，朱伟，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：