一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种在水下基于超声检测原理的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的专用辅助装置。该装置安装在池边检查台架上下移动平台上，可随移动平台在高度方向上自由移动，减少燃料组件移动，减小安全风险；挡块与燃料组件第一排燃料棒接触，确保探头与第一排燃料棒距离相等，且相互垂直；挡块后方有缓冲机构，可以有效避免挡块与燃料组件硬接触，造成燃料棒弯曲或表面损伤；使用高频超声探头扫描燃料棒，对接收到反射波能量曲线进行分析，可得到第一排相邻两燃料棒的棒间距，测量效率高、结果准确可靠。果准确可靠。果准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置及方法


[0001]本专利技术涉及核燃料循环的辐照后检验领域，具体是一种燃料组件在水下采用非接触式法测量燃料棒间距的辅助装置，以及采用该装置对燃料组件径向尺寸进行非接触式超声测量的方法。

技术介绍

[0002]核电站燃料组件在高燃耗、长循环水化学改变、低泄漏时高的功率峰因子等日益苛刻的使用条件下，容易造成燃料组件变形而无法回堆再利用，燃料棒经过辐照发生肿胀，甚至破损。池边检查技术作为燃料组件堆内辐照稳定性和完整性等评价的有效手段，承担着保障核电站安全运营的重要任务。
[0003]辐照后的燃料组件由于具有较强的放射性，需要在水下开展相关的辐照后检查。传统的燃料棒间距测量方法一般采用图像法，图像法具有检测速度快的特点，但图像法测量的结果精度较低、误差较大，并且测量结果与设备标定及检测人员的操作有着密切的联系。超声检测作为常用无损检测手段，具有测量结果准确可靠、精度高等特点，故为了保障核电站的安全运营，需要建立一种基于超声检测原理的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于提供一种在水下基于超声检测原理的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的专用辅助装置，以及采用该装置对燃料组件径向尺寸进行非接触式超声测量的方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一方面，提供一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，包括超声探头、X轴移动机构、移动平台X轴移动模块、移动平台Y轴移动模块；建立XYZ直角坐标系，以燃料组件中任意燃料棒为Z轴方向，X轴方向定义为与第一排燃料棒组成的平面相平行，Y轴方向定义为与第一排燃料棒组成的平面相垂直；移动平台X轴移动模块安装在池边检查台架的上下移动平台上，移动平台Y轴移动模块安装在移动平台X轴移动模块上，X轴移动机构安装在移动平台Y轴移动模块上近燃料组件侧，超声探头安装在X轴移动机构上。
[0007]作为优选方案，辅助装置还包括挡板，挡块安装在X轴移动机构上，挡块前缘与第一排燃料棒接触，超声探头与第一排燃料棒距离相等且保持垂直。
[0008]作为优选方案，挡块由尼龙材质制成。
[0009]作为优选方案，辅助装置还包括缓冲机构，缓冲机构安装于X轴移动机构与移动平台Y轴移动模块之间。
[0010]作为优选方案，挡块在Z轴方向上平行设置两块。
[0011]作为优选方案，X轴移动机构长度大于燃料组件宽度，且超声探头移动到燃料组件区域时在X轴移动机构上匀速移动。
[0012]作为优选方案，移动平台X轴移动模块和/或移动平台Y轴移动模块采用水下电机移动机构。
[0013]作为优选方案，X轴移动机构采用水下电机移动机构。
[0014]另一方面，提供一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的方法，采用上述的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，实施以下步骤：在进行燃料棒间距测量时，首先移动池边检查台架的上下移动平台到燃料组件待测高度位置，调节移动平台X轴移动模块和移动平台Y轴移动模块，使挡块与燃料组件第一排燃料棒接触；开启超声探头，设置X轴移动机构移动速度，使超声探头从燃料组件一侧匀速移动至另一侧，对燃料组件进行扫描探测。
[0015]作为优选方案，记录探测数据并进行计算处理，通过反射波能量图得出相邻两波前沿或波峰的时间差，将时间差与X轴移动速度乘积，减去燃料棒所占的长度，即求得该两根燃料棒的棒间距。
[0016]综上所述，本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术专利设计了一种在水下基于超声检测原理的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的专用辅助装置，采用该装置对燃料组件径向尺寸进行非接触式超声测量的方法，可以快速测量燃料棒间距，并且测量结果准确可靠。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0018]图1是水下燃料棒间距测量原理正视图。
[0019]图2是水下燃料棒间距测量原理俯视图。
[0020]附图标记与对应的零部件名称：1、燃料组件；2、挡板；3、超声探头；4、X轴移动机构；5、移动平台X轴移动模块；6、缓冲机构；7、移动平台Y轴移动模块。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作的原理和特征等做进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术保护范围的限定。
[0022]在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
[0023]在整个说明书的描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0024]下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为简化公开内容，下面描述了各特征存在的一个或多个排列的具体实施例，但所举实施例不作为对本说明书的限定,在说明书中随后记载的第一特征与第二特征连接，即可以包括直接联系的实施方式，也可以包括形成附加特征的实施方式，进一步的，也包括采用一个或多个其他介入特征使第一特征和第二特征彼此间接连接或结合，从而第一特征和第二特征可以不直接联系。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0025]本说明书中使用的术语是考虑到关于本公开的功能而在本领域中当前广泛使用的那些通用术语，但是这些术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域新技术而变化。此外，特定术语可以由申请人选择，并且在这种情况下，其详细含义将在本公开的详细描述中描述。因此，说明书中使用的术语不应理解为简单的名称，而是基于术语的含义和本公开的总体描述。
[0026]本说明书中使用了流程图或文字来说明根据本申请的实施例所执行的操作步骤。应当理解的是，本申请实施例中的操作步骤不一定按照记载顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0027]超声检测作为常用无损检测手段，具有测量结果准确可靠、精度高等特点，故为了保障核电站的安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，其特征在于：包括超声探头(3)、X轴移动机构(4)、移动平台X轴移动模块(5)、移动平台Y轴移动模块(7)；建立XYZ直角坐标系，以燃料组件(1)中任意燃料棒为Z轴方向，X轴方向定义为与第一排燃料棒组成的平面相平行，Y轴方向定义为与第一排燃料棒组成的平面相垂直；移动平台X轴移动模块(5)安装在池边检查台架的上下移动平台上，移动平台Y轴移动模块(7)安装在移动平台X轴移动模块(5)上，X轴移动机构(4)安装在移动平台Y轴移动模块(7)上近燃料组件(1)侧，超声探头(3)安装在X轴移动机构(4)上。2.根据权利要求1所述的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，其特征在于：还包括挡板(2)，挡块(2)安装在X轴移动机构(4)上，挡块(2)前缘与第一排燃料棒接触，超声探头(3)与第一排燃料棒距离相等且保持垂直。3.根据权利要求2所述的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，其特征在于：挡块(2)由尼龙材质制成。4.根据权利要求2所述的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，其特征在于：还包括缓冲机构(6)，缓冲机构(6)安装于X轴移动机构(4)与移动平台Y轴移动模块(7)之间。5.根据权利要求2所述的非接触式法测量燃料组件径向尺寸的辅助装置，其特征在于：挡块(2)在Z轴方向上平行设置两块。6.根据权利要求1所述的非接触式法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤溢，高艮涛，刘晓松，江林志，陈哲，李国云，余飞杨，尹春艳，陈军，郑星明，刘振川，万国荣，帅雪峰，张显鹏，朱伟，陈力行，姚亮，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：