一种摇摆条件下球床密实度测量系统技术方案

本发明专利技术公开一种摇摆条件下球床密实度测量系统，摇摆条件下球床密实度测量系统包括实验台架、摇摆激励输入装置和图像记录机构，所述实验台架包括支撑架、摇摆平台和堆芯容器，摇摆平台的两端分别与支撑架可枢转的相连，所述堆芯容器位于在所述摇摆平台的第一端，摇摆激励输入装置包括驱动机构、连杆机构和曲柄，所述驱动机构的输出端通过曲柄与所述连杆机构传动连接，所述连杆机构与所述摇摆平台的第一端相连接，所述图像记录机构位于所述摇摆平台的第二端。本发明专利技术提供的一种摇摆条件下球床密实度测量系统具备操作简便、成本低、实时记录分析燃料球运动轨迹的优点。录分析燃料球运动轨迹的优点。录分析燃料球运动轨迹的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种摇摆条件下球床密实度测量系统


[0001]本专利技术涉及核安全分析
，尤其涉及一种摇摆条件下球床密实度测量系统。

技术介绍

[0002]采用包覆颗粒燃料与耐高温、高导热性基材的球形燃料元件，在固有安全性、防核扩散能力等方面具有诸多优势。这项燃料技术有效地提高了反应堆的固有安全性，且其具有的耐高温特点能使反应堆获得更高的冷却剂出口温度，进一步为提高了系统运行效率与经济水平奠定了基础。球形燃料和传统带有定位格架的棒状燃料元件不同，外界作用会引起反应堆结构或密实度发生变化。对于在陆地工作的核电站或运行在海上的核动力舰艇、浮动核电站等，由于可能遭受地震、风浪、海啸等影响。一方面外界作用会影响球床结构的稳定性，另一方面也会改变球床堆芯的密实度，从而会给反应堆引入一定的反应性，若反应堆核功率或堆芯出口冷却剂温度达到保护定值时则会导致反应堆发生紧急停堆。目前针对于球床堆积规律的理论和试验研究还不充分，尤其是在外力或地震作用对球床密实度变化的影响规律仍不明确，这给球形燃料的安全分析造成了一定的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种摇摆条件下球床密实度测量系统，该摇摆条件下球床密实度测量系统具有操作简便、成本低、实时记录分析燃料球运动轨迹的优点。
[0004]根据本专利技术实施例的摇摆条件下球床密实度测量系统，摇摆条件下球床密实度测量系统包括实验台架、摇摆激励输入装置和图像记录机构，所述实验台架包括支撑架、摇摆平台和堆芯容器，摇摆平台的两端分别与支撑架可枢转的相连，所述堆芯容器位于在所述摇摆平台的第一端，摇摆激励输入装置包括驱动机构、连杆机构和曲柄，所述驱动机构的输出端通过曲柄与所述连杆机构传动连接，所述连杆机构与所述摇摆平台的第一端相连接，所述图像记录机构位于所述摇摆平台的第二端。
[0005]根据本专利技术实施例的一种摇摆条件下球床密实度测量系统具有操作简便、成本低、实时记录分析燃料球运动轨迹的优点。本申请通过摇摆激励输入装置带动实验台架的摇摆平台摇摆来模拟海洋条件下件或地震下堆芯发生不同周期、摇摆幅度时的工况，并通过图像记录机构记录得到球形燃料元件的运动轨迹及密实度变化规律，本申请研究工况范围广，试验台结构简单，价格低廉，可以用于验证海洋条件下不同风浪等级或地震强度下球床堆燃料球运动数值仿真结果，燃料球床堆密实化评估以及球床堆防晃装置设计等方面研究。
[0006]在一些实施例中，所述支撑架的顶部设有第一轴承座，所述第一轴承座和所述摇摆平台的两端通过轴承销连接，所述轴承销与所述摇摆平台相连并穿过所述第一轴承座与所述连杆机构相连接。
[0007]在一些实施例中，所述实验台架还包括支撑底座，所述支撑底座设置在所述摇摆平台的第一端，所述堆芯本体位于所述支撑底座上并通过固定件与所述支撑底座固定。
[0008]在一些实施例中，所述固定件包括固定角铁和固定环，多个所述固定角铁垂直于所述支撑底座的顶表面，所述固定环与多个所述固定角铁相连，所述堆芯本体位于所述固定环内。
[0009]在一些实施例中，所述连杆机构包括长连杆和短连杆，所述长连杆的第一端与所述曲柄相连接，所述长连杆的第二端与所述短连杆的第二端相连接，所述短连杆的第一端与所述轴承销相连接。
[0010]在一些实施例中，所述图像记录机构包括升降平台和高速摄像机，所述高速摄像机位于所述升降平台上，所述升降平台位于所述摇摆平台的第二端。
[0011]在一些实施例中，所述高速摄像机上还设有广角镜头。
[0012]在一些实施例中，所述堆芯本体包括堆芯容器和燃料球，多个所述燃料球位于所述堆芯容器的容纳腔内。
[0013]在一些实施例中，所述驱动机构包括电机、联轴器和减速机，所述电机通过联轴器与减速机转动相连，所述减速机的主轴与曲柄相连，所述曲柄与所述连杆机构相连。
[0014]在一些实施例中，摇摆条件下球床密实度测量系统还包括控制装置，所述控制装置与变频器电连接，所述变频器与所述电机电连接。
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术实施例中一种摇摆条件下球床密实度测量系统的结构示意图。
[0016]附图标记：1、支撑架；2、轴承销；3、升降平台；4、相机传输口；5、高速摄像机；6、广角镜头；7、摇摆平台；8、支撑底座；9、固定环；10、燃料球；11、堆芯本体；12、固定角铁；13、定位销；14、短连杆；15、长连杆；16、第二轴承座；17、第一轴承座；18、固定销；19、减速机；20、曲柄；21、联轴器；22、电机；23、电机支撑台。
具体实施方式
[0017]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]为研究外力场作用下带来球床堆堆芯结构或密实度变化规律，设计一种摇摆条件下多面可视化的球床结构测量实验装置具有十分重要的作用。该实验装置能够提供不同的摇摆周期、振幅，并使用相机过粒子追踪测速(PTV)的方法给出球形燃料运动轨迹以及密实度变化规律。
[0019]根据本专利技术实施例的一种摇摆条件下球床密实度测量系统，摇摆条件下球床密实度测量系统包括实验台架、摇摆激励输入装置和图像记录机构，实验台架包括支撑架1、摇摆平台7和堆芯容器，摇摆平台7的两端分别与支撑架1可枢转的相连，堆芯容器位于在摇摆平台7的第一端，摇摆激励输入装置包括驱动机构、连杆机构和曲柄20，驱动机构的输出端通过曲柄20与连杆机构传动连接，连杆机构与摇摆平台7的第一端相连接，图像记录机构位于摇摆平台7的第二端。通过摇摆激励输入装置带动实验台架的摇摆平台7摇摆来模拟海洋条件下件或地震下堆芯发生不同周期、摇摆幅度时的工况，并通过图像记录机构记录得到
球形燃料元件的运动轨迹及密实度变化规律。本申请研究工况范围广，试验台结构简单，价格低廉，可以用于验证海洋条件下不同风浪等级或地震强度下球床堆燃料球10运动数值仿真结果，燃料球10床堆密实化评估以及球床堆防晃装置设计等方面研究。摇摆实验台采用不锈钢焊接而成，具有结构稳定、振动干扰小等特点。
[0020]根据本专利技术实施例的一种摇摆条件下球床密实度测量系统具有操作简便、成本低、实时记录分析燃料球运动轨迹的优点。本申请通过摇摆激励输入装置带动实验台架的摇摆平台摇摆来模拟海洋条件下件或地震下堆芯发生不同周期、摇摆幅度时的工况，并通过图像记录机构记录得到球形燃料元件的运动轨迹及密实度变化规律，本申请研究工况范围广，试验台结构简单，价格低廉，可以用于验证海洋条件下不同风浪等级或地震强度下球床堆燃料球运动数值仿真结果，燃料球床堆密实化评估以及球床堆防晃装置设计等方面研究。
[0021]在一些实施例中，支撑架1的顶部设有第一轴承座17，第一轴承座17和摇摆平台7的两端通过轴承销2连接，轴承销2与摇摆平台7相连并穿过第一轴承座17与连杆机构相连接。
[0022]具体地，支撑架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摇摆条件下球床密实度测量系统，其特征在于，包括：实验台架，所述实验台架包括支撑架、摇摆平台和堆芯容器，摇摆平台的两端分别与支撑架可枢转的相连，所述堆芯容器位于在所述摇摆平台的第一端；摇摆激励输入装置，摇摆激励输入装置包括驱动机构、连杆机构和曲柄，所述驱动机构的输出端通过曲柄与所述连杆机构传动连接，所述连杆机构与所述摇摆平台的第一端相连接；图像记录机构，所述图像记录机构位于所述摇摆平台的第二端。2.根据权利要求1所述的一种摇摆条件下球床密实度测量系统，其特征在于，所述支撑架的顶部设有第一轴承座，所述第一轴承座和所述摇摆平台的两端通过轴承销连接，所述轴承销与所述摇摆平台相连并穿过所述第一轴承座与所述连杆机构相连接。3.根据权利要求1所述的一种摇摆条件下球床密实度测量系统，其特征在于，所述实验台架还包括支撑底座，所述支撑底座设置在所述摇摆平台的第一端，所述堆芯本体位于所述支撑底座上并通过固定件与所述支撑底座固定。4.根据权利要求3所述的一种摇摆条件下球床密实度测量系统，其特征在于，所述固定件包括固定角铁和固定环，多个所述固定角铁垂直于所述支撑底座的顶表面，所述固定环与多个所述固定角铁相连，所述堆芯本体位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁沛垚，马晨，孙文钊，康祯，罗鹏，姚尧，刘锋，张瑞祥，马晓珑，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：