本发明专利技术涉及一种反应堆力传感器及反应堆支承柱横向水力载荷测量装置，反应堆力传感器包括弹性体、防护罩、四组应变片；弹性体上有沿其轴向依次分布的第一应变测量区域和第二应变测量区域；第一应变测量区域包括两个用于测量x轴上两个相反方向力矩且轴向对称的第一弧面；第二应变测量区域包括两个用于测量y轴上两个相反方向力矩且轴向对称的第二弧面；两个第一弧面的中心连接线与两个第二弧面的中心连接线相垂直；四组应变片对应两个第一弧面(或第二弧面)的中心连接线设置；本发明专利技术可对反应堆支承柱横向水力荷载进行实时测量，两个第一弧面(或两个第二弧面)上靠近两者中心连接线的区域为应变集中均匀的区域，因此传感器具有较高的线性度和精度。有较高的线性度和精度。有较高的线性度和精度。
【技术实现步骤摘要】
反应堆力传感器和反应堆支承柱横向水力载荷测量装置
[0001]本专利技术涉及反应堆试验研究
，尤其涉及一种反应堆力传感器和反应堆支承柱横向水力载荷测量装置。
技术介绍
[0002]核反应堆运行时，反应堆冷却剂在反应堆压力容器内流动以实现其对堆芯的冷却作用。横向水力载荷等堆内流动特性是反应堆结构力学分析、流致振动评价和驱动线落棒性能分析的重要输入。因堆内构件排布密集、空间狭小，现有技术多通过数值模拟的方法对反应堆支承柱的横向水力载荷进行理论上的分析研究，但未有对反应堆支承柱横向水力载荷进行测量实验的相关技术。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种反应堆力传感器和反应堆支承柱横向水力载荷测量装置。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种反应堆力传感器，其包括弹性体、防护罩、以及四组应变片；
[0005]所述弹性体包括沿其轴向依次分布的第一应变测量区域和第二应变测量区域；
[0006]所述第一应变测量区域包括两个用于测量x轴上两个相反方向力矩的第一弧面，两个所述第一弧面轴向对称设置；
[0007]所述第二应变测量区域包括两个用于测量y轴上两个相反方向力矩的第二弧面；两个所述第二弧面轴向对称设置；
[0008]所述第一弧面和第二弧面沿所述弹性体的径向内凹；两个所述第一弧面的中心连接线与两个所述第二弧面的中心连接线相垂直；
[0009]其中两个所述应变片对应两个所述第一弧面的中心连接线分别设置在两个所述第一弧面上；另外两个所述应变片对应两个所述第二弧面的中心连接线分别设置在两个所述第二弧面上；
[0010]所述防护罩可拆卸套设在所述弹性体上，将所述第一应变测量区域和第二应变测量区域与外界隔离。
[0011]优选地，所述弹性体包括用于连接支承柱组件或其模拟体的第一端和用于连接反应堆上支承板或其模拟体的第二端；
[0012]所述第一应变测量区域和第二应变测量区域位于所述弹性体的第一端。
[0013]优选地，所述反应堆力传感器还包括螺母，所述弹性体的第二端设有用于与所述螺母连接的螺纹连接段。
[0014]优选地，所述弹性体上设有导线孔；
[0015]所述第二应变测量区域相对所述第一应变测量区域更靠近所述弹性体的第二端；所述导线孔从所述第二应变测量区域上除了所述第二弧面以外的壁面贯通至所述弹性体
的第二端，且所述导线孔在所述第二应变测量区域上的孔位远离所述第一应变测量区域设置；
[0016]每组所述应变片上连接有用于与测控机柜连接的导线；所述导线穿装在所述导线孔中，并在所述弹性体的第二端引出。
[0017]优选地，所述弹性体为经过淬火处理的2Cr13不锈钢。
[0018]优选地，所述应变片与所述弹性体之间通过胶水层连接。
[0019]优选地，所述应变片的表面设有第一防水层。
[0020]优选地，所述第一防水层、第一弧面和第二弧面上均设有第二防水层。
[0021]优选地，所述防护罩的材料为不锈钢。
[0022]本专利技术还提供一种反应堆支承柱横向水力载荷测量装置，其包括以上任一项所述的反应堆力传感器、与所述反应堆力传感器可拆卸连接的支承柱组件模拟体。
[0023]优选地，所述支承柱组件模拟体的长度小于原型反应堆内的原型支承柱组件的长度；或所述支承柱组件模拟体的长度小于经预设比例缩小的反应堆模拟体内其他经预设比例缩小的支承柱组件模拟体的长度。
[0024]优选地，所述支承柱组件模拟体除了其底座以外的构件与原型支承柱组件除了其底座以外的构件为几何相似设置，且所述支承柱组件模拟体的整体体积小于或等于原型支承柱组件的整体体积；
[0025]所述支承柱组件模拟体的底座的径向尺寸小于反应堆内的原型支承柱组件的底座的径向尺寸；或，所述支承柱组件模拟体的底座的径向尺寸小于经预设比例缩小的反应堆模拟体内其他经预设比例缩小的支承柱组件模拟体的底座的径向尺寸。
[0026]本专利技术至少具有以下有益效果：将本专利技术的反应堆力传感器安装至反应堆支承柱或反应堆支承柱组件模拟体上，即可对反应堆支承柱或反应堆支承柱组件模拟体所受的横向水力荷载进行实时测量，以更精确地反映反应堆支承柱在堆内受到的横向水力载荷，提高对反应堆支承柱横向水力载荷进行研究的精确程度。
[0027]两个第一弧面(或两个第二弧面)上靠近两者中心连接线的区域为应变集中较均匀的区域，应变片对应设置在第一弧面和第二弧面上，使得本专利技术的反应堆力传感器具有较高的精度和线性度；防护罩可拆卸套设在弹性体上，将第一应变测量区域和第二应变测量区域与外界隔离，使反应堆力传感器整体具备防水、耐水流冲击以及防电磁干扰的作用，防止水流以及电磁干扰对测量精度产生不利影响，特别是可以适应反应堆容器内的水下环境；防护罩为可拆卸设计，方便将防护罩拆下对应变片进行拆装、便于检修和维护。
附图说明
[0028]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0029]图1是本专利技术一实施例的反应堆力传感器的弹性体在一视角下的结构示意图；
[0030]图2是图1的弹性体在另一视角下的结构示意图；
[0031]图3是本专利技术一实施例的反应堆支承柱横向水力载荷测量装置一视角下的结构示意图；
[0032]图4是本专利技术一实施例的反应堆支承柱横向水力载荷测量装置安装到反应堆上支承板上时的整体结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0034]图1至图2示出了本专利技术一实施例的反应堆力传感器，其包括弹性体1、防护罩2、以及四组应变片3。其中，图2是将图1旋转90度以后的视角下的结构示意图。
[0035]弹性体1上设有沿其轴向依次分布的第一应变测量区域和第二应变测量区域。第一应变测量区域和第二应变测量区域用于应变测量。
[0036]第一应变测量区域包括两个用于测量x轴上两个相反方向(图1中的x1和x2)力矩的第一弧面11，两个第一弧面11轴向对称设置。也即，两个第一弧面11相对弹性体1长度方向的中心轴线对称设置。
[0037]第二应变测量区域包括两个用于测量y轴上两个相反方向(图2中的y1和y2)力矩的第二弧面12。两个第二弧面12轴向对称设置。也即，两个第一弧面11相对弹性体1长度方向的中心轴线对称设置。
[0038]第一弧面11和第二弧面12沿弹性体1的径向内凹。具体而言，第一弧面11和第二弧面12沿弹性体1的径向，向靠近所述弹性体1长度方向的中心轴线的方向内凹。
[0039]需要说明的是，x轴与y轴是两个相互垂直的基准轴线，可以参考在反应堆容器中，x轴与y轴均平行于反应堆容器的径向，也即x轴与y轴形成的二维平面平行于反应堆容器的径向；或者说x轴与y轴均平行于反应堆上支承板7或其模拟体，也即x轴与y轴形成的二维平面平行于反本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种反应堆力传感器，其特征在于，包括弹性体(1)、防护罩(2)、以及四组应变片(3)；所述弹性体(1)包括沿其轴向依次分布的第一应变测量区域和第二应变测量区域；所述第一应变测量区域包括两个用于测量x轴上两个相反方向力矩的第一弧面(11)，两个所述第一弧面(11)轴向对称设置；所述第二应变测量区域包括两个用于测量y轴上两个相反方向力矩的第二弧面(12)；两个所述第二弧面(12)轴向对称设置；所述第一弧面(11)和第二弧面(12)沿所述弹性体(1)的径向内凹；两个所述第一弧面(11)的中心连接线与两个所述第二弧面(12)的中心连接线相垂直；其中两个所述应变片(3)对应两个所述第一弧面(11)的中心连接线分别设置在两个所述第一弧面(11)上；另外两个所述应变片(3)对应两个所述第二弧面(12)的中心连接线分别设置在两个所述第二弧面(12)上；所述防护罩(2)可拆卸套设在所述弹性体(1)上，将所述第一应变测量区域和第二应变测量区域与外界隔离。2.根据权利要求1所述的反应堆力传感器，其特征在于，所述弹性体(1)包括用于连接支承柱组件或其模拟体的第一端和用于连接反应堆上支承板(7)或其模拟体的第二端；所述第一应变测量区域和第二应变测量区域位于所述弹性体(1)的第一端。3.根据权利要求2所述的反应堆力传感器，其特征在于，所述反应堆力传感器还包括螺母(9)，所述弹性体(1)的第二端设有用于与所述螺母(9)连接的螺纹连接段(13)。4.根据权利要求2所述的反应堆力传感器，其特征在于，所述弹性体(1)上设有导线孔(50)；所述第二应变测量区域相对所述第一应变测量区域更靠近所述弹性体(1)的第二端；所述导线孔(50)从所述第二应变测量区域上除了所述第二弧面(12)以外的壁面贯通至所述弹性体(1)的第二端，且所述导线孔(50)在所述第二应变测量区域上的孔位远离...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯迪，彭帆，王阔，王龙，杨爱民，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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