【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料元件辐照，具体涉及一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置及方法。
技术介绍
1、燃料元件是反应堆堆芯的核心部件，其性能与反应堆的安全可靠性、寿期和性能密切相关。裂变气体释放速率行为参数的在线测量是评价燃料元件性能的重要环节，基于辐照试验的需求，关键辐照试验技术的发展与辐照试验的需求并不同步，辐照在线测量技术和测量装置设计技术的突破已经迫在眉睫。
2、辐照行为的监测是一个耦合度较高的过程，辐照行为的在线测量不仅仅需落实到辐照行为本身的研究，还涉及到温度及流量等环境因素测量、中子注量及伽马探测等核参数测量以及仪表化辐照装置的研制等。基于上述的辐照行为的在线测量与多种因素相关，目前对于燃料元件辐照行为的在线测量仍然是采用辐照后进行裂变气体释放压力的检测的方法，已经明显无法满足辐照行为监测的需求，无法准确体现燃料及材料性能的演变过程，无法准确为相关设计进行精确指导。
3、鉴于此，提出本专利申请。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置及方法，解决了现有对于燃料元件裂变气体释放压力的在线监测是辐照后进行检测，导致无法准确测量，无法准确体现燃料及材料性能的演变过程。
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，包括燃料元件、裂变气体弥散传输通道、冷却剂介质腔室、波纹管、铁芯、位移监测器，所述燃料元件的气体出口与裂变气体弥散传输通道相连通，所述裂变气体弥散传输通
3、在一可选的实施例中，所述裂变气体弥散传输通道包括气体弥散层和裂变气体传输通道，所述燃料元件的气体出口连通所述气体弥散层，所述气体弥散层与所述裂变气体传输通道相连通。
4、在一可选的实施例中，所述裂变气体传输通道为单向传输通道。
5、在一可选的实施例中，所述冷却剂介质腔室内填充有冷却剂介质，所述冷却剂介质为气体或水；
6、所述冷却剂腔室的末端设有底座，所述位移监测器固定在底座上。
7、在一可选的实施例中，所述裂变气体传输通道设有多个流出孔，各所述流出孔均对应连通有气体流道，各气体通道的孔径不同并依序层套在一起，孔径最小的气体流道连通远离燃料元件的位于末端的波纹管，孔径最大的气体流道连通距离燃料元件最近的波纹管，各所述气体流道均对应连通一波纹管，相邻的两个波纹管之间设有流通气道，所述流通气道一端开口、一端封闭，各所述流通气道与靠近燃料元件的一波纹管连通；
8、远离燃料元件的位于末端的波纹管与铁芯相连。
9、在一可选的实施例中，所述流通气道为环形气道，所述波纹管设置三个。
10、在一可选的实施例中，所述波纹管为负压差波纹管。
11、在一可选的实施例中，所述波纹管包括第一端环、波纹内套管、外保护管和第二端环，所述外保护管的一端滑动连接所述第一端环、另一端滑动连接第二端环，所述第一端环和第二端环上均设有一滑动凸，两个所述滑动凸交错搭接并滑动配合，所述外保护管与第一端环、第二端环之间形成腔体，所述波纹内套管设于所述腔体内，所述波纹内套管的一端连接第一端环、另一端连接第二端环。
12、本专利技术的第二个目的在于提供一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量方法，采用如上一项所述的用于反应堆燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置实现，在对燃料元件进行辐照的过程中监测裂变气体释放压力。
13、在一可选的实施例中，包括：
14、燃料元件辐照产生的多级裂变气体经裂变气体弥散传输通道进入到多级波纹管内，波纹管的位移带动铁芯相对于位移监测器产生相对位移，以监测辐照运行过程中裂变气体释放的压力变化；
15、裂变气体经气体流道进入并封闭在各级波纹管与相应的环形气道形成的腔室内，以将各级裂变气体形成的内压集中作用到远离燃料元件的末端的波纹管。
16、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17、(1)本专利技术实施例提供的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，可以在辐照过程中实时在线监测，实时监测辐照过程中温度、流量等环境因素的变化、中子注量及伽马探测等核参数的变化对裂变气体释放压力的影响，从而准确体现燃料及材料性能的演变过程，为相关设计进行精确指导。
18、(2)本专利技术实施例提供的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，将燃料元件与测量装置集成为一个整体，且可以在辐照结束后收集放射性pu-238等有毒气体，防止气体泄露与扩散。
19、(3)本专利技术实施例提供的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，可以通过多路换向气体流通的通道收集于不同层级的波纹管中，并将所有载荷串联集显示到铁芯的位移中，对位移量有明显放大作用，提高测量精度。且本专利技术的气/水腔室可以提高该装置测适用性，适合用于多种堆芯介质中。
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1.一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，包括燃料元件(1)、裂变气体弥散传输通道、冷却剂介质腔室(7)、波纹管、铁芯(9)、位移监测器(10)，所述燃料元件(1)的气体出口与裂变气体弥散传输通道相连通，所述裂变气体弥散传输通道的端部连接所述冷却剂介质腔室(7)，所述波纹管位于所述冷却剂介质腔室(7)内，所述铁芯(9)的两端分别连接所述波纹管和位移检测器，所述裂变气体弥散传输通道的气体流出通道连通所述波纹管。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体弥散传输通道包括气体弥散层(2)和裂变气体传输通道(3)，所述燃料元件(1)的气体出口连通所述气体弥散层(2)，所述气体弥散层(2)与所述裂变气体传输通道(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体传输通道(3)为单向传输通道。
4.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述冷却剂介质腔室(7)内填充有冷却剂介质，所述冷却
5.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体传输通道(3)设有多个流出孔(12)，各所述流出孔(12)均对应连通有气体流道(13)，各气体流道(13)的孔径不同并依序层套在一起，孔径最小的气体流道(13)连通远离燃料元件(1)的位于末端的波纹管，孔径最大的气体流道(13)连通距离燃料元件(1)最近的波纹管，各所述气体流道(13)均对应连通一波纹管，相邻的两个波纹管之间设有流通气道(5)，所述流通气道(5)一端开口、一端封闭，各所述流通气道(5)与靠近燃料元件(1)的一波纹管连通；
6.根据权利要求5所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述流通气道(5)为环形气道，所述波纹管设置三个。
7.根据权利要求1所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述波纹管为负压差波纹管。
8.根据权利要求1所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述波纹管包括第一端环(41)、波纹内套管(42)、外保护管(43)和第二端环(44)，所述外保护管(43)的一端滑动连接所述第一端环(41)、另一端滑动连接第二端环(44)，所述第一端环(41)和第二端环(44)上均设有一滑动凸(45)，两个所述滑动凸(45)交错搭接并滑动配合，所述外保护管(43)与第一端环(41)、第二端环(44)之间形成腔体，所述波纹内套管(42)设于所述腔体内，所述波纹内套管(42)的一端连接第一端环(41)、另一端连接第二端环(44)。
9.一种用于反应堆燃料元件裂变气体释放压力在线测量方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的用于反应堆燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置实现，在对燃料元件(1)进行辐照的过程中监测裂变气体释放压力。
10.根据权利要求9所述的一种用于反应堆燃料元件裂变气体释放压力在线测量方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，包括燃料元件(1)、裂变气体弥散传输通道、冷却剂介质腔室(7)、波纹管、铁芯(9)、位移监测器(10)，所述燃料元件(1)的气体出口与裂变气体弥散传输通道相连通，所述裂变气体弥散传输通道的端部连接所述冷却剂介质腔室(7)，所述波纹管位于所述冷却剂介质腔室(7)内，所述铁芯(9)的两端分别连接所述波纹管和位移检测器，所述裂变气体弥散传输通道的气体流出通道连通所述波纹管。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体弥散传输通道包括气体弥散层(2)和裂变气体传输通道(3)，所述燃料元件(1)的气体出口连通所述气体弥散层(2)，所述气体弥散层(2)与所述裂变气体传输通道(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体传输通道(3)为单向传输通道。
4.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述冷却剂介质腔室(7)内填充有冷却剂介质，所述冷却剂介质为气体或水；
5.根据权利要求2所述的一种用于燃料元件裂变气体释放压力在线测量装置，其特征在于，所述裂变气体传输通道(3)设有多个流出孔(12)，各所述流出孔(12)均对应连通有气体流道(13)，各气体流道(13)的孔径不同并依序层套在一起，孔径最小的气体流道(13)连通远离燃料元件(1)的位于末端的波纹管，孔径最大的气体流道(13)连通距离燃料元...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢孟康，斯俊平，张文龙，扶靓虔，杨文华，孙胜，蒋国富，朱伟，莫华均，许怡幸，黄岗，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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