周向取样工具制造技术

一种从管的内壁上获取样品的周向取样工具，包括：圆柱体，该圆柱体内具有孔；第一切割器和第二切割器，其以可操作的方式连接至轴，以与轴一起旋转，第一切割器和第二切割器均可在回退位置与伸出位置之间径向移动；第一致动器和第二致动器，其分别以可操作的方式连接至第一切割器和第二切割器，以便当轴旋转时在第一切割器和第二切割器的回退位置与伸出位置之间移动第一切割器和第二切割器。使轴旋转，将第一切割器移动至伸出位置以切削一部分内壁，接着使第二切割器移动至伸出位置以便在管中的通过切削一部分内壁而暴露的位置处从内壁上切削样品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及周向取样工具。
技术介绍
一种评估诸如CANDU反应堆等核反应堆中的压力管的使用寿命的方法，要求定期拆下管。从所拆下的管中切削样品，并且用于分析样品的氙含量。然后，将氙浓度用作压力管的剩余使用寿命的度量。由于该方法在拆下和更换压力管时需要较长的停工期，因此成本较高。尝试进行原位取样(不拆下压力管)，但存在很多困难。因氧化表面较硬，并且必须从该表面层的下方获取样品材料，因此难于获得有用样品。为了保持管的完整性并且消除有害的残余应力，必须控制取样深度并且必须使被取样区的几何形状在所有轴线上保持光滑变化。此外，用于拆下表面材料或样品的技术不能包括过度加热，因为过度加热会影响后续分析的结果。另一个困难是回收用于分析的样品以及防止微粒留在压力管中。1990年5月15日公开的美国专利No. 4，925，621披露了一种可用于压力管取样且解决上述困难的取样工具，该专利的全部内容通过引用并入本文。所披露的取样工具允许原位测试而不需要拆下压力管。取样工具包括两个切割器和用于获取被切除材料的装置。 通过在压力管中轴向地移动两个切割器，使一个切割器切除表面氧化层，而使另一个切割器切除用于分析的样品。切割器和切削操作设计成，避免损坏压力管的整体性，从而使压力管仍能使用。尽管上述取样工具解决了上述困难，但已证实该取样工具不能用来在压力管的一些部分上获取样品。例如，参见图1，在CANDU式燃料通道中，使用滚压接头12将压力管10 与端部接头(未示出)相连。因氢/氙浓度的高轴向梯度和滚压接头区中的周向波动14， 上述取样工具难于在滚压接头区获取有用样品。2000年11月召开的第5届国际CANDU维护会议上所发表的题为“改进压力管取样工具”，作者为K.维蒂希和J.金的会议论文也披露了取样工具。2005年11月召开的第 7届国际CANDU维护会议上所发表的题为“压力管滚压接头取样的新方法(周向取样工具技术)”，作者为B.居勒、J.金和R.雷的会议论文也披露了取样工具。这两篇论文均由加拿大核能协会出版。因此，需要一种取样工具，其解决至少一些以上确定的问题和至少一些现有技术中存在的不便
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种取样工具，其具有沿管的一部分内壁周向移动的至少两个切割器。一个切割器切除管的一部分内壁，而另一个切割器在管中的通过切除管的一部分内壁而暴露的位置处从管的内壁上切除样品。一方面，用于从管的内壁上获取样品的周向取样工具包括圆柱体，其具有中心轴线；孔，其位于圆柱体中；以及轴，其沿中心轴线布置在圆柱体中。第一切割器以可操作的方式连接至轴，以随轴一起旋转。第一切割器能够在回退位置与伸出位置之间径向移动，在回退位置第一切割器以距中心轴线的第一距离布置在圆柱体内，在伸出位置第一切割器以距中心轴线的第二距离至少部分地延伸穿过孔。第二距离比第一距离大。第一切割器与第一致动器以可操作的方式连接，以便当轴旋转时在回退位置与伸出位置之间移动第一切割器。第一致动器朝向回退位置机械地偏压第一切割器。第二切割器以可操作的方式连接至轴，以随轴一起旋转，并且第二切割器相对于第一切割器成角度地布置。第二切割器能够在回退位置与伸出位置之间径向地移动，在回退位置第二切割器以距中心轴线的第三距离布置在圆柱体内，并且在伸出位置第二切割器以距中心轴线的第四距离至少部分地延伸穿过孔。第四距离比第三距离大。第四距离比第二距离大。第二致动器与第二切割器以可操作的方式连接，以便当轴旋转时在回退位置与伸出位置之间移动第二切割器。第二致动器朝向回退位置机械地偏压第二切割器。当第一切割器处于伸出位置时第二切割器处于回退位置，并且当第二切割器处于伸出位置时第一切割器处于回退位置。使轴旋转以使第一切割器移动至伸出位置，从而切削管的一部分内壁，并且然后使第二切割器移动至伸出位置，从而在管中的通过切削管的一部分内壁而暴露的位置处从管的内壁上切削样品。另一方面，第一致动器具有朝向回退位置机械地偏压第一切割器的弹簧。第二致动器包括朝向回退位置机械地偏压第二切割器的弹簧。再一方面，在圆柱体内沿圆柱体的周向部分布置有斜坡。斜坡与孔对置。第一致动器还具有第一辊。当第一辊滚过斜坡时第一辊使第一切割器移动至伸出位置。第二致动器还具有第二辊，当第二辊滚过斜坡时第二辊使第二切割器移动至伸出位置。又一方面，第一辊的直径比第二辊的直径大。又一方面，第一切割器比第二切割器宽。又一方面，处于伸出位置的第一切割器在轴旋转时所限定的弧比处于伸出位置的第二切割器在轴旋转时所限定的弧更长。又一方面，第一切割器连接有第一容器，以容纳管中由第一切割器切削的一部分内壁，并且第二切割器连接有第二容器，以容纳由第二切割器切削的样品。又一方面，第一切割器连接有至少一根弹簧，以便当第一切割器处于伸出位置时将第一切割器压靠管的内壁，并且第二切割器连接有至少一根弹簧，以便当第二切割器处于伸出位置时将第二切割器压靠管的内壁。又一方面，第一切割器与第二切割器对置。又一方面，在第一切割器与第二切割器之间连接有至少一根弹簧。至少一根弹簧使第一切割器与第二切割器彼此偏离。又一方面，圆柱体中布置有电动机，电动机以可操作的方式连接至轴以便旋转轴。 又一方面，一种从管的内壁获取样品的工具包括圆柱体，其具有中心轴线；孔，其位于圆柱体中；轴，其沿中心轴线布置在圆柱体中；伸出斜坡，其连接至圆柱体；以及回退斜坡，其连接至圆柱体。第一切割器以可操作的方式连接至轴，以随轴一起旋转。第一切割器能够在回退位置与伸出位置之间径向移动，在回退位置第一切割器以距中心轴线的第一距离布置在圆柱体内，在伸出位置第一切割器以距中心轴线的第二距离至少部分地延伸穿过孔。第二距离比第一距离大。第一致动器以可操作的方式连接至第一切割器，以便当轴旋转时分别与回退斜坡和伸出斜坡相互作用而在回退位置与伸出位置之间移动第一切割器。第二切割器以可操作的方式连接至轴，以随轴一起旋转，并且第二切割器相对于第一切割器成角度地布置。第二切割器能够在回退位置与伸出位置之间径向地移动，在回退位置第二切割器以距中心轴线的第三距离布置在圆柱体内，并且在伸出位置第二切割器以距中心轴线的第四距离至少部分地延伸穿过孔。第四距离比第三距离大。第四距离比第二距离大。第二致动器以可操作的方式连接至第二切割器，以便当轴旋转时分别与回退斜坡和伸出斜坡相互作用而在回退位置与伸出位置之间移动第二切割器。当第一切割器处于伸出位置时第二切割器处于回退位置。当第二切割器处于伸出位置时第一切割器处于回退位置。旋转轴以使第一切割器移动至伸出位置，从而切削管的一部分内壁，并且然后使第二切割器移动至伸出位置，从而在管中的通过切削管的一部分内壁而暴露的位置处从管的内壁上切削样品。又一方面，第一致动器包括通常与中心轴线平行布置的第一驱动杆。第一驱动杆具有位于该第一驱动杆的第一端的第一辊、位于第一驱动杆的第二端的第二辊、以及位于第一驱动杆的第一端与第二端之间的至少一个第三辊。第二致动器包括通常与中心轴线平行布置的第二驱动杆。第二驱动杆具有位于该第二驱动杆的第一端的第四辊、位于第二驱动杆的第二端的第五辊、以及位于第二驱动杆的第一端与第二端之间的至少一个第六辊。 伸出斜坡通常朝向第一切割器和第二切割器与中心轴线平行地延伸，并且限定了绕中心轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·雷，格雷格·赫萨克，
申请(专利权)人：加拿大原子能有限公司，
类型：发明
国别省市：