CN113405686B - 一种温度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种温度测量方法，该方法包括在预设条件下对处于目标状态的包壳进行鼓胀爆破得到包壳的爆破口的参考位置；根据参考位置设置第一测量位置，第一测量位置与参考位置错开，每个第一测量位置设置有第一测温元件；在预设条件下对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破得到第一数据以及包壳的待测位置；获取包壳在预设条件下的插值基础数据；根据第一数据、插值基础数据对待测位置进行插值处理得到表征温度。该方法不需要测温元件直接对爆破口处的温度进行测量，第一测温元件受到的冲击较小，测得的温度数据较为准确，通过爆破口以外的位置处的温度对待测位置进行插值处理间接地得到表征温度，能够较为准确地测得表征温度。
Description
技术领域
本申请涉及反应堆技术领域，尤其涉及一种温度测量方法。
背景技术
在核反应堆堆芯的安全分析中，有一个非常值得关注的假想事故，即大破口失水事故(Large Break Loss Of Coolant Accident，简称为LOCA)。如果要在压水堆中运用新的燃料，则该燃料在LOCA下的性能必须要进行研究，以证明其在可能的LOCA事故下的可靠性，并为堆芯安全分析程序提供试验数据。
压水堆LOCA过程中不可避免的会出现包壳鼓胀爆破的现象，如果是过度脆化的包壳，有可能会发生包壳的碎裂从而堵塞整个流道；如果是未过度脆化的包壳，有可能会发生极限的共面鼓胀而堵塞部分流道。
核电站反应堆运行过程中，核燃料的性能是影响反应堆安全性和经济性的重要因素。因此国际上一直将燃料元件的研究放在十分突出的地位，通过优化燃料元件设计、采用先进结构材料、改进元件制造工艺等方法，不断提高核燃料元件的各种性能，促使核电向更安全和更经济的方向发展。而根据反应堆安全的要求，每当一种采用了新型燃料包壳的核燃料进入大规模应用之前，应该对其在LOCA下的鼓胀爆破性能进行测试。相关技术中，难以较为准确地测量包壳的爆破口处在包壳发生爆破的时刻的温度。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种温度测量方法，以便能够较为准确地测量包壳的爆破口处在包壳发生爆破的时刻的温度。
为达到上述目的，本申请实施例提供一种温度测量方法，用于测量包壳的表征温度，所述包壳具有容纳核燃料的容纳腔，所述表征温度为包壳的爆破口处在第一时刻的温度，所述第一时刻为包壳发生爆破形成爆破口的时刻，所述温度测量方法包括：
在预设条件下对处于目标状态的包壳进行鼓胀爆破得到包壳的爆破口的参考位置，包壳通过加热装置加热，当包壳处于目标状态，包壳的中心线位于所述加热装置的预设位置；
根据所述参考位置在尚未进行鼓胀爆破的包壳上设置至少两个第一测量位置，至少两个所述第一测量位置与所述参考位置错开，每个所述第一测量位置设置有第一测温元件；
在预设条件下对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破得到第一数据以及包壳的爆破口的待测位置，所述第一数据为所述第一测温元件在所述第一时刻测得的温度，在对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破的过程中，设置有第一测温元件的包壳处于目标状态；
获取包壳在预设条件下的插值基础数据；
根据所述第一数据、所述插值基础数据对所述待测位置进行插值处理得到所述表征温度。
一实施例中，获取包壳在预设条件下的插值基础数据，包括：
在预设条件下将加热装置的温度升高至参考爆破温度，所述加热装置配置为对包壳加热，在加热过程中，包壳处于目标状态，所述加热装置的温度达到所述参考爆破温度的时刻为第二时刻；
获取包壳在第二时刻的温度分布作为所述插值基础数据。
一实施例中，所述温度分布包括包壳的轴向温度分布和周向温度分布；所述参考位置沿包壳轴向位于至少两个所述第一测量位置之间，每个所述第一测量位置包括至少两个子测量位置，每个所述子测量位置均设置有所述第一测温元件，任意两个所述子测量位置中，其中一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离等于另一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离；根据所述第一数据、所述插值基础数据对所述待测位置进行插值处理得到所述表征温度，包括：
对每个所述第一测量位置，根据所述周向温度分布、第一温度、第二温度对所述待测位置进行周向插值得到第三温度，所述第一温度为其中一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，所述第二温度为另一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度；
根据至少两个所述第三温度以及所述轴向温度分布对所述待测位置进行轴向插值得到所述表征温度。
一实施例中，至少两个所述子测量位置中，其中一个子测量位置为第一子测量位置，另一个子测量位置为第二子测量位置，所述第一子测量位置和所述第二子测量位置沿包壳周向的夹角为180度，所述第一温度为所述第一子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，所述第二温度为所述第二子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度；在对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破的过程中，第一子测量位置位于第一参考平面内，所述第一参考平面分别与包壳的中心线和引导位置重合，所述引导位置为所述周向温度分布中包壳的最高温度位置在第二时刻相对于加热装置的位置，所述第一子测量位置位于包壳的中心线朝向所述引导位置的一侧；根据所述周向温度分布、第一温度、第二温度对所述待测位置进行周向插值得到第三温度，包括：
获取所述周向温度分布中的第四温度和第五温度，所述第四温度为所述周向温度分布中的最高温度，所述第五温度所在位置与所述第四温度所在位置之间沿包壳周向的夹角为180度；
获取所述周向温度分布中的第六温度，所述第六温度为所述周向温度分布中位于所述待测位置处的温度；
根据所述第一温度、所述第二温度、所述第四温度、所述第五温度以及所述第六温度对所述待测位置进行周向插值得到所述第三温度。
一实施例中，所述第三温度的计算公式为：
式中：
T为第三温度；
a为第四温度；
b为第五温度；
c为第六温度；
d为第一温度；
e为第二温度。
一实施例中，根据至少两个所述第三温度以及所述轴向温度分布对所述待测位置进行轴向插值得到所述表征温度，包括：
根据所述轴向温度分布得到第七温度和第八温度，所述第七温度为轴向温度分布中位于其中一个第一测量位置处的温度，所述第八温度为轴向温度分布中位于另一个第一测量位置处的温度，所述第七温度小于所述第八温度；
获取所述轴向温度分布中的第九温度，所述第九温度为轴向温度分布中位于所述待测位置处的温度；
根据两个所述第三温度、所述第七温度、所述第八温度以及所述第九温度对待测位置进行轴向插值得到所述表征温度。
一实施例中，所述表征温度的计算公式为：
式中：
Tp为表征温度
h为第八温度；
i为第七温度；
j为第九温度；
T1为两个第三温度中较大的第三温度；
T2为两个第三温度中较小的第三温度。
一实施例中，在预设条件下将加热装置的温度升高至参考爆破温度之前，获取包壳在预设条件下的插值基础数据，还包括：在包壳上设置多个第二测量位置和多个第三测量位置，多个所述第二测量位置沿包壳轴向排列，每个所述第二测量位置设置有第二测温元件，所述轴向温度分布通过所述第二测温元件获取，多个所述第三测量位置沿包壳周向布置，每个所述第三测量位置设置有第三测温元件，所有所述第三测量位置位于第二参考平面内，所述第二参考平面垂直于包壳轴向，所述周向温度分布通过所述第三测温元件获取。
一实施例中，所述预设条件包括包壳内的压内为预设压力以及加热装置的升温速率为预设升温速率。
一实施例中，包壳发生爆破形成爆破口的时刻为包壳内的压力骤降的时刻与包壳内的压力的测量响应时间的差值；所述测量方法还包括：获取所述测量响应时间。
本申请实施例的温度测量方法，通过在预设条件下得到包壳的爆破口的参考位置，当在包壳上设置第一测量位置，会相应地将第一测量位置与参考位置错开，尽可能地降低相应的第一测温元件在爆破口处受到较大的冲击的可能性，使第一测温元件能够较为准确地测得相应的第一测量位置处的温度。在对设置有第一测温元件的包壳进行爆破后得到第一数据和包壳的爆破口的待测位置，根据插值基础数据和第一测温元件测得到第一数据对待测位置进行插值处理得到表征温度，不需要直接在爆破口处设置用于测量温度的元件对爆破口处的温度进行测量，第一测温元件受到的冲击较小，测得的温度数据较为准确。通过爆破口以外其它位置的第一测温元件测得的温度间接地得到表征温度，从而较为准确地测得包壳的爆破口处在包壳发生爆破的时刻的温度。
附图说明
图1为本申请一实施例的包壳的结构示意图，图中示出了包壳上沿轴向分布的多个第二测量位置，每个第二测量位置设置有第二测温元件，图中未示意出第三测量位置和第三测温元件；
图2为本申请一实施例的包壳的轴向温度分布图；
图3为图1中位置A-A处的剖视图，图中示出了包壳上沿周向分布的多个第三测量位置，每个第三测量位置设置有第三测温元件，图中未示意出第二测温位置和第二测温元件；
图4为本申请一实施例的包壳的周向温度分布图；
图5为本申请一实施例的包壳的结构示意图，图中示出了包壳上的第一子测量位置和第二子测量位置，第一子测量位置和第二子测量位置均设置有第一测温元件，图中示出了用于测量包壳内压力的压力测量元件；
图6为图5中位置B-B处的剖视图；
图7为本申请一实施例的鼓胀爆破过程的相关参数随时间变化的关系图；
图8为本申请一实施例中包壳放置于加热装置的示意图；
图9为图8所示包壳转过一定角度后的示意图。
附图标记说明：包壳100；爆破口101；第二测量位置200；第三测量位置300；第一测量位置400；第一子测量位置401；第二子测量位置402；压力测量元件500；第二参考平面600；第一参考平面700；中心线800；加热装置900。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
本申请实施例的描述中，鼓胀爆破是一个过程，鼓胀爆破的过程囊括了包壳从对具有一定内压的包壳开始升温到包壳发生爆破的过程。包壳发生爆破会形成爆破口。包壳发生爆破形成爆破口的时刻为整个鼓胀爆破过程中的一个时间节点。
作为本申请创造性构思的一部分，在描述本申请的实施例之前，需对相关技术中，难以较为准确地测量包壳爆破口处在包壳发生鼓胀爆破的时刻的温度的原因进行分析，通过合理分析得出本申请实施例的技术方案。
相关技术中，通常将热电偶安装在包壳的爆破口处以对爆破口的温度直接进行测量，在对包壳进行鼓胀爆破的过程中，包壳发生爆破形成爆破口，当包壳发生爆破，在包壳的爆破口处的冲击较大，位于爆破口处的热电偶在包壳发生爆破的时刻受到较大的冲击，爆破口处的热电偶难以较为准确地对爆破口处的温度进行测量，因此难以较为准确地测量包壳的爆破口处在包壳发生爆破的时刻的温度。
鉴于此，请参阅图1，本申请实施例提供一种温度测量方法，温度测量方法用于测量包壳100的表征温度，包壳100具有容纳核燃料的容纳腔，表征温度为包壳100的爆破口101处在第一时刻的温度，第一时刻为包壳100发生爆破的时刻，温度测量方法包括：
在预设条件下对处于目标状态的包壳100进行鼓胀爆破得到包壳100的爆破口101的参考位置，包壳100通过加热装置900加热，当包壳100处于目标状态，包壳100的中心线800位于加热装置900的预设位置；
根据参考位置在尚未进行鼓胀爆破的包壳100上设置至少两个第一测量位置400，至少两个第一测量位置400与参考位置错开，每个第一测量位置400设置有第一测温元件；
在预设条件下对设置有第一测温元件的包壳100进行鼓胀爆破得到第一数据以及包壳100的爆破口101的待测位置，第一数据为第一测温元件在第一时刻的温度，在对设置有第一测温元件的包壳100进行鼓胀爆破的过程中，设置有第一测温元件的包壳100处于目标状态；
获取包壳100在预设条件下的插值基础数据；
根据第一数据、插值基础数据对待测位置进行插值处理得到表征温度。
如此，通过在预设条件下得到包壳100的爆破口101的参考位置，当在包壳100上设置第一测量位置400，会相应地将第一测量位置400与参考位置错开，尽可能地降低相应的第一测温元件在爆破口101处受到较大的冲击的可能性，使第一测温元件能够较为准确地测得相应的第一测量位置400处的温度。在对设置有第一测温元件的包壳100进行爆破后得到第一数据和包壳100的爆破口101的待测位置，根据插值基础数据和第一测温元件测得到第一数据对待测位置进行插值处理得到表征温度，不需要直接在爆破口101处设置用于测量温度的元件对爆破口101处的温度进行测量，第一测温元件受到的冲击较小，测得的温度数据较为准确。通过爆破口101以外其它位置的第一测温元件测得的温度间接地得到表征温度，从而较为准确地测得包壳100的爆破口101处在包壳100发生爆破的时刻的温度。
可以理解的是测得的表征温度为预设条件下对包壳100进行鼓胀爆破得到的温度，预设条件发生改变，表征温度也可能会相应地发生改变。
一实施例中，获取包壳100在预设条件下的插值基础数据的步骤和在预设条件下对处于目标状态的包壳100进行鼓胀爆破得到包壳100的爆破口101的参考位置的步骤没有先后顺序。
一实施例中，包壳100的形状通常为圆管状。
一实施例中，第一测温元件为热电偶。
一实施例中，包壳100上第一测量位置400的温度可以通过非接触式测温仪获取。
可以理解的是，包壳100内的压力和对包壳100进行加热的加热装置900的升温速率会对最终测的表征温度产生一定的影响。一实施例中，预设条件包括包壳100内的压力为预设压力以及加热装置900的升温速率为预设升温速率。如此，在包壳100内的压力为预设压力以及加热装置900的升温速率为预设升温速率的条件下进行相关实验，使实验条件较为统一，得到的表征温度的准确性较高。
一实施例中，预设压力为5MPa，预设升温速率为2.8℃/s。
需要说明的是，单位℃/s为摄氏度每秒。
一实施例中，加热装置900为加热炉。
一实施例中，可以设置加热炉的升温速率。
一实施例中，加热炉上具有监测和显示加热炉的温度的装置。
一实施例中，包壳100内的压力通过压力测量元件500进行测量得到。
一实施例中，压力测量元件500为压力表或压力传感器等。
一实施例中，在预设条件下对处于目标状态的包壳100进行鼓胀爆破得到包壳100的爆破口101的参考位置，包括：
在预设条件下对处于目标状态的包壳100进行鼓胀爆破形成爆破口101；
将包壳100上的爆破口101所在的位置作为所述参考位置。
如此，通过在预设条件下对包壳100进行鼓胀爆破，从而得到参考位置。
可以理解的是，参考位置作为后续布置第一测温元件的依据。参考位置并不是后续包壳100发生鼓胀爆破形成的爆破口101的真实位置，只是作为爆破口101可能形成的位置的一种参考。当对尚未进行鼓胀爆破的包壳100进行鼓胀爆破处理，包壳100形成的爆破口101的位置会在参考位置附近。对包壳100进行鼓胀爆破得到参考位置后，已进行鼓胀爆破的包壳100不能再进行后续的实验，需要更换包壳100，用尚未进行鼓胀爆破的包壳100进行后续实验。
一实施例中，在预设条件下获取包壳100的爆破口101的参考位置的步骤中，用于进行鼓胀爆破的包壳100上设置或者不设置用于测量温度的元件都是可以的。
一实施例中，参考位置可以为包壳100沿包壳轴向的位置。示例性地，当包壳轴向沿上下方向布置，参考位置为沿包壳轴向距离包壳100底部550mm的位置，即包壳100底部以及与参考位置重合且与包壳轴向垂直的平面之间的距离为550mm。
一实施例中，获取包壳100在预设条件下的插值基础数据，包括：
在预设条件下将加热装置900的温度升高至参考爆破温度，加热装置900配置为对包壳100加热，在加热过程中，包壳100处于目标状态，加热装置900的温度达到参考爆破温度的时刻为第二时刻；
获取包壳100在第二时刻的温度分布作为插值基础数据。
如此，通过模拟鼓胀爆破的温度环境及包壳100发生爆破的温度，得到包壳100在第二时刻的温度分布，此温度分布能够较为真实地反应包壳100沿包壳周向在相邻两个第一测温元件之间的温度变化规律，以此温度分布作为插值基础数据对待测位置进行插值处理能够得到较为准确的表征温度。
需要说明的是，在对包壳100进行鼓胀爆破的过程中，需要加热装置900对包壳100加热，在每次加热过程中，包壳100的中心线800均位于加热装置900的预设位置，使得加热装置900对包壳100的温度分布的影响尽可能地降低。
需要解释的是，参考爆破温度为理论上包壳100进行鼓胀爆破过程中可能发生爆破的温度，加热装置900的温度升高至参考爆破温度后，包壳100可能会发生爆破，也可能没有发生鼓胀爆破。可以理解的是，参考爆破温度与包壳100发生爆破的温度较为接近。
一实施例中，通过经验公式预估预设条件下的参考爆破温度。
一实施例中，参考爆破温度为800℃。
可以理解的是，参考爆破温度的获取并不局限于通过经验公式。一实施例中，对包壳100进行鼓胀爆破，记录加热装置900在包壳100发生爆破形成爆破口101的时刻的温度，并以此温度作为参考爆破温度。
一实施例中，参考爆破温度也可以略小于包壳100发生爆破的理论爆破温度。
一实施例中，包壳100在第二时刻的温度分布包括轴向温度分布和周向温度分布。
一实施例中，请参阅图1和图3，在预设条件下将加热装置900的温度升高至参考爆破温度之前，获取包壳100在预设条件下的插值基础数据，还包括：在包壳100上设置多个第二测量位置200和多个第三测量位置300，多个第二测量位置200沿包壳轴向排列，每个第二测量位置200设置有第二测温元件，轴向温度分布通过第二测温元件获取，多个第三测量位置300沿包壳周向布置，每个第三测量位置300设置有第三测温元件，所有第三测量位置300位于第二参考平面600内，第二参考平面600垂直于包壳轴向，周向温度分布通过第三测温元件获取。如此，通过在不同位置布置相应的测温元件从而得到包壳100的轴向温度分布和周向温度分布。多个第二测量位置200沿包壳轴向排列，每个第二测量位置200设置第二测温元件，有利于对包壳100的轴向温度分布进行测量。多个第三测量位置300沿包壳周向排列，每个第三测量位置300设置第三测温元件，有利于对包壳100的周向温度分布进行测量。包壳100上既有第二测量位置200，又有第三测量位置300，可使在一次鼓胀爆破过程中测得包壳100的轴向温度分布和周向温度分布。
一实施例中，任意两个第二测量位置200之间的距离为第一距离，任意两个第一距离可以相等，也可以不等。
可以理解的是，相邻两个第二测量位置200沿包壳轴向的距离根据实际情况设置，相邻两个第二测量位置200沿包壳轴向的距离越小，包壳100沿包壳轴向能够布置的第二测量位置200越多，包壳100的轴向温度分布的精度越高，得到的表征温度较为准确。
相邻两个第三测量位置300沿包壳周向的夹角根据实际情况设置，相邻两个第三测量位置300沿包壳周向的夹角越小，包壳100沿包壳轴向能够布置的第三测量位置300越多，包壳100的周向温度分布的精度越高，得到的表征温度较为准确。
一实施例中，相邻两个第三测量位置300沿包壳周向的夹角可以为30度。
一实施例中，相邻两个第三测量位置300沿包壳周向的夹角可以为90度。
一实施例中，第二测温元件和第三测温元件均为热电偶。
一实施例中，包壳100的温度分布也可以通过红外测量仪等非接触式温度测量仪器获取。
一实施例中，可以分别获取包壳100的周向温度分布和周向温度分布。
一实施例中，插值基础数据为包壳100的温度分布，包壳100的温度分布包括轴向温度分布和周向温度分布，获取包壳100在预设条件下的插值基础数据，包括：获取包壳100的轴向温度分布的步骤和获取包壳100的周向温度分布的步骤。
获取包壳100的轴向温度分布的步骤，包括：
在包壳100上设置多个第二测量位置200，多个第二测量位置200沿包壳轴向排列，每个第二测量位置200设置有第二测温元件；
在预设条件下将加热装置900的温度升高至参考爆破温度，所述加热装置900配置为对设置有第二测温元件的包壳100加热，在加热过程中，设置有第二测温元件的包壳100处于目标状态，所述加热装置900的温度达到所述参考爆破温度的时刻为第二时刻；
获取所有第二测温元件在第二时刻的温度作为包壳100的轴向温度分布。
如此，通过在包壳100上设置轴向排列的多个第二测量位置200得到包壳100的轴向温度分布。
获取包壳100的周向温度分布的步骤，包括：
在包壳100上设置多个第三测量位置300，多个第三测量位置300沿包壳周向布置，每个第三测量位置300设置有第三测温元件，所有第三测量位置300位于第二参考平面600内，第二参考平面600垂直于包壳轴向；
在预设条件下将加热装置900的温度升高至参考爆破温度，所述加热装置900配置为对设置有第三测温元件的包壳100加热，在加热过程中，设置有第三测温元件的包壳100处于目标状态，所述加热装置900的温度达到所述参考爆破温度的时刻为第二时刻；
获取所有第三测温元件在第二时刻的温度作为包壳100的周向温度分布。
如此，通过在包壳100上设置周向排列的多个第三测量位置300得到包壳100的周向温度分布。
一实施例中，包壳100的轴向温度分布如图2所示，包壳100的周向温度分布如图4所示。
一实施例中，请参阅图5和图6，参考位置沿包壳轴向位于至少两个第一测量位置400之间，每个第一测量位置400包括至少两个子测量位置，每个子测量位置均设置有第一测温元件，任意两个子测量位置中，其中一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离等于另一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离。
一实施例中，至少两个第一测量位置400中，其中一个第一测量位置400的子测量位置与参考位置之间的距离以及另一个第一测量位置400的子测量位置与参考位置之间的距离可以相等或不相等。
一实施例中，请参阅图5和图6，包壳100的温度分布包括轴向温度分布和周向温度分布，根据第一数据、插值基础数据对待测位置进行插值处理得到表征温度，包括：
对每个第一测量位置400，根据周向温度分布、第一温度、第二温度对待测位置进行周向插值得到第三温度，第一温度为其中一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，第二温度为另一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度；
根据至少两个第三温度、轴向温度分布对待测位置进行轴向插值得到表征温度。
如此，通过先周向插值再轴向插值的方式，将待测位置的插值处理分步进行，待测位置的插值处理分解到周向和轴向分别进行插值处理，单个方向的插值处理较为简单，通过在不同方向上进行插值处理，使得插值处理的方法在一定程度上得到简化，能够较为便捷地通过插值处理得到表征温度。
需要说明的是，当包壳100处于目标状态，包壳100的中心线800位于加热装置900的预设位置，不论包壳100绕包壳100的中心线800转动到哪个角度，包壳100的周向温度分布中的最高温度位置沿包壳周向相对于加热装置900的位置是不变的，这一位置由加热装置900的加热环境决定。请参考图8和图9，将图8中的包壳100绕包壳100的中心线800转动一定的角度得到包壳100与加热装置900的相对位置如图9所示，图8中的包壳100绕包壳100的中心线800转动一定的角度后，使得包壳100上的位置a移动到了原来的位置b处，包壳100上原来的位置b移动动了原来的位置c处，如果图8中包壳周向温度分布中的最高温度位置出现在位置b，则图9中包壳周向温度分布中的最高温度位置出现在位置a。以图8和图9为参考，以包壳100的中心线800所在位置为圆心，向左为加热装置900的180度方向，向右为加热装置900的0度方向，图8所示包壳100的位置b和图9所示包壳100的位置a沿包壳周向相对于加热装置900的位置是不变的，均位于加热装置900的180度方向上。
一实施例中，为便于记录通常将包壳100上沿包壳周向温度最高的位置记为180度。示例性地，包壳100的周向温度分布中，包壳100中心线800所在位置为圆心，以包壳100中心线800指向包壳100的周向温度分布中的最高温度位置的方向定义为180度方向。以图8为参考，包壳100上的位置b为包壳100沿包壳周向上的180度位置，包壳100上其它位置以位置b为参考定义沿包壳周向上的角度。以图9为参考，包壳100上的位置a为包壳100沿包壳周向上的180度位置，包壳100上其它位置以位置a为参考定义沿包壳周向上的角度。
一实施例中，请参阅图4，包壳100的周向温度分布如图4所示，周向温度分布中的最高温度位置为180度位置。
一实施例中，请参阅图5和图6，其中一个子测量位置为第一子测量位置401，另一个子测量位置为第二子测量位置402，第一子测量位置401和第二子测量位置402沿包壳周向的夹角为180度，第一温度为第一子测量位置401处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，第二温度为第二子测量位置402处的第一测温元件在第一时刻测得的温度。在对设置有第一测温元件的包壳100进行鼓胀爆破的过程中，第一子测量位置401位于第一参考平面700内，第一参考平面700分别与包壳100的中心线800与引导位置重合，引导位置为周向温度分布中包壳100的最高温度位置在第二时刻相对于加热装置900的位置，第一子测量位置401位于包壳100的中心线800朝向引导位置的一侧。根据周向温度分布、第一温度、第二温度对待测装置进行周向插值得到第三温度，包括：
获取周向温度分布中的第四温度和第五温度，第四温度为周向温度分布中的最高温度，第五温度所在位置与第四温度所在位置之间沿包壳周向的夹角为180度；
获取周向温度分布中的第六温度，第六温度为周向温度分布中位于待测位置处的温度；
根据第一温度、第二温度、第四温度、第五温度以及第六温度对待测位置进行周向插值得到第三温度。
如此，在进行周向插值处理过程中，需要获取第四温度和第五温度，由于第一子测量位置401和第二子测量位置402的布置方式，第四温度选取周向温度分布中的最高温度，便于从周向温度分布图中较为准确地读取温度数据，第五温度在相应的180度的位置，通常处于温度分布图中的端点外，便于从周向温度分布图中较为准确地读取数据，使得最终得到的表征温度较为准确。
一实施例中，当通过第三测温元件获取包壳100的周向温度，在第二平面内包壳100沿包壳周向温度最高的位置通常为布置第三测温元件的一个基准位置，这个位置也是第四温度所在的周向位置，在第四温度所在位置和第五温度所在位置均是第三测温元件的直接测量位置，所得数据较为准确，因此，根据周向温度分布中的第四温度和第五温度进行周向插值，能够得到较为准确的表征温度。
一实施例中，第三温度的计算公式为：
式(1)式中：
T为第三温度；
a为第四温度；
b为第五温度；
c为第六温度；
d为第一温度；
e为第二温度。
一实施例中，第三温度的计算公式为：
式(2)中各参数的含义与式(1)相同。
一实施例中，当包壳轴向沿上下方向布置，包壳100的爆破口101的待测位置距离包壳100底部560mm，包壳100的爆破口101的待测位置与第四温度所在位置沿包壳周向的夹角为90度。其中一个第一测量位置400距离包壳100底部500mm位置处，另一个第一测量位置400距离包壳100底部600mm处。
一实施例中，对500mm处的第一测量位置400进行周向插值，对应于500mm处的第一测量位置400，第一温度为828.8℃，第二温度为782.2℃，第四温度为840℃，第五温度为814℃，第六温度为833℃，根据式(1)得到第三温度为816.3℃。
一实施例中，对600mm处的第一测量位置400进行周向插值，对应于600mm处的第一测量位置400，第一温度为839.8℃，第二温度为816.9℃，第四温度为840℃，第五温度为814℃，第六温度为833℃，根据式(1)得到第三温度为833.6℃。
一实施例中，根据至少两个第三温度以及轴向温度分布对待测位置进行轴向插值得到表征温度，包括：
根据轴向温度分布得到第七温度和第八温度，第七温度为轴向温度分布中位于其中一个第一测量位置400处的温度，第八温度为轴向温度分布中位于另一个第一测量位置400处的温度，第七温度小于第八温度；
获取轴向温度分布中的第九温度，第九温度为轴向温度分布中位于待测位置处的温度；
根据两个第三温度、第七温度、第八温度以及第九温度对待测位置进行轴向插值得到表征温度。
如此，利用轴向温度分布中与第一测量位置400对应的温度以及与待测位置对应的温度实现对待测位置的轴向插值，从而得到表征温度。
一实施例中，所述表征温度的计算公式为：
式(3)中：
Tp为表征温度
h为第八温度；
i为第七温度；
j为第九温度；
T1为两个第三温度中较大的第三温度；
T2为两个第三温度中较小的第三温度。
一实施例中，所述表征温度的计算公式为：
式(4)中各参数的含义与式(3)相同。
一实施例中，距离包壳100底部500mm处的第一测量位置400的第三温度为816.3℃，距离包壳100底部600mm处的第一测量位置400的第三温度为833.6℃，待测位置距离包壳100底部560mm。第七温度为818℃，第八温度为825℃，第九温度为823℃，两个第三温度中，T1为833.6℃，T2为816.3℃，根据式(3)得到表征温度为828.7℃。
一实施例中，在预设条件下对设置有第一测温元件的包壳100进行鼓胀爆破的过程中，只要设置四个第一测温元件即能够得到表征温度，所需测温元件的数量较少。
一实施例中，可以根据包壳100的轴向温度分布以及沿包壳轴向的两个第一子测量位置401处对应的第一温度对待测位置进行轴向插值，根据包壳100的轴向温度分布以及沿包壳轴向的两个第二子测量位置402处对应的第二温度对待测位置进行轴向插值，根据第一温度轴向插值的结果、第二温度轴向插值的结果以及包壳100的周向温度分布进行周向插值得到表征温度。
一实施例中，包壳100发生爆破形成爆破口101的时刻为包壳100内的压力骤降的时刻与包壳100内的压力的测量响应时间的差值。测量方法还包括：获取测量响应时间。如此，降低的压力的测量响应时间对表征温度的影响，所得表征温度较为准确。
一实施例中，获取所述测量响应时间，包括：对包壳100的容纳腔交替执行充压步骤和泄压步骤以确定压力测量的响应时间。
一实施例中，压力测量响应时间为5秒。
一实施例中，包壳100内的压力骤降的时刻为127秒，第一时刻为包壳100发生爆破形成爆破口101的时刻，第一时刻为127-5＝122秒。
图7示出了在某次对设置有第一测温元件的包壳100进行鼓胀爆破的过程中，第一时刻的相关数据。其中曲线Ts为加热装置900的温度曲线，即图例部分示意的加热炉设定温度。其中曲线Pr为包壳100的压力曲线，即图例部分示意的压力。其中，图例部分的温度1、温度2、温度3以及温度4分别为相应的第一测温元件在整个鼓胀爆破过程中的温度曲线。
一实施例中，第一测量位置400可以不包括第二子测量位置402，当其中一个第一测量位置400的第一子测量位置401、待测位置以及另一个第一测量位置400的第一子测量位置401沿包壳轴向呈一条直线，可直接通过两个第一子测量位置401的第一测温元件在第一时刻的温度对待测位置进行轴向插值得到表征温度。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温度测量方法，其特征在于，用于测量包壳的表征温度，所述包壳具有容纳核燃料的容纳腔，所述表征温度为包壳的爆破口处在第一时刻的温度，所述第一时刻为包壳发生爆破形成爆破口的时刻，所述温度测量方法包括：
在预设条件下对处于目标状态的包壳进行鼓胀爆破得到包壳的爆破口的参考位置，包壳通过加热装置加热，当包壳处于目标状态，包壳的中心线位于所述加热装置的预设位置；
根据所述参考位置在尚未进行鼓胀爆破的包壳上设置至少两个第一测量位置，至少两个所述第一测量位置与所述参考位置错开，每个所述第一测量位置设置有第一测温元件；
在预设条件下对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破得到第一数据以及包壳的爆破口的待测位置，所述第一数据为所述第一测温元件在所述第一时刻测得的温度，在对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破的过程中，设置有第一测温元件的包壳处于目标状态；
获取包壳在预设条件下的插值基础数据；
根据所述第一数据、所述插值基础数据对所述待测位置进行插值处理得到所述表征温度。
2.根据权利要求1所述的温度测量方法，其特征在于，获取包壳在预设条件下的插值基础数据，包括：
在预设条件下将加热装置的温度升高至参考爆破温度，所述加热装置配置为对包壳加热，在加热过程中，包壳处于目标状态，所述加热装置的温度达到所述参考爆破温度的时刻为第二时刻；
获取包壳在第二时刻的温度分布作为所述插值基础数据。
3.根据权利要求2所述的温度测量方法，其特征在于，所述温度分布包括包壳的轴向温度分布和周向温度分布；所述参考位置沿包壳轴向位于至少两个所述第一测量位置之间，每个所述第一测量位置包括至少两个子测量位置，每个所述子测量位置均设置有所述第一测温元件，任意两个所述子测量位置中，其中一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离等于另一个子测量位置与参考位置沿包壳轴向的距离；根据所述第一数据、所述插值基础数据对所述待测位置进行插值处理得到所述表征温度，包括：
对每个所述第一测量位置，根据所述周向温度分布、第一温度、第二温度对所述待测位置进行周向插值得到第三温度，所述第一温度为其中一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，所述第二温度为另一个子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度；
根据至少两个所述第三温度以及所述轴向温度分布对所述待测位置进行轴向插值得到所述表征温度。
4.根据权利要求3所述的温度测量方法，其特征在于，至少两个所述子测量位置中，其中一个子测量位置为第一子测量位置，另一个子测量位置为第二子测量位置，所述第一子测量位置和所述第二子测量位置沿包壳周向的夹角为180度，所述第一温度为所述第一子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度，所述第二温度为所述第二子测量位置处的第一测温元件在第一时刻测得的温度；在对设置有第一测温元件的包壳进行鼓胀爆破的过程中，第一子测量位置位于第一参考平面内，所述第一参考平面分别与包壳的中心线和引导位置重合，所述引导位置为所述周向温度分布中包壳的最高温度位置在第二时刻相对于加热装置的位置，所述第一子测量位置位于包壳的中心线朝向所述引导位置的一侧；根据所述周向温度分布、第一温度、第二温度对所述待测位置进行周向插值得到第三温度，包括：
获取所述周向温度分布中的第四温度和第五温度，所述第四温度为所述周向温度分布中的最高温度，所述第五温度所在位置与所述第四温度所在位置之间沿包壳周向的夹角为180度；
获取所述周向温度分布中的第六温度，所述第六温度为所述周向温度分布中位于所述待测位置处的温度；
根据所述第一温度、所述第二温度、所述第四温度、所述第五温度以及所述第六温度对所述待测位置进行周向插值得到所述第三温度。
5.根据权利要求4所述的温度测量方法，其特征在于，所述第三温度的计算公式为：
式中：
T为第三温度；
a为第四温度；
b为第五温度；
c为第六温度；
d为第一温度；
e为第二温度。
6.根据权利要求3所述的温度测量方法，其特征在于，根据至少两个所述第三温度以及所述轴向温度分布对所述待测位置进行轴向插值得到所述表征温度，包括：
根据所述轴向温度分布得到第七温度和第八温度，所述第七温度为轴向温度分布中位于其中一个第一测量位置处的温度，所述第八温度为轴向温度分布中位于另一个第一测量位置处的温度，所述第七温度小于所述第八温度；
获取所述轴向温度分布中的第九温度，所述第九温度为轴向温度分布中位于所述待测位置处的温度；
根据两个所述第三温度、所述第七温度、所述第八温度以及所述第九温度对待测位置进行轴向插值得到所述表征温度。
7.根据权利要求6所述的温度测量方法，其特征在于，所述表征温度的计算公式为：
式中：
Tp为表征温度
h为第八温度；
i为第七温度；
j为第九温度；
T1为两个第三温度中较大的第三温度；
T2为两个第三温度中较小的第三温度。
8.根据权利要求3所述的温度测量方法，其特征在于，在预设条件下将加热装置的温度升高至参考爆破温度之前，获取包壳在预设条件下的插值基础数据，还包括：在包壳上设置多个第二测量位置和多个第三测量位置，多个所述第二测量位置沿包壳轴向排列，每个所述第二测量位置设置有第二测温元件，所述轴向温度分布通过所述第二测温元件获取，多个所述第三测量位置沿包壳周向布置，每个所述第三测量位置设置有第三测温元件，所有所述第三测量位置位于第二参考平面内，所述第二参考平面垂直于包壳轴向，所述周向温度分布通过所述第三测温元件获取。
9.根据权利要求1～8任一项所述的温度测量方法，其特征在于，所述预设条件包括包壳内的压内为预设压力以及加热装置的升温速率为预设升温速率。
10.根据权利要求1～8任一项所述的温度测量方法，其特征在于，包壳发生爆破形成爆破口的时刻为包壳内的压力骤降的时刻与包壳内的压力的测量响应时间的差值；所述测量方法还包括：获取所述测量响应时间。
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