CN113418462B - 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置 - Google Patents

一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113418462B
CN113418462B CN202110699238.8A CN202110699238A CN113418462B CN 113418462 B CN113418462 B CN 113418462B CN 202110699238 A CN202110699238 A CN 202110699238A CN 113418462 B CN113418462 B CN 113418462B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
deformation
test piece
deformation measuring
measuring component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110699238.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113418462A (zh
Inventor
赵文斌
杨文华
伍晓勇
莫华均
孙胜
蒋国富
张文龙
司丹丹
周春林
朱伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Power Institute of China
Original Assignee
Nuclear Power Institute of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Institute of China filed Critical Nuclear Power Institute of China
Priority to CN202110699238.8A priority Critical patent/CN113418462B/zh
Publication of CN113418462A publication Critical patent/CN113418462A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113418462B publication Critical patent/CN113418462B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于研究堆内材料形变的测量装置，包括：夹持组件和形变测量组件，所述夹持组件内设置有与试验件适配的试验件安装槽，所述试验件固定在所述试验件安装槽内，所述夹持组件的侧面设置有形变测量组件安装孔，所述形变测量组件的测量端穿过所述形变测量组件安装孔与所述试验件接触，且所述形变测量组件与所述形变测量组件安装孔固定连接。本发明通过变测量组件对试验件的形变进行实时测量，使得其在进行形变测量的过程中，可以满足实时反映形变参数、辐照过程中的辐照性能的需求，能够实时反馈核材料在堆内辐照情况，并准确获取相关辐照参数。

Description

一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置
技术领域
本发明涉及研究堆燃料辐照技术领域，具体涉及一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置。
背景技术
新材料的工业应用都需要经过辐照试验的验证，材料在试验堆内辐照后，通过辐照后检验技术分析新材料的形变，微观表现，机械性能等。现有的辐照检验技术基本都是依赖辐照后的热室内分析，辐照后的材料未能完全反应在试验堆内辐照时材料的形变及力学等性能。获取的试验数据基本为材料出堆后的性能，并没揭示辐照样品在辐照过程中的变化过程，并没有实时反映材料在堆内的辐照情况，而且辐照后的力学性能检测未必能真实反应辐照过程对辐照样品的影响。
材料的形变性能是研究新材料的主要评判标准，现有的形变检测方式不能满足获取材料实时形变数据的需求。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置。
一种用于研究堆内材料形变的测量装置，包括：夹持组件和形变测量组件，所述夹持组件内设置有与试验件适配的试验件安装槽，所述试验件固定在所述试验件安装槽内，所述夹持组件的侧面设置有形变测量组件安装孔，所述形变测量组件的测量端穿过所述形变测量组件安装孔与所述试验件接触，且所述形变测量组件与所述形变测量组件安装孔固定连接。
具体地，所述试验件为矩形薄片，设定所述试验件的厚度方向为X轴，设定所述试验件的宽度方向为Y轴，设定所述试验件的长度方形为Z轴；
设定所述试验件的6个侧面分别为：与所述X轴垂直的第一X轴侧面和第二X轴侧面，与所述Y轴垂直的第一Y轴侧面和第二Y轴侧面，与所述X轴垂直的第一Z轴侧面和第二Z轴侧面；
所述夹持组件包括夹块和弹性固定件，所述试验件安装槽为设置在所述夹块的其中一个侧面的矩形深槽；
设定所述试验件安装槽的5个内侧面分别为：与所述X轴垂直的第一X轴内侧面和第二X轴内侧面，与所述Y轴垂直的第一Y轴内侧面和第二Y轴内侧面，与所述X轴垂直的第一Z轴内侧面；
所述试验件固定在所述试验件安装槽内时，所述第一X轴侧面与所述第一X轴内侧面贴合，所述第一Y轴侧面与所述第一Y轴内侧面贴合，所述第一Z轴侧面与所述第一Z轴内侧面贴合；
多个所述弹性固定件的固定端分别与所述第二X轴内侧面和所述第二Y轴内侧面固定连接，且所述弹性固定件的弹性端分别与所述第二X轴侧面和所述第二Y轴侧面抵靠，所述弹性固定件对所述试验件的第二X轴侧面提供沿所述第二X轴侧面朝向所述第一X轴侧面的预应力，所述弹性固定件对所述试验件的第二Y轴侧面提供沿所述第二Y轴侧面朝向所述第一Y轴侧面的预应力。
优选地，所述弹性固定件包括螺纹段和弹簧段，所述螺纹段的内端与所述弹簧段的外端固定连接，所述第二X轴内侧面和所述第二Y轴内侧面均设置有与所述试验件安装槽连通的应力螺纹孔，所述螺纹段与所述应力螺纹孔螺纹连接，所述弹簧段的内端与所述试验件的所述第二X轴侧面和所述第二Y轴侧面抵靠。
具体地，所述形变测量组件包括X轴形变测量组件和Y轴形变测量组件，所述形变测量组件安装孔包括X轴形变测量组件安装孔和Y轴形变测量组件安装孔；
所述X轴形变测量组件安装孔设置在所述第二X轴内侧面上，所述X轴形变测量组件与所述X轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且所述X轴形变测量组件的测量端测量所述第二X轴侧面的形变；
所述Y轴形变测量组件安装孔设置在所述第二Y轴内侧面上，所述Y轴形变测量组件与所述Y轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且所述Y轴形变测量组件的测量端测量所述第二Y轴侧面的形变。
进一步，所述形变测量组件还包括Z轴形变测量组件，所述Z轴形变测量组件沿所述试验件的Z轴设置，并与所述夹块可拆卸连接，且所述Z轴形变测量组件的测量端测量所述第二Z轴侧面的形变。
作为一个实施例，所述形变测量组件包括接触头、圆柱基座、弹性件、固定件和光纤探头，设定所述圆柱基座的一端为前端，另一端为后端；
所述圆柱基座的内设置有安装腔，所述接触头的后端设置在所述安装腔内并可沿所述安装腔前后滑动，所述接触头的前端穿过所述安装腔的前端抵靠在所述试验件上，所述固定件设置在所述安装腔的后端并与所述安装腔可拆卸连接，所述弹性件设置在所述安装腔内，所述弹性件的前端与所述接触头的后端面固定连接，所述弹性件的后端与所述固定件的前端面固定连接，所述光纤探头的前端穿过所述固定件设置在所述安装腔内。
优选地，所述光纤探头的前端面与所述接触头的后端面之间的间距为0.8～1.5mm，所述光纤探头的前端面与所述固定件的前端面之间的距离为2～3mm；
所述弹性件为压缩弹簧，所述固定件为设置有光纤过孔的圆柱体，所述固定件与所述圆柱基座通过螺纹可拆卸连接；
所述基座的外侧面设置外螺纹，所述形变测量组件安装孔为与所述基座适配内螺纹孔。
作为另一个实施例，所述形变测量组件为LVDT位移传感器，所述LVDT位移传感器的固定部分与所述形变测量组件安装孔可拆卸连接，所述LVDT位移传感器的移动部分抵靠在所述试验件上；
所述LVDT位移传感器的移动部分与所述LVDT位移传感器的固定部分的端面之间的距离为20～30mm。
进一步，所述测量装置还包括温度测量组件，所述夹块上设置有用于安装所述温度测量组件的方孔，所述温度测量组件设置在所述方孔内；
所述温度测量组件包括热电偶和假样，所述假样安装在所述方孔内，所述热电偶与所述假样焊接连接。
一种用于研究堆内材料形变的试验装置，包括：
辐照罐，所述辐照罐为与端盖构成密闭空间的薄壁圆筒；
进气管，所述进气管穿过所述端盖插入至所述辐照罐底部，且所述进气管与所述端盖焊接连接；
出气管，所述出气管与所述辐照罐内部连通，且所述出气管与所述端盖焊接连接；
如上述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，所述测量装置固定设置在所述辐照罐内。
本发明与现有技术相比，本发明通过变测量组件对试验件的形变进行实时测量，使得其在进行形变测量的过程中，可以满足实时反映形变参数、辐照过程中的辐照性能的需求，能够实时反馈核材料在堆内辐照情况，并准确获取相关辐照参数。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1是根据本发明所述的夹持组件的结构示意图。
图2是根据本发明所述的形变测量组件的工作示意图。
图3是根据本发明所述的LVDT位移传感器的结构示意图。
图4是根据本发明所述的实施例一中的所述形变测量组件的结构示意图。
附图标记：1-夹块，11-试验件安装槽，12-形变测量组件安装孔，13-方孔，2-形变测量组件，21-接触头，22-圆柱基座，23-弹性件，24-光纤探头，25-固定件，3-夹持组件，4-LVDT位移传感器，100-试验件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
一种用于研究堆内材料形变的测量装置，包括：夹持组件3和形变测量组件2，夹持组件3内设置有与试验件100适配的试验件安装槽11，试验件100固定在试验件安装槽11内，夹持组件3的侧面设置有形变测量组件安装孔12，形变测量组件2的测量端穿过形变测量组件安装孔12与试验件100接触，且形变测量组件2与形变测量组件安装孔12固定连接。
夹持组件3包括夹块1和弹性固定件25，试验件安装槽11为设置在夹块1的其中一个侧面的矩形深槽，该矩形深槽的尺寸与试验件100的尺寸匹配。
试验件100为矩形薄片，对试验件100进行剖光清洗，然后将试验件100插入夹持组件3中心的试验件安装槽11内，且为了方便对具体的位置进行描述，对本实施例中的方位进行描述，以试验件100为例：
设定试验件100的厚度方向为X轴，设定试验件100的宽度方向为Y轴，设定试验件100的长度方形为Z轴，通过对试验件100的X轴、Y轴和Z轴的设定，实现了对整个测量装置的XYZ轴的设定。
根据设定的XYZ轴，对试验件100的6个侧面进行设定：与X轴垂直的第一X轴侧面和第二X轴侧面，与Y轴垂直的第一Y轴侧面和第二Y轴侧面，与X轴垂直的第一Z轴侧面和第二Z轴侧面；
对应的，根据设定的XYZ轴，对试验件安装槽11的5个内侧面进行设定：与X轴垂直的第一X轴内侧面和第二X轴内侧面，与Y轴垂直的第一Y轴内侧面和第二Y轴内侧面，与X轴垂直的第一Z轴内侧面。
试验件100固定在试验件安装槽11内时，为了限制试验件100只能在X轴、Y轴和Z轴的某一个方向膨胀，需要将第一X轴侧面与第一X轴内侧面贴合，第一Y轴侧面与第一Y轴内侧面贴合，第一Z轴侧面与第一Z轴内侧面贴合；
此种安装，试验件100在X轴方向上，只能沿第一X轴侧面朝向第二X轴侧面的方向进行膨胀；试验件100在Y轴方向上，只能沿第一Y轴侧面朝向第二Y轴侧面的方向进行膨胀；试验件100在Z轴方向上，只能沿第一Z轴侧面朝向第二Z轴侧面的方向进行膨胀。
从而可以通过对第二X轴侧面、第二Y轴侧面和第二Z轴侧面的形变进行测量实现对整个试验件100的形变进行测量的目的。
为了方便试验件100安装在试验件安装槽11内，需要保证试验件安装槽11的内侧面与试验件100的外侧面之间设置有间隙。
较佳的实施例为：第二X轴侧面与第二X轴内侧面之间的距离为1～1.5mm，第二Y轴侧面与第二Y轴内侧面之间的距离为1～1.5mm。
多个弹性固定件25的固定端分别与第二X轴内侧面和第二Y轴内侧面固定连接，且弹性固定件25的弹性端分别与第二X轴侧面和第二Y轴侧面抵靠，弹性固定件25对试验件100的第二X轴侧面提供沿第二X轴侧面朝向第一X轴侧面的预应力，弹性固定件25对试验件100的第二Y轴侧面提供沿第二Y轴侧面朝向第一Y轴侧面的预应力。
因此，为了使得试验件100在试验件安装槽11内能够稳定安装，通过弹性固定件25对试验件100施加预应力，实现固定。
同时，又因为弹性固定件25具备了一定的弹性，使得试验件100在膨胀时，能够对弹性固定件25进行压缩，不会对检测结果造成影响。
弹性固定件25可以为多种结构，下面提供一个实施例：
弹性固定件25包括螺纹段和弹簧段，螺纹段的内端与弹簧段的外端固定连接，第二X轴内侧面和第二Y轴内侧面均设置有与试验件安装槽11连通的应力螺纹孔，螺纹段与应力螺纹孔螺纹连接，弹簧段的内端与试验件100的第二X轴侧面和第二Y轴侧面抵靠。
通过螺纹段与应力螺纹孔的连接实现对弹性固定件25的整体性调整，使得弹簧段在未压缩到最小长度的情况下，弹性固定件25对试验件100产生预应力。
当试验件100膨胀后，对弹簧段施加作用力，压缩弹簧段，不会对形变产生影响。
因为需要对X轴、Y轴均进行形变的测量，为了便于描述将形变测量组件2分为X轴形变测量组件和Y轴形变测量组件，将形变测量组件安装孔12分为X轴形变测量组件安装孔和Y轴形变测量组件安装孔；
X轴形变测量组件和Y轴形变测量组件的结构相同，X轴形变测量组件安装孔和Y轴形变测量组件安装孔的结果箱体，其只有安装位置的区别，在实际使用中可以进行互换。
X轴形变测量组件安装孔设置在第二X轴内侧面上，X轴形变测量组件与X轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且X轴形变测量组件的测量端测量第二X轴侧面的形变；
Y轴形变测量组件安装孔设置在第二Y轴内侧面上，Y轴形变测量组件与Y轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且Y轴形变测量组件的测量端测量第二Y轴侧面的形变。
通过将形变测量组件2与试验件100贴合，根据形变测量组件2的变化实现对形变的测量。
另外，还需要对Z轴进行形变的测量，因为Z轴方向为试验件安装槽11的入口方向，所以不能对其进行封堵，因此需要将Z轴形变测量组件设置为可拆卸的结构，Z轴形变测量组件沿试验件100的Z轴设置，并与夹块1可拆卸连接，且Z轴形变测量组件的测量端测量第二Z轴侧面的形变。
Z轴形变测量组件可以通过多种方式与夹持固定连接，例如：连接杆，夹持块等，不做具体规定。
X轴形变测量组件、Y轴形变测量组件和Z轴形变测量组件的数量可根据具体情况进行调整，多个形变测量组件2之间的距离应相等。
Y轴形变测量组件至少为3组，X轴形变测量组件至少为3组，Z轴形变测量组件至少布置2组。
形变测量组件2可以为多种结构，下面提供两个具体的实施例加以说明：
实施例一
形变测量组件2包括接触头21、圆柱基座22、弹性件23、固定件25和光纤探头24，设定圆柱基座22的一端为前端，另一端为后端；
圆柱基座22的内设置有安装腔，接触头21的后端设置在安装腔内并可沿安装腔前后滑动，接触头21的前端穿过安装腔的前端抵靠在试验件100上，固定件25设置在安装腔的后端并与安装腔可拆卸连接，弹性件23设置在安装腔内，弹性件23的前端与接触头21的后端面固定连接，弹性件23的后端与固定件25的前端面固定连接，光纤探头24的前端穿过固定件25设置在安装腔内。
如图所示，光信号从光纤入射到接触头21，当试验件100由于发生形变，膨胀形变传递到接触头21，接触头21在安装腔内向后滑动，对弹性件23施加向后的作用力，并压缩弹性件23，同时反射到光纤探头24的波信号就会发生变化，解调仪通过波信号的变化反馈出试验件100的形变。
光纤探头24的前端面与接触头21的后端面之间的间距为0.8～1.5mm，光纤探头24的前端面与固定件25的前端面之间的距离为2～3mm；
弹性件23可以为多种结构，一种较简单的结构即为采用压缩弹簧。
固定件25为设置有光纤过孔的圆柱体，固定件25与圆柱基座22通过螺纹可拆卸连接；通过螺纹连接，可以对光纤探头24的前端面与接触头21的后端面之间的间距、光纤探头24的前端面与固定件25的前端面之间的距离的进行调节，便于适应对不同材质的试验件100的检测。
基座的外侧面设置外螺纹，形变测量组件安装孔12为与基座适配内螺纹孔。
通过螺纹连接使得形变测量组件2可以进行拆卸。
实施例二
本实施例中，形变测量组件2直接采用现有的LVDT位移传感器4，LVDT位移传感器4的固定部分与形变测量组件安装孔12可拆卸连接，LVDT位移传感器4的移动部分抵靠在试验件100上；
LVDT位移传感器4的移动部分与LVDT位移传感器4的固定部分的端面之间的距离为20～30mm。
直接通过LVDT位移传感器4实现对形变量的检测。
另外的，为了获得形变量与温度之间的关系，测量装置还包括温度测量组件，夹块1上设置有用于安装温度测量组件的方孔13，温度测量组件设置在方孔13内；
温度测量组件包括热电偶和假样，假样安装在方孔13内，热电偶与假样焊接连接。
通过热电偶对假样的温度进行检测，假样和试验件100均设置在夹块1内，实现了检测试验件100的温度的目的。
提供一个用于研究堆内材料形变的试验装置，包括：
辐照罐，辐照罐为与端盖构成密闭空间的薄壁圆筒；
进气管，进气管穿过端盖插入至辐照罐底部，且进气管与端盖焊接连接；惰性气体从进气管进入辐照罐段充满整个罐内，并且在辐照罐内壁与测量装置之间的环形气腔内形成温度保护层，同时温度保护层也是温度调控的主要介质。
出气管，出气管与辐照罐内部连通，且出气管与端盖焊接连接，同时也作为保护管，内部有设置有光纤的尾纤、LVDT位移传感器4的补偿导线、热电偶的补偿导线等，便于将其连接检测系统，长度为7～8m。
如上述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，测量装置固定设置在辐照罐内。
辐照罐内壁与测量装置形成环形空腔，空腔的厚度为0.15～0.25mm。
由于惰性气体是由两种导热系数差异较大的惰性气体的混合气体，通过改变混合气体的比例达到改变混合气体导热性，进而实现温度控制。
提供一个具体的形变测量方法，步骤如下：
步骤1：传感器选用，传感器包括形变测量组件2、LVDT位移传感器4和热电偶；
根据需求选择实施例一中的形变测量组件2光纤或实施例二中的LVDT位移传感器4。
步骤2：试验件100安装，然后将试验件100插入夹块1中心的试验件安装槽11，选择试验件100X轴方向和Y轴方向各一个侧面紧贴对应矩形深槽的侧面，剩余的两个侧面上用安装在夹块1上的弹性固定件25定位；
步骤3：传感器安装，本实施例中，X轴形变测量组件和Y轴形变测量组件选用实施例一中的形变测量组件2，Z轴形变测量组件选用实施例二中的LVDT位移传感器4。
形变测量组件2安装时，将其安装在形变测量组件安装孔12中，接触头21抵在试验件100表面；
LVDT位移传感器4安装时，用固定装置将LVDT位移传感器4的固定部分夹持，使其与夹块1之间的距离保持不变，活动部分端部固定在试验件100的顶部；
热电偶安装时，将焊接有热电偶的假样安装在夹块1上的方孔13中；
步骤4：试验装置组装，将安装好的夹块1及试验件100插入辐照罐中，并依次安装支撑构件，在辐照罐顶部安装端盖并与辐照罐焊接，上端盖上依次焊接保护管和法兰；上端盖有开孔，光纤的尾纤、LVDT组件的补偿导线、热电偶的补偿导线从上端盖穿出并从出气管内引出试验装置，并在法兰处密封；
步骤5：试验装置入堆，将装配好的试验装置，从堆顶吊入，装有试验件100的辐照罐处于堆芯活性段，试验装置通过法兰与堆顶密封连接；光纤探头24的尾纤、LVDT位移传感器4的补偿导线、热电偶的补偿导线连接检测系统；
步骤6：堆内试验，开堆后，将解调仪处理后的信息反馈到计算机，包括光纤探头24测得的形变数据，LVDT位移传感器4测得的形变数据以及热电偶测得的温度数据，并记录不同温度和功率条件下的数据；
步骤7：试验装置出堆，经过2～5炉段的辐照后，完成数据采集后停堆，度过堆芯冷却期后吊装出堆。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，包括：夹持组件和形变测量组件，所述夹持组件内设置有与试验件适配的试验件安装槽，所述试验件固定在所述试验件安装槽内，所述夹持组件的侧面设置有形变测量组件安装孔，所述形变测量组件的测量端穿过所述形变测量组件安装孔与所述试验件接触，且所述形变测量组件与所述形变测量组件安装孔固定连接；
所述试验件为矩形薄片，设定所述试验件的厚度方向为X轴，设定所述试验件的宽度方向为Y轴，设定所述试验件的长度方形为Z轴；
设定所述试验件的6个侧面分别为：与所述X轴垂直的第一X轴侧面和第二X轴侧面，与所述Y轴垂直的第一Y轴侧面和第二Y轴侧面，与所述X轴垂直的第一Z轴侧面和第二Z轴侧面；
所述夹持组件包括夹块和弹性固定件，所述试验件安装槽为设置在所述夹块的其中一个侧面的矩形深槽；
设定所述试验件安装槽的5个内侧面分别为：与所述X轴垂直的第一X轴内侧面和第二X轴内侧面，与所述Y轴垂直的第一Y轴内侧面和第二Y轴内侧面，与所述X轴垂直的第一Z轴内侧面；
所述试验件固定在所述试验件安装槽内时，所述第一X轴侧面与所述第一X轴内侧面贴合，所述第一Y轴侧面与所述第一Y轴内侧面贴合，所述第一Z轴侧面与所述第一Z轴内侧面贴合；
多个所述弹性固定件的固定端分别与所述第二X轴内侧面和所述第二Y轴内侧面固定连接，且所述弹性固定件的弹性端分别与所述第二X轴侧面和所述第二Y轴侧面抵靠，所述弹性固定件对所述试验件的第二X轴侧面提供沿所述第二X轴侧面朝向所述第一X轴侧面的预应力，所述弹性固定件对所述试验件的第二Y轴侧面提供沿所述第二Y轴侧面朝向所述第一Y轴侧面的预应力。
2.根据权利要求1所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述弹性固定件包括螺纹段和弹簧段，所述螺纹段的内端与所述弹簧段的外端固定连接，所述第二X轴内侧面和所述第二Y轴内侧面均设置有与所述试验件安装槽连通的应力螺纹孔，所述螺纹段与所述应力螺纹孔螺纹连接，所述弹簧段的内端与所述试验件的所述第二X轴侧面和所述第二Y轴侧面抵靠。
3.根据权利要求1所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述形变测量组件包括X轴形变测量组件和Y轴形变测量组件，所述形变测量组件安装孔包括X轴形变测量组件安装孔和Y轴形变测量组件安装孔；
所述X轴形变测量组件安装孔设置在所述第二X轴内侧面上，所述X轴形变测量组件与所述X轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且所述X轴形变测量组件的测量端测量所述第二X轴侧面的形变；
所述Y轴形变测量组件安装孔设置在所述第二Y轴内侧面上，所述Y轴形变测量组件与所述Y轴形变测量组件安装孔可拆卸连接，且所述Y轴形变测量组件的测量端测量所述第二Y轴侧面的形变。
4.根据权利要求3所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述形变测量组件还包括Z轴形变测量组件，所述Z轴形变测量组件沿所述试验件的Z轴设置，并与所述夹块可拆卸连接，且所述Z轴形变测量组件的测量端测量所述第二Z轴侧面的形变。
5.根据权利要求4所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述形变测量组件包括接触头、圆柱基座、弹性件、固定件和光纤探头，设定所述圆柱基座的一端为前端，另一端为后端；
所述圆柱基座的内设置有安装腔，所述接触头的后端设置在所述安装腔内并可沿所述安装腔前后滑动，所述接触头的前端穿过所述安装腔的前端抵靠在所述试验件上，所述固定件设置在所述安装腔的后端并与所述安装腔可拆卸连接，所述弹性件设置在所述安装腔内，所述弹性件的前端与所述接触头的后端面固定连接，所述弹性件的后端与所述固定件的前端面固定连接，所述光纤探头的前端穿过所述固定件设置在所述安装腔内。
6.根据权利要求5所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述光纤探头的前端面与所述接触头的后端面之间的间距为0.8～1.5mm，所述光纤探头的前端面与所述固定件的前端面之间的距离为2～3mm；
所述弹性件为压缩弹簧，所述固定件为设置有光纤过孔的圆柱体，所述固定件与所述圆柱基座通过螺纹可拆卸连接；
所述基座的外侧面设置外螺纹，所述形变测量组件安装孔为与所述基座适配内螺纹孔。
7.根据权利要求4所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，所述形变测量组件为LVDT位移传感器，所述LVDT位移传感器的固定部分与所述形变测量组件安装孔可拆卸连接，所述LVDT位移传感器的移动部分抵靠在所述试验件上；
所述LVDT位移传感器的移动部分与所述LVDT位移传感器的固定部分的端面之间的距离为20～30mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，其特征在于，还包括温度测量组件，所述夹块上设置有用于安装所述温度测量组件的方孔，所述温度测量组件设置在所述方孔内；
所述温度测量组件包括热电偶和假样，所述假样安装在所述方孔内，所述热电偶与所述假样焊接连接。
9.一种用于研究堆内材料形变的试验装置，其特征在于，包括：
辐照罐，所述辐照罐为与端盖构成密闭空间的薄壁圆筒；
进气管，所述进气管穿过所述端盖插入至所述辐照罐底部，且所述进气管与所述端盖焊接连接；
出气管，所述出气管与所述辐照罐内部连通，且所述出气管与所述端盖焊接连接；
如权利要求1-7中任一项所述的一种用于研究堆内材料形变的测量装置，所述测量装置固定设置在所述辐照罐内。
CN202110699238.8A 2021-06-23 2021-06-23 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置 Active CN113418462B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110699238.8A CN113418462B (zh) 2021-06-23 2021-06-23 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110699238.8A CN113418462B (zh) 2021-06-23 2021-06-23 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113418462A CN113418462A (zh) 2021-09-21
CN113418462B true CN113418462B (zh) 2023-03-21

Family

ID=77716488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110699238.8A Active CN113418462B (zh) 2021-06-23 2021-06-23 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113418462B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5123175A (en) * 1991-04-26 1992-06-23 Atomic Energy Of Canada Limited Horizontal extensometer
FR2792412B1 (fr) * 1999-04-14 2001-09-21 Framatome Sa Dispositif et procede d'essai mecanique sur une eprouvette disposee a l'interieur d'une enceinte autoclave
JP2003148902A (ja) * 2001-11-09 2003-05-21 Nsk Ltd 軸受用ハウジングの測定装置
CN109374451A (zh) * 2018-11-29 2019-02-22 西北工业大学 基于光纤传感技术的疲劳试验装置
CN109470185A (zh) * 2018-12-04 2019-03-15 中国核动力研究设计院 一种形变测量辐照装置
CN110530282B (zh) * 2019-09-04 2022-04-01 苏州热工研究院有限公司 可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器
CN110853779A (zh) * 2019-11-20 2020-02-28 中国核动力研究设计院 一种核燃料辐照试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113418462A (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102519803B (zh) 一种多头微型试样蠕变试验装置及测试方法
JP3543088B2 (ja) 高スループットの材料の物理特性測定装置及びこれを用いた測定方法
CN110927212A (zh) 一种气体扩散层压缩状态导热系数及接触热阻的测试装置
CN103180688A (zh) 高温结构变形放大测量引伸计
CN102564386B (zh) 双肩式高温构件变形监测传感装置
CN113418462B (zh) 一种用于研究堆内材料形变的测量装置及试验装置
CN219640916U (zh) 一种芯样尺寸测量仪
JP4326485B2 (ja) 材料強度試験装置および材料強度試験方法
CN111912367A (zh) 一种磁悬浮分子泵位移传感器的检测工装
CN113418498B (zh) 一种板材形变测量组件、装置
CN114441326B (zh) 一种多功能薄膜材料胀形测试装置
CN114923431A (zh) 一种光纤光栅-机械耦合式应变测量系统及方法
CN114623946A (zh) 一种热电势探头
CN211877834U (zh) 一种气体扩散层压缩状态导热系数及接触热阻的测试装置
CN110726617B (zh) 梯度材料高通量压痕蠕变测试装置
CN220960898U (zh) 一种基于悬臂剪切梁法的声振控制材料阻尼性能测试装置
CN113406691B (zh) 一种试验堆内中子注量与形变测量装置
CN220153771U (zh) 高温异形多点测温传感器专用干井炉
CN112344842B (zh) 一种高温环境下对应变计进行测试标定的装置
CN118169376A (zh) 一种能够精确测量质子交换膜尺寸变化的装置及方法
CN215931502U (zh) 一种新型高温引伸计
CN115371533B (zh) 一种液氢、液氧环境下的电涡流位移传感器标定装置
CN112034047B (zh) 一种岩石试样波速测试辅助固定装置
CN219066304U (zh) 一种梁的弯曲变形实验教具
CN220419118U (zh) 基于共振法的声振控制材料阻尼性能测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant