CN113426606A - 一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置 - Google Patents

一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及反应堆中子注量率测量技术领域，具体涉及一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，包括机架、往复驱动机构、移动板、旋转夹持机构、内层喷涂机构、外层喷涂机构；往复驱动机构、移动板设于机架上，往复驱动机构带动移动板进行往复直线移动，旋转夹持机构包括第一夹持件、驱动电机，第一夹持头可拆卸固定夹持电极管，驱动电机位于移动板上，内层喷涂机构内层喷枪的喷头可进出电极管、对电极管的内表面喷涂，外层喷涂机构外层喷枪的喷头延伸至电极管并对其外表面喷涂。本发明可实现电极管在往复式移动并转动的过程中的内外表面喷涂。避免受外部环境、因素的影响，内外表面涂覆的灵敏层均匀一致，喷涂效果好且稳定。

Description

一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置
技术领域
本发明涉及反应堆中子注量率测量技术领域，具体涉及一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置。
背景技术
涂硼型气体探测器用于核反应堆中子注量率测量，其将反应堆的中子注量率转为电流信号或脉冲信号输入至反应堆功率测量系统、功率保护系统、功率调节系统，通过测量探测器输出电流信号或脉冲信号以实现对反应堆功率的测量。
中子与探测器电极管表面的10B反应生成α粒子和Li粒子，α粒子和Li粒子射出灵敏层使工作气体电离，通过测量电离生成的电荷实现对中子注量间接测量。因此，电极管表面灵敏层的制作工艺为涂硼探测器关键工艺之一。现有的常用的涂硼探测器灵敏层制作工艺有电泳涂硼、手工涂硼等。电泳涂硼受溶液浓度、温度、电流等影响，导致电泳涂覆的灵敏层一致性偏差较大；手工涂覆受操作人员的操作稳定性和涂覆次数的影响，导致制作的灵敏层均匀性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，解决现有的涂硼气体探测器电极管采用电泳涂硼、手工涂覆的灵敏层均匀性较差的技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：包括机架，还包括往复驱动机构、移动板、旋转夹持机构、内层喷涂机构、外层喷涂机构；
所述往复驱动机构、移动板设于所述机架上，所述往复驱动机构连接所述移动板且可带动所述移动板进行往复直线移动，所述旋转夹持机构包括第一夹持件、与所述第一夹持件固定连接的驱动电机，所述第一夹持头可拆卸固定夹持电极管，所述驱动电机位于所述移动板上，所述内层喷涂机构的内层喷枪的喷头可随所述移动板的往复移动进出所述电极管、并对电极管的内表面喷涂，所述外层喷涂机构的外层喷枪的喷头延伸至所述电极管、并随所述移动板的往复移动对所述电极管的外表面喷涂。
优选地，所述旋转夹持机构还包括第二夹持件，所述移动板上还设有保护罩，所述第一夹持件、第二夹持件位于所述保护罩的两端且均穿过所述保护罩，所述第一夹持件、第二夹持件均由夹持头和相应的转轴构成，第一夹持件的转轴连接所述驱动电机、所述第二夹持件的转轴转动连接所述保护罩，所述内层喷枪的喷头可穿过所述第二夹持件的夹持头进出所述电极管，且各所述夹持头对电极管为开合式固定夹持。
优选地，所述第一夹持件的转轴通过联轴器连接所述驱动电机，所述第一夹持件上还设有轴承座，所述驱动电机、轴承座均固定连接支撑板，所述支撑板设于所述移动板上。
优选地，所述往复驱动机构包括双向电机、减速箱、驱动轮、同步带、张紧轮，所述双向电机位于所述机架的一端、所述张紧轮位于所述机架的另一端，所述减速箱固定设于所述机架上，所述双向电机连接所述减速箱、所述减速箱连接所述驱动轮用以换向转动，所述同步带连接所述驱动轮、张紧轮，且所述同步带的两端分别固定连接所述移动板远离所述驱动电机的一面，通过控制所述双向电机输出轴的转动方向调节所述移动板的移动方向。
优选地，所述同步带的两端分别连接有连接板，各所述连接板远离所述同步带的一端固定连接所述移动板。
优选地，所述机架上设有两组对称的第一固定座，两个所述第一固定座之间设有第一导向杆，所述移动板滑动连接所述第一导向杆。
优选地，所述内层喷涂机构还包括安装底板、第二固定座、第二导向杆、内涂喷枪支撑座，所述安装底板固定在所述机架上，所述第二固定座设置两组且对称设置在所述安装底板上，所述第二导向杆对称设置且对应连接所述第二固定座，所述内涂喷枪支撑座滑动连接各所述第二导向杆，所述内层喷枪的喷头朝向电极管延伸、所述内层喷枪的另一端固定在所述内涂喷枪支撑座上，形成所述内层喷枪与所述电极管平行的结构。
优选地，所述外层喷涂机构包括外层喷枪、第三支撑座、第三导向杆、外涂喷枪支撑座，所述第三支撑座设置在机架上且对称设置两组，各所述第三导向杆的两端固定连接相应的各所述第三支撑座，所述外涂喷枪支撑座固定在两个所述第三导向杆上，所述外层喷枪的一端连接所述外涂喷枪支撑座、另一端延伸至所述电极管处，形成所述外层喷枪与所述电极管相垂直的结构。
优选地，还包括间距调节机构，所述间距调节机构包括螺杆、螺母、转轮、第四导向杆，所述螺母套在所述螺杆外部，所述第四导向杆外部套有与其滑动配合的滑块，所述螺母、滑块均固定连接所述支撑板，所述第四导向杆的两端固定连接第四支撑座，所述第四支撑座固定连接所述移动板。
优选地，所述移动板上还固定有竖板，所述螺杆穿过所述竖版与所述转轮连接。
本发明在使用时，用间距调节机构调节第一夹持件、第二夹持件的间距，然后将电极管放置在保护罩内并固定夹持在第一夹持件、第二夹持件之间。旋转夹持机构驱动电极管转动，往复驱动机构带动移动板移动进而带着电极管移动，电极管的往复移动使内层喷涂机构的喷枪喷头进出电极管，并在进出的过程中对电极管的内表面喷涂，外层喷涂机构的喷枪喷头在电极管往复移动的过程中对其外表面进行喷涂。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)本发明通过在机架上设置往复驱动机构、移动板、旋转夹持机构、内层喷涂机构、外层喷涂机构，通过往复驱动机构的循环往复运动带动移动板往复移动，进而带动夹持在旋转夹持机构上的电极管移动，且旋转夹持机构可带动电极管转动，而内层喷涂机构内层喷枪的喷头可进出所述电极管，从而实现电极管在往复式移动并转动的过程中的内表面喷涂、外表面喷涂。避免受电泳涂硼过程中溶液浓度、温度、电流等因素的影响，也不会受人工操作稳定性等的影响，内外表面各部位涂覆的灵敏层一致，很均匀、喷涂效果好且稳定。
(2)第二夹持件的设置对电极管起到支撑作用，确保电极管在移动、转动过程中的稳定性，保护罩可以避免喷涂液溅射到外部环境中。
(3)联轴器、轴承座的设置对于第二夹持件的转轴起到良好的支撑固定作用。
(4)双向电机、减速箱、驱动轮、同步带、张紧轮的相互配合实现往复驱动功能。
(5)第一导向杆、第二导向杆、第三导向杆、第四导向杆的设置起到导向支撑作用，确保过程的稳定、可靠。
(6)间距调节机构为喷涂前电极管的放置、适应不同长度的电极管的安装提供方便。
并随所述移动板的往复移动对所述电极管的外表面喷涂。。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的立体图。
图中：1机架、201双向电机、202减速箱、203驱动轮、204同步带、205张紧轮、206连接板、207第一固定座、208第一导向杆、3移动板、401第一夹持件、402驱动电机、403第二夹持件、404夹持头、405转轴、406轴承座、407支撑板、501内层喷枪、502安装底板、503第二固定座、504第二导向杆、505内涂喷枪支撑座、601外层喷枪、602第三支撑座、603第三导向杆、604外涂喷枪支撑座、7保护罩、801螺杆、803转轮、804第四导向杆、805滑块、9竖板。
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，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，包括机架1，还包括往复驱动机构、移动板3、旋转夹持机构、内层喷涂机构、外层喷涂机构。
往复驱动机构、移动板3均设于机架1上，移动板3设置在机架1的上方部位。移动板3可相对于机架1移动，如可以在机架1上沿机架1的长度方向进行直线移动。旋转夹持机构包括第一夹持件401、与第一夹持件401固定连接的驱动电机402、第二夹持件403，第一夹持件401、第二夹持件403均由夹持头404和相应的转轴405构成，各转轴405固定连接各夹持头404，也可以将各转轴405与各夹持头404设置为一体成型的结构，且各夹持头404对电极管为开合式固定夹持，具体的夹持头404的结构可以采用现有的可拆卸式的夹持结构，夹持头404可以通过市购得到，为本领域技术人员应该掌握的现有技术，在此不进行详述。电极管可以拆卸固定夹持在第一夹持头404与第二夹持头404之间。
移动板3上固定设置有保护罩7，第一夹持件401、第二夹持件403位于保护罩7的两端，且第一夹持件401、第二夹持件403的转轴405均穿过保护罩7，使得各夹持头404位于保护罩7的内部而夹持住电极管。保护罩7的一侧壁上固定设有轴承，第二夹持件403的转轴405连接轴承，实现转动。且在第二夹持件403的夹持头404、转轴405内上开设有一个通孔，可以使内层喷枪501的喷头穿过该通孔并进入到电极管的内部、并移动出电极管。保护罩7为可开合式的结构，具体的可以采用现有技术中常规的开合式结构，此处不进行详述。对电极管喷涂时，打开保护罩7，将电极管夹持在第一夹持件401、第二夹持件403之间，然后合住保护罩7，进行喷涂。
第一夹持件401的转轴405通过联轴器连接驱动电机402，第一夹持件401的转轴405外部还套有轴承座406，轴承座406内部设有轴承，可以根据需要设置两个轴承座406，第一夹持件401的转轴405依次穿过两个轴承座406与联轴器固定连接。驱动电机402、轴承座406均固定连接支撑板407，支撑板407设于移动板3上。
驱动电机402安装在移动板3上，往复驱动机构连接移动板3且可带动移动板3进行往复直线移动，内层喷涂机构的内层喷枪501的喷头可随移动板3的移动进出电极管、并对电极管的内管壁喷涂，外层喷涂机构的外层喷枪601延伸至电极管的外部并对电极管的外表面喷涂。
实施例2：
在实施例1的基础上，进一步地技术方案是：往复驱动机构包括双向电机201、减速箱202、驱动轮203、同步带204、张紧轮205，双向电机201固定安装在机架1的一端、张紧轮205安装在机架1的另一端，减速箱202固定安装在机架1上，双向电机201的输出轴与减速箱202连接，减速箱202的动力输出轴连接驱动轮203，从而实现动力换向，同步带204分别连接驱动轮203、张紧轮205，且同步带204的两端分别固定连接有连接板206，可以采用螺柱结构进行连接。同步带204可以采用常规的履带式结构，可以通过市购获得。各连接板206对称设置在移动板3上，且各连接板206远离同步带204的一端固定连接移动板3。张紧轮205通过常规的架体结构固定安装在机架1上，并在架体结构上设置有螺杆801螺母的结构，转动螺杆801可以带动架体结构的移动，从而可以调节同步带204的张力。当然也可以不设置螺杆801螺母结构，采用其他的常规的方法调节同步带204的张力，在此不进行赘述。
在机架1上设有两组对称的第一固定座207，各组有两个第一固定座207，且对称设置在架体上，每两个第一固定座207之间固定设有第一导向杆208，各个第一导向杆208均沿机架1的长度方向设置，且移动板3滑动连接各第一导向杆208。可以在各个第一导向杆208的外部套接直线轴承，各个直线轴承设置在移动板3的两端。
驱动电机402工作，驱动第一夹持件401转动，进而带动电极管、第二夹持件403转动，双向电机201工作，向一个方向转动，带动减速箱202转动，进而带动两个连接板206带着移动板3向一个方向移动，内层喷枪501的喷头进入到电极管内，向不停转动的电极管的内表面喷涂，待内层喷枪501的喷头移动至电极管的端部而不能继续移动时，则需要更换移动板3的移动方向，控制双向电机201反向转动，进而使同步带204向反方向传动，进而带动移动板3向反向移动，喷头在逐渐远离电极管的过程中依旧进行喷涂作业，直至完全离开，停止喷涂。
其中对双向电机201的换向控制可以通过在机架1上设置控制器，进行人工控制，也可以通过无线控制的方式对双向电机201控制。也可以在移动板3的两侧设置限位结构，如限位开关或者限位传感器，并设置控制器且设定控制程序，根据需要喷涂的电极管的长度，提前确定喷枪的喷头伸入电极管的极限移动长度或者喷涂需要的移动长度，进而确定限位结构距离移动板3的间距，进而限制移动板3的双向移动间距。移动板3移动过程中，若触碰到限位开关或者限位传感器，信号被控制器接收，控制器控制双向电机201变换转速，如此往复进行，实现往复且可靠的喷涂。具体地，控制器的选择、对双向电机201的控制方式、信号传输方式均可以采用本领域常规的方式，在此不进行赘述。
实施例3：
在实施例2的基础上，进一步的技术方案为：内层喷涂机构还包括安装底板502、第二固定座503、第二导向杆504、内涂喷枪支撑座505，安装底板502固定在机架1上，且安装底板502位于两个第一导向杆208之间，第二固定座503设置两组且对称固定在安装底板502上，每组第二固定座503为两个，第二导向杆504对称设置且对应固定连接第二固定座503，各个第二导向杆504与各第一导向杆208相垂直设置。内涂喷枪支撑座505滑动连接各第二导向杆504，可以在各个第二导向杆504外部套接直线轴承，将两个直线轴承固定在内涂喷枪支撑座505内。内层喷枪501的喷头朝向电极管延伸、内层喷枪501的另一端固定在内涂喷枪支撑座505上，形成内层喷枪501与电极管平行的结构。在实际使用过程中，内层喷枪501的位置及仰角是可以调节的，内层喷枪501与内涂喷枪支撑座505可以采用螺栓连接的方式，在喷涂前调整内层喷枪501的位置及仰角，使内层喷枪501的喷头对准第二夹持件403的中心进行喷涂。
外层喷涂机构包括外层喷枪601、第三支撑座602、第三导向杆603、外涂喷枪支撑座604，第三支撑座602设置在机架1上且对称设置两组，每组设置两个第三支撑座602。且各个第三支撑座602设置在机架1的侧方部位，设置两个第三导向杆603，且各第三导向杆603的两端固定连接相应的各第三支撑座602，外涂喷枪支撑座604固定在两个第三导向杆603上，外层喷枪601的一端连接外涂喷枪支撑座604远离第三导向杆603的一端、另一端延伸至电极管处，形成外层喷枪601与电极管相垂直的结构，即外层喷枪601与内层喷向相垂直。在实际使用过程中，同样地可以调整外层喷枪601的位置及仰角，使外层喷枪601的喷头对准电极管的中心轴线进行喷涂。
在对电极管的外表面喷涂时，驱动电机402工作带动电极管转动，双向电机201工作带动移动板3往复移动，电极管在往复式移动并转动的过程中可实现喷涂。同样地可以根据需要喷涂的电极管的长度，提前确定移动板3的移动距离确保电极管的外表面都在喷涂范围。外表面喷涂与内表面喷涂时对移动板3的限位间距可以相等。
实施例4：
在实施例1、2或3的基础上，进一步的技术方案是：还包括间距调节机构，间距调节机构包括螺杆801、螺母、转轮803、第四导向杆804。螺母套在螺杆801外部，第四导向杆804外部套有与其滑动配合的滑块805，可以通过直线轴承连接滑块805与第四导向杆804。第四导向杆804对称设置两个。螺母、滑块805均固定连接支撑板407，且螺母、滑块805、螺杆801均位于支撑板407的下方。第四导向杆804的两端固定连接第四支撑座，第四支撑座相应地设置四个，第四支撑座固定连接移动板3。支撑板407与各个第四支撑座不接触，可以相对移动。移动板3上还固定有竖板，螺杆801穿过竖版9与转轮803连接。
转动手轮带动螺杆801转动，进而使螺母相对于螺杆801移动，从而带动滑块805沿第四导向杆804移动，支撑板407移动，从而调整第一夹持件401、第二夹持件403的间距，为喷涂前电极管的放置、适应不同长度电极管的安装提供方便。
本领域技术人员应该知晓，本发明中的安装、固定连接可以根据需要，选择螺栓、焊接等的方式。且在喷涂时，可以先进行内表面的喷涂，也可以先进行外表面的喷涂，不管顺序如何均不会影响喷涂效果。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，包括机架(1)，其特征在于：还包括往复驱动机构、移动板(3)、旋转夹持机构、内层喷涂机构、外层喷涂机构；
所述往复驱动机构、移动板(3)设于所述机架(1)上，所述往复驱动机构连接所述移动板(3)且可带动所述移动板(3)进行往复直线移动，所述旋转夹持机构包括第一夹持件(401)、与所述第一夹持件(401)固定连接的驱动电机(402)，所述第一夹持头(404)可拆卸固定夹持电极管，所述驱动电机(402)位于所述移动板(3)上，所述内层喷涂机构的内层喷枪(501)的喷头可随所述移动板(3)的往复移动进出所述电极管、并对电极管的内表面喷涂，所述外层喷涂机构的外层喷枪(601)的喷头延伸至所述电极管、并随所述移动板(3)的往复移动对所述电极管的外表面喷涂。
2.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述旋转夹持机构还包括第二夹持件(403)，所述移动板(3)上还设有保护罩(7)，所述第一夹持件(401)、第二夹持件(403)位于所述保护罩(7)的两端且均穿过所述保护罩(7)，所述第一夹持件(401)、第二夹持件(403)均由夹持头(404)和相应的转轴(405)构成，第一夹持件(401)的转轴(405)连接所述驱动电机(402)、所述第二夹持件(403)的转轴(405)转动连接所述保护罩(7)，所述内层喷枪(501)的喷头可穿过所述第二夹持件(403)的夹持头(404)进出所述电极管，且各所述夹持头(404)对电极管为开合式固定夹持。
3.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述第一夹持件(401)的转轴(405)通过联轴器连接所述驱动电机(402)，所述第一夹持件(401)上还设有轴承座(406)，所述驱动电机(402)、轴承座(406)均固定连接支撑板(407)，所述支撑板(407)设于所述移动板(3)上。
4.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述往复驱动机构包括双向电机(201)、减速箱(202)、驱动轮(203)、同步带(204)、张紧轮(205)，所述双向电机(201)位于所述机架(1)的一端、所述张紧轮(205)位于所述机架(1)的另一端，所述减速箱(202)固定设于所述机架(1)上，所述双向电机(201)连接所述减速箱(202)、所述减速箱(202)连接所述驱动轮(203)用以换向转动，所述同步带(204)连接所述驱动轮(203)、张紧轮(205)，且所述同步带(204)的两端分别固定连接所述移动板(3)远离所述驱动电机(402)的一面，通过控制所述双向电机(201)输出轴的转动方向调节所述移动板(3)的移动方向。
5.根据权利要求4所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述同步带(204)的两端分别连接有连接板(206)，各所述连接板(206)远离所述同步带(204)的一端固定连接所述移动板(3)。
6.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述机架(1)上设有两组对称的第一固定座(207)，两个所述第一固定座(207)之间设有第一导向杆(208)，所述移动板(3)滑动连接所述第一导向杆(208)。
7.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述内层喷涂机构还包括安装底板(502)、第二固定座(503)、第二导向杆(504)、内涂喷枪支撑座(505)，所述安装底板(502)固定在所述机架(1)上，所述第二固定座(503)设置两组且对称设置在所述安装底板(502)上，所述第二导向杆(504)对称设置且对应连接所述第二固定座(503)，所述内涂喷枪支撑座(505)滑动连接各所述第二导向杆(504)，所述内层喷枪(501)的喷头朝向电极管延伸、所述内层喷枪(501)的另一端固定在所述内涂喷枪支撑座(505)上，形成所述内层喷枪(501)与所述电极管平行的结构。
8.根据权利要求1所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述外层喷涂机构包括外层喷枪(601)、第三支撑座(602)、第三导向杆(603)、外涂喷枪支撑座(604)，所述第三支撑座(602)设置在机架(1)上且对称设置两组，各所述第三导向杆(603)的两端固定连接相应的各所述第三支撑座(602)，所述外涂喷枪支撑座(604)固定在两个所述第三导向杆(603)上，所述外层喷枪(601)的一端连接所述外涂喷枪支撑座(604)、另一端延伸至所述电极管处，形成所述外层喷枪(601)与所述电极管相垂直的结构。
9.根据权利要求3所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：还包括间距调节机构，所述间距调节机构包括螺杆(801)、螺母、转轮(803)、第四导向杆(804)，所述螺母套在所述螺杆(801)外部，所述第四导向杆(804)外部套有与其滑动配合的滑块(805)，所述螺母、滑块(805)均固定连接所述支撑板(407)，所述第四导向杆(804)的两端固定连接第四支撑座，所述第四支撑座固定连接所述移动板(3)。
10.根据权利要求9所述的用于涂硼气体探测器电极管灵敏层的往复喷涂装置，其特征在于：所述移动板(3)上还固定有竖板，所述螺杆(801)穿过所述竖版(9)与所述转轮(803)连接。
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