CN113848171B - 模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，包括：高压釜、视窗筒、透光视窗和第一冷却系统，高压釜具有高温高压腔，试样能够位于高温高压腔中进行模拟试验，视窗筒的顶部与高压釜的底部相连，视窗筒内限定出顶端和底端均敞开的视窗通道，视窗通道与开孔连通。透光视窗密封地安装于视窗筒的底部并与视窗通道相对，以便光学检测设备通过透光视窗和视窗通道对试样进行光学检测，第一冷却系统作用于视窗筒以对其进行冷却。本发明实施例提供的原位光学测量装置具有良好的安全性和可靠性，能够满足核电材料在高温高压水环境中的腐蚀研究需求，并能够开展长周期的腐蚀试验。

Description

模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置

技术领域

本发明涉及光学测量领域，尤其是涉及一种模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置。

背景技术

在压水堆核电站一回路水环境中，核电材料会受到高温高压水的长期腐蚀，核电材料表面的氧化膜对腐蚀行为起重要作用，人们展开了需要针对核电材料表面氧化膜的研究，但是主要还是采用非原位的腐蚀表征方法，关于高温高压水腐蚀的原位光学研究目前还十分缺乏。典型的压水堆一回路水环境的温度值为360℃，压力值为20MPa，核电材料在压水堆一回路中通常为长期腐蚀行为，因此，需要研制一种适用于压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，可以承受温度360℃、压力20MPa水环境的长期运行考验。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置。。

根据本发明实施例的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，包括：高压釜，所述高压釜具有高温高压腔，试样能够位于所述高温高压腔中进行模拟试验，所述高压釜的底部设有与所述高温高压腔连通的开孔；视窗筒，所述视窗筒的顶部与所述高压釜的底部相连，所述视窗筒内限定出顶端和底端均敞开的视窗通道，所述视窗通道与所述开孔连通；透光视窗，所述透光视窗密封地安装于所述视窗筒的底部并与所述视窗通道相对，以便光学检测设备通过所述透光视窗和所述视窗通道对所述试样进行光学检测；和第一冷却系统，所述第一冷却系统作用于所述视窗筒以对其进行冷却。

根据本发明实施例提供的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置设置有用于模拟一回路高温高压水环境的高压釜，可以使试样位于高温高压水环境中进行持续的腐蚀试验。通过透光视窗和视窗通道对试样进行原位的光学测量，并利用第一冷却系统对连接着透光视窗的视窗筒进行降温，避免了透光视窗直接与高压釜相连而承受高温，减少了高温高压水对透光视窗以及密封结构的影响，因此本发明实施例提供的原位光学测量装置具有良好的安全性和可靠性，能够满足核电材料在高温高压水环境中的腐蚀研究需求，并能够开展长周期的腐蚀试验。开展原位光学测量具有重要的意义，可以揭示腐蚀氧化膜随着时间的演变，研究氧化膜对腐蚀速率的影响，阐明材料的腐蚀机制，获得腐蚀性能改良的途径。

在一些实施例中，原位光学测量装置还包括与所述试样相连的试样调节系统，所述试样能够在所述试样调节系统的作用下上下移动，所述试样调节系统包括：

试样调节杆，所述试样调节杆的下端部从所述高压釜的顶部伸入所述高温高压腔内，所述试样连接于所述试样调节杆的下端部；

试样调节驱动装置，所述试样调节驱动装置驱动所述试样调节杆上下移动以便所述试样调节杆带动所述试样上下移动。

在一些实施例中，所述试样调节杆沿竖直方向延伸，所述视窗通道延竖直方向延伸并与所述试样调节杆相对。

在一些实施例中，至少一段所述试样调节杆的表面上设有齿条，所述试样调节驱动装置包括与所述齿条啮合的齿轮，其中，所述试样调节驱动装置包括与所述齿轮相连的手摇把，所述手摇把的转动能够带动所述齿轮的转动，或者，所述试样调节驱动装置包括用于驱动所述齿轮转动的电动机。

在一些实施例中，所述试样调节系统还包括：安装台，所述安装台位于所述高压釜的上方，所述试样调节驱动装置安装于所述安装台的上表面，所述试样调节杆的上端部穿过所述安装台与所述试样调节驱动装置相连；和支撑杆，所述支撑杆与所述安装台和所述高压釜中的每一者相连用于支撑所述安装台。

在一些实施例中，所述试样调节杆上沿其长度方向标记有刻度，或者，所述原位光学测量装置还包括指针和刻度轴，所述指针与所述试样调节杆相连并可随所述试样调节杆同步运动，所述刻度轴与所述试样调节杆平行，所述指针指向所述刻度轴。

在一些实施例中，原位光学测量装置还包括第二冷却系统，所述第二冷却系统包括冷却套，所述冷却套套设所述试样调节杆以便对所述试样调节杆进行冷却，所述冷却套的底部与所述高压釜的顶部相抵。

在一些实施例中，原位光学测量装置包括：环形安装件，所述环形安装件从所述透光视窗的下方扣设在所述透光视窗上并与所述视窗筒相连以便将所述透光视窗限位在所述环形安装件与所述视窗筒的底部之间；密封组件，所述密封组件包括塑料垫片和金属垫片，所述密封组件夹设在所述透光视窗与所述视窗筒的底部之间以便进行密封。

在一些实施例中，所述高压釜包括釜体和釜盖，所述釜体下端敞开，所述釜盖覆盖所述釜体的下端敞口并与所述釜体密封相连，所述开孔开设在所述釜盖上。

在一些实施例中，原位光学测量装置还包括釜体升降系统，所述釜体升降系统与所述釜体相连，所述釜体能够在所述釜体升降系统的作用下上升而露出所述下端敞口以便更换所述试样。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的原位光学测量装置的结构示意图。

附图标记：

原位光学测量装置100；

高压釜110；高温高压腔111；开孔112；釜体113；釜盖114；

视窗筒120；视窗通道121；

透光视窗130；第一冷却系统140；第一冷却套141；第一进水管142；第一出水管143；第二冷却系统150；第二冷却套151；第二进水管152；第二出水管153；

试样调节系统200；

试样调节杆210；齿条211；试样调节驱动装置220；手摇把221；安装台230；支撑杆240；

指针300；刻度400；

环形安装件510；螺栓520；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据图1描述本发明的实施例的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置100。如图1所示，原位光学测量装置100包括高压釜110、视窗筒120、透光视窗130和第一冷却系统140。

高压釜110具有用于模拟压水堆一回路水环境的高温高压腔111，在使用本发明实施例提供的原位光学测量装置100对试样进行原位光学测量时，使试样位于高温高压腔111中进行模拟试验，从而可以实时地原位观测试样表面的氧化膜的状态。高压釜110的底部设有与高温高压腔111连通的开孔112。

视窗筒120的顶部与高压釜110的底部相连，视窗筒120内限定出顶端和底端均敞开的视窗通道121，视窗通道121与高压釜110的底部的开孔112连通。透光视窗130密封地安装于视窗筒120的底部并与视窗通道121相对，即透光视窗130覆盖并密封视窗通道121的底端敞口，光学检测设备能够通过透光视窗130和视窗通道121对位于高温高压腔111中的试样进行原位光学测量。可以理解的是，所述试样为核电材料试样，其表面具有氧化膜。试样位于高压釜的模拟一回路的水环境中进行持续的腐蚀行为，无需取出试样即可对其进行原位的光学测量。

此外，第一冷却系统140作用于视窗筒120以对其进行冷却。这是由于高压釜110中进行水环境的模拟时，会达到温度360℃，压力20MPa的高温高压状态，对透明视窗130以及透明视窗130与视窗通道121之间的密封关系均具有很大的挑战，随着试验时长的增加，由于长时间的高温腐蚀和压力，透明视窗130的破裂风险增加，且透明视窗130与视窗通道121之间的密封可靠性也会降低。通过设置有第一冷却系统140，以对视窗筒120进行冷却降温，从而能够降低透明视窗130以及其附近的水的温度，因此能够降低透明视窗130的破裂风险以及透明视窗130与视窗通道121之间的密封的失效风险，从而提高了原位光学测量装置100的安全性，延长了原位光学测量装置100的使用寿命。

根据本发明实施例提供的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置设置有用于模拟一回路高温高压水环境的高压釜，可以使试样位于高温高压水环境中进行持续的腐蚀试验。通过透光视窗和视窗通道对试样进行原位的光学测量，并利用第一冷却系统对连接着透光视窗的视窗筒进行降温，避免了透光视窗直接与高压釜相连而承受高温，减少了高温高压水对透光视窗以及密封结构的影响，因此本发明实施例提供的原位光学测量装置具有良好的安全性和可靠性，能够满足核电材料在高温高压水环境中的腐蚀研究需求，并能够开展长周期的腐蚀试验。开展原位光学测量具有重要的意义，可以揭示腐蚀氧化膜随着时间的演变，研究氧化膜对腐蚀速率的影响，阐明材料的腐蚀机制，获得腐蚀性能改良的途径。

使用本发明实施例的原位光学测量装置100进行的原位光学测量手段包括拉曼光谱测量、高速摄像测量等。尤其适用于拉曼光谱测量，拉曼光谱测量是基于激光与分子振动之间的相互作用，不受水溶液的干扰，能够原位测量出高温高压水环境中纳米量级厚度的氧化层以及非晶结构，灵敏度高。通过拉曼峰的峰位偏移、峰宽变化、峰积分面积等特征，可以判定氧化膜的化学成份、相组成、应力状态等信息。

下面以图1为例详细描述本发明提供的原位光学测量装置100的具体实施例。

如图1所示，原位光学测量装置100包括用于模拟压水堆一回路水环境的高压釜110、位于高压釜110下方并与其相连的视窗筒120、安装于视窗筒120底部的透光视窗130和作用于视窗筒120的第一冷却系统140。

在图1所示的实施例中，视窗筒120及其限定出的视窗通道121均沿竖直方向延伸。光学检测设备(例如拉曼光谱仪、高速摄像仪等)能够通过透光视窗130和视窗通道121对位于高温高压腔111中的试样进行原位光学测量。

可选地，视窗通道121的直径为20mm-40mm，长度为40mm-50mm。优选地，视窗通道121的直径为29.5mm，长度为46.3mm，既能够满足拉曼光谱的测量要求，又避免因尺寸过大对透光视窗130造成安全威胁。。

第一冷却系统140包括第一冷却套141、第一进水管142和第一出水管143，第一冷却套141套设在视窗筒120上。其中，第一进水管142和第一出水管143均与第一冷却套141相连，第一进水管142用于向第一冷却套141中输入冷却水，第一出水管143用于将吸收了热量的冷却水输出第一冷却套141。第一冷却系统140中的冷却水为循环水。

可选地，第一冷却套141套设视窗筒120的下端部，即靠近透光视窗130的部分，以更好地降低透光视窗130处受到的高温压力，降低透明视窗130的破裂风险以及透明视窗130与视窗通道121之间的密封的失效风险，提高原位光学测量装置100的安全性，延长原位光学测量装置100的使用寿命。

可选地，第一冷却套141的长度为30mm-50mm，可选地，第一冷却套141的长度为40mm。

进一步地，如图1所示，本实施例提供的原位光学测量装置100还包括试样调节系统，所述试样调节系统包括试样调节杆210和试样调节驱动装置220。

高压釜110的顶部开设有开孔，试样调节杆210的下端部从高压釜110的顶部开孔处伸入高温高压腔111内。试样连接于试样调节杆210的所述下端部。可选地，试样调节杆210的下端部上设有外螺纹，试样上设置有内螺纹，通过内螺纹与外螺纹之间的配合，将试样可拆卸地安装在了试样调节杆210的下端部上。或者，在其他实施例中，试样调节杆210的下端部连接有试样台(图中未示出)，试样可拆卸地安装在试样台上。

试样调节驱动装置220与试样调节杆210相连，用于驱动试样调节杆210上下移动。试样调节杆210的上下移动从而能够带动试样在高温高压腔111中上下移动。也就是说，试样能够在试样调节系统的作用下上下移动，便于光学测量设备的聚焦，提高了本实施例的原位光学测量装置100实用性。

如图1所示，试样调节杆210沿上下方向延伸并与视窗通道121在上下方向上相对，以使得试样与视窗通道121在上下方向上相对，从而使光学测量设备发出的光线能够直射并通过视窗通道121对试样进行测量。可选地，试样调节杆210沿竖直方向延伸并仅能在上下方向移动，从而有利于光学测量设备的光路的对准和聚焦。

在本实施例中，试样调节杆210的表面上设有齿条211，齿条211沿试样调节杆210的长度方向延伸。试样调节驱动装置220包括与齿条211啮合的齿轮(图中未示出)。试样调节驱动装置220还包括与所述齿轮相连的手摇把221。通过转动手摇把221能够带动齿轮的转动，由于齿轮与齿条211啮合，从而试样调节杆210实现向上或向下移动。也就是说，通过转动手摇把221(正转或反转)，能够使试样调节杆210向上或向下移动。

需要说明的是，试样调节驱动装置220不限制于手动形式，例如，试样调节驱动装置220可以包括电动机，所述电动机与齿轮相连并能驱动齿轮转动，从而使试样调节杆210向上或向下移动。

如图1所示，本实施例中的试样调节系统还包括安装台230和支撑杆240。安装台230位于高压釜110的上方，试样调节驱动装置220安装于安装台230的上表面，试样调节杆210的上端部穿过安装台230与齿轮啮合。支撑杆240与安装台230和高压釜110中的每一者相连，支撑杆240用于支撑安装台230。作为示例，如图1所示，本实施例中的原位光学测量装置100包括两个支撑杆240，分别位于试样调节杆210的两侧，每个支撑杆240的底端与高压釜110相互固定，支撑杆240的顶端与安装台230相互固定。在两个支撑杆240的作用下，安装台230以及安装于安装台230上表面的试样调节驱动装置220均与高压釜110相对固定。试样调节驱动装置220以安装台230的上表面为支撑驱动试样调节杆210上升或下降。

进一步地，为了对试样的相对高度进行精确控制以实现更精确的聚焦。如图1所示，本实施例的原位光学测量装置100还包括指针300，指针300与试样调节杆210相连并可随试样调节杆210同步运动。指针300指向其中一个支撑杆240，该支撑杆240上沿其长度方向标记有刻度。当试样调节杆210在试样调节驱动装置220的作用下向上移动时，指针300随着试样调节杆210向上移动，并且可以理解的是，指针300的移动是平移运动。因此，指针300指向了不同的刻度线，从而可以准确读出试样调节杆210移动的距离，进而计算出试样在高温高压腔111中的相对位置，对试样的相对位置的精确把控可以使试样到达指定位置，帮助更快速地完成光学测量设备的聚焦。当试样调节杆210在试样调节驱动装置220的作用下向下移动时，指针300随着试样调节杆210向下平移。

需要说明的是，在其他实施例中，还可以有其他方式实现对试样相对高度的读取。例如，在一些实施例中，可以包括刻度轴(图中未示出)，刻度轴上沿其长度方向标记有刻度，刻度轴与试样调节杆210相互平行。与试样调节杆210相连的指针300指向刻度轴。图1所示的实施例把一个支撑杆240当做了刻度轴。刻度轴可另外设置。在另一些实施例中，可以不设置指针300，试样调节杆210上沿其长度方向标记有刻度。通过读取试样调节杆210的与高压釜110的上表面平齐的刻度，或者试样调节杆210的与安装台230的下表面平齐的刻度，既可以读取试样调节杆210的位置，进而计算出试样的相对高度和移动距离，也能够实现对试样的相对位置的精确把控，从而更快速地完成光学测量设备的聚焦。

可选地，试样调节杆210采用哈氏合金材料制作，具有较好的抗腐蚀性能和力学性能，长期使用后不易出现卡轴或变形等问题。进一步可选地，试样调节杆210直径6mm，试样调节杆210的上下可移动范围0-110mm。

此外，试样调节杆210与高压釜110的顶部开孔之间具有动密封结构，因为对动密封结构的密封性能要求很高，为了避免试样调节杆210由于过热而损坏动密封结构，本实施例的原位光学测量装置100还包括第二冷却系统150。第二冷却系统500作用于试样调节杆210以对其进行冷却。

具体地，如图1所示，第二冷却系统150包括第二冷却套151、第二进水管152和第二出水管153。第二冷却套151套设在试样调节杆210上，且第二冷却套151底部与与高压釜110的顶部相抵，以对靠近动密封结构的试样调节杆210进行有效降温，以降低动密封结构处的温度，延长其使用寿命，提高其密封可靠性，显著延长了试验时间，使原位光学测量装置100能够开展长周期的腐蚀试验。第二进水管152和第二出水管153与第二冷却套151相连，以进行冷却水的循环。第二冷却系统150解决了因试样调节杆210过热而损坏密封圈，或者试样调节杆210被高压釜110内压顶出等问题。

可选地，第二冷却套151由薄壁不锈钢管制成，内径20mm，长度55mm。

原位光学测量装置100包括环形安装件510。环形安装件510从透光视窗130的下方扣设在透光视窗130上并与视窗筒120的底部相连，以便将透光视窗130限位在环形安装件510与视窗筒120的底部之间。如图1所示，环形安装件510通过螺栓520与视窗筒120的底部相连，为了更好地与透明视窗130适配，环形安装件150形成有内台阶结构，透明视窗130配合在环形安装件510的内台阶结构中，提高了原位光学测量装置100的结构稳定性。

为了进一步提高透明视窗130与视窗筒120之间的密封可靠性，原位光学测量装置100进一步包括密封组件(图中未示出)。密封组件包括塑料垫片和金属垫片，所述密封组件夹设在透光视窗130与视窗筒120的底部之间以便进行密封。塑料垫片的作用是为了提供柔性密封，避免透光视窗130与视窗筒120的底部之间产生大的机械应力和热应力，金属垫片的作用是为了缓解应力。可选地，塑料垫片为聚四氟乙烯垫片，金属垫片为纯铜垫片。进一步可选地，塑料垫片和金属垫片均为环形。

在本实施例中，高压釜110包括釜体113和釜盖114。釜体113下端敞开，釜盖114覆盖釜体113的下端敞口并与釜体113相连，开孔112开设在釜盖114上，视窗筒120与釜盖114相连。也就是说，本实施例中的釜体113倒扣，釜盖114与倒扣的釜体113相连限定出了高温高压腔111。

原位光学测量装置100进一步包括釜体升降系统(图中未示出)，所述釜体升降系统与釜体113相连，釜体113能够在所述釜体升降系统的作用下上升而露出其下端敞口以便更换试样。也就是说，当需要对试样进行更换时，将高压釜110中的高温高压水排出，将连接釜体113和釜盖114的固定螺栓旋开使其分离，釜体升降系统运作将釜体113向上拉起，从而使釜体113下端的敞口露出，方便人员更换试样，以进行下一周期的试验。需要说明的是，在釜体升降系统将釜体113向上拉起的过程中，位于釜体113上方的试样调节系统200可以随着釜体113一同升起。

可选地，透光视窗130为蓝宝石视窗，即透光视窗130由蓝宝石制作而成，单晶蓝宝石材料可以允许拉曼散射光透过，它还具有良好的力学性能和抗腐蚀性能，在高温高水环境条件下不易发生破裂或者腐蚀，提高了透光视窗130的使用寿命。可选地，透光视窗130直径30mm，厚度10mm，纯度99.9999％。

可选地，采用小容量的高压釜110，高温高压腔111的容积约为0.3升，小体积的高压釜110有利于提高釜内流体的稳定性以及透光视窗130的安全性，同时还可以有效收集釜内的拉曼散射光。进一步可选地，高压釜110宽度145mm，高度100mm，采用316不锈钢锻件，釜口密封面堆焊625合金。

本发明提供的原位光学测量装置100具有如下优点：

在高压釜110的下端安装一个视窗筒120，可以避免将透光视窗130与高压釜110的直接接触，极大提高了透光视窗130的安全性及使用寿命；透光视窗130采用圆形单晶蓝宝石，纯度高，能有效透过拉曼信号，单晶宝石的耐腐蚀能力强，在高温高压水不易被腐蚀，单晶宝石还具有良好的力学性能，能够承受一定热应力或者机械应力，不易发生开裂，提升了压力边界的可靠性；在透光视窗130的上方安装一段约40mm长的第一冷却套141，采用循环冷却水进行在线冷却，保证了透光视窗130不会因温度过高而破裂，显著延长了试验时间，该装置能够开展长周期的腐蚀试验；将高压釜110的进水口与出水口均设置于釜盖114圆周侧部，并将热电偶端口设置于高压釜110的顶部，只保留开孔112，最大程度地减少了高压釜110底部的开口点；试样在高压釜110内的位置可移动是本发明的主要优点之一，试样调节杆210采用哈氏合金C-276制作，不易腐蚀或变形；试样调节杆210与高压釜110之间为高温高压水动密封，对密封性要求很高，在密封位置附近采用第二冷却系统150进行持续冷却，极大地提高了试样调节杆210移动操作过程中的安全性；试样在高压釜110中的位置通过指针300指向的刻度400显示，可以精确控制试样位移量，解决了拉曼光路的调节难题。

将本发明供的原位光学测量装置100应用于温度360℃、压力20MPa的模拟压水堆一回路水环境，可以获得试样表面氧化膜的原位拉曼光谱，经过30天的高温高压水腐蚀试验及原位拉曼测量，试验系统可以保持稳定运行，没有出现安全问题。

因此，本发明提供的原位光学测量装置100能够实现模拟压水堆一回路水环境条件下的原位拉曼光谱测量，运行周期长，安全性高，光路调节方便，整体装置操作简单。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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。在本发明的描述中，“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，包括：

高压釜，所述高压釜为容积为0.3升的小体积高压釜，所述高压釜具有高温高压腔，试样能够位于所述高温高压腔中进行模拟试验，所述高压釜的底部设有与所述高温高压腔连通的开孔，

所述高压釜包括釜体和釜盖，所述釜体下端敞开，所述釜盖覆盖所述釜体的下端敞口并与所述釜体密封相连，所述开孔开设在所述釜盖上，所述高压釜的进水口和出水口均设置于所述釜盖圆周侧部；

视窗筒，所述视窗筒的顶部与所述高压釜的底部相连，所述视窗筒内限定出顶端和底端均敞开的视窗通道，所述视窗通道与所述开孔连通；

透光视窗，所述透光视窗密封地安装于所述视窗筒的底部并与所述视窗通道相对，以便光学检测设备通过所述透光视窗和所述视窗通道对所述试样进行光学检测；

与所述试样相连的试样调节系统，所述试样能够在所述试样调节系统的作用下上下移动，所述试样调节系统包括：

试样调节杆，所述试样调节杆的下端部从所述高压釜的顶部伸入所述高温高压腔内，所述试样连接于所述试样调节杆的下端部，所述试样调节杆沿竖直方向延伸，所述视窗通道延竖直方向延伸并与所述试样调节杆相对，所述试样调节杆上沿其长度方向标记有刻度，

或者，所述原位光学测量装置还包括指针和刻度轴，所述指针与所述试样调节杆相连并可随所述试样调节杆同步运动，所述刻度轴与所述试样调节杆平行，所述指针指向所述刻度轴；

试样调节驱动装置，所述试样调节驱动装置驱动所述试样调节杆上下移动以便所述试样调节杆带动所述试样上下移动；和

第一冷却系统，所述第一冷却系统作用于所述视窗筒以对其进行冷却。

2.根据权利要求1所述的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，至少一段所述试样调节杆的表面上设有齿条，所述试样调节驱动装置包括与所述齿条啮合的齿轮，

其中，所述试样调节驱动装置包括与所述齿轮相连的手摇把，所述手摇把的转动能够带动所述齿轮的转动，或者，所述试样调节驱动装置包括用于驱动所述齿轮转动的电动机。

3.根据权利要求2所述的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，所述试样调节系统还包括：

安装台，所述安装台位于所述高压釜的上方，所述试样调节驱动装置安装于所述安装台的上表面，所述试样调节杆的上端部穿过所述安装台与所述试样调节驱动装置相连；和

支撑杆，所述支撑杆与所述安装台和所述高压釜中的每一者相连用于支撑所述安装台。

4.根据权利要求1所述的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，还包括第二冷却系统，所述第二冷却系统包括冷却套，所述冷却套套设所述试样调节杆以便对所述试样调节杆进行冷却，所述冷却套的底部与所述高压釜的顶部相抵。

5.根据权利要求1所述的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，包括：

环形安装件，所述环形安装件从所述透光视窗的下方扣设在所述透光视窗上并与所述视窗筒相连以便将所述透光视窗限位在所述环形安装件与所述视窗筒的底部之间；

密封组件，所述密封组件包括塑料垫片和金属垫片，所述密封组件夹设在所述透光视窗与所述视窗筒的底部之间以便进行密封。

6.根据权利要求1所述的模拟压水堆一回路水环境的原位光学测量装置，其特征在于，还包括釜体升降系统，所述釜体升降系统与所述釜体相连，所述釜体能够在所述釜体升降系统的作用下上升而露出所述下端敞口以便更换所述试样。

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