CN118066985A - 一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核燃料元件无损检测技术领域，具体公开了一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置。该装置包括检测部，所述检测部包括涡流探头、探头升降模块、探头平移模块、检测平台、涡流控制器，所述检测平台设于装置中部，以放置板型燃料元件，所述检测平台一侧设有标样平台，以放置标准样品；所述探头平移模块设于检测平台一侧，所述探头平移模块上方设有探头升降模块，所述探头升降模块上设有涡流探头，所述涡流探头在探头升降模块的作用下，沿垂直于检测平台的方向上下运动，所述涡流探头在探头平移模块的作用下，沿平行于检测平台长边方向水平运动。该装置设计可靠，检测结果精准，同时提升了检测效率。
Description
技术领域
本发明属于核燃料元件无损检测技术领域，具体涉及一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置。
背景技术
核燃料芯体一般是以易裂变材料或可转换材料的化合物粉末为原料，通过机械混合、压制和烧结而成芯块、板型和管型燃料。和芯块直接装入包壳管的工艺不同，板型燃料和管型燃料是通过轧制的方式将燃料与包壳材料融合。但通过轧制形成的燃料元件内部，其芯体的铀面密度无法保证完全均匀。而燃料元件铀面密度均匀性影响到核反应堆运行时的功率分布，关系核反应堆的安全运行。
研究板型燃料元件包壳厚度的检测。一是可以确保核反应堆安全的第一道屏障有效；二是可以有效防止裂变产物及放射性物质进入水回路中，影响反应堆的安全运行。采用涡流法对板型燃料元件包壳厚度进行测量，为燃料组件的生产及使用提供技术支持。
目前的板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置主要是人工参与测量，首先把标样放置到检测台上，按照设定的程序运动和采集涡流型号进行系统标定。这种检测方式效率较低,同时不易确定不合格位置的具体坐标,需要手动二次确定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，解决现有板型燃料元件包壳厚度涡流检测过程中浪费人力，检测效率低下，精度不高的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，该装置整体为矩形框架结构，该装置包括检测部，所述检测部包括涡流探头、探头升降模块、探头平移模块、检测平台、涡流控制器，所述检测平台设于装置中部，以放置板型燃料元件，所述检测平台一侧设有标样平台，以放置标准样品；所述探头平移模块设于检测平台一侧，所述探头平移模块上方设有探头升降模块，所述探头升降模块上设有涡流探头，所述涡流探头在探头升降模块的作用下，沿垂直于检测平台的方向上下运动，所述涡流探头在探头平移模块的作用下，沿平行于检测平台长边方向水平运动。
所述涡流探头在探头平移模块的作用下，以平行于检测平台的平面进行“弓”形轨迹运动。
所述涡流探头一端与涡流控制器相连接，以处理涡流检测信号。
所述涡流探头两侧设有间隙调整轮，所述间隙调整轮通过弹簧与涡流探头相连接，所述间隙调整轮下轮缘面较探头底面突出。
该装置一侧设有龙门架，所述龙门架前侧设有显示系统，以显示检测结果，所述显示系统包括键盘，以实现人机交互。
所示显示系统上方设有警报系统。
所述龙门架后侧设有监控系统，以视频形式实时记录检测过程。
所述龙门架下方设有扫码系统，以读取板型燃料元件固定位置的编号标识。
该装置后侧部分设有缓存模块，以存放待检测板型燃料元件。
该装置下方板架设有工控机，以实现装置的数据处理功能。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，该装置通过涡流探头对板型燃料元件进行“弓”形路径扫描，对板型燃料元件的两面进行检测。该装置设计可靠，检测结果精准，同时提升了检测效率。
附图说明
图1为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置第一结构示意图；
图2为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置第二结构示意图；
图3为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置第三结构示意图；
图4为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置正视图；
图5为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置左视图；
图6为本发明所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置俯视图；
图中：1、显示系统；2、警报系统；3、监控系统；4、扫码系统；5、板型燃料元件；6、缓存模块；7、标准样品；8、涡流探头；9、探头升降模块；10、探头平移模块；11、检测平台；12、工控机；13、涡流控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示，一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，该装置整体为矩形框架结构，一侧设有龙门架，该装置包括控制部和检测部，所述控制部和检测部通过线缆相连接，其中，
控制部包括显示系统1、警报系统2、监控系统3、扫码系统4、缓存模块6、工控机12，所述龙门架前侧设有显示系统1，以显示检测结果，所述显示系统1包括键盘，以实现人机交互；所示显示系统1上方设有警报系统2，以便于操作人员及时发现警报并作出响应；所述龙门架后侧设有监控系统3，以视频形式实时记录检测过程；所述龙门架下方设有扫码系统4，以读取板型燃料元件5固定位置的编号标识；该装置后侧部分设有缓存模块6，以存放待检测板型燃料元件5；该装置下方板架设有工控机12，以实现装置的数据处理功能；
检测部包括涡流探头8、探头升降模块9、探头平移模块10、检测平台11、涡流控制器13，所述检测平台11设于装置中部，所述检测平台11一侧设有标样平台，以放置标准样品7；所述探头平移模块10设于检测平台11一侧，所述探头平移模块10上方设有探头升降模块9，所述探头升降模块9上设有涡流探头8，所述涡流探头8在探头升降模块9的作用下，沿垂直于检测平台11的方向上下运动，所述涡流探头8在探头平移模块10的作用下，沿平行于检测平台11长边方向水平运动，作为一种实施例，所述涡流探头8在平行于检测平台11的平面进行“弓”形轨迹运动，以保证检测面覆盖全部板型燃料元件5表面，同时易于准确记录故障点；所述涡流探头8一端与涡流控制器13相连接，以处理涡流检测信号；作为一种实施例，所述涡流探头8为绝对式涡流探头，频率10kHz-100kHz，探头中布置了两个线圈，每个线圈的外径为3mm，两个线圈之间的边缘距离为0.1mm，两个线圈组合成的探头一次测量宽度为6mm；所述涡流探头8上还辅助设有间隙调整轮，所述间隙调整轮通过弹簧设于涡流探头8两侧，间隙调整轮下轮缘面较探头底面突出，间隙调整轮通过上部的弹簧作用，始终保持在板型燃料元件5表面滚动，从而确保了探头底面与板型燃料元件5表面的间隙，实现检测结果的准确性和可靠性，同时最大限度的保护探头，大幅减少了探头的损耗和更换频率。
该装置使用包括以下操作步骤：
步骤一：系统自检，涡流探头8移动到标样平台，与标准样品7的指定位置接触后进行标定。将板型燃料元件5从缓存模块6取出，放到扫码系统4位置进行扫码后，将板型燃料元件5从放置检测平台11；
步骤二：探头平移机构10带动涡流探头8平移至待测量位置的起点，探头升降机构9带动涡流探头8下降，直至涡流探头8的间隙调整轮与板型燃料元件5的A面接触。涡流探头8在探头升降机构9和探头平移机构10的带动下，沿着“弓”形检测路径进行包壳厚度度检测，并得出检测结果。
步骤三：旋转板型燃料元件5，重复步骤二，对板型燃料元件5的B面进行检测。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：该装置整体为矩形框架结构，该装置包括检测部，所述检测部包括涡流探头(8)、探头升降模块(9)、探头平移模块(10)、检测平台(11)、涡流控制器(13)，所述检测平台(11)设于装置中部，以放置板型燃料元件(5)，所述检测平台(11)一侧设有标样平台，以放置标准样品(7)；所述探头平移模块(10)设于检测平台(11)一侧，所述探头平移模块(10)上方设有探头升降模块(9)，所述探头升降模块(9)上设有涡流探头(8)，所述涡流探头(8)在探头升降模块(9)的作用下，沿垂直于检测平台(11)的方向上下运动，所述涡流探头(8)在探头平移模块(10)的作用下，沿平行于检测平台(11)长边方向水平运动。
2.根据权利要求1所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所述涡流探头(8)在探头平移模块(10)的作用下，以平行于检测平台(11)的平面进行“弓”形轨迹运动。
3.根据权利要求1所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所述涡流探头(8)一端与涡流控制器(13)相连接，以处理涡流检测信号。
4.根据权利要求1所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所述涡流探头(8)两侧设有间隙调整轮，所述间隙调整轮通过弹簧与涡流探头(8)相连接，所述间隙调整轮下轮缘面较探头底面突出。
5.根据权利要求1所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：该装置一侧设有龙门架，所述龙门架前侧设有显示系统(1)，以显示检测结果，所述显示系统(1)包括键盘，以实现人机交互。
6.根据权利要求5所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所示显示系统(1)上方设有警报系统(2)。
7.根据权利要求5所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所述龙门架后侧设有监控系统(3)，以视频形式实时记录检测过程。
8.根据权利要求5所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：所述龙门架下方设有扫码系统(4)，以读取板型燃料元件(5)固定位置的编号标识。
9.根据权利要求5所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：该装置后侧部分设有缓存模块(6)，以存放待检测板型燃料元件(5)。
10.根据权利要求1所述的一种板型燃料元件包壳厚度涡流检测装置，其特征在于：该装置下方板架设有工控机(12)，以实现装置的数据处理功能。
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