CN204926807U - 核电站燃料组件破损棒定位检测用超声探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安全可靠的核电站燃料组件破损棒定位检测用超声探头。一种核电站燃料组件破损棒检测用超声探头，包括与扫查装置连接的壳体、可滑动地插设在所述壳体内的安装块、至少一个的设置有超声检测元件的探头、与所述壳体活动连接的探头后盖、以及一位移传感器，所述安装块具有前后两端，所述探头固定设置在所述安装块的前端上，所述探头后盖正对所述安装块的后端设置，所述位移传感器设置在所述探头后盖上用于检测所述壳体后盖相对所述壳体的位移量，检测过程中当探头随扫查装置向前移动至与燃料棒碰触后，所述探头后盖与所述安装块的后端相接以相对所述壳体发生位移，当位移量达到位移传感器的限制时，所述扫查装置停止前移。

Description

核电站燃料组件破损棒定位检测用超声探头

技术领域

本实用新型涉及一种核电站燃料组件破损棒定位检测用超声探头。

背景技术

核电站燃料组件长期运行在高温高压的环境下，燃料棒包壳不可避免地会产生裂缝、磨损、孔洞等缺陷，这些缺陷会导致反应堆冷却剂(水)经破口进入燃料棒包壳内，引起放射性物质外泄。如果这些组件不进行处理，鉴于运行安全的考虑将不允许回堆复用，燃料组件只运转一个循环，将直接引起资产损失并增加后续的乏燃料处理费用，因此必须检测出燃料组件中的破损棒以进一步修复燃料组件。

为准确定位燃料组件中的破损棒，现有技术中一般采用涡流检测的方法，但涡流检测需要将燃料组件解体，操作风险极高，且耗时较长。根据实际工况，燃料棒破损后，在高温高压环境下，必然有冷却剂进入燃料包壳内，可根据超声波信号通过燃料包壳后超声波强度及波形判断燃料棒包壳是否泄漏。若燃料棒破损泄漏，燃料包壳内充水，接收的超声波信号将大大减弱；若燃料棒包壳完好，将接收到较强的超声信号。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种安全可靠的核电站燃料组件破损棒定位检测用超声探头。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种核电站燃料组件破损棒检测用超声探头，用于设置在扫查装置上，包括与扫查装置连接的壳体、可滑动地插设在所述壳体内的安装块、至少一个的设置有超声检测元件的探头、与所述壳体活动连接的探头后盖、以及一位移传感器，所述安装块具有前后两端，所述探头固定设置在所述安装块的前端上，所述探头后盖正对所述安装块的后端设置，所述位移传感器设置在所述探头后盖上用于检测所述壳体后盖相对所述壳体的位移量，检测过程中当探头随扫查装置向前移动至与燃料棒碰触后，所述探头后盖与所述安装块的后端相接以相对所述壳体发生位移，当位移量达到位移传感器的限制时，所述扫查装置停止前移。

优选地，该超声探头还包括多个固定设置在所述壳体上且沿前后方向延伸的螺栓，所述所述探头后盖上开设有与所述螺栓相配合的安装孔，所述螺栓可滑动地插设在所述安装孔内。

更优选地，该超声探头包括套设于所述螺栓上的用于对所述探头后盖提供复位力的弹簧。

进一步地，所述弹簧为设置于所述螺栓后端与所述壳体后盖之间的压簧。

优选地，所述探头上开设有线缆槽，所述超声检测元件的线缆设置在所述线缆槽内。

更优选地，所述壳体上开设有与所述线缆槽相连通的线缆通孔，所述超声检测元件的线缆部分设置在所述线缆槽内、另一部分通过所述线缆通孔引出。

优选地，所述超声检测元件为超声发射和接收晶片。

优选地，所述超声检测元件设置在所述探头的前部。

优选地，所述探头为两个。

优选地，该超声探头还包括设置在所述壳体上的提取环。

本实用新型采用以上技术方案，相比现有技术具有如下优点：结构简单、配合机械扫查装置可准确定位燃料组件中的破损棒，并有安全设计，保障检查过程中燃料组件安全。

附图说明

图1为本实用新型的超声探头在一个视角下的结构示意图；

图2为本实用新型的超声探头在另一个视角下的结构示意图。

其中，1、壳体；11、线缆通孔；2、安装块；3、探头；4、晶片线缆；5、超声发射和接收晶片；6、提取环；7、壳体后盖；71、位移传感器；8、螺栓；9、压簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。

图1、2所示为本实用新型的一种超声探头，该超声探头安装在扫查装置上用于对核电站燃料组中的破损棒进行定位和检测。结合图1、2所示，它包括壳体1、安装块2、两个分别设置有超声检测元件的探头3、探头后盖7、以及一个位移传感器71。

壳体1与扫查装置通过定位销和定位孔连接，扫查装置带动整个超声探头3移动对燃料组件的各个燃料棒进行检测。壳体1上还固定设置有提取环6，在失电等异常工况下可通过在提取环6上连接线缆将探头3从扫查装置上取出，防止损坏燃料组件。

壳体1上沿前后方向开设有与安装块2相配合的大致呈方形的通孔，安装块2可沿前后方向滑动地插设在该通孔内，且，当扫查装置向前移动时，安装块2随壳体1一起向前移动，当探头3与燃料棒发生撞击时受阻挡时，壳体1又能够相对安装块2继续前移。

两个探头3呈刀片状，且均固定设置在安装块2的前端。超声检测元件为超声发射和接收晶片5，且分别设置在探头3的前部，超声发射和接收晶片5通过晶片线缆与扫查装置的控制机构相电连，以向控制机构反馈接收到的超声信号的强弱。探头3的中部沿前后方向分别开设有线缆槽，壳体1上开设有与线缆槽相连通的线缆通孔11，晶片线缆4的部分设置在线缆槽内、另一部分则通过线缆通孔11引出，防止探头3插入时造成干扰。

探头后盖7与壳体1活动连接且正对安装块2的后端并与安装块2的后端相接。具体地，壳体1后侧面的四角上分别固定设置有四个沿前后方向延伸的螺栓8，探头后盖7上开设有与螺栓8相配合的安装孔，各螺栓8分别可滑动地插设在各安装孔内。螺栓8上套设有用于向探头后盖7提供复位力的弹簧，具体地为设置在螺栓8的后端和壳体1后盖之间的压簧9。

位移传感器71设置在壳体1后盖上用于检测壳体1后盖的位移。位移传感器71和扫查装置的控制机构相电连，当壳体1后盖的位移量达到限制时，位移传感器71触发向控制机构发出信号，扫查装置停止前移。

本实用新型的超声探头3的工作过程如下：超声探头3连接在扫查装置上，并由扫查装置带动向前移动至燃料棒处，当探头3的前端到达燃料棒处受到燃料棒的阻挡发生撞击，由于扫查装置依然驱动壳体1前移，由于受到探头3处传递的阻力探头后盖7停止前移，使得探头后盖7与壳体1的间距缩小及探头后盖7相对壳体1发生位移，压簧9被压缩，当位移量达到位移传感器71的限值时，位移传感器71触发向扫查装置的控制机构发出信号，扫查装置停止前移，此时，超声发射和接收晶片5到达检测位置；超声探头3退出后，探头后盖7、安装块2、探头3在压簧9复位力作用下复位。

实际使用时，根据不同燃料组件的包壳材质，选择不同的晶片频率。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站燃料组件破损棒检测用超声探头，用于设置在扫查装置上，其特征在于：包括与扫查装置连接的壳体、可滑动地插设在所述壳体内的安装块、至少一个的设置有超声检测元件的探头、与所述壳体活动连接的探头后盖、以及一位移传感器，所述安装块具有前后两端，所述探头固定设置在所述安装块的前端上，所述探头后盖正对所述安装块的后端设置，所述位移传感器设置在所述探头后盖上用于检测所述壳体后盖相对所述壳体的位移量，检测过程中当探头随扫查装置向前移动至与燃料棒碰触后，所述探头后盖与所述安装块的后端相接以相对所述壳体发生位移，当位移量达到位移传感器的限制时，所述扫查装置停止前移。

2.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于：该超声探头还包括多个固定设置在所述壳体上且沿前后方向延伸的螺栓，所述所述探头后盖上开设有与所述螺栓相配合的安装孔，所述螺栓可滑动地插设在所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的超声探头，其特征在于：该超声探头包括套设于所述螺栓上的用于对所述探头后盖提供复位力的弹簧。

4.根据权利要求3所述的超声探头，其特征在于：所述弹簧为设置于所述螺栓后端与所述壳体后盖之间的压簧。

5.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于：所述探头上开设有线缆槽，所述超声检测元件的线缆设置在所述线缆槽内。

6.根据权利要求5所述的超声探头，其特征在于：所述壳体上开设有与所述线缆槽相连通的线缆通孔，所述超声检测元件的线缆部分设置在所述线缆槽内、另一部分通过所述线缆通孔引出。

7.根据权利要求1、5、6任一项所述的超声探头，其特征在于：所述超声检测元件为超声发射和接收晶片。

8.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于：所述超声检测元件设置在所述探头的前部。

9.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于：所述探头为两个。

10.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于：该超声探头还包括设置在所述壳体上的提取环。