[發明專利]一種用于芯塊水浸密度檢測的裝置

在審

• 申請號: 201811543882.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111323333A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 張宏;楊江華;周海濤;衛俊宏;肖偉;駱萬軍
• 申請（專利權）人: 中核建中核燃料元件有限公司
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發明屬于測量技術領域，具體涉及一種用于芯塊水浸密度檢測的裝置，包括真空室，真空電磁閥，真空泵，進水閥，放氣閥，電機和濾油器，真空室內部設置有負壓吸口、水嘴和真空檢測口，負壓吸口、水嘴和真空檢測口；真空室外部設置有真空罩，真空罩下端與密封結構密封安裝；水浸密度檢測真空實驗機按照設計思路，已經按時完成制作調試，并順利通過了釓棒工部的驗收。該設備結構合理、操作方便、密封性能可靠，實現了保壓定時自動控制功能，具有高效、低耗、環保的特點，現已投入生產，運行穩定，完全滿足VVER含釓芯塊密度的測量要求。

技術領域

本發明屬于測量技術領域，具體涉及一種用于芯塊水浸密度檢測的裝置。

背景技術

為保證反應堆運行的安全及經濟性，核燃料元件必須經過嚴格的質量檢查，其中芯塊密度屬于核燃料元件制造技術的重要質量指標，對其進行測量是非常必要的。目前現有芯塊密度通常采用幾何密度和浸漬密度兩種測量方法表示。

(1)幾何法：通過芯塊重量和尺寸的測量按照計算公式求得。由于二氧化鈾坯塊燒結后會發生不可避免的變形，用普通的卡尺或數顯千分尺很難準確測定燒結塊的尺寸，由此計算的芯塊密度誤差較大。因此幾何法常常用來測量磨削后的芯塊密度，而不直接進行燒結塊密度的測量。

(2)浸漬法：利用阿基米德原理，將燒結塊浸漬入一種已知密度的液體介質中，通過稱量不同情況下的燒結塊質量，從而求得燒結塊密度。這種方法不需要直接測量燒結塊的體積，而且可將燒結塊的表面孔隙排除在外，故實際上這種方法是芯塊真密度的測量。

VVER含釓芯塊密度的測量依據俄轉讓文件《芯塊密度及開口和閉口孔隙度的測定---水浸漬法》要求，芯塊浸水之前需抽真空處理，以確保有水浸入芯塊孔隙。由于釓是一種中子毒物，為確保二氧化鈾燃料生產線不被釓這種中子毒物沾污，含釓芯塊和燃料棒必須在單獨隔離的中子吸收體燃料棒生產線上制造。在VVER-1000燃料組件生產準備階段，現有的芯塊密度測量方法只適用于芯塊密度在線控制的測量(無需抽真空處理)，且無法測量芯塊水浸密度。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種用于芯塊水浸密度檢測的裝置，滿足VVER釓芯塊密度的測量要求，急生產所需，提高樣品檢測數量，避免芯塊樣品受到油污染，檢測后的芯塊樣品能投入生產使用。

本發明的技術方案如下：

一種用于芯塊水浸密度檢測的裝置，包括真空室，真空電磁閥，真空泵，進水閥，放氣閥，電機和濾油器，真空室內部設置有負壓吸口、水嘴和真空檢測口，負壓吸口、水嘴和真空檢測口；真空室外部設置有真空罩，真空罩下端與密封結構密封安裝；

負壓吸口從真空室下部密封結構伸出，伸出段分兩段，一段連接放氣閥，另一段與真空電磁閥的一端連接通過套裝接頭連接，真空電磁閥通過金屬軟管與擋板真空電磁閥聯通，擋板真空電磁閥與真空泵的一個端口連接，真空泵有三個端口，另外兩個端口分別連接有消音器兼回油器和電機；

水嘴從真空室下部密封結構伸出，伸出段連接至進水閥一端，進水閥另一端設置有管道，其管道直接插入在量杯中。

真空罩與下部密封結構為可拆卸安裝式結構，真空罩采取自吸預緊方式。

真空裝置的真空罩材質選擇上，為防止浸漬液注入樣品盤的過程中發生溢出，選擇具有可視性的材料制作真空罩，有效控制進水閥的操作。

真空罩材質選用有機玻璃。

真空室結構，包括基體盤、內法蘭、外法蘭、真空罩、橡膠墊、負壓吸口、真空檢測口、水嘴；

真空罩下部內腔與內法蘭接觸，進行軸向定位。

當真空泵啟動后，真空罩在自重和大氣壓力作用下，迫使其下部唇邊與橡膠墊上表面緊密接觸；