[發(fā)明專利]一種輻照后基于熱室內機械手操作的取樣裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910276070.2
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109959533B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設計）人: 聶良兵;趙文斌;楊文華;童明炎;徐斌;孫勝
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發(fā)明公開了一種輻照后基于熱室內機械手操作的取樣裝置及方法，所述裝置包括驅動機構、定位機構、支撐機構、夾塊、隔板、擋板、夾持罐和樣品收集盒；所述驅動機構安裝在定位機構上，所述支撐機構上端連接定位機構，下端安裝在夾持罐上；所述擋板配合隔板可拆卸安裝在夾持罐上，所述樣品收集盒安裝在夾持罐下端，所述夾塊固定在夾持罐內。本發(fā)明所要解決的技術問題是裝配在夾塊中的待輻照樣品經(jīng)過輻照考驗后存在幾何尺寸變形，導致在熱室內僅僅通過機械手難以取出輻照樣品。因此，通過設計一套由機械手操作的取樣裝置，在熱室內配合，工作人員操作機械手控制取樣裝置將嵌在夾塊中的輻照順利取出，并保證不損壞樣品。

技術領域

本發(fā)明涉及研究堆材料輻照技術領域，具體涉及一種輻照后基于熱室內機械手操作的取樣裝置及方法。

背景技術

隨著核工業(yè)發(fā)展進入新紀元，新型核材料需求不斷增大，輻照試驗為核材料工業(yè)應用提供保障。為了驗證新型材料的物理、化學等性能，需要將輻照材料加工成不同結構尺寸的輻照樣品。樣品在堆內的輻照，不能直接將樣品放到堆內考驗，需要輻照裝置將輻照樣品按一定的規(guī)律排列夾持，然后隨輻照裝置進入堆內，而樣品則分布在輻照裝置中的夾塊中，輻照結束后，輻照裝置在保存水池中經(jīng)過一段的靜置，放射性降低，再轉運到熱室內切割，取出樣品，進而分析輻照結果。

輻照后的輻照裝置即便在水池中保存一段時間后仍然具有放射性，因此，對于輻照裝置的切割及取樣品，都是在熱室中，工作人員通過操作機械手實現(xiàn)的。為了保證輻照過程中樣品的溫度恒定，輻照樣品與夾塊之間的空隙很小，另外，為了滿足試驗要求，輻照樣品的尺寸、結構多樣，有方塊、圓柱、甚至不規(guī)則形狀等，尺寸也有大有小，小到幾個毫米。當樣品在反應堆內經(jīng)過幾個爐段高溫輻照后，會發(fā)生結構變化以及化學反應，導致輻照樣品卡在夾塊中無法順利取出，加之人員操作機械手工作具有諸多的局限性，不靈活，無法實現(xiàn)較為精確的操作。

發(fā)明內容

為了解決非標設計的輻照裝置經(jīng)過反應堆內輻照存在化學、物理等方面的變化，輻照裝置結構發(fā)生輕微變形，導致夾塊中的樣品很難取出，同時，由于輻照后的夾塊具有放射性，危害人體健康。并且對于輻照裝置的切割及取樣都在熱室中由工人通過機械手實現(xiàn)，對于特殊結構的夾塊，僅僅依靠機械手難以實現(xiàn)取樣等技術問題。本發(fā)明提供了一種輻照后基于熱室內機械手操作的取樣裝置及方法，將輻照后存在輕微變形且無法直接通過機械手取出輻照樣品的夾塊，配合機械手操作，實現(xiàn)輕松取出輻照材料樣品，代替人工操作，防止帶有放射性的出堆材料對人體造成傷害。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種輻照后基于熱室內機械手操作的取樣裝置，所述裝置包括驅動機構、定位機構、支撐機構、夾塊、隔板、擋板、夾持罐和樣品收集盒；所述驅動機構安裝在定位機構上，所述支撐機構上端連接定位機構，下端安裝在夾持罐上；所述擋板配合隔板可拆卸安裝在夾持罐上，所述樣品收集盒安裝在夾持罐下端，所述夾塊固定在夾持罐內。

優(yōu)選的，所述夾持罐包括固定夾持罐和活動夾持罐；所述活動夾持罐同軸可拆卸安裝在固定夾持罐內。

優(yōu)選的，所述固定夾持罐包括固定罐體、隔板卡槽、吊耳、定位槽、擋板卡槽、固定罐體卡槽和固定夾持罐支撐臺；沿所述固定罐體周向對稱開有兩個固定罐體卡槽，在一個固定罐體卡槽處設置隔板卡槽，在另一個固定罐體卡槽處設置擋板卡槽；且所述隔板卡槽和擋板卡槽分別在固定罐體外側半圓形包圍相應的固定罐體卡槽；且在擋板卡槽外側開有允許隔板穿過的槽；所述吊耳為兩個且對稱安裝在固定罐體上端邊沿處，并在所述吊耳上均開有定位槽；在所述固定罐體內壁上設置有固定夾持罐支撐臺。

優(yōu)選的，所述活動夾持罐包括活動罐體、定位吊耳、活動罐體卡槽和活動夾持罐支撐臺；沿所述活動罐體周向且與所述固定罐體卡槽相對應處對稱設置兩個活動罐體卡槽；在活動罐體上端外側且與所述定位槽相對應處對稱設置兩個定位吊耳；在活動罐體內壁上設置有活動夾持罐支撐臺。

優(yōu)選的，所述定位機構包括固定槽、移動塊、橫桿和驅動螺母；所述橫桿穿過驅動螺母且兩端分別固定連接一個移動塊，所述移動塊上凸出部分卡在固定槽內。