[发明专利]现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行测量的装置和方法

说明书

本发明公开了一种现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行测量的装置和方法，包括安装在测量台架上的若干个棒径测量单元和若干个氧化膜厚度测量单元，棒径测量单元均设置在同一水平面内，氧化膜厚度测量单元均设置在同一水平面内，每个棒径测量单元内部和每个氧化膜厚度测量单元内部均设置有供样管穿过的通道，且每个棒径测量单元的通道对应与其中一个氧化膜厚度测量单元的通道同轴。本发明通过将密集管束进行分类，能够在现场直接对密集管束直径及氧化膜厚度进行全行程任意位置的精确测量；在测量过程无人体直接接触，其通过传感器对直径及氧化膜厚度的微小变化进行测量，检测更加安全、高效、可靠；在某一测量单元发生故障时，仍然能完成测量工作。

技术领域

本发明属于核工业检测技术领域，具体涉及一种现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行测量的装置和方法。

背景技术

在某燃料棒材料研制过程中，将不同型号的锆合金材料制备成类似于可燃毒物的样管束插入燃料组件中进行辐照考验，经过若干个考验循环后，需要测量出样管束辐照后尺寸的微小变化，比如直径以及氧化膜厚度的微小变化。

样管束由16根3m细长的考验样管和若干根短棒组成，且仅上端相对位置固定，布置较为密集，且下端自由，在水中像风铃一样，水下对其进行全行程任意位置尺寸测量，难度巨大。目前，尚未有成熟的检测装置能在乏燃料水池进行样管束的直径以及氧化膜厚度测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有现场对于密集管束直径及氧化膜厚度测量时难以进行全行程任意位置尺寸测量，测量的误差大，其目的在于提供一种现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行测量的装置和方法，该装置和方法能够在现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行全行程任意位置的精确测量，而且测量高效、安全、可靠。

本发明通过下述技术方案实现：

现场对密集管束直径及氧化膜厚度进行测量的装置，包括安装在测量台架上的若干个棒径测量单元和若干个氧化膜厚度测量单元，所述棒径测量单元均设置在同一水平面内，氧化膜厚度测量单元均设置在同一水平面内，每个棒径测量单元内部和每个氧化膜厚度测量单元内部均设置有供样管穿过的通道，且每个棒径测量单元的通道对应与其中一个氧化膜厚度测量单元的通道同轴。在核电厂中，样管束经过循环使用后，其直径以及氧化膜的厚度会产生变化，需要将这些变化测量出来，如果将其完全拆卸下来，送到实验室中单独对每根样管进行测量，借助先进的测量仪器和手段，能够实现全行程任意位置的精确测量，但是整个过程繁琐，而且要对样管进行拆装，造成等待时间长，而且拆装过程甚至会造成样管所处的环境变化而使得测量结果受到影响，同时样管本身又具有高放射性，对人体危害性大，需要专门的运输，非常麻烦。因此最好能够在现场直接对样管进行测量，而现场的样管束由16根3m细长的考验样管和若干根短棒组成，且仅上端相对位置固定，布置较为密集，相邻样管之间的距离小，测量仪器无法进入到其中，而且样管的下端自由，在水中像风铃一样随着水流摆动，测量仪器插入后容易产生碰撞，同时晃动的样管也造成测量设备无法进行准确测量，现有的测量结构和方法无法在水下对其进行全行程任意位置尺寸测量，测量的难度大，误差大。本方案则能够解决上述问题，其通过设计独特的结构，在现场根据密集样管束的排列位置，形成对应的布置关系，能够将单一区域的样管一次性容纳并固定，再利用安装在测量台架上的棒径测量单元和氧化膜厚度测量单元，实现对该区域的样管束的直径及氧化膜厚度进行全行程任意位置的精确测量，由于是将样管束进行了固定而且批量测量，使得测量的效率更高，同时也不需将样管拆卸，而且样管之间进行了固定，其不会产生晃动，同时无人为接触，测量过程更加安全，测量得到的数据更加可靠。