[发明专利]一种适用于失水事故快速升温的温度测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种适用于失水事故快速升温的温度测量方法，包括采用接触式测温装置对非接触式测温装置进行连续标定，拟合温度补偿曲线，修正非接触式测温装置在不同温度下的测温示数；开展模拟失水事故实验并输出根据温度补偿曲线修正后的测温示数；一种适用于失水事故快速升温的温度测量装置，包括实验底座、实验炉体、样品支架、非接触式测温仪、接触式测温传感器和控制系统，样品支架的下端与实验底座的贴合面固定连接，非接触式测温仪设置在实验炉体的上方，接触式测温传感器设置在样品支架上，且与试样贴合；本发明通过接触式测温传感器标定非接触式测温仪的测温示数，然后在进行模拟事故时，可以通过非接触式测温仪实现快速精准的测温。

技术领域

本发明涉及核燃料循环及辐照效应研究技术领域，具体涉及一种适用于失水事故快速升温的温度测量装置及测量方法。

背景技术

失水事故(Loss of Coolant Accident，LOCA)是指反应堆一回路中的管道破裂或失效引起冷却剂流失的现象，可能引起燃料元件的温度快速升高(升温速率最高可达900℃/min，温度可达1300℃以上)，导致燃料元件失效，影响反应堆的安全运行。因此，研究燃料元件的失效行为、获得其失水事故安全准则一直是核动力装置设计过程中的关键环节。

在堆外模拟反应堆失水事故条件下燃料试样的高温失效行为，需要同时考虑反应堆在正常工况下的恒定温度保温(250℃～300℃)过程和发生失水事故时的快速升温(升温速率≥300℃/min，并随着时间的延长，升温速率越快)过程。

传统的温度测量方法一般采用接触式温度测量技术或非接触式温度测量技术。但受热交换速率以及热电偶材质的影响，接触式温度测量技术不适应于快速升温过程及较高温度的测温。而非接触式温度测量技术容易受被测对象表面发射率和中间介质的影响，且在低温下(≤500℃)的测温精度不高。两者均不能满足本实验对测温范围广(250℃～1300℃)、灵敏度高及控温精度高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统温度测量方法存在反应较慢或者测温精度不高的问题，目的在于提供一种适用于失水事故快速升温的温度测量装置及测量方法，解决了传统测温方法的不适应于快速升温过程及较高温度的测温或测温精度不高的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于失水事故快速升温的温度测量方法，包括以下步骤：

设置与试样接触的接触式测温装置，与试样不接触的非接触式测温装置；

开展温度标定实验，改变试样温度，并采用接触式测温装置对非接触式测温装置进行连续标定，拟合温度补偿曲线，修正非接触式测温装置在不同温度下的测温示数；

开展模拟失水事故实验，通过非接触式测温装置测量试样的温度，并输出根据温度补偿曲线修正后的测温示数。

一种适用于失水事故快速升温的温度测量装置，包括：

实验底座，其具有水平的贴合面；

实验炉体，其具有上端和下端，所述实验炉体的下端与所述实验底座的贴合面贴合，所述实验炉体的上端设置有观察孔，所述实验炉体的下端设置有样品放置孔；

样品支架，其下端与所述实验底座的贴合面固定连接，所述样品支架的上端穿过所述样品放置孔设置在所述实验炉体内，且用于放置试样；

非接触式测温仪，其设置在所述实验炉体的上方，且所述非接触式测温仪的探测射线穿过所述观察孔对准所述试样；

接触式测温传感器，其设置在所述样品支架上，且与所述试样贴合；

控制系统，其信号输入端与所述非接触式测温仪的信号输出端和所述接触式测温传感器的信号输出端电连接。

可选地，所述实验炉体包括：