[发明专利]一种水测芯块密度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯块测量领域，特别涉及一种水测芯块密度测量方法。

背景技术

燃料芯块，为构成燃料元件而堆叠在包壳内的燃料小块，通常为圆柱形。燃料芯块是燃料元件的核心部分。目前在核燃料领域中，氧化铀、氧化钍、氧化钚及其混合物和其他氧化物的应用较为广泛。

燃料芯块大多采用传统的粉末冶金工艺制造，即将氧化物粉末冷压成生坯，然后高温烧结成圆柱形并具有一定尺寸、强度和密度的烧结快，最后通过磨削和检查，得到符合技术条件的燃料芯块。

在检查的过程总，需要着重对芯块的密度进行测量。在现有技术中，主要是利用测量工具测算出芯块在空气中的干重和和芯块的尺寸和体积后通过公式进行密度的测算。但是，在这个测量过程中，在测量芯块的尺寸时，容易产生较大的误差，从而造成芯块的体积测算不准确并导致最后的芯块密度测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的在测量芯块密度时容易出现芯块尺寸测量存在误差导致密度测算不准确的问题，提供一种水测芯块密度测量方法，其能够避免对芯块尺寸和体积进行测算，解决常规测量时对芯块体积测算存在误差导致芯块密度测算不准确的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种水测芯块密度测量方法，使用测量槽和电子天平测量芯块的干重和湿重，包括以下步骤：

(1)通过测量槽和电子天平测量芯块的干重重量M₁；

(2)向测量槽中注入浸润液；

(3)通过测量槽和电子天平测量芯块的湿重重量M₂；

(4)通过公式计算出芯块密度，式中：ρ为烧结块样品密度；δ为浸润液的密度；λ为空气密度。

其中，干重是指芯块在空气中的重量，湿重是指芯块浸没在在液体中的悬浮重。的测量槽内可以盛放芯块和液体，电子天平可以用于进行称重。相较于利用普通的测量方式和利用公式来计算芯块密度，通过水测芯块密度能够避免对芯块尺寸和体积进行测算，解决常规测量时对芯块体积测算存在误差导致芯块密度测算不准确的问题。其可以通过公式来计算芯块密度。根据该公式，只需要测算出芯块的干重和湿重，再配合浸润芯块的浸润液的密度和空气密度就能够计算出芯块的密度。在测量槽保持干燥的条件下测算出芯块的干重，在测量槽内充入液体后可以测算出芯块的湿重，从而可以计算出芯块的密度。

作为本发明的优选方案，所述测量槽内设有芯块托架，所述芯块托架为V形条状结构，在进行步骤(1)和步骤(3)时将芯块放置在所述芯块托架上。芯块托架可以用于放置和固定芯块，以防止芯块在进行测重时发生移动，使测算结果不准确。实际中的芯块一般为圆柱形，将芯块托架设置为V形的条状结构后，芯块防止在其上时可以保持稳定和静止状态。

作为本发明的优选方案，所述测量槽内设有测重孔，所述测重孔内设有测重杆，所述测重杆底端水平高度低于测量槽底端的水平高度，所述芯块托架固定在测重杆上。在实际测量中，若将测量槽直接摆放在如电子天平等测量工具上对芯块重量进行测量，容易因为摇晃、振动等因素导致测量结果出现较大的误差，导致测量结果失准。因此，在设置测重杆并将芯块托架固定在测重杆上之后，只需要将测重杆放置在测重工具上即可测量出芯块托架上芯块的重量。同时，将测重杆底端水平高度设置为低于测量槽底端的水平高度后，可以实现将测量槽放置在桌面等平台的表面时测重杆可以伸入到桌面等平台的内部并放置在电子天平等测重工具上，能够在使测量结果更加精准地程度上让使用者使用更为方便。

作为本发明的优选方案，所述芯块托架包括第一芯块托架和第二芯块托架，所述第一芯块托架的水平高度高于第二芯块托架的水平高度；在进行步骤(1)时，将芯块放置在所述第一芯块托架上进行测量；在进行步骤(3)时，将芯块放置在第二芯块托架上进行测量，在进行步骤(2)时，注入的浸润液浸没整个第二芯块托架。其中，第一芯块托架和第二芯块托架分别是用于测量芯块干重和湿重的芯块托架。在这样设置后，第一芯块托架和第二芯块托架由于水平高度不一致。在测步骤(2)中，向测量槽中注入用于浸润芯块的浸润液使其将第二芯块托架完全浸没后，第一芯块托架和第二芯块托架会分别处于空气中和浸润液中，此时第一芯块托架可用于测量芯块干重，第二芯块托架可用于测量芯块湿重，从而实现了在测量槽中注入浸润液的同时也能分别对芯块的干重和湿重进行测量，避免了分别测量干重和湿重时需要向测量槽中注入和排出浸润液的步骤，简化了使用者的操作，提高了便利性。