專利名稱：核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線啜吸檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及核電站燃料元件包殼完整性檢測的設備，具體是指核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)。
背景技術：
核電站反應堆運行一個周期后要停堆換料，在換料期間要確定其核燃料元件包殼是否完整，核電站燃料元件包殼完整性檢測是目前核電站普遍采用的對輻照后燃料包殼是否破損的檢測方法。在換料過程中，如果燃料棒有破損，裂變氣體便會釋放出來，通過囁吸被檢測核燃料組件，測量其Y射線能譜，則可以判斷核燃料組件是否有破損。核燃料組件裝卸儲存在線囁吸試驗裝置是每個核電站必備的設備，屬于核燃料裝卸及儲存(PMC)系統(tǒng)，每次換料期間必須使用的設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的檢測方式步驟繁瑣，中間過程較多帶來的不準確問題。本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，包括在線囁吸裝置，在線囁吸裝置的輸出氣體連接到核探測器，核探測器的輸出端與控制柜連接。本發(fā)明采用將在線囁吸裝置、核探測器、以及控制柜全部連接并放到一個控制點，將傳統(tǒng)的三部分功能有機地結(jié)合在一起，減少了傳統(tǒng)的分步式工作帶來的不便，同時，連續(xù)的工作也減少了傳統(tǒng)方式中存在的誤差，能夠更加準確、客觀地進行包殼管檢測，實現(xiàn)氣體樣品的采集、Y能譜測量、以及測量后的信號處理集中進行，大大縮小了操作空間，大大提高核燃料裝卸儲存系統(tǒng)在線囁吸檢測裝置的測量分析水平和自動化水平。所述核探測器包括電壓轉(zhuǎn)換器，電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接到光電倍增管，光電倍增管的輸出端連接到放大電路，放大電路的輸出端連接到控制柜。具體地講，核探測器包括電壓轉(zhuǎn)換器，電壓轉(zhuǎn)換器將低壓電源轉(zhuǎn)換成高壓直流電源，NAI晶體作為高靈敏度的探頭，將氣體中的放射性氣體活度進行采集，并傳遞給光電倍增管，光電倍增管將收集到的微弱光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)過放大電路放大后，傳遞給控制柜，由控制柜對信號進行處理。所述控制柜包括工控機，放大電路的輸出端連接到高速AD采樣器，高速AD采樣器的輸出端連接到工控機，在工控機上還連接有觸控屏。具體地講，控制柜作為信號處理的中心,其主體是工控機,工控機的輸入端為高速AD采樣器，高速AD采樣器將經(jīng)過放大電路放大的電壓信號進行采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號傳輸給工控機，工控機通過計算得出結(jié)果在觸控屏上顯示出來，操作人員可以通過觸控屏進行數(shù)據(jù)的保存、調(diào)取、比較等，完成整個檢測過程。所述工控機上連接有獨立電源。進一步講，作為本發(fā)明的進一步改進，為了保證工控機的穩(wěn)定工作，工控機通過獨立電源供電，在出現(xiàn)意外狀況時，工控機也可以正常工作，保證檢測質(zhì)量。在所述工控機上連接有報警器和打印機。進一步講，為了盡可能地反應出檢測結(jié)果，在工控機上可以連接報警器和打印機，報警器可以對預定的狀況進行報警，而打印機可以將Y射線能譜打印出來，便于使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
本發(fā)明核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，將在線囁吸裝置、核探測器、以及控制柜全部連接并放到一個控制點，將傳統(tǒng)的三部分功能有機地結(jié)合在一起，減少了傳統(tǒng)的分步式工作帶來的不便，同時，連續(xù)的工作也減少了傳統(tǒng)方式中存在的誤差，能夠更加準確、客觀地進行包殼管檢測，實現(xiàn)氣體樣品的采集、Y能譜測量、以及測量后的信號處理集中進行，大大縮小了操作空間，大大提高核燃料裝卸儲存系統(tǒng)在線囁吸檢測裝置的測量分析水平和自動化水平。


圖1為本發(fā)明原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，本發(fā)明核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，包括在線囁吸裝置，在線囁吸裝置的輸出氣體連接到核探測器，核探測器的輸出端與控制柜連接；其中核探測器包括電壓轉(zhuǎn)換器，電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接到光電倍增管，光電倍增管的輸出端連接到放大電路，放大電路的輸出端連接到控制柜的放大電路；控制柜包括工控機，放大電路的輸出端連接到高速AD采樣器，高速AD采樣器的輸出端連接到工控機，在工控機上還連接有觸控屏，工控機采用獨立電源供電，在工控機上還連接有報警器和打印機。反應堆換料時，裝卸料機的抓具抓住燃料組件從堆芯提出，組件在套筒內(nèi)上升到上端位置時，由于燃料組件所受外壓減小，如果燃料組件發(fā)生破損，內(nèi)外壓力的改變將加速了裂變氣體從破損的燃料包殼內(nèi)向外釋放，同時在線囁吸裝置的注氣管從套筒底部注入壓縮空氣，氣流將帶出從燃料棒漏出的裂變氣體上升到套筒內(nèi)水面上，位于此處的抽氣管把這部分氣體抽到核探測器進行133Xe的Y能譜檢測，由于133Xe發(fā)生衰變時會產(chǎn)生一個能量為SlKeV的Y光子，如果核探測器檢測到該能量的Y光子則可以確定氣體中含有133Xe核素。以囁吸因子f (133Xe計數(shù)率與本底計數(shù)率之比)來判定被檢測的燃料組件的破損狀況:當f〈l.3時，為無破損；1.3≤f≤3時，可疑；f>3時，為破損。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，包括在線囁吸裝置，其特征在于:在線囁吸裝置的輸出氣體連接到核探測器，核探測器的輸出端與控制柜連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述核探測器包括電壓轉(zhuǎn)換器，電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接到光電倍增管，光電倍增管的輸出端連接到放大電路，放大電路的輸出端連接到控制柜。
3.根據(jù)權利要求2所述的核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述控制柜包括工控機，放大電路的輸出端連接到高速AD采樣器，高速AD采樣器的輸出端連接到工控機，在工控機上還連接有觸控屏。
4.根據(jù)權利要求3所述的核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機上連接有獨立電源。
5.根據(jù)權利要求3或4中任意一項所述的核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線囁吸檢測系統(tǒng)，其特征 在于:在所述工控機上連接有報警器和打印機。
全文摘要
本發(fā)明公布了核電站燃料元件包殼完整性檢測的在線啜吸檢測系統(tǒng)，包括在線啜吸裝置，在線啜吸裝置的輸出氣體連接到核探測器，核探測器的輸出端與控制柜連接。本發(fā)明采用將在線啜吸裝置、核探測器、以及控制柜全部連接并放到一個控制點，將傳統(tǒng)的三部分功能有機地結(jié)合在一起，減少了傳統(tǒng)的分步式工作帶來的不便，同時，連續(xù)的工作也減少了傳統(tǒng)方式中存在的誤差，能夠更加準確、客觀地進行包殼管檢測，實現(xiàn)氣體樣品的采集、γ能譜測量、以及測量后的信號處理集中進行，大大縮小了操作空間，大大提高核燃料裝卸儲存系統(tǒng)在線啜吸檢測裝置的測量分析水平和自動化水平。
文檔編號G01T1/16GK103247359SQ201310142310
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權日2013年4月23日
發(fā)明者付勛如, 彭寧, 徐艷輝, 張寧, 黃世勇 申請人:中國核動力研究設計院