一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核動力設(shè)備研宄領(lǐng)域，尤其涉及一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)堆運(yùn)行時通過控制棒提升高度來控制反應(yīng)功率，在地震等緊急狀況下控制棒會在自重作用下快速落棒進(jìn)入堆芯停止反應(yīng)堆運(yùn)行，控制棒落棒的沖擊力載荷是計(jì)算控制棒緩沖組件結(jié)構(gòu)和相應(yīng)接觸的堆芯結(jié)構(gòu)是否安全的重要參數(shù)，所以在控制棒驅(qū)動線設(shè)計(jì)階段就應(yīng)采用1:1的控制棒驅(qū)動線試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行落棒試驗(yàn)以測量沖擊力載荷，通過試驗(yàn)結(jié)果確定控制棒緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和安全性。
[0003]常規(guī)的沖擊力測量采用力傳感器即可進(jìn)行測量，對于細(xì)長的控制棒驅(qū)動線結(jié)構(gòu)，其位于有水的導(dǎo)向管內(nèi)，空間狹小，且安裝力傳感器以后還要求保持原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的落棒高度，所以無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)，因此，設(shè)計(jì)出滿足狹小安裝空間的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的沖擊力測量裝置具有很大的難度和創(chuàng)新性。
[0004]綜上所述，本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題:
在現(xiàn)有技術(shù)中，由于對于細(xì)長的控制棒驅(qū)動線結(jié)構(gòu)，其位于有水的導(dǎo)向管內(nèi)，空間狹小，且安裝力傳感器以后還要求保持原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的落棒高度，所以存在無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了在不改變控制棒的落棒高度的同時保證了落棒試驗(yàn)緩沖結(jié)構(gòu)沖擊力數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確有效，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工和安裝方便，達(dá)到了節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和時間的技術(shù)效果。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供了一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置，所述裝置包括:
圓柱，所述圓柱豎直方向設(shè)有一通孔，所述圓柱豎直方向中部外表面設(shè)有凹槽，所述凹槽使得所述圓柱中部呈均勻壁厚的圓筒狀，所述圓筒外部軸向安裝有M個防水應(yīng)變計(jì)，所述M為大于等于I的正整數(shù)，各防水應(yīng)變計(jì)在環(huán)向間隔360° /M均勻安裝在所述圓筒中部，所述測量裝置替換安裝在控制棒緩沖組件的壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)位置處。
[0007]其中，所述圓柱下端均設(shè)有N個接口，所述N為大于等于I的正整數(shù)，所述2N個接口均勻分布在所述圓柱下端，所述圓柱的高度、內(nèi)徑和最大外徑尺寸與所述壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)尺寸大小匹配，所述圓柱上的接口的尺寸和所述壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)上的接口尺寸大小匹配。
[0008]其中，所述圓筒的壁厚具體為5-15_之間的數(shù)值，當(dāng)取最小數(shù)值時應(yīng)通過力學(xué)計(jì)算確定該圓筒的強(qiáng)度能承受控制棒最大沖擊力載荷，當(dāng)取最大數(shù)值時應(yīng)通過力學(xué)計(jì)算確定該圓筒在測量控制棒最小沖擊力載荷時能產(chǎn)生大于20MPa的應(yīng)力以提高測量精度，其中控制棒的最大和最小沖擊力載荷根據(jù)類似試驗(yàn)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)確定。
[0009]其中，所述防水應(yīng)變計(jì)通過防水膠安裝在所述圓筒上。
[0010]其中，所述防水應(yīng)變計(jì)上設(shè)有導(dǎo)線，所述防水應(yīng)變計(jì)通過所述導(dǎo)線與動態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。
[0011]其中，取M個防水應(yīng)變計(jì)測量的平均值能夠提高沖擊力測量的精度，考慮到在圓筒外部安裝M個防水應(yīng)變計(jì)的空間有限，一般取4個應(yīng)變片均勻安裝在圓筒的4個方位可以代表整體沖擊力載荷，所以M可優(yōu)選為4。
[0012]本申請實(shí)施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn): 將用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置設(shè)計(jì)為包括:圓柱，所述圓柱豎直方向設(shè)有一通孔，所述圓柱豎直方向中部外表面設(shè)有凹槽，所述凹槽使得所述圓柱中部呈均勻壁厚的圓筒狀，所述圓筒外部軸向安裝有M個防水應(yīng)變計(jì)，所述M為大于等于I的正整數(shù)，各防水應(yīng)變計(jì)在環(huán)向間隔360° /M均勻安裝在所述圓筒中部，所述測量裝置替換安裝在控制棒緩沖組件的壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)位置處，的技術(shù)方案，即首先分析了控制棒落棒緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和受力特點(diǎn)，選取能代表控制棒落棒沖擊力的壓緊環(huán)部件，設(shè)計(jì)一個相同高度和兩端相同接口尺寸的裝置替換原壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)部件，然后將該裝置中部外壁設(shè)計(jì)和加工為均勻薄壁圓筒，根據(jù)預(yù)計(jì)的沖擊力大小和材料的力學(xué)性能確定圓筒壁厚在5-15mm的范圍，確保圓筒在承受沖擊力時一方面不產(chǎn)生塑性變形，另一方面又有足夠大的應(yīng)變響應(yīng)以提高測量精度，接著在圓筒外部軸向采用防水膠安裝M個防水應(yīng)變計(jì)，各應(yīng)變計(jì)在環(huán)向間隔360° /M均勻安裝在中部，該部位在沖擊力作用下的應(yīng)變響應(yīng)很穩(wěn)定，待應(yīng)變計(jì)的防水膠固化以后，在材料試驗(yàn)機(jī)上標(biāo)定該裝置受軸向力載荷和應(yīng)變的線性關(guān)系，采用M個應(yīng)變計(jì)的測量平均值可以提高測量精度，最后將該測量裝置替換安裝在控制棒緩沖組件的壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)位置，通過測量落棒時的應(yīng)變即可等效換算出落棒沖擊力，測量裝置安裝于控制棒驅(qū)動線上，M個應(yīng)變計(jì)連接動態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，完成控制棒落棒沖擊力測量；采用多次落棒測量的平均值可以提高沖擊力測量結(jié)果的精度，測量裝置模擬了原型的落棒高度，確保了落棒時緩沖組件沖擊力測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，為該反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動線緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型和結(jié)構(gòu)安全評審提供了依據(jù)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了在不改變控制棒的落棒高度的同時保證了落棒試驗(yàn)緩沖結(jié)構(gòu)沖擊力數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確有效，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工和安裝方便，達(dá)到了節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和時間的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本申請實(shí)施例一中反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動線緩沖試驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本申請實(shí)施例一中用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本申請實(shí)施例一中用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置的仰視圖；
其中，1-控制棒驅(qū)動線試驗(yàn)?zāi)Ｐ停?_用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置；3-防水應(yīng)變計(jì)；4_圓柱；5_導(dǎo)線；6_通孔；7_凹槽；8_接口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明提供了一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了在不改變控制棒的落棒高度的同時保證了落棒試驗(yàn)緩沖結(jié)構(gòu)沖擊力數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確有效，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工和安裝方便，節(jié)省了試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和時間的技術(shù)效果。
[0015]本申請實(shí)施中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題。總體思路如下:
將用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置設(shè)計(jì)為包括:圓柱，所述圓柱豎直方向設(shè)有一通孔，所述圓柱豎直方向中部外表面設(shè)有凹槽，所述凹槽使得所述圓柱中部呈均勻壁厚的圓筒狀，所述圓筒外部軸向安裝有M個防水應(yīng)變計(jì)，所述M為大于等于I的正整數(shù)，各防水應(yīng)變計(jì)在環(huán)向間隔360° /M均勻安裝在所述圓筒中部，所述測量裝置替換安裝在控制棒緩沖組件的壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)位置處，的技術(shù)方案，即首先分析了控制棒落棒緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和受力特點(diǎn)，選取能代表控制棒落棒沖擊力的壓緊環(huán)部件，設(shè)計(jì)一個相同高度和兩端相同接口尺寸的裝置替換原壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)部件，然后將該裝置中部外壁設(shè)計(jì)和加工為均勻薄壁圓筒，根據(jù)預(yù)計(jì)的沖擊力大小和材料的力學(xué)性能確定圓筒壁厚在5-15mm的范圍，確保圓筒在承受沖擊力時一方面不產(chǎn)生塑性變形，另一方面又有足夠大的應(yīng)變響應(yīng)以提高測量精度，接著在圓筒外部軸向采用防水膠安裝M個防水應(yīng)變計(jì)，各應(yīng)變計(jì)在環(huán)向間隔360° /M均勻安裝在中部，該部位在沖擊力作用下的應(yīng)變響應(yīng)很穩(wěn)定，待應(yīng)變計(jì)的防水膠固化以后，在材料試驗(yàn)機(jī)上標(biāo)定該裝置受軸向力載荷和應(yīng)變的線性關(guān)系，采用M個應(yīng)變計(jì)的測量平均值可以提高測量精度，考慮到在圓筒外部安裝M個防水應(yīng)變計(jì)的空間有限，一般取4個應(yīng)變片均勻安裝在圓筒的4個方位可以代表整體沖擊力載荷，所以M可優(yōu)選為4，最后將該測量裝置替換安裝在控制棒緩沖組件的壓緊環(huán)結(jié)構(gòu)位置，通過測量落棒時的應(yīng)變即可等效換算出落棒沖擊力，測量裝置安裝于控制棒驅(qū)動線上，M個應(yīng)變計(jì)連接動態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，完成控制棒落棒沖擊力測量；采用多次落棒測量的平均值可以提高沖擊力測量結(jié)果的精度，測量裝置模擬了原型的落棒高度，確保了落棒時緩沖組件沖擊力測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，為該反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動線緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型和結(jié)構(gòu)安全評審提供了依據(jù)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在無法采用常規(guī)力傳感器進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了在不改變控制棒的落棒高度的同時保證了落棒試驗(yàn)緩沖結(jié)構(gòu)沖擊力數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確有效，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工和安裝方便，達(dá)到了節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和時間的技術(shù)效果。
[0016]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0017]實(shí)施例一:
在實(shí)施例一中，提供了一種用于測量控制棒落棒沖擊力的測量裝置，請參考圖1-圖