本發(fā)明涉及無損檢測(cè)裝置和方法，特別是涉及一種采用超聲檢測(cè)方法測(cè)量工件間隙的方法與裝置。

背景技術(shù)：

相鄰核燃料組件，即核燃料板與核燃料板之間的間隙，稱為水隙，由于核反應(yīng)堆會(huì)產(chǎn)生很多熱量，而水隙中流通的冷卻液可以帶走熱量，但如果水隙太小，則不能及時(shí)帶走熱量很容易因溫度過高而導(dǎo)致內(nèi)部元件損壞或事故發(fā)生，如果間隙太大，會(huì)降低燃料棒的使用可靠性，影響反應(yīng)堆運(yùn)行效率，因此，工業(yè)上為了確保核反應(yīng)堆安全、高效的運(yùn)行，必須對(duì)核燃料板之間的間隙進(jìn)行檢測(cè)。目前，核燃料板之間的間隙測(cè)量通常采用電容法，但電容法只能檢測(cè)1～2mm的間隙變化范圍，對(duì)于10mm以上的大間隙變化檢測(cè)，電容法精度已達(dá)不到要求，基于此，有必要研發(fā)一種精度更高能滿足更多檢測(cè)要求的檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過一種超聲間隙測(cè)量方法與裝置，來解決以上背景技術(shù)部分提到的常規(guī)電容法間隙變化檢測(cè)范圍小，性能不穩(wěn)定，測(cè)量精準(zhǔn)度不高等問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種超聲間隙測(cè)量裝置，包括超聲探頭、彈性袋、導(dǎo)聲介質(zhì)，其特征在于：所述超聲探頭為發(fā)射與接收一體的單探頭或?yàn)榘l(fā)射探頭與接收探頭分開的雙探頭；當(dāng)所述超聲探頭為單探頭時(shí)，所述超聲探頭探測(cè)面緊貼固定在彈性袋外表面；當(dāng)所述超聲探頭為雙探頭時(shí)，所述超聲探頭的發(fā)射探頭與接收探頭分別固定在彈性袋的兩側(cè)外表面，發(fā)射探頭與接收探頭的探測(cè)面相對(duì)；所述導(dǎo)聲介質(zhì)密封在彈性袋內(nèi)；所述彈性袋的材質(zhì)為導(dǎo)聲彈性材料。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，其特征在于：當(dāng)所述超聲探頭為單探頭時(shí)，將裝置放入被檢工件間隙之內(nèi)，所述超聲探頭的背面緊貼被檢工件間隙內(nèi)的一面，所述彈性袋被擠壓，彈性袋的沒有緊貼固定超聲探頭的一面與被檢工件間隙內(nèi)的另一面緊貼；超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)傳導(dǎo)至被檢工件間隙的另一面反射超聲回波，超聲回波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)被超聲探頭接收，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭探測(cè)面與被檢工件間隙的另一面之間的距離值，這個(gè)距離加上超聲探頭的長度，得到被檢工件間隙值，所述超聲探頭的長度是指超聲探頭探測(cè)面到超聲探頭背面之間的垂直長度；當(dāng)所述超聲探頭為發(fā)射探頭與接收探頭分開的雙探頭時(shí)，將裝置放入被檢工件間隙之內(nèi)，所述超聲探頭的發(fā)射探頭背面緊貼被檢工件間隙內(nèi)的一面，所述超聲探頭的接收探頭背面緊貼被檢工件間隙內(nèi)的另一面，發(fā)射探頭與接收探頭的探測(cè)面相對(duì)，所述彈性袋被擠壓在接收探頭和發(fā)射探頭之間；超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭的發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)傳導(dǎo)至超聲探頭的接收探頭，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭的發(fā)射探頭探測(cè)面和接收探頭探測(cè)面之間的距離值，這個(gè)距離值加上發(fā)射探頭和接收探頭的長度，得到被檢工件間隙值，所述發(fā)射探頭和接收探頭的長度是指發(fā)射探頭和接收探頭的探測(cè)面到背面之間的垂直長度。

進(jìn)一步的，一種超聲間隙測(cè)量裝置，其特征在于：裝置還包括彈性夾片；所述彈性夾片包括兩個(gè)彈性片，兩個(gè)彈性片的一端緊貼固定相連；所述超聲探頭與彈性袋夾在彈性夾片的兩個(gè)彈性片之間；當(dāng)所述超聲探頭為發(fā)射與接收一體的單探頭時(shí)，所述超聲探頭的背面固定在彈性夾片的一個(gè)彈性片表面，所述彈性袋固定在彈性夾片的另一個(gè)彈性片表面；當(dāng)所述超聲探頭為發(fā)射探頭與接收探頭分開的雙探頭時(shí)，所述超聲探頭的發(fā)射探頭的背面固定在彈性夾片的一個(gè)彈性片表面，所述超聲探頭的接收探頭的背面固定在彈性夾片的另一個(gè)彈性片表面，所述彈性袋粘接固定在所述超聲探頭的發(fā)射探頭和接收探頭的探測(cè)面之間。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，采其特征在于：擠壓裝置的彈性夾片，將裝置放入被檢工件的間隙之內(nèi)，裝置的彈性夾片的兩個(gè)彈性片分別緊貼被檢工件的間隙的內(nèi)側(cè)兩個(gè)面；當(dāng)所述超聲探頭為單探頭時(shí)，超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)傳導(dǎo)至彈性夾片的另一個(gè)彈性片反射超聲回波，超聲回波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)被超聲探頭接收，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭探測(cè)面與彈性夾片另一個(gè)彈性片之間的距離值，這個(gè)距離加上超聲探頭的長度和兩個(gè)彈性片的厚度值，得到被檢工件間隙值，所述超聲探頭的長度是指超聲探頭探測(cè)面到超聲探頭背面之間的垂直長度；當(dāng)所述超聲探頭為發(fā)射探頭與接收探頭分開的雙探頭時(shí)，超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭的發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性袋和導(dǎo)聲介質(zhì)傳導(dǎo)至超聲探頭的接收探頭，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭的發(fā)射探頭探測(cè)面和接收探頭探測(cè)面之間的距離值，這個(gè)距離值加上發(fā)射探頭和接收探頭的長度、兩個(gè)彈性片的厚度值，得到被檢工件間隙值，所述發(fā)射探頭和接收探頭的長度是指發(fā)射探頭和接收探頭的探測(cè)面到背面之間的垂直長度。

本發(fā)明的有益效果是，設(shè)計(jì)獨(dú)特的超聲檢測(cè)裝置，采用超聲測(cè)厚原理，利用超聲探頭發(fā)射超聲波使其在導(dǎo)聲介質(zhì)中傳播碰到分界面產(chǎn)生反射回波并且接收，以此來測(cè)量被檢工件的間隙大小，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大間隙變化進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，例如核燃料板之間10mm以上的大間隙，解決了常規(guī)電容法間隙變化檢測(cè)范圍小，性能不穩(wěn)定，測(cè)量精準(zhǔn)度不高等缺點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量方法示意圖。

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量裝置示意圖。

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量方法示意圖。

圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量裝置示意圖。

圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量方法示意圖。

圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量裝置示意圖。

圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種超聲間隙測(cè)量方法示意圖。

圖中，1.超聲探頭，2.彈性袋，3.導(dǎo)聲介質(zhì)，4.彈性夾片，5.核燃料板，10.發(fā)射探頭，11.接收探頭。

具體實(shí)施方式

第一實(shí)施例，如圖1、圖2所示，一種超聲間隙測(cè)量裝置，包括超聲探頭1、彈性液體袋2、水3，所述超聲探頭1為發(fā)射與接收一體的單探頭；當(dāng)所述超聲探頭1為單探頭時(shí)，所述超聲探頭1探測(cè)面緊貼固定在彈性液體袋2外表面；水3密封在彈性液體袋2內(nèi)；所述彈性液體袋2的材質(zhì)為導(dǎo)聲彈性材料。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，其特征在于：當(dāng)所述超聲探頭1為單探頭時(shí)，將裝置放入核燃料板5間隙之內(nèi)，所述超聲探頭1的背面緊貼核燃料板5間隙內(nèi)的一面，所述彈性液體袋2被擠壓，彈性液體袋2的沒有緊貼固定超聲探頭1的一面與核燃料板5間隙內(nèi)的另一面緊貼；超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭1發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性液體袋2和水3傳導(dǎo)至核燃料板5間隙的另一面反射超聲回波，超聲回波通過彈性液體袋2和水3被超聲探頭1接收，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭1探測(cè)面與核燃料板5間隙的另一面之間的距離值，這個(gè)距離加上超聲探頭1的長度，得到核燃料板5間隙值，所述超聲探頭1的長度是指超聲探頭1探測(cè)面到超聲探頭1背面之間的垂直長度。

第二實(shí)施例，如圖3、圖4所示，一種超聲間隙測(cè)量裝置，包括超聲探頭1、彈性液體袋2、水3，所述超聲探頭1為發(fā)射探頭10與接收探頭11分開的雙探頭；當(dāng)所述超聲探頭1為雙探頭時(shí)，所述超聲探頭1的發(fā)射探頭10與接收探頭11分別固定在彈性液體袋2的兩側(cè)外表面，發(fā)射探頭10與接收探頭11的探測(cè)面相對(duì)；水3密封在彈性液體袋2內(nèi)；所述彈性液體袋2的材質(zhì)為導(dǎo)聲彈性材料。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，其特征在于：當(dāng)所述超聲探頭1為發(fā)射探頭10與接收探頭11分開的雙探頭時(shí)，將裝置放入核燃料板5間隙之內(nèi)，所述超聲探頭1的發(fā)射探頭10背面緊貼核燃料板5間隙內(nèi)的一面，所述超聲探頭1的接收探頭11背面緊貼核燃料板5間隙內(nèi)的另一面，發(fā)射探頭10與接收探頭11的探測(cè)面相對(duì)，所述彈性液體袋2被擠壓在接收探頭11和發(fā)射探頭10之間；超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭1的發(fā)射探頭10發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性液體袋2和水3傳導(dǎo)至超聲探頭1的接收探頭11，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭1的發(fā)射探頭10探測(cè)面和接收探頭11探測(cè)面之間的距離值，這個(gè)距離值加上發(fā)射探頭10和接收探頭11的長度，得到核燃料板5間隙值，所述發(fā)射探頭10和接收探頭11的長度是指發(fā)射探頭10和接收探頭11的探測(cè)面到背面之間的垂直長度。

第三實(shí)施例，如圖5、圖6所示，進(jìn)一步的，一種超聲間隙測(cè)量裝置，裝置還包括彈性夾片4；所述彈性夾片4包括兩個(gè)彈性片，兩個(gè)彈性片的一端緊貼固定相連；所述超聲探頭1與彈性液體袋2夾在彈性夾片4的兩個(gè)彈性片之間；當(dāng)所述超聲探頭1為發(fā)射與接收一體的單探頭時(shí)，所述超聲探頭1的背面固定在彈性夾片4的一個(gè)彈性片表面，所述彈性液體袋2固定在彈性夾片4的另一個(gè)彈性片表面。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，采其特征在于：擠壓裝置的彈性夾片4，將裝置放入核燃料板5的間隙之內(nèi)，裝置的彈性夾片4的兩個(gè)彈性片分別緊貼核燃料板5的間隙的內(nèi)側(cè)兩個(gè)面；當(dāng)所述超聲探頭1為單探頭時(shí)，超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭1發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性液體袋2和水3傳導(dǎo)至彈性夾片4的另一個(gè)彈性片反射超聲回波，超聲回波通過彈性液體袋2和水3被超聲探頭1接收，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭1探測(cè)面與彈性夾片4另一個(gè)彈性片之間的距離值，這個(gè)距離加上超聲探頭1的長度和兩個(gè)彈性片的厚度值，得到核燃料板5間隙值，所述超聲探頭1的長度是指超聲探頭1探測(cè)面到超聲探頭1背面之間的垂直長度。

第四實(shí)施例，如圖7、圖8所示，進(jìn)一步的，一種超聲間隙測(cè)量裝置，裝置還包括彈性夾片4；所述彈性夾片4包括兩個(gè)彈性片，兩個(gè)彈性片的一端緊貼固定相連；所述超聲探頭1與彈性液體袋2夾在彈性夾片4的兩個(gè)彈性片之間；當(dāng)所述超聲探頭1為發(fā)射探頭10與接收探頭11分開的雙探頭時(shí)，所述超聲探頭1的發(fā)射探頭10的背面固定在彈性夾片4的一個(gè)彈性片表面，所述超聲探頭1的接收探頭11的背面固定在彈性夾片4的另一個(gè)彈性片表面，所述彈性液體袋2粘接固定在所述超聲探頭1的發(fā)射探頭10和接收探頭11的探測(cè)面之間。采用上述裝置的一種超聲間隙測(cè)量方法，采其特征在于：擠壓裝置的彈性夾片4，將裝置放入核燃料板5的間隙之內(nèi)，裝置的彈性夾片4的兩個(gè)彈性片分別緊貼核燃料板5的間隙的內(nèi)側(cè)兩個(gè)面；當(dāng)所述超聲探頭1為發(fā)射探頭10與接收探頭11分開的雙探頭時(shí)，超聲檢測(cè)儀激勵(lì)超聲探頭1的發(fā)射探頭10發(fā)射超聲波，超聲波通過彈性液體袋2和水3傳導(dǎo)至超聲探頭1的接收探頭11，超聲檢測(cè)儀計(jì)算獲得超聲探頭1的發(fā)射探頭10探測(cè)面和接收探頭11探測(cè)面之間的距離值，這個(gè)距離值加上發(fā)射探頭10和接收探頭11的長度、兩個(gè)彈性片的厚度值，得到核燃料板5間隙值，所述發(fā)射探頭10和接收探頭11的長度是指發(fā)射探頭10和接收探頭11的探測(cè)面到背面之間的垂直長度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域任何技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。