核電站燃料組件破損棒定位檢測(cè)用超聲探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種核電站燃料組件破損棒定位檢測(cè)用超聲探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站燃料組件長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫高壓的環(huán)境下，燃料棒包殼不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂縫、磨損、孔洞等缺陷，這些缺陷會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻劑(水)經(jīng)破口進(jìn)入燃料棒包殼內(nèi)，引起放射性物質(zhì)外泄。如果這些組件不進(jìn)行處理，鑒于運(yùn)行安全的考慮將不允許回堆復(fù)用，燃料組件只運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)循環(huán)，將直接引起資產(chǎn)損失并增加后續(xù)的乏燃料處理費(fèi)用，因此必須檢測(cè)出燃料組件中的破損棒以進(jìn)一步修復(fù)燃料組件。
[0003]為準(zhǔn)確定位燃料組件中的破損棒，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用渦流檢測(cè)的方法，但渦流檢測(cè)需要將燃料組件解體，操作風(fēng)險(xiǎn)極高，且耗時(shí)較長(zhǎng)。根據(jù)實(shí)際工況，燃料棒破損后，在高溫高壓環(huán)境下，必然有冷卻劑進(jìn)入燃料包殼內(nèi)，可根據(jù)超聲波信號(hào)通過燃料包殼后超聲波強(qiáng)度及波形判斷燃料棒包殼是否泄漏。若燃料棒破損泄漏，燃料包殼內(nèi)充水，接收的超聲波信號(hào)將大大減弱；若燃料棒包殼完好，將接收到較強(qiáng)的超聲信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全可靠的核電站燃料組件破損棒定位檢測(cè)用超聲探頭。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種核電站燃料組件破損棒檢測(cè)用超聲探頭，用于設(shè)置在掃查裝置上，包括與掃查裝置連接的殼體、可滑動(dòng)地插設(shè)在所述殼體內(nèi)的安裝塊、至少一個(gè)的設(shè)置有超聲檢測(cè)元件的探頭、與所述殼體活動(dòng)連接的探頭后蓋、以及一位移傳感器，所述安裝塊具有前后兩端，所述探頭固定設(shè)置在所述安裝塊的前端上，所述探頭后蓋正對(duì)所述安裝塊的后端設(shè)置，所述位移傳感器設(shè)置在所述探頭后蓋上用于檢測(cè)所述殼體后蓋相對(duì)所述殼體的位移量，檢測(cè)過程中當(dāng)探頭隨掃查裝置向前移動(dòng)至與燃料棒碰觸后，所述探頭后蓋與所述安裝塊的后端相接以相對(duì)所述殼體發(fā)生位移，當(dāng)位移量達(dá)到位移傳感器的限制時(shí)，所述掃查裝置停止前移。
[0007]優(yōu)選地，該超聲探頭還包括多個(gè)固定設(shè)置在所述殼體上且沿前后方向延伸的螺栓，所述所述探頭后蓋上開設(shè)有與所述螺栓相配合的安裝孔，所述螺栓可滑動(dòng)地插設(shè)在所述安裝孔內(nèi)。
[0008]更優(yōu)選地，該超聲探頭包括套設(shè)于所述螺栓上的用于對(duì)所述探頭后蓋提供復(fù)位力的彈貪。
[0009]進(jìn)一步地，所述彈簧為設(shè)置于所述螺栓后端與所述殼體后蓋之間的壓簧。
[0010]優(yōu)選地，所述探頭上開設(shè)有線纜槽，所述超聲檢測(cè)元件的線纜設(shè)置在所述線纜槽內(nèi)。
[0011]更優(yōu)選地，所述殼體上開設(shè)有與所述線纜槽相連通的線纜通孔，所述超聲檢測(cè)元件的線纜部分設(shè)置在所述線纜槽內(nèi)、另一部分通過所述線纜通孔引出。
[0012]優(yōu)選地，所述超聲檢測(cè)元件為超聲發(fā)射和接收晶片。
[0013]優(yōu)選地，所述超聲檢測(cè)元件設(shè)置在所述探頭的前部。
[0014]優(yōu)選地，所述探頭為兩個(gè)。
[0015]優(yōu)選地，該超聲探頭還包括設(shè)置在所述殼體上的提取環(huán)。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配合機(jī)械掃查裝置可準(zhǔn)確定位燃料組件中的破損棒，并有安全設(shè)計(jì)，保障檢查過程中燃料組件安全。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的超聲探頭在一個(gè)視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的超聲探頭在另一個(gè)視角下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，1、殼體；11、線纜通孔；2、安裝塊；3、探頭；4、晶片線纜；5、超聲發(fā)射和接收晶片；6、提取環(huán)；7、殼體后蓋；71、位移傳感器；8、螺栓；9、壓簧。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解。
[0021]圖1、2所示為本實(shí)用新型的一種超聲探頭，該超聲探頭安裝在掃查裝置上用于對(duì)核電站燃料組中的破損棒進(jìn)行定位和檢測(cè)。結(jié)合圖1、2所示，它包括殼體1、安裝塊2、兩個(gè)分別設(shè)置有超聲檢測(cè)元件的探頭3、探頭后蓋7、以及一個(gè)位移傳感器71。
[0022]殼體I與掃查裝置通過定位銷和定位孔連接，掃查裝置帶動(dòng)整個(gè)超聲探頭3移動(dòng)對(duì)燃料組件的各個(gè)燃料棒進(jìn)行檢測(cè)。殼體I上還固定設(shè)置有提取環(huán)6，在失電等異常工況下可通過在提取環(huán)6上連接線纜將探頭3從掃查裝置上取出，防止損壞燃料組件。
[0023]殼體I上沿前后方向開設(shè)有與安裝塊2相配合的大致呈方形的通孔，安裝塊2可沿前后方向滑動(dòng)地插設(shè)在該通孔內(nèi)，且，當(dāng)掃查裝置向前移動(dòng)時(shí)，安裝塊2隨殼體I 一起向前移動(dòng)，當(dāng)探頭3與燃料棒發(fā)生撞擊時(shí)受阻擋時(shí)，殼體I又能夠相對(duì)安裝塊2繼續(xù)前移。
[0024]兩個(gè)探頭3呈刀片狀，且均固定設(shè)置在安裝塊2的前端。超聲檢測(cè)元件為超聲發(fā)射和接收晶片5，且分別設(shè)置在探頭3的前部，超聲發(fā)射和接收晶片5通過晶片線纜與掃查裝置的控制機(jī)構(gòu)相電連，以向控制機(jī)構(gòu)反饋接收到的超聲信號(hào)的強(qiáng)弱。探頭3的中部沿前后方向分別開設(shè)有線纜槽，殼體I上開設(shè)有與線纜槽相連通的線纜通孔11，晶片線纜4的部分設(shè)置在線纜槽內(nèi)、另一部分則通過線纜通孔11引出，防止探頭3插入時(shí)造成干擾。
[0025]探頭后蓋7與殼體I活動(dòng)連接且正對(duì)安裝塊2的后端并與安裝塊2的后端相接。具體地，殼體I后側(cè)面的四角上分別固定設(shè)置有四個(gè)沿前后方向延伸的螺栓8，探頭后蓋7上開設(shè)有與螺栓8相配合的安裝孔，各螺栓8分別可滑動(dòng)地插設(shè)在各安裝孔內(nèi)。螺栓8上套設(shè)有用于向探頭后蓋7提供復(fù)位力的彈簧，具體地為設(shè)置在螺栓8的后端和殼體I后蓋之間的壓簧9。
[0026]位移傳感器71設(shè)置在殼體I后蓋上用于檢測(cè)殼體I后蓋的位移。位移傳感器71和掃查裝置的控制機(jī)構(gòu)相電連，當(dāng)殼體I后蓋的位移量達(dá)到限制時(shí)，位移傳感器71觸發(fā)向控制機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)，掃查裝置停止前移。
[0027]本實(shí)用新型的超聲探頭3的工作過程如下:超聲探頭3連接在掃查裝置上，并由掃查裝置帶動(dòng)向前移動(dòng)至燃料棒處，當(dāng)探頭3的前端到達(dá)燃料棒處受到燃料棒的阻擋發(fā)生撞擊，由于掃查裝置依然驅(qū)動(dòng)殼體I前移，由于受到探頭3處傳遞的阻力探頭后蓋7停止前移，使得探頭后蓋7與殼體I的間距縮小及探頭后蓋7相對(duì)殼體I發(fā)生位移，壓簧9被壓縮，當(dāng)位移量達(dá)到位移傳感器71的限值時(shí)，位移傳感器71觸發(fā)向掃查裝置的控制機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)，掃查裝置停止前移，此時(shí)，超聲發(fā)射和接收晶片5到達(dá)檢測(cè)位置；超聲探頭3退出后，探頭后蓋7、安裝塊2、探頭3在壓簧9復(fù)位力作用下復(fù)位。
[0028]實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)不同燃料組件的包殼材質(zhì)，選擇不同的晶片頻率。
[0029]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，是一種優(yōu)選的實(shí)施例，其目的在于熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核電站燃料組件破損棒檢測(cè)用超聲探頭，用于設(shè)置在掃查裝置上，其特征在于:包括與掃查裝置連接的殼體、可滑動(dòng)地插設(shè)在所述殼體內(nèi)的安裝塊、至少一個(gè)的設(shè)置有超聲檢測(cè)元件的探頭、與所述殼體活動(dòng)連接的探頭后蓋、以及一位移傳感器，所述安裝塊具有前后兩端，所述探頭固定設(shè)置在所述安裝塊的前端上，所述探頭后蓋正對(duì)所述安裝塊的后端設(shè)置，所述位移傳感器設(shè)置在所述探頭后蓋上用于檢測(cè)所述殼體后蓋相對(duì)所述殼體的位移量，檢測(cè)過程中當(dāng)探頭隨掃查裝置向前移動(dòng)至與燃料棒碰觸后，所述探頭后蓋與所述安裝塊的后端相接以相對(duì)所述殼體發(fā)生位移，當(dāng)位移量達(dá)到位移傳感器的限制時(shí)，所述掃查裝置停止前移。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:該超聲探頭還包括多個(gè)固定設(shè)置在所述殼體上且沿前后方向延伸的螺栓，所述所述探頭后蓋上開設(shè)有與所述螺栓相配合的安裝孔，所述螺栓可滑動(dòng)地插設(shè)在所述安裝孔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲探頭，其特征在于:該超聲探頭包括套設(shè)于所述螺栓上的用于對(duì)所述探頭后蓋提供復(fù)位力的彈簧。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲探頭，其特征在于:所述彈簧為設(shè)置于所述螺栓后端與所述殼體后蓋之間的壓簧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述探頭上開設(shè)有線纜槽，所述超聲檢測(cè)元件的線纜設(shè)置在所述線纜槽內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲探頭，其特征在于:所述殼體上開設(shè)有與所述線纜槽相連通的線纜通孔，所述超聲檢測(cè)元件的線纜部分設(shè)置在所述線纜槽內(nèi)、另一部分通過所述線纜通孔引出。7.根據(jù)權(quán)利要求1、5、6任一項(xiàng)所述的超聲探頭，其特征在于:所述超聲檢測(cè)元件為超聲發(fā)射和接收晶片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述超聲檢測(cè)元件設(shè)置在所述探頭的前部。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:所述探頭為兩個(gè)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探頭，其特征在于:該超聲探頭還包括設(shè)置在所述殼體上的提取環(huán)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種安全可靠的核電站燃料組件破損棒定位檢測(cè)用超聲探頭。一種核電站燃料組件破損棒檢測(cè)用超聲探頭，包括與掃查裝置連接的殼體、可滑動(dòng)地插設(shè)在所述殼體內(nèi)的安裝塊、至少一個(gè)的設(shè)置有超聲檢測(cè)元件的探頭、與所述殼體活動(dòng)連接的探頭后蓋、以及一位移傳感器，所述安裝塊具有前后兩端，所述探頭固定設(shè)置在所述安裝塊的前端上，所述探頭后蓋正對(duì)所述安裝塊的后端設(shè)置，所述位移傳感器設(shè)置在所述探頭后蓋上用于檢測(cè)所述殼體后蓋相對(duì)所述殼體的位移量，檢測(cè)過程中當(dāng)探頭隨掃查裝置向前移動(dòng)至與燃料棒碰觸后，所述探頭后蓋與所述安裝塊的后端相接以相對(duì)所述殼體發(fā)生位移，當(dāng)位移量達(dá)到位移傳感器的限制時(shí)，所述掃查裝置停止前移。
【IPC分類】G21C17/10
【公開號(hào)】CN204926807
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520753772
【發(fā)明人】周國(guó)正, 陶于春, 唐西明, 程曦, 魏曉輝
【申請(qǐng)人】蘇州熱工研究院有限公司, 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司, 中國(guó)廣核電力股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日