專利名稱：一種金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，特別是涉及一種具有高放射性的輻照后燃料包殼管在閉端內壓爆破性能測試過程中管材內部壓力及變形量測量的數據測量裝置。
背景技術：
燃料包殼管在反應堆運行后期承受內部燃料芯體腫脹以及裂變氣體的巨大壓力， 其耐壓性能直接影響包殼管的完整性，對反應堆的安全運行至關重要。為了掌握燃料包殼管的輻照脆化程度，需要對輻照后燃料包殼管在加壓過程中的力學性能數據進行連續測量和分析。管材高溫閉端內壓爆破試驗能夠模擬燃料包殼管在高溫、高壓條件下的受力狀態， 它通過加熱元件將管材加熱至預定溫度后以固定加壓速率對管材加壓，測量管材內部壓力及周向變形量數據并記錄壓力-變形量曲線，計算出金屬管材的屈服強度、抗拉強度及最大周向變形量。國內現有的金屬管閉端爆破試驗系統的測量單元采用應變片來測量管材的周向變形量，市場上現有的應變片最高工作溫度為350°C，而且需要手動焊接在金屬管表面，由于輻照后的包殼管具有強放射性，此項操作難以實現。國外采用石英針規與金屬管接觸，通過石英針規將管材變形量導出至試驗箱外部，然后使用LVDT測量變形量，以此克服溫度對測量儀器的限制，但是其測量精度較低。因此亟需提供一種新型的金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠連續測量輻照后燃料包殼管在高溫條件下周向變形量隨內部壓力的變化情況的金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置。為解決上述技術問題，本實用新型一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，包括電動平移臺、激光千分尺、高溫試驗箱、底座；底座包括一個支撐板和固定于支撐板下表面的若干支撐桿，高溫試驗箱保持密封，固定在支撐板上表面，包殼管固定在高溫試驗箱之內；電動平移臺固定在支撐板的下表面，電動平移臺軸向方向與包殼管軸向方向一致；激光千分尺固定于電動平移臺之上，激光千分尺的發射端和接收端布置在高溫試驗箱的外部，位于包殼管的兩側。高溫試驗箱與激光千分尺的發射端和接收端相對應的端面上分別設置有玻璃窗。玻璃窗的透光率大于等于90%。玻璃窗為可以承受大于等于400°C的耐熱玻璃窗。包殼管一端密封,一端開口，其開口一端密封連接有保持密封狀態伸出高溫試驗箱的高壓表，高壓表的另一端密封連接有壓力變送器。通過數據線與計算機控制系統控制壓力變送器與電動平移臺。本實用新型能夠實現輻照后燃料包殼管在室溫和高溫條件下內壓爆破試驗過程中直徑變化的非接觸式實時測量，使實驗人員避免了輻射的傷害。本實用新型能夠連續測量輻照后燃料包殼管在高溫條件下周向變形量隨內部壓力的變化情況，且測量精度很高。
圖I為本實用新型所提供的一種金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置的結構示意圖。圖2為本實用新型所提供的數據測量裝置中探測部分的結構示意圖。圖中1為計算機控制系統，2為高壓表，3為壓力變送器，4為包殼管，5為高溫試驗箱，6為激光千分尺，7為電動平移臺，8為底座。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型包括電動平移臺7、激光千分尺6、高溫試驗箱5、底座8。底座8包括一個支撐板和用螺釘固定于支撐板下表面四角的四個支撐桿。包殼管4 一端密封,一端開口，包殼管通過支架固定在高溫試驗箱5之內，包殼管 4開口一端密封連接有伸出高溫試驗箱5的高壓表2，高壓表2的另一端密封連接有壓力變送器3。高溫試驗箱5保持密封，通過螺釘固定在支撐板上表面。電動平移臺7通過螺釘固定在支撐板的下表面，電動平移臺7的軸向方向與包殼管4的軸向方向一致。激光千分尺6通過螺釘固定于電動平移臺7的滑軌之上，激光千分尺6的發射端和接收端布置在高溫試驗箱5的外部，位于包殼管4的兩側。激光千分尺6優選采用德國米銥的型號為0DC2600-40的激光千分尺6。高溫試驗箱5與激光千分尺6的發射端和接收端相對應的端面上分別設置有玻璃窗。玻璃窗為可以承受大于等于400°C的耐熱玻璃窗。玻璃窗的透光率大于等于90%。通過數據線與計算機控制系統I控制壓力變送器3與電動平移臺7。測量時用計算機控制系統I控制激光千分尺6移動位置以對準包殼管4變形量最大的位置，同時采集包殼管4內部壓力和直徑數據，通過數據處理轉化為壓力——變形量曲線。
權利要求1.一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于包括電動平移臺、激光千分尺、高溫試驗箱、底座；所述底座包括一個支撐板和固定于支撐板下表面的若干支撐桿，所述高溫試驗箱保持密封，固定在支撐板上表面，所述包殼管固定在所述高溫試驗箱之內；所述電動平移臺固定在支撐板的下表面，所述電動平移臺軸向方向與所述包殼管軸向方向一致；所述激光千分尺固定于所述電動平移臺之上，所述激光千分尺的發射端和接收端布置在高溫試驗箱的外部，位于所述包殼管的兩側。
2.根據權利要求I所述的一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于所述高溫試驗箱與激光千分尺的發射端和接收端相對應的端面上分別設置有玻璃窗。
3.根據權利要求2所述的一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于所述玻璃窗的透光率大于等于90%。
4.根據權利要求2所述的一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于所述玻璃窗為可以承受大于等于400°C的耐熱玻璃窗。
5.根據權利要求I所述的一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于所述包殼管一端密封，一端開口，其開口一端密封連接有保持密封狀態伸出高溫試驗箱的高壓表，高壓表的另一端密封連接有壓力變送器。
6.根據權利要求5所述的一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，其特征在于通過數據線與計算機控制系統控制壓力變送器與電動平移臺。
專利摘要本實用新型涉及一種用于金屬管高溫內壓爆破試驗的數據測量裝置，包括電動平移臺、激光千分尺、高溫試驗箱、底座；底座包括一個支撐板和固定于支撐板下表面的若干支撐桿，高溫試驗箱保持密封，固定在支撐板上表面，包殼管固定在高溫試驗箱之內；電動平移臺固定在支撐板的下表面，電動平移臺軸向方向與包殼管軸向方向一致；激光千分尺固定于電動平移臺之上，激光千分尺的發射端和接收端布置在高溫試驗箱的外部，位于包殼管的兩側。本實用新型能夠實現包殼管內壓爆破試驗過程中直徑變化的非接觸式實時測量，使實驗人員避免了輻射的傷害。本實用新型能夠連續測量包殼管在高溫條件下周向變形量隨內部壓力的變化情況，且測量精度很高。
文檔編號G01L1/00GK202304761SQ20112030624
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者周云, 朱偉, 溫榜, 王斐, 蔣國富, 陳軍 申請人:中國核動力研究設計院