一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置的制作方法

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置。

背景技术：

管型燃料元件是研究堆燃料元件的典型类型，由内、外两层金属材料将燃料芯体密封在中间，形成三层夹芯的管子。目前主要采用涡流相敏法测定燃料元件包壳厚度，当包壳厚度不同时，所感应出的涡流相位值不同，根据相位值与包壳厚度的函数关系，通过与标准样品的比对，确定包壳的厚度值。

在对管型燃料元件包壳进行厚度检测时，需要将涡流探头紧贴在包壳表面，当测量内包壳厚度时，因为检测空间狭小，常规情况下采用的气动夹紧装置难以施展，存在划伤元件内表面、检测效率低等问题，难以实现在有限空间内自动与内包壳紧密贴合的目的，无法完成内包壳厚度测量。

因此亟需设计一种探测装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，实现对管型核燃料元件包壳厚度的快速检测。

本发明的技术方案如下：

一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，包括尼龙卡具、涡流探头、金属杆、信号线接口；

所述的尼龙卡具由卡具底托和分别与卡具底托相连的六个尼龙片组成；

所述的六个尼龙片等间隔环绕布置；

在所述尼龙卡具的卡具底托中心位置加工有线孔；

所述的涡流探头有三个，分别设于不相邻的三个尼龙片上；

所述的涡流探头由内向外垂直穿过三个尼龙片，将尼龙片内表面与未露出的涡流探头粘结固定牢靠；

所述金属杆的一端与尼龙卡具的卡具底托相连，在金属杆的中心加工有线孔；

信号线的一端依次穿过金属杆上的线孔以及尼龙卡具的卡具底托中心线孔，与涡流探头相连；信号线的另一端露出金属杆的端部，连接信号线接口，通过信号线接口与外部检测设备相连。

所述尼龙片外表面露出的涡流探头长度为涡流探头总长的1/3。

所述的六个尼龙片中，三个尼龙片较长，另外三个尼龙片较短，两种长度的尼龙片间隔布置。

所述的涡流探头分别设于不相邻的三个较短的尼龙片上。

还包括在所述金属杆与尼龙卡具的卡具底托相连的位置设有连接部位，尼龙卡具与金属杆通过均匀分布在连接部位上的螺丝固定相连。

所述的连接部位为尼龙材质。

在检测时，轻捏尼龙卡具，使尼龙卡具产生轻微形变，将探测装置的尼龙卡具端伸入到管型燃料元件内部，之后由于尼龙材料自身的弹性，形变消失，尼龙卡具形状复原，涡流探头得以紧密贴合管型燃料元件的内壁；固定金属杆，保证整个探测装置在检测过程中的稳定性，只需按照检测要求移动待测元件即可得到不同检测点的涡流信号值，即涡流包壳厚度。

当管型燃料元件存在微小尺寸误差时，尼龙卡具可以根据实际情况发生微小形变，保证涡流探头始终贴在管型燃料元件内壁，避免划伤内包壳。

本发明的显著效果在于：

本发明探测装置能够在保证产品表面质量的前提下，方便快速地进行管型燃料元件内包壳厚度检测，相同检测灵敏度条件下，实现快速检测的目的，提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明探测装置主剖视图；

图2为图1中a处右视图。

图中：1.尼龙卡具；2.涡流探头；3.金属杆；4.信号线接口；5.连接部位。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，包括尼龙卡具1、涡流探头2、金属杆3、信号线接口4、连接部位5。

所述的尼龙卡具1由卡具底托和分别与卡具底托相连的六个尼龙片组成。所述的六个尼龙片等间隔环绕布置，其中三个尼龙片较长，另外三个尼龙片较短，两种长度的尼龙片间隔布置。在所述尼龙卡具1的卡具底托中心位置加工有线孔。

所述的涡流探头2有三个，分别设于不相邻的三个较短的尼龙片上，便于在测量时使得涡流探头2与管型燃料元件内壁紧贴。所述的涡流探头2由内向外垂直穿过三个较短的尼龙片，调整尼龙片外表面露出的涡流探头2长度为涡流探头2总长的1/3，将尼龙片内表面与未露出的涡流探头2粘结固定牢靠。

所述金属杆3的一端与尼龙卡具1的卡具底托相连，在金属杆3的中心加工有线孔。

在所述金属杆3与尼龙卡具1的卡具底托相连的位置设有连接部位5，尼龙卡具1与金属杆3通过间隔120°均匀分布在连接部位5上的三颗螺丝固定相连。所述的连接部位5为尼龙材质。

信号线的一端依次穿过金属杆3上的线孔以及尼龙卡具1的卡具底托中心线孔，与涡流探头2相连；信号线的另一端露出金属杆3的端部，连接信号线接口4，通过信号线接口4与外部检测设备相连。

在检测时，轻捏尼龙卡具1，使尼龙卡具1产生轻微形变，将探测装置的尼龙卡具1端伸入到管型燃料元件内部，之后由于尼龙材料自身的弹性，形变消失，尼龙卡具1形状复原，涡流探头2得以紧密贴合管型燃料元件的内壁；固定金属杆3，保证整个探测装置在检测过程中的稳定性，只需按照检测要求移动待测元件即可得到不同检测点的涡流信号值，即涡流包壳厚度。当管型燃料元件存在微小尺寸误差时，尼龙卡具1可以根据实际情况发生微小形变，保证涡流探头2始终贴在管型燃料元件内壁，避免划伤内包壳。

技术特征：

1.一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：包括尼龙卡具(1)、涡流探头(2)、金属杆(3)、信号线接口(4)；

所述的尼龙卡具(1)由卡具底托和分别与卡具底托相连的六个尼龙片组成；

所述的六个尼龙片等间隔环绕布置；

在所述尼龙卡具(1)的卡具底托中心位置加工有线孔；

所述的涡流探头(2)有三个，分别设于不相邻的三个尼龙片上；

所述的涡流探头(2)由内向外垂直穿过三个尼龙片，将尼龙片内表面与未露出的涡流探头(2)粘结固定牢靠；

所述金属杆(3)的一端与尼龙卡具(1)的卡具底托相连，在金属杆(3)的中心加工有线孔；

信号线的一端依次穿过金属杆(3)上的线孔以及尼龙卡具(1)的卡具底托中心线孔，与涡流探头(2)相连；信号线的另一端露出金属杆(3)的端部，连接信号线接口(4)，通过信号线接口(4)与外部检测设备相连。

2.如权利要求1所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：所述尼龙片外表面露出的涡流探头(2)长度为涡流探头(2)总长的1/3。

3.如权利要求2所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：所述的六个尼龙片中，三个尼龙片较长，另外三个尼龙片较短，两种长度的尼龙片间隔布置。

4.如权利要求3所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：所述的涡流探头(2)分别设于不相邻的三个较短的尼龙片上。

5.如权利要求1所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：还包括在所述金属杆(3)与尼龙卡具(1)的卡具底托相连的位置设有连接部位(5)，尼龙卡具(1)与金属杆(3)通过均匀分布在连接部位(5)上的螺丝固定相连。

6.如权利要求5所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：所述的连接部位(5)为尼龙材质。

7.如权利要求1～6任一项所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：在检测时，轻捏尼龙卡具(1)，使尼龙卡具(1)产生轻微形变，将探测装置的尼龙卡具(1)端伸入到管型燃料元件内部，之后由于尼龙材料自身的弹性，形变消失，尼龙卡具(1)形状复原，涡流探头(2)得以紧密贴合管型燃料元件的内壁；固定金属杆(3)，保证整个探测装置在检测过程中的稳定性，只需按照检测要求移动待测元件即可得到不同检测点的涡流信号值，即涡流包壳厚度。

8.如权利要求7所述的一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，其特征在于：当管型燃料元件存在微小尺寸误差时，尼龙卡具(1)可以根据实际情况发生微小形变，保证涡流探头(2)始终贴在管型燃料元件内壁，避免划伤内包壳。

技术总结
本发明涉及无损检测技术领域，具体公开了一种管型燃料元件内包壳厚度检测用涡流探测装置，在检测时，将尼龙卡具端伸入到管型燃料元件内部，之后由于尼龙材料自身的弹性，形变消失，尼龙卡具形状复原，涡流探头得以紧密贴合管型燃料元件的内壁；固定金属杆，保证整个探测装置在检测过程中的稳定性，只需按照检测要求移动待测元件即可得到不同检测点的涡流信号值，即涡流包壳厚度。本发明探测装置能够在保证产品表面质量的前提下，方便快速地进行管型燃料元件内包壳厚度检测，相同检测灵敏度条件下，实现快速检测的目的，提高了检测效率。

技术研发人员：张小刚;汤慧;葛腾;姜怀花
受保护的技术使用者：中核北方核燃料元件有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.04.21