[发明专利]一种用于二氧化铀燃料芯块几何密度测量的一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于UO₂燃料芯块几何密度测量的一体化装置，特别是涉及一种工作稳定、重复性高，自动化水平高的用于UO₂燃料芯块几何密度测量的一体化装置。

背景技术

UO₂芯块是由UO₂粉末经压制、烧结、磨削而成的具有一定尺寸、形状、强度和密度的二氧化铀陶瓷体，其外形如小圆柱形，根据UO₂芯块的技术条件要求，需要对芯块的直径、高度、重量进行测量，以验证芯块质量满足技术条件要求的程度，同时通过这些数据计算出UO₂芯块的几何密度。目前所用的采用测量UO₂芯块几何密度方法最大的问题是生产效率低，人工出错的概率较高。首先由于UO₂芯块生产量的迅速增加，检验人员每天需要对芯块的直径、高度、重量进行上万次的测量，这些数据都是由检验人员人工录入到计算机中，整体检验效率较低，已无法满足产量日益扩大的需要；而且，大量数据依赖人工录入，录入出错的概率较高，已多次出现由于数据录入出错造成的质量问题；此外，对UO₂芯块直径和高度的测量，以往采用数显千分尺进行接触式直接测量，这样不仅造成测量速度较慢，而且数显千分尺长时间频繁测量后，容易造成测量头磨损，产生累积误差。因此亟需提供一种新型的用于UO₂燃料芯块几何密度测量的一体化装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工作稳定、重复性高，自动化水平高的用于二氧化铀燃料芯块几何密度测量的一体化装置。

为解决上述技术问题，本发明一种用于二氧化铀燃料芯块几何密度测量的一体化装置，包括电子分析天平、固定于电子分析天平之上的精密定位平台、以及一组直径测量装置和一组高度测量装置；UO₂芯块位于精密定位平台之上；直径测量装置包括第一LED、第一扩散器、第一准直仪、第一远心光学系统、第一HL-CCD；高度测量装置包括第二LED、第二扩散器、第二准直仪、第二远心光学系统、第二HL-CCD；第一LED发出的光束，经第一扩散器与第一准直仪，以平行光束照射UO₂芯块，然后经第一远心光学系统成像于第一HL-CCD；第二LED发出的光束，经第二扩散器与第二准直仪，以平行光束照射UO₂芯块，然后经第二远心光学系统成像于第二HL-CCD；第一HL-CCD和第二HL-CCD与计算机系统连接。

精密定位平台包括定位块与定位套环，定位块上设有圆柱形的凸块，定位套环的内径与凸块的直径一致，凸块的高度小于定位套环轴向长度；UO₂芯块位于凸块之上，位于定位套环之内。

第一远心光学系统与第一HL-CCD整体置于直径测量升降平台之上，实现7mm，5mm，3mm三种扫描距离。

本发明实现了对芯块直径、高度、重量在一个工位的同时测量，以及测量数据的自动采集和数据库管理，极大地提高了芯块几何密度的测量效率。现场测量数据实现了无纸化后，减少了大量的纸质废物，实现节能减排，绿色发展做出了积极的贡献。通过安装客户端，可以轻松实现远程管理，包括数据的查询、统计等，提高了公司、车间的质量管理水平。本发明非常稳定、重复性高，提高了芯块检验的自动化水平。

附图说明

图1为本发明所提供的一种用于二氧化铀燃料芯块几何密度测量的一体化装置的示意图。

图2为定位块与定位套环的示意图。

图中：1为电缆，2为显示控制器，3为PC机，4为第一HL-CCD，5为第一远心光学系统，6为直径测量升降平台，7为精密定位平台，8为电子分析天平，9为UO2芯块，10为第一准直仪，11为第一扩散器，12为服务器，13为第二HL-CCD，14为第二远心光学系统，15为第二准直仪，16为第二扩散器，17为第二LED，18为第一LED，19为定位块，20为定位套环。具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明包括电子分析天平8、固定于电子分析天平8之上的精密定位平台7、以及一组直径测量装置和一组高度测量装置.

精密定位平台7包括定位块19与定位套环20，定位块19上设有圆柱形的凸块，定位套环20的内径与凸块的直径一致，凸块的高度小于定位套环20轴向长度；UO₂芯块9位于凸块之上，位于定位套环20之内。