[发明专利]一种核燃料元件生坯强度检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种核燃料元件生坯强度检测装置，其特征在于，包括底座、竖向滑动机构、夹持机构和测力机构；所述竖向滑动机构沿竖直方向固定安装在底座上，所述夹持机构沿水平方向横向布置，夹持机构设有安装部和用于夹持生坯的夹持部，夹持机构的安装部与竖向滑动机构滑动连接，使夹持机构能够沿竖直方向上下滑动，竖向滑动机构能够控制夹持机构竖向滑动的高度；所述测力机构包括测力传感器和沿水平横向布置的撞击板，所述撞击板安装于底座上且处于夹持机构夹持部的正下方，所述测力传感器安装在撞击板上用于检测生坯的撞击力；所述竖向滑动机构为电缸，所述夹持机构安装部与电缸滑台连接；还包括第一拖链转接盒、第二拖链转接盒和拖链，第一拖链转接盒沿竖直方向安装在底座上，第二拖链转接盒安装在电缸上且与电缸滑台固定连接，拖链安装在第一拖链转接盒和第二拖链转接盒之间；还包括安装在底座上的激光测距仪，所述激光测距仪的光线射出端沿竖直方向朝向第二拖链转接盒，激光测距仪能够测量其光线射出端到第二拖链转接盒竖向间的距离，用以换算出夹持机构所夹持的燃料芯块与撞击板间的高度；还包括旋转分度台，所述旋转分度台安装在夹持机构和电缸滑台之间，旋转分度台设有固定座和卡盘，旋转分度台的固定座与电缸滑台固定连接，旋转分度台的卡盘竖向设置，夹持机构安装部固定安装在旋转分度台的卡盘上，用以控制燃料芯块下落的姿态，让芯块不同部位撞击撞击板，从而来检测芯块各个部位的强度。

2.如权利要求1所述的核燃料元件生坯强度检测装置，其特征在于，所述测力机构包括安装在底座顶部且处于夹持机构夹持部正下方的调整平台，撞击板安装在所述调整平台上方，所述调整平台设有至少三个调平脚，能够对调整平台进行调平。

3.如权利要求2所述的核燃料元件生坯强度检测装置，其特征在于，在撞击板和调整平台间还安装有支撑机构，支撑机构竖向安装且其底端和调整平台固定连接，支撑机构顶端抵接在测力传感器的底部。

4.如权利要求1所述的核燃料元件生坯强度检测装置，其特征在于，所述底座底部至少安装有三个机脚。

5.一种核燃料元件生坯强度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：对待测燃料芯块称重获取其检测前质量，并通过夹持机构的夹持部夹持住燃料芯块；

S102：通过竖向滑动机构控制夹持机构竖向滑动的高度，夹持机构到达预设高度后，控制夹持机构夹持部松开，让芯块沿竖直方向自由掉落到撞击板上；

S103：测力传感器测量燃料芯块和撞击板间的瞬间撞击力，对撞击后的燃料芯块称重获取其撞击后质量；

S104：根据测力传感器测量的撞击力来计算燃料芯块的强度，计算公式为：燃料芯块强度=（检测前质量-撞击后质量）/（检测前质量×撞击力）；

S105：按预设次数重复执行步骤S101~S104，每次均通过控制旋转分度台卡盘转动指定角度，来控制芯块的掉落姿态，使得每次芯块用不同的部位和撞击板发生撞击；从而得到多组芯块强度的测量数据，通过平均值法得到该芯块的平均强度。