[发明专利]一种辐照后基于热室内机械手操作的取样装置及方法

说明书

本发明公开了一种辐照后基于热室内机械手操作的取样装置及方法，所述装置包括驱动机构、定位机构、支撑机构、夹块、隔板、挡板、夹持罐和样品收集盒；所述驱动机构安装在定位机构上，所述支撑机构上端连接定位机构，下端安装在夹持罐上；所述挡板配合隔板可拆卸安装在夹持罐上，所述样品收集盒安装在夹持罐下端，所述夹块固定在夹持罐内。本发明所要解决的技术问题是装配在夹块中的待辐照样品经过辐照考验后存在几何尺寸变形，导致在热室内仅仅通过机械手难以取出辐照样品。因此，通过设计一套由机械手操作的取样装置，在热室内配合，工作人员操作机械手控制取样装置将嵌在夹块中的辐照顺利取出，并保证不损坏样品。

技术领域

本发明涉及研究堆材料辐照技术领域，具体涉及一种辐照后基于热室内机械手操作的取样装置及方法。

背景技术

随着核工业发展进入新纪元，新型核材料需求不断增大，辐照试验为核材料工业应用提供保障。为了验证新型材料的物理、化学等性能，需要将辐照材料加工成不同结构尺寸的辐照样品。样品在堆内的辐照，不能直接将样品放到堆内考验，需要辐照装置将辐照样品按一定的规律排列夹持，然后随辐照装置进入堆内，而样品则分布在辐照装置中的夹块中，辐照结束后，辐照装置在保存水池中经过一段的静置，放射性降低，再转运到热室内切割，取出样品，进而分析辐照结果。

辐照后的辐照装置即便在水池中保存一段时间后仍然具有放射性，因此，对于辐照装置的切割及取样品，都是在热室中，工作人员通过操作机械手实现的。为了保证辐照过程中样品的温度恒定，辐照样品与夹块之间的空隙很小，另外，为了满足试验要求，辐照样品的尺寸、结构多样，有方块、圆柱、甚至不规则形状等，尺寸也有大有小，小到几个毫米。当样品在反应堆内经过几个炉段高温辐照后，会发生结构变化以及化学反应，导致辐照样品卡在夹块中无法顺利取出，加之人员操作机械手工作具有诸多的局限性，不灵活，无法实现较为精确的操作。

发明内容

为了解决非标设计的辐照装置经过反应堆内辐照存在化学、物理等方面的变化，辐照装置结构发生轻微变形，导致夹块中的样品很难取出，同时，由于辐照后的夹块具有放射性，危害人体健康。并且对于辐照装置的切割及取样都在热室中由工人通过机械手实现，对于特殊结构的夹块，仅仅依靠机械手难以实现取样等技术问题。本发明提供了一种辐照后基于热室内机械手操作的取样装置及方法，将辐照后存在轻微变形且无法直接通过机械手取出辐照样品的夹块，配合机械手操作，实现轻松取出辐照材料样品，代替人工操作，防止带有放射性的出堆材料对人体造成伤害。

本发明通过下述技术方案实现：

一种辐照后基于热室内机械手操作的取样装置，所述装置包括驱动机构、定位机构、支撑机构、夹块、隔板、挡板、夹持罐和样品收集盒；所述驱动机构安装在定位机构上，所述支撑机构上端连接定位机构，下端安装在夹持罐上；所述挡板配合隔板可拆卸安装在夹持罐上，所述样品收集盒安装在夹持罐下端，所述夹块固定在夹持罐内。

优选的，所述夹持罐包括固定夹持罐和活动夹持罐；所述活动夹持罐同轴可拆卸安装在固定夹持罐内。

优选的，所述固定夹持罐包括固定罐体、隔板卡槽、吊耳、定位槽、挡板卡槽、固定罐体卡槽和固定夹持罐支撑台；沿所述固定罐体周向对称开有两个固定罐体卡槽，在一个固定罐体卡槽处设置隔板卡槽，在另一个固定罐体卡槽处设置挡板卡槽；且所述隔板卡槽和挡板卡槽分别在固定罐体外侧半圆形包围相应的固定罐体卡槽；且在挡板卡槽外侧开有允许隔板穿过的槽；所述吊耳为两个且对称安装在固定罐体上端边沿处，并在所述吊耳上均开有定位槽；在所述固定罐体内壁上设置有固定夹持罐支撑台。

优选的，所述活动夹持罐包括活动罐体、定位吊耳、活动罐体卡槽和活动夹持罐支撑台；沿所述活动罐体周向且与所述固定罐体卡槽相对应处对称设置两个活动罐体卡槽；在活动罐体上端外侧且与所述定位槽相对应处对称设置两个定位吊耳；在活动罐体内壁上设置有活动夹持罐支撑台。

优选的，所述定位机构包括固定槽、移动块、横杆和驱动螺母；所述横杆穿过驱动螺母且两端分别固定连接一个移动块，所述移动块上凸出部分卡在固定槽内。