一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，包括電子分析天平、固定于電子分析天平之上的精密定位平臺、以及一組直徑測量裝置和一組高度測量裝置；UO2芯塊位于精密定位平臺之上；直徑測量裝置包括第一LED、第一擴(kuò)散器、第一準(zhǔn)直儀、第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第一HL-CCD；高度測量裝置包括第二LED、第二擴(kuò)散器、第二準(zhǔn)直儀、第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第二HL-CCD；第一HL-CCD和第二HL-CCD與計算機(jī)系統(tǒng)連接。本發(fā)明實現(xiàn)了對芯塊直徑、高度、重量在一個工位的同時測量，以及測量數(shù)據(jù)的自動采集和數(shù)據(jù)庫管理，極大地提高了芯塊幾何密度的測量效率，工作穩(wěn)定、重復(fù)性高，提高了芯塊檢驗的自動化水平。
【專利說明】一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于UO2燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，特別是涉及一種工作穩(wěn)定、重復(fù)性高，自動化水平高的用于UO2燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]UO2芯塊是由UO2粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)、磨削而成的具有一定尺寸、形狀、強(qiáng)度和密度的二氧化鈾陶瓷體，其外形如小圓柱形，根據(jù)UO2芯塊的技術(shù)條件要求，需要對芯塊的直徑、高度、重量進(jìn)行測量，以驗證芯塊質(zhì)量滿足技術(shù)條件要求的程度，同時通過這些數(shù)據(jù)計算出UO2芯塊的幾何密度。目前所用的采用測量UO2芯塊幾何密度方法最大的問題是生產(chǎn)效率低，人工出錯的概率較高。首先由于UO2芯塊生產(chǎn)量的迅速增加，檢驗人員每天需要對芯塊的直徑、高度、重量進(jìn)行上萬次的測量，這些數(shù)據(jù)都是由檢驗人員人工錄入到計算機(jī)中，整體檢驗效率較低，已無法滿足產(chǎn)量日益擴(kuò)大的需要；而且，大量數(shù)據(jù)依賴人工錄入，錄入出錯的概率較高，已多次出現(xiàn)由于數(shù)據(jù)錄入出錯造成的質(zhì)量問題；此外，對UO2芯塊直徑和高度的測量，以往采用數(shù)顯千分尺進(jìn)行接觸式直接測量，這樣不僅造成測量速度較慢，而且數(shù)顯千分尺長時間頻繁測量后，容易造成測量頭磨損，產(chǎn)生累積誤差。因此亟需提供一種新型的用于UO2燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工作穩(wěn)定、重復(fù)性高，自動化水平高的用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，包括電子分析天平、固定于電子分析天平之上的精密定位平臺、以及一組直徑測量裝置和一組高度測量裝置；U02芯塊位于精密定位平臺之上；直徑測量裝置包括第一 LED、第一擴(kuò)散器、第一準(zhǔn)直儀、第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第一 HL-CXD ;高度測量裝置包括第二 LED、第二擴(kuò)散器、第二準(zhǔn)直儀、第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第二 HL-CXD ;第一 LED發(fā)出的光束,經(jīng)第一擴(kuò)散器與第一準(zhǔn)直儀，以平行光束照射UO2芯塊,然后經(jīng)第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)成像于第一 HL-CXD ;第二 LED發(fā)出的光束，經(jīng)第二擴(kuò)散器與第二準(zhǔn)直儀，以平行光束照射UO2芯塊，然后經(jīng)第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)成像于第二 HL-CXD ;第一 HL-CXD和第二 HL-CXD與計算機(jī)系統(tǒng)連接。
[0005]精密定位平臺包括定位塊與定位套環(huán),定位塊上設(shè)有圓柱形的凸塊,定位套環(huán)的內(nèi)徑與凸塊的直徑一致，凸塊的高度小于定位套環(huán)軸向長度；U02芯塊位于凸塊之上，位于定位套環(huán)之內(nèi)。
[0006]第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)與第一 HL-CXD整體置于直徑測量升降平臺之上，實現(xiàn)7mm，5mm, 3mm三種掃描距離。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)了對芯塊直徑、高度、重量在一個工位的同時測量，以及測量數(shù)據(jù)的自動采集和數(shù)據(jù)庫管理，極大地提高了芯塊幾何密度的測量效率?，F(xiàn)場測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)了無紙化后，減少了大量的紙質(zhì)廢物，實現(xiàn)節(jié)能減排，綠色發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。通過安裝客戶端，可以輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，包括數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計等，提高了公司、車間的質(zhì)量管理水平。本發(fā)明非常穩(wěn)定、重復(fù)性聞，提聞了芯塊檢驗的自動化水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明所提供的一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置的示意圖。
[0009]圖2為定位塊與定位套環(huán)的示意圖。
[0010]圖中:1為電纜,2為顯不控制器,3為PC機(jī),4為第一 HL_CO),5為第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，6為直徑測量升降平臺，7為精密定位平臺，8為電子分析天平，9為U02芯塊，10為第一準(zhǔn)直儀，11為第一擴(kuò)散器，12為服務(wù)器,13為第二 HL-CXD, 14為第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng),15為第二準(zhǔn)直儀，16為第二擴(kuò)散器，17為第二 LED，18為第一 LED，19為定位塊，20為定位套環(huán)。【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]本發(fā)明包括電子分析天平8、固定于電子分析天平8之上的精密定位平臺7、以及
一組直徑測量裝置和一組高度測量裝置.[0013]精密定位平臺7包括定位塊19與定位套環(huán)20,定位塊19上設(shè)有圓柱形的凸塊,定位套環(huán)20的內(nèi)徑與凸塊的直徑一致，凸塊的高度小于定位套環(huán)20軸向長度；U02芯塊9位于凸塊之上，位于定位套環(huán)20之內(nèi)。
[0014]直徑測量裝置包括第一 LED18、第一擴(kuò)散器11、第一準(zhǔn)直儀10、第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)
5、第一 HL-CXD4 ;第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)5與第一 HL-CXD4整體置于直徑測量升降平臺6之上，實現(xiàn)7mm，5mm，3mm三種掃描距離；高度測量裝置包括第二 LED17、第二擴(kuò)散器16、第二準(zhǔn)直儀15、第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)14、第二 HL-CCD13。
[0015]第一 LED18發(fā)出的光束，經(jīng)第一擴(kuò)散器11與第一準(zhǔn)直儀10，以平行光束照射UO2芯塊9,然后經(jīng)第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)5成像于第一 HL-CXD4 ;第二 LED17發(fā)出的光束,經(jīng)第二擴(kuò)散器16與第二準(zhǔn)直儀15,以平行光束照射UO2芯塊9,然后經(jīng)第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)14成像于第二 HL-CCD13 ;第一 HL-CCD4和第二 HL-CCD13通過電纜I與顯示控制器2，PC機(jī)3連接。PC機(jī)3與服務(wù)器12連接。
[0016]本裝置需要測量的幾何尺寸是芯塊的直徑、高度，通過測量所得的芯塊直徑和高度，就可以得出圓柱體芯塊的總體積，而后減去倒角和碟形部分的空腔體積(空腔體積由另一個系統(tǒng)測量得到，這里一般默認(rèn)為常數(shù))，進(jìn)而得到芯塊的體積，質(zhì)量一般采用電子分析天平8來進(jìn)行測量，利用密度公式可計算出芯塊的幾何密度。
【權(quán)利要求】
1.一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，其特征在于:包括電子分析天平、固定于所述電子分析天平之上的精密定位平臺、以及一組直徑測量裝置和一組高度測量裝置；所述UO2芯塊位于精密定位平臺之上；所述直徑測量裝置包括第一 LED、第一擴(kuò)散器、第一準(zhǔn)直儀、第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第一 HL-CXD ;所述高度測量裝置包括第二 LED、第二擴(kuò)散器、第二準(zhǔn)直儀、第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)、第二 HL-CXD ;所述第一 LED發(fā)出的光束,經(jīng)第一擴(kuò)散器與第一準(zhǔn)直儀，以平行光束照射UO2芯塊，然后經(jīng)第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)成像于所述第一HL-CXD ;所述第二 LED發(fā)出的光束，經(jīng)第二擴(kuò)散器與第二準(zhǔn)直儀，以平行光束照射UO2芯塊，然后經(jīng)第二遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)成像于所述第二 HL-CXD ;所述第一 HL-CXD和第二 HL-CXD與計算機(jī)系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，其特征在于:所述精密定位平臺包括定位塊與定位套環(huán)，所述定位塊上設(shè)有圓柱形的凸塊，所述定位套環(huán)的內(nèi)徑與凸塊的直徑一致，所述凸塊的高度小于所述定位套環(huán)軸向長度；所述UO2芯塊位于所述凸塊之上，位于定位套環(huán)之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化鈾燃料芯塊幾何密度測量的一體化裝置，其特征在于:所述第一遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)與第一 HL-C⑶整體置于直徑測量升降平臺之上，實現(xiàn)7mm, 5mm, 3mm三種掃描距離。
【文檔編號】G01B11/08GK103837434SQ201210470751
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】廖賓, 王友良, 陳曉香, 王濤, 郭翔 申請人:中核建中核燃料元件有限公司