一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法与流程

专利检索2025-05-17  17


本发明属于核燃料元件无损检测,具体涉及一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法。


背景技术:

1、管型燃料元件是研究试验堆燃料元件的典型类型之一,通过轧制工艺一次成型,燃料管由外包壳、芯体、内包壳3部分组成。内外包壳厚度均0.45mm,芯体厚约0.6mm,管长1300mm,芯体名义长度1000mm,在管中轴向居中。每个管的外表面沿轴向布置有三条互成120°的筋,筋高为约2mm,筋底宽约2mm,顶部为半径约为0.8mm的圆弧。

2、燃料管外部有3条筋,呈120度周向均匀分布。制造过程中,通过超声、射线和涡流检测方法对板型燃料元件内部缺陷检测并给予评价,保证产品质量,保证燃料组件安全、高效可靠地运行。

3、目前管型燃料元件包壳厚度涡流检测时检测参数依据经验确定,对标准样品的制作方法和参数、检测探头和涡流采样率等关键因素未明确规定,未形成明确的检测流程和体系,导致包壳厚度检测中精度相对较低,同时检测过程中信号稳定性也相对较差,数据丢失现象明显。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,解决管型燃料元件包壳厚度的检测问题。

2、为了解决上述问题,本发明的技术方案如下:一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,该方法包括以下步骤:

3、步骤s1:根据待测管型燃料元件材料特性制作涡流探头。

4、步骤s2:根据待测管型燃料元件材料的性质,选择激励频率。

5、步骤s3:制作包壳厚度标样。

6、步骤s4:将探头靠近包壳厚度标样,读取探头在每个阶梯的信号值,以信号值为x轴,以包壳厚度值为y轴,制作标定曲线。

7、步骤s5:上料,将管型元件装卡到检测机构上,并固定好。

8、步骤s6:开始检测。采用探头固定、管件运动的方式,完成对管型元件表面的弓形扫描。

9、步骤s7:采集涡流信号值。步骤s8:显示厚度曲线及c扫描图。将涡流信号值带入标定曲线计算出包壳厚度值。以曲线形式或c扫描形式显示。

10、步骤s9:判定燃料管合格性、生成报告。根据公差要求,对包壳厚度进行合格性判定。有效区域内有一个值超差即为不合格。并生成检测报告。

11、步骤s10:下料。检测完成后,将管型元件从检测装置上取下。

12、步骤s1中涡流探头为点式(放置式)探头,核心频率为20khz~100khz,线圈匝数260匝,磁芯直径0.5mm,外径3mm,内径0.6mm,线圈厚度0.5mm,线圈自带屏蔽层,漆包线直径0.07mm,对于0.5mm铝包壳的信号值≥130,包壳厚度分辨率≤0.0038mm。

13、步骤s2中还包括步骤s201:计算涡流信号与包壳厚度的标定曲线。其中,试验激励频率从20khz至50khz,每5khz为步长改变激励频率。

14、步骤s3中标样包壳呈阶梯状。

15、阶梯数量为5个,每个阶梯高度差为0.1mm。

16、步骤s7中,按照1点/mm的速率采集涡流信号值。

17、本发明的显著效果在于:本发明所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,该方法依据待测包壳材质制作探头,选择激励频率,提升了管型燃料元件包壳厚度涡流检测的稳定性与精确度。



技术特征:

1.一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:步骤s1中涡流探头为点式(放置式)探头,核心频率为20khz~100khz,线圈匝数260匝,磁芯直径0.5mm,外径3mm,内径0.6mm,线圈厚度0.5mm,线圈自带屏蔽层,漆包线直径0.07mm,对于0.5mm铝包壳的信号值≥130,包壳厚度分辨率≤0.0038mm。

3.根据权利要求1所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:步骤s2中还包括步骤s201:计算涡流信号与包壳厚度的标定曲线。其中,试验激励频率从20khz至50khz,每5khz为步长改变激励频率。

4.根据权利要求1所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:步骤s3中标样包壳呈阶梯状。

5.根据权利要求4所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:阶梯数量为5个,每个阶梯高度差为0.1mm。

6.根据权利要求1所述的一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法,其特征在于:步骤s7中,按照1点/mm的速率采集涡流信号值。


技术总结
本发明涉及核燃料元件无损检测技术领域,具体公开了一种管型燃料元件包壳厚度涡流检测方法。该方法包括以下步骤:根据待测管型燃料元件材料特性制作涡流探头;根据待测管型燃料元件材料的性质,选择激励频率;制作包壳厚度标样;制作标定曲线;上料;弓形扫描检测;采集涡流信号值。步骤S8:显示厚度曲线及C扫描图。将涡流信号值带入标定曲线计算出包壳厚度值。以曲线形式或C扫描形式显示;判定燃料管合格性、生成报告。根据公差要求,对包壳厚度进行合格性判定。有效区域内有一个值超差即为不合格。并生成检测报告;下料。该方法依据待测包壳材质制作探头,选择激励频率,提升了管型燃料元件包壳厚度涡流检测的稳定性与精确度。

技术研发人员:张小刚,俞东宝,朱永利,姜怀花,孙有文,王敏,刘明,袁平,何永堂
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:
技术公布日:2024/5/29
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