专利名称：紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量装置，具体涉及一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置。
背景技术：
堆芯燃料组件的热工水力特性研究对于反应堆的安全运行及相关系统的设计具有十分重要的意义，为了提高堆芯燃料组件的性能以及优化其设计，各国都对此开展了热工水力分析和试验研究，并提出了很多新概念的堆型。紧密排列燃料组件是先进水冷反应堆中的新型燃料组件之一，即堆芯的燃料元件采用稠密布置，形成燃料元件按三角形排列、 燃料组件六角形排列的蜂窝状堆芯。紧密排列燃料组件通过缩小燃料元件栅元的间距，缩小了堆芯体积，提高了堆芯的转换比，提高了燃耗深度，进而达到延长燃耗寿期的目的，实现长循环运行，实现铀资源的有效利用。堆芯子通道间的交混特性是燃料组件的热工水力性能的重要研究内容之一，优越的交混性能能够大大提高堆芯燃料组件的热工水力性能。燃料组件的交混特性研究对燃料组件的设计论证、提高组件的热工水力性能具有重要的意义。研究表明，影响燃料组件的交混特性的因素很多，系统的热工参数以及燃料组件的结构都会对其产生不同程度的影响。 由于组件子通道内热工水力特性以及结构的复杂性，其相应的交混特性也非常的复杂，目前燃料组件的交混特性一般都是通过开展试验来进行研究。紧密排列试验组件交混试验研究需要同时测量36个子通道出口温度，在此基础上计算试验组件交混系数，由于紧密排列堆芯燃料组件采用稠密布置，燃料元件间隙非常小，试验组件棒间距只有1. O 1. 2mm，温度测温难度非常大，一方面需要准确测量子通道出口温度，另一方面不能对流场有较大影响，是项目研究的关键技术之一。国内外资料调研表明，目前还没有燃料组件微通道温度测量部件的相关技术专利，例如专利CN101539461公布的“多通道热电偶温度采集系统及方法”、专利 CN101770M4A公布的“多功能热力模拟实验机断电采集温度的测量采样方法”、专利 1796950公布的“一种适用于微重力流体试验的多通道温度采集系统”等，主要是给出了温度测量系统电路模块等方面的介绍，还有一些例如专利CN01262884公布的“半铠装滑动测温热电偶”、专利CN1332362公布的“铝电解液温度测量用浸入式热电偶”、专利 CN200920084039公布的“ 一种物体内部温度场分布测量仪器”等主要给出了一些特殊的专用热电偶制作方法，这些发明专利成果无法用于本项目试验研究。
发明内容本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种能够测量紧密排列细棒燃料组件微通道温度的测量装置。本实用新型的技术方案是一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，包括定位格架和热电偶组件，其中定位格架为具有一定厚度的金属板，在金属板上按照预先设定的图案将多余的金属去掉，热电偶组件包括中空的热电偶套管，在热电偶套管中放置热电偶。如上所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，定位格架由多个定位单元排列组成，在边缘位置分别布置边缘定位单元。如上所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，定位单元呈六边形，定位单元的中心为燃料组件通道，在定位单元的六个角上分别开有热电偶套管通道。如上所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，边缘定位单元为五边形结构，这个五边形结构的其中四个边按照正六边形的结构设置，最后一个边用于将断开的两个边连接起来，边缘定位单元的中心位置被设置为与燃料组件形状相适应的燃料组件通道，边缘定位单元的五个角被设置为热电偶套管通道。如上所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，7个定位单元按照“2、3、2”的顺序排列布置后形成定位格架中心部分的图案，在定位格架的六个边缘位置分别布置边缘定位单元，所述的“2、3、2”的顺序排列布置是指第一排2个定位单元，第二排3个定位单元，第三排2个定位单元。如上所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其中，所述的热电偶套管为中空的金属套管，套管的底端用氩弧焊进行氩弧焊封堵。本新型的效果是本实用新型能很好的适用于微小子通道温度测量，实现了对试验组件子通道温度的准确、精确测量(测量精度士rc)，同时定位格架阻力不大于棒束阻力的5%，对子通道流量分配和温度分布影响不大。

图1是本实用新型提供的紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置的定位格架的结构示意图；图2是定位格架中一个定位单元的结构示意图；图3是定位格架中边缘定位单元的结构示意图；图4是热电偶套管的结构示意图。图中1.定位格架、2.燃料组件通道、3.热电偶套管通道、4.定位单元、5.热电偶套管、6.氩弧焊封堵、7.边缘定位单元。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请进行进一步说明。如附图1和图4所示，一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，包括定位格架1和热电偶组件。其中定位格架1为具有一定厚度的金属板，在金属板上按照预先设定的图案将多余的金属去掉。由于燃料组件的排列具有明显的规律，因此制作好的定位格架也具有明显的排布规律。如图1和图2所示，定位格架1 一般由多个定位单元4排列组成。在本申请中，定位单元4呈六边形，定位单元4的中心为燃料组件通道2，在定位单元4的六个角上分别开有热电偶套管通道3。由于本例中的燃料组件为附图2所示的花瓣形状，因此燃料组件通
4道2的形状也与之相对应，当然如果燃料组件的形状有所改变时燃料组件通道2的形状也需要做适应性改变。7个定位单元4按照“2、3、2”的顺序排列布置(第一排2个定位单元 4，第二排3个定位单元4，第三排2个定位单元4)后就形成定位格架1中心部分的图案，在定位格架1的六个边缘位置分别布置边缘定位单元7。 如附图3所示，边缘定位单元7为五边形结构，但是这个五边形结构的其中四个边按照正六边形的结构设置，最后一个边用于将断开的两个边连接起来。与定位单元4类似， 边缘定位单元7的中心位置被设置为与燃料组件形状相适应的燃料组件通道，边缘定位单元7的五个角被设置为热电偶套管通道3。如附图4所示，热电偶套管5为中空的金属套管，套管的底端用氩弧焊进行氩弧焊封堵6。所述的氩弧焊是本领域常用的焊接方式。本申请的紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置的安装过程和工作方式大致如下首先将定位格架ι套接在燃料组件上，由于定位格架1上的燃料组件通道2的形状和布置位置都是根据燃料组件设置的，因此可以很容易的将其套接在燃料组件上；然后将带有氩弧焊封堵6的热电偶套管5插入热电偶套管通道3中，在本例中需要安装的热电偶套管5共有36个，当然根据需要可以增加或减少热电偶套管5的个数，如果增加热电偶套管5的个数还需要增加热电偶套管通道3的个数；最后在热电偶套管5中放入用于探测温度数值的热电偶。当整个装置工作时，热电偶实时探测温度数值，当个别热电偶发生损坏时，可以方便的从热电偶套管5中将其取出更换，而不影响其它热电偶的工作，同时由于热电偶套管和定位格架分布均勻，且截面积很小，因此不会影响整个流道的流场特性。
权利要求1.一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于包括定位格架(1) 和热电偶组件，其中定位格架(1)为具有一定厚度的金属板，在金属板上按照预先设定的图案将多余的金属去掉，热电偶组件包括中空的热电偶套管(5)，在热电偶套管(5)中放置热电偶。
2.如权利要求1所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于定位格架(1)由多个定位单元(4)排列组成，在边缘位置分别布置边缘定位单元(7)。
3.如权利要求2所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于定位单元(4)呈六边形，定位单元的中心为燃料组件通道O)，在定位单元的六个角上分别开有热电偶套管通道(3)。
4.如权利要求3所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于边缘定位单元(7)为五边形结构，这个五边形结构的其中四个边按照正六边形的结构设置，最后一个边用于将断开的两个边连接起来，边缘定位单元(7)的中心位置被设置为与燃料组件形状相适应的燃料组件通道，边缘定位单元(7)的五个角被设置为热电偶套管通道(3)。
5.如权利要求4所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于7个定位单元(4)按照“2、3、2”的顺序排列布置后形成定位格架(1)中心部分的图案， 在定位格架⑴的六个边缘位置分别布置边缘定位单元(7)，所述的“2、3、2”的顺序排列布置是指第一排2个定位单元，第二排3个定位单元，第三排2个定位单元(4)。
6.如权利要求5所述的一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置，其特征在于所述的热电偶套管(5)为中空的金属套管，套管的底端用氩弧焊进行氩弧焊封堵(6)。
专利摘要本实用新型属于测量装置，具体涉及一种紧密排列细棒燃料组件微通道温度测量装置。它包括定位格架和热电偶组件，其中定位格架为具有一定厚度的金属板，在金属板上按照预先设定的图案将多余的金属去掉，热电偶组件包括中空的热电偶套管，在热电偶套管中放置热电偶。本新型的效果是本实用新型能很好的适用于微小子通道温度测量，实现了对试验组件子通道温度的准确、精确测量(测量精度±1℃)，同时定位格架阻力不大于棒束阻力的5％，对子通道流量分配和温度分布影响不大。
文档编号G01K7/02GK202281657SQ20112035936
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者曹念, 谢峰, 郎雪梅 申请人:中国核动力研究设计院