专利名称：二氧化铀芯块的自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动检测装置，特别是一种核燃料芯块几何尺寸、几何密度及形位公差的自动检测装置。
实现本实用新型目的的技术方案是芯块的几何尺寸包括芯块高度H(mm)、芯块直径D(mm)；芯块碟形深度h(mm)；芯块碟形直径d(mm)、径向倒角L(mm)、轴向倒角I(mm)。直径高度测量仪测量磨削后二氧化铀芯块的高度H(mm)、直径D(mm)；碟形深度测量仪测量芯块的碟形深度h(mm)；高精度光栅测量显微镜测量芯块的碟形直径d(mm)、径向倒角L(mm)、轴向倒角I(mm)。
芯块的几何密度ρ＝m/V；
芯块质量m(g)；芯块体积V＝3.1416[HD2/4-(h3/3+hd2/4)-IL(D-2/3L)]ρ＝1000Xm/3.1416[HD2/4-(h3/3+hd2/4)-IL(D-2/3L)]，通过电子天平测量芯块质量m(g)；芯块的形位公差通过垂直度测量仪进行测量。
该自动检测装置，包括直径高度测量仪、碟形深度测量仪、高精度光栅测量显微镜、垂直度测量仪、电子天平及密度测定装置和计算测控装置。其中直径高度测量仪、高精度光栅测量显微镜、碟形深度测量仪、垂直度测量仪均配置采样控制盒，并分别与EXE光栅插补器连接，每一个EXE光栅插补器和采样控制盒都与集线器连接，集线器通过光栅计数卡与计算测控装置连接，电子天平及密度测定装置通过多路RS232与计算测控装置连接。计算测控装置包括计算机主机、以及其外配的打印机和监视器。
本发明的效果1、能以每分钟完成十个以上几何参数的高精度测量；2、几何密度的自动计算，也可进行水浸密度测量计算及几何密度与水浸密度差值比较；3、运用计算机监视测试全过程；4、实现了测量数据的自动采集、计算分析、存储打印；5、实现了数据的分类、相关参数的设置与修改、分析、处理等；6、可自动完成九类报告单、12项频率分布图和波动图的存储、输出、打印等。
附图及说明

图1为二氧化铀芯块的自动检测装置硬件连接图。
1.直径、高度测量仪测量范围0～15.000mm分度值0.0005mm示值误差±00010mm示值重复性0.0010mm配备相应工程号的直径、高度上限、中值、下限校对柱(块)
2.光栅测量显微镜测量范围X轴50mm；Y轴15mm分度值0.0005mm示值误差±0.0010mm示值重复性0.0010mm十字分划板为宽大视场，采用亮刻线浅绿视场。
3.碟形深度测量仪测量范围0～1mm分度值0.0005mm示值误差±0.001mm示值重复性0.001mm配备中心位置校对柱4.垂直度测量仪测量范围0～1mm分度值0.0005mm示值误差±0.003mm示值重复性0.002mm5.电子分析天平及水浸密度测定装置(YDK01)称量范围0～120g感量0.001g重复性≤±0.0001g线性误差≤±0.0002g6.计算机测控系统(1)具备以上量仪的数据通讯接口。
(2)具备9类报告单，12项频率分布图、波动图的生成、存储、输出、打印。
(3)数据处理系统存储的数据具有随时调用，待查和计时功能。
其中直径高度测量仪、高精度(15J)光栅测量显微镜、碟形深度测量仪、垂直度测量仪全部采用采用50线/mm的光栅测微传感器及单片机GSW205A数显表和20细分技术，使其分辨率达到0.0005mm。直径高度测量仪、高精度光栅测量显微镜、碟形深度测量仪、垂直度测量仪分别与EXE光栅插补器连接，每一个EXE光栅插补器都与集线器连接，集线器通过四通道的PG422光栅计数卡与计算测控装置连接，电子天平及密度测定装置通过多路RS232与计算测控装置连接。计算测控装置包括计算机主机，计算机主机采用工控机，外配置HP激光打印机，考虑到测试工位与计算机主机的位置分离，因此通过VGA分配器在测量工位单独设置一至二台监视器，从而使系统操作运行更为方便。
四个通道的EXE光栅插补器是对直径高度测量仪、高精度光栅测量学显微镜垂直度、碟形深度测量仪的光栅传感器输出的信号进行细分及数字化插补。集线器对各路数字信号及控制信号进行整理分配，送入光栅计数卡进行计数处理，从而使测量信号可靠进入计算机内存。电子天平的数据经多路RS232送入计算机COM2端口传送给计算机，从而使各测量仪的测量信号按要求送入计算机中。为了取得有效时刻的测量信号，每台测量仪器均配置有采样控制盒，该控制盒通过集线器送入计算机，使计算机能及时获知采有效数据的来源。
直径高度测量仪测量磨削后二氧化铀芯块的高度H(mm)、直径D(mm)；碟形深度测量仪测量芯块的碟形深度h(mm)；高精度光栅测量显微镜测量芯块的碟形直径d(mm)、径向倒角L(mm)、轴向倒角I(mm)；垂直度测量仪测量芯块的形位公差；电子天平及水浸密度测量装置，天平测量芯块质量m(g)，如需进行水浸密度测量，则称量二氧化铀芯块的干重、芯块在浸没液中质量及饱和质量。
1.直径、高度测量——由直径高度测量仪配合上限、中值、下限校对柱进行测量。将芯块置于基准平台上，对芯块进行静态接触式比较测量；2.碟形尺寸测量——采用15J高精度光栅测量显微镜，用光学镜头瞄准测量要素，X/Y两个坐标轴上安装的光栅测微仪进行非接触式间接测量；3.碟形深度测量——利用碟形深度测量仪配合标准芯块端面对碟形深度测量仪进行校零后，进行接触式比较测量；4.垂直度测量——该垂直度测量仪形位公差测量跳动原理，对芯块端面进行接触式绝对测量；
5.几何密度测量——是采用由连机的电子天平将二氧化铀芯块的质量称出，并自动传送给计算机。
权利要求1.一种二氧化铀芯块的自动检测装置，包括直径高度测量仪、碟形深度测量仪、高精度光栅测量显微镜、垂直度测量仪、电子天平及密度测定装置和计算测控装置，其特征在于直径高度测量仪、高精度光栅测量显微镜、碟形深度测量仪、垂直度测量仪分别与EXE光栅插补器连接，每一个EXE光栅插补器都与集线器连接，集线器通过光栅计数卡与计算测控装置连接，电子天平及密度测定装置通过多路RS232与计算测控装置连接。
2.如权利要求1所述的自动检测装置，其特征在于每一个测量仪均配置有采样控制盒，该控制盒通过集线器送入计算测控装置。
3.如权利要求1或2所述的自动检测装置，其特征在于计算测控装置包括计算机主机、以及其外配的打印机和监视器。
4.如权利要求3所述的自动检测装置，其特征在于计算机主机通过分配器设置一至二台测量仪。
专利摘要本实用新型提供一种二氧化铀芯块的自动检测装置，其中直径高度测量仪、高精度光栅测量显微镜、碟形深度测量仪、垂直度测量仪均配置采样控制盒，并分别与EXE光栅插补器连接，每一个EXE光栅插补器和采样控制盒都与集线器连接，集线器通过光栅计数卡与计算测控装置连接，电子天平及密度测定装置通过多路RS232与计算测控装置连接。该装置能以每分钟完成十个以上几何参数的高精度测量，几何密度的自动计算，也可进行水浸密度测量计算及几何密度与水浸密度差值比较，运用计算机监视测试全过程。
文档编号G01N9/02GK2599522SQ02291088
公开日2004年1月14日 申请日期2002年12月16日 优先权日2002年12月16日
发明者曹伟, 周永忠, 陈晓香, 黄太熙, 伟 曹 申请人:国营建中化工总公司