高溫堆燃料元件是能夠保證高溫堆安全的重要因素，元件質(zhì)量對于高溫氣冷堆連續(xù)安全平穩(wěn)的運行起著重要作用，燃料元件由許多包覆燃料顆粒和石墨基體組成，10000多個包覆燃料顆粒彌散分布在石墨基體內(nèi)，燃料元件的直徑是影響元件質(zhì)量的重要指標(biāo)，而且是全檢項目，而非抽檢，直徑測量的準(zhǔn)確性影響燃料元件另外一個重要指標(biāo)——無燃料區(qū)性能的檢測。

光電測徑儀對球形燃料進(jìn)行非接觸的檢測，通過旋轉(zhuǎn)托盤帶動其旋轉(zhuǎn)，對球形燃料進(jìn)行全方位的檢測，且該方法測量效率和精度與現(xiàn)有方法相比均有明顯改善，適用于工程應(yīng)用。

球形元件直徑測量要求

由于燃料元件壓制方式是準(zhǔn)等靜壓，并且燃料元件在高溫處理后，還要經(jīng)過專用車床的車削。無論是理論上還是實際操作中，燃料元件都不可能是純粹的球體。檢測元件球X、Y、Z軸向方向直徑尺寸是否滿足設(shè)計要求。

外徑測量方法可以分為接觸式測量和非接觸式測量，接觸法測量的缺點是接觸力的存在會引起測桿和測頭的機(jī)械變形，容異造成較大的誤差；非接觸法則可消除這些誤差。

光電測徑儀具有檢測速度快、精度高、非接觸檢測、閉環(huán)控制等特點，完全適用于外徑尺寸的在線檢測和控制。光電測徑儀廣泛用于線纜、光纖、微拉絲、各種管材和棒材、機(jī)加工等行業(yè)。光電測徑儀具有數(shù)據(jù)保持和數(shù)據(jù)存儲功能，還可以根據(jù)被檢測物的數(shù)據(jù)設(shè)置參數(shù)，如：被測物的標(biāo)稱值、公差、超差報警提示等。另外光電測徑儀還貝有通信接口，既可以連到計算機(jī)在線檢測，也可以將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)。光電測徑儀能夠?qū)崿F(xiàn)在線連續(xù)測量功能。

球形元件與各種管材和棒材等杜狀樣品不同，杜狀樣品軸向方向不同位置橫截面的尺寸基本相同，而球形元件不同位置的橫截面大小不同，檢測工位的定位裝置需要準(zhǔn)確的定位，保證測量面為球形元件的赤道面。

由于要測量不同方向直徑，安裝旋轉(zhuǎn)托盤，帶動球形元件的旋轉(zhuǎn)，可全方位的測量球形軋材的外徑尺寸，當(dāng)測完某方向直徑后，旋轉(zhuǎn)球形元件，測量當(dāng)前位置的直徑，這種方式可以測量元件全方位的直徑。

本文介紹了一種采用光電測徑儀測量高溫氣冷堆球形燃料元件直徑的新方法，配備軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，全方位的檢測球形元件的各方位直徑尺寸，且光電測徑儀測量球形燃料元件直徑的方法顯著提高了測量的精度和自動化程度，降低了勞動強(qiáng)度，適用于工程應(yīng)用。

本文由保定市藍(lán)鵬測控科技有限公司編寫

審核編輯 黃昊宇