(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211170999.5 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 中国核动力研究设计院 地址 610213 四川省成 都市双流协和街道 办事处长顺大道1段328号 申请人 深圳市万 斯得自动化设备有限公司 (72)发明人 钟运涛　王朋飞　岳栋　张瑞谦　 李顺平　王昱　陈勇　李革林　 (74)专利代理 机构 深圳市中科创为专利代理有 限公司 4 4384 专利代理师 彭西洋　何路 (51)Int.Cl. G01N 3/18(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01)G01N 3/06(2006.01) G21C 17/00(2006.01) (54)发明名称 核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装 置 (57)摘要 本发明公开一种核燃料包壳管双轴蠕变内 压及变形测量装置， 包括高温真空炉， 所述高温 真空炉上还安装有两夹具， 两夹具用于将布置于 高温真空炉内的待测试的包壳管夹持固定； 内压 控制模块， 所述内压控制模块与待测试的包壳管 连接， 用于对包壳管内部进行增压； 3D蠕变测量 模块， 所述3D蠕变测量模块用于测量包壳管在经 内压控制模块对其内部进行增压时的径向变形 量。 本发明基于3D蠕变测量模块， 可实现对包壳 管的轴向、 径向变形量的非接触式实时测量， 相 比常规的接触式测量方式， 可消除因包壳管震动 而影响测量精度的问题， 进 而提高测量精度。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115541406 A 2022.12.30 CN 115541406 A 1.一种核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特 征在于， 包括： 高温真空炉， 所述高温真空炉上还安装有两夹具， 两夹具用于将布置于高温真空炉内 的待测试的包壳管夹持固定； 内压控制模块， 所述内压控制模块与待测试的包壳管连接， 用于对包壳管内部进行增 压； 3D蠕变测量模块， 所述3D蠕变测量模块用于测量包壳管在经内压控制模块对其内部进 行增压时的径向变形量。 2.根据权利要求1所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述高温真空炉的正面和背面还各布置一观察窗； 所述3D蠕变测量模块包括两个图像采集组 件， 两图像采集组件分别靠近一观察窗布置； 每一所述图像采集组件均包括安装支架、 以及 安装于安装支 架上的照明灯和两个 摄像头。 3.根据权利要求1所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述内压控制模块包括供气源、 增压组件、 稳压组件； 所述供气源用于向包壳管提供增压用的 气体介质； 所述稳压组件与供气源连接， 稳压组件用于调节供气源提供的气 体介质的压力； 所述增压组件连接于稳压组件与包壳管之间， 增压组件用于对气体介质进行增压， 并将增 压后的气体介质输出至包壳管内。 4.根据权利要求3所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述增压组件与包壳管之 间还连接有保温组件， 保温组件用于对经增压组件增压后的气 体介 质进行保温。 5.根据权利要求4所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述增压组件包括连接于稳压组件与保温组件之 间的气驱增压泵， 以及用于为气驱增压泵提 供动力的气 体驱动组件； 所述气体驱动组件包括空气压缩机、 第一电气比例阀； 所述空气 压 缩机经第一电气比例阀与气驱增压泵连接， 且空气 压缩机与第一电气比例阀之 间还连接有 压力开关、 气体过 滤器。 6.根据权利要求5所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述稳压组件包括依 次连接于供气源与气驱增压泵之间的第一压力传感器、 第一气控球阀、 第一减压阀。 7.根据权利要求6所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述保温组件包括连接于包壳管与气驱增压泵之 间的恒温缓冲器， 以及安装于恒温缓冲器上 的加热器。 8.根据权利要求7所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述恒温缓冲器与气驱增压泵之 间还连接有第一单向阀， 所述恒温缓冲器与包壳管之 间还依 次连接有第一气控针阀、 第一 安全阀和第二压力传感器。 9.根据权利要求7所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所 述恒温缓冲器与第一单向阀的公共连接端还连接有第二气控针阀、 第一消声器； 所述恒温 缓冲器与第一气控针阀之间还连接有第一泄压阀、 第二消声器。 10.根据权利要求1所述的核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 其特征在于， 所述高温真空炉还连接有用于对其散热降温的散热组件。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541406 A 2核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装 置 技术领域 [0001]本发明涉及核燃料包壳管内压疲劳测试技术领域， 尤其涉及一种核燃料包壳管双 轴蠕变内压及变形测量装置 。 背景技术 [0002]核燃料包壳管双轴蠕变测试， 是将包壳管布置在高温环境中， 然后在测试周期内， 向包壳管内部提供一定压力的气体或向包壳管端部施加拉力、 压力， 以测试包壳管径向或 轴向是否发生形变的试验， 以保证包壳管在实际使用时的安全性。 而目前对于核燃料棒包 壳管径向、 轴向变形量的测 量大多采用接触式的方式， 即使用直径测微针进行直接接触测 量， 当包壳管受外界因素震动或移动时， 会影响测量精度， 且布置复杂、 安装维护不便， 同 时， 现有的对包壳管进 行内部增压的系统受温差的影响(如昼夜交替、 季节性变化等)， 使得 输入至包壳管内部的气体介质的压力不是很稳定， 进 而会影响测试精度。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 该装置基 于3D蠕变测量模块， 可实现对包壳管的轴向、 径向变形量的非接触式实时测量， 相比常规的 接触式测量方式， 可消除因包壳管震动而影响测量精度的问题， 进而提高测量精度， 同时， 内压控制模块采用恒温缓冲器可消除环境温度变化对压力波动的影响， 可实现输出压力可 调、 升压速率可调、 长周期内输出高精度稳定的压力等功能， 且可减少空气 压缩机工作时间 和启动频率， 达 到节能的目的。 [0004]为实现上述目的， 采用以下技 术方案： [0005]一种核燃料包壳管双轴蠕变内压及变形测量装置， 包括： [0006]高温真空炉， 所述高温真空炉上还安装有两夹具， 两夹具用于将布置于高温真空 炉内的待测试的包壳管夹持固定； [0007]内压控制模块， 所述内压控制模块与待测试的包壳管连接， 用于对包壳管内部进 行增压； [0008]3D蠕变测量模块， 所述3D蠕变测量模块用于测量包壳管在经内压控制模块对其内 部进行增压时的径向变形量。 [0009]进一步地， 所述高温真空炉的正面和背面还各布置一观察窗； 所述3D蠕变测量模 块包括两个图像采集组件， 两图像采集组件分别靠近一观察窗布置； 每一所述图像采集组 件均包括 安装支架、 以及安装于安装支 架上的照明灯和两个 摄像头。 [0010]进一步地， 所述内压控制模块包括供气源、 增压组件、 稳压组件； 所述供气源用于 向包壳管提供增压用的气体介质； 所述稳压组件与供气源连接， 稳压组件用于调节供气源 提供的气体介质的压力； 所述增压组件连接于稳压组件与包壳管之间， 增压组件用于对气 体介质进行增压， 并将增压后的气体介质输出至包壳管内。 [0011]进一步地， 所述增压组件与包壳管之间还连接有保温组件， 保温组件用于对经增说　明　书 1/5 页 3 CN 115541406 A 3