一种放射性圆柱体样品测量用气动夹具的制作方法

1.本发明属于测量用气动夹具领域，特别涉及一种放射性圆柱体样品测量用气动夹具。


背景技术：

2.随着反应堆内材料辐照效应研究的不断深入，涉及材料辐照后检测与分析的样品逐渐增多，对辐照后样品微小尺寸的精确测量需求已越来越迫切。
3.目前，放射性圆柱样品尺寸(高度和直径)微米量级的精确测量，主要采取用机械手或人工方式握住长夹具夹持，配合三坐标扫描针逐级扫描样品位置点的方式来完成。但在测量圆柱放射样品尤其是小的放射性样品尺寸时，机械手或人工夹持要么夹持不稳、样品易脱落，要么夹持过度样品存在一定的变形，不利于样品尺寸的精确测量，实验测量结果误差大。同时实验人员长时间夹持，需要承受较高γ射线辐射剂量，严重危害实验人员的身体健康。
4.因此，亟需设计一种夹持稳固、方便装夹圆柱放射样品的夹具，以配合三坐标扫描探针实现放射性圆柱样品微米量级尺寸变化的精确测量。


技术实现要素：

5.为达此目的，提出了一种放射性圆柱体样品测量用气动夹具：
6.一种放射性圆柱体样品测量用气动夹具，包括气动夹持装置、样品定位放置装置、气动操作手柄、空压机；所述气动夹持装置包括形状对称的第一夹持部和第二夹持部以及气动装置、底座，所述第一夹持部和第二夹持部镜像对称布置并与所述气动装置相连接，所述气动装置固定安装在底座上，所述底座放置于或固定于测试台上，所述第一夹持部上设置有圆弧状开口的第一夹持板，所述第二夹持部上对称设置有圆弧状开口的第二夹持板，所述气动装置驱动第一夹持部、第二夹持部以实现第一夹持板、第二夹持板开合，从而完成对待测放射性圆柱样品的固定和松弛；所述样品定位放置装置包括形状对称的第一放置部、第二放置部；所述第一放置部包括形状为c形开口的第一c型底座、第一支架，所述第一支架安装在第一c型底座上，所述第一支架端部设置第一凹槽；所述第二放置部包括形状为c形开口的第二c型底座、第二支架，所述第二支架安装在第二c型底座上，所述第二支架也设置有第二凹槽；所述第一放置部、第二放置部对称放置后，使待测放射性圆柱样品的两端分别搭接在第一凹槽与第二凹槽内实现待测放射性圆柱样品的放置；所述空压机通过气管线依次与气动操作手柄、气动装置相连并为气动装置提供气源，所述气动操作手柄实现对气动装置进行控制。
7.优选的，所述第一c型底座和第二c型底座的c形开口宽度与底座外形相匹配，所述第一c型底座和第二c型底座与底座相匹配放置且第一夹持板和第二夹持板闭合后，第一凹槽、第二凹槽、第一夹持板圆弧状开口、第二夹持板圆弧状开口轴线相重合。
8.优选的，所述第一c型底座、第二c型底座的开口宽度和开口深度与底座完全贴合
匹配放置后，所述第一c型底座和第二c型底座之间存在间隙，所述第一凹槽、第二凹槽之间也留有间隙且不会与第一夹持板第二夹持板相接触。
9.优选的，第一夹持部和第二夹持部上至少设置一个防撞块，防止无待测放射性圆柱体样品且第一夹持板、第二夹持板闭合时发生碰撞损伤第一夹持板、第二夹持板。
10.优选的，所述第一夹持板和第二夹持板的圆弧状开口形状与待测放射性圆柱体样品外形相匹配，所述第一夹持板和第二夹持板的圆弧状开口的圆弧长度小于等于二分之一圆周且大于等于四分之一圆周。
11.优选的，所述第一凹槽、第二凹槽的形状为半圆形槽或楔形槽。
12.本发明的工作原理或工作过程：空压机通过气管线依次与气动操作手柄、气动装置相连并为气动装置提供气源，气动操作手柄控制气动装置从而使第一夹持部和第二夹持部实现开合。测试放射性圆柱样品时，先使形状对称的第一放置部、第二放置部与气动夹持装置组装起来，使第一c型底座和第二c型底座与底座完全贴合匹配，促使第一凹槽、第二凹槽形成待测样品放置空间。将待测的放射性圆柱样品的两端分别放置在第一凹槽、第二凹槽内。控制气动操作手柄控制气动装置动作，使第一夹持部和第二夹持部移动闭合，第一夹持板、第二夹持板完成待测的放射性圆柱样品的夹持。将第一放置部、第二放置部拆除，使用三坐标对待测的放射性圆柱样品进行测量。完成测量后，使用长夹具夹持放射性圆柱样品，控制气动操作手柄松开第一夹持板、第二夹持板，将射性圆柱样品放置到专用存放盒内。
13.本发明的有益效果：(1)该放射性圆柱体样品测量用气动夹具使用形状对称的样品定位放置装置，同时优化第一c型底座、第二c型底座与气动夹持装置的底座形状，使其二者外形相匹配，从而实现了待测放射性圆柱样品的精准放置和快速定位，配合气动夹持装置后可以快速实现待测样品的装夹。
14.(2)气动夹持装置上的第一夹持板、第二夹持板采用圆弧形的形状配合固定、松弛样品，可提高放射性样品测量时的稳定性，同时第一夹持板、第二夹持板厚度较薄，最大限度增加样品直径和高度的测量空间，大大提升样品测量精度。
15.(3)采用气动阀远距离操控，减少实验人员与待测放射性圆柱样品的接触时间，确保了实验人员的身体健康。
附图说明
16.图1放射性圆柱体样品测量用气动夹具；
17.图2样品定位放置装置；
18.图3气动夹持装置；
19.图4完成放射性圆柱体样品夹持；
20.图中：1、气动夹持装置，2、样品定位放置装置，3、气动操作手柄，4、空压机，5、放射性圆柱体样品，11、第一夹持部，12、第二夹持部，13、气动装置，14、底座，111、第一夹持板，121、第二夹持板，112、防撞块，21、第一放置部，22、第二放置部，211、第一c型底座，212、第一支架，2121、第一凹槽，2122、第一支架横梁2122，221、第二c型底座，222、第二支架，2221、第二凹槽，2222、第二支架横梁。
具体实施方式
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。下面结合附图对本发明做详细说明。
22.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。
23.实施例一
24.一种放射性圆柱体样品测量用气动夹具，包括气动夹持装置1、样品定位放置装置2、气动操作手柄3、空压机4；气动夹持装置1主要由形状镜像对称的第一夹持部11和第二夹持部12以及气动装置13、底座14组成，其中第一夹持部11和第二夹持部12镜像对称布置并与气动装置13相连接，气动装置13固定安装在底座14上，底座固定或者直接放置在测试台上。所述第一夹持部11上设置有圆弧状开口的第一夹持板111，所述第二夹持部12上对称设置有圆弧状开口的第二夹持板121，此处第一夹持板111、第二夹持板121的厚度较薄，以保证三坐标探针有足够的空间进行多个点位进行待测样品几何参数的测量，如多点位直径的测量、多点位轴向长度的测量等。同时经过多实践发现，第一夹持板111、第二夹持板121的开口为圆弧形时，其夹持板与待测样品为线接触，夹持最为稳固，最好是与待测样品外径相匹配的圆弧形开口，圆弧长度小于等于二分之一圆周且大于等于四分之一圆周。工作过程中，气动装置13驱动第一夹持部11、第二夹持部12张开、闭合，从而实现第一夹持板111、第二夹持板121的开合，进而完成对待测放射性圆柱样品的松弛和固定。
25.样品定位放置2装置包括形状对称的第一放置部21、第二放置部22；第一放置部21包括形状为c形开口的第一c型底座211、第一支架212。第一支架212一端安装在第一c型底座上211，在第一支架212的另一端的端部设置有便于圆柱形样品稳定的第一凹槽2121，如半圆形凹槽、楔形凹槽等，本实施例中采用的是半圆形凹槽；第二放置部22也包括形状对称的第二c型底座221、第二支架222，同样第二支架222的一端安装在第二c型底座221上，第二支架222的另一端的端部也对称设置有便于圆柱形样品稳定的第二凹槽2221；所述第一放置部21、第二放置部22对称放置后，使待测放射性圆柱样品的两端分别搭接在第一凹槽2121与第二凹槽2221内实现待测放射性圆柱样品的稳定放置；空压机4通过气管线依次与气动操作手柄3、气动装置13相连并为气动装置13提供气源，通过气动操作手柄3实现对气动装置13进行控制，完成对待测样品的稳固夹持。
26.为了夹持又快又准，第一c型底座211和第二c型底座221的c形开口宽度与底座14外形相匹配。当第一c型底座211和第二c型底座221与底座14相匹配放置，第一夹持板111和第二夹持板121闭合后，第一凹槽2121、第二凹槽2221、第一夹持板111圆弧状开口、第二夹持板121圆弧状开口轴线相重合。
27.通过优化第一c型底座211和第二c型底座222的c型开口宽度和深度，使第一c型底座211和第二c型底座222的c形开口的三个边与底座14完全贴合匹配放置后，第一c型底座211和第二c型底座222之间存在间隙，同时第一凹槽2121、第二凹槽2221之间也需留有间隙防止支架端部与第一夹持板111、第二夹持板121相接触发生碰撞，这样样品定位放置装置2更能实现快速组装。
28.通过调整可调整第一c型底座211和第二c型底座222的相对距离可以适应不同长度的放射性圆柱体样品5，也可通过调整第一支架横梁2122、第二支架横梁2222的长度实现不同长度的放射性圆柱体样品5的放置。
29.为了防止第一夹持部11和第二夹持部12闭合时，第一夹持板111、第二夹持板121发生碰撞损伤夹持板，在第一夹持部11和/或第二夹持部12上至少设置一个防撞块。本实施例中在第一夹持部11上设置了防撞块112。