一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，包括X射线准直屏蔽铅罩(1)和平板探测器屏蔽铅罩；X射线准直屏蔽铅罩(1)的内部为锥形，锥形的一端与X射线机相适配，另一端与平板探测器屏蔽铅罩相适配；平板探测器屏蔽铅罩包括铅罩前盖(4)和与铅罩前盖(4)相适配的铅罩后盖(6)，铅罩前盖(4)上设有燃料棒透射孔(5)。本实用新型所述的燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，能够对平板探测器进行全方位屏蔽，对X射线进行准直、滤波，从而提高X射线硬度，减少散射线，有效减少X射线散射对燃料棒端塞焊缝检测的影响，提高X射线数字实时成像与CT检测图像质量。
【专利说明】一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及X射线屏蔽结构【技术领域】，具体涉及一种燃料棒端塞焊缝X射线数字实时成像与CT检测屏蔽铅罩。
【背景技术】
[0002]核燃料棒是反应堆释放热量的单元体，是反应堆的核心部件。核燃料棒在反应堆里处于强中子场中，经受高温、高压、高流速冷却剂的冲刷，同时承受裂变物质化学作用和复杂的机械载荷，蒸汽腐蚀，工作条件十分苛刻，要求核燃料棒有高度的可靠性和安全性。核燃料棒的包壳是核反应堆的第一道屏障，而包壳与端塞之间的焊缝又是这道屏障中最薄弱的环节，是最容易发生裂变产物泄漏的地方。因此，端塞的焊接质量直接影响核核燃料棒在核反应堆中的安全运行，核燃料棒制造过程中的焊接工艺与相应的无损检测是关键的工序。根据HAF0409核核燃料棒的采购设计和制造中的质量保证，设计规范要求对核核燃料棒焊缝进行100%检查，对于含有大于Φ (直径)0.25_的气孔、未焊透以及气胀的产品为不合格产品。
[0003]目前，国内在压水堆燃料元件棒端塞焊缝检测上都采用传统X射线转角照相(胶片)的方法。检测顺序为:x射线曝光一核燃料棒转角120度一 X射线曝光一核燃料棒转角120度一 X射线曝光，要发生两次旋转，三次曝光，使得操作复杂，检测时间较长；其次对曝光后的胶片要进行显影和定影的冲洗；再者对检测结果要人工评片，即靠评片人的双眼进行缺陷评定，受人为因素的影响，漏检和误检概率比较大；另外，每年胶片的用量比较大，检测成本高。此外，使用单位必须配备存放地点和经过培训的员工，以保证安全操作、存储和处理胶片冲洗液。虽然，胶片的空间分辨率较好，但是，胶片的线性较差、对比度范围窄，再加上人的眼睛的局限性，辨别能力不超过100的灰度级别。
[0004]鉴于X射线照相技术存在以上的局限性，目前国内外均在研究新的检测方法以替代X射线照相技术。而X射线数字成像与CT检测就是一种非常有效的方法，也是目前世界各国重点研究的检测技术，其主要优点如下:
[0005]①检测成本低，X射线数字成像与CT检测技术与装置属于一次性投入，其运行费用很低，检测过程中几乎不投入，没有其它材料消耗；
[0006]②X射线数字成像与CT检测不需要使用胶片、显影和定影液，对环境不造成影响；
[0007]③X射线数字成像与CT检测操作简单，可实时获取检测结果，可实现全自动检测(自动上下料、自动旋转、连续自动透照检查)，大大提高工效；
[0008]④通过CT检测技术能够对核燃料棒端塞焊缝中缺陷的位置、大小等进行详细分析，帮助检查人员分析缺陷形成的原因，从而改进焊接工艺，提高核燃料棒的成品率；
[0009]⑤X射线数字成像与CT检测技术可实现检测结果数字化，检测信息可自动存档，便于复查；
[0010]⑥可通过图像处理的方法对检测结果进行分析与处理，提高检测结果的可信度。
[0011]因此，通过研究X射线数字成像与CT检测核燃料棒端塞焊缝的方法，实现对反应堆核燃料棒端塞焊缝进行100%在线无损检测，对核反应堆所需的先进燃料组件提供必需的技术保障。本实用新型正是针对X射线数字成像与CT检测核燃料棒端塞焊缝的方法，提供了一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，用以提高检测的质量。
实用新型内容
[0012]针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，通过该屏蔽铅罩能够有效减少X射线散射对燃料棒端塞焊缝检测的影响，提闻检测质量。
[0013]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0014]一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，包括X射线准直屏蔽铅罩和平板探测器屏蔽铅罩；χ射线准直屏蔽铅罩的内部为锥形，锥形的一端与X射线机相适配，另一端与平板探测器屏蔽铅罩相适配；平板探测器屏蔽铅罩包括铅罩前盖和与铅罩前盖相适配的铅罩后盖，铅罩前盖上设有燃料棒透射孔。
[0015]进一步，如上所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，锥形的一端端口设有与X射线机出束口相适配的X射线机出束口过渡孔，锥形的另一端端口设有过滤片安装支架。
[0016]进一步，如上所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，所述铅罩后盖上设有出线孔和散热孔。
[0017]进一步，如上所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，铅罩前盖和铅罩后盖上还对应设有固定孔。
[0018]进一步，如上所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，所述燃料棒透射孔的大小与燃料棒端塞的尺寸相适配。
[0019]本实用新型的有益效果在于:本实用新型所述的燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，能够对平板探测器进行全方位屏蔽，对X射线进行准直、滤波，从而提高X射线硬度，减少散射线，有效减少X射线散射对燃料棒端塞焊缝检测的影响，提高X射线数字实时成像与CT检测图像质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为【具体实施方式】中X射线准直屏蔽铅罩的剖面图；
[0021]图2为【具体实施方式】中平板探测器屏蔽铅罩的铅罩前盖的正视图；
[0022]图3为图2的横向剖视图；
[0023]图4为【具体实施方式】中平板探测器屏蔽铅罩的铅罩前盖的后视图；
[0024]图5为图4的纵向剖面侧视图；
[0025]图6为【具体实施方式】中平板探测器屏蔽铅罩的铅罩后盖的正视图；
[0026]图7为【具体实施方式】中X射线准直屏蔽铅罩与平板探测器屏蔽铅罩对接的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合说明书附图与【具体实施方式】对本实用新型做进一步的详细说明。
[0028]本实用新型是针对核燃料棒端塞焊缝X射线数字成像与CT检测方法而提供的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，通过该铅罩提高X射线数字成像与CT检测图像质量。
[0029]本实施方式中的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩的结构主要包括X射线准直屏蔽铅罩I和平板探测器屏蔽铅罩，X射线准直屏蔽铅罩I的结构如图1所示，其内部根据平板探测器的规格尺寸设计为锥形结构，锥形的一端(本实施方式中称为后端)与X射线机相适配，另一端(本实施方式中称为前端)与平板探测器屏蔽铅罩相适配，即锥形的角度根据X射线机出束口尺寸和平板探测器尺寸确定。
[0030]平板探测器屏蔽铅罩用于放置平板探测器，其尺寸根据所选用的平板探测器的尺寸确定，以能将平板探测器完全包裹，同时不影响平板探测器成像和信号传输为宜。本实施方式中的平板探测器屏蔽铅罩包括铅罩前盖4和与铅罩前盖4相适配的铅罩后盖6，铅罩前盖4的结构如图2-图5所示，铅罩后盖6的结构如图6所示，在铅罩前盖4上设有燃料棒透射孔5，燃料棒透射孔5的尺寸与燃料棒的尺寸相适配，既能确保X射线对燃料棒端塞部位的有效透照，又能对燃料棒产生的散射线进行完全吸收和屏蔽，消除散射线对端塞检测图像质量的影响。
[0031]本实施方式中，X射线准直屏蔽铅罩I的锥形的后端端口处设有与X射线机出束口相适配的X射线机出束口过渡孔3，锥形的前端端口出设有过滤片安装支架2，如图1所示，X射线机出束口过渡孔3使X射线机出束口能够完全被X射线准直屏蔽铅罩I包裹，保证能对X射线机发射的X射线进行有效的准直与屏蔽；通过滤波片安装支架2可以根据检测的需要，在X射线准直屏蔽铅罩I前端安装厚度适合的滤波片，并通过紧固螺钉对滤波片进行固定和定位。
[0032]此外，在铅罩后盖6上设有出线孔和散热孔7，如图6中，，既确保平板探测器可靠散热，又能够使平板探测器的控制线与电源线能够穿出，为了确保对散射线的有效屏蔽，散热孔可采取搭接的结构设计。
[0033]在铅罩前盖4和铅罩后盖6上还对应设有固定孔8，如图4和图6所示。本实施方式中的铅罩前盖4可以采取半包围结构设计，如图3所示，以实现对平板探测器正面以及上下、左右部位的有效屏蔽，在使用时，将平板探测器放置在铅罩前盖4和铅罩后盖6之间，铅罩前盖4和铅罩后盖6两部分通过固定孔8采用螺钉固定在一起。
[0034]图7示出了本实施方式中X射线准直屏蔽铅罩与平板探测器屏蔽铅罩对接的结构示意图，前文X射线准直屏蔽铅罩的另一端与平板探测器屏蔽铅罩相适配指的是由X射线准直屏蔽铅罩另一端出来的X射线照射的范围与平板探测器屏蔽铅罩的尺寸适配，如图7所示。
[0035]通过本实施方式中的燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩进行焊缝检测的大致过程为:
[0036]检测前，首先将平板探测器置于平板探测器屏蔽铅罩中，即前盖4和后盖6之间，并完成X射线机、X射线准直屏蔽铅罩和平板探测器屏蔽铅罩的对接，具体的将X射线准直屏蔽铅罩I的X射线机出束口过渡孔3与X射线机出束口对准，将X射线准直屏蔽铅罩与平板探测器屏蔽铅罩按照图7所示的关系对接。
[0037]检测时，通过自动上料装置将燃料棒置于平板探测器屏蔽铅罩的上方，并将燃料棒端塞焊缝中心位置置于平板探测器屏蔽铅罩透射孔5的中心位置，确保焊缝能够被有效透照，燃料棒上料结束后，开启X射线机电源，发射设定强度的X射线，射线经过X射线准直屏蔽铅罩I准直过滤后对燃料棒端塞焊缝进行透照，透照时间根据所检测燃料棒类型确定，同时采集平板探测器的焊缝透照图像。达到透照时间后，切断X射线机电源，停止发射X射线，对焊缝透照图像进行分析处理，并将处理结果发送给下料分选装置，由该装置对燃料棒进行下料分选，完成一次自动检测流程。
[0038]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，其特征在于:包括X射线准直屏蔽铅罩(I)和平板探测器屏蔽铅罩；x射线准直屏蔽铅罩(I)的内部为锥形，锥形的一端与X射线机相适配，另一端与平板探测器屏蔽铅罩相适配；平板探测器屏蔽铅罩包括铅罩前盖(4)以及与铅罩前盖(4)相适配的铅罩后盖(6)，铅罩前盖(4)上设有燃料棒透射孔(5)。
2.如权利要求1所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，其特征在于:锥形的一端端口设有与X射线机出束口相适配的X射线机出束口过渡孔(3)，锥形的另一端端口设有过滤片安装支架(2)。
3.如权利要求1所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，其特征在于:所述铅罩后盖(6)上设有出线孔和散热孔。
4.如权利要求1或3所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，其特征在于:铅罩前盖(4)和铅罩后盖(6)上还对应设有固定孔(8)。
5.如权利要求1所述的一种燃料棒端塞焊缝检测用屏蔽铅罩，其特征在于:所述燃料棒透射孔(5)的大小与燃料棒端塞的尺寸相适配。
【文档编号】G01N23/18GK204086173SQ201420387768
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】刘明, 马金波, 张雷 申请人:中国核电工程有限公司