[实用新型]一种辐照后颗粒自动分选装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及核技术领域，尤其涉及一种辐照后颗粒自动分选装置，更具体地涉及一种带有对辐照后核燃料包覆颗粒进行自动吸取和非接触式的自动检测功能的自动分选装置。

背景技术

球形燃料元件是高温气冷堆核电站的固有安全性的重要保障，其所使用的TRISO(英文名称：Tri-structural iso-tropic，英文缩写：TRISO)型包覆燃料颗粒是正常运行乃至事故状态下阻挡裂变产物对外释放的首道屏障。我国球床式高温气冷堆所使用的球形燃料元件，结构为球形的陶瓷包覆颗粒弥散在燃料区的石墨基体中，由球形核燃料二氧化铀(分子式：UO₂)核芯、疏松热解碳层、内致密热解炭层、碳化硅层和外致密热解炭层组成。

辐照后的包覆燃料颗粒检测的一项重要内容就是判断每一个包覆颗粒有没有发生破损现象，可以通过检测其中某些裂变核素的伽马谱值来实现。由于辐照后包覆燃料颗粒具有较强的放射性，需要放在热室内操作，人员无法靠近，同时由于辐照后包覆燃料颗粒直径较小，一般为0.8-1mm，因此需要专门的拾取设备，另外每次测试量必须很大才能满足破损率测试要求，因此需要设计一套颗粒自动获取，自动检测，自动分选的全自动化装置。

但目前，国内在这方面的装置研究还属于空白。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种辐照后颗粒自动分选装置，可实现无人值守时包覆燃料颗粒的自动抓取、自动检测、自动分类以及自动放置，使其适用于高放射性辐照后的包覆燃料颗粒的破损检测分析。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种辐照后颗粒自动分选装置，包括底座，以及设置于所述底座上的颗粒拾取装置、颗粒收集装置和颗粒测量装置；

所述颗粒收集装置包括用于存放待测样品的样品瓶和用于分类存放检测后样品的放样瓶，所述样品瓶和放样瓶设置于所述底座上；所述测量装置包括用于屏蔽干扰的屏蔽腔和用于检测待测样品的测量仪器，所述屏蔽腔固定于所述底座上，所述测量仪器正对于所述屏蔽腔设置；所述颗粒拾取装置包括真空吸笔和真空泵，所述真空吸笔设有通孔，所述通孔的一端为抽气口，另一端为吸口，所述真空吸笔可移动的设于所述底座上，所述真空吸笔竖直设置，且所述吸口向下；所述真空泵与所述抽气口通过管道连接，所述真空泵通过所述抽气口对真空吸笔内部的空气进行抽取，控制所述吸口对所述待测样品的吸取；

还设有控制装置，所述控制装置对所述测量仪器和真空泵进行控制。

进一步的，还包括圆盘，所述圆盘可绕其中心旋转的固定于所述底座上，所述圆盘通过转动轴控制旋转，所述圆盘的中心设有样品槽，所述圆盘的边缘沿周向设有若干放样槽，所述样品槽内插有所述样品瓶，每个所述放样槽内分别插有所述放样瓶。

进一步的，前述真空吸笔通过移动装置固定于所述底座上，所述移动装置包括固定于底座上的水平移动轴和固定于所述水平移动轴上的竖直移动轴，所述真空吸笔固定于所述竖直移动轴上，所述水平移动轴带动所述真空吸笔在所述圆盘和所述屏蔽腔之间运动，所述竖直移动轴带动所述真空吸笔沿竖直方向运动。

进一步的，前述水平移动轴和竖直移动轴均采用光轴导向轴和丝杠传动轴的双轴模式，所述水平移动轴、竖直移动轴和旋转轴均采用齿轮机械传动。

进一步的，前述水平移动轴、竖直移动轴和转动轴的主齿轮分别由伺服电机控制，各个所述伺服电机分别通过限位条和肘夹设置于该轴的一端。

进一步的，前述真空吸笔的吸口上设有弹性空心笔头，所述真空吸笔的抽气口的外缘设有固定凸起，所述真空吸笔的颈部设有定位环，所述真空吸笔的外壁上套设有弹簧，所述弹簧固定于所述固定凸起和定位环之间。

优选的，前述弹性空心笔头为软橡胶材料。

优选的，前述屏蔽腔为三面屏蔽结构，其开口处于所述测量仪器相对。

优选的，前述测量仪器为非接触式光谱仪。

进一步的，各个前述伺服电机通过所述控制装置进行控制。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供的辐照后颗粒自动分选装置，可以自动拾取颗粒、自动检测、自动分类，能实现强放射性条件的无人值守的全自动操作。