[发明专利]基于CT的非介入式高温空间内温度分布测量方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于CT的非介入式高温空间内温度分布测量方法及装置。方法包括：对添加有测温球的高温空间进行CT扫描处理，获取高温空间的初步结构；根据高温空间的初步结构，结合相关已知量，构建高温空间的几何模型；对高温空间的几何模型进行结构参数的分析，获取高温空间新的射线衰减系数的分布；根据射线衰减系数的分布，再处理获取高温空间内的温度分布信息；其中，测温球内部设置有空心区域且空心区域中设置有熔融物和相容气体。本发明实施例通过在高温环境内添加测温球，然后，基于测温球内熔融物热胀冷缩前后扫描信号的变化计算获得高温空间内的温度分布信息。

技术领域

本发明涉及CT应用技术领域及测温技术领域，具体实施例涉及一种基于CT的非介入式高温空间内温度分布测量方法及装置。

背景技术

第四代反应堆有超越前几代反应堆的经济性、安全性、可靠性等标准，超高温气冷堆是第四代核反应堆主要堆型之一，而目前的高温气冷堆技术尚未完全满足第四代反应堆的经济性标准。其中高温气冷堆燃料球床内的温度分布与温度峰值的不确定性是限制高温气冷堆进一步提高其经济性的重要因素之一。

对此相关研究人员开展了大量的高温球床测温方法研究和尝试，如使用热电偶结合高温保护套；研究高温气冷堆内的球流，使用内置不同熔点保险丝的测量球等。

但在实现本发明实施例的过程中，发明人发现上述方法中，第一种方法可以实现测量，但是其保护套寿命有限，一旦损耗，在运行的反应堆或者乏燃料收集装置中就无法实现温度的继续测量；第二种方法在实际运行的高温气冷堆中投放带有热熔丝的测量球，但无法准确获得测量球的位置，测量温度不连续，也不能了解温度最高点所在的位置。

可见，现有的技术方案均不能满足核安全要求，无法给出温度的分布和峰值，难以进一步提升高温气冷堆经济性。

发明内容

本发明实施例的一个目的是解决现有技术无法给出温度的分布和峰值，难以进一步提升高温气冷堆经济性的问题。

本发明实施例提出了一种基于CT的非介入式高温空间内温度分布测量方法，包括：

对添加有测温球的高温空间进行CT扫描处理，获取高温空间的初步结构；

根据所述高温空间的初步结构，结合相关已知量，构建所述高温空间的几何模型；

对所述高温空间的几何模型进行结构参数的分析，获取所述高温空间的射线衰减系数的分布；

根据所述射线衰减系数的分布获取所述高温空间内的温度分布信息；

其中，所述测温球内部设置有空心区域且空心区域中设置有熔融物和相容气体。

可选的，在对添加有测温球的高温空间进行CT扫描处理之前，所述方法还包括：

获取预定工况数据；

根据所述预定工况数据对所述高温空间进行热态实验。

可选的，在根据所述射线衰减系数的分布获取所述高温空间内的温度分布信息之前，所述方法还包括：

对所述测温球进行加热标定，获取温度与扫描信号之间的关联关系；

相应地，所述根据所述射线衰减系数的分布获取所述高温空间内的温度分布信息包括：

基于对测温球被空心区域的分区处理，对射线衰减系数的分布进行比值处理；

根据比值处理后的结果，结合所述温度与扫描信号之间的关联关系获取所述球床内的温度分布信息。

可选的，在对所述高温空间的几何模型进行结构参数的分析之前，所述方法还包括：

采用预建立力学模型对所述高温空间的几何模型进行校验。