含钆燃料棒钆含量涡流检测的研究

• 作 者: 宋磊;
• 机 构: 中核集团中核建中核燃料元件公司
• 出 处: 中国核学会2007年学术年会
• 发表日期: 2007年期

随着核电的不断发展,我厂生产的UO<,2>芯块富集度品种也不断增多,钆含量的种类也随之增多,而在生产线上,不可避免会出现不同种类的产品混入棒内,当钆棒内混入的异常含钆芯块的富集度偏差较小时,单靠富集度Y扫描设备来区分含钆燃料棒内的异常芯块已无能为力了,为了提高含钆燃料棒的质量,必须有一种可靠的检测手段,才能保证产品的质量,为此,厂内引进了一台钆含量涡流无损检测设备。
钆含量涡流检测设备是核五院研制的一台新型的含钆燃料棒无损检测设备,其设备的检测原理是采用涡流检测的方法。检测探头由两个独立线圈组成,分别作为检测线圈和比较线圈,涡流检测的理论基础是电磁感应,在检测时,线圈中通以一定频率的交变电流,使两个线圈处于平衡状态,当含钆燃料棒从检测线圈中穿过时,由于线圈中的磁导率发生变化,两个线圈的平衡被打破,输出端会输出一个不平衡电压信号,该信号为两线圈自感电动势的差值,即涡流(电压)信号。涡流信号的大小随Gd2O3含量的变化呈线性变化。因此通过测量涡流信号的幅度大小便可以测量出芯块中钆的含量,同时也能测量出与棒内基体芯块不一致的异常芯块。该设备主要用于测量含钆燃料棒的钆含量,以及区分钆棒内混有不同钆含量和非含钆的UO2异常芯块,为了确定该设备的检测性能,我们用新研制的6根含钆富集度标准棒在该设备上进行了测试,经过不同参数的测试,确定出该设备对含钆燃料棒内混有非含钆芯块及不同含钆量芯块的分辨能力,同时确定出该设备对含钆燃料棒钆含量的测量精度。