周向取樣工具制造技術

一種從管的內壁上獲取樣品的周向取樣工具，包括：圓柱體，該圓柱體內具有孔；第一切割器和第二切割器，其以可操作的方式連接至軸，以與軸一起旋轉，第一切割器和第二切割器均可在回退位置與伸出位置之間徑向移動；第一致動器和第二致動器，其分別以可操作的方式連接至第一切割器和第二切割器，以便當軸旋轉時在第一切割器和第二切割器的回退位置與伸出位置之間移動第一切割器和第二切割器。使軸旋轉，將第一切割器移動至伸出位置以切削一部分內壁，接著使第二切割器移動至伸出位置以便在管中的通過切削一部分內壁而暴露的位置處從內壁上切削樣品。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及周向取樣工具。
技術介紹
一種評估諸如CANDU反應堆等核反應堆中的壓力管的使用壽命的方法，要求定期拆下管。從所拆下的管中切削樣品，并且用于分析樣品的氙含量。然后，將氙濃度用作壓力管的剩余使用壽命的度量。由于該方法在拆下和更換壓力管時需要較長的停工期，因此成本較高。嘗試進行原位取樣(不拆下壓力管)，但存在很多困難。因氧化表面較硬，并且必須從該表面層的下方獲取樣品材料，因此難于獲得有用樣品。為了保持管的完整性并且消除有害的殘余應力，必須控制取樣深度并且必須使被取樣區的幾何形狀在所有軸線上保持光滑變化。此外，用于拆下表面材料或樣品的技術不能包括過度加熱，因為過度加熱會影響后續分析的結果。另一個困難是回收用于分析的樣品以及防止微粒留在壓力管中。1990年5月15日公開的美國專利No. 4，925，621披露了一種可用于壓力管取樣且解決上述困難的取樣工具，該專利的全部內容通過引用并入本文。所披露的取樣工具允許原位測試而不需要拆下壓力管。取樣工具包括兩個切割器和用于獲取被切除材料的裝置。 通過在壓力管中軸向地移動兩個切割器，使一個切割器切除表面氧化層，而使另一個切割器切除用于分析的樣品。切割器和切削操作設計成，避免損壞壓力管的整體性，從而使壓力管仍能使用。盡管上述取樣工具解決了上述困難，但已證實該取樣工具不能用來在壓力管的一些部分上獲取樣品。例如，參見圖1，在CANDU式燃料通道中，使用滾壓接頭12將壓力管10 與端部接頭(未示出)相連。因氫/氙濃度的高軸向梯度和滾壓接頭區中的周向波動14， 上述取樣工具難于在滾壓接頭區獲取有用樣品。2000年11月召開的第5屆國際CANDU維護會議上所發表的題為“改進壓力管取樣工具”，作者為K.維蒂希和J.金的會議論文也披露了取樣工具。2005年11月召開的第 7屆國際CANDU維護會議上所發表的題為“壓力管滾壓接頭取樣的新方法(周向取樣工具技術)”，作者為B.居勒、J.金和R.雷的會議論文也披露了取樣工具。這兩篇論文均由加拿大核能協會出版。因此，需要一種取樣工具，其解決至少一些以上確定的問題和至少一些現有技術中存在的不便
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種取樣工具，其具有沿管的一部分內壁周向移動的至少兩個切割器。一個切割器切除管的一部分內壁，而另一個切割器在管中的通過切除管的一部分內壁而暴露的位置處從管的內壁上切除樣品。一方面，用于從管的內壁上獲取樣品的周向取樣工具包括圓柱體，其具有中心軸線；孔，其位于圓柱體中；以及軸，其沿中心軸線布置在圓柱體中。第一切割器以可操作的方式連接至軸，以隨軸一起旋轉。第一切割器能夠在回退位置與伸出位置之間徑向移動，在回退位置第一切割器以距中心軸線的第一距離布置在圓柱體內，在伸出位置第一切割器以距中心軸線的第二距離至少部分地延伸穿過孔。第二距離比第一距離大。第一切割器與第一致動器以可操作的方式連接，以便當軸旋轉時在回退位置與伸出位置之間移動第一切割器。第一致動器朝向回退位置機械地偏壓第一切割器。第二切割器以可操作的方式連接至軸，以隨軸一起旋轉，并且第二切割器相對于第一切割器成角度地布置。第二切割器能夠在回退位置與伸出位置之間徑向地移動，在回退位置第二切割器以距中心軸線的第三距離布置在圓柱體內，并且在伸出位置第二切割器以距中心軸線的第四距離至少部分地延伸穿過孔。第四距離比第三距離大。第四距離比第二距離大。第二致動器與第二切割器以可操作的方式連接，以便當軸旋轉時在回退位置與伸出位置之間移動第二切割器。第二致動器朝向回退位置機械地偏壓第二切割器。當第一切割器處于伸出位置時第二切割器處于回退位置，并且當第二切割器處于伸出位置時第一切割器處于回退位置。使軸旋轉以使第一切割器移動至伸出位置，從而切削管的一部分內壁，并且然后使第二切割器移動至伸出位置，從而在管中的通過切削管的一部分內壁而暴露的位置處從管的內壁上切削樣品。另一方面，第一致動器具有朝向回退位置機械地偏壓第一切割器的彈簧。第二致動器包括朝向回退位置機械地偏壓第二切割器的彈簧。再一方面，在圓柱體內沿圓柱體的周向部分布置有斜坡。斜坡與孔對置。第一致動器還具有第一輥。當第一輥滾過斜坡時第一輥使第一切割器移動至伸出位置。第二致動器還具有第二輥，當第二輥滾過斜坡時第二輥使第二切割器移動至伸出位置。又一方面，第一輥的直徑比第二輥的直徑大。又一方面，第一切割器比第二切割器寬。又一方面，處于伸出位置的第一切割器在軸旋轉時所限定的弧比處于伸出位置的第二切割器在軸旋轉時所限定的弧更長。又一方面，第一切割器連接有第一容器，以容納管中由第一切割器切削的一部分內壁，并且第二切割器連接有第二容器，以容納由第二切割器切削的樣品。又一方面，第一切割器連接有至少一根彈簧，以便當第一切割器處于伸出位置時將第一切割器壓靠管的內壁，并且第二切割器連接有至少一根彈簧，以便當第二切割器處于伸出位置時將第二切割器壓靠管的內壁。又一方面，第一切割器與第二切割器對置。又一方面，在第一切割器與第二切割器之間連接有至少一根彈簧。至少一根彈簧使第一切割器與第二切割器彼此偏離。又一方面，圓柱體中布置有電動機，電動機以可操作的方式連接至軸以便旋轉軸。 又一方面，一種從管的內壁獲取樣品的工具包括圓柱體，其具有中心軸線；孔，其位于圓柱體中；軸，其沿中心軸線布置在圓柱體中；伸出斜坡，其連接至圓柱體；以及回退斜坡，其連接至圓柱體。第一切割器以可操作的方式連接至軸，以隨軸一起旋轉。第一切割器能夠在回退位置與伸出位置之間徑向移動，在回退位置第一切割器以距中心軸線的第一距離布置在圓柱體內，在伸出位置第一切割器以距中心軸線的第二距離至少部分地延伸穿過孔。第二距離比第一距離大。第一致動器以可操作的方式連接至第一切割器，以便當軸旋轉時分別與回退斜坡和伸出斜坡相互作用而在回退位置與伸出位置之間移動第一切割器。第二切割器以可操作的方式連接至軸，以隨軸一起旋轉，并且第二切割器相對于第一切割器成角度地布置。第二切割器能夠在回退位置與伸出位置之間徑向地移動，在回退位置第二切割器以距中心軸線的第三距離布置在圓柱體內，并且在伸出位置第二切割器以距中心軸線的第四距離至少部分地延伸穿過孔。第四距離比第三距離大。第四距離比第二距離大。第二致動器以可操作的方式連接至第二切割器，以便當軸旋轉時分別與回退斜坡和伸出斜坡相互作用而在回退位置與伸出位置之間移動第二切割器。當第一切割器處于伸出位置時第二切割器處于回退位置。當第二切割器處于伸出位置時第一切割器處于回退位置。旋轉軸以使第一切割器移動至伸出位置，從而切削管的一部分內壁，并且然后使第二切割器移動至伸出位置，從而在管中的通過切削管的一部分內壁而暴露的位置處從管的內壁上切削樣品。又一方面，第一致動器包括通常與中心軸線平行布置的第一驅動桿。第一驅動桿具有位于該第一驅動桿的第一端的第一輥、位于第一驅動桿的第二端的第二輥、以及位于第一驅動桿的第一端與第二端之間的至少一個第三輥。第二致動器包括通常與中心軸線平行布置的第二驅動桿。第二驅動桿具有位于該第二驅動桿的第一端的第四輥、位于第二驅動桿的第二端的第五輥、以及位于第二驅動桿的第一端與第二端之間的至少一個第六輥。 伸出斜坡通常朝向第一切割器和第二切割器與中心軸線平行地延伸，并且限定了繞中心軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：理查德·雷，格雷格·赫薩克，
申請(專利權)人：加拿大原子能有限公司，
類型：發明
國別省市：