彭宵微

【摘 要】本文針對(duì)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)采用的傳感器，開(kāi)展傳感器安裝方法研究。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件，通過(guò)分析、篩選傳感器的安裝位置和方式，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證確定控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)故障檢測(cè)傳感器安裝方法采用適配座粘接方式安裝在定子壓緊螺母位置。

【關(guān)鍵詞】驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；傳感器；安裝位置；安裝方式

0 引言

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是反應(yīng)堆的唯一運(yùn)動(dòng)部件，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行性能直接影響到反應(yīng)堆的安全，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能將會(huì)下降。因此，必須對(duì)其性能進(jìn)行定期檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)性能檢測(cè)窗口在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)檢修期間，為了對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)性能進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)的檢測(cè)，采用了振動(dòng)測(cè)試法對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行噪聲進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)。

振動(dòng)測(cè)試法采用加速度傳感器測(cè)量驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行噪聲，傳感器的安裝方法關(guān)系到檢測(cè)獲得信號(hào)的準(zhǔn)確性，從而影響驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障檢測(cè)及診斷。因此，研究一種便捷、有效的傳感器安裝方法非常必要。

1 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由位置指示器、轉(zhuǎn)子、定子、絲杠等組成，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過(guò)將轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)控制棒提升和下插，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆的啟停和功率調(diào)節(jié)。

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)，除定子和棒位指示器外，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的其他部件都在耐壓殼內(nèi)密封，耐壓殼內(nèi)充滿水，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為全密封結(jié)構(gòu)。

2 傳感器安裝位置

首先，為保證檢測(cè)信號(hào)的真實(shí)性，加速度傳感器的安裝位置必須是與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部剛性耦合的部位。由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為全密封，只有耐壓殼上可安裝傳感器。從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，管座為耐壓殼的一部分可以安裝傳感器，另外定子壓緊螺母通過(guò)螺紋與耐壓殼連接，是剛性連接，可以安裝傳感器。

其次，由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行噪聲主要是核心運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)子的運(yùn)行噪聲，并通過(guò)耐壓殼向外輻射，傳感器的安裝位置應(yīng)盡量靠近轉(zhuǎn)子。管座位置距離轉(zhuǎn)子最近是安裝傳感器的最佳位置。但通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果來(lái)看，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的管座位置位于操作平臺(tái)下方，周圍有圍欄、管道、電纜等，是人員不可達(dá)區(qū)域，無(wú)法安裝傳感器。因此，傳感器的安裝位置應(yīng)在定子以上，考慮將定子壓緊螺母位置作為安裝位置，并通過(guò)試驗(yàn)與管座位置信號(hào)對(duì)比。

3 傳感器安裝方式

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)輻射劑量水平較高，人員在安裝傳感器時(shí)不應(yīng)停留時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作空間狹窄，最里層驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳感器的安裝，安裝人員僅能單手操作。因此，在設(shè)計(jì)傳感器安裝方式需考慮采用便捷、可靠且有效地安裝方式。

由于傳感器安裝為即定子壓緊螺母，其安裝面為圓柱面，需加裝適配座才能安裝加速度傳感器。將適配座安裝在圓柱面的方法通常采用焊接、卡箍、粘接這幾種安裝方式。為了避免破壞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，且不是永久性的安裝，暫不采用焊接方式。卡箍方式需要加工一個(gè)環(huán)狀件，將適配器焊接在上面，如圖3，然后打開(kāi)卡箍安裝在管狀定子壓緊螺母上，這種安裝方法只要卡箍加工尺寸合理，與耐壓殼連接較好，但需雙手操作方能安裝，不適合現(xiàn)場(chǎng)最里層驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳感器的安裝。

傳感器粘接的方式通過(guò)加工適配座，將傳感器通過(guò)螺紋連接安裝在適配座上，然后采用粘合劑將適配座粘接在測(cè)量表面。由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可實(shí)施的測(cè)量表面均為圓柱面，因此設(shè)計(jì)加工了有弧面的適配座如圖3。這種安裝方式安裝和拆卸省時(shí)省力，且可一人單手操作，該安裝方式需通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行信號(hào)有效性的驗(yàn)證。

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)信號(hào)衰減比例來(lái)驗(yàn)證采用的安裝位置及方式的有效性。試驗(yàn)通過(guò)在管座和定子壓緊螺母位置分別安裝傳感器，在管座處采用卡箍方式安裝，定子壓緊螺母處采用適配座粘接方式安裝，同時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行噪聲信號(hào)，獲得的信號(hào)如圖4所示。

在定子壓緊螺母上所獲得的信號(hào)與管座處獲得的信號(hào)相比，時(shí)程特征基本一致，其信號(hào)衰減了15%左右，這個(gè)衰減并不影響后續(xù)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析以及故障診斷。因此，可確定傳感器安裝位置在定子壓緊螺母處，安裝方式采用適配座粘接方式。

5 結(jié)論

通過(guò)研究控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)故障檢測(cè)傳感器的安裝位置和安裝方式，獲得了能保證檢測(cè)信號(hào)準(zhǔn)確、有效，且便捷的傳感器安裝方法，解決了因檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)輻射劑量高、空間狹窄致使傳感器安裝困難的問(wèn)題。

[責(zé)任編輯：王楠]