1、ICS DB51 四川省地方标准 DB51/T 15562012 核燃料元件用定长管测量方法 2012 - 12 - 20 发布 2013 - 03 - 01 实施四川省质量技术监督局 发布DB51/T 15562012 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 测量工具 . . 1 5 测量方法 . . 2 6 测量结果处理 . . 3 附录 A（资料性附录） （10005500 ）mm定长管长度测量结果不确定度评定 . 5 DB51/T 15562012 II 前 言 本标准由四川省经济和信息化委员会提出和归口。 本标准由四川省质量
2、技术监督局批准。 本标准起草单位：中核建中核燃料元件有限公司。 本标准主要起草人：黄萍、张卫东。DB51/T 15562012 1 核燃料元件用定长管测量方法 1 范围 本标准规定了核燃料元件用定长管的测量条件、测量方法、测量结果处理。 本标准适用于长度范围为（0 5500）mm的核燃料元件用定长管的测量。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JJG 146 量块 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 核燃料元件用定长管 the tub
3、e for nuclear fuel element fixed length 长度小于5500mm的空心管，用于核燃料元件定长。 4 测量工具 4.1 游标卡尺：分度值 0.02mm，测量范围 1000mm，MPE：0.07mm。 4.2 量块：5 等，测量不确定度 0.50 m+510-6ln。 4.3 方形角尺：测量范围 H500mm，0 级。 4.4 塞尺：测量范围（0.02 1.00）mm， MPE：0.016mm。 4.5 平板：6000mm1000mm，1 级。 4.6 定长管测量装置：测量范围 5500 mm，导轨工作面的直线度误差在全长范围内 0.125 mm，结构示意图见图
4、 1。 1-导轨; 2-尾管; 3、8-12mm平面测帽; 4、5、6、7-支承座; 9-测微头。 图1 定长管测量装置结构示意图 DB51/T 15562012 2 5 测量方法 5.1 环境条件 测量在温度（20 3），相对湿度不超过 70%下进行 。 测量前，测量工具、定长管在测量室内平衡温度的时间应不少于表 1 规定的时间。 表1 平衡温度时间规定 定长管的长度范围（ l/mm） 最短平衡温度时间（h） l1000 3 1000l2000 4 2000l3000 6 3000l5500 8 5.2 外观 定长管各部分的涂、镀层应平整、均匀、色调一致，不应有明显地碰伤、锈迹和粘附污物等现
5、象。定长管应无明显弯曲，在平板上转动定长管应平稳，不应有阻滞现象。 5.3 测量面相对于管子轴线的垂直度 观察两端测量面，应光滑平整，无明显变形、划伤或磨损。将定长管平放在平板上，用放置于平板上的方形角尺与定长管测量面直接接触，使两者之间的间隙为最小，用（0.02 1.00）mm塞尺依次进行测量。记录不能通过的塞尺的最大尺寸，作为测量面相对于管子轴线的垂直度。 两端测量面相对于管子轴线的垂直度0.03mm。 5.4 定长管直线度 将定长管平放在平板上，用（0.02 1.00）mm 塞尺依次测量两者之间的间隙。记录不能通过的塞尺的最大尺寸，作为定长管直线度。 5.5 定长管实测长度 5.5.1
6、定长管（01000）mm实测长度 用游标卡尺直接测量。也可用满足测量不确定度要求的其他方法进行测量。 测量时，将定长管平放在平板上，游标卡尺的两测量面与定长管两端测量面接触应能正常滑动，接触时，定长管轴线应垂直于游标卡尺测量面。 5.5.2 定长管（10005500）mm实测长度 用量块比对测量。也可用满足测量不确定度要求的其他方法进行测量。 5.5.2.1 量块组的测量 根据定长管名义尺寸选择标准量块进行组合，量块组长度与定长管名义尺寸之差不大于25mm。用量块专用夹具将组合的标准量块固定连接。 将量块组放置在定长管测量装置工作台的专用支承座（不少于3个）上，装置平面测帽对准量块中心。调整支
7、承座高度，使量块组中心位于装置的测量轴线上。装置测微头读数为量块组测量值0d。 DB51/T 15562012 3 5.5.2.2 定长管的测量 旋调测微头，取下量块组及专用支承座，换上定长管支承座（不少于3个）及定长管。以5.5.2.1同样方法测量。将定长管每转90测量一次，四次测量的平均值为定长管的测量值1d 。 5.5.2.3 定长管测量平均值与量块组测量值之差 计算公式 01dd = （ 1） 式中： 定长管测量平均值与量块组测量值之差，mm； 0d量块组测量值，mm； 1d 定长管测量平均值，mm。 测量示意图见图2。 图2 测量示意图 5.5.2.4 定长管实测长度计算公式为 el
8、lls+=+=0 （ 2） 式中： l定长管实测长度，mm； 定长管测量平均值与量块组测量值之差，mm； sl 量块组在20时的中心长度，mm 0l量块组的名义尺寸，mm； e量块组在标准状态下对其标准长度的偏差，mm。 5.5.3 测量不确定度 测量不确定度应优于 0.25 mm 。 6 测量结果处理 出具测试报告，至少包括以下内容: a) 试样名称、编号； b) 依据标准编号； c) 测量工具； DB51/T 15562012 4 d) 测量环境条件； e) 各项测量结果； f) 测量结果不确定度； g) 测量日期和测量人员。 （1000 5500）mm定长管长度测量结果不确定度评定参见附
9、录A。 DB51/T 15562012 5 A A 附 录 A （资料性附录） （10005500）mm 定长管长度测量结果不确定度评定 A.1 概述 依据JJF 1059-1999测量不确定度评定与表示，以测量（40300.5）mm定长管的实测长度为例进行不确定度评定。 A.2 数学模型 A.2.1 定长管实测长度表示式 sll += （A.1） 式中： l定长管实测长度， mm； 定长管测量平均值与量块组测量值之差， mm； sl 量块组在 20时的中心长度， mm。 A.2.2 合成标准不确定度表示式 222)()()(+=ssclulLuLlu （A.2） A.2.3 灵敏系数 对式中
10、各影响量求偏导数,可得对应于各影响量的灵敏系数: 11=lc 12=sllc因此被测长度的合成标准不确定度可表示为: 22212)()()(sclucuclu += （A.3） )()()(222scluulu += （A.4） )()()(22scluulu += （A.5） A.3 测量不确定度分量评定 DB51/T 15562012 6 A.3.1 定长管与量块组测量值的差值引入的不确定度 )(u A.3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度 )(1u A类评定。通过对4030mm定长管进行10次独立重复测量，得到测量偏差值（mm）： 0.000，+0.007，+0.005，-0.004
11、，+0.002，0.000，-0.002，-0.003，0.000，+0. 003。 001.01011=niixxmm 单次实验标准偏差： 0035.0110)(12=niixxsmm 0018.040035.04)(1=su mm 8.1= m A.3.1.2 定长管与量块组的温度差引入的标准不确定度 )(2u B类评定。测量定长管时温度最大差 t 以在 1 范围内估计 58.031= 视为均匀分布，在置信概率 %100=p 时， 包含因子 3=k 。锆的线膨胀系数s 为610)19.4( -1。于是对应的不确定度分量为： 5.1158.0109.410094.4030)()(632=tu
12、luss m A.3.1.3 定长管与量块组的线膨胀系数差引入的标准不确定度 )(3u B类评定。规程规定钢质量块的线膨胀系数为610)15.11( -1，锆的线膨胀系数s 为610)19.4( -1，则标准量块和定长管的线膨胀系数差 为610)16.6( -1。在6102 -1范围内，视为均匀分布，在置信概率 %100=p 时，包含因子 3=k ，则： 661016.13102=-1测量时定长管温度对标准温度20C的偏差不超过 3 。于是对应的不确定度分量为： 0.141016.1310094.4030)()20()(633= utlusm A.3.1.4 测点位置引入的标准不确定度 )(4
13、u DB51/T 15562012 7 B 类评定。估计测点位置在中心附近 1mm 区域内，视为均匀分布，在置信概率 %100=p 时，包含因子 3=k ，则标准不确定度为： 58.031)( =sPu mm 定长管直径10mm。由规程可知标准量块组的长度变动量最大允许值0.65.11000094.4030=shm。于是对应的不确定度分量为： 3.058.0100.6)(10)(4=ssPuhu m A.3.1.5 定长管与量块组测量值的差值引入的标准不确定度 )(u 各分量彼此独立互不相关，则 )()()()()(432221 uuuuu += 1.183.00.145.118.12222=
14、+= m 于是对应的不确定度分量为： 1.181.181)()(2= ucu m A.3.2 测量用标准量块的不确定度引起的不确定度分量 )(slu B类评定。查规程得4025mm标准量块的测量不确定度 10.102.10.30.45.40.55.522222299=+=U m %99=p 取 k =2.58，则标准不确定度： 9.358.210.10)( =slum A.4 合成标准不确定度 各分量彼此独立互不相关，则 )()()(22scluulu += 5.189.31.1822=+= m A.5 扩展不确定度 取包含因子 2=k ，则扩展不确定度为： 375.182)( = lkuUcm DB51/T 15562012 8 A.6 不确定度分量一览表 表A.1 不确定度分量一览表 不确定度分量 不确定度来源 影响量的不确定度值（ m） 灵敏系数 不确定度分量（ m） )(u定长管与量块组测量值的差值 18.1 1 18.1 )(1u测量重复性 1.8 )(2u定长管与量块组的温度差 11.5 )(3u定长管与量块组的线膨胀系数差 14.0 )(4u测点位置 0.3 )(slu测量用标准量块 3.9 1 3.9 合成标准不确定度 )(luc18.5 扩展不确定度 U )2( =k 37 _ DB51/T 15562012
