DB51 T 1554-2012 《核燃料组件组装平台测量方法》.pdf

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1、 ICS DB51 四川省地方标准 DB51/T 15542012 核燃料组件组装平台测量方法 2012 12 - 20 发布 2013 - 03 - 01 实施四川省质量技术监督局 发布DB51/T 15542012 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 . . 2 5 测量方法 . . 2 6 测量结果处理 . . 3 附录 A（资料性附录） 核燃料组件组装平台直线度测量数据处理实例 4 附录 B（资料性附录） 核燃料组件组装平台直线度测量结果的不确定度评定实例 5 DB51/T 15542012 II 前 言 本标准

2、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技术监督局批准。 本标准负责起草单位：中核建中核燃料元件有限公司。 本标准主要起草人：王伟。DB51/T 15542012 1 核燃料组件组装平台测量方法 1 范围 本标准规定了核燃料组件组装平台的测量工具、测量方法、测量结果处理等。 本标准适用于核燃料组件组装平台的测量。 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。 JJG117 平板 JJF1097 平尺校准规范 3 术语和定义 3.1 核燃料组件组

3、装平台（以下简称组装平台）surface plates of nucl ear fuel groupware assemble 是核燃料组件组装用的专用工作平台，包括焊接平台、拉棒平台、胀接平台等，是由多个支撑框架组成的具有非连续性工作平面的特殊工作平台， 其平面度、 垂直度等对核燃料组件组装质量有直接影响，构示意图见图 1。图1 核燃料组件组装平台示意图 DB51/T 15542012 2 4 测量工具 4.1 刀口形直尺：测量范围 300mm，MPE：3.0 m； 4.2 塞尺：测量范围（0.021.00）mm，MPE：0.016mm； 4.3 刀口形直角尺：测量范围（200mm 125m

4、m），1 级； 4.4 自准直仪：测量范围（06）m，分度值 0.005mm/m，任意 100分度的示值误差应不超过 1.5（格）； 4.5 带弯头深度游标卡尺：测量范围（0800）mm，分度值 0.05mm ，MPE：0.10mm； 4.6 大理石平尺：测量范围（01）m，1级； 5 测量方法 5.1 测量条件 测量前，测量工具与被测量组装平台温度平衡时间不得少于 8 小时，测量时温度为（ 208）。 5.2 外观 实验和目视观察， 组装平台每个支撑框架的两基准面定位螺钉应紧固可靠， 表面必须清洁、 无油污，不应有碰伤、锈蚀等影响计量特性的外观缺陷。 5.3 单个支撑框架平面度测量 用 30

5、0mm刀口形直尺测量，测量时刀口形直尺的安置位置应在如图 2所示三个位置上进行。测量时刀口形直尺垂直测量面，用塞尺测量其间隙，直到通过为止，记录通过塞尺的尺寸作为该测量面的平面度。 图 2 单个支撑框架平面度测量位置 5.4 支撑框架垂直度测量 将 200mm125mm刀口形直角尺的宽座面平放在基准 A面上，并使刀口形直角尺的刀口面与 B面接触，用塞尺测量其间隙，直到通过为止，记录通过塞尺的尺寸作为该支撑框架的垂直度。 5.5 组装平台 A 基准面、B 基准面的平面度测量 5.5.1 组装平台 A基准面、B 基准面的平面度，采用自准直仪以节距法测量，测量各基准面两个截面的直线度。 5.5.2

6、将自准直仪的反射镜固定在桥板中间，与桥板连成一体。将桥板放在相邻两支撑框架 A 基准面上，桥板的延伸方向与被测直线的方向一致。桥板的跨距根据相邻支撑框架间隔距离确定。 DB51/T 15542012 3 5.5.3 将桥板按跨距前后相接从组装平台一端移至另一端，每移动一个跨距从自准直仪上记录该位置读数（格数）。根据最小条件评定准则，通过计算或作图进行数据处理，评定组装平台被校截面直线度（直线度数据处理参见附录 A）。 5.5.4 求出组装平台 A 基准面上靠近 B 基准面位置的一个截面的直线度。在桥板侧面垫上等高块，按“5.5.3”的步骤测出组装平台 A 基准面远离 B 基准面位置的一个截面的

7、直线度。 5.5.5 求出组装平台 A 基准面两个截面的直线度后，以其中最大直线度作为基准 A 面的平面度。 5.5.6 将自准直仪的目镜头顺时针旋转 90 ，使测微鼓轮的轴线方向与物镜光轴方向垂直，重复“5.5.25.5.4 ”的步骤，按同样的方法测量组装平台 B 基准面上两个截面的直线度。 5.5.7 求出组装平台 B 基准面两个截面的直线度后，以其中最大直线度作为基准 B 面的平面度。 5.6 相邻支撑框架之间的距离的测量 用（ 0 800） mm带弯头深度游标卡尺测量，测量时一般测量支撑框架基准 A、 B面相交的 A面位置。依次测量管座固定支架基准面与支撑框架，支撑框架与支撑框架的间隔

8、距离，依次将各测量数值累加，得到各支撑框架与管座固定支架基准面的距离。 5.7 相邻支撑框架定位基准面高度差的测量 将 1级大理石平尺（ 1m）平放在支撑框架基准面上，在其它相邻支撑框架定位基准面上用塞尺测量其间隙，直到通过为止，记录通过塞尺的尺寸作为该相邻支撑框架定位基准面的高度差。 5.8 其它 也可用满足不确定度要求的其它方法进行测量。 6 测量结果处理 测量后出具测试报告，内容至少包含以下信息： a)平台名称编号， b)依据标准编号， c) 测量环境条件， d)测量工具， e)各项测量结果或测量结果不确定度， f)测量人员和测量日期。 组装平台直线度测量数据处理实例见附录 A； 组装平

9、台测量结果的不确定度评定实例见附录B。 DB51/T 15542012 4 A A 附 录 A （资料性附录） 核燃料组件组装平台直线度测量数据处理实例 用分度值 C 0.005mm/m的自准直仪测量组装平台，桥板跨距按相邻支撑框架之间的间隔距离要求选取，仪器在组装平台各点读数和用计算法评定工作截面直线度的值列于表 A。 表A.1 组装平台直线度测量数据处理表 测量点 序号 i 测量读数 ai（格） 与第一点读数差（格） 累积差值 ()格nia0按最小条件 准则数据处理 /格 结果 i/格 0 0 0 0 +3 0 +3 1 1022 0 0 +3 -2.3 +0.7 2 1019 -3 -3

10、 0 -4.7 -4.7 3 1027 +5 +2 +5 -7 -2 4 1018 -4 -2 +1 -9.3 -8.3 5 1025 +3 +1 +4 -11.7 -7.7 6 1035 +13 +14 +17 -14 +3 7 1018 -4 +10 +13 -16.3 -3.3 表A中按符合最小条件数据处理结果，组装平台工作截面直线度（格值）为 3.11)3.8(3 =i（格） 直线度（线值）计算公式： =iiLCm)( （ A.1） 式中： C自准直仪的分度值， 0.005mm/m； L桥板的跨距， 520mm； i符合最小条件的直线度，格。 表A.1中组装平台工作截面直线度（线值）为

11、 =iiLC = 5201000005.03.11 =0.02938mm=29.4 m DB51/T 15542012 5 B B 附 录 B （资料性附录） 核燃料组件组装平台直线度测量结果的不确定度评定实例 概述 核燃料组件组装平台工作面直线度，采用分度值为 0.005mm/m自准直仪以节距法（桥板跨距520=L mm）测量直线度为例，按符合最小条件原则评定直线度。 B.2 数学模型 B.2.1 直线度表示式 被测量组装平台各点符合最小条件原则，直线度可按下式计算： iiCLF = (B.1) )(11+=+=pkiikgiiiagpgkagpkpCLF (B.2) 式中： L桥板跨距，

12、mm； iC 平自准直仪的分度值， mm/m； i 符合最小条件原则的直线度读数，格； p、 g两高点（或两低点）的序号； k两高点（或两低点）包含的序号； ai仪器在第 i 点的读数，格。 设：iLCC = +=+=pkiikgiiaagpgkagpkpF11则 aCFF = )()(222aaFuFFFU= (B.3) B.2.2 合成不确定度表示式 考虑到每尺寸段单次测量不确定度 )(2iau 均相同，即 )()()()()(2222212auauauauauni= DB51/T 15542012 6 )()()()()()(2222aukpgpgkgkgpkpFua+= ()()(2a

13、ugpgkkp (B.4) 当 g=0、 p=n、 k=n/2 时， )(2aFu 最大， )(4)(22maxaunFua= )(2)(maxaunFua= 式中： n为直线度评定时测量点数； 说明被测截面中点直线度偏差的测量不确定度最大。 B.2.3 灵敏系数 设 )()()()()()(25242322212auauauauauau += (B.5) 式中： u1(a)自准直仪示值误差影响的不确定度分量， m； u2(a)测量重复性估算的不确定度分量， m； u3(a)定位误差估算的不确定度分量， m； u4(a)温度偏离 20时估算的不确定度分量， m； u5(a)跨距超出规范要求估算

14、的不确定度分量， m。 由于 u1(a)、 u2(a)、 u3(a)、 u4(a)、 u5(a)的灵敏系数相同，设为 c， 2/nc = B.3 测量不确定度的评定 B.3.1 自准直仪示值误差引入的不确定度分量)(1au根据 JJG202-2007自准直仪检定规程，对于分度值为 0.005mm/m 的自准直仪，任意 100 分度范围内示值误差不超过 1.5 格，任意 1000 分度范围内示值误差不超过 5 格。测量组装平台时，读数范围一般不超过 100 分度，取最大示值误差为 1.5 格。则其示值误差分量 格 5.1 服从均匀分布，故 3/5.1)(1au 格 DB51/T 15542012

15、 7 = 3.23/005.05205.1 m B.3.2 测量重复性引入的标准不确定度分量 )(2au 测量重复性标准偏差是以相同桥板跨距安装平板检查仪，以节距法对同一组装平台工作截面重复测量求出的。通过连续测量得到测量列，采用 A 类评定方法进行评定。在组装平台上选取一条测量截面，根据组装平台支撑框架来确定分段测量点数和桥板跨距 )520( mmL = 。然后将桥板放在组装平台一端，依次首尾相接地移动桥板，从组装平台一端移至另一端，读取平板检查仪的读数，再根据最小条件计算出工作面的直线度格值 hi=66 格。重复上述测量过程，得到测量列为 66、 37、 64、 69、 47、 68格。

16、平均值 格5.58=h单次实验标准偏差 格28.131)(612=nhhsiix实测时以 2 次测量值取平均值计算，则该结果的不确定度为： 4.244.92/)(2格=xsru m。 B.3.3 定位误差估算引入的不确定度分量 )(3au 由于组装平台直线度的影响，测量时桥板位置要求首尾相接，但实际操作肯定有偏差，引起平板检查仪示值变化。实践证明对 0 级平尺，上述操作偏差引起平板检查仪示值变化最大不超过 2 格。该值在半宽为 2 个字的区间内等概率分布，故 0.315.13/2)(3格au m B.3.4 温度 t偏离20 引入的不确定度分量 )(4au 测量时温度控制在（ 208），对于平

17、板本身，当上下表面间有 1温差就会使工作面产生 1.5m的变形而影响检测准确度。该分布作均匀分布处理，则不确定度为 9.63/5.18)(4 au m B.3.5 桥板跨距太大引入的不确定度分量 )(5au 测量相同规格平尺直线度时， 实际桥板跨距应不超过 400mm， 测量组装平台时最大跨距达 620mm，跨距过大引入的示值误差为 DB51/T 15542012 8 8.4400620620005.0 = m 服从均匀分布，故 8.23/8.4)(5au m B.4 合成不确定度 各分量彼此独立互不相关 )()()()()()(25242322212auauauauauau += =2.32

18、+24.42+32+6.92+2.82=665.1 8.25)( =au m B.5 扩展不确定度 取置信概率 %95=p ， k =2。 对于核燃料组件组装平台， L = 520mm， n = 7 由 )(2)(maxaunFua= )(2max95 aFuU = 698.25272 = m B.6 不确定度分量一览表（见表B） 表 B.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 灵敏系数 不确定度分量u(x i) u1(a) 自准直仪示值误差 2.3m 2.3m u2(a) 测量重复性 24.4m 24.4m u3(a) 定位误差估算 3.0m 3.0m u4(a) 温度 t 偏离 20 6.9m 6.9m u5(a) 桥板跨距太大 2.8m 2/n 2.8m _ DB51/T 15542012