具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

本发明针对研究堆内材料微形变以及中子注量的在线测量需求，设计一种试验堆内中子注量与形变测量装置用于在线测量材料形变及中子注量传感器的筛选与验证，为实现材料形变及中子注量的在线测量，实时反映材料在堆内辐照情况，并准确获取相关辐照参数提供技术保障；以解决现有技术无法直观获取材料形变数据及实时中子注量。

一种试验堆内中子注量与形变测量装置，包括：外部壳体、夹持组件1、中子注量测量组件和形变测量组件3，试验板18设置在夹持组件1内，夹持组件1和形变测量组件3均设置在外部壳体内，中子注量测量组件与夹持组件1固定连接；

夹持组件1包括夹块101和固定组件，夹块101的一端设置有与试验板18适配的条形深槽，试验板18通过固定组件固定在条形深槽内；夹块101可以长方体块，也可以为圆柱块，但是因为需要将夹块101放置在外部壳体内，因此最好将夹块101和外部壳体均设置为圆形结构，可以方便的进行放入或取出。

试验板18固定在条形深槽内，因此该矩形的条形深槽的尺寸应该与试验板18的尺寸匹配，且为了便于对试验板18进行装卸，需要保证条形深槽的具体尺寸不小于试验板18的尺寸，在试验板18放置在条形深槽内时，需要保证条形深槽的内侧面与试验板18的外侧的间隙为0.5mm～1mm。

形变测量组件3包括固定结构、传动组件2和位移传感器304，位移传感器304与固定结构固定连接，且位移传感器304的测量端通过传动组件2对试验板18的形变进行测量。

本实施例中的位移传感器304采用LVDT传感器，其为接触式的传感器，因此需要将LVDT的测量端直接或间接的与试验板18接触，方可对试验板18的形变进行测量。

本实施例中，通过传动组件2将试验板18的形变进行传递，然后通过将传动组件2与LVDT传感器的测量端接触来实现对试验板18的形变的测量。

且为了方便对具体的位置进行描述，对本实施例中的方位进行描述，以夹块101为例：设定形变测量组件3相对于夹块101的一端为夹块101的上端，夹块101的另一端为夹块101的下端；依次类推，按照夹块101的上端和下端对整个试验堆内中子注量与形变测量装置的上端和下端进行设定。

此上端和下端只是为了便于描述，在实际的使用中，并不对试验堆内中子注量与形变测量装置的具体使用方位进行限定。

条形深槽设置在夹块101的上端，试验板18的下端面与条形深槽的下端面贴合；

且为了便于形变测量组件3对试验板18的测量，一般情况下将测量板的长度设置为大于条形深槽的深度。

固定组件包括多个弹性固定件102，弹性固定件102的外端与夹块101固定连接，弹性固定件102的内端抵靠在试验板18的侧面上，且对试验板18提供朝向试验板18的内部的预应力。

为了使得试验板18在条形深槽内能够稳定安装，通过弹性固定件102对试验板18施加预应力，实现固定。

同时，又因为弹性固定件102具备了一定的弹性，使得试验板18在膨胀时，能够对弹性固定件102进行压缩，不会对检测结果造成影响。

弹性固定件102可以为多种结构，下面提供一个实施例：

夹块101上设置有多个分别与条形深槽的侧面垂直的螺纹通孔；

弹性固定件102包括螺纹段和弹簧段，弹性固定件102的螺纹段的内端与弹性固定件102的弹簧段的外端固定连接，弹性固定件102的螺纹段与螺纹通孔螺纹连接，弹性固定件102的弹簧段的内端与试验板18的侧面抵靠。

通过螺纹段与螺纹通孔的连接实现对弹性固定件102的整体性调整，使得弹簧段在未压缩到最小长度的情况下，弹性固定件102对试验板18产生预应力，从而实现对试验板18的固定。

当试验板18膨胀后，对弹簧段施加作用力，压缩弹簧段，不会对形变产生影响。

为了便于对弹性固定件102的位置进行描述，将对试验板18的侧面进行命名。

设定试验板18的另外四个侧面依次为：第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面；

对应的，设定条形深槽的另外四个侧面依次为：第一内侧面、第二内侧面、第三内侧面和第四内侧面；

第一侧面与第一内侧面相对设置，第二侧面与第二内侧面相对设置，第三侧面与第三内侧面相对设置，第四侧面与第四内侧面相对设置。

实施例一

本实施例中，在第一内侧面、第二内侧面、第三内侧面和第四内侧面均设置螺纹通孔，则通过弹性固定件102对试验板18的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面均施加预应力来实现固定。

实施例二

本实施例在，在第三内侧面和第四内侧面上设置螺纹通孔；

试验板18固定在条形深槽内时，第一侧面与第一内侧面贴合，第二侧面与第二内侧面贴合，设置在第三内侧面上的弹性固定件102对试验板18施加沿第三侧面朝向第一侧面的预应力，设置在第四内侧面上的弹性固定件102对试验板18施加沿第四侧面朝向第二侧面的预应力。

通过将第一侧面与第一内侧面贴合，将第二侧面与第二内侧面贴合，并在第三侧面和第四侧面施加预应力，从而实现了对试验板18的固定。

固定结构包括固定块301、螺纹轴303和挡片302，固定块301上设置有用于放置位移传感器304的放置孔，放置孔的侧壁设置有与固定块301外部连通的螺纹孔，螺纹轴303与螺纹孔螺纹连接，且螺纹轴303的内端与挡片302的外侧面连接，挡片302的内侧面与设置在放置孔内的位移传感器304的外侧面抵靠，固定块301的外侧面与外部壳体固定连接。

位移传感器304放置在放置孔内，然后通过旋入螺纹轴303，使螺纹轴303的内端推动挡片302贴合位移传感器304的外侧面，并对位移传感器304外侧面施加预应力，从而实现固定。

为了便于位移传感器304的安装，在放置孔的内侧面设置用于放置挡片302的弧形槽，并在挡片302的外侧面设置一个沉孔，螺纹轴303的内端抵靠在沉孔内，并通过旋入螺纹轴303使挡片302向内移动。

挡片302为弧形板结构，内侧弧度与LVDT传感器的外缘弧度相吻合。

传动组件2包括夹持块201、传动杆、传动架202和形变传递杆203，夹持块201与试验板18的上端固定连接，传动杆的下端与夹持块201固定连接，传动架202与夹块101的上端面平行设置且与传动杆的上端固定连接，传动架202上设置有条形孔，形变传递杆203穿过条形孔与试验板18的上端面垂直设置，形变传递杆203设置有外螺母，且形变传递杆203通过螺母与传动架202固定连接，位移传感器304的测量端与形变传递杆203的上端对应设置，且测量形变传递杆203的位移量。

通过螺母将形变传递杆203固定在传动架202上，形变传递杆203的上端直接连接到LVDT传感器的活动端，传动杆与夹持块201固定连接，夹持块201连接到试验板18的上端端部，这样试验板18在长度方向的形变可以通过传动组件2直接传递到LVDT传感器。

形变传递杆203的外侧面设置有外螺纹，并且在传动架202的上侧面和下侧面均设置有螺母，调节两个螺母在形变传递杆203上的位置即可以按照实际需要对形变传递杆203的位置进行调节。

因为传动组件2的下端需要与试验板18固定连接，传动组件2的上端需要与位移传感器304的测量端贴合，因此需要保证传动组件2能够位置相对固定，且又能在外部壳体内上下滑动，因此本实施例中增设一个圆筒结构的下支撑块7，用于对传动组件2的传动架202进行径向固定，使得传动架202只能在下支撑块7的内侧面上下滑动，从而实现了对传动组件2的固定。

放置孔、位移传感器304、形变传递杆203的数量均为三个，且呈三角形分布。

三个位移传感器304可以为不同的型号，三种型号的LVDT传感器对同一形变进行监测，在完成对微形变测量的同时，可以对三种LVDT传感器进行相互对照，筛选性能更加可靠的。

并且将其按三角形分布，可以增加连接稳定性。

中子注量测量组件包括中子探测器盒103、探测棒夹块106和中子探测棒105，夹块101的上端面设置有至少四个探测孔，探测棒夹块106包裹中子探测棒105，且插入至探测孔内，中子探测棒105用于实时中子注量的监测。

在夹块101的轴向开有探测孔，探测孔至少有4个，其孔径与探测棒夹块106外径的公差小于0.05mm，探测棒夹块106由两个半圆管构成，并将中子探测棒105夹持在其组成的圆形空腔内。

夹块101的侧面设置有矩形槽，两个中子探测器盒103均设置在矩形槽内，且分别位于夹块101的两端，两个中子探测器之间设置有填块104。

中子探测器盒103中装有中子探测片，通过装置出堆后对中子探测片的分析获取中子注量，两者获取的中子注量相比比照，验证中子探测棒105的可行性。

在中子探测器盒103上焊接有热电偶，热电偶通过保护管11引导鼠笼14，再引出堆外，在鼠笼14处采用密封塞15和胶水密封。

外部壳体包括：罐体、用于固定夹持组件1的填充组件以及配套的连接件。

辐照罐8和与辐照罐8的两端可拆卸连接的下盖板5和上盖板10，夹持组件1和形变测量组件3通过填充组件固定在辐照罐8内，夹持组件1设置在形变测量组件3的上端。

定位法兰13，定位法兰13的第一端面固定连接有鼠笼14，鼠笼14上设置有与其内部连通的出气管16，定位法兰13的第二端面与上盖板10之间依次设置有过渡管12和保护管11，鼠笼14、过渡管12、保护管11和辐照罐8内部连通，上盖板10、传动架202、夹块101、固定块301上均设置同于供进气管穿过的通孔。

定位法兰13用于将其与反应堆进行连接。

固定块301的边侧留有缺口用于LVDT传感器的导线穿过。

上盖板10、传动架202、夹块101、固定块301的端面均设置有2个进气管的通孔，进气管穿过该通孔深入至辐照罐8底部，且在进气管上设置快速接头17，用于与气罐快速连接。

夹块101的外侧面与辐照罐8的内侧面之间形成0.15～0.25mm的环形腔体。在进行试验时，从进气管中充入两种导热系数差异较大的惰性气体；在试验时，混合惰性气体充满环形腔体，通过对两种气体体积分数的控制，实现温度控制。

出气管16用于在试验后排出惰性气体和引出位移传感器304导线，导线引出孔出设置密封塞15来密封，并在出气管16上设置一个可以关闭和开启的出气管嘴。

填充组件包括下垫块6、上支撑块9、弹性组件4和上垫块，下垫块6设置在夹持组件1的下端面与下盖板5之间，上垫块、弹性组件4和上支撑块9依次设置在上盖板10与形变测量组件3的上端面之间；

包括夹持组件1、形变测量组件3在内的构件受热膨胀，在轴向存在较大形变，弹性组件4可以抵消这部分形变，保证装置安全。

弹性组件4包括挡板401、弹性支架402和弹性件403，弹性支架402的两端分别与挡板401和弹性件403固定连接，挡板401和弹性件403与下盖板5平行设置，弹性支架402可以为弹簧，也可以为弹片。

本实施例中，弹性支架402选用弹簧，在挡板401上设置多个圆孔，在弹性件403的一个侧面设置垂直的导向柱，并将导向柱的一端穿入圆孔内，使导向柱可以沿圆孔上下滑动，然后将弹簧套装在导向柱上，通过压缩弹簧来实现抵消形变的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。