本发明专利技术公开了一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置及使用方法，所述装置在所述机架(2)内设置有ACFM阵列探头(9)；为所述ACFM阵列探头(9)提供X轴方向运动的X轴执行机构(12)，提供Y轴方向运动的Y轴执行机构(6)，提供Z轴方向运动的Z轴执行机构(5)；带动所述ACFM阵列探头(9)圆周旋转的旋转驱动电机(7)；在所述机架(2)底部安装有远程刹车功能的移动轮(10)；在所述Z轴执行机构(5)下部安装有垂直距离传感器(4)和摄像装置(8)；所述垂直距离传感器(4)带动所述ACFM阵列探头(9)垂直方向移动。本发明专利技术可完全浸没于水中，降低了对检测环境的要求；避免工作人员近距离接触高辐照环境带来的人体伤害。人体伤害。人体伤害。
【技术实现步骤摘要】
一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置及使用方法
[0001]本专利技术属于水下焊缝检测
，特别涉及核电厂用乏燃料水池水下焊缝裂纹检测领域。
技术介绍
[0002]乏燃料水池是核电厂用于暂存核废料(乏燃料)的主要设施，是以不锈钢材料为主的大型金属结构，其制造和安装过程大量采用焊接技术。这些焊缝在核电厂整个运行周期中始终处于带水和高辐射环境中，容易发生局部腐蚀、损伤和破坏，如何及时准确的定位焊缝上的裂纹是核电厂特种维修领域重点关注的对象。
[0003]目前国内电厂主要采用水池放水后，人工运用液体渗透、真空发泡、氦质谱检漏等方法进行焊缝检漏。由于乏燃料水池处于高放射性区域，维修人员直接接近水池底部的焊缝会受到较高辐射，且部分核电厂无将乏燃料水池排空的条件，因此使用远程遥控设备代替人工对水池底部进行水下焊缝裂纹检测具有较强的现实需求和意义。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了能达到在完全放置于水中并对13米水深水池底部钢板进行裂纹检测，提供了一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，所述装置由控制系统(1)控制，包括机架(2)，在所述机架(2)内设置有ACFM阵列探头(9)；为所述ACFM阵列探头(9)提供X轴方向运动的X轴执行机构(12)，提供Y轴方向运动的Y轴执行机构(6)，提供Z轴方向运动的Z轴执行机构(5)；为所述X轴执行机构(12)提供动力的X轴驱动电机(3)，为所述Y轴执行机构(6)提供动力的Y轴驱动电机(11)，为所述Z轴执行机构(5)提供动力的Z轴驱动电机(13)；带动所述ACFM阵列探头(9)圆周旋转的旋转驱动电机(7)；在所述机架(2)底部安装有远程刹车功能的移动轮(10)；在所述Z轴执行机构(5)下部安装有垂直距离传感器(4)和摄像装置(8)；所述垂直距离传感器(4)带动所述ACFM阵列探头(9)垂直方向移动。
[0005]优选的，所述摄像装置(8)为耐辐照水下摄像头及2个水下LED照明灯，所述摄像装置(8)于所述控制系统(1)连接。
[0006]优选的，所述X轴执行机构(12)和所述Y轴执行机构(6)分别设置带传动、水平位移传感器、滑轨、滑块；所述滑块通过所述位移传感器在所述滑轨上滑动形成位移。
[0007]优选的，所述Z轴执行机构(5)包括齿条传动机构、滑轨和滑块；所述滑块通过所述齿条传动机构在所述滑轨上滑动形成位移。
[0008]优选的，所述ACFM阵列探头(9)为长10cm、宽2cm，所述ACFM阵列探头(9)通过交变磁场测量焊缝裂纹的阵列探头。
[0009]优选的，所述控制系统(1)包含两块显示屏幕的控制台，一块显示屏幕用以接收所述机架(7)的传感器数据及触屏控制各执行机构和各驱动电机的动作执行，另一块联通所述摄像装置(8)，用以显示水底实时视频画面。
[0010]本专利技术还提供了一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置的使用方法，包括任一种
乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其步骤如下：
[0011]1)所述机架(2)放置于水池底，所述机架(2)依靠底部的所述移动轮(10)慢速移动至需检测的焊缝处，焊缝整体位于所述机架(2)下方；
[0012]2)所述控制系统(1)控制所述移动轮(10)刹车，使所述机架(2)保持稳定；
[0013]3)所述摄像装置(8)对池底钢板进行拍摄后以所述机架(2)为坐标系建立X/Y轴坐标，并通过图像识别将焊缝图像转换为X/Y轴坐标，并形成所述ACFM阵列探头(9)的计划扫描轨迹；
[0014]4)所述X轴驱动电机(3)带动所述X轴执行机构(12)，所述Y轴驱动电机(6)带动所述Y轴执行机构(11)将所述ACFM阵列探头(9)移至上述计划扫描轨迹的起点；
[0015]5)所述Z轴驱动电机(13)通过所述垂直距离传感器(4)的反馈下驱动所述Z轴执行机构(5)带动所述ACFM阵列探头(9)在垂直方向下移至与焊缝保持合适的距离；
[0016]6)所述旋转驱动电机(7)带动所述ACFM阵列探头(9)旋转，使得探头与焊缝保持垂直；
[0017]7)所述X轴执行机构(12)和所述Y轴执行机构(11)配合带动所述ACFM阵列探头(9)按照已规划的运行轨迹对焊缝进行扫描检测；
[0018]8)扫描检测完毕后，所述ACFM阵列探头(9)抬起，所述Z轴执行机构(5)回到所述机架(2)的中心位置。
[0019]本专利技术相对于现有技术具有以下优点：
[0020]1)乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置结构简单，操作方便；
[0021]2)本装置可完全浸没于水中，无需水池排水，降低了对检测环境的要求；
[0022]3)本装置可由人工远程控制进行工作，避免工作人员近距离接触高辐照环境，减少人体伤害；
[0023]4)本装置采用基于交变磁场测量法的ACFM阵列探头对焊缝裂纹进行探测，该方案对探测现场无损伤、无耗材废弃物产生。
附图说明
[0024]图1为乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置示意图；
[0025]图2为乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置主视图；
[0026]图3为乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置俯视图；
[0027]图中1-控制系统；2-机架；3-X轴驱动电机；4-距离传感器；5-Z轴执行机构；6-Y轴执行机构；7-旋转驱动电机；8-摄像装置；9-ACFM阵列探头；10-带有远程刹车功能的移动轮；11-Y轴驱动电机；12-X轴执行机构；13-Z轴驱动电机。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，所述装置由控制系统(1)控制，包括机架(2)，在所述机架(2)内设置有ACFM阵列探头(9)；为所述ACFM阵列探头(9)提供X轴方向运动的X轴执行机构(12)，提供Y轴方向运动的Y轴执行机构(6)，提供Z轴方向运动的Z轴执行机构
(5)；为所述X轴执行机构(12)提供动力的X轴驱动电机(3)，为所述Y轴执行机构(6)提供动力的Y轴驱动电机(11)，为所述Z轴执行机构(5)提供动力的Z轴驱动电机(13)；带动所述ACFM阵列探头(9)圆周旋转的旋转驱动电机(7)；在所述机架(2)底部安装有远程刹车功能的移动轮(10)；在所述Z轴执行机构(5)下部安装有垂直距离传感器(4)和摄像装置(8)；所述垂直距离传感器(4)带动所述ACFM阵列探头(9)垂直方向移动。
[0030]乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置的具体应用方式：
[0031]1.控制系统1放置于乏燃料水池岸边，与机架通过线缆连接后，利用厂房吊车将机架等部件吊入水中，放置于池底，吊车利用绳索带动机架2依靠底部的移动轮10慢速移动至需检测的焊缝处，焊缝整体位于机架2下方。
[0032]2.机架2停稳后，控制系统1控制移动轮10的刹车部件执行功能，使机架2保持稳固。
[0033]3.摄像装置8本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其特征在于，所述装置由控制系统(1)控制，包括机架(2)，在所述机架(2)内设置有ACFM阵列探头(9)；为所述ACFM阵列探头(9)提供X轴方向运动的X轴执行机构(12)，提供Y轴方向运动的Y轴执行机构(6)，提供Z轴方向运动的Z轴执行机构(5)；为所述X轴执行机构(12)提供动力的X轴驱动电机(3)，为所述Y轴执行机构(6)提供动力的Y轴驱动电机(11)，为所述Z轴执行机构(5)提供动力的Z轴驱动电机(13)；带动所述ACFM阵列探头(9)圆周旋转的旋转驱动电机(7)；在所述机架(2)底部安装有远程刹车功能的移动轮(10)；在所述Z轴执行机构(5)下部安装有垂直距离传感器(4)和摄像装置(8)；所述垂直距离传感器(4)带动所述ACFM阵列探头(9)垂直方向移动。2.如权利要求1所述的一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其特征在于，所述摄像装置(8)为耐辐照水下摄像头及2个水下LED照明灯，所述摄像装置(8)于所述控制系统(1)连接。3.如权利要求1所述的一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其特征在于，所述X轴执行机构(12)和所述Y轴执行机构(6)分别设置带传动、水平位移传感器、滑轨、滑块；所述滑块通过所述位移传感器在所述滑轨上滑动形成位移。4.如权利要求1所述的一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其特征在于，所述Z轴执行机构(5)包括齿条传动机构、滑轨和滑块；所述滑块通过所述齿条传动机构在所述滑轨上滑动形成位移。5.如权利要求1所述的一种乏燃料水池水下焊缝裂纹检测装置，其特征在于，所述ACFM阵列探头(9)为长10cm、宽2cm，所述ACFM阵列探头(9)通过交变磁场测量焊缝裂纹的阵列...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞向南，贺小明，邵长磊，张晓春，翁志敏，徐道平，黄然，张俊宝，梅乐，钟华，金博，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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