燃料组件在线测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃料组件检测技术领域，尤其涉及一种燃料组件在线测量装置，包括可拆卸地安装在测量工位处的固定基座、安装在固定基座上的夹持杆以及沿夹持杆的轴向间隔地安装在夹持杆上的与待测燃料组件上的多个待测部位一一对应的多个测头，每个测头均包括向对应待测部位的待测面投射激光的激光发生器和采集投射有激光的待测面图像的图片采集器，所有激光发生器和图片采集器均与控制器相连接。还涉及一种燃料组件在线测量方法，采用上述燃料组件在线测量装置，主要是由激光发生器向待测燃料组件待测部位的待测面投射激光，由图片采集器采集投射有激光的待测面的图像，由控制器对测头的工作数据进行处理分析。测量准确且测量精度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
燃料组件在线测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及燃料组件检测
，尤其涉及一种燃料组件在线测量装置及方法。

技术介绍

[0002]燃料组件在堆芯运行期间长期处于高温、高压、高辐照环境，会发生弯曲、扭曲等变形。在装卸料时，燃料组件由堆芯厂房转运至燃料厂房，转运过程中，燃料组件会在燃料厂房侧倾翻篮处通过乏燃料操作工具提升至上限位。从核电站装卸料现状来看，因燃料组件变形而延长装卸料时间窗口的事情时有发生，严重影响核电站经济效益，并且，变形的燃料组件容易刮擦周围组件，对核电站运行造成潜在安全风险。因此，有必要对燃料组件变形进行测量检测。
[0003]目前，国内核电从业人员已通过各种技术方法实现燃料组件变形测量，按照是否在装卸料时完成燃料组件变形测量可分为池边测量方法和在线测量方法。池边测量方法是通过燃料抓取机将待测燃料组件移至乏燃料水池边待测工位，通过LVDT(Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器)等接触式测量法实现燃料组件变形测量，池边测量方法需要在换料大修期间专门安排时间窗口和操作人员，一般只用于对个别燃料组件抽检。在线测量方法是指在燃料组件从堆芯厂房到燃料厂房转运的过程中实现燃料组件变形测量，且不影响装卸料操作。现有的在线测量方法有以下几种：第一种是在燃料组件通过燃料厂房侧水闸门时采用超声测距法测量燃料组件变形，该方法需要燃料组件停留一段时间并旋转燃料组件各个面，才能完成燃料组件整体变形测量，因此该方法需要对装卸料操作过程进行干预；第二种是在燃料厂房侧倾翻篮位置处采用局部标尺比对法或局部光栅法对燃料组件脱离倾翻篮位置时进行拍摄和测量，再通过后期图像拼接完成燃料组件整体三维变形量计算，该方法忽略了燃料组件提升过程中位姿变化，所以计算得到的整体燃料组件变形并非实时在线测量得到的数据；第三种是采用双目视觉非接触方法测量燃料组件变形，通过摄取待测面图片并进行轮廓识别配准完成三维测量，该方法在测量过程中因燃料组件热湍流、光照明暗不一等容易引起局部图像配准误差较大，燃料组件管座和格架图像质量不一也会引起整体计算误差，同时燃料组件格架表面存在较多细小特征，双目视觉在较远距离无法准确识别细小特征并完成测量，因此该方法的实际燃料组件整体测量精度有待进一步提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种测量准确且测量精度高的燃料组件在线测量装置及方法，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种燃料组件在线测量装置，包括可拆卸地安装在测量工位处的固定基座、安装在固定基座上的夹持杆以及沿夹持杆的轴向间隔地安装在夹持杆上的多个测头，多个测头
与待测燃料组件上的多个待测部位一一对应，每个测头均包括向对应的待测部位的待测面投射激光的激光发生器和采集投射有激光的待测面的图像的图片采集器，所有激光发生器和图片采集器均与控制器相连接。
[0007]优选地，还包括安装在测量工位处的地面上的地面高度调整块，固定基座可拆卸地安装在地面高度调整块上，地面高度调整块使夹持杆的轴线与水平面相垂直。
[0008]优选地，夹持杆通过连接杆安装在固定基座上，连接杆的两端分别与固定基座和夹持杆可拆卸地相连接。
[0009]优选地，测头通过固定环安装在夹持杆上。
[0010]优选地，单个测头包括多个平行设置的激光发生器。
[0011]优选地，单个测头为激光发生器和图片采集器一体式封装的整体件。
[0012]优选地，单个测头为激光发生器和图片采集器分别单独封装的分体件。
[0013]一种燃料组件在线测量方法，采用如上所述的燃料组件在线测量装置，依次包括以下步骤：步骤S1、将固定基座安装固定在测量工位处；步骤S2、在对待测燃料组件进行测量的指定测量位置处放置模拟燃料组件，开启测头，对测头与模拟燃料组件上的待测部位的相对位置关系进行验证，验证完毕后关闭测头并移走模拟燃料组件；步骤S3、在指定测量位置处放置标定燃料组件，开启测头，对测头的参数进行标定，标定完毕后关闭测头并移走标定燃料组件；步骤S4、使待测燃料组件经过指定测量位置，在待测燃料组件到达指定测量位置时开启测头，由激光发生器向待测燃料组件上的待测部位的待测面投射激光，由图片采集器采集投射有激光的待测面的图像并将采集到的图像输送给控制器，控制器对测头的工作数据进行处理分析，获得测量结果，测量完毕后关闭测头；步骤S5、重复步骤S4，对多组待测燃料组件依次进行测量。
[0014]优选地，在步骤S1中，先在测量工位处的地面上安装地面高度调整块，然后将固定基座安装固定在地面高度调整块上，地面高度调整块使夹持杆的轴线与水平面相垂直。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：
[0016]通过测头的激光发生器向待测燃料组件上待测部位的待测面投射激光，通过图片采集器采集投射有激光的待测面的图像，并由控制器分析计算激光实际位置，由此可实现水下激光投影的主动视觉测量方法来测量待测燃料组件变形或尺寸，能够在待测燃料组件转运期间对待测燃料组件整体弯扭变形或局部尺寸进行实时在线测量，且不影响装卸料操作过程，与现有技术中的直接拍摄燃料组件本身图片相比，由于激光具有高亮度、特征突出的特点，因此本专利技术能够克服现场环境光照、热湍流以及燃料组件表面特征不明显等对图像成像质量的影响，准确反映待测燃料组件待测面表面位置信息，实现待测燃料组件整体高精度测量。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的燃料组件在线测量装置的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例的燃料组件在线测量方法的流程示意图。
[0019]其中，附图标记说明如下：
[0020]1、固定基座
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2、夹持杆
[0021]3、测头
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31、激光发生器
[0022]32、图片采集器
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4、控制器
[0023]5、地面高度调整块
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6、连接杆
[0024]7、固定环
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8、待测燃料组件
[0025]81、上管座
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82、下管座
[0026]83、定位格架
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料组件在线测量装置，其特征在于，包括可拆卸地安装在测量工位处的固定基座(1)、安装在所述固定基座(1)上的夹持杆(2)以及沿所述夹持杆(2)的轴向间隔地安装在所述夹持杆(2)上的多个测头(3)，多个所述测头(3)与待测燃料组件(8)上的多个待测部位一一对应，每个所述测头(3)均包括向对应的所述待测部位的待测面投射激光的激光发生器(31)和采集投射有所述激光的所述待测面的图像的图片采集器(32)，所有所述激光发生器(31)和所述图片采集器(32)均与控制器(4)相连接。2.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于，还包括安装在所述测量工位处的地面上的地面高度调整块(5)，所述固定基座(1)可拆卸地安装在所述地面高度调整块(5)上，所述地面高度调整块(5)使所述夹持杆(2)的轴线与水平面相垂直。3.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于，所述夹持杆(2)通过连接杆(6)安装在所述固定基座(1)上，所述连接杆(6)的两端分别与所述固定基座(1)和所述夹持杆(2)可拆卸地相连接。4.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于，所述测头(3)通过固定环(7)安装在所述夹持杆(2)上。5.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于，单个所述测头(3)包括多个平行设置的所述激光发生器(31)。6.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于，单个所述测头(3)为所述激光发生器(31)和所述图片采集器(32)一体式封装的整体件。7.根据权利要求1所述的燃料组件在线测量装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小进，谢晨江，叶琛，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：发明
国别省市：