一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，包括当核燃料棒在端塞检测工位上放置后，由夹头装置从靠近端部的棒身处夹紧核燃料棒；夹头装置控制核燃料棒旋转，同时控制线扫光谱相机移动到核燃料棒端塞附近的棒身上方对核燃料棒进行预扫描；控制线扫光谱相机沿核燃料棒轴向移动至端塞上方对核燃料棒端塞部分进行扫描检测；系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理，并根据扫描检测获得的数据判断出核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况。本发明专利技术在不改变设备成本的情况下通过调整设计检测数据的过程和对检测数据的深度处理有效地消除了核燃料棒转动检测过程中产生的跳动误差，实现了检测精度提高的效果。高的效果。高的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法


[0001]本专利技术涉及核燃料棒表面缺陷检测
，具体地讲，是涉及一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法。

技术介绍

[0002]核燃料棒端塞焊缝部分的缺陷检测主要涉及端塞焊缝处有氧化色的区域检测、端塞焊缝宽度检测、端塞焊缝处的机械损伤检测及损伤深度检测等方面，其中宽度检测和机械损伤检测一般采用线扫光谱相机进行损伤图像识别来实现，要求的检测精度一般在10
‑2mm级别。检测过程一般是通过夹头将核燃料棒的棒身夹持住，然后旋转，再通过夹头或线扫光谱相机的线性移动对端塞部分进行扫描，并从扫描的图像数据中识别出缺陷情况。传统检测方法提高检测精度的途径主要是升级夹头部分的结构或升级线扫光谱相机，以提高夹头精度和扫描图像精度，从而提高最终的检测精度。其主要弊端在于，即使是高精度的夹头设备，在较长时间使用后都会由于结构磨损等因素导致夹头设备部分的性能降低，检测精度损失较快，而达不到要求的标准，用户不得不更换全新的高精度夹头设备来保证检测精度，以致于设备使用成本和维护成本很高。
[0003]另一方面，由于夹头设备只能对棒身夹持，对于待检测的端塞部分来说属于单端夹持，并且检测时需要旋转核燃料棒，必然会引起核燃料棒端部产生一定的跳动，从而在检测数据中产生跳动误差，会严重影响最终的检测精度，因此根据目标检测精度要求通常会配置更高级别精度的夹头设备和线扫光谱相机，来尽量减少跳动误差的干扰，无疑是大大增加了设备成本。而且即便如此，也无法完全克服跳动误差。
[0004]鉴于此，本专利技术从检测数据处理的角度出发，提出一种在不明显增加设备成本的基础上可以实现核燃料棒端塞焊缝部分的缺陷检测精度提高的设计方案。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，通过增加一次棒身扫描检测来获得转动产生的跳动误差数据并以此来消除正常扫描检测中的跳动误差，从而在不增加设备成本的基础上提高检测精度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，包括以下步骤：
[0008]S1、当核燃料棒在端塞检测工位上放置后，由夹头装置从靠近端部的棒身处夹紧核燃料棒；
[0009]S2、预扫描：夹头装置控制核燃料棒旋转，同时控制线扫光谱相机移动到核燃料棒端塞附近的棒身上方对核燃料棒进行预扫描；
[0010]S3、控制线扫光谱相机沿核燃料棒轴向移动至端塞上方对核燃料棒端塞部分进行扫描检测；
[0011]S4、系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理，校正核
燃料棒转动产生的跳动误差，并根据扫描检测获得的数据判断出核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况。
[0012]具体地，所述步骤S40中系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理的过程包括：
[0013]将预扫描获得的点云数据或扫描检测获得的点云数据按指定距离平移后，与未移动的点云数据进行数据拼接，形成端塞焊缝部分的点云数据；
[0014]其中平移的指定距离Z＝X
‑
d
‑
Y，式中X表示未移动的点云数据靠近移动的点云数据一侧端部的均值，Y表示移动的点云数据靠近未移动的点云数据一侧端部的均值，d表示设定的公差。
[0015]具体地，所述步骤S40中校正核燃料棒转动产生的跳动误差的过程包括：
[0016]通过端塞焊缝部分的点云数据建立核燃料棒的棒身数据基准，利用棒身数据基准与扫描检测获得的点云数据作差来校正跳动误差。
[0017]具体地，所述核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况包括端塞焊缝宽度情况，以及端塞焊缝处的表面机械损伤情况。
[0018]具体地，所述步骤S40中判断端塞焊缝宽度情况的过程包括：
[0019]取拼接后的端塞焊缝部分的点云数据在径向方向上投影，获得检测投影图；
[0020]然后分别取端塞焊缝首末两端的指定数量个数据计算均值，并将其分别作为端塞焊缝首端平台基准值和端塞焊缝末端平台基准值；
[0021]使用端塞焊缝首端平台基准值与检测投影图的边缘实际值作差，并根据设定阈值从投影数据中首端开始找到第一个使该差值改变符号的对应位置，以此确定出端塞焊缝的斜面部分的起始值；
[0022]使用端塞焊缝末端平台基准值与检测投影图的边缘实际值作差，并根据设定阈值从投影数据中末端开始找到第一个使该差值改变符号的对应位置，以此确定出端塞焊缝的斜面部分的终止值；
[0023]根据斜面部分的起始值和终止值确定出端塞焊缝的宽度，并与对应型号的核燃料棒的端塞焊缝标准宽度对比，判断出端塞焊缝宽度情况。
[0024]具体地，所述步骤S40中判断端塞焊缝处的表面机械损伤情况的过程为采用机器视觉算法检测该端塞焊缝附近是否存在缺陷区域，由此判断出端塞焊缝处的表面机械损伤情况。
[0025]具体地，所述步骤S40中，当判断出端塞焊缝处的表面存在机械损伤时，还计算该机械损伤的尺寸参数：
[0026]取缺陷区域指定范围内的数据点，并对缺陷区域切片，通过切片数据的最值集合确定出缺陷区域的深度参数；
[0027]取缺陷区域的图像结合投影图进行拉伸，根据拉伸后的图像尺寸和点云数据的图像尺寸分别计算并确定出缺陷区域的长度和宽度。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029](1)本专利技术在不改变设备成本的情况下通过调整设计检测数据的过程和对检测数据的深度处理有效地消除了核燃料棒转动检测过程中产生的跳动误差，实现了检测精度提高的效果。本专利技术设计简单巧妙，使用方便，适于在核燃料棒端塞焊缝缺陷检测中应用。
附图说明
[0030]图1为本专利技术
‑
实施例的整体流程示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0032]实施例
[0033]如图1所示，该核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，包括以下步骤：
[0034]S1、当核燃料棒在端塞检测工位上放置后，由夹头装置从靠近端部的棒身处夹紧核燃料棒；
[0035]S2、预扫描：夹头装置控制核燃料棒旋转，同时控制线扫光谱相机移动到核燃料棒端塞附近的棒身上方对核燃料棒进行预扫描；
[0036]S3、控制线扫光谱相机沿核燃料棒轴向移动至端塞上方对核燃料棒端塞部分进行扫描检测；
[0037]S4、系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理，校正核燃料棒转动产生的跳动误差，并根据扫描检测获得的数据判断出核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况。
[0038]具体地，所述步骤S40中系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理的过程包括：
[0039]将预扫描获得的点云数据或扫描检测获得的点云数据按指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、当核燃料棒在端塞检测工位上放置后，由夹头装置从靠近端部的棒身处夹紧核燃料棒；S2、预扫描：夹头装置控制核燃料棒旋转，同时控制线扫光谱相机移动到核燃料棒端塞附近的棒身上方对核燃料棒进行预扫描；S3、控制线扫光谱相机沿核燃料棒轴向移动至端塞上方对核燃料棒端塞部分进行扫描检测；S4、系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理，校正核燃料棒转动产生的跳动误差，并根据扫描检测获得的数据判断出核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况。2.根据权利要求1所述的核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，其特征在于，所述步骤S40中系统对预扫描获得的数据和扫描检测获得的数据进行数据对比处理的过程包括：将预扫描获得的点云数据或扫描检测获得的点云数据按指定距离平移后，与未移动的点云数据进行数据拼接，形成端塞焊缝部分的点云数据；其中平移的指定距离Z＝X
‑
d
‑
Y，式中X表示未移动的点云数据靠近移动的点云数据一侧端部的均值，Y表示移动的点云数据靠近未移动的点云数据一侧端部的均值，d表示设定的公差。3.根据权利要求2所述的核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，其特征在于，所述步骤S40中校正核燃料棒转动产生的跳动误差的过程包括：通过端塞焊缝部分的点云数据建立核燃料棒的棒身数据基准，利用棒身数据基准与扫描检测获得的点云数据作差来校正跳动误差。4.根据权利要求3所述的核燃料棒端塞焊缝缺陷的高精度检测方法，其特征在于，所述核燃料棒端塞焊缝的缺陷情况包括端塞焊缝宽度情况，以及端塞焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，易茂丽，李续云，刘泽源，黄田，周圆，
申请(专利权)人：成都术有云视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：