[發明專利]一種激光對中測量系統及其對中測量方法

有效

• 申請號: 201410449537.6
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104251695A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 林朕躍;顧曉建;龔宏偉;秦晨曉;張亮;蔣偉
• 申請（專利權）人: 上海第一機床廠有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G21C17/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術領域

本發明涉及測量技術領域，尤其涉及一種利用激光跟蹤儀對核島主設備堆內構件進行對中測量的激光對中測量系統及其對中測量方法。

背景技術

核反應堆堆內構件是核設備中最關鍵設備之一，主要起承載核燃料組件及其定位作用，導向筒是控制棒進入核燃料組件的唯一通道，其定位準確與否直接影響到燃料反應的速度，是控制功率的主要因素。且在核電廠有異常狀況下，控制棒快速落下起到緊急停堆作用。核燃料組件的定位是依靠上、下部堆內構件上的燃料導向銷進行的，其空間定位位置需要通過對中進行精確控制的。???

現有技術中的對中測量一般是通過建立垂直基準光軸，即用測微準直儀和水銀盤自行反射建立鉛垂光軸并與零件的光靶中心對中。測微準直儀利用上部堆內構件上的堆芯板上的開口銷孔、下部堆內構件上的燃料導向銷，并安裝上、下部對中工裝對中，從而保證高精度的定位要求。采用此方法對中能獲得較高精度，減少基準誤差。但是水銀是液態的，容易產生波動使圖像不穩定；因此對場地的安靜環境要求比較高，場地安靜程度的高低直接影響讀數數值，甚至無法測量。且操作人員水平的高低會直接影響對中讀數數值，同時對中測量的調整過程繁瑣，效率不高。另外，現有技術中也有利用天底儀進行對中測量的方法，該方法要計算平均讀數，存在一定量的誤差，不可消除。

因此，需要提供一種新的對中測量方式，能便捷、高效、精準地測量被測核電產品堆內構件的對中度，確保核電產品的質量。???????????????????????????????????

發明內容

本發明的目的在于，提供一種長距離、大尺寸、高精度的激光對中測量系統及測量方法，能便捷、高效、精準地測量被測核電產品堆內構件的對中度，在儀器俯仰角的有效范圍內進行跟蹤測量，確保核電產品的質量。

為了實現上述目的，本發明提供了一種激光對中測量系統，適用于核島主設備堆內構件，所述堆內構件包括下部堆內構件與上部堆內構件；所述激光對中測量系統包括，一下部對中工裝，包括與下部堆內構件上呈對角線分布的兩燃料導向銷相配合的兩下部銷定位孔以及位于所述下部對中工裝中心的下部測量孔，所述下部對中工裝通過所述兩下部銷定位孔安裝在所述兩燃料導向銷上并通過所述下部測量孔進行對中測量；一上部對中工裝，包括與上部堆內構件上的上堆芯板上未安裝導向筒組件的兩開口銷孔相配合的兩上部銷定位孔以及位于所述上部對中工裝中心的上部測量孔，所述上部對中工裝通過所述兩上部銷定位孔安裝在所述兩開口銷孔上并通過所述上部測量孔進行對中測量；一激光跟蹤儀，安裝在下部堆內構件與上部堆內構件構成的堆腔內部，且與上部堆內構件、下部堆內構件在同一水平狀態；其中，利用所述激光跟蹤儀的三維圖形測量軟件對所述下部測量孔和所述上部測量孔進行3D測量，獲取下部堆內構件以及上部堆內構件預設測量位置的測量數據，并建立堆內構件的基準坐標系以對測量數據進行分析以及比較，獲取對所述堆內構件的對中測量結果。

為了實現上述目的，本發明還提供了一種激光對中測量方法，采用本發明所述激光對中測量系統，適用于對核島主設備堆內構件進行對中測量，所述堆內構件包括下部堆內構件與上部堆內構件；所述激光對中測量方法包括以下步驟：（1）將下部對中工裝安裝在下部堆內構件上呈對角線分布的兩燃料導向銷上，所述下部對中工裝中心具有下部測量孔以用于進行對中測量；（2）將上部對中工裝安裝在上部堆內構件上的上堆芯板上未安裝導向筒組件的兩開口銷孔上，所述上部對中工裝中心具有上部測量孔以用于進行對中測量；（3）將激光跟蹤儀安裝在堆內構件的堆腔內部，且與上部堆內構件、下部堆內構件在同一水平狀態，并利用校準軟件對激光跟蹤儀的水平角度和俯仰角度進行校準；（4）利用所述激光跟蹤儀的三維圖形測量軟件對所述下部測量孔和所述上部測量孔進行3D測量，獲取下部堆內構件以及上部堆內構件預設測量位置的測量數據；（5）利用所述三維圖形測量軟件建立堆內構件的基準坐標系，對測量數據進行分析以及比較，獲取對所述堆內構件的對中測量結果。

本發明的優點在于：能夠便捷、高效、精準地測量被測堆內構件相對于基準的對中度；對目前所有堆型上、下部堆內構件的對中均能進行有效的對中測量，確保核電產品的質量；同時大幅降低了測量時環境要求、人力成本、操作時間，大幅提高了工作效率，避免了人為誤差。

附圖說明

圖1，本發明一實施方式所述的所述激光對中測量系統架構剖視圖；?

圖2A，本發明所述下部對中工裝的剖視圖；

圖2B，本發明所述下部對中工裝的俯視圖；