[發明專利]核燃料次組件直線度動態測量裝置

在審

• 申請號: 201410827056.4
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105783793A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 祁俊英;張杰;祁瑞卿;張小娟;劉積芬
• 申請（專利權）人: 中核北方核燃料元件有限公司
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

技術領域

本發明屬于光電技術領域，具體涉及一種核燃料次組件直線度動態測量裝 置。

背景技術

釬焊后次組件由于受熱影響沿軸向產生一定變形，變形程度的大小首先直 接影響清理切定長的加工質量，造成切定長后的次組件長度和坡口高度、角度 控制不穩定，廢品率較高。其次造成次組件芯塊裝填困難，在芯塊裝入次組件 的過程中破壞次組件內壁的石墨涂層，污染焊接坡口，影響端塞焊焊接質量。 能夠及時準確的判斷出釬焊后次組件的直線度，剔除直線度不合格的次組件是 提高后續工藝質量的重要因素之一。現用手動測量方法存在著一定的局限性， 除存在人員誤差外，主要是這種方法測量的是次組件某一點的直線度，測量點 不一定是直線度最大的點，對整根次組件的直線度不能做出準確的判定。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核燃料次組件直線度動態測量裝置，以對整根 次組件的直線度做出準確的判定。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種核燃料次組件直線度動態測量裝置，包括支撐平臺、測量工作臺、運 動平臺、測量模塊、驅動電機、工控機、計算機；所述支撐平臺上安裝有測量 工作臺；所述測量工作臺內部是一軸狀傳送裝置，右端連接驅動電機；工控機 中的驅動器通過數據線控制驅動電機，驅動電機驅動測量工作臺內部的傳送裝 置進行運動，并控制運動范圍；所述運動平臺上裝有兩個V型工件定位支架， 用于放置和固定待測元件；運動平臺下面裝有兩滑軌，兩滑軌通過測量工作臺 上面的來兩個滑軌凹槽與測量工作臺內的傳送裝置連接，并隨其一起運動，從 而帶動待測元件運動；工控機與測量模塊連接；工控機與計算機連接，將工控 機信息采集處理系統預處理的數據傳送到計算機。

所述支撐平臺通過底部的4個水平調節螺母，使平臺處于水平狀態。

所述驅動電機采用步進電機。

所述驅動電機一端與測量工作臺連接，驅動測量工作臺內部的傳送裝置， 另一端與工控機連接，受工控機中的驅動器控制。

所述的測量模塊包括兩路光源和兩套光電探測器，兩路光源呈對稱分布， 對待測元件進行光學掃描，兩套光電探測器也呈對稱分布，將光信號轉為電信 號，并通過數據線將信息傳送到工控機中信息采集處理系統。

所述的工控機一路數據線與光源連接，通過驅動電路控制光源，另一路數 據線與光電探測器連接，將電信號傳送到工控機中信息采集處理系統。

所述計算機將獲取到的信息實現數據的計算、自動判別計算待測工件的直 線度、超差報警和提示、存儲、顯示、打印后期處理。

本發明所取得的有益效果為：

本發明可實現對釬焊后次組件直線度非接觸動態測量，解決目前測量方法 中存在的不足，對整根次組件的直線度做出準確的判定，從而保證后續產品質 量。(1)該裝置采用非接觸動態掃描方式，自動進行數據采集、計算，實現了 從手動到自動。(2)該裝置能夠在非接觸情況下進行動態測量，檢測長度范圍 為200mm，覆蓋了次組件的釬焊變形最大的區域，對釬焊后次組件的直線度做 出較準確的判定。(3)大大減少人為因素的影響，避免了接觸式測量對次組件 表面的影響，提高測量的準確度。(4)直線度測量數據的采集、存儲、查詢及 分析等工作，全部由計算機實現，能夠及時為檢驗數據的動態分析提供依據。

附圖說明

圖1為本發明所述核燃料次組件直線度動態測量裝置結構圖；

圖2為光源和光電傳感器分布圖；

圖中：1、支撐平臺；2、測量工作臺；3、運動平臺；4、待測元件；5、測 量模塊；6、驅動電機；7、工控機；8、計算機；9、光源；10、光電探測器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，本發明所述核燃料次組件直線度動態測量裝置包括支撐平臺1、 測量工作臺2、運動平臺3、待測元件4、測量模塊5、驅動電機6、工控機7、 計算機8；所述支撐平臺1通過底部的4個水平調節螺母，使平臺處于水平狀態， 以便安裝測量工作臺2。所述測量工作臺2內部是一軸狀傳送裝置，右端連接驅 動電機6，工控機7中的驅動器通過數據線控制驅動電機6，驅動電機6驅動測 量工作臺2內部的傳送裝置進行運動，并控制運動范圍。測量工作臺2上有兩 滑軌凹槽，用于與運動平臺3連接。所述運動平臺3上裝有兩個V型工件定位 支架，用于放置和固定待測元件4。運動平臺3下面裝有兩滑軌，兩滑軌通過測 量工作臺2上面的來兩個滑軌凹槽與測量工作臺2內的傳送裝置連接，并隨其 一起運動，從而帶動待測元件4運動。如圖中2所示，測量模塊5包括兩路光 源9和兩套光電探測器10，兩路光源9呈對稱分布，對待測元件4進行光學掃 描，兩套光電探測器10也呈對稱分布，將光信號轉為電信號，并通過數據線將 信息傳送到工控機7中信息采集處理系統。驅動電機6采用的是步進電機，一 端與測量工作臺2連接，驅動測量工作臺2內部的傳送裝置，另一端與工控機7 連接，受工控機7中的驅動器控制。工控機7與測量模塊5連接，一路數據線 與光源9連接，通過驅動電路控制光源9，另一路數據線與光電探測器10連接， 將電信號傳送到工控機7中信息采集處理系統。工控機7和計算機8連接，將 信息采集處理系統預處理的數據傳送到計算機8。計算機8將獲取到的信息實現 數據的計算、自動判別計算待測元件4的直線度、超差報警和提示、存儲、顯 示、打印等后期處理。