[發明專利]燃料組件水下彎扭變形測量驗證裝置、方法、設備及介質

有效

• 申請號: 202111148234.7
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113899319B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王玉坤;許小進;張洪輝;謝晨江;習俊通;陳曉波
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國核電站運行服務技術有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G06T7/80
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種燃料組件水下彎扭變形測量驗證方法，其特征在于，包括：

通過上、下兩組測量單元，采集燃料組件的三維重建點云數據；

對所述點云數據進行篩選擬合處理，獲得燃料組件重建外側點及重建外側點的擬合平面，對擬合平面進行三面求交獲得求交結果，包括：

S201，選用一組測量單元三維重建獲得的兩束點云數據，根據左上、左下、右上、右下四個方向，將所述兩束點云數據拆分成左上、左下、右上、右下四段點云數據，并采用最小二乘法原理，擬合獲得相應的四條擬合直線的方程；

將所述四段點云數據依次分別代入所述四條擬合直線的方程，通過所述方程的正負判斷該點是否位于相應擬合直線外側；篩選獲得四條擬合直線外側的點云數據；

S202，設定相鄰點之間距離的閾值，通過比較相鄰兩點之間的距離和閾值的大小關系，將同一擬合直線外側的點云數據拆分為多個不同橢圓弧的點云數據；

通過比較每段橢圓弧不同外側點到所述同一擬合直線的距離，確定每段橢圓弧距離所述同一擬合直線的外側最遠點；

S203，基于最小二乘法原理，將四段擬合直線的所有外側最遠點，根據上、下、左、右四個方向，分別擬合成上、下、左、右四個平面，將左平面、右平面、上下平面分中面進行三面求交，計算相應的邊緣點；

S204，將S201的兩束點云數據，根據左、右兩個方向，拆分左、右兩段點云數據，分別沿S203擬合的左平面、右平面法線方向進行整體偏移，對偏移后的點云數據，按照S201-S203方法，進行上、下、左、右四平面擬合，將左平面、右平面、上下平面分中面進行三面求交，計算相應的中心點；

S205，另一組測量單元三維重建獲得的兩束點云數據作與S201-S204相同處理，獲得相應的邊緣點和中心點；

基于所述求交結果，完成燃料組件彎扭變形測量。

2.根據權利要求1所述的燃料組件水下彎扭變形測量驗證方法，其特征在于，所述通過上、下兩組測量單元，采集燃料組件的三維重建點云數據，包括：

S101，對上、下兩組測量單元進行空氣和水中多姿態標定，辨識相機參數；

S102，對上、下兩組測量單元進行光平面標定，計算上、下兩組測量單元的光平面參數；

S103，對上、下兩組測量單元進行全局標定。

3.根據權利要求1所述的燃料組件水下彎扭變形測量驗證方法，其特征在于，所述基于求交結果，完成燃料組件彎扭變形測量，包括：

以上測量單元的中心點為彎扭變形計算坐標系原點構建坐標系，以下測量單元中心點相較于上測量單元中心點的距離作為彎曲變形數值；

以下測量單元的邊緣點和中心點矢量相較于上測量單元的邊緣點和中心點矢量的夾角作為扭曲變形數值，規定逆時針方向為正方向。

4.一種燃料組件水下彎扭變形測量驗證裝置，用于執行權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，包括：

連接部，所述連接部用于實現集成安裝；

測量部，所述測量部安裝于所述連接部，用于實現對燃料組件的測量；

旋轉部，所述旋轉部與所述連接部連接并控制其進行旋轉，從而帶動所述測量部實現旋轉；

升降部，所述升降部與所述旋轉部連接并控制其進行升降，從而帶動所述測量部實現升降；

所述旋轉部結合所述升降部，使得所述測量部升降和旋轉，實現對燃料組件上、下、左、右全方位測量；

所述連接部包括連接桿；

所述測量部包括兩組相同的測量單元，所述兩組測量單元沿著所述連接桿上下布置；每組測量單元包括一個相機模塊和一個激光模塊；所述相機模塊和激光模塊安裝于所述連接桿上；

所述旋轉部包括旋轉調整座，安裝于所述連接桿頂部，控制連接桿旋轉；

所述升降部包括升降調整座，安裝于所述旋轉調整座頂部，控制旋轉調整座升降，從而帶動所述連接桿升降。