[發明專利]一種檢測圓柱形燃料棒束外環表面缺陷的方法及裝置

在審

• 申請號: 202210375127.6
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114994080A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 文軍;許江華;張志勇;倪軍
• 申請（專利權）人: 杭州安脈盛智能技術有限公司
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952;G01N21/88
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 施雨婧

本發明公開了一種檢測圓柱形燃料棒束外環表面缺陷的方法，包括：采集燃料棒束頂端的端板表面圖像，對燃料棒進行編碼定位；根據端板表面圖像獲取燃料棒束的傾斜參數并對燃料棒束進行調整，使之處于垂直狀態；采集燃料棒束外環表面圖像，確定圖像中燃料棒的編碼及表面缺陷位置；按照燃料棒的編碼順序逐一獲取燃料棒表面缺陷區域的輪廓點云圖像并分析確定缺陷等級；還公開了一種裝置，包括：視覺編碼模塊、圖像處理模塊、調整模塊、外環圖像采集模塊、缺陷3D采集模塊。本發明通過對燃料棒束上的燃料棒進行編碼，定位出不同編碼燃料棒上的缺陷位置并進一步通過3D非接觸式的成像分析來實現對燃料棒束外環表面缺陷的快速和高精度檢測。

技術領域

本發明涉及燃料棒檢測技術領域，尤其是涉及一種檢測圓柱形燃料棒束外環表面缺陷的方法及裝置。

背景技術

核燃料棒是核反應堆的第一道安全屏障，對防止核泄漏起著至關重要的作用。核燃料棒包殼表面及焊縫表面缺陷超標可能引起核燃料棒的破損，直接影響到核電站反應堆的安全運行。目前對燃料棒的表面檢查方法通常是人工目視檢查，發現缺陷再用顯微鏡測量傷深，只能參考標樣目測對比給出缺陷等級，且傳統的三坐標測量方式，柔性較差，測量精度受人工因素影響，偏差較大，圓柱形燃料棒束也很難平穩地放置在大理石平臺上，測量基準和具體尺寸計算程序亦難以確定，效率低、易漏檢。除了采用人工目視檢測外，超聲和渦流檢測技術也用來檢測核燃料棒缺陷，但是其通常是檢測包殼內部缺陷。X光射線也可用于檢測核燃料棒缺陷，其通常是檢測焊縫內部氣孔、熔深等。

在中國專利文獻上公開的“乏燃料組件測量裝置及測量方法”，其公開號為CN107063101A，公開日期為2017-08-18，包括：安裝在支撐臺架上的預定高度位置上的兩個攝像機以測量乏燃料組件的長度數據；沿支撐臺架的高度方向上下移動地連接在支撐臺架上的第二測量模塊，包括設置待測乏燃料組件的四周外側的多個直線位移傳感器以及與直線位移傳感器連接的驅動機構，待測乏燃料組件固定在支撐底座上，多個直線位移傳感器用以測量待測乏燃料組件的不同豎直位置下的寬度數據；以及信號采集與處理系統，分別與直線位移傳感器及攝像機連接以根據所述長度數據和多個寬度數據計算待測乏燃料組件的長度、寬度及變形情況。本發明可高效、全面檢測燃料組件的長度、燃料棒長度、燃料組件的格架寬度、扭轉度、彎曲度。但是該技術只能用于檢測燃料棒的尺寸參數，并不能用于檢測燃料棒的表面缺陷。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中缺少自動對燃料棒表面缺陷進行檢測，并且人工對燃料棒表面缺陷進行目測效率低且偏差大的問題，提供了一種檢測圓柱形燃料棒束外環表面缺陷的方法及裝置，通過對燃料棒束上的燃料棒進行編碼，定位出不同編碼燃料棒上的缺陷位置并進一步通過3D非接觸式的成像分析來實現對燃料棒束外環表面缺陷的檢測。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種檢測圓柱形燃料棒束外環表面缺陷的方法，包括：

S1、采集燃料棒束頂端的端板表面圖像，對燃料棒進行編碼定位；所述燃料棒束包括若干個燃料棒；

S2、根據端板表面圖像獲取燃料棒束的傾斜參數；

S3、根據傾斜參數對燃料棒束進行調整，使燃料棒束處于垂直狀態；

S4、采集燃料棒束外環表面圖像，確定圖像中燃料棒的編碼以及表面缺陷位置；

S5、按照燃料棒的編碼順序逐一獲取燃料棒表面缺陷區域的輪廓點云圖像并分析確定缺陷等級。