[发明专利]一种控制棒驱动线落棒过程速度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制棒驱动线落棒过程速度测量方法，特别是涉及一种用于由驱动轴带动控制棒组件运动的驱动线的堆外测试与评价的控制棒驱动线落棒过程速度测量方法。

背景技术

控制棒驱动线是反应堆控制和保护系统的执行机构，其主要功能是带动控制棒组件在堆芯内上下移动，实现对反应堆反应性的控制，实现事故状态下的紧急停堆等，在反应堆系统中至关重要。为全面了解控制棒驱动线的运动特性和落棒行为，必须开展控制棒驱动线冷态落棒特性评价，确保其落棒性能参数满足装置运行要求，并为控制棒驱动线设计、优化和定型提供依据。面对特定对象的大量测试内容、测量精度要求和实时评价需求，以往的技术都不能满足，因此亟需研制新的测量方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作便捷、过程直观的控制棒驱动线落棒过程速度测量方法。

为解决上述技术问题，本发明一种控制棒驱动线落棒过程速度测量方法，依次包括以下步骤：

1、对驱动轴进行刻度标记，包括：

a.刻度线沿轴向分布长度大于落棒行程；

b.刻度线参数范围：0.1mm≤深H≤0.2mm、0.1mm≤宽B≤0.2mm、6mm≤长度L≤15mm；

c.刻度线沿轴长均匀布置，刻度线相邻间隔D为5～10mm；

2、驱动轴落棒过程视频拍摄，依次包括：

a.视频拍摄设备：拍摄帧率为每秒钟2000帧以上的视频拍摄设备；

b.设备调试：图像窗口中有两到三条完整刻度线；

c.驱动轴落棒过程视频拍摄、保存；

3、视频图像预处理：

a.视频分解：将视频分解为单帧图像；

b.逐一截取单帧图像处理窗口，设x方向为刻度线方向，y方向为轴向，截取x方向包容整条刻度线所在区域，截取y方向包容含有两条刻度线覆盖区域；获得每个像素的三种单色的强度值R、G、B；

c.获取单帧图像中每个像素点的灰度值Y，

Y＝0.299R+0.587G+0.114B；

4、刻度线提取：

得到单帧图像中每个像素点的灰度值均值将每个像素点的灰度值按照x方向进行灰度值累加得到Y_j，得到处理后的各行灰度值

5、曲线处理，依次包括：

a.获得同一刻度线在前一帧图像中y方向的像素个数y₁、后一帧图像中y方向的像素个数y₁′，其中像素个数在y方向由上至下逐渐减少；

b.获得驱动轴该时刻速度V；

c.获得速度曲线，对控制棒组件落到机械缓冲弹簧之后的速度曲线以外其它部分的速度曲线进行滤波，得到滤波后的速度曲线；

6、选取由同时满足以下几个标准的单帧图像获得的速度曲线：

连续5～6个单帧图像内，驱动轴滤波后速度连续增大；

连续5～6个单帧图像内，驱动轴滤波后速度为正；

连续30～50个单帧图像内，驱动轴滤波前速度为负的单帧图像数小于3帧。

深H＝0.15mm、宽B＝0.15mm、长度L＝10mm、刻度线相邻间隔D＝10mm。

刻度线颜色为黄色。

在步骤4的b中，对于同一条刻度线，当y₁＞y₁′，驱动轴该时刻速度V＝(y₁-y₁′)×D×拍摄帧率/y₀；当y₁＜y₁′，驱动轴该时刻速度V＝(y₁-y₁′+y₀)×D×拍摄帧率/y₀。

本发明为非接触式测量，不会影响流场和驱动线运行，也不会对驱动线结构造成损伤。

本发明操作便捷，可移植性强，可广泛用于由驱动轴带动控制棒组件运动的驱动线的堆外测试与评价。

本发明测得的落棒过程直观，测试参数丰富，测量精度较高。

本发明处理效率高，自动快速完成落棒性能曲线的处理和落棒参数的读取，实现测试现场驱动线落棒性能即时评价，快速开展落棒性能分析。

具体实施方式

本发明依次包括以下步骤：

1、对驱动轴进行刻度标记，包括：

a.刻度线沿轴向分布长度：大于落棒行程；