[发明专利]核燃料次组件直线度动态测量装置

说明书

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种核燃料次组件直线度动态测量装 置。

背景技术

钎焊后次组件由于受热影响沿轴向产生一定变形，变形程度的大小首先直 接影响清理切定长的加工质量，造成切定长后的次组件长度和坡口高度、角度 控制不稳定，废品率较高。其次造成次组件芯块装填困难，在芯块装入次组件 的过程中破坏次组件内壁的石墨涂层，污染焊接坡口，影响端塞焊焊接质量。 能够及时准确的判断出钎焊后次组件的直线度，剔除直线度不合格的次组件是 提高后续工艺质量的重要因素之一。现用手动测量方法存在着一定的局限性， 除存在人员误差外，主要是这种方法测量的是次组件某一点的直线度，测量点 不一定是直线度最大的点，对整根次组件的直线度不能做出准确的判定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核燃料次组件直线度动态测量装置，以对整根 次组件的直线度做出准确的判定。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种核燃料次组件直线度动态测量装置，包括支撑平台、测量工作台、运 动平台、测量模块、驱动电机、工控机、计算机；所述支撑平台上安装有测量 工作台；所述测量工作台内部是一轴状传送装置，右端连接驱动电机；工控机 中的驱动器通过数据线控制驱动电机，驱动电机驱动测量工作台内部的传送装 置进行运动，并控制运动范围；所述运动平台上装有两个V型工件定位支架， 用于放置和固定待测元件；运动平台下面装有两滑轨，两滑轨通过测量工作台 上面的来两个滑轨凹槽与测量工作台内的传送装置连接，并随其一起运动，从 而带动待测元件运动；工控机与测量模块连接；工控机与计算机连接，将工控 机信息采集处理系统预处理的数据传送到计算机。

所述支撑平台通过底部的4个水平调节螺母，使平台处于水平状态。

所述驱动电机采用步进电机。

所述驱动电机一端与测量工作台连接，驱动测量工作台内部的传送装置， 另一端与工控机连接，受工控机中的驱动器控制。

所述的测量模块包括两路光源和两套光电探测器，两路光源呈对称分布， 对待测元件进行光学扫描，两套光电探测器也呈对称分布，将光信号转为电信 号，并通过数据线将信息传送到工控机中信息采集处理系统。

所述的工控机一路数据线与光源连接，通过驱动电路控制光源，另一路数 据线与光电探测器连接，将电信号传送到工控机中信息采集处理系统。

所述计算机将获取到的信息实现数据的计算、自动判别计算待测工件的直 线度、超差报警和提示、存储、显示、打印后期处理。

本发明所取得的有益效果为：

本发明可实现对钎焊后次组件直线度非接触动态测量，解决目前测量方法 中存在的不足，对整根次组件的直线度做出准确的判定，从而保证后续产品质 量。(1)该装置采用非接触动态扫描方式，自动进行数据采集、计算，实现了 从手动到自动。(2)该装置能够在非接触情况下进行动态测量，检测长度范围 为200mm，覆盖了次组件的钎焊变形最大的区域，对钎焊后次组件的直线度做 出较准确的判定。(3)大大减少人为因素的影响，避免了接触式测量对次组件 表面的影响，提高测量的准确度。(4)直线度测量数据的采集、存储、查询及 分析等工作，全部由计算机实现，能够及时为检验数据的动态分析提供依据。

附图说明

图1为本发明所述核燃料次组件直线度动态测量装置结构图；

图2为光源和光电传感器分布图；

图中：1、支撑平台；2、测量工作台；3、运动平台；4、待测元件；5、测 量模块；6、驱动电机；7、工控机；8、计算机；9、光源；10、光电探测器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明所述核燃料次组件直线度动态测量装置包括支撑平台1、 测量工作台2、运动平台3、待测元件4、测量模块5、驱动电机6、工控机7、 计算机8；所述支撑平台1通过底部的4个水平调节螺母，使平台处于水平状态， 以便安装测量工作台2。所述测量工作台2内部是一轴状传送装置，右端连接驱 动电机6，工控机7中的驱动器通过数据线控制驱动电机6，驱动电机6驱动测 量工作台2内部的传送装置进行运动，并控制运动范围。测量工作台2上有两 滑轨凹槽，用于与运动平台3连接。所述运动平台3上装有两个V型工件定位 支架，用于放置和固定待测元件4。运动平台3下面装有两滑轨，两滑轨通过测 量工作台2上面的来两个滑轨凹槽与测量工作台2内的传送装置连接，并随其 一起运动，从而带动待测元件4运动。如图中2所示，测量模块5包括两路光 源9和两套光电探测器10，两路光源9呈对称分布，对待测元件4进行光学扫 描，两套光电探测器10也呈对称分布，将光信号转为电信号，并通过数据线将 信息传送到工控机7中信息采集处理系统。驱动电机6采用的是步进电机，一 端与测量工作台2连接，驱动测量工作台2内部的传送装置，另一端与工控机7 连接，受工控机7中的驱动器控制。工控机7与测量模块5连接，一路数据线 与光源9连接，通过驱动电路控制光源9，另一路数据线与光电探测器10连接， 将电信号传送到工控机7中信息采集处理系统。工控机7和计算机8连接，将 信息采集处理系统预处理的数据传送到计算机8。计算机8将获取到的信息实现 数据的计算、自动判别计算待测元件4的直线度、超差报警和提示、存储、显 示、打印等后期处理。