[发明专利]一种核电用锆管直线度测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种核电用锆管直线度测量方法，如下：(1)建立包含相机的锆管直线度测量装置，采用两端点连线法的直线度计算方法建立锆管直线度测量数学模型；(2)利用相机采集所述锆管的第一端面图像和第一中间部位图像，提取两者的的圆心坐标；(3)利用相机采集所述锆管的第二端面图像和第二中间部分图像，提取两者的圆心坐标；所述锆管的第一端面和第二端面分别位于所述锆管的两端；在提取所述锆管两者的圆心坐标时，并进行YOZ平面对称处理；(4)将所述锆管的图像的圆心坐标统一对应起来；(5)根据步骤(1)建立数学模型，采用步骤(2)和步骤(3)的数据计算所述锆管的直线度。本发明优点：对锆管高效、精确、低成本的直线度检测。

技术领域

本发明涉及测量与检测技术领域，尤其涉及一种核电用锆管直线度测量 方法及装置。

背景技术

核能作为一种清洁、高效、无污染的清洁能源，已被广泛应用于军事、 生产和经济等领域，随着环境污染的加剧和传统化石类能源的枯竭，大规模、 广领域、高技术的核能发电已成为大势所趋。由于重水反应堆具备残留废物 少、能量利用率高和工业应用技术成熟度高等特点，其在世界范围的核电系 统均具有广泛的应用。核燃料棒是重水反应堆的基元，其加工生产的质量直 接关系到核电站的正常运行。

由于锆材料在高温、高辐射状态下仍能保持良好的金属特性，一般采用 锆合金管将核燃料包起来以防止裂变产物溢出。锆管内部需填充核燃料，且 填充完成的锆管也需要装配成核燃料棒束，其的直线度直接影响到核燃料填 充过程和装配过程的出错率和自动化程度等性能参数；锆管的直线度也会影 响到核燃料棒束反应过程的散热、流量等参数；直线度差的锆管在反应过程 中因散热性能差存在变形破裂的风险，从而造成裂变产物泄漏。因此，对核 电用锆管进行直线度检测尤为重要。

由于核燃料具有一定的辐射性，且数量巨大，需采用智能化、自动化程 度高的设备和方法对核电用锆管的直线度进行检测，检测过程中避免过多的 人为干预，以避免对人造成过多辐射。目前大多数直线度检测装置和系统是 手工监测或半自动检测，整个过程中需要人机配合完成检测工作，自动化和 智能化程度低。且目前已公开的直线度测量设备和系统不能同时兼顾测量精 度和测量效率的需求，系统设计往往功能单一，测量系统不完备，且设备价 格昂贵。

综上所述，如何有效解决核电用锆管高效、精确、低成本的直线度检测， 是核电领域和测量检测领域亟待解决的问题。

为此申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下 面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有技术的不足和缺陷而提供 一种核电用锆管直线度测量方法。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种实现上述电用锆管直线度 测量方法的装置。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种核电用锆管直线度测量方法,其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)建立包含相机的锆管直线度测量装置，根据锆管和相机镜头的几何 模型，采用两端点连线法的直线度计算方法建立锆管直线度测量数学模型；

(2)利用相机采集所述锆管的第一端面图像和第一中间部位图像，提取 所述锆管第一端面图像的圆心坐标和第一中间部位图像的圆心坐标；

(3)利用相机采集所述锆管的第二端面图像和第二中间部分图像，提取 所述锆管第二端面图像的圆心坐标和第二中间部位图像的圆心坐标；所述锆 管的第一端面和第二端面分别位于所述锆管的两端；在提取所述锆管第二端 面图像的圆心坐标和第二中间部位图像的圆心坐标时，需要进行YOZ平面对 称处理；