[发明专利]一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法及装置

说明书

本发明公开了一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法，包括：采集燃料棒束顶端的端板表面图像，对燃料棒进行编码定位；根据端板表面图像获取燃料棒束的倾斜参数并对燃料棒束进行调整，使之处于垂直状态；采集燃料棒束外环表面图像，确定图像中燃料棒的编码及表面缺陷位置；按照燃料棒的编码顺序逐一获取燃料棒表面缺陷区域的轮廓点云图像并分析确定缺陷等级；还公开了一种装置，包括：视觉编码模块、图像处理模块、调整模块、外环图像采集模块、缺陷3D采集模块。本发明通过对燃料棒束上的燃料棒进行编码，定位出不同编码燃料棒上的缺陷位置并进一步通过3D非接触式的成像分析来实现对燃料棒束外环表面缺陷的快速和高精度检测。

技术领域

本发明涉及燃料棒检测技术领域，尤其是涉及一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法及装置。

背景技术

核燃料棒是核反应堆的第一道安全屏障，对防止核泄漏起着至关重要的作用。核燃料棒包壳表面及焊缝表面缺陷超标可能引起核燃料棒的破损，直接影响到核电站反应堆的安全运行。目前对燃料棒的表面检查方法通常是人工目视检查，发现缺陷再用显微镜测量伤深，只能参考标样目测对比给出缺陷等级，且传统的三坐标测量方式，柔性较差，测量精度受人工因素影响，偏差较大，圆柱形燃料棒束也很难平稳地放置在大理石平台上，测量基准和具体尺寸计算程序亦难以确定，效率低、易漏检。除了采用人工目视检测外，超声和涡流检测技术也用来检测核燃料棒缺陷，但是其通常是检测包壳内部缺陷。X光射线也可用于检测核燃料棒缺陷，其通常是检测焊缝内部气孔、熔深等。

在中国专利文献上公开的“乏燃料组件测量装置及测量方法”，其公开号为CN107063101A，公开日期为2017-08-18，包括：安装在支撑台架上的预定高度位置上的两个摄像机以测量乏燃料组件的长度数据；沿支撑台架的高度方向上下移动地连接在支撑台架上的第二测量模块，包括设置待测乏燃料组件的四周外侧的多个直线位移传感器以及与直线位移传感器连接的驱动机构，待测乏燃料组件固定在支撑底座上，多个直线位移传感器用以测量待测乏燃料组件的不同竖直位置下的宽度数据；以及信号采集与处理系统，分别与直线位移传感器及摄像机连接以根据所述长度数据和多个宽度数据计算待测乏燃料组件的长度、宽度及变形情况。本发明可高效、全面检测燃料组件的长度、燃料棒长度、燃料组件的格架宽度、扭转度、弯曲度。但是该技术只能用于检测燃料棒的尺寸参数，并不能用于检测燃料棒的表面缺陷。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中缺少自动对燃料棒表面缺陷进行检测，并且人工对燃料棒表面缺陷进行目测效率低且偏差大的问题，提供了一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法及装置，通过对燃料棒束上的燃料棒进行编码，定位出不同编码燃料棒上的缺陷位置并进一步通过3D非接触式的成像分析来实现对燃料棒束外环表面缺陷的检测。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法，包括：

S1、采集燃料棒束顶端的端板表面图像，对燃料棒进行编码定位；所述燃料棒束包括若干个燃料棒；

S2、根据端板表面图像获取燃料棒束的倾斜参数；

S3、根据倾斜参数对燃料棒束进行调整，使燃料棒束处于垂直状态；

S4、采集燃料棒束外环表面图像，确定图像中燃料棒的编码以及表面缺陷位置；

S5、按照燃料棒的编码顺序逐一获取燃料棒表面缺陷区域的轮廓点云图像并分析确定缺陷等级。