CN102506790A - 一种核燃料动态芯块排长自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核燃料动态芯块排长自动检测装置，包括具有水平上表面的矩形平台，平台上设置有步进电机、导轨和滑动配合在导轨上的移动台，移动台可转动地套接在步进电机的转轴上，所述移动台四周均设置有可将其上的芯块夹紧的端板，平台上还设置有用于检测的光电传感器和位移传感器。本装置能够实现触发采集非接触测量、实时状态跟踪显示和安全报警，具有高精度、易操作、自动化、快速可靠的优点，能够实现对动态芯块排长自动控制，在线精确测量，状态实时跟踪显示和报警功能。

Description

一种核燃料动态芯块排长自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种核燃料动态芯块排长自动检测技术，尤其是一种核燃料动态芯块排长自动检测装置。

背景技术

核燃料芯块的检测在核燃料棒的生产环节中起到重要的作用。目前，核燃料芯块的检测正走向高精度、高效率、自动化、软操化、洁净化的发展趋势，传统的人工接触检测和记录方式，存在劳动效率低下，工人安全危害大的缺陷，已远远不能满足核燃料芯块大规模生产的需求。在核燃料芯块的生产线上，如果能够实现动态芯块排长的非接触智能检测，将大大的节约检测时间，有效地提高检测正确率，更科学的操作界面有利于操作员的身心健康，实时监控跟踪芯块排长的运行状况更有利于生产的安全，这从整体上提高生产效率，对国产核燃料进入世界核燃料市场竞争具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种自动化程度高的核燃料动态芯块排长自动检测装置，该装置能够实现对核燃料芯块排长的动态检测，避免人工检测时工人容易受到辐射伤害的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种核燃料动态芯块排长自动检测装置，其特点在于，包括具有水平上表面的矩形平台，平台上表面后端位置设置有步进电机(本申请中，定义步进电机所在的一端为后端，相反的一端为移动平台前进的方向为前端，背对后端面对前端站立后的左侧为左端，右侧为右端，定义前后方向为纵向，左右方向为横向，同时由于本申请中方向为定义的方向，是为了便于将结构详述清楚，故别人实施时如果改变结构前后左右的方向，应视为仍然落入本专利的保护范围)，步进电机的输出转轴水平向前延伸至平台前端，转轴两侧的平台上并行设置有导轨，平台上方设置有矩形的移动台，所述移动台可滑动地配合在导轨上，所述转轴为带螺纹的丝杆结构，所述移动台通过自带的螺纹孔可转动地套接在转轴上；所述移动台前端固定有呈横向设置的前后固定端板，移动台上相对前后固定端板的后端横向设置有前后移动端板，前后移动端板与一个设置在移动台上的第一气动机构相连，第一气动机构用于推动前后移动端板水平向前移动并能够与前后固定端板一起将位于移动台上的多排芯块在前后方向上夹紧；所述移动台上的左端沿纵向设置有左右固定端板，左右固定端板内侧均匀分布有一排整齐排布的移动挡块，相邻两块移动挡块之间距离与芯块排距一致，各移动挡块均通过弹簧连接在左右固定端板上，所述移动台上的右端沿纵向设置有左右移动端板，左右移动端板上对应左右固定端板上的各移动挡块设置有一排固定挡块，所述左右移动端板与一个设置在移动台上的第二气动机构相连，第二气动机构用于推动左右移动端板左右移动，并能够与左右固定端板一起将位于移动台上的各排芯块在左右方向上分别夹紧于各个移动挡块与固定挡块之间；所述平台上前方设置有终点行程开关，终点行程开关用于与移动台相配合并在移动台前行到终点时通过主控制单元给步进电机发送停止指令，所述平台上后方设置有起点行程开关，起点行程开关用于与移动台相配合并在移动台复位到起点时通过主控制单元给步进电机发送终止指令；所述平台上中部位于移动台的两侧分别设置有左传感器支架和右传感器支架，所述左传感器支架上设置有左位移传感器和光电传感器，所述右传感器支架上设置有右位移传感器，所述左位移传感器、光电传感器和右位移传感器位于同一水平线上，所述光电传感器用于检测到各排芯块进入所述水平线后向主控制单元发送信号，并由主控制单元启动左位移传感器和右位移传感器对该排芯块排长进行测量；还包括带有触摸屏输入机构的所述主控制单元，所述主控制单元分别与步进电机、第一气动机构、第二气动机构、终点行程开关、起点行程开关、左位移传感器、光电传感器和右位移传感器相连。

本自动检测装置，工作时，由操作员将装有多排芯块的支架放入系统的移动台上，芯块排长端与移动台左右两端相对，操纵触摸屏输入机构输入指令，通过主控制单元控制第一气动机构和第二气动机构工作，推动前后移动端板和左右移动端板将多排芯块从前后端和左右端上均夹紧稳固，每一排芯块左右端可被夹紧于相对的一对固定挡块和移动挡块之间，主控制单元驱动步进电机使移动台从起点行程开关位置匀速向前运动。在移动台运动过程中，当光电传感器判断每排芯块到达测量位置时(即位于左、右位移传感器所在的水平线上)，向主控制单元发送信号，主控制单元触发控制位移传感器测量，左、右位移传感器能够检测到每排芯块两端到位移传感器的距离数据，并行将数据反馈到主控制单元，主控制单元对数据进行计算，得出芯块排长测量值，记录芯块排长的状态，同时可以在触摸屏输入机构中实时动态显示，并能够设置程序对超差的数据执行报警动作。移动台到达终点行程开关后，步进电机停止运作，再控制气动机构将芯块放松，操作人员可将芯块支架端走，然后控制步进电机使移动台复位到起点行程开关位置，整个操作完成。

作为优化，所述第一气动机构和第二气动机构上均设置有接近开关，所述接近开关与主控制单元相连。这样，可以通过接近开关，对左、右气动机构的夹紧进行判断，防止左、右气动机构将芯块夹得过紧而造成破坏。

上述技术方案中，所述气动机构、位移传感器、光电传感器、行程开关，接近开关、触摸屏输入机构等，其自身结构均属于成熟现有技术，可以直接购买现有产品得到，本发明对现有技术贡献不在于这些构件自身，而在于将其组合后得到本自动检测装置，故对于上述构件的具体结构，不在此详述。

本装置以及工作时的具体处理步骤，可以包括以下几个方面。

(1)人机交互智能控制界面，即触摸屏输入机构：主要包括人机操作界面，测量平台各部分状态的显示，控制测量平台匀速移动，驱动气动装置控制多排芯块压缩或放松动作，外部触发控制位移传感器测量，动态显示芯块的状态和测量结果，脉冲控制报警系统。

(2)并行图像采集：测量平台的设计中保证了芯块排长在匀速运动中处于相对平稳的状态，和芯块环形端面接触的挡块端面与挡块上表面相互垂直。排长芯块动态测量系统需保证芯块测量点与两端位移传感器定位在同一水平线上，芯块被测量线置于标准线或其延长线上。位移传感器是利用激光三角法原理，其是每次测量出等间隔800个点到相对参考面的高度距离，再根据测量值重构出被测面的轮廓。位移传感器同时对挡块上表面和芯块排长两端表面进行测量。接收到主控制单元发送的指令后，系统两端位移传感器执行操作并同时将测量长度反馈给主控制单元，再对两端图像同步重构。

(3)滤波降噪：动态芯块排长测量系统测量时会受到温度、压力、震动、尘埃等因素的影响，致使在系统挡块上表面和芯块表面信息采集时会出现波峰或波谷现象，而且由于芯块排长在匀速运动中，采集的时间比较短，一般为500ms～700ms，这就需要寻找一种快速滤波除噪的算法。位移传感器采集数据后，根据噪声的特点将两个轮廓数据逐点取均值对图像除噪，以消除小的波谷或波峰现象，实现实时处理。

(4)目标识别：芯块的倒角与测量系统的挡块上表面存在明显的拐点，即其存在阶跃变化。通过差分边缘检测的方法可以查找到各处拐点的具体位置，动态设定阈值滤除不明显的拐点，分别对芯块排长两端采集图像采用向左或向右的查找方式，即可以分别得到两端拐点

和

(5)动态测量值计算：两端位移传感器固定在测量平台的同一水平面上。系统分别对采集图像设定固定参考面Q₁和Q₂，通过各像素点之间距离计算出每次同一排芯块两端图像中的拐点到各自参考面的长度和

为动态变量，根据标准棒长度L及其对应拐点到参考面长度

和

计算出动态测量值 $L_i^p=L-(l_p^1+l_p^2)+(l_i^1+l_i^2);$

(6)芯块排长测量值筛选：针对同一排芯块的多组被测线，各组之间相关性非常强的特点，需选取最稳定区域作为测量值选取处。根据测量平台的设计特点，

受噪声的影响更显著些，由于多组被测线属于小样本事件，系统通过设定阈值剔除大数对

进行区分，记录对应的

和

得到area1；再对area1的

区分，记录对应的

和

得到area2；最后通过在area2对

取中值方法得到最佳点及其对应的测量值即为此芯块排长测量值L^p。

(7)存储和报警系统：完成永久保存定标准，暂时存储各排芯块测量值功能，且能在测量数据超差时实时报警，并对超差数据进行记录。

1、解决了人工测量方法费时费力、效率不高、随意性大的缺点，实现了对动态芯块排长非接触式的智能化精确测量；

2、人机交互界面，操作简化方便，实现对芯块排长测量流程的时序控制，对各排芯块状态实时跟踪显示，自动报警，形成一个稳定、安全、可靠的数字化智能测量系统；

3、检测结果清楚直观，可达到如下性能指标：

(1)系统检测分辨率：10μm；

(2)系统检测精度：100μm；

(3)系统检测速度：2.5s/排；

(4)系统测量范围：472.5mm--487.5mm

4、测量平台搭建科学，系统自带驱动装置、气动装置，安全装置、固定装置，方便芯块排长的装载、运输、测量等动作，结构合理，使用方便灵活。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图。

图2为具体实施时，基于本发明装置的检测方法流程图。

图3系统整体功能框架示意图。

图4自动测量控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1所示，一种核燃料动态芯块排长自动检测装置，其特征在于，包括具有水平上表面的矩形平台1，平台1上表面后端位置设置有步进电机18，步进电机18的输出转轴8水平向前延伸至平台1前端，转轴8两侧的平台上并行设置有导轨3，平台1上方设置有矩形的移动台4，所述移动台4可滑动地配合在导轨3上，所述转轴8为带螺纹的丝杆结构，所述移动台4通过自带的螺纹孔可转动地套接在转轴8上；所述移动台4前端固定有呈横向设置的前后固定端板7，移动台4上相对前后固定端板7的后端横向设置有前后移动端板20，前后移动端板20与一个设置在移动台4上的第一气动机构19相连，第一气动机构19用于推动前后移动端板20水平向前移动并能够与前后固定端板7一起将位于移动台4上的多排芯块在前后方向上夹紧；所述移动台4上的左端沿纵向设置有左右固定端板13，左右固定端板13内侧均匀分布有一排整齐排布的移动挡块11，相邻两块移动挡块11之间距离与芯块排距一致，各移动挡块11均通过弹簧12连接在左右固定端板13上，所述移动台4上的右端沿纵向设置有左右移动端板25，左右移动端板25上对应左右固定端板13上的各移动挡块11设置有一排固定挡块24，所述左右移动端板25与一个设置在移动台4上的第二气动机构26相连，第二气动机构26用于推动左右移动端板25左右移动，并能够与左右固定端板13一起将位于移动台4上的各排芯块在左右方向上分别夹紧于各个移动挡块11与固定挡块24之间；所述平台1上前方设置有终点行程开关9，终点行程开关9用于与移动台4相配合并在移动台4前行到终点时通过主控制单元给步进电机18发送停止指令，所述平台1上后方设置有起点行程开关17，起点行程开关17用于与移动台4相配合并在移动台4复位到起点时通过主控制单元给步进电机18发送终止指令；所述平台1上中部位于移动台4的两侧分别设置有左传感器支架16和右传感器支架28，所述左传感器支架16上设置有左位移传感器15和光电传感器14，所述右传感器支架28上设置有右位移传感器29，所述左位移传感器15、光电传感器14和右位移传感器29位于同一水平线上，所述光电传感器14用于检测到各排芯块进入所述水平线后向主控制单元发送信号，并由主控制单元启动左位移传感器15和右位移传感器29对该排芯块排长进行测量；还包括带有触摸屏输入机构22的所述主控制单元，所述主控制单元分别与步进电机18、第一气动机构19、第二气动机构26、终点行程开关9、起点行程开关17、左位移传感器15、光电传感器14和右位移传感器29相连。

具体实施时，所述第一气动机构19和第二气动机构26上均设置有接近开关30，所述接近开关30与主控制单元相连。

图1中，标号2是表示导轨底座，具体实施时，导轨3安装在导轨底座2上，再通过导轨底座2安装在平台1上。标号10是表示稳压阀，具体实施时，稳压阀与步进电机18相连，并用于为步进电机18提供稳定的工作电压。标号21为报警器，报警器21与主控制单元相连，可以用于当接近开关30检测到芯块被过于压缩时提示报警。标号23是触摸屏输入机构22的支撑架，触摸屏输入机构22靠支撑架23支撑在平台1上。标号27是第二气动机构26的伸缩臂，第二气动机构26通过伸缩臂27带动左右移动端板25移动。标号31是表示芯块，实际检测时，芯块31是通过自身带有的支架(支架结构在附图中省略)整排地排列在移动台4上，支架将芯块31支撑到第二气动机构26的上方，使芯块31的移动不会被第二气动机构26所干涉。

下面进一步详细介绍本装置及其检测方法的各个方面，以及具体实施时可以进一步优化的检测方式。

基于上述检测装置，实现的芯块排长检测方法，在进一步完善和优化后，可以包括人机交互智能控制界面，并行图像采集，滤波降噪，目标识别，动态测量值计算，芯块排长测量值筛选，存储和报警系统7个方面，如图2所示。其功能分别如下：

(1)人机交互智能控制界面：主要包括人工操作界面，测量平台各部分状态的显示，控制测量平台匀速移动，驱动气动装置控制多排芯块压缩或放松动作，外部触发控制位移传感器测量，动态显示芯块的状态和测量结果，脉冲控制报警系统，如图3所示。自动测量过程为：系统首先对电机、串口、起点定位初始化。导入默认参数，操作员可点击触摸屏切换到参数界面修改。操作员将装有多排芯块的支架放入系统的移动台上，操纵触摸屏驱动电磁阀工作控制气缸，前后移动端板和左右端各挡块将多排芯块夹紧稳固，系统驱动电机使移动台从零点位置匀速运动。当光电传感器判断芯块到达测量位置时，向主控制单元发送信号，主控制单元触发控制位移传感器测量，并并行将位移数据反馈到主控制单元，主控制单元对数据进行筛选和判断，得出芯块排长测量值，记录芯块排长的状态，同时在触摸屏中实时动态显示，并对超差的数据执行报警动作。移动台到达终点后，电机停止运作，电磁阀工作控制气缸将芯块放松，操作人员可将芯块支架端走，整个操作完成。自动测量具体流程如图4所示。

(2)并行图像采集：系统设计中光电传感器和位移传感器定位在同一水平线上，芯块被测量线置于标准线或其延长线上。各排芯块两端环形端面与标准挡块接触，挡块上端面通过精磨，挡块上端面和与芯块接触面垂直度误差小于1um，因此两个面相交的棱边存在明显的拐点群。位移传感器是利用激光三角法原理，每次测量出等间隔800个点到相对参考面的高度距离，再根据测量值重构出被测面的轮廓。图像采集过程：各组芯块排长满足光电传感器设定的阈值和主控制器中计数器的要求，主控制器发送脉冲外部触发传感器控制器等间隔采集图像信息，总脉冲时间长度为光电传感器接通响应长度。针对第p排动态芯块假设每次采集的数列为a_i，j和b_i，j＝1，2...n_p；j＝1，2，...800)，n_p为采集次数，实验中一般为9～10，a_i，j、b_i，j分别与a_i+1，j、b_i+1，j采集间隔较小相关性大，a_i，j、b_i，j分别和a_i，j+1、b_i，j+1的距离间隔固定为25mm/800，即位移传感器发出激光光束长度为25mm，采集完成后将a_i，j和b_i，j送入传感器控制器中处理，PLC同时记录各排芯块的状态和对应的采集次数。重构图像A_p＝[a_i，j]，B_p＝[b_i，j]，(p＝1，2，...18)。

(3)滤波降噪：芯块排长动态测量系统的运行环境中受温度、压力、振动、尘埃和小颗粒的影响，致使在系统挡块镜面和芯块表面信息采集时出现波峰或波谷现象，使其误判为拐点。而又由于芯块排长在匀速运动中，采集的时间比较短，一般为500ms～700ms，这就需要寻找一种快速滤波除噪的算法。数据采集过程中，a_i，j、b_i，j分别与a_i+1，j、b_i+1，j采集间隔较小且相关性大，为排除系统噪声的影响，并缩短除噪计算时间，根据噪声的特点将两个轮廓数据逐点求和取均值得到平滑后的轮廓可以滤除随机高斯噪声和脉冲噪声，消除小的波谷或波峰现象，实时性满足要求。但如果系统中存在较大的颗粒影响，此种滤波方式不能将满足，这也使得系统测量的稳定性和抗干扰性得到了挑战。

假设本排芯块采集次数为n_p，滤波后芯块两端的图像分别保存为c_i，j和d_i，j，并重构图像C_p＝[c_i，j]，D_p＝[d_i，j]，(p＝1，2，...18)。

$c_{i,j}=\frac{a_{i,j}+a_{i+1,j}}{2}$ i＝1，2，...n_p-1，j＝1，2，...800

$d_{i,j}=\frac{b_{i,j}+b_{i+1,j}}{2}$ i＝1，2，...n_p-1，j＝1，2，...800

对图像中每一像素点都依次进行上述三步运算就完成了整幅图像的滤波降噪工作。通过该算法对图像进行滤波降噪处理，就能快速获得符合要求的图像。

(4)目标识别：系统的挡块上表面为光滑的精密镜面，在不受小颗粒影响的情况下不存在拐点；芯块排长在压紧状态时，其两端面的环形端面与挡块完全接触并且芯块高度保持略低于挡块的高度，这使得芯块排长两端的倒角与挡块的上表面之间存在明显的拐点群曲线，即其存在显著阶跃变化。通过差分边缘检测的方法可以查找到各处拐点的具体位置，动态设定阈值滤除不明显的拐点，分别对芯块排长两端采集图像采用向左或向右的查找方式，第一个查找到的拐点即可以得到排长芯块两端与挡块镜面接触拐点

和

定义：

${f_i}^1=c_{i,j}-c_{i,j+1}\≥\mathrm{\Δt},$ $g_i^1=j,$ i＝1，2，...n_p-1，j＝1，2，...，799

${f_i}^2=d_{i,j+1}-d_{i,j}\≥\mathrm{\Δt},$ $g_i^2=j+1,$ i＝1，2，...n_p-1，j＝799，798，...，1

式中Δt为设定的阈值，其取值根据实验的要求。

定义

i＝1，2，...n_p-1，

构成了芯块两端面与挡块精密镜面形成的拐点群，分别连接

和

各处拐点，可以得到两端面的接触曲线。拐点的定向查找方法时间复杂度和空间复杂度都比较低，能快速有效的实现，达到系统的要求。

(5)动态测量值计算：系统中光电传感器与位移传感器定位于同一水平线上，传感器测量的视场角度和发出激光光束的位置不随着芯块排长的不同而变化，这使得系统可设置虚拟固定的参考面。如图5所示，系统分别对采集图像设定固定参考面M₁和M₂，由各像素点之间距离相等Δl，计算出每次同一排芯块两端图像中的拐点到各自参考面的长度

和

为动态变量，根据此排标准棒的定标值L及其对应拐点到参考面长度

和

计算出动态测量值：

$L_i^p=L-(l_p^1+l_p^2)+(l_i^1+l_i^2);$

对于第p排芯块，设定的两端的参考面分别为

和

$m_p^1=\left\{C_p\right|j=\mathrm{\Δq}\}={\left[c_{i,\mathrm{\Δq}}\right]}^p,$ i＝1，2，...n_p-1

$m_p^2=\left\{D_p\right|j=\mathrm{\Δr}\}={\left[d_{i,\mathrm{\Δr}}\right]}^p,$ i＝1，2，...n_p-1

式中Δq是左端位移传感器的固定像素点的y坐标，Δs是右端位移传感器的固定像素点的y坐标(Δq和Δr设置在挡块镜面的图像采集点上，以防芯块之间存在间隙)，而位移传感器是利用激光三角法来测量高度变化，假设其测量高度范围为ΔH，此排芯块的采集次数为n_p，采集间隔芯块排长向前移动Δs距离，则参考面

为位于Δq处，大小为ΔH×n_p×Δs的平面；同理可知参考面

是位于Δr处，大小为ΔH×n_p×Δs的平面。

由于位移传感器的位置固定，Δq和Δr值不变，这使得系统的参考面的位置保持不变。

$M_1=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}{m}_p^1=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}\left\{C_p\right|j=\mathrm{\Δq}\}=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}{\left[c_{i,\mathrm{\Δq}}\right]}^p=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ΔH}\×n_p\×\mathrm{\Δs}$

$M_2=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}{m}_p^2=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}\left\{D_p\right|j=\mathrm{\Δr}\}=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}{\left[d_{i,\mathrm{\Δr}}\right]}^p=\underset{p=1}{\overset{18}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ΔH}\×n_p\×\mathrm{\Δs}$

系统的参考面M₁位于第Δq像素点处，总大小为多排参考面

之和；而参考面M₂为于第Δr个像素点处，总大小为多排参考面

之和。参考面的选取证实了系统采用此种方式定标和测量的可行性。

由目标识别中得到第p排拐点群

i＝1，2，...n_p-1，则拐点到参考面M₁水平距离：

$l_i^1=(\mathrm{\Δq}-g_i^1)*\mathrm{\Δl},$ $l_i^2=(g_i^2-\mathrm{\Δr})*\mathrm{\Δl},$ i＝1，2，...n_p-1，Δl为两个像素点间距离

根据标准棒在第p排时定标值L及其到两端参考面的长度

和

则得到芯块排长的动态测量值

为：

$L_i^p=L-(l_p^1+l_p^2)+(l_i^1+l_i^2),$ i＝1，2，...n_p-1

$L^p=\left[L_i^p\right],$ ${L^1}_p=\left[l_i^1\right],$ ${L^2}_p=\left[l_i^2\right],$ i＝1，2，...n_p-1

通过构造系统的二维虚拟参考面，并利用标准棒进行定标，可以消除位移传感器定位、平台震动、挡块垂直度、芯块倒角不明显等一系列带来的误差，使得测量精度得到了很大的提升。

(6)芯块排长测量值的筛选：芯块排长在动态测量中，芯块处于压紧状态，与芯块排长两端相接处的挡块，一端为弹簧相连，另一端为刚性面；左端刚性面挡块受气阀控制，它从左向右推动整排芯块在支架上匀速向弹性面挡块运动，直至整个系统受力平衡，芯块被稳固在支架上。由于左端挡块推力恒定不变，芯块的倒角相差非常微小，这使得左端挡块与芯块的接触曲面产生的拐点群

组成曲线

重复性很高。而芯块排长由于长短重量不同与芯块支架产生的摩擦力也不同，这使右端弹性面每次受力大小和方向都有差别，芯块端面与右端挡块产生的拐点群

组成的曲线

变化较大。

针对同一排芯块的多组被测线，各组之间相关性非常强的特点，需选取最稳定区域作为测量值选取处。根据测量平台的设计特点，

受噪声的影响更显著些，由于多组被测线属于小样本事件，系统通过筛选大数对

进行区分，记录对应的

和

得到area1；再对area1的区分，记录对应的

和

得到area2；最后通过在area2对

取中值方法得到最佳点及其对应的测量值即为此芯块排长测量值L^p。

(7)存储和报警系统：将各排芯块测量值暂时存储，定标值永久保存，超差数据或系统出现故障报警系统实时启动，并记录报警状态。

以上整个过程在动态芯块排长自动检测装置到达下一轮多排芯块检测时全部完成。(实施时，系统装置移动台的运动速度为2cm/s)

Claims (2)

1.一种核燃料动态芯块排长自动检测装置，其特征在于，包括具有水平上表面的矩形平台(1)，平台1上表面后端位置设置有步进电机(18)，步进电机(18)的输出转轴(8)水平向前延伸至平台(1)前端，转轴(8)两侧的平台上并行设置有导轨(3)，平台(1)上方设置有矩形的移动台(4)，所述移动台(4)可滑动地配合在导轨(3)上，所述转轴(8)为带螺纹的丝杆结构，所述移动台(4)通过自带的螺纹孔可转动地套接在转轴(8)上；所述移动台(4)前端固定有呈横向设置的前后固定端板(7)，移动台(4)上相对前后固定端板(7)的后端横向设置有前后移动端板(20)，前后移动端板(20)与一个设置在移动台(4)上的第一气动机构(19)相连，第一气动机构(19)用于推动前后移动端板(20)水平向前移动并能够与前后固定端板(7)一起将位于移动台(4)上的多排芯块在前后方向上夹紧；所述移动台(4)上的左端沿纵向设置有左右固定端板(13)，左右固定端板(13)内侧均匀分布有一排整齐排布的移动挡块(11)，相邻两块移动挡块(11)之间距离与芯块排距一致，各移动挡块(11)均通过弹簧(12)连接在左右固定端板(13)上，所述移动台(4)上的右端沿纵向设置有左右移动端板(25)，左右移动端板(25)上对应左右固定端板(13)上的各移动挡块(11)设置有一排固定挡块(24)，所述左右移动端板(25)与一个设置在移动台(4)上的第二气动机构(26)相连，第二气动机构(26)用于推动左右移动端板(25)左右移动，并能够与左右固定端板(13)一起将位于移动台(4)上的各排芯块在左右方向上分别夹紧于各个移动挡块(11)与固定挡块(24)之间；所述平台(1)上前方设置有终点行程开关(9)，终点行程开关(9)用于与移动台(4)相配合并在移动台(4)前行到终点时通过主控制单元给步进电机(18)发送停止指令，所述平台(1)上后方设置有起点行程开关(17)，起点行程开关(17)用于与移动台(4)相配合并在移动台(4)复位到起点时通过主控制单元给步进电机(18)发送终止指令；所述平台(1)上中部位于移动台(4)的两侧分别设置有左传感器支架(16)和右传感器支架(28)，所述左传感器支架(16)上设置有左位移传感器(15)和光电传感器(14)，所述右传感器支架(28)上设置有右位移传感器(29)，所述左位移传感器(15)、光电传感器(14)和右位移传感器(29)位于同一水平线上，所述光电传感器(14)用于检测到各排芯块进入所述水平线后向主控制单元发送信号，并由主控制单元启动左位移传感器(15)和右位移传感器(29)对该排芯块排长进行测量；还包括带有触摸屏输入机构(22)的所述主控制单元，所述主控制单元分别与步进电机(18)、第一气动机构(19)、第二气动机构(26)、终点行程开关(9)、起点行程开关(17)、左位移传感器(15)、光电传感器(14)和右位移传感器(29)相连。

2.如权利要求1所述的核燃料动态芯块排长自动检测装置，其特征在于，所述第一气动机构(19)和第二气动机构(26)上均设置有接近开关(30)，所述接近开关(30)与主控制单元相连。

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