CN102568627B - 管件内部电视检查摄像头组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种核电站反应堆压力容器顶盖贯穿件及其它管件内表面电视自动检查，具体涉及一种管件内部电视检查摄像头组合结构。它包括圆筒罩，圆筒罩的顶部设有顶部盖板，圆筒罩内设有组合结构本体，组合结构本体的底部固定连接有定位板，组合结构本体上开有四个空腔，其顶部的空腔内设有支架，支架上设有摄像头，中上部空腔设有反光镜，反光镜下部设有摄像头，在中下部空腔内设有支撑杆，支撑杆的中间处连接有刮板架，刮板架上连接有尼龙刮板。其优点是，通过光线转向、亮度调节和设置合适的光路，实现良好照明、清晰成像和摄像头防水等功能。

Description

管件内部电视检查摄像头组合装置

技术领域

本发明属于一种核电站反应堆压力容器顶盖贯穿件及其它管件内表面电视自动检查，具体涉及一种管件内部电视检查摄像头组合装置。

背景技术

反应堆压力容器顶盖是内径SR890mm，壁厚157mm的半球体，顶部朝上，像一个口朝下的锅。在顶盖上贯穿安装许多贯穿件，贯穿件内径Φ70mm，壁厚17.5mm，其下部通过J型焊缝与顶盖内壁焊接在一起，构成核岛一回路主系统压力边界。顶盖贯穿件内部容纳控制反应堆运行的控制棒，同时也是控制棒运行的通道。

顶盖贯穿件内表面如果出现撞击和腐蚀等缺陷，则在高温高压和高放射性环境下，缺陷处极易产生微裂纹并逐渐扩展为穿透性裂缝，导致放射性介质泄漏，影响控制棒驱动机构的正常运行。根据欧、美多国核电站的经验反馈，必须对顶盖贯穿件内表面实施自动电视检查，及早发现撞击和腐蚀等缺陷，预防出现穿透性裂缝。

顶盖内部放射性剂量很高，严禁人员入内。因此，不能对贯穿件内表面实施直接目视检查，必须从顶盖内部接近贯穿件管口，将电视检查摄像头组合结构自贯穿件管口送至内部被检部位，对内表面实施自动电视检查。

由于顶盖贯穿件内部径向空间有限，不能直接使用摄像头对内表面实施清晰成像，必须按照光学成像定律设计合适的光路。在正常存放环境下顶盖贯穿件内部很暗，达不到电视检查需要的亮度，必须设计一定量度的光源结构。另外，检查时的贯穿件内表面附着一层较厚的固体硼结晶，必须完全去除硼结晶并洗净内表面，才能实施电视检查。要满足这三项技术要求，必须设计和使用专用的电视检查摄像头组合结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对顶盖贯穿件内部进行电视检查的管件内部电视检查摄像头组合结构。

本发明是这样实现的，管件内部电视检查摄像头组合装置，它包括圆筒罩，圆筒罩的顶部设有顶部盖板，圆筒罩内设有组合结构本体，组合结构本体的底部固定连接有定位板，组合结构本体上开有四个空腔，其顶部的空腔内设有支架，支架上设有摄像头，摄像头的外围设有发光二极管，组合结构本体的中上部空腔设有支撑板，支撑板上设有安装架，安装架上设有反光镜，反光镜下部的支撑板上开有第一通孔，第一通孔下部的空腔内设有摄像头，摄像头设在实心结构上，实心结构的下部为中下部空腔，在中下部空腔内使用支撑杆，支撑杆的上下两端分别设有定位调节螺钉和压簧，支撑杆的中间处连接有刮板架，刮板架上连接有尼龙刮板，实心结构上与支撑杆的中间对应位置处开有第二通孔，第二通孔内设有活塞，活塞上设有密封圈，第二通孔还与其垂直的气路联通，气路与固定在定位板上的入气管接头连接，实心结构上与刮板架相垂直的位置上设有水管，水管还与定位板上的入水管接头连接。

支架的顶部设有玻璃挡板，玻璃挡板与顶部盖板之间设置有O型密封圈。

本发明的优点是，在电视摄像头组合结构本体上设置2个硼结晶刮板装配结构，每个装配结构安装1个尼龙刮板，因此，组合结构能同时安装2个尼龙刮板，实现2个尼龙刮板既能隐没在组合结构之内，又能在气缸结构驱动下露出适量的部分。在组合结构本体上设置2套气缸、气道和活塞等小型气动结构，每套结构能驱动1个尼龙刮板，因此，组合结构能同时驱动2个尼龙刮板，实现2个尼龙刮板同时径向平稳滑出电视摄像头组合结构。在每个尼龙刮板两侧的组合结构本体上各设计1套弹簧装配、定位和调节结构，呈轴对称分布，在弹力作用下能实现尼龙刮板径向平稳回归至摄像头组合结构内。每个尼龙刮板配套设置2个专用安装座，都与气缸活塞呈球形结构连接，与压簧套接。在气压和弹力的同时作用下，2个尼龙刮板都能柔性进出、归位以及与贯穿件内壁完好稳定紧密贴合。在组合结构本体中部设置电视检查摄像头安装结构、光线转向装置及其安装结构，发光二级管安装结构和透光玻璃密封安装结构。通过光线转向、亮度调节和设计合适的光路，实现良好照明、清晰成像和摄像头防水等功能。组合结构本体上部设置摄像头和发光二极管装配结构，与组合结构本体上的水路和气路完全隔离，与信号线和电源线通路结构贯穿。摄像头安装高度和二极管发光亮度都可调，透光孔安装透光材料保护摄像头和二极管。该结构具有防水、照明和摄像功能，能实现定位观察和辅助检查。组合结构本体上的气路与2个气缸结构贯通、水路与2个喷水孔贯通，信号线与2个摄像头相连接，电源线与摄像头和发光二极管相连接。这些结构与上述结构联合使用能实现硼结晶刮板柔性运动、被检部位充分清洗、照明和摄像等功能。

附图说明

图1为本发明所提供的管件内部电视检查摄像头组合结构示意图；

图2为图1的顶视图；

图3为图1的A-A向剖视图；

图4为本发明所提供的管件内部电视检查摄像头组合结构实际应用图。

图中，1定位板，2组合结构本体，3圆筒罩，4水管，5尼龙刮板，6第一摄像头，7反光镜，8发光二极管，9玻璃挡板，10顶部盖板，11入水管接头，12电源线/信号线插座，13入气管接头，14O型密封圈，15第二摄像头，16挡水玻璃，17定位调节螺钉，18活塞，19压簧，20支撑杆，21刮板架，22安装架，24实心结构，25密封圈，26气路，31贯穿件，32J型焊缝，33压力容器顶盖，34电视摄像头组合结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

管件内部电视检查摄像头组合结构它包括圆筒罩3，圆筒罩3的顶部通过螺纹固定连接有顶部盖板10，圆筒罩3内套装有组合结构本体2，组合结构本体2为中间开有多个空腔的圆形框架结构，组合结构本体2的底部固定连接有定位板1，组合结构本体2上开有四个空腔，其顶部的空腔内安装有支架21，支架21上安装有第二摄像头15，第二摄像头15的外围均匀的安装有发光二极管8，支架的顶部安装有玻璃挡板9，玻璃挡板9与顶部盖板10之间设置有O型密封圈14，组合结构本体2的中上部空腔安装有支撑板，支撑板上安装有安装架22，安装架22上安装有反光镜7，反光镜7下部的支撑板上开有第一通孔，第一通孔下部的空腔，即中部空腔内安装有第一摄像头6，第一摄像头6安装在实心结构24上，实心结构24的下部为中下部空腔，在中下部空腔内分别安装有支撑杆20，支撑杆20的上下两端分别通过定位调节螺钉17和压簧19将其顶在实心结构24上，支撑杆20的中间处连接有刮板架21，刮板架21上连接有尼龙刮板5，实心结构24上与支撑杆20的中间对应位置处开有第二通孔，第二通孔内安装有活塞18，活塞18上安装有密封圈25，第二通孔还与其垂直的气路26联通，气路26与固定在定位板1上的入气管接头13连接，实心结构24上与刮板架21相垂直的位置上安装有水管4，水管4还与定位板1上的入水管接头11连接，水管4可对尼龙刮板5进行清洗，定位板1上还连接有电源线/信号线插座12，电源线/信号线插座12与第一摄像头6和第二摄像头15的电源和信号线路连接，也与发光二极管8的电源连接。

自动电视检查要求电视摄像头组合结构必须完全进入贯穿件内部；摄像结构具有满足成像定律的光路；光源结构能对被摄像的部位提供满足要求的照明；除硼刮板能与贯穿件内壁完好紧密贴合，刮净管壁上的硼结晶；水路结构能确保一定压力和流量的水流动畅通，对贯穿件内壁实施满足要求的清洗；刮板进出组合结构时，不能损坏自身、组合结构和贯穿件内壁；组合结构顶部需安装照明和摄像装置协助观察和定位。

本发明的特点如下：在组合结构本体上设置成像结构；在组合结构本体上设置检查照明结构；在组合结构本体上设置硼结晶刮除结构；在组合结构本体上设置气缸、气道和活塞等小型气动结构；在每个硼结晶刮板两侧的组合结构本体上设置压簧装配、定位和调节结构；在组合结构本体上部设置小型摄像头和发光二极管装配结构；在组合结构本体上设置合适的气路、水路以及信号线和电源线通路结构。在组合结构的上部，设计发光二级管和摄像头的安装结构。一个摄像头居中，其周围对称分布8个发光二级管。在摄像头上部自下向上依次安装有透光板、O型密封环和尼龙材料顶部盖板。在组合结构本体的中部设计电视检查摄像头安装结构、光线转向装置及其安装结构，确保源自被检部位沿径向向管轴传播的光线，经光线转向装置上的反光镜转向后，沿管轴传至下部的摄像头。在摄像头与反光镜之间安装透光玻璃的密封安装结构，实现摄像头防水和透光功能。通过调整合适的摄像头与反光镜之间的安装距离，实现清晰成像。另外，在光线转向装置安装平面上及其周围等间距对称安装8个发光二级管，实现满足要求的检查照明。

在组合结构本体的下部安装2个安装硼结晶刮板的结构，处在相同的轴向位置，按中心轴对称分布。每个硼结晶刮板分别安装在一个刮板安装座上。刮板座底部中心与汽缸活塞接触，在气压作用下，活塞推动刮板座产生径向离心运动。刮板座底部设计两个呈中心对称的支承条，与压簧接触，压簧另一端内插定位调节螺钉，通过调节螺钉的径向位置来调节弹力，使刮板座产生径向向心运动。每个刮板上端两侧的组合结构本体上都设计有喷水口，与水路结构及供水系统相通。在组合结构本体下端安装一个限位板，并在限位板上安装气管、水管、电源线和信号线的快速接插件，共19个。

在组合结构本体的相应部位，安装了仅与汽缸连通的气路结构、信号线和水管安装结构、以及发光二级管和摄像头的电源/信号线安装结构。

本发明的工作过程如下所述：

当入气管连接头13通过气管与空压机连通后，打开气路开关阀，则压缩气体作用在2个气缸活塞18上，推动活塞发生径向离心运动，而活塞又推动支撑杆20发生径向离心运动。由于支撑杆20、刮板架21和刮板5固定安装在一起，因此气缸活塞18间接推动刮板5产生径向离心运动，同时，通过支撑杆20压缩压簧19。

当卸掉汽缸的气压时，压簧19反向作用支撑杆20使支撑杆发生径向向心运动，不仅收回刮板架21和刮板5，也使气缸活塞18回归零位。

通过控制检查机将电视摄像头组合结构定位在被检查贯穿件下方，启动组合结构上部的照明和摄像系统，通过监视图像确认组合结构与贯穿件同轴，然后启动检查机升降/步进轴，将摄像头组合结构定位在贯穿件内部的检查区域。

在全部检查参数设置完毕，电视检查系统处于检查状态后，启动供水系统，调节合适的水压和水流量，通过回收装置确认水输送回收正常。

启动气动系统驱动2个硼结晶刮片向组合结构外径向运动，并紧密贴合在贯穿件内表面。

启动组合结构旋转/检查的驱动机构，分别顺时针和逆时针转动组合结构至少大于365°，确认旋转运动机构工作正常。

按预设的去除硼结晶运动轨迹实施并完成自上而下自动除硼。

进一步增大水流量，按预设的清洗运动轨迹实施自上而下自动清洗，直至通过电视图像确认被检部位的清洁度满足检查要求。

按照预设轨迹实施并完成清洗好的贯穿件内表面的电视自动检查，并保存电视图像信号。

该贯穿件检查完毕，在摄像监视系统的协助下，将摄像头组合结构降至贯穿件的下方。经确认的确位于贯穿件下方并无任何异常后，控制检查机将摄像头组合结构定位在下一个被检贯穿件的下方，按照相同的步骤完成除硼、清洗和自动检查。

当最后一个贯穿件检查完毕，增大清洗水的输送压力，通过清洗水经贯穿件内壁反弹后的反向溅洗，对摄像头组合结构实施清洗去污。

清洗去污约5分钟后，按照相同的操作将摄像头组合结构降至贯穿件的下方，结束电视自动检查。

Claims (1)

1.管件内部电视检查摄像头组合装置，它包括圆筒罩(3)，圆筒罩(3)的顶部设有顶部盖板(10)，圆筒罩(3)内设有组合结构本体(2)，组合结构本体(2)的底部固定连接有定位板(1)，组合结构本体(2)上开有四个空腔，其顶部的空腔内设有支架，支架上设有第二摄像头(15)，第二摄像头(15)的外围设有发光二极管(8)，组合结构本体(2)的中上部空腔设有支撑板，支撑板上设有安装架(22)，安装架(22)上设有反光镜(7)，反光镜(7)下部的支撑板上开有第一通孔，第一通孔下部的空腔内设有第一摄像头(6)，第一摄像头(6)设在实心结构(24)上，其特征在于：实心结构(24)的下部为中下部空腔，在中下部空腔内设有支撑杆(20)，支撑杆(20)的上下两端分别设有定位调节螺钉(17)和压簧(19)，支撑杆(20)的中间处连接有刮板架(21)，刮板架(21)上连接有尼龙刮板(5)，实心结构(24)上与支撑杆(20)的中间对应位置处开有第二通孔，第二通孔内设有活塞(18)，活塞(18)上设有密封圈(25)，第二通孔还与其垂直的气路(26)联通，气路(26)与固定在定位板(1)上的入气管接头(13)连接，实心结构(24)上与刮板架(21)相垂直的位置上设有水管(4)，水管(4)还与定位板(1)上的入水管接头(11)连接，支架(21)的顶部设有玻璃挡板(9)，玻璃挡板(9)与顶部盖板(10)之间设置有O型密封圈(14)。