CN111052261B - 核反应堆燃料通道组件的检查工具和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装置和方法，用于检查核反应堆中燃料通道组件的元件的内部表面和外部表面。为检查元件的表面，装置和元件相对放置，使得元件位于对象区域内。反射器组件将对象区域或对象区域的部分反射至成像设备的视场内，成像设备捕获其视场的图像数据。反射器组件具有第一反射器和第二反射器其中至少一个。第一反射器其将元件的外表面反射至成像设备的视场内。第二反射器其将元件的内表面反射至成像设备的视场内。

Description

核反应堆燃料通道组件的检查工具和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月26日提交的美国临时申请62 / 490405的所有权益，包括优先权，该申请内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及检查核反应堆的方法和系统，所涉及的方法和系统尤其用于检查核反应堆燃料通道组件的部件。

技术背景

核反应堆的使用寿命有限。例如，第二代CANDU™型反应堆（“CANada DeuteriumUranium，加拿大氘铀”）的设计使用时间为约25至30年。在此时间之后，可拆除现有燃料通道并安装新燃料通道。执行此“更换管件”过程可显着延长反应堆的寿命，是停止使用反应堆之外的另一种选择。核反应堆的更换管件过程包括拆除数个反应堆部件，还包括各种其他活动，例如关闭反应堆、准备屏蔽室、安装材料处理设备以及各种平台和设备支撑件。拆除过程可还包括拆除封闭塞和定位硬件组件、断开供料器组件、切断波纹管、拆除端配件、释放和拆除排管插入件，以及切断和拆除压力管和排管。完成拆除过程后，通常会执行检查和安装过程。

此外，拆除过程中，反应堆上可能会留下不同部件。例如，可拆除允许反应堆的燃料通道组件轴向移动的波纹管，并用预先安装在端配件上的新波纹管作为替代，或者若波纹管未受破坏或出现劣化，可相反保持波纹管的完整，供重复使用。然而，想要最小化可接受波纹管的更换时，检查所有燃料通道的波纹管是合意理想的，但这带来了挑战，并且可能耗费时间长，以至于更换所有波纹管来避免检查带来的复杂化更为高效。

已经开发了各种检查工具来检查核反应堆的部件。然而，可能难以精确移动或定位现有检查工具或精确识别工具的位置，因此，也难以精确识别由工具识别的特征的位置。此外，现有检查工具捕获的图像可能会出现透视变形。另外，现有检查工具可能无法检查元件的垂直部分。因此，对于包括上述的CANDU^TM型反应堆的许多反应堆而言，能够对每个燃料通道组件的波纹管执行高效检查的检查装备可能是一种改进。

发明内容

本发明公开了一种装置，用于在核反应堆中燃料通道组件的元件处于装置的对象区域中时，检查元件的内部表面和外部表面其中至少一项，装置包含：成像设备，用于捕获成像设备的视场的图像数据，以及反射器组件，包含以下各项中至少一项：第一反射器，具有反射表面，定向在第一角度且相对对象区域放置，以将代表元件外部表面第一部分的径向向内视图的对象区域的第一部分反射至成像设备的视场内；以及第二反射器，具有反射表面，定向在第二角度且相对对象区域放置，以将代表元件内部表面第一部分的径向向外视图的对象区域的第二部分反射至成像设备的视场内。

本发明公开了一种检查核反应堆中燃料通道组件的元件的内部表面和外部表面其中至少一项的方法，方法包含：反射以下各项中至少一项：将元件外部表面第一部分的径向向内视图反射至成像设备的视场内；以及将元件内部表面第一部分的径向向外视图反射至成像设备的视场内；以及成像设备捕获成像设备视场的图像数据。

本发明公开了一种反射器组件，用于在核反应堆中燃料通道组件的元件处于组件的对象区域中时，将元件的内部表面和外部表面其中至少一项反射至成像设备的视场内，组件包含以下各项中至少一项：第一反射器，具有反射表面，定向在第一角度且相对对象区域放置，以将代表元件外部表面第一部分的径向向内视图的对象区域的第一部分反射至成像设备的视场内；以及第二反射器，具有定向在第二角度且相对对象区域放置的反射表面，以将代表元件内部表面第一部分的径向向外视图的对象区域的第二部分反射至成像设备的视场内。

阅读下文公开之后，本领域技术人员将认识到与本文描述实施方式有关的更多其他特征及其组合。

附图说明

图示了示例实施方式的附图中：

图1为CANDU^TM型反应堆的透视图。

图2为CANDU^TM型核反应堆燃料通道组件的剖视图。

图3为检查工具的剖面侧视图，包括成像设备、透镜、照明组件和反射器组件。

图4为图3中检查工具的反射器组件的剖面细节视图。

图5-7为局部分解装配图，图中为图3中检查工具的部分。

图8图示了由成像设备收集的图像数据的示意图。

图9图示了转置后的来自成像设备的图像数据，示出的波纹管环被拉直成平行线。

图10为内部反射器支撑件的透视图。

图11为图3中检查工具的反射器组件的剖面视图。

图12为反射器组件的反射器示意图，该反射器组件具有平坦轮廓。

图13为反射器组件的反射器示意图，该反射器组件具有凹形轮廓。

图14为反射器组件的反射器示意图，该反射器组件具有凸形轮廓。

图15为图3中检查工具的示意图。

图16为图3中检查工具的示意图。

图17为检查系统控制器的示意图，该检查系统具有图3中的检查工具。

具体实施方式

详细描述检查工具的任何实施方式之前，应当理解，检查工具不限于其在下文说明中阐述的或附图所图示的构造详情和部件布置中的应用。检查工具能够具有其他实施方式并且能够以多种方式实践或实施。

如本文所使用，术语“近”指更邻近工具的成像设备且远离对象区域的位置或方向。术语“远”指更邻近工具的对象区域且远离成像设备的位置或方向。

本发明公开了一种装置和方法，用于检查核反应堆中燃料通道组件的元件的内部表面和外部表面其中至少一项。装置限定对象区域。为检查如波纹管的元件的表面，装置和元件相互相对放置，使得元件处于对象区域内。装置的反射器组件将对象区域或对象区域的部分反射至成像设备的视场内，成像设备捕获其视场的图像数据。反射器组件具有将元件反射至成像设备的视场内的反射器。例如，反射器具有第一反射器，其将元件的外表面反射至成像设备的视场内。另一例中，反射器组件具有第二反射器，其将元件的内表面反射至成像设备的视场内。一些实施方式中，反射器组件同时具有第一和第二反射器。可分析代表元件外部或内部表面的所捕获图像数据，以检查元件。

工具可放置在第一位置，以捕获元件第一部分处的图像数据，接着再次放置在第二位置，以捕获元件第二部分处的图像数据。工具可能能够捕获代表元件周围全景（例如360度视角）或其部分的图像数据。

图1为CANDU™型反应堆6的反应堆堆芯的透视图。反应堆堆芯通常包含在屏蔽室内，屏蔽室用气闸密封，以控制和防护辐射。尽管为方便起见，特别参照了CANDU^TM型反应堆6来描述检查工具的各方面，但检查工具不限于CANDU^TM型反应堆，可在该特定领域之外有其他用途。回到图1，大体圆柱形的容器，被称为CANDU^TM型反应堆6的排管容器10，含有重水减速剂。排管容器10具有环形外壳14和位于第一端22和第二端24的管板18。管板18 包括多个孔（本发明中称为“钻孔”），每个孔接受燃料通道组件28。如图1所示，数个燃料通道组件28从第一端22穿过排管容器10的管板18至第二端24。

如实施方式所示，一些实施方式中，反应堆堆芯在其两端22、24分别设置有两面墙壁：由管板18界定的内壁，位于反应堆堆芯的两端22、24，以及外壁64（又称为“端罩”），位于反应堆堆芯两端22、24处，在管板18外侧，距管板18一定距离。格状管65横跨每对钻孔处的管板18和端罩64之间的距离（即，分别在管板18和端罩64）。

图2为图1图示反应堆堆芯的燃料通道组件28的剖视图。如图2所示，每一燃料通道组件28包括环绕燃料通道组件28其他部件的排管（calandria tube，CT）32。每一CT 32都横跨管板18之间的距离。并且，每一CT 32的相反端都接收于并密封于管板18中各自的孔内。一些实施方式中，CT滚动的连接牙齿34用于将CT 32固定至钻孔内的管板18。压力管（pressure tube，PT）36形成燃料通道组件28的内壁。PT 36为反应堆冷却剂、燃料棒束或组件40提供导管。例如，PT 36通常容纳两个或更多个燃料组件40，并充当经过每个燃料组件40的反应堆冷却剂的导管。环形空间44由每一PT 36及其对应的CT 32之间的间隙界定。环形空间44通常填充有循环气体，例如干燥的二氧化碳、氦气、氮气、空气、或上述项的混合物。一个或多个环形隔圈或夹紧盘簧48安置于CT 32和PT 36之间。环形隔圈48维持PT 36及对应的CT 32之间的间隙，同时使环形气体能够通过并围绕环形隔圈48的流动。

又如图2所示，每一燃料通道组件28的每端设置有端配件50，端配件50位于对应的管板18外侧。每一端配件50的终端有封闭塞52。每一端配件50还包括供料器组件54。供料器组件54经由供料器管59供应反应堆冷却剂至PT 36或从PT 36移除反应堆冷却剂（图1）。特别地，对于单个燃料通道组件28，燃料通道组件28的一端上的供料器组件54用作入口供料器，而燃料通道组件28的相反端上的供料器组件54用作出口供料器。如图2所示，可使用耦合组件56将供料器组件54附接至端配件50，耦合组件56包括数个螺钉、垫圈、密封垫和/或其他类型的连接器。格状管65（如上文所述）围住了端配件50和含有燃料组件40的PT 36之间的连接。防护滚珠轴承66和冷却水围绕格状管65的外部，提供额外的辐射防护。

回到图2，定位硬件组件60和波纹管62也耦合至每一端配件50。波纹管62使燃料通道组件28能够轴向移动，在燃料通道组件28随着时间的推移而经历长度变化情况下（许多反应堆中常有发生），这可能是一种重要的能力。定位硬件组件60可用于将燃料通道组件28的一端放置在固定轴向位置的锁定构造或未锁定构造。定位硬件组件60还耦合至端罩64。每一图示定位硬件组件60包括杆，杆的一端接收于各自端罩64的钻孔中。一些实施方式中，端罩64中的杆端和钻孔有螺纹。再次，应该理解，尽管在图1-2中示出了CANDU^TM型反应堆，但是检查工具也可应用于其他类型反应堆，包括具有类似于图1-2所示部件的反应堆。

图3图示了检查工具或装置100的一个实施方式。一些实施方式中，工具100用于在核反应堆内燃料通道组件的元件位于工具100的对象区域时，检查元件的内部表面和外部表面其中至少一项。检查工具100可包括具有支撑夹或其他接口安装座102，用于安装在核反应堆的排管容器10附近，如安装在移动平台或移动工作台上。支撑检查工具100的工作台或其他支撑表面可在排管容器10表面上各处、在各个格状点（即，由上述燃料通道组件28的位置界定的反应堆6每一侧上的那些位置）承载和支撑检查工具100。一些实施方式中，工作台可在排管容器10表面上各处、以常见高度、沿x方向移动（例如轨道上、小型车上等），而其他实施方式中，工作台还可或只可沿y方向垂直移动，或可沿z方向朝向或远离反应堆面移动。x、y和z方向在图1中标明。在一些实施方式中，平台可沿y方向移动，工作台可沿x和y方向移动，工具100包括线性驱动组件300，用于沿z方向移动工具100。

检查工具和检查方法可用作常规核反应堆更换管件程序的一部分，还可用于检查燃料通道组件28的波纹管62、格状管65或其他部分（例如环形部分）。根据检查结果，作为更换管件程序的一部分，可拆除和更换被检查的部件，更换管件程序也可更换燃料通道组件28的其他部分。或者，不管是否正在开始更换管件，可在未使用反应堆的另一时间检查被检查的燃料通道组件28的部分。尽管工具100可用于检查波纹管62，如例如图3、图4、图8和图9所示，工具100及其使用方法的方面不限于波纹管62。参考图3，可以将端配件50（未示出）从波纹管62拆除，以提供通向波纹管62的入口，以便检查工具100进行检查。在一些实施例中，需要沿波纹管62的长度在径向内部和径向外部进行接近。然后可以检查波纹管62，以确定波纹管62是否可以重复使用或必须更换。这可能涉及到检查工具100收集表示波纹管62的内部表面和波纹管62的外部表面的图像数据，用以识别表面缺陷。

工具100包含成像设备104，用于捕获图像数据。成像设备104具有视场，成像设备104用于捕获其视场的图像数据。成像设备104可以是数码相机、摄影机、光学传感器、透镜等，这样的设备应可操作以收集静态图像或/和连续视频的数据，将数据存储到电子数据存储设备中（例如，可移动存储卡、相连计算机的内部存储器、网络服务器等）。如图3所示，在一些实施方式中，成像设备104设置在检查工具100的第一轴向端。一些实施方式中，成像设备104沿检查工具100的轴A放置，成像设备104沿轴A瞄准或对准检查工具100的第二反向轴向端，第二反向轴向端正好位于波纹管62的轴向位置。其他实施方式中，反射器组件120的一个或多个反射表面未放置在成像设备104的视场内（例如，成像设备104放置在从轴A偏离的位置，或放置在轴向或径向远离轴A位置，或成像设备104和反射器组件120的一个或多个反射表面之间存在一个或多个障碍），对象区域或对象区域的部分对准在成像设备104的视场内，例如通过使用一个或多个反射表面将对象区域或对象区域的部分反射至成像设备104的视场中。

一些实施方式中，工具100界定一个或多个对象区域。成像设备104捕获对象区域内目标或所容之物的图像数据。工具100的对象区域是对准在成像设备104的视场内的空间，以捕获代表对象区域的图像数据。对象区域或其部分对准在成像设备104的视场内，使得成像设备104捕获其视场的图像数据时，成像设备104捕获对象区域或其部分的图像数据。类似地，如果将目标放在工具100的对象区域中，则对象区域中的目标或部分对象区域中的部分目标对准在成像设备104的视场中，使得成像设备104捕获其视场的图像数据时，成像设备104捕获目标或部分目标的图像数据。如本文所述，工具100包含反射器组件120，该反射器组件120例如利用一个或多个反射表面或反射器（例如，反射镜）反射对象区域或对象区域的一部分，将对象区域或对象区域的一部分对准在成像设备104的视场中，使得成像设备104捕获其视场的图像数据时，成像设备104捕获对象区域或部分对象区域的图像数据。

图11为检查工具100的反射器组件120的剖面视图，为清楚起见，去掉了波纹管62接近反射器122和124的部分。工具100对象区域的位置可部分取决于成像设备104的位置、反射器组件120的位置以及反射器组件120反射表面或反射器（例如，反射镜）的配置。例如，如图11所示，成像设备104与反射器组件120大体轴向对齐，其中反射器组件的反射器122和124相对于轴A成大约45度角。该示例中，与反射器122和成像设备104相关的对象区域222是相对于轴A、径向朝向反射器122内部的空间，该空间还被反射至成像设备104的视场内，与反射器124和成像设备104相关的对象区域224是相对于轴A、径向朝向反射器124外部的空间，该空间还被反射至成像设备104的视场内。一些实施方式中，若成像设备104的位置、反射器组件120的位置以及反射器组件120反射器（例如，反射镜）的配置发生改变，则对象区域的位置可能改变。例如，若反射器122或反射器124的方向改变，则对象区域222或224（例如它们的位置）也改变，这是因为不同的对象区域222或224将对准至成像设备104的视场中。

一些实施方式中，装置包含介于成像设备104和工具100的对象区域之间的透镜106。如图3中所描绘，在所示出的实施方式中，成像设备104对准透镜106，并透过透镜106观看。一些实施方式中，透镜106在一些构造中是远心透镜，可操作该远心透镜以提供不取决于距成像设备104的距离或成像设备视场内的位置的放大率，从而避免透视误差。其他实施方式中，可以采用其他类型的透镜。

一些实施方式中，工具100包含光照对象区域的照明组件。如图3所示，在远离成像设备104方向上，照明组件108在透镜106的前方。在图3所示的实施方式中，可操作照明组件108以向检查工具100的第二端，特别是向位于第二端或远端的波纹管62提供光照，以进行检查。部分或全部照明组件108可放置在外罩或护罩116内。照明组件108包括反射器110和至少一个光源112（例如，准直光源、一个或多个灯泡、发光二极管等），可操作光源112以发出可见光或在其他实施方式中发出其他类型的电磁辐射。光源112配置为将光照对准反射器110，反射器110配置为朝向对象区域反射光照。如图3中所示，光源112定向为相对轴A径向向内地（例如朝向轴A）发光。反射器110包括反射表面110A，该反射表面110A设置为接收从光源112发出的光并朝向检查工具100的第二端反射其所接收的光。如图3中所示，反射表面110A的方向确定在相对轴A的45度角α_l 的角度。反射器110和光源112可采用相对于轴A的其他方向放置，以朝向检查工具100的对象区域反射光（例如，在轴向上）。一些实施方式中，反射器110的形状为平板，如图3所示。反射表面110A可形成平板的一个平侧面，而平板形成反射器110。一些实施方式中，反射表面110A的反面为不反射表面110B，反面可大致对准或大致面向成像设备104。如图3中所示，不反射表面110B布置在相对轴A的45度角α_l 的角度，尽管相对轴A的其他方向也是可能的。一些实施方式中，反射器110、反射表面110A或不反射表面110B的形状为不平的形状，如弯曲状、波浪状或不规则的形状。

尽管从反射表面110A一侧，反射器110是反光的，但从非反射表面110B一侧，反射器110不会阻挡成像设备104的视线（例如，从非反射表面110B一侧，反射器110可能基本是透明的）。反射器110有能够透过两个表面110A、110B的能见度。例如，成像设备104朝向不反射表面110B放置时，反射器组件120可经过反射器110将对象区域或其部分反射至成像设备104的视场内。

光源112对准反射器110的光照，由反射器110朝向对象区域反射。元件位于对象区域中的情况下，反射器110朝向对象区域反射的光照对准至该元件，接着从该元件反射出。从该元件反射出的光照由反射器组件120反射至成像设备104的视场内。照明组件108的反射器110配置为使得，反射自对象区域内的元件或部分元件的光照可对准至成像设备104的视场内。例如，反射自对象区域或部分对象区域的光照可经过反射器110，到达成像设备104的视场内。

为将对象区域或部分对象区域反射至成像设备104的视场内，工具100包含反射器组件120。一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124其中至少一个。一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122、第二反射器124、或第一反射器122和第二反射器124。一些实施方式中，第一反射器122具有方向确定为第一角度、相对对象区域放置的反射表面，来反射对象区域的第一部分。如波纹管62的元件位于对象区域中时，第一反射器122将对象区域第一部分反射至成像设备104的视场内，对象区域第一部分代表波纹管外部表面第一部分的径向向内视图。一些实施方式中，第二反射器124具有反射表面，方向确定为第二角度、相对对象区域放置，来反射对象区域的第二部分。如波纹管62的元件位于对象区域中时，第二反射器124将对象区域第二部分反射至成像设备104的视场内，对象区域第二部分代表波纹管内部表面第一部分的径向向外视图。

一些实施方式中，第一反射器122界定中心轴（例如第一中心轴），第二反射器124界定中心轴（例如第二中心轴）。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124，第一反射器122和第二反射器124的配置、定位、定向为使得第一反射器122和第二反射器124的中心轴基本上平行或基本上一致。此类实施方式中，第一反射器122和第二反射器124将对象区域或部分对象区域反射至一台成像设备或同一台成像设备的视场内。这可以减少部件数量（例如，成像设备的数量）、相联的连接器（例如，电连接器，紧固件等）以及工具100的部件数量。例如，工具100可以包含一台成像设备104，其基于来自反射器组件120的所有反射镜、反射器或反射表面的反射来捕获图像数据。其他实施方式中，可存在与反射器组件120的反射镜、反射器或反射表面中的每一项相对应的一台成像设备，用以从那个反射镜、反射器或反射表面的反射中捕获图像数据。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，第一反射器122和第二反射器124的配置、位置和方向设置为界定二者中间的缺口，来接收待检查元件。例如，如图15所示，第一反射器122和第二反射器124的配置、位置和方向设置为界定二者中间的缺口，来接收元件62。

工具100包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，第一反射器122和第二反射器124可相对放置，使得它们反射工具100对象区域中元件的共同部分。例如，第一反射器122和第二反射器124可相对放置，使得在对象区域中接收波纹管62时，第一反射器122和第二反射器124反射波纹管62的同一圆周段，其中第一反射器122反射波纹管62该圆周段的外表面，第二反射器124反射波纹管62该圆周段的内表面。该示例中，第一反射器122和第二反射器124将波纹管62同一圆周段的外表面和内表面反射至成像设备104的视场内，使得成像设备104可捕获对应于波纹管62同一圆周段的外表面和内表面的图像数据。相应地，进行该等图像数据的分析可代表进行波纹管62的该特定圆周段的分析。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124。第一反射器122和第二反射器124的配置、位置和方向可设置为使得，如波纹管62的元件位于对象区域中时，第一反射器122和第二反射器124反射部分对象区域，该部分对象区域代表元件的共同部分的径向向内和径向向外视图。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像数据代表元件的共同部分的径向向内和径向向外视图。该类实施方式中，可照亮元件的内部或外部，还可处理成像设备104捕获的、代表元件的共同部分的径向向内和径向向外视图的图像数据，以确定是否存在漏光或穿过元件的光照，这些可能提示元件的损坏（例如，元件中延伸的孔或裂缝、或元件某一部分的材料薄）。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124。第一反射器122和第二反射器124的配置、位置和方向可设置为使得，如波纹管62的元件位于对象区域中时，第一反射器122和第二反射器124反射部分对象区域，该部分对象区域代表元件的不同部分的径向向内和径向向外视图。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像数据代表元件的不同部分的径向向内和径向向外视图。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124。第一反射器122和第二反射器124的配置、位置和方向可设置为使得，如第一元件（例如波纹管62）和第二元件（例如格状管65）位于对象区域中时，第一反射器122和第二反射器124反射部分对象区域，该部分对象区域代表第一元件的视图和第二元件的视图。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像数据代表第一元件的视图和第二元件的视图。第一元件的视图可能是径向向内视图或径向向外视图，第二元件的视图为径向向内视图或径向向外视图中的另一个。

在第一反射器122和第二反射器124反射代表元件的不同部分的径向向内和径向向外视图的部分对象区域的实施方式中，或在第一反射器122和第二反射器124反射代表第一元件的视图和第二元件的视图的部分对象区域的实施方式中，第一反射器122和第二反射器124的位置可彼此偏移。例如，第一反射器122和第二反射器124的位置彼此轴向偏移。第一反射器122可相对第二反射器124位于轴向远方，或第二反射器124可相对第一反射器122位于轴向远方。成像设备104在该等实施方式中捕获的图像数据可代表元件的两个不同部分（例如波纹管62的第一部分和波纹管62的第二部分，第二部分从第一部分轴向偏移），或可代表两个不同的元件（例如波纹管62和格状管65）。相应地，工具100可同时检查两个元件，无需由第一工具检查第一元件，第二工具检查第二元件。例如，第二反射器124可反射波纹管62内部表面的部分，工具100延伸进入燃料通道时，第二反射器124可反射格状管65内部表面的部分，第一反射器122可反射波纹管62外部表面的部分。

第二反射器124可相对第一反射器122位于轴向远端。一些实施方式中，第二反射器124可机械地连接到反射器组件120的线性驱动组件，以轴向移动第二反射器124。例如，第一配置中，第一反射器122和第二反射器124大致对齐，第二配置中，第二反射器124可远离第一反射器122向远方移动。利用反射器组件120的线性驱动组件，可能能够延伸或缩回第二反射器124。

如图3所示的工具100实施方式中，在远离成像设备104和透镜106方向上，反射器组件120在照明组件108的前方。如图3所示的反射器组件120配置为径向包裹波纹管62。反射器组件120具有第一反射器122的情况下，反射器组件120从径向向内的方向径向包裹波纹管62（例如，从外侧包裹）。反射器组件120具有第二反射器124的情况下，反射器组件120从径向向外的方向径向包裹波纹管62（即，被接收在波纹管62内）。反射器组件120具有第一反射器122和第二反射器124的情况下，反射器组件120从径向向内的方向和径向向外的方向径向包裹波纹管62。

图示的反射器组件120包括第一或外反射器122，该第一或外反射器122设置为孔环形状，并具有相对于轴A方向确定为45度角α₂的反射表面，尽管也可采用相对于轴A的其他角度位置。如图所示，外反射器122的反射表面放置在成像设备104的视场内，使得成像设备104捕获的图像数据包括从波纹管62外侧的向径向内侧观察的部分。一些实施方式中，第一反射器122的反射表面放置在成像设备104的视场内，使得成像设备104捕获的图像数据代表波纹管62外侧表面的径向向内视图。一些实施方式中，第一反射器122将对象区域或部分对象区域反射至成像设备104的视场内。一些实施方式中，如图7所示，外反射器122的反射表面为圆锥形（即，形状为圆锥体的内部部分，一些实施方式中，圆锥体被截短，使得圆锥体不包括顶点）。

一些实施方式中，如图7所示，反射器组件120的第二或内反射器124设置为圆锥体形状，如图3和图4所示，其位置可比外反射器122更靠近轴A。内反射器124具有相对于轴A方向确定为45度角α₃的反射表面，尽管也可采用相对于轴A的其他角度位置。内反射器124的反射表面放置在成像设备104的视场内，使得成像设备104捕获的图像数据包括从波纹管62内侧向径向外侧观察的部分。一些实施方式中，第二反射器124的反射表面放置在成像设备104的视场内，使得成像设备104捕获的图像数据代表波纹管62内侧表面的径向向外视图。一些实施方式中，第二反射器124将对象区域或部分对象区域反射至成像设备104的视场内。内反射器124的反射表面为圆锥形或形状与圆锥体表面一致（即，形状为圆锥体的外部部分，一些实施方式中，圆锥体被截短，使得圆锥体不包括顶点）。如图4所示的工具100实施方式中，尽管两个反射器122和124的角度α₂、α₃在大小上相等（即，45度），图示的实施方式中，两个反射器122和124的反射表面相互垂直。一些实施方式中，角度α₂或α₃可能在大小上相等或不同，两个反射器122和124的的反射表面可界定二者之间的非90度的角。

如图3和图4所示，第一反射器122和第二反射器124相对于轴A斜置。这样的定向下，第一反射器122和第二反射器124界定轴向部件和径向部件。反射器的轴向部件为反射器大致平行于轴A的轴向长度（即，反射器转置为大致平行于轴A的长度），反射器的径向部件为反射器大致垂直于轴A的径向长度（即，反射器转置为大致平行于一条垂直于轴A的轴的长度）。一些实施方式中，反射器122和124的轴向部件和径向部件大致相似，使得反射器122和124就对象区域进行的反射在尺寸和形状、定向、和配置方面大致相似。一些实施方式中，反射器122和124的轴向部件和径向部件不同。

一些实施方式中，检查工具100的反射器组件120包括第一和第二反射器122、124中的一个或另一个。一些实施方式中，可针对不同检查任务重新配置检查工具100，例如，第一配置具备第一和第二反射器122、124，第二配置仅具备第一反射器122，第三配置仅具备第二反射器124。一些实施方式中，仅从反射器122、124其中之一反射的图像用于检查方法，尽管提供了反射器122、124两个反射器。例如，针对如格状管65的内管表面的检查，可能仅安装第二或内反射器124，或只有第二或内反射器124可能专用于检查。另一示例中，为了检查诸如端配件或其他部件的外部表面，可能仅安装第一或外反射器122，或只有第一或外反射器122可能专用于检查。

第一反射器122或第二反射器124的轮廓可配置为反射对象区域内元件的部分。

一些实施方式中，如图12所示，第一反射器122或第二反射器124的至少一部分反射表面具有平坦轮廓。第一反射器122或第二反射器124可反射对象区域222或224内元件的平坦部分1202。反射器122或124可将元件外部表面平坦部分1202的径向向内视图或元件内部表面平坦部分1202的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。例如，如图3所示，第一反射器122或第二反射器124具有平坦轮廓。一些实施方式中，第一反射器122或第二反射器124具有平坦轮廓，但形状可能不完整或为分段圆形（例如，弓形形状、分段圆锥形形状，例如，与圆锥体部分表面一致的形状）。

一些实施方式中，如图13所示，第一反射器122或第二反射器124的至少一部分反射表面具有凹形轮廓。第一反射器122或第二反射器124可反射对象区域222或224内元件的垂直部1302。反射器122或124可将元件外部表面垂直部1302的径向向内视图或元件内部表面垂直部1302的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。该类实施方式中，波纹管62的表面卷曲可由反射器122或124反射至成像设备104的视场内。形似地，一些实施方式中，如图14所示，第一反射器122或第二反射器124的至少一部分反射表面具有凸形轮廓，来反射对象区域222或224内元件的垂直部1302。

一些实施方式中，第一反射器122或第二反射器124可具有大致圆形形状，使得第一反射器122或第二反射器124将元件外部表面第一部分的径向向内圆周视图（例如，360度）反射至成像设备104的视场内，或将元件内部表面第一部分的径向向外圆周视图反射至成像设备104的视场内。例如，如图3所示，第一反射器122的反射表面为环形圆环形状，第二反射器124的反射表面为圆锥形形状。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像可代表元件的整个圆周。

其他实施方式中，第一反射器122或第二反射器124可具有不完整的或分段圆形的形状（例如，与圆形形状表面的部分一致的形状），使得第一反射器122或第二反射器124将元件外部表面第一部分的径向向内非圆周（例如，四分之一个圆周、半个圆周、少于整个圆周等）视图反射至成像设备104的视场内，或将元件内部表面第一部分的径向向外非圆周（例如，四分之一个圆周、半个圆周、少于整个圆周等）视图反射至成像设备104的视场内。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像可代表元件圆周的部分。

例如，第一反射器122的反射表面为弓形形状。弓形形状的反射器122可将元件外部表面的部分圆周反射至成像设备104的视场内。具有弓形形状的第一反射器122可例如代表环形圆环的四分之一、或环形圆环的一半，等等。

另一示例中，第二反射器124的反射表面具有分段圆锥形形状，或与圆锥体部分表面一致的形状。具有与圆锥体部分表面一致的形状的反射器124可将元件内部表面的部分圆周反射至成像设备104的视场内。具有与圆锥体部分表面一致的形状的第二反射器124可例代表如圆锥形形状的四分之一、或圆锥形形状的一半，等等。

该类实施方式中，第一反射器122或第二反射器124可具有不完整或分段圆形形状（例如，弓形形状、或与圆锥体部分表面一致的形状）的情况下，工具100可包含绕轴转动第一反射器122或第二反射器124的驱动机构。例如，工具100具有如图3所示的第一反射器122或第二反射器124时，除了第一反射器122或第二反射器124具有不完整或分段圆形形状的情况下，第一反射器122或第二反射器124可绕轴A转动。成像设备104可从正在由驱动机构转动的第一反射器122或第二反射器124捕获图像数据，图像数据代表元件内部或外部表面的部分圆周。捕获的图像数据可由控制器500编译，编译的图像数据可代表元件内部表面的圆周。

具有第一反射器122或第二反射器124（形状为不完整或分段圆形形状）的工具100可使检查更简便，这是因为当反射器组件120被插入或延伸进入反应堆时，反应堆的特征可能会经过反射器组件120，例如结构部件、布线电缆/机构等。

为了支撑反射器组件120的一个或多个反射器，一些实施方式中，工具100包含端架130。如图3、4、6和7所示，可将端架130固定、安装、扣紧或以其他方式连接至照明组件108的外罩116。可将端架130固定、安装、扣紧或以其他方式（例如，用多个紧固件）连接至照明组件108外罩116的轴向端。一些实施方式中，端架130为连接至照明组件108的外罩116的独立部件。一些实施方式中，端架130与外罩116或外罩116的部分一体成型。一些实施方式中，反射器组件120的结构支撑或支撑部件可连接至端架130，使得端架130连接至反射器组件120时，反射器组件120和端架130连接在一起。

回到图3和图4中所示的实施方式，外反射器122支撑在在外壳体构件128的远端。外壳体构件128配置为在工具100用于检查元件，而元件处于工具100的对象区域内时，将第一反射器放置在元件周围（例如波纹管62）。如图3和图4中所示，波纹管62处于对象区域内时，外壳体构件128在波纹管62外侧周围延伸。图6和图7中为图示反射器组件120的内部，将外壳体构件128显示为透明，但外壳体构件128的形状可能是管状或圆柱体状，以支撑圆环形状的外反射器122，尽管也可采用其他结构和结构形状来支撑外反射器122。外壳体构件128的近端可固定至端架130。

一些实施方式中，工具100可包含一个或多个近距离传感器150。一个或多个近距离传感器150可安装在外壳体构件128的远端上。如图15所示，工具100可包含4个近距离传感器150，大致均匀分布在外壳体构件128周围。近距离传感器150可与控制器500进行数据通信。近距离传感器150可确定工具100和另一物体（例如波纹管62）之间的距离。近距离传感器150可向控制器500发送代表工具100和该另一物体之间距离的信号。控制器500可确定工具100和该另一物体之间的距离。若工具100和该另一物体之间的距离小于阈值距离，那么控制器500可确定工具100和该另一物体距离太近，可停止工具100的移动。例如，检查波纹管62期间，反射器组件120在波纹管62上移动时，若波纹管62被斜置或未正确排列，可能会在工具100和波纹管62之间造成影响。一些实施方式中，工具100可在工具100的前部或远部包含一个或多个近距离传感器150（例如3个或以上个传感器），以检测工具100和波纹管62的卷曲之间的距离。近距离传感器150可减少或防止工具100和燃料通道中元件之间的碰撞。另外，处理来自近距离传感器150的信号的控制器500可确定工具100在燃料通道内侧时的对齐，并可基于该确定结果，矫正工具100的位置以确保工具100在燃料通道内侧时的对齐。一些实施方式中，工具100可包含与控制器500进行数据通信的超声传感器。基于来自超声传感器的信号，控制器500可相对核燃料通道对齐工具100。

一些实施方式中，工具100包含支撑组件132，以支撑内反射器124。支撑组件132配置为在工具100用于检查元件，而元件处于工具100的对象区域内时，将内反射器124放置在元件（例如波纹管62）内侧。图示实施方式的内反射器124通过支撑组件132以悬臂方式支撑，支撑组件132包括从端架130沿轴A延伸的中心杆136。还参考图示的实施方式，中心杆136的近端通过多个径向支撑件140与端架130耦合，每个径向支撑件140从外缘142延伸到内部块144。一些实施方式中，中心杆136可设有附件支撑件，对此图3、4、6和7给出了最优显示，如图3、4、6和7所示，例如多个从内部块144延伸到中心杆136的支杆146。一些实施方式中，支杆146在中心杆136至外缘142之间径向延伸，或被安置为径向跨越外和内反射器122、124。支杆146的位置可制造中断或阻碍第一反射器122或第二反射器124将对象区域或部分对象区域反射至成像设备104的视场内。为减少该类中断或阻碍，支杆146可设有一定的厚度，以减少外和内反射器122、124的阻挡。一些实施方式中，如图6和7所示，支杆146可具有终止内反射器124径向向内的径向外边缘，来不阻挡或阻碍第一反射器122或第二反射器124将对象区域或部分对象区域反射至成像设备104的视场内。图示径向支撑件140从内部块144横跨至外缘142，可能是径向跨越外和内反射器122、124的唯一部件。

一些实施方式中，全部或部分支撑组件132可由基本上透明的材料建造，如玻璃、透明的丙烯酸纤维，或其他塑料。例如，如图10中可供替代的支撑组件132’所示，径向支撑件140、外缘142、和/或内部块144可用实心板145替代，实心板145的材质为基本上透明的材料，如玻璃、透明的丙烯酸纤维，或其他塑料。一些实施方式中，如图10所示的板145也可与端架130一体地形成为一个整体，以简化组件。可用穿过板145的螺纹夹钳连接147替代图示的支杆146，以将中心杆136固定至板145并支撑中心杆136。一些实施方式中，可将部分或整体支撑组件132’（也就是板145）制造或修改成非反射性（例如，应用防反射涂层）。多个外围孔149设在板145上，用于例如通过如螺钉的紧固件来固定支撑外反射器122的外壳体构件128。

图8图示了成像设备104捕获的图像数据的示例。尽管波纹管表面在图8中可见，但波纹管在图8中未标记，而是标记了提供波纹管的视图的反射器122、124。分别经由外和内反射器122、124向成像设备104提供波纹管62的外和内表面的360度视图。因此，在图8所示的示例中，不需要围绕圆周扫描并收集多个图像来获取特定轴向位置的整个圆周表面的图像数据。反射器122、124将波纹管62的径向向内和径向向外视图转置为轴向可视圆环。通过在收集图像数据（例如连续地或间隔地）的同时轴向移动检查工具100穿过波纹管62，可检查波纹管62的整个内表面和外表面。可单次轴向移动检查工具100穿过波纹管62，以收集波纹管62的整个内表面和外表面的图像数据。图像数据可实时或近实时查看，或收集在电子存储介质上以供审查。可手动（通过人工检查图像数据）和/或通过表面缺陷检测软件自动进行审查，表面缺陷检测软件可包括可操作以检测缺陷的算法。为了从多个波纹管62快速收集数据，检查工具100可自动从一个格状点移动到下一个格状点，一旦与格状点对齐，就对每个波纹管62进行轴向扫描。

可以通过移动支撑检查工具100的整个工作台来进行检查工具100的移动（例如，工作台相对于平台的水平和/或垂直移动，承载工作台的平台的垂直移动，等等）。替代地或附加地，可以在检查工具100和工作台之间设置一个或多个机构或驱动器（“运动设备”，未示出），以使检查工具100能够相对于工作台进行水平和/或垂直移动。控制器500可运行检查系统，包括检查工具100和耦合的运动设备，以自动或半自动地检查对核反应堆中处于原位的多个波纹管，这降低了检查所需的工人暴露时间量和总经过时间量。通过使用成像设备104测量波纹管圈的中心并命令工作台相应地移动，可实现检查工具100的精细定位。

一些实施方式中，工具100安装至重型工作台，而重型工作台安装至平台。平台可能能够沿y方向移动，工作台可能能够沿x和y方向移动。相应地，这种配置中，工具100可沿x方向和y方向移动。一些实施方式中，为了沿z方向移动，工具包含线性驱动组件300。线性驱动组件300可以是工具100的整体部件，或者可以是工具100的独立部件，其用例如紧固件、焊接等连接至工具。一些实施方式中，线性驱动组件300包含一个或多个轨302，线性致动器（例如滚珠丝杠）304和电动机（例如步进电机）306，如图16所示，用于在z方向上移动工具100。联轴器308可介于线性致动器304和电动机306之间，并机械地连接线性致动器304和电动机306，以使电动机306驱动线性致动器304并控制工具100在z方向上的移动。线性驱动组件300可将工具100或工具的部件（例如反射器组件120）从第一轴向位置重新放置到第二轴向位置。工具100可使用一个或多个支架310连接至线性驱动组件300，支架310能够被紧固到工具100并沿轨302移动。

重型工作台在支撑工具100的同时，还可支撑其他工具，如视觉对准系统和遮蔽物或覆盖物去除工具。

视觉对准系统可安装至重型工作台。视觉对准系统可包含成像设备，用以确定核反应堆部件的中心位置，如核燃料通道。视觉对准系统的成像设备可与控制器500进行数据通信。成像设备可捕获燃料通道外侧的特征的图像数据（例如圆形），或者成像设备可捕获格状套筒组件的图像数据。格状套筒组件可以是蘑菇状，可被放入类似有孔板的圆形孔网架中，格状套筒组件能够使完整的模块式格状套筒组件在翻新过程中覆盖反应堆的所有面。部分格状套筒组件可在需要时拆卸，以供局部访问。基于视觉对准系统的成像设备捕获的图像数据，控制器500可确定核反应堆部件的中心。基于上述确定结果，控制器500可确定偏离（例如，x或y方向上的距离，按该距离移动工具100来将工具100与燃料通道的中心对齐）。基于该偏离，控制器500可放置平台或重型工作台，来将工具100与核反应堆部件的中心对齐放置。

格状套筒组件插入燃料通道时，格状套筒组件可削弱可能从通道或邻近通道的管板面放射出来的辐射。一旦格状套筒组件安装在格状点中，格状套筒组件可界定入口或孔，更换管件操作过程中，如工具100的装备和反应堆零件可从入口或孔中穿过，进入或离开反应堆。格状套筒组件可封堵格状点，并形成密封，以保持排管内部的真空，或提供更换管件工具和之间的装备接口。

一些实施方式中，格状套筒组件具有3个主要部件：套筒、遮蔽塞以及法兰。格状套筒组件的这些部件可由带光滑电镀表面抛光的钢制成，以抑制腐蚀并易于去污，但也可使用其他材料。一些实施方式中，套筒的外直径提供适合格状管内直径的间隙，和/或套筒的内直径与完全插入的格状套筒组件或类似放置的任意部件（例如对开轴承套圈）内部的格状管的内直径相等。一经安装，套筒保护端罩和格状管中的孔，防止装备和反应堆零件移动穿过套筒和格状管而造成的接触和可能的破坏。

屏蔽塞可以与套筒一体地形成或从套筒独立。屏蔽塞可以从套筒拆下，以进入燃料通道内部。

格状套筒组件安装在燃料通道中时，格状套筒组件的法兰通过在端罩对面界定（使用屏蔽塞和格状套筒组件套筒的端）模块墙来提供另一层辐射保护。为此，每个法兰可具有与燃料通道的邻近法兰的邻接边缘相匹配的形状。

遮挡或覆盖拆卸工具可安装至重型工作台。拆卸工具可相对于第一核燃料通道定向以拆卸格状套筒组件、格状套筒组件的部分或核燃料通道的盖，使得检查工具100可以检查通道内侧的元件。检查完成后，拆卸工具可将拆下的格状套筒组件或核燃料通道的盖放回。接着，重型工作台可相对第二核燃料通道定向以检查第二核燃料通道。

平台、重型工作台和重型工作台支撑的工具可与控制器500进行数据通信，以自动或半自动操作平台、重型工作台和安装在重型工作台上的工具，如工具100和线性驱动组件300。控制控制器500的操作员可人工操作平台、重型工作台和安装在重型工作台上的工具，以控制工具的位置和配置。

一些实施方式中，根据例如反射器组件的一个或多个反射器的轮廓，成像设备104捕获的图像数据可能不反应波纹管62的形状。但提供所有相关数据。一些实施方式中，处理来自成像设备104的数据可包括将数据转置为每一内和外波纹管表面的更精确物理呈现。例如，图9图示了整个波纹管表面（无论内或外）中一个表面的呈现，其来自成像设备104捕获的图像数据，并被转置或从圆环形状“打开”，使得波纹管圆环均沿平行线线性延伸，就像整个波纹管62沿平行于轴A的线裂开并展平，以供以平面查看。

除了缺陷检测之外，或代替缺陷检测，检查工具100还可以用于执行一种检查尺寸的方法。例如，可使用测量软件对波纹管62上的第一参考特征（例如，切割位置）至第二参考特征测量轴向尺寸，以分析成像设备104捕获的图像数据。

工具100可用于检查核反应堆内燃料通道组件的元件（例如波纹管62）的内部表面和外部表面其中至少一项。运行中，工具100和元件可合作配置或彼此相对放置，使得元件处于工具100的对象区域内。元件的内部表面或外部表面可由照明组件108照亮。反射器组件120反射以下各项中至少一项：（1）将元件外部表面第一部分的径向向内视图反射至成像设备104的视场内；以及（2）将元件内部表面第一部分的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。成像设备104捕获成像设备104的视场的图像数据。

一些实施方式中，反射器组件120第一反射器122具有环形圆环形状的反射表面，反射表面定向在第一角度且相对对象区域放置以反射对象区域的第一部分的情况下，第一反射器122将元件外部表面第一部分的径向向内圆周视图反射至成像设备104的视场内。

一些实施方式中，反射器组件120第二反射器124具有圆锥形的反射表面，反射表面定向在第二角度且相对对象区域放置以反射对象区域的第二部分的情况下，第二反射器124将元件内部表面第一部分的径向向外圆周视图反射至成像设备104的视场内。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，反射器组件120将元件外部表面第一部分的径向向内圆周视图和元件内部表面第一部分的径向向外圆周视图反射至成像设备的视场内。

一些实施方式中，第一反射器122或第二反射器124可具有不完整的或分段圆形的形状，使得第一反射器122或第二反射器124将元件外部表面第一部分的径向向内非圆周（例如，四分之一个圆周、半个圆周、少于整个圆周等）视图反射至成像设备104的视场内，或将元件内部表面第一部分的径向向外非圆周（例如，四分之一个圆周、半个圆周、少于整个圆周等）视图反射至成像设备104的视场内。该类实施方式中，成像设备104捕获的图像可代表元件圆周的部分。具有不完整的或分段圆形的形状的第一反射器122或第二反射器124可绕轴转动。成像设备104可从正在由驱动机构转动的第一反射器122或第二反射器124捕获图像数据，图像数据代表元件内部或外部表面的部分圆周。捕获的图像数据可由控制器500编译，编译的图像数据可代表元件内部表面的圆周。

反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，可设置第一反射器122和第二反射器124来反射元件的共同部位（例如元件的共同圆周段），使得反射器组件120反射位于元件共同部位的元件外部表面第一部分的径向向内视图和元件内部表面第一部分的径向向外视图。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，可设置第一反射器122和第二反射器124来反射元件的不同部位，使得反射器组件120反射位于元件不同部位的元件外部表面第一部分的径向向内视图和元件内部表面第一部分的径向向外视图。

一些实施方式中，反射器组件120包含第一反射器122和第二反射器124的情况下，可设置第一反射器122和第二反射器124来反射不同元件，使得反射器组件120将第一元件的视图和第二元件的视图反射至成像设备的视场内。第一元件的视图是径向向内视图或径向向外视图，第二元件的视图为径向向内视图或径向向外视图中的另一个。

工具100可反射元件外部表面或内部表面的第一部分后，工具100可反射以下至少一项：（1）将元件外部表面第二部分的径向向内视图反射至成像设备104的视场内；以及（2）将元件内部表面第二部分的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。成像设备104可捕获成像设备104的视场的图像数据。工具100或如反射器组件120的工具100的部件可从第一位置换位到第二位置，以反射元件外部表面或内部表面的第二部分。

工具100或如反射器组件120的工具100的部件的换位过程中，成像设备104可连续捕获图像数据。一些实施方式中，工具100或如反射器组件120的工具100的部件的换位过程中，成像设备104可每隔一段时间捕获图像数据。

例如，工具100可最初放置在波纹管62的起点或缺口处，并在波纹管62的起点或缺口处捕获图像数据。接着，工具100可换位至波纹管62的末端。工具100的换位过程中，成像设备104可连续或每隔一段时间捕获图像数据。因此，工具100可沿波纹管62轴向移动一次，并捕获波纹管62的整个外部表面和内部表面的图像数据。

一些实施方式中，反射器组件120可将元件外部表面平坦部分1202的径向向内视图或元件内部表面平坦部分1202的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。该类实施方式中，第一反射器122或第二反射器124的至少一部分反射表面可具有平坦轮廓。

一些实施方式中，反射器组件120可将元件外部表面垂直部1302的径向向内视图或元件内部表面垂直部1302的径向向外视图反射至成像设备104的视场内。该类实施方式中，第一反射器122或第二反射器124的至少一部分反射表面可具有凹形轮廓或凸形轮廓。

成像设备104捕获的图像数据可存储在电子存储介质上，或实时或近实时显示。

一些实施方式中，图像数据代表如波纹管62的环形元件的情况下，图像数据可转置为代表分裂并展平的元件。

一些实施方式中，捕获的图像数据可使用缺陷检测软件分析或审查。一些实施方式中，捕获的图像数据可使用尺寸测量软件分析或审查，以确定第一参考特征（例如，切割位置）至第二参考特征的尺寸，和确定第一参考特征至第二参考特征之间的轴向距离。

一些实施方式中，工具100以及如视觉对准系统和遮挡或覆盖拆卸工具的其他工具，可安装至重型工作台。重型工作台可安装至平台。为检查核燃料通道，平台或重型工作台可移动，以将工具100的方向确定为面对核燃料通道。视觉对准系统可捕获燃料通道外侧特征的图像数据（例如，圆形），或可捕获格状套筒组件的图像数据，控制器500可基于所捕获的图像数据确定核燃料通道的中心位置。燃料通道的中心位置确定后，控制器500可移动平台或重型工作台，以将遮挡或覆盖拆卸工具相对核燃料通道放置，来拆卸格状套筒组件、格状套筒组件的部分或核燃料通道的盖。拆卸格状套筒组件、格状套筒组件的部分或核燃料通道的盖之后，如本发明所述，工具100可用于捕获燃料通道内元件的内部表面或外部表面的图像数据。工具100可基于视觉对准系统捕获的数据相对核燃料通道放置在中心位置。一些实施方式中，控制器500可基于工具100的成像设备捕获的图像确定工具100相对核燃料通道的对齐。例如，工具100的成像设备可捕获对应波纹管62的图像，波纹管62可能为圆形。基于这张图像，控制器500可确定核燃料通道的中心位置。控制器500通过控制线性驱动组件300的运转，可精确控制工具100在z方向上移动进入和离开燃料通道。

工具100已经捕获元件的图像数据后，可使用线性驱动组件300将工具从核燃料通道收回。遮挡或覆盖拆卸工具可放回格状套筒组件、格状套筒组件的部分或核燃料通道的盖。接着，控制器500可如本发明所述将平台或重型工作台移动至另一条核燃料通道，以使用工具100检查该条燃料通道。

图17为检查系统的控制器500的示意图，该检查系统具有工具100。

一些实施方式中，控制器500配置为接收工具100的成像设备104所捕获的图像数据并处理该图像数据。控制器500可配置为接收来自工具100的信号（如来自近距离传感器150的信号），以对齐工具100。控制器500可接收来自检查系统其它工具的信号，如目视调准系统，以对齐工具100。控制器500可向平台、重型工作台、目视调准系统、遮挡或覆盖拆卸工具、工具100或线性驱动组件300发送控制命令，来放置工具100、轴向移动工具100、或以其它方式运行检查系统。一些实施方式中，控制器500与检查系统的部件数据通信，并生成控制命令来控制检查系统部件的配置和运行。控制器500可自动或半自动控制检查系统部件的配置和运行，而检查系统可包括工具100。一些实施方式中，操作员可使用控制器500人工控制检查系统部件的配置和运行，而检查系统可包括工具500。一些实施方式中，控制器500为继电器逻辑电路。

为了简单起见，在图3中仅示出了一个控制器500，但具有工具100的检查系统可以包括一个或多个可编程控制器、继电器逻辑或其组合。一些实施方式中，控制器500包括至少一个处理器、数据存储设备（包括易失存储器或非易失存储器或其他数据存储元件或其组合）以及至少一个通信接口。计算设备部件可采用包括直接耦合在内的各种方式连接。

例如但不限于，计算设备可以是服务器、网络家电、机顶盒、嵌入式设备、计算机扩展模块、个人计算机、笔记本计算机或能够配置为执行本发明所述方法的计算设备。

如图17所示，控制器500可包括处理器502、接口API 510、存储器504、I/O接口506或网络接口508。

处理器502可处理从包括工具100的检查系统部件接收的数据，或从核反应堆的其他系统接收的数据。一些实施方式中，每一处理器502为例如微处理器或微控制器、数字信号处理（DSP）处理器、集成电路、现场可编程门阵列（FPGA）、可重构处理器、可编程只读存储器（PROM）或上述各项任意组合。

一些实施方式中，存储器504包括可以放置在内部或外部的计算机存储器的适当组合，这样的计算机存储器例如，随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、光盘只读存储器（CDROM）、电动光学存储器、磁光存储器、可擦可编程只读存储器（EPROM）和电可擦可编程只读存储器（EEPROM）、铁电随机存取存储器（FRAM）等。

每个I/O接口506使处理器502能够与一个或多个输入设备互相连接，输入设备如键盘、鼠标、触摸屏和麦克风，或与一个或多个输出设备互相连接，输出设备如显示屏和扬声器。I/O接口506可在不需要时隔离或拆下。

控制器500包含网络接口508的情况下，网络接口508使处理器502能够与其他部件通信，与其他部件交换数据，访问并连接到网络资源，服务应用程序以及通过连接到能够承载数据的一个（或多个）网络来执行其他计算应用程序。

应用程序接口（API）510配置为与前端接口连接，来在需要时提供接口服务。

一些实施方式中，检查系统包含传输经处理数据和从不同接口接收数据的前端接口。前端接口可以存在于不同类型的设备上，例如计算机、个人数字助理、笔记本计算机或智能电话。前端接口为用户设备提供不同的报告服务和经处理数据的图形渲染。从检查系统捕获的经处理数据的图形渲染（例如图像数据）可为例如各方和/或利益相关方在分析或监测核反应堆状况中使用（例如控制室内的操作员）。例如，可处理、审查成像设备104捕获的图像数据，来检查核燃料通道中的波纹管62。

前端接口为用户设备和第三方系统提供控制器500的接口。前端接口可例如生成、集合和传输接口界面。

前端接口可包括历史数据页面，历史数据页面可显示由工具100捕获并由控制器500处理的历史数据。

提供应用程序、网络资源和数据的访问权限之前，处理器502可具有注册和认证用户和用户设备（例如，使用登录名、唯一标识符和密码）的功能。处理器502可服务一位或多位用户/客户。

本发明描述了各种示例实施方式。尽管每个实施方式代表发明要素的单个组合，但公开要素的所有适当组合包括发明主题。因此，如果一个实施方式包含要素A、B和C，而第二个实施方式包含要素B和D，那么即使没有明确公开，也认为发明主题包括A、B、C或D的其他剩余组合。

术语“连接”或“耦合至”可以包括直接耦合（其中彼此耦合的两个元件彼此接触）和间接耦合（其中至少一个附加元件位于上述两个元件之间）。

实施方式的技术方案可以是软件产品的形式。软件产品可存储在非易失性或非暂时性存储介质中，该介质可能是光盘只读存储器（CD-ROM）、USB闪存盘或可移动硬盘。该软件产品包括使计算机设备（个人计算机、服务器或网络设备）能够执行实施方式所供方法的数条指令。

本发明描述的实施方式可由物理计算机硬件来实施，而物理计算机硬件可包括计算设备、服务器、接收器、发射机、处理器、存储器、显示或网络。本发明描述的实施方式提供有用的物理机器和特别配置的计算机硬件布置。本发明描述的实施方式针对电子机器和由电子机器实施的方法，电子机器和由电子机器实施的方法适于处理和转换代表各种类型信息的电磁信号。

本发明描述的实施方式普遍整体地涉及机器及其使用。本发明描述的实施方式在与计算机硬件、机器和各种硬件部件一起使用之外，不具有任何意义或实际适用性。

用特殊配置为实施各种行为的物理硬件代替非物理硬件，例如使用思维步骤，可能会给实施方式的运作方式带来实质影响。这样的计算机硬件限制显然是本发明描述的实施方式的基本要素，且省略这样的限制或用其代替思维手段，必然对本发明描述的实施方式的运行和结构带来重大影响。计算机硬件对于实施本发明所述的各种实施方式至关重要，且其功能不限于快速高效执行步骤。

尽管已经详细描述了实施方式，但是应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的范围的情况下，可以对本发明进行各种改变、替换和变更。

此外，本申请的范围并非旨在受限于申请文件中描述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施方式。正如本领域普通技术人员将从本发明公开内容中轻松理解，可利用目前存在或将在以后开发的、执行与本发明描述的相应实施方式基本相同功能或达成与其基本相同结果的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将该等过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在其范围内。

上述和图示出的示例仅作示例。

Claims (72)

1.一种装置，用于在核反应堆中燃料通道组件的元件处于所述装置的对象区域中时，检查所述元件的内部表面和外部表面其中至少一项，所述装置包括：

一种成像设备，用于捕获所述成像设备的视场的图像数据；以及

反射器组件，包括：

第一反射器，具有反射表面，定向在第一角度且相对所述对象区域放置，以将代表所述元件所述外部表面第一部分的径向向内视图的所述对象区域的第一部分反射至所述成像设备的所述视场内；以及

第二反射器，具有反射表面，定向在第二角度且相对所述对象区域放置，以将代表所述元件所述内部表面第一部分的径向向外视图的所述对象区域的第二部分反射至所述成像设备的所述视场内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器界定第一中心轴，所述第二反射器界定第二中心轴，其中所述第一中心轴和所述第二中心轴基本平行。

3.根据权利要求2 所述的装置，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴基本一致。

4.根据权利要求1所述的装置，包括介于所述成像设备和所述对象区域之间的透镜。

5.根据权利要求1所述的装置，包括照亮所述对象区域的照明组件。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，使得所述成像设备捕获的图像数据代表所述元件的共同部分的所述径向向内和径向向外视图。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，使得所述成像设备捕获的图像数据代表所述元件的不同部分的所述径向向内和径向向外视图。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一元件和第二元件处于所述对象区域中，其中所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，使得所述成像设备捕获的图像数据代表所述第一元件的视图和所述第二元件的视图。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一元件的所述视图是径向向内视图或径向向外视图，所述第二元件的所述视图为所述径向向内视图或所述径向向外视图中的另一个。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射器组件包括所述第二反射器，其中所述第二反射器从所述反射器组件连接的支撑组件悬臂伸出。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述支撑组件包括耦合至所述第二反射器的中心杆以及耦合至所述中心杆来支撑所述中心杆的一个或多个支杆。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述支撑组件包括基本透明的板和中心杆，其中所述中心杆支撑所述第二反射器，所述中心杆用中心夹连接固定至所述基本透明的板。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述基本透明的板是非反射的。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述支撑组件配置为在所述元件处于所述对象区域内时，将所述第二反射器放置在所述元件内侧。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射器组件包括所述第一反射器，其中所述第一反射器由连接到所述反射器组件的外壳体构件支撑。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述外壳体构件配置为在所述元件处于所述对象区域内时，将所述第一反射器放置在所述元件周围。

17.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述照明组件包括光源和反射器，其中光源配置为将光亮对准所述反射器，而所述反射器配置为朝向所述对象区域反射光亮。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述照明组件的所述反射器配置为让所述对象区域的所述第一或第二部分反射至所述成像设备的所述视场内。

19.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述透镜为远心透镜。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有平坦轮廓。

21.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有凹形轮廓。

22.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有凸形轮廓。

23.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器的所述反射表面具有环形圆环形状。

24.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反射器的所述反射表面具有弓形的形状。

25.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二反射器的所述反射表面具有与圆锥体表面一致的形状。

26.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二反射器的所述反射表面具有与圆锥体部分表面一致的形状。

27.根据权利要求1所述的装置，包括用于将所述反射器组件从第一轴向位置重新放置到第二轴向位置的线性致动器。

28.根据权利要求24或26所述的装置，包括用于绕轴转动所述第一反射器或所述第二反射器的驱动机构。

29.一种检查核反应堆中燃料通道组件的元件的内部表面和外部表面其中至少一项的方法，所述方法包括：

反射以下各项：

将所述元件所述外部表面第一部分的径向向内视图反射至成像设备的视场内；以及

将所述元件所述内部表面第一部分的径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

所述成像设备捕获所述成像设备的所述视场的图像数据。

30.根据权利要求29所述的方法，包括将所述元件所述外部表面所述第一部分的径向向内圆周视图反射至所述成像设备的所述视场内。

31.根据权利要求29所述的方法，包括将所述元件所述内部表面所述第一部分的径向向外圆周视图反射至所述成像设备的所述视场内。

32.根据权利要求29所述的方法，包括照亮所述元件的所述内部表面或所述外部表面。

33.根据权利要求29所述的方法，包括反射位于所述元件共同部分处的所述元件所述外部表面所述第一部分的所述径向向内视图和所述元件所述内部表面所述第一部分的所述径向向外视图。

34.根据权利要求29所述的方法，包括反射位于所述元件不同部分处的所述元件所述外部表面所述第一部分的所述径向向内视图和所述元件所述内部表面所述第一部分的所述径向向外视图。

35.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述元件为第一元件，包括：

将所述第一元件的视图和第二元件的视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

所述成像设备捕获所述成像设备的所述视场的图像数据。

36.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述第一元件的所述视图是径向向内视图或径向向外视图，所述第二元件的所述视图为所述径向向内视图或所述径向向外视图中的另一个。

37.根据权利要求29所述的方法，包括：

反射以下各项中至少一项：

将所述元件所述外部表面第二部分的径向向内视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

将所述元件所述内部表面第二部分的径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

所述成像设备捕获所述成像设备的所述视场的图像数据。

38.根据权利要求37所述的方法，包括用反射器组件反射以下各项中至少一项：

将所述元件所述外部表面所述第一部分的所述径向向内视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

将所述元件所述内部表面所述第一部分的所述径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内。

39.根据权利要求38所述的方法，包括重新放置所述反射器组件来反射以下各项中至少一项：

将所述元件所述外部表面所述第二部分的所述径向向内视图反射至所述成像设备的所述视场内；以及

将所述元件所述内部表面所述第二部分的所述径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内。

40.根据权利要求39所述的方法，包括在所述重新放置的过程中，所述成像设备连续捕获图像数据。

41.根据权利要求39所述的方法，包括在所述重新放置的过程中，所述成像设备每隔一段时间捕获图像数据。

42.根据权利要求29所述的方法，包括在电子存储介质上存储所捕获的图像数据。

43.根据权利要求29所述的方法，包括实时或近实时显示所捕获的图像。

44.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述元件为环形元件，所述方法包括将所述捕获的图像数据转置为代表分裂并展平的元件。

45.根据权利要求29所述的方法，包括使用缺陷检测软件审查所述捕获的图像数据。

46.根据权利要求29所述的方法，包括使用尺寸测量软件审查所述捕获的图像数据，以确定第一参考特征至第二参考特征的尺寸。

47.根据权利要求29所述的方法，包括将所述元件所述外部表面平坦部分的径向向内视图或所述元件所述内部表面平坦部分的径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内。

48.根据权利要求29所述的方法，包括将所述元件所述外部表面垂直部的径向向内视图或所述元件所述内部表面垂直部的径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内。

49.根据权利要求29所述的方法，包括使用反射器组件进行反射，所述反射器组件包括第一反射器和第二反射器：

将所述元件所述外部表面第一部分的景象向内视图反射至成像设备的视场内；以及

将所述元件所述内部表面第一部分的径向向外视图反射至所述成像设备的所述视场内，以及

绕轴转动所述第一反射器或所述第二反射器。

50.一种反射器组件，用于在核反应堆内燃料通道组件的元件处于所述组件的对象区域中时，将所述元件的内部表面和外部表面其中至少一项反射至成像设备的视场内，所述组件包括：

第一反射器，具有反射表面，定向在第一角度且相对所述对象区域放置，以将代表所述元件所述外部表面第一部分的径向向内视图的所述对象区域的第一部分反射至所述成像设备的所述视场内；以及

第二反射器，具有定向在第二角度且相对所述对象区域放置的反射表面，以将代表所述元件所述内部表面第一部分的径向向外视图的所述对象区域的第二部分反射至所述成像设备的所述视场内。

51.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器界定第一中心轴，所述第二反射器界定第二中心轴，其中所述第一中心轴和所述第二中心轴基本平行。

52.根据权利要求51所述的反射器组件，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴基本一致。

53.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，该所述对象区域的部分代表所述元件的共同部分的所述径向向内和径向向外视图。

54.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，该所述对象区域的部分代表所述元件的不同部分的所述径向向内和径向向外视图。

55.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，第一元件和第二元件处于所述对象区域中，其中所述第一和第二反射器反射所述对象区域的部分，该所述对象区域的部分代表所述第一元件的视图和所述第二元件的视图。

56.根据权利要求55所述的反射器组件，其特征在于，所述第一元件的所述视图是径向向内视图或径向向外视图，所述第二元件的所述视图为所述径向向内视图或所述径向向外视图中的另一个。

57.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述反射器组件包括所述第二反射器，其中所述第二反射器从所述反射器组件连接的支撑组件悬臂伸出。

58.根据权利要求57所述的反射器组件，其特征在于，所述支撑组件包括耦合至所述第二反射器的中心杆以及耦合至所述中心杆来支撑所述中心杆的一个或多个支杆。

59.根据权利要求57所述的反射器组件，其特征在于，所述支撑组件包括基本透明的板和中心杆，其中所述中心杆支撑所述第二反射器，所述中心杆用中心夹连接固定至所述基本透明的板。

60.根据权利要求59所述的反射器组件，其特征在于，所述基本透明的板是非反射的。

61.根据权利要求57所述的反射器组件，其特征在于，所述支撑组件配置为在所述元件处于所述对象区域内时，将所述第二反射器放置在所述元件内侧。

62.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述反射器组件包括所述第一反射器，其中所述第一反射器由安装至所述反射器组件的外壳体构件支撑。

63.根据权利要求62 所述的反射器组件，其特征在于，所述外壳体构件配置为在所述元件处于所述对象区域内时，将所述第一反射器放置在所述元件周围。

64.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有平坦轮廓。

65.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有凹形轮廓。

66.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器或所述第二反射器的至少一部分所述反射表面具有凸形轮廓。

67.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器的所述反射表面具有环形圆环形状。

68.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第一反射器的所述反射表面具有弓形的形状。

69.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第二反射器的所述反射表面具有与圆锥体表面一致的形状。

70.根据权利要求50所述的反射器组件，其特征在于，所述第二反射器的所述反射表面具有与圆锥体部分表面一致的形状。

71.根据权利要求50所述的反射器组件，包括用于将所述反射器组件从第一轴向位置重新放置到第二轴向位置的线性致动器。

72.根据权利要求68或70所述的反射器组件，包括用于绕轴转动所述第一反射器或所述第二反射器的驱动机构。

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