CN114527130A - 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置 - Google Patents

一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114527130A
CN114527130A CN202111614003.0A CN202111614003A CN114527130A CN 114527130 A CN114527130 A CN 114527130A CN 202111614003 A CN202111614003 A CN 202111614003A CN 114527130 A CN114527130 A CN 114527130A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel rod
bundle
module
defect
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111614003.0A
Other languages
English (en)
Inventor
许江华
张志勇
倪军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou AIMS Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou AIMS Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou AIMS Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou AIMS Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN202111614003.0A priority Critical patent/CN114527130A/zh
Publication of CN114527130A publication Critical patent/CN114527130A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，包括：燃料棒视觉编码模块，用于采集燃料棒棒束端板的图像进行编码定位；防护定位模块，用于防护固定燃料棒棒束并调整燃料棒位置；表面缺陷视觉定位模块，用于采集燃料棒棒束外环表面的图像；缺陷3D测量模块，用于测量燃料棒表面的轮廓和缺陷参数。本发明在基于机器视觉进行图像采集定位的基础上，进行3D非接触式的缺陷检测，可以实现对燃料棒棒束外环表面的快速、一致性的高精度测量；取代了人工对燃料棒表面缺陷的目检，避免了人工目检过程中容易漏检、精度较低和效率低下的问题。

Description

一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置
技术领域
本发明涉及燃料棒检测技术领域，尤其是涉及一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置。
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“乏燃料棒检验用阵列涡流探头”，其公开号为CN104569147A，公开日期为2015-04-29，包括探头骨架和设置在探头骨架外围的探头外壳，所述探头骨架上设有用于放置检测线圈的平底孔，所述探头外壳上设有引线槽，所述平底孔内检测线圈的线头通过探头外壳上的引线槽引入到插座上。该发明的阵列涡流探头，能够快速、准确地发现乏燃料棒的内壁缺陷以及穿透性缺陷，且不需要复杂的机械扫查装置，即可实现对缺陷走向和形状的成像显示。但是该技术中重点在于对燃料棒内部缺陷的检测，且涡流检测容易受方向影响，其检测灵敏度无法检测燃料棒表面的微小缺陷。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中人工对燃料棒表面进行目检效率低下且偏差较大的问题以及现有技术中缺少自动对燃料棒表面进行缺陷检测技术的问题，提供了一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，在基于机器视觉进行图像采集定位的基础上，进行3D非接触式的缺陷检测，可以实现对燃料棒棒束外环表面的快速、一致性的高精度测量。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，包括：
燃料棒视觉编码模块，用于采集燃料棒棒束端板的图像进行编码定位；
防护定位模块，用于防护固定燃料棒棒束并调整燃料棒位置；
表面缺陷视觉定位模块，用于采集燃料棒棒束外环表面的图像；
缺陷3D测量模块，用于测量燃料棒表面的轮廓和缺陷参数。
本发明中防护定位模块位于燃料棒棒束的正下方将燃料棒棒束垂直固定，燃料棒视觉编码模块位于燃料棒棒束的正上方，实时拍摄棒束顶端端板的图像并传输到处理模块分析得到棒束的倾斜方向和角度以及对每个燃料棒进行编码，表面缺陷视觉定位模块可以采集其视野内对应编码燃料棒的表面图像并传输到处理模块分析得到每一个编码燃料棒表面的缺陷位置，然后将对应编码燃料棒旋转到3D测量区域并控制缺陷3D测量模块对每一个缺陷进行精确的三维尺寸数据测量，减少在表面缺陷检测过程中的人力因素，提高检测精度。
作为优选，所述燃料棒视觉编码模块设置在燃料棒棒束正上方，所述燃料棒视觉编码模块包括有第一图像采集模块和设置在第一图像采集模块与棒束之间的多角度环形全光谱LED光源。本发明中采用多角度环形全光谱LED光源可以把燃料棒棒束顶端端板的表面和边缘都进行拍摄得到完全的图像，从而提高根据图像计算得到的燃料棒棒束倾斜方向和角度的精度；同时LED光源由频闪光源控制器触发点亮，同时同步触发CCD面阵相机对棒束端板进行成像，从而提高成像的清晰度。
作为优选，所述防护定位模块设置有调平机构和电机，所述调平机构配合燃料棒视觉编码模块的首张端板图像反馈的棒束倾斜方向和角度，可以调整防护定位模块的平面让棒束保持垂直，所述电机可以带动棒束沿着中心垂线转动特定的角度。本发明中防护定位模块还设置有夹紧机构用于固定燃料棒棒束，调平机构接收来自处理模块的调平信号进行调平操作，调平信号根据分析得到的棒束倾斜方向和角度给出；电机则接收来自处理模块的旋转信号转动燃料棒棒束，旋转的最小单元角度为一个燃料棒对应于棒束中心的圆心角大小。
作为优选，所述表面缺陷视觉定位模块设置在燃料棒棒束的侧面，包括有相对设置在棒束两侧的第二图像采集模块和远心照明光源，所述第二图像采集模块和远心照明光源都固定在垂直设置的第一直线运动模组上，实现垂直方向的上下运动。本发明中采用远心照明光源，其光源性质类似于激光，在第二图像采集模块中得到的棒束外环表面图像边界非常清晰，可以直接在图像上进行数据测量；若燃料棒表面没有缺陷则得到的图像是均匀的，若燃料棒表面存在缺陷，则在图像上的对应部分为存在弯曲从而可以确定缺陷在燃料棒表面的位置。
作为优选，所述第一图像采集模块和第二图像采集模块的结构相同，都由CCD面阵相机和远心镜头组合而成。本发明中采用CCD面阵相机和远心镜头组合的图像采集模块，因为燃料棒束表面是曲面，用普通的镜头时由于棒束表面到镜头的距离不同会使放大倍数不同从而无法获得需要的二维图像，而远心镜头可以在一定物距范围内使物体图像的放大倍率不会随着物距的变化而变化，从而得到进行缺陷检测时需要的二维图像。
作为优选，所述缺陷3D测量模块设置在燃料棒棒束的侧面，缺陷3D测量模块与表面缺陷视觉定位模块在空间位置上互不干涉；所述缺陷3D测量模块包括垂直设置的第二直线运动模组和固定在其上的激光轮廓扫描仪，实现垂直方向的上下运动。本发明中激光轮廓扫描仪主要用于扫描已经定位的缺陷区域形成点云图像，从而获取更精确的缺陷三维尺寸数据，提高了缺陷检测精度，同时还能对表面缺陷视觉定位模块分析出来的缺陷区域进行进一步验证，提高缺陷检测的正确率。
作为优选，还包括一种缺陷检测方法，包括：
S1、采集燃料棒棒束顶端端板图像，计算棒束的倾斜方向和角度并对燃料棒依次进行编码；
S2、根据棒束的倾斜方向和角度进行调平使棒束中心线保持垂直；
S3、采集棒束外环表面对应编码燃料棒的图像获取缺陷的位置信息；
S4、将有缺陷的编码燃料棒转动到正对缺陷3D测量模块处，采集缺陷区域的点云图像获取缺陷的三维数据。本发明中棒束的倾斜方向和角度是根据S1中获得图像的灰度图经过处理模块分析得到的，根据灰度图中灰度梯度降低的方向确定棒束的倾斜方向，根据灰度梯度的变化率来确定倾斜角度，在进行调平操作后采集得到的燃料棒表面图像精度更高，避免了因为燃料棒束倾斜导致进行外环表面图像采集过程中的失真。
本发明具有如下有益效果：在基于机器视觉进行图像采集定位的基础上，进行3D非接触式的缺陷检测，可以实现对燃料棒棒束外环表面的快速、一致性的高精度测量；取代了人工对燃料棒表面缺陷的目检，避免了人工目检过程中容易漏检、精度较低和效率低下的问题。
附图说明
图1是本发明燃料棒束外环表面缺陷检测装置的示意图；
图2是本发明实施例中燃料棒棒束的示意图；
图3是本发明实施例中根据棒束顶端端板图像进行编码的示意图；
图中：1、燃料棒棒束；11、燃料棒；12、端塞；13、顶端端板；131、端板字符；14、底端端板；21、第一CCD面阵相机；22、第一远心镜头；23、多角度环形全光谱LED光源；31、第二CCD面阵相机；32、第二远心镜头；33、远心照明光源；41、激光轮廓扫描仪；51、夹紧机构；52、调平机构；53、电机。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，包括：
用于采集燃料棒棒束顶端端板的图像并进行燃料棒编码定位的燃料棒视觉编码模块；用于防护固定燃料棒棒束并调整燃料棒位置的防护定位模块；用于采集燃料棒棒束外环表面图像的表面缺陷视觉定位模块用于测量燃料棒表面的轮廓和缺陷参数的缺陷3D测量模块。
燃料棒视觉编码模块设置在燃料棒棒束1正上方，燃料棒视觉编码模块包括有第一CCD面阵相机21和第一远心镜头22组成的第一图像采集模块，以及设置在第一图像采集模块与棒束之间的多角度环形全光谱LED光源23。
防护定位模块设置有夹紧机构51、调平机构52和电机53，通过燃料棒视觉编码模块采集的首张棒束顶端端板图像得到的棒束倾斜方向和角度，调平机构可以调整防护定位模块的平面让棒束保持垂直，电机可以带动防护定位模块旋转，从而带动棒束沿着中心垂线转动特定的角度。
表面缺陷视觉定位模块设置在燃料棒棒束的侧面，包括有第二CCD面阵相机31和第二远心镜头32组成的第二图像采集模块以及远心照明光源33，第二图像采集模块和远心照明光源相对设置在燃料棒棒束的两侧，且都固定在垂直设置的第一直线运动模组上，第一直线运动模组在图中未给出，实现垂直方向的上下运动。
缺陷3D测量模块设置在燃料棒棒束的侧面，缺陷3D测量模块与表面缺陷视觉定位模块垂直放置，在空间上没有交集互不干涉；缺陷3D测量模块包括垂直设置的第二直线运动模组和固定在其上的激光轮廓扫描仪41，第二直线运动模组在图中未给出，实现垂直方向的上下运动。
如图2所示是燃料棒棒束的结构示意图，由若干燃料棒11组成圆柱形棒束，其中燃料棒是空心圆柱体，因此在燃料棒两端设置有端塞12用于封闭燃料棒，同时在底端的端塞和底端端板14固定连接，在顶端的端塞和顶端端板13固定连接，从而通过两个端板将所有燃料棒组合成棒束。
本发明缺陷检测装置还包括一种缺陷检测方法，包括：
S1、采集燃料棒棒束顶端端板的图像，计算燃料棒棒束的倾斜方向和角度，同时依次对燃料棒进行编码；
S2、根据S1得到的棒束倾斜方向和角度对棒束进行调平，使棒束中心线保持垂直；
S3、采集棒束外环对应编码燃料棒的表面图像，获取图像中的缺陷位置信息；
S4、将有缺陷的编码燃料棒转动到正对缺陷3D测量模块处，采集缺陷区域的点云图像获取缺陷的三维数据。
本发明中防护定位模块位于燃料棒棒束的正下方将燃料棒棒束垂直固定，燃料棒视觉编码模块位于燃料棒棒束的正上方，实时拍摄棒束顶端端板的图像并传输到处理模块分析得到棒束的倾斜方向和角度以及对每个燃料棒进行编码，表面缺陷视觉定位模块可以采集其视野内对应编码燃料棒的表面图像并传输到处理模块分析得到每一个编码燃料棒表面的缺陷位置，然后控制缺陷3D测量模块对每一个缺陷进行精确的三维尺寸数据测量，减少在表面缺陷监测过程中的人力因素，提高检测精度。
本发明中采用多角度环形全光谱LED光源可以把燃料棒棒束顶端端板的表面和边缘都进行拍摄得到完全的图像，从而提高根据图像计算得到的燃料棒棒束倾斜方向和角度的精度；同时LED光源由频闪光源控制器触发点亮，同时同步触发CCD面阵相机对棒束端板进行成像，从而提高成像的清晰度。
本发明中防护定位模块还设置有夹紧机构用于固定燃料棒棒束，调平机构接收来自处理模块的调平信号进行调平操作，调平信号根据分析得到的棒束倾斜方向和角度给出；电机则接收来自处理模块的旋转信号转动燃料棒棒束，旋转的最小单元角度为一个燃料棒对应于棒束中心的圆心角大小。
本发明中采用远心照明光源，其光源性质类似于激光，在第二图像采集模块中得到的棒束外环表面图像边界非常清晰，可以直接在图像上进行数据测量；若燃料棒表面没有缺陷则得到的图像是均匀的，若燃料棒表面存在缺陷，则在图像上的对应部分为存在弯曲从而可以确定缺陷在燃料棒表面的位置。
本发明中采用CCD面阵相机和远心镜头组合的图像采集模块，因为燃料棒束表面是曲面，用普通的镜头时由于棒束表面到镜头的距离不同会使放大倍数不同从而无法获得需要的二维图像，而远心镜头可以在一定物距范围内使物体图像的放大倍率不会随着物距的变化而变化，从而得到进行缺陷检测时需要的二维图像。
本发明中激光轮廓扫描仪主要用于扫描已经定位的缺陷区域形成点云图像，从而获取更精确的缺陷三维尺寸数据，提高了缺陷检测精度，同时还能对表面缺陷视觉定位模块分析出来的缺陷区域进行进一步验证，提高缺陷检测的正确率。
本发明中棒束的倾斜方向和角度是根据S1中获得图像的灰度图经过处理模块分析得到的，根据灰度图中灰度梯度降低的方向确定棒束的倾斜方向，根据灰度梯度的变化率来确定倾斜角度，在进行调平操作后采集得到的燃料棒表面图像精度更高，避免了因为燃料棒束倾斜导致进行外环表面图像采集过程中的失真。
在本发明的实施例中，首先将燃料棒棒束通过夹紧机构固定在防护固定模块上，在初始状态时无法保证燃料棒棒束是完全垂直的，整个棒束存在一定的倾斜角度。因此首先通过燃料棒视觉编码模块采集棒束顶端端板的图像来分析棒束的倾斜方向和角度，并对每个燃料棒进行编码。选取燃料棒视觉编码模块采集到的的首张顶端端板图像，将图像传输到处理模块中，如图3所示，是本实施例的顶端端板图像的部分俯视示意图，每一个圆形截面代表一个燃料棒，矩形条状部分表示在顶端端板上的端板字符131。图中端板字符中心与顶端端板中心的连线与整个图像水平方向之间的角度α，表示初始时端板字符的基准角度；顶端端板中心向端板字符中心连线的延长线通过某一个燃料棒圆形截面的圆心，将该燃料棒编码为a1，然后以图像中的顺时针方向对燃料棒依次进行编码a2、a3、…、ai、…、an，燃料棒ai中心到顶端端板中心的连线与端板字符中心到顶端端板中心的连线的夹角为βi，相邻两个燃料棒中心到顶端端板中心的连线的夹角相同都为β，βi=（i-1）*β；可以知道在图中每个燃料棒相对端板字符的位置都是固定的，因此可以通过拍摄不同时刻顶端端板的图像，获取角度α的变化来对不同时刻的每一个编码燃料棒进行定位。然后将顶端端板的图像进行处理后获取灰度图像，当棒束存在倾斜时，顶端端板上各点的垂直高度是不相同的，垂直高度越高的部分在灰度图上的灰度值越大，垂直高度越低的部分在灰度图上的灰度值越小，因此可以根据灰度图上的灰度梯度降低的方向来确定棒束的倾斜方向，同时根据灰度梯度的变化率来计算棒束的倾斜角度。
根据处理模块中处理顶端端板图像的结果即棒束的倾斜方向和倾斜角度来调节调平机构，调平机构接收处理模块的调平信号后对棒束进行调平操作，使得棒束处于垂直状态，此时通过燃料棒视觉编码模块采集到的顶端端板灰度图的灰度值的均匀地。而当需要旋转调整不同燃料棒的位置时，电机接收处理模块的旋转信号带着棒束沿着中心垂线旋转一定的角度，旋转的角度是离散的，其最小的角度旋转大小为β，其余的旋转大小为β的整数倍。
在完成调平操作后，燃料棒棒束通过电机旋转将特定编码的燃料棒ai旋转到表面缺陷视觉定位模块的第二CCD面阵相机的视野范围内，由第一直线运动模组带动表面缺陷视觉定位模块在垂直方向上的上下来回移动，在固定距离位置处暂停并采集视野内对应编码燃料棒ai表面的图像，实现对应编码燃料棒自上而下的全部图像采集，将全部图像传输到处理模块中进行分析，若燃料棒表面不存在缺陷，则图像是均匀的，若燃料棒表面存在缺陷，则在图像的对应位置处会存在弯曲。由于采集到的是整个燃料棒ai的表面图像，因此可以根据表面缺陷视觉定位模块在第一直线运动模组上的移动距离在对缺陷进行定位，同时还能得到缺陷在垂直方向上的长度；同时根据燃料棒棒束转动的角度和采集到的当前位置顶端端板的图像来判断具体是哪个燃料棒ai上存在的缺陷。在对燃料棒棒束完成至少一周的旋转后，可以得到整个棒束外环表面的图像，从而分析得到每个燃料棒表面的缺陷位置信息。
最后对存在缺陷的所有燃料棒进行进一步的三维尺寸测量和缺陷等级划分，以燃料棒ai表面存在缺陷为例，首先通过电机的旋转将燃料棒ai转动到正对述缺陷3D测量模块的位置，根据前一步分析得到的缺陷位置信息，通过第二直线运动模组将高精度线激光轮廓扫描仪移动到缺陷位置上方，自上而下对燃料棒ai进行扫描，扫描的距离大于前一步中得到的缺陷在垂直方向上的长度，从而得到缺陷区域的表面轮廓点云图像，通过对轮廓表面点云图像分析处理，计算出对应缺陷的三维尺寸数据，并根据缺陷的三维尺寸数据确定缺陷等级。对所有存在缺陷的燃料棒都重复进行缺陷3D测量模块的扫描测量步骤，得到所有缺陷的三维尺寸数据。本实施例中实际缺陷主要分为三类，包括划痕、凹坑和凸点，缺陷等级由严重到不严重依次为A级、B级和C级。对于划痕而言，深度大于或等于0.05mm的划痕都属于A级缺陷；深度大于或等于0.015mm且深度小于0.05mm的划痕都属于B级缺陷；深度小于0.015mm的都属于C级缺陷。对于凹坑而言，深度大于或等于0.05mm或者面积大于或等于0.5mm2的都属于A级缺陷；深度大于或等于0.015mm且小于0.05mm的，同时面积小于0.5mm2的都属于B级缺陷；深度小于0.015mm的同时面积小于0.5mm2都属于C级缺陷。对于凸点而言，高度大于或等于0.05mm或者面积大于或等于0.5mm2的都属于A级缺陷；高度大于或等于0.015mm且小于0.05mm的，同时面积小于0.5mm2的都属于B级缺陷；高度小于0.015mm的同时面积小于0.5mm2都属于C级缺陷。
上述实施例是对本发明的进一步阐述和说明，以便于理解，并不是对本发明的任何限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：
燃料棒视觉编码模块，用于采集燃料棒棒束端板的图像进行编码定位；
防护定位模块，用于防护固定燃料棒棒束并调整燃料棒位置；
表面缺陷视觉定位模块，用于采集燃料棒棒束外环表面的图像；
缺陷3D测量模块，用于测量燃料棒表面的轮廓和缺陷参数。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，所述燃料棒视觉编码模块设置在燃料棒棒束正上方，所述燃料棒视觉编码模块包括有第一图像采集模块和设置在第一图像采集模块与棒束之间的多角度环形全光谱LED光源。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，所述防护定位模块设置有调平机构和电机，所述调平机构配合燃料棒视觉编码模块的首张端板图像反馈的棒束倾斜方向和角度，可以调整防护定位模块的平面让棒束保持垂直，所述电机可以带动棒束沿着中心垂线转动特定的角度。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，所述表面缺陷视觉定位模块设置在燃料棒棒束的侧面，包括有相对设置在棒束两侧的第二图像采集模块和远心照明光源，所述第二图像采集模块和远心照明光源都固定在垂直设置的第一直线运动模组上，实现垂直方向的上下运动。
5.根据权利要求2或4所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，所述第一图像采集模块和第二图像采集模块的结构相同，都由CCD面阵相机和远心镜头组合而成。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷3D测量模块设置在燃料棒棒束的侧面，缺陷3D测量模块与表面缺陷视觉定位模块在空间位置上互不干涉；所述缺陷3D测量模块包括垂直设置的第二直线运动模组和固定在其上的激光轮廓扫描仪，实现垂直方向的上下运动。
7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置，其特征在于，还包括一种缺陷检测方法，包括：
S1、采集燃料棒棒束顶端端板图像，计算棒束的倾斜方向和角度并对燃料棒依次进行编码；
S2、根据棒束的倾斜方向和角度进行调平使棒束中心线保持垂直；
S3、采集棒束外环表面对应编码燃料棒的图像获取缺陷的位置信息；
S4、将有缺陷的编码燃料棒转动到正对缺陷3D测量模块处，采集缺陷区域的点云图像获取缺陷的三维数据。
CN202111614003.0A 2021-12-27 2021-12-27 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置 Pending CN114527130A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111614003.0A CN114527130A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111614003.0A CN114527130A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114527130A true CN114527130A (zh) 2022-05-24

Family

ID=81618418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111614003.0A Pending CN114527130A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114527130A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116165340A (zh) * 2022-12-28 2023-05-26 杭州中为光电技术有限公司 一种硅棒在线检测系统及检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116165340A (zh) * 2022-12-28 2023-05-26 杭州中为光电技术有限公司 一种硅棒在线检测系统及检测方法
CN116165340B (zh) * 2022-12-28 2023-09-29 杭州中为光电技术有限公司 一种硅棒在线检测系统及检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1521056B1 (en) Method and apparatus for internal feature reconstruction
US7684054B2 (en) Profile inspection system for threaded and axial components
CN107764205A (zh) 基于线结构光扫描高频电阻焊焊缝形貌三维检测装置及检测方法
CN110853018B (zh) 一种基于计算机视觉的振动台疲劳裂纹在线检测系统及检测方法
CN105006261B (zh) 核燃料组件视频检测方法及检测装置
KR20110031914A (ko) 광학적 모양 및 위치 측정을 위한 구조-광 시스템의 정확한 이미지 획득 방법
CN114034704A (zh) 一种基于多源数据融合的废旧轧辊三维检测装置及方法
CN108827186A (zh) 一种狭长腔体的内膛轮廓测量方法
CN114527130A (zh) 一种圆柱形燃料棒束外环表面缺陷检测装置
CN111369484B (zh) 钢轨廓形检测方法及装置
CN108627112A (zh) 车辆销轴距动态测量方法
CN108759696A (zh) 内孔成像测量仪
JP2013156173A (ja) タービン翼の検査方法及びその装置
JP2011145160A (ja) マルチフォーカス検査装置及びマルチフォーカス検査方法
KR20140044163A (ko) 증기발생기 전열관 용접부의 검사장치
CN103282938A (zh) 用于通过x射线计算机断层扫描装置确定位于待检查物体中的结构位置的方法和评估设备
CN115684269A (zh) 一种用于压力容器设计的表面缺陷识别系统及方法
CN107063085A (zh) 一种基于光学扫描镜的汽车车灯面罩尺寸测量装置
CN111735832B (zh) 一种磁铁旋测线圈检测方法
CN106403814A (zh) 视觉图像机及其检测方法
JP2005164301A (ja) 原子炉用燃料棒自動検査装置
CN208721005U (zh) 一种狭长腔体的内膛轮廓扫描系统
CN107631690A (zh) 一种直线导轨表面缺陷测量方法
CN114994080A (zh) 一种检测圆柱形燃料棒束外环表面缺陷的方法及装置
RU2815652C1 (ru) Способ автоматизации визуально-измерительного контроля труб и устройство для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination