CN1398408A - 通过焊接贯通核燃料棒的上端塞的充气通道的端部检查密封闭合操作的方法 - Google Patents

通过焊接贯通核燃料棒的上端塞的充气通道的端部检查密封闭合操作的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在装置(9)中进行检查的方法,该装置用惰性气体在压力状态下,经过贯穿燃料棒(1)上端塞(4)的充气通道,充入设置在燃料棒外壳(2)中的燃料棒(1)。燃料棒(1)的密封闭合,在燃料棒已经充气后,通过焊接装置,例如用激光束,在燃料棒充气通道(7)周边,使燃料棒(1)上端塞(4)部分熔化实现的。在用焊接使燃料棒(1)的充气通道(7)密封闭合之前,本方法包括:对上端塞的端部进行扫描以获取一个数字化图象,在该端面上充气通道呈现为圆形开口;通过分析该数字化图象,确定上端塞(4)充气通道圆形进气口开口中心相对于基准位置的位置,并确定充气通道进气开口的直径,并进而推断是否可以进行焊接,最终进行焊接,焊接后对上端塞(4)的端部进行扫描,并确定焊缝的存在,该焊缝对燃料棒(1)的上端塞(4)保证密封闭合。

Description

通过焊接贯通核燃料棒的上端塞的 充气通道的端部检查密封闭合操作的方法
本发明涉及一种检查方法,该方法用于检查核燃料棒密封闭合操作,该密封闭合通过焊接核燃料棒贯通上端塞的充气通道端部而形成。
核反应装置,诸如压水冷却核反应装置,包括由燃料组件组成的芯部,其中,在核反应装置运行的过程中,产生热能形式的能量。
每一个燃料组件通常包括一捆相互平行的燃料棒,该燃料棒夹持在燃料组件的构架中。每一个燃料棒包括一个管形填料芯,该填料芯由诸如锆合金之类的吸收中子能力低的材料制成,其中,核燃料片状器件例如铀UO2的粉末冶金片状器件被叠放于管中。筒形外罩用端塞从两端封闭,每一个端塞包括一个圆柱部,该圆柱部与外罩轴向一端内部接合。端塞与外罩通过设置在一个平面内的圆周线焊接而彼此紧固连接,该平面本质上垂直于外罩的轴线和端塞的轴线。
用于封闭燃料棒外罩的端塞的其中之一称为上端塞,由于它从组件内部封闭燃料棒的上端部,而该燃料组件设置在核反应装置的芯部处于工作位置,一个通道沿轴向贯通上端塞,借助于这个通道,向燃料棒的外罩内核燃料片状器件的周围,充入一种压力惰性气体例如氦气,此惰性气体保护燃料棒使其不至于氧化,并在燃料棒在核反应装置芯部使用过程中,促进片状器件与燃料棒外罩之间的热交换。
燃料棒的制造需要大量依次设置的操作,以便用燃料片状器件充填外罩、设置与焊接端塞、并将一种压力惰性气体例如氦气引入被端塞所密闭的外罩、并在充气后将塞的充气通道封闭。在燃料棒制造的全部步骤中必须进行大量的检验,为的是获得完全没有缺陷的燃料棒。
特别是,通过焊接上端塞的充气通道实现端密封闭合这一操作必须经受严格地检查。
用压力氦气对包含燃料片状器件并被端塞密闭的燃料棒外罩进行充气,是在一种充气装置中进行的,燃料棒的上端部插入此装置中,此燃料棒包括上端塞,充气通道沿轴向通过此上端塞。上端塞的端部,设置成使能够与一个开、关充气通道的倒角端部的阀接合,在上端塞上充气通道形成圆环形进气开口,沿轴向通过充气通道的倒角部延伸。在阀的开启位置,包含在燃料棒外罩内的空气被抽空,随后,经过上端塞的充气通道进入外罩内,燃料棒被充以压力氦气。最后,在充气装置中,充气通道的端部,借助于焊接而被密闭,此焊接是借助于将邻近充气通道端部的上端塞中央部熔化而获得的。通常,上端塞的材料在激光束的作用下被熔化以进行焊接,该激光束从充气通道倒角的进气部沿轴向引入。由脉冲激光束所获得的焊接通常是由三次连续的点焊部(threesuccessive spot welds)构成的,以便提高闭合的安全性和制造质量。充气通道倒角的进气部通常由术语“密封焊接部”表示。
自然,焊接要在满意的状态下进行,只有在用于熔化上端塞材料的激光束的轴线,沿充气通道倒角的进气部周边,相对于密封焊接部的圆形进气开口,精确地对中心,且只有在此圆形进气开口具有预先确定并极精确限定的直径尺寸。
此外,在焊接之后,点焊的质量可以进行检查,以便确定燃料棒是否完全符合要求。
在现有技术中,充气通道的进气开口或压力孔,是在焊接操作之前,用手工定位和简单的目测监控。用手工控制上端塞和压力孔的定位的机械调节,不能保证在焊接过程中所有情况下压力孔的完善定位,存在着调整不当或阻塞燃料棒的可能性,这将带来定位不良的结果。此外,充气通道定位的目测监控还不能获得高效调节的结果。
点焊质量的检验是用X射线进行扫描。这种检验使有可能检测在焊接中的孔隙,但做不到对焊接位置和尺寸满意地鉴定。
此外,检验必须在充气装置的单独工作站上进行,这就使得燃料棒的制造操作更复杂而且时间更长。
在用激光束进行密封焊接的场合,激光束焊接的质量取决于充气通道进气部倒角的几何形状,特别是,需要检定倒角部具有进气开口,构成倒角最大直径的倒角直径满足极为严格的要求。
因此,本发明的目的在于提供一种检查密封闭合操作的方法,该操作通过焊接上端塞轴向贯通的充气通道端部开口,以封闭核反应装置所用的燃料棒的外罩,燃料棒的外罩内,包括数个沿外罩轴向叠放的核燃料片状器件和两个闭合端塞,两个端塞其中之一即上端塞具有沿其轴向贯通的充气通道,此充气通道用于将一种惰性气体充入燃料棒的外罩内,惰性气体充入外罩完成后,通过焊接上端塞的充气通道而将通道的端部密封,焊接操作是在一种充气装置中,通过使邻近充气通道开口的上端塞的端部中央部熔化进行的,这种方法使可以有效地检测焊接上端塞的密封闭合操作的进行和实现状况,且并不延长制造燃料棒所需的时间。
为此目的,在充气通道密封闭合之前,对设置在充气装置中准备充气和准备密封焊接上端塞位置的燃料棒,获取其上端塞端部的图象,在上端塞上,充气通道显露出本质上为圆形的进气开口,为了获得数字化图象,圆形充气通道进气开口中心相对于一个基准的位置确定,而充气通道进气开口的直径,通过分析数字化图象确定。因此可以推断是否可以焊接充气通道。在用焊接对充气通道进行密封闭合的部位,进行焊接之后,获取上端塞端部的图象,并确定充气通道密封闭合焊接的存在和位置。
为了对本发明有正确的了解,将对根据本发明的检查方法的应用,结合例子,参看附图进行说明,在所述例子中,一个燃料棒的上端塞的充气通道用激光焊接被密封闭合。
图1为一个燃料棒上端塞的部分轴向剖视图,此燃料棒是处于制造阶段中,充入惰性气体之前和上端塞被密封闭合之前的状态。
图2是类似于图1所示视图的部分轴向剖视图,示出了上端塞用焊接密封闭合后燃料棒上端部的情况。
图3是一个工作站和检查装置的示意图,该工作站用于对燃料棒充入惰性气体和用激光焊接燃料棒的上端塞以密封闭合其端部,该检查装置用于检查燃料棒上端塞的焊接(质量)。
图4是一个说明性的图象,示出了在焊接前进行的依次搜索操作,以便使用本发明的方法。
图5是一个曲线图,此曲线图给出了图象的行或列的相应点的灰度值,此图象是在燃料棒上端塞的充气通道焊接前,在检查过程中获取的。
图6、7和8是在焊接燃料棒上端塞充气通道之前,应用根据本发明的方法,呈现在检查装置屏幕上图象的例子。
图9是一个说明性的图象,示出了在焊接燃料棒上端塞的充气通道后,使用本发明的方法进行的依次搜索操作。
图10是一个曲线图,此曲线图给出了在焊接燃料棒上端塞充气通道后,由检查装置提供的沿图象一个列或一个行的灰度值。
图11、12和13是呈现在检查装置屏幕上图象的例子,是作为燃料棒上端塞充气通道焊接的检查结果。
一种压水式核反应装置用的燃料棒的上端部,总体用标号1表示,可在图1和图2中看出。
燃料棒1特别包括由锆合金制造的筒形外罩2,筒形外罩包括燃料片状器件3,筒形外罩在上端部被封闭,在图1中由构成燃料棒上端塞的一个塞子4所封闭。
上端塞4通常用锆合金制成,并包括与孔2的端部几乎无间隙接合的部分4a。在用燃料片状器件3充填入外罩2之后,外罩的闭合塞例如上端塞4与外罩端部接合,上端塞的密封设置是通过焊接线保证的,例如图中5所示部分,该部分是通过使上端塞和外罩的材料沿一条圆形线熔化而形成。
一个用于夹持燃料片状器件的弹簧(未示出),插在上端塞4和成排燃料片状器件3的端面之间。
相对于轴线6轴对称的上端塞4包括端部4b,该端部设置在与同轴的外罩2接合的端部4a沿轴线6方向上相反的一端。上端塞4端部4b的外部,从上端塞的上端起,沿轴线6的方向,依次具有一个截顶圆锥部、一个肩部和一个圆柱部,此上端塞在圆柱部处的直径最小。在对燃料棒进行维护的过程中,上端塞的最小直径部和肩部,使其可以与一种夹持工具的夹爪连接与紧固。
上端塞4沿其轴线6的方向,在其整个长度上由通道7贯穿,此通道在后面将指的是充气通道,正如在后面将说明的那样,此通道7使得有可能用惰性气体充入燃料棒的外罩。上端塞4的充气通道7,包括几个依次连接的部分,这些部分的直径从上端塞与外罩2接合的端部4a到上端塞的外端部4b总体呈递减状态。
在通道7的上端即外端,包括一个截顶圆锥形的末端部7a,即从底向上呈漏斗形的密封焊接部,就是说,从上端塞的内部,到在上端塞的上端面沿一个圆形进气开口形成的外部,其中心线位于上端塞和外罩2的公共轴线6上。
通道7的密封焊接部7a,设置在通道7的最小横截面的7b部与在上端塞4上端面8通道7的圆形进气开口之间的过渡部,就是沿此焊接部借助于焊接将通道7封闭。
小直径部7b可以具有大约0.6mm的直径,而末端截顶圆锥部7a的圆形进气开口的直径大约为1.3mm。
如图2所示,在对燃料棒外罩充完压力惰性气体例如氦气后,在通道7上端部,借助于焊接部10密封闭合,该焊接部是通过使上端塞上端部中央区的材料熔化获得的,焊接部是在密封焊接部7a的周边,并由例如三重激光点焊部组成。
正如在图3中可以看出的那样,燃料棒2的上端塞4是在充气与焊接装置9中进行充气和密封的。
充气与焊接装置主要包括一个机壳,机壳的一个壁包括一个用于使一个水平设置的燃料棒2通过的开口,燃料棒的上端插入机壳,这样,燃料棒2的上端塞4与阀11连接,阀的闭合元件使上端塞的充气通道的末端可以关闭或开启。
充气与焊接装置9的机壳包括一个设置在与引入燃料棒2部分相反位置的部分,在这部分的壁上,安装有激光束焊接装置12和一个光学组件13,此光学组件可用于定位激光束,以便焊接燃料棒2上端塞4充气通道的密封闭合部,光学组件还可用于通过分析所获得的光学图象而使用根据本发明的检查方法。
反射镜14用于对激光焊接装置12发射的焊接激光束反射和聚焦,此反射镜设置在焊接装置机壳9的的第二部分内。激光焊接装置12包括连接至激光源(未示出)的光纤15和平行光管16,为的是借助于反射镜14的反射和聚焦,将轴线方向的激光束送到充气通道7的端部实施密封焊接。
为了在满意状态下借助于焊接部10实现充气通道的密封闭合,激光束必须精确地指向上端塞4充气通道7的圆形进气开口的中心。为了调节焊接激光束的位置,使用光学照明和调节装置13,以便识别激光光点送进的方向,该装置包括照明装置17和一个具有光学十字线的光学观察装置。
在根据现有技术调节焊接的方法中,燃料棒上端塞位置的调节是目测识别和手工执行的。
在根据本发明的方法中,使用用于观察和调节激光光点装置的照明装置17,以便在数字化图象上,检查充气通道进气开口的中心相对于激光束的位置,和进气开口与激光束位置的一致性,以便确定在燃料棒充以压力氦气后,充气通道的焊接是否可以满意地执行。
由点焊构成的焊接部,也通过数字图象的分析进行检查。
为此目的,数码相机18a与微型计算机20连接,该微型计算机包括显示图象19的显示屏,数码相机与光学系统的镜片组18相结合,该镜片指向安装燃料棒2的机壳9的轴线。微型计算机20具有视频接收卡和数字输入/输出卡,使微型计算机20能与管理激光焊接装置12的控制器通讯。
微型计算机20通过数字输入/输出卡从控制器接受检查指令,并将从检查结果建立的判定,通过微型计算机20送到控制激光焊接装置12的控制器。与燃料棒和焊接状态相关的信息,被激光焊接装置12的控制器传送到微型计算机20。
检查由焊接燃料棒上端塞充气通道获得的密封闭合的方法的第一步,包括确定位置和尺寸,即确定充气通道7进气开口8a的直径,该开口由沿圆形轮廓构成,充气通道7在燃料棒上端塞4的端面8上沿此圆形轮廓开口。此进气开口构成充气通道末端部7a倒角的大直径端。
检查是在上述充气与焊接装置上进行的,在燃料棒充压力氦气的过程这一阶段,阀11是开启的。
使用光学系统的镜片组和数码相机18a,获取上端塞的端面8和充气通道末端部7a进气开口8a的图象,所获得的图象被数码相机18a数字化,并以数字形式传输到检测微型计算机20。
所获得的图象可以制成在微型计算机20屏幕19上的可视图象,例如,如图6、7和8所示。
在密封焊接部的圆形开口处进行搜索的操作将结合图4给予说明。
对燃料棒上端塞端部沿轴线方向照明的结果,燃料棒的端面8呈现为亮区,而充气通道7的末端部7a呈现为暗区,亮区与暗区被由本质上为圆形的线8a彼此分开,此圆形线构成密封焊接的进气端。
对上端塞端部数字化图象的分析,使可能确定圆形开口8a的中心相对于可参数化的观测标志器中心的位置,标明激光束的位置,充气通道7就是用此激光束焊接而密封闭合的。理论上,观测标志器的位置和上端塞进气开口中心的位置应当重合。
观测标志器21包括限定观测标志器中心的一条垂直轴线和一条水平轴线。当激光焊接工作站是正确调整时,用目测定位。
开口8a的边缘,在图象中沿基准观测标志器21的水平轴线和垂直轴线搜索。
首先,沿观测标志器21的水平轴线即第一轴线搜索孔8a的边缘。选择一个数N,这个数对应于在参考基准21的每一侧的图象的行数,以便限定一个平均行,开口8a的边缘将沿这个平均行搜索。
图5示出了在黑与白之间灰度值沿上述方法确定的平均行的变化。在X轴上的距离,就是说沿图象中行的变化,用图象点即象素表示。
选定一个参数化阈值。
阈值用图5中的直线22示出。
沿平均行并通过与阈值比较象素,先确定图象的右边缘然后确定图象的左边缘。
从在图象上限定的右边缘和从在图象上限定的左边缘,确定密封焊接部的孔中心的位置,例如相对于如图所示的区段23所示的图象边缘和用区段24所示密封焊接部的直径。
然后,沿由垂直轴线25(见图4)构成的第二轴线搜索密封焊接部的孔的边缘,该垂直轴线通过前面所确定的中心即第一中心。
密封焊接部的进气开口通道的边缘,以与上述方式相同的方式搜索,但是使用图象的列取代行。这样,进气开口圆周的第二中心和沿垂直轴线的直径得以确定。
然后,搜索密封焊接部的圆形进气开口8a的边缘,这是沿水平轴线26即第三轴线进行的,该第三轴线通过由在垂直轴线上搜索所限定的第二中心。圆形开口8a中心的位置和圆形开口8a沿水平轴线的直径因此得以导出,开口中心的第三次确定考虑了实际中心。
检查到沿垂直轴线25和沿水平轴线26所获得的直径值是一致的,就是说,这些值并不比所选择的阈值大出某一个值。
然后,将象素转换为毫米,并将圆形开口8a的直径,与由开口8a的“最小直径和最大直径”参数所限定的阈值进行比较。
圆形开口8a的中心的位置与对应于“中心线位置公差”参数的阈值进行比较,该圆形开口的中心,由其至观测标志器21的中心的距离所限定。比较的结果显示在微型计算机20的屏幕上,如图6、7和8所示。
在每一种情况下,第一值以对应于圆形开口8a的中心位置的毫米值显示,第二值以对应于圆形开口8a的直径的毫米值显示,并显示指明测得值一致性和不一致性的判定。在测得值被确认的情况下,传输一个执行指令至激光束焊接装置12的控制器。否则,传出中断的指令。
在图6所示情况下,确认值认可,开口8a的中心与观测标志器中心间的距离,小于所选定的阈值,且测得的直径在可以接受的最小直径和可以接受的最大直径值之间。
在图7所示情况下,开口8a相对于观测标志器21偏置,这样,开口8a中心与观测标志器中心之间的距离大于所选定的阈值。于是传出不一致的判定。另一方面,在这种情况下,直径是在最大和最小的阈值之间,
在图8所示情况下,由图象上所测得开口8a的直径小于最小阈值。输出不一致的判定。此外,开口8a中心的位置相对于观测标志器中心的位置略微偏置,不过,开口8a中心至观测标志器中心间的距离小于阈值。
当已经不可能标出在上述搜索过程中标识出开口8a的边缘时,也输出错误的判定。
在作出一致性判定的情况下,将执行焊接的指令输出至激光焊接装置12的控制器。焊接是通过脉冲激光进行的,脉冲激光沿充气通道7的末端部或密封焊接部7a的周边区域,将上端塞的金属熔化。生成一个点焊部,该点焊部将充气通道7小直径部7b进气口封闭,然后生成两个相继的脉冲以形成焊接部10。
焊接部10上表面的形状,是碟形或火山喷火口形,这是由于金属在上端塞空心的中央部流动与沉积的缘故。
焊接之后,由于燃料棒的焊接是在充气与焊接装置19中的位置进行的,可以检查点焊的存在及特性。
为此目的,将燃料棒2的端面照明,使用照明装置17,沿轴向将光线传送至燃料棒的端面上,利用光学系统的镜片组18和数码相机18a,获取到端面8的图象。
数字化图象被传输到微型计算机20。
上端塞端部的图象可以显示在屏幕上,例如图11、12和13所示。
对于在点焊部进行的搜索操作,将结合图9进行说明。
在图象中,上端塞的端面8,以及由点焊部10中央的火山喷火口形状部所反射光线形成的反射部27呈现为亮部。
通过分析数字化图象,可以确定从反射部27的中心至显示在屏幕上可参数化的观测标志器21的中心之间的距离。
反射部27中心的位置,即从反射部中心至观测标志器中心的距离,与“中心位置公差”参数进行比较,而反射部的直径与由“最小和最大直径”参数限定的阈值进行比较。
开始,在基准附近构成水平平均行,然后,大于阈值、定位于反射部区域内的象素的最大值可以被搜寻到。
然后,沿第一轴线搜寻反射部27的边缘,该第一轴线包括通过上面所发现的位置的水平轴线。为此目的,限定一个平均行,按上述方式并绘出表述灰度值沿平均行变化的线图如图10所示。
由图10中水平直线28所表述的阈值得以限定。
反射部的右边缘和左边缘,通过沿平均行依次以象素与阈值比较进行搜寻。反射部中心的第一位置,相对于图象的一个边缘进行计算,此位置由图10中的区段29表示。
在左右边缘之间的反射部第一直径也进行计算,此直径在图10中由区段30表示。
反射部的边缘,沿通过前面所限定的第一中心的垂直线所构成的第二轴线,按照与上述方法一致的方法搜索,但搜索是在图象的列上进行。
所获得数值的一致性,被确认作为反射部27沿第一和第二轴线的直径。
将象素转换成毫米,而将直径与“最小和最大直径”阈值进行比较,将位置与“中心位置公差”参数进行比较。
结果均显示在微型计算机屏幕上,如图11、12和13所示。
在每一种情况下,以数字形式显示的信息的诸项其中之一,与反射部的位置相关,而其它的与反射部直径相关。反射部的位置,对应于反射部的中心与作为基准的可参数化观测标志器中心之间以毫米计的距离。反射部中心的位置对应于点焊部中心的位置。
在图11所示情况下,反射部的位置和直径两者均令人满意。于是显示符合的判定。
在图12所示情况下,反射部27的中心相对于基准21的中心偏离,偏离值大于预定的阈值。
因此输出不符合的判定。不过,反射部的直径是令人满意的,就是说,其直径是在最小允许值和最大允许值之间。
在图13所示情况下,没有反射部27,这是在燃料棒上端塞的充气通道7的密封焊接部没有点焊部的结果。输出不符合的判定。
在输出符合判定的情况下,可以认为燃料棒是正确地进行了焊接,在制造结束时可以接受。
根据本发明的方法还使得有可能确定已经进行焊接的深度,特别地,当只进行了第一次点焊时,只能从密封焊接部的底部观察到极小的反射部。在这种情况下,从测量反射部的直径,容易地检测到没有第二和第三点焊部。
沿通过点焊部的反射部所给出的灰度值的线图的观察,还使得有可能确定点焊部的碟形部的位置,此点焊部在图10中用标记31表示。
对于由微型计算机20生成的光学图象的分析,是使用由VisualBasic编写的软件,在Windows NT环境下进行的。
本发明使得有可能在燃料棒的充气和密封的装置中,检查燃料棒上端塞密封焊接部的开口的直径,以及密封焊接部相对于焊接激光束的位置,以确定是否可以通过焊接已经充入压力氦气的燃料棒,实现其末端的密封闭合。
其次,本发明还使得有可能确认点焊已经以应允的方式执行。全部操作是在充气与焊接装置上平行进行。
根据本发明的方法使得有可能避免在充气和密封闭合装置与检查工作站之间的任何维护操作,而关于点焊部的符合性的判定,在焊接操作结束就可以得到。
有关操作的信息(定位,焊接和检查),作为一个整体,可以储存在硬盘里,并可以以数据库的形式依次地利用。
最后,用于获取图象的照明装置是一种标准的照明装置,这种照明装置可以从市场获得。
本发明并不严格地局限于已经说明的实施例。
可以对在焊接之前和焊接之后的上端塞端面的数字化图象进行处理时,例如,为了确定充气通道的边缘和点焊部的反射部的边缘,使用不同于已经说明的方法。
最后,根据本发明的方法,可应用于任何核燃料棒,该燃料棒包括由通道贯通的上端塞,该通道用于对燃料棒充入压力惰性气体。

Claims (8)

1.一种密封闭合操作的检查方法,该密封闭合操作通过焊接沿轴向贯通上端塞(4)充气通道(7)的端部开口(8a,7a),以封闭核反应装置燃料棒(1)的外罩(2),燃料棒(1)的外罩(2)包括:数个核燃料片状器件(3),该器件沿外罩(2)轴向叠放;和,两个闭合塞,闭合塞其中之一即上端塞(4),被充气通道(7)贯通,该充气通道用于对燃料棒(1)的外罩(2)充入压力惰性气体,而借助于上端塞(4)充气通道(7)的焊接获得密封闭合,是在充气装置(9)中将压力惰性气体充入外罩(2)后,通过使邻近充气通道开口(8a)的上端塞(4)端部中央(7a)熔化而实现的,其特征在于,在充气通道(7)密封闭合之前,对于在充气装置(9)中设置就位以进行充气和密封焊接上端塞(4)的燃料棒(1),获取其上端塞(4)端面(8)的图象,以便获得一个数字化图象,充气通道(7)在此端面借助于本质上为圆形的进气开口(8a)出现,充气通道(7)的圆形进气开口(8a)的中心位置,相对于基准位置(21)确定,而充气通道(7)的圆形进气开口(8a)的直径,通过分析数字化图象确定,
-从而推论出是否可以焊接充气通道(7);
-在充气通道(7)通过焊接实施密封闭合的部位,在进行焊接之后,获取上端塞(4)端部的图象,并确定用于对充气通道(7)的密封闭合点焊部(10)的存在和点焊部的位置。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
-基准位置(21)包括一个十字线的中心,该十字线由一条水平轴线和一条垂直轴线构成,十字线(21)中心的位置,对应于用于调节诸如激光束之类的焊接装置(12)的位置,这种焊接装置是用于对上端塞(4)的充气通道(7)通过焊接以进行密封闭合;
-上端塞(4)端面(8)的充气通道(7)进气开口(8a)的边缘,沿十字线(21)的第一轴线进行搜索;
-充气通道(7)的圆形进气开口(8a)的中心的第一位置,和进气开口(8a)直径的第一值被推定;
-进气开口的边缘,沿垂直于十字线第一轴线的第二轴线进行搜索,该十字线通过如上所限定的中心;
-充气通道(7)的圆形进气开口(8a)的中心的第二位置,和进气开口(8a)直径的第二值被推定;
-圆形开口(8a)的边缘,沿垂直于第二轴线的第三轴线进行搜索,该第二轴线通过如上所限定的第二中心;
-圆形开口(8a)的中心的第三位置,和圆形开口(8a)直径的第三值被推定,圆形开口(8a)的第三中心被认为是圆形开口的实际位置;
-对第二和第三直径彼此进行比较,以便推断被认为是圆形开口(8a)参数的第二和第三参数值的一致性;
-第三次确定的圆形开口(8a)中心位置与十字线(21)中心之间的距离得以确定;和
-圆形开口(8a)中心与十字线(21)中心之间的计算距离,连同充气通道(7)的圆形开口(8a)直径的计算值,与阈值进行比较,以便确定充气通道的进气开口(8a)的一致性和位置一致性,并确定通过焊接实行密封闭合的可能性。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,充气通道(7)进气开口(8a)的边缘,沿每一轴线搜索,从一个给出灰度值的线图,沿数字化图象的平均行或平均列进行,即,沿平行于轴线的N行或列的平均灰度值,搜索正是沿该轴线进行的,且这些行或列在此轴线的每一侧。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,充气通道(7)圆形进气开口(8a)的边缘,通过使用灰度值的阈值确定,该灰度值在充气通道图象的灰度值与环绕充气通道圆形进气开口(8a)上端塞(4)端面的灰度值构成一种均值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在对上端塞(4)的充气通道(7)进行密封闭合后,例如,借助于激光点焊部(10)实现,点焊部(10)的反射部(27),在上端塞端面(8)的数字化图象上进行搜索,反射部(27)的中心位置和反射部的尺寸得以确定,该点焊部具有形状为火山喷火口形状的中央部,该中央部反射轴向投射的光。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,反射部(27)中心的位置,相对于十字线(21)的中心确定,该十字线分别由对应于反射部(27)的焊接位置和直径的数字化图象上的两条水平和垂直轴线限定,其中,从反射部(27)的中心至十字线(21)中心的距离,和反射部(27)的计算直径,与阈值进行比较,以便确定在焊接之后,燃料棒(1)上端塞(4)是否符合要求。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,反射部(27)的边沿,沿十字线(21)的第一轴线搜索;
推断出反射部(27)中心的第一位置和直径的第一值;
反射部(27)中心的边缘,沿垂直于第一轴线的第二垂直轴线搜索,该第一轴线通过上面所限定的反射部(27)的第一中心;
推断出反射部(27)中心的第二位置和直径的第二值;
对第一和第二直径进行比较,以确认所获得值的一致性;
确定反射部(27)第二中心至十字线(21)中心的距离;和
反射部(27)的中心至十字线(21)中心的距离,以及反射部(27)的计算直径与阈值进行比较,以便确定通过焊接燃料棒(1)上端塞(4)的充气通道进行密封闭合是否符合要求。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,反射部(27)的边缘,沿每一个第一和第二轴线搜索,搜索是通过确定一个沿分别平行于第一和第二轴线的平均行和列给出灰度值的线图进行的,该线图对应于数字化图象上沿几个行和列的灰度值均值,这些行和列分别平行于第一和第二轴线,并位于第一或第二轴线的两侧。
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