[发明专利]一种燃料组件管座的精密测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于燃料组件管座制精度测量技术领域，具体涉及一种燃料组件管座的精密测量系统及其测量方法。

背景技术

反应堆堆内组燃料组件依靠其上、下管座定位销孔与堆芯上、下板的定位销配装夹持在反应堆堆芯段。多配合关系的配装对燃料组件管座定位销孔的几何参数（销孔直径、销孔间距）提出了严格要求。因此，在组件生产制造过程中，上下管座定位销孔的检测是组件制造合格性的一个重要指标。对定位销孔的检测，传统的投影测量通过照影方式将销孔放大投射到测量平面上，该方法精度测量较低，操作复杂，容易带来人为的测量误差。采用三坐标测量的方法，由于工件的安装定位和设备操作均比较复杂，同时测量过程中检测探头与燃料组件上管座的定位移动存在组件损伤的风险。

现有的燃料组件下管座测量方法采用通用三坐标测量机完成燃料组件上管座的测量，三坐标测量机是接触式测量的一种，其程序复杂，操作较为繁琐，接触式测量存在燃料组件上管座损伤的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料组件管座的精密测量系统及其测量方法，该系统及其方法能够提高燃料组件管座的测量精度，避免人工操作带来的测量误差和接触式测量过程引起组件损伤。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种燃料组件管座的精密测量系统，该系统包括测量基座、相机移动平台、相机安装板、光学相机、管座安装板，测量基座中部上方设有管座安装板，测量基座的一端安装有相机移动平台，相机移动平台上方设有平行于管座安装板的相机安装板，相机安装板上设有光学相机。

所述的光学相机的镜头外套有前照光源。

所述的测量基座通过调节螺栓与管座安装板连接。

一种燃料组件管座的精密测量方法，包括以下步骤：

（1）获取第一销孔边缘的图像；

（2）第一销孔边缘点坐标值的坐标转换；

（3）第一销孔边缘二次曲线圆弧拟合；

（4）计算第二销孔的圆心坐标和半径值；

（5）计算第一销孔和第二销孔圆心距离。

所述的步骤（1）具体包括以下步骤：

打开前照光源，移动相机移动平台带动光学相机的镜头的中心点对准第一销孔的边缘；

将第一销孔的边缘分为N段，分别将光学相机中心对准各段中心,得到N副销孔边缘图像K1～KN,对各副图像进行边缘提取，得到图像坐标系下第一销孔的第一段边缘图像K1所含边缘点的坐标值{(u₁,v₁),(u₂,v₂)...(u_i,v_i)}，第二段边缘图像K2所含边缘点的坐标值{(u_i+1,v_i+1),(u_i+2,v_i+2)...(u_2i,v_2i)}，第N段边缘图像K2所含边缘点的坐标值{(u_(N-1)i+1,v_(N-1)i+1),(u_(N-1)i+2,v_(N-1)i+2)...(u_Ni,v_Ni)}；从而得到第一销孔的所有边缘点在图像坐标系下的坐标值{(u₁,v₁),(u₂,v₂)...(u_Ni,v_Ni)}。

所述的步骤（2）具体包括以下步骤：

对第一销孔的所有边缘点{(u₁,v₁),(u₂,v₂)...(u_Ni,v_Ni)}按照下式所示的坐标方程进行坐标转换，得到第一销孔所有边缘点在世界坐标系下的坐标值{(x₁,y₁),(x₂₁,y₂)...(x_Ni,y_Ni)}