本發(fā)明屬于燃料組件測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

核電站在停堆卸料或裝料過(guò)程中，對(duì)部分已輻照的燃料組件進(jìn)行變形檢測(cè)。

燃料組件變形量是通過(guò)燃料組件格架的空間相對(duì)位置進(jìn)行計(jì)算，檢測(cè)設(shè)備為圓形平臺(tái)結(jié)構(gòu)，其中沿圓周布置了6組激光測(cè)量裝置。檢測(cè)時(shí)，檢查設(shè)備置于燃料水池格架上；利用換料機(jī)抓取一組燃料組件、從圓形平臺(tái)中間圓孔下落和上提，期間6組激光分別對(duì)燃料組件6個(gè)面進(jìn)行投射，通過(guò)光路接收和處理，實(shí)現(xiàn)燃料組件變形情況測(cè)量。

燃料組件變形檢測(cè)期間，換料機(jī)提升和下插燃料組件過(guò)程中，由于燃料組件存在晃動(dòng)，采用激光測(cè)量技術(shù)引入了檢測(cè)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，該測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法能夠消除由于燃料組件橫向晃動(dòng)而引入的誤差，提高燃料組件變形量的測(cè)量精度。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測(cè)量系統(tǒng)基體、第一層檢測(cè)系統(tǒng)和第二層檢測(cè)系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)基體上開(kāi)有上環(huán)形空腔和下環(huán)形空腔，上環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)有第二層檢測(cè)系統(tǒng)，下環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)有第一層檢測(cè)系統(tǒng)。

所述的測(cè)量系統(tǒng)基體整體呈空心六邊體，上環(huán)形空腔、下環(huán)形空腔均與測(cè) 量系統(tǒng)基體的中心孔連通。

所述的第二層檢測(cè)系統(tǒng)由位于上環(huán)形空腔內(nèi)的六個(gè)第二層發(fā)射單元和六個(gè)第二層接收單元組成；第一層檢測(cè)系統(tǒng)由位于下環(huán)形空腔內(nèi)的六個(gè)第一層發(fā)射單元和六個(gè)第一層接收單元組成。

所述的1個(gè)第二層發(fā)射單元和第二層接收單元為一組，每組第二層發(fā)射單元、第二層接收單元布置在六邊形測(cè)量系統(tǒng)基體的一個(gè)邊；1個(gè)第一層發(fā)射單元和第一層接收單元為一組，每組第一層發(fā)射單元、第一層接收單元布置在六邊形測(cè)量系統(tǒng)基體的一個(gè)邊；每個(gè)第一層發(fā)射單元上方布置一個(gè)第二層發(fā)射單元，每個(gè)第一層接收單元上方布置一個(gè)第二層接收單元。

所述的接收單元、發(fā)射單元均分別采用激光發(fā)射單元、激光接受單元。

一種燃料組件變形量雙層測(cè)量方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟1：換料機(jī)抓取燃料組件移動(dòng)到用于燃料組件檢測(cè)的乏燃料水池格架上方；

步驟2：換料機(jī)將燃料組件插入乏燃料水池格架內(nèi)；下插過(guò)程，第二層檢測(cè)系統(tǒng)、第一層檢測(cè)系統(tǒng)依次對(duì)燃料組件相鄰的兩層格架進(jìn)行檢測(cè)，得到每層燃料組件格架相對(duì)于燃料組件第一層格架的燃料組件變形量；

步驟3：從上述步驟2得到的每層燃料組件格架相對(duì)于燃料組件第一層格架的燃料組件變形量中，選取最大值即為燃料組件的變形量s。

所述的步驟2具體如下：

步驟2.1：燃料組件第一層格架下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第二層格架下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件第一層格架位置x1-1，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第二層格架位置x2-2；獲得燃料組件第二層格架相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s12＝|x2-2- x1-1|；

步驟2.2：當(dāng)燃料組件第二層格架下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第三層格架下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量第二層格架位置x1-2，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第三層格架位置x2-3；獲得燃料組件第三層格架相對(duì)于燃料組件第一層格架的燃料組件變形量s13＝|(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)|

步驟2.3：當(dāng)燃料組件第三層格架下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第四層格架下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第三層格架位置x1-3，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第四層格架位置x2-4；獲得燃料組件第四層格架205相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s14＝|(x2-4-x1-3)+(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)|

……

步驟2.n：當(dāng)燃料組件第n層格架下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件n-1層格架下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件n-1層格架位置x1-n，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件第n層格架位置x2-(n+1)；獲得燃料組件第n層格架相對(duì)于燃料組件第一層格架的燃料組件變形量s1n＝|(x2-4-x1-3)+(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)+……+(x2-(n+1)-x1-n)|。

所述的步驟3具體如下：燃料組件的變形量s＝max(s12，s13，s14，……，s1n)，即燃料組件的變形量s為每組燃料組件變形量s12，s13，s14，……，s1n中的最大值。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明采用雙層檢測(cè)方法，利用相對(duì)位置測(cè)量燃料組件變形量，成功消除了檢測(cè)過(guò)程中由于燃料組件晃動(dòng)而引入的檢測(cè)誤差，提高了燃料組件變形檢測(cè)精度，解決輻照后燃料組件變形檢測(cè)精度差難題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一種燃料組件統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.乏燃料水池池壁；

2.燃料組件，201.燃料組件下管座，202.燃料組件第一定位格架，203.燃料組件第二定位格架，204.燃料組件第三定位格架，205.燃料組件第四定位格架，206.燃料組件第五定位格架，207.燃料組件第六定位格架，208.燃料組件第七定位格架，209.燃料組件第八定位格架，210.燃料組件第九定位格架，211.燃料組件棒束，212.燃料組件上管座；

3.乏燃料水池格架；

4.燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)，401.第一層接收單元，402.第二層接收單元，403.測(cè)量系統(tǒng)基體，404.第二層發(fā)射單元，405.第一層發(fā)射單元；

5.乏燃料水池介質(zhì)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所提供的一種燃料組件變形量雙層測(cè)量系統(tǒng)4，該系統(tǒng)包括測(cè)量系統(tǒng)基體403、第一層接收單元401、第二層接收單元402、測(cè)量系統(tǒng)基體403、第二層發(fā)射單元404和第一層發(fā)射單元405，測(cè)量系統(tǒng)基體403整體呈空心六邊體，測(cè)量系統(tǒng)基體403上開(kāi)有上、下兩個(gè)環(huán)形空腔，即上環(huán)形空腔a和下環(huán)形空腔b，上環(huán)形空腔a、下環(huán)形空腔b均與測(cè)量系統(tǒng)基體403的中心孔c連通。上環(huán)形空腔a內(nèi)布置六個(gè)第二層發(fā)射單元404和六個(gè)第二層接收單元402，每1個(gè)第二層發(fā)射單元404和1個(gè)第二層接收單元402為一組， 每組第二層發(fā)射單元404、第二層接收單元402布置在六邊形測(cè)量系統(tǒng)基體403的一個(gè)邊。下環(huán)形空腔b內(nèi)布置六個(gè)第一層發(fā)射單元405和六個(gè)第一層接收單元401，每1個(gè)第一層發(fā)射單元405和1個(gè)第一層接收單元401為一組，每組第一層發(fā)射單元405、第一層接收單元401布置在六邊形測(cè)量系統(tǒng)基體403的一個(gè)邊。每個(gè)第一層發(fā)射單元405上方布置一個(gè)第二層發(fā)射單元404，每個(gè)第一層接收單元401上方布置一個(gè)第二層接收單元402。

上環(huán)形空腔a內(nèi)的六個(gè)第二層發(fā)射單元404和六個(gè)第二層接收單元402組成第二層檢測(cè)系統(tǒng)。下環(huán)形空腔b內(nèi)的六個(gè)第一層發(fā)射單元405和六個(gè)第一層接收單元401組成第一層檢測(cè)系統(tǒng)。

第一層檢測(cè)系統(tǒng)與第二層檢測(cè)系統(tǒng)中的發(fā)射單元和接受單元均采用激光發(fā)射單元和激光接受單元。第一層檢測(cè)系統(tǒng)與第二層檢測(cè)系統(tǒng)的激光的間距為340mm，該間距與相鄰兩層燃料組件格架間距相同，能夠同時(shí)檢測(cè)燃料組件相鄰的兩層定位格架的空間位置。第一層檢測(cè)系統(tǒng)與第二層檢測(cè)系統(tǒng)采用激光測(cè)距技術(shù)，獲得燃料組件定位格架的空間位置，計(jì)算燃料組件的變形量。

如圖3所示，待檢測(cè)燃料組件2為六邊形，共有n層格架，從下至上燃料組件格架編號(hào)為：燃料組件第一層格架、燃料組件第二層格架、燃料組件第三層格架，……，燃料組件第n層格架。燃料組件格架間距340mm。

例如，燃料組件2的燃料組件下管座201與燃料組件上管座212之間均布10層格架，從下至上燃料組件格架編號(hào)為：燃料組件第一層格架202、燃料組件第二層格架203、燃料組件第三層格架204，燃料組件第四層格架205，燃料組件第五層格架206，燃料組件第六層格架207，燃料組件第七層格架208，燃料組件第八層格架209，燃料組件第九層格架210，燃料組件第十層格架211，。相鄰兩層燃料組件格架間距340mm。

如圖3所示，本發(fā)明所提供的一種燃料組件變形量雙層測(cè)量方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟1：換料機(jī)抓取燃料組件2移動(dòng)到用于燃料組件檢測(cè)的乏燃料水池格架3上方；

步驟2：換料機(jī)將燃料組件2插入乏燃料水池格架3內(nèi)；下插過(guò)程，第二層檢測(cè)系統(tǒng)、第一層檢測(cè)系統(tǒng)依次對(duì)燃料組件2相鄰的兩層格架進(jìn)行檢測(cè)，得到每層燃料組件格架相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量，該步驟具體如下：

步驟2.1：燃料組件第一層格架202下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第二層格架203下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件第一層格架202位置x1-1，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第二層格架203位置x2-2；

計(jì)算獲得燃料組件第二層格架203相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s12。

s12＝|x2-2-x1-1|

步驟2.2：當(dāng)燃料組件第二層格架203下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第三層格架204下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量第二層格架203位置x1-2，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第三層格架204位置x2-3；

計(jì)算獲得燃料組件第三層格架203相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s13。

s13＝|(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)|

步驟2.3：當(dāng)燃料組件第三層格架204下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件第四層格架205下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量 出第三層格架204位置x1-3，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出第四層格架205位置x2-4；

計(jì)算獲得燃料組件第四層格架205相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s14。

s14＝|(x2-4-x1-3)+(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)|

……

步驟2.n：當(dāng)燃料組件第n層格架下插到第一層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置，燃料組件n-1層格架下插到第二層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)位置；第一層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件n-1層格架位置x1-n，第二層檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出燃料組件第n層格架位置x2-(n+1)；

計(jì)算獲得燃料組件第n層格架相對(duì)于燃料組件第一層格架202的燃料組件變形量s1n。

s1n＝|(x2-4-x1-3)+(x2-3-x1-2)+(x2-2-x1-1)+……+(x2-(n+1)-x1-n)|

步驟3：從上述步驟2得到的每層燃料組件格架相對(duì)于燃料組件第一層格架的燃料組件變形量中，選取最大值即為燃料組件2的變形量s

燃料組件2的變形量s＝max(s12，s13，s14，……，s1n)，即燃料組件2的變形量s為每組燃料組件變形量s12，s13，s14，……，s1n中的最大值。

步驟4：換料機(jī)從乏燃料水池格架3內(nèi)提起燃料組件2，將燃料組件2放回存放位置，完成燃料組件變形量的測(cè)量。

上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。