量子粒子群融合算法在放射源探测标定中的应用

为有效进行辐射剂量探测,设计了有源在线监控模块。针对监控模块辐射测量值标定这一难题,提出了基于量子粒子群的融合算法实现对测量值与剂量值之间的高精度逼近。使用聚类和数据融合算法实现了拟合数据的自主最佳分段,避免了分段选择的主观性。仿真结果表明,融合算法能有效减少计数率较小时拟合函数的误差,提高各数据段测量值与剂量率之间的拟合精度,与整体拟合函数相比,进一步提高了拟合的精度。     

量子粒子群融合算法在放射源探测标定中的应用

为有效进行辐射剂量探测,设计了有源在线监控模块。针对监控模块辐射测量值标定这一难题,提出了基于量子粒子群的融合算法实现对测量值与剂量值之间的高精度逼近。使用聚类和数据融合算法实现了拟合数据的自主最佳分段,避免了分段选择的主观性。仿真结果表明,融合算法能有效减少计数率较小时拟合函数的误差,提高各数据段测量值与剂量率之间的拟合精度,与整体拟合函数相比,进一步提高了拟合的精度。     

中国散裂中子源隧道控制网测量方法及精度探讨

针对CSNS(中国散裂中子源)大尺度直线、环隧道控制网,阐述了具体观测方案,对控制网布设、测量方式及数据处理进行介绍。采用相邻站拟合偏差对数据预处理和光束法平差进行计算,对直线及环隧道测量数据、精度进行分析比较,结果表明:(1)直线段和环线相邻站单站和多站拟合标准差值分别为0.03 mm,0.06 mm,初步可知环线测量数据精度率略低于直线段;(2)对于直线隧道控制网,束流方向点位精度高于横向和高程方向;对于环隧道控制网,三方向点位误差均在0.22 mm以内。整体而言,直线及环隧道控制网三方向点位精度虽因隧道结构变化有所差异,但均满足设备安装的精度要求。     

基于工业CT的复杂封闭内腔体积与曲面积的测量

针对复杂封闭内腔尺寸难以测量的问题,提出了一种基于工业CT的鲁棒统计尺度区域拟合内腔体积和曲面积测量方法。该方法首先利用基于二维鲁棒统计尺度区域拟合模型提取出图像目标边缘,进而得到其连续坐标点链码;然后利用拉格朗日方法插值边缘坐标点,进一步提高目标边缘精度;最后利用格林公式和欧式距离公式得到各二维切片的目标区域面积和周长,根据台体公式法得到工件的体积和曲面积。实验结果表明,论文所提出的测量方法精度比改进的CV测量方法高,能够实现封闭内腔的几何测量。     

燃料棒内氦气压力无损检测的数值模拟

用数值模拟的方法对一种用温度测量进行燃料棒内氦气压力无损检测的方法进行了模拟计算,该方法的基本原理是氦气在不同压力下具有不同的传热特性.采用二维差分模型,编制了用于计算燃料棒内瞬态二维温度分布的程序RODTRAN,计算模拟具有不同氦气压力下元件棒在一端固定热源温度加热后所形成的温度分布随时间的响应特性.通过用RODTRAN程序计算各种不同压力情况下的燃料棒动态传热特性,发现利用x=14.5 cm处的包壳表面升温速率可以推算燃料棒内的氦气压力,氦气压力的测量精度可小于5%,也就是说可以区分1.9 MPa和2.0 MPa的压力差别,此时的最大温差可达0.5℃,同时也发现压紧弹簧段的温度响应比铀芯块段要快.所得到的结论,可为氦气压力无损检测装置的设计提供很好的技术支持.     

核燃料棒芯块235U丰度检测方法研究

核燃料棒中UO₂芯块的²³⁵U丰度检测是保证核反应堆正常运行的重要环节,根据铀样品能谱谱形,通过迭代拟合算法精确选取目标信号的能量范围,减少了测量精度受UO₂芯块年龄的影响,扩大了目标信号能量选取范围,基于小波变换法,过滤无关频率信号,提高了突变信号的识别精度,进一步提高了检测速度。通过模拟存在异常丰度芯块燃料棒检测验证了方法的可行性。     

动态刻棒方法研究及其试验验证

动态刻棒方法基于逆动态方法,通过引入静态空间因子(SSF)和动态空间因子(DSF)改善测量精度。采用堆芯三维稳态和瞬态计算模拟测量过程,得到空间因子。在某研究堆上开展了动态刻棒方法试验验证,结果表明动态刻棒方法具有较高的测量精度,具备取代传统方法的能力。     

AP1000控制棒棒位的数字化测量技术分析

结合AP1000的数字化棒位指示系统,通过分析AP1000控制棒的组成、控制棒驱动机构和棒位测量探测器布置,并从数字化测量角度指出了非接触式传感器测量、探测线圈的冗余设计和数字化数据传输等可靠性技术的应用,确保了AP1000反应堆棒位测量精度和棒位控制系统的安全可靠。     

秦山核电二期工程反应堆控制棒落棒性能测试

控制棒落棒性能试验是秦山核电二期工程反应堆控制棒驱动线热态综合试验一个重要组成部分.采用VXI数据采集系统,测量落棒时间,通过对位置指示器初级及次级线圈的感应电势的测量,拟合出了棒位-时间曲线、速度-时间曲线及加速度-时间曲线.测量结果表明,包括落棒时间在内的各种性能参数均满足试验要求.     

管道口径对快中子检测油垢厚度响应的影响

利用快中子透射法和散射法研究管道口径在62.0mm~126.5mm范围内对测量输油管道油垢厚度响应的影响。实验装置由中子源、中子探测器和微机多道谱仪组成。结果表明:在透射法中,随着管道口径的增加,检测输油管道油垢的灵敏度减小,线性相关系数的平均值为0.993 0,测量精度平均为0.698 4mm。在散射法中,应用指数拟合的结果较好,将数据线性处理,取线性区间,结果显示,随着管道口径增加,线性区间在增大,线性相关系数的平均值为0.958 3,平均测量精度为0.625 7mm。实验结果对进一步开展快中子检测输油管道油垢厚度的研究有一定的指导作用。     

压水堆燃料辐照后燃料棒棒间距数据机器视觉测量方法研究

针对辐照后燃料棒棒间距数据获取和处理困难的问题，基于燃料棒几何特性及其在压水堆燃料组件中的排列方式，本文提出一种基于机器视觉的高效、可靠的燃料棒棒间距数据测量方法。该方法首先采用Retinex算法对水下燃料棒的采集图像进行增强预处理；然后，针对燃料棒阵列的前后成像干扰问题，采取边缘增强和逐行灰度特征处理方法实现待测燃料棒与背景燃料棒的有效分离，并进一步提升图像清晰度；最后，对燃料棒图像的单行灰度值进行二次曲线拟合，获得各个燃料棒的亚像素边缘点坐标。乏燃料组件的现场实验验证结果表明，该方法可一次性实现16个燃料棒棒间距测量，且测量精度达±0.32 mm，可为燃料性能分析提供高效、可靠的数据支持。      

上海光源光束位置探测系统的标定

介绍了上海光源(SSRF)刀片型X射线光束位置探测器(XBPM)的结构和原理,对XBPM系统标定进行了理论分析并给出了标定的实测结果,对结果进行最小二乘法拟合,求出标定比例系数.讨论了线性区间和测量精度的选取问题,在保证XBPM系统测量精度要求10 (m的前提下,适当选取线性范围±500 μm,标定误差可达到3.3 μm,光束绝对位置定位误差约为11 μm,光束相对位置测量误差约3 μm.     

新型低能辐射远程测量系统设计

为了实现低能辐射精确的远程测量,设计了一种基于ARM单片机和ZigBee无线传输的新型低能辐射远程测量系统,优化了前端算法,提出了精度更高的整体求和算法。系统可靠性利用ARM单片机发射数据与ZigBee接收数据的一致程度来测试,算法精确度利用MATLAB进行图像处理,再计算辐射亮点灰度值,并用插值拟合方法进行数据处理来测试。实验结果表明,整体求和算法的运用以及ARM和ZigBee的结合可实现低能辐射精确的远程测量。     

丝扫描快速信号处理测量系统设计

为了提高同步辐射丝扫描探测器的测量分辨率与缩短数据处理时间,设计了丝扫描快速信号处理测量系统。该系统采用了电子学高速连续采样与平均降采样相结合的方法,自动确定拟合区间,调整关键点拟合权重,可有效提高信噪比,滤除光斑边缘毛刺噪声,降低拟合误差,提高测量分辨率与缩短测量用时;其光束位置测量分辨率可达48.3μm,光斑大小测量分辨率可达38.5μm,数据处理时间约150 ms。     

激光测振技术的可靠性试验研究

燃料组件在冷却剂高速冲刷下会产生流致振动,可能导致格架条带和燃料棒包壳的结构破坏,影响核电厂‘的安全性和经济性。激光可以穿透可视化试验段和冷却剂,打到格架条带表面,通过非接触方式测量其振动响应。非接触式激光测振技术在国内燃料研发过程中也具有重大应用价值与广泛的应用前景,试验中使用非接触式激光测振仪和传统的接触式单轴加速度计,测量了1000HZ、2000Hz和3000Hz三种不同激振频率下模拟燃料棒在空气环境、有机玻璃空气环境和有机玻璃水环境三种工况下的轴向与横向振动响应,验证了激光测振技术的可靠性。数据分析表明,激光测振技术相比加速度计具有更好的测量精度。     

长程面形仪测量数据的拟合方法

为了寻找一种适用于长程面形仪(Long Trace Profiler,LTP)测量数据的曲线拟合算法,提高同步辐射用光学反射镜表面几何参数拟合的准确性,并合理可靠地评价同步辐射用光学反射镜表面质量,本文对镜面曲率半径、测量环境噪声和镜面测量姿态这三个可能影响镜面几何参数拟合精度的因素进行了数值模拟,采用基于代数距离的最小二乘法、基于几何距离的最小二乘法和遗传算法对模拟面形进行了拟合对比。结果表明,基于几何距离的最小二乘法对以上三个因素均不敏感,最适合长程面形仪测量数据的拟合。该方法能够给上海同步辐射光源反射镜的面形检测提供一定的参考价值。     

基于轮转电极的多电极电容式棒位测量传感器静态特性研究

电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特性进行了分析。结果表明,在检测场内存在一个特定区域,被测杆向该区域偏移时偏心误差较小。基于该特性提出了多电极电容式棒位测量传感器的设计方案和轮转电极的电容检测方法,针对该传感器,利用有限元模型进行了传感器结构优化和被测杆偏心误差分析,完成了传感器静态特性实验并验证了模型计算结果。分析结果表明,多电极电容式棒位测量传感器与轮转电极的电容检测方法能有效利用检测场的灵敏度分布特性,优化后传感器的偏心误差能达到棒位测量不失步的要求。研究成果为电容式棒位测量传感器的设计和优化提供了新的方向。     

铅铋堆零功率实验装置控制棒价值测量及方法优化

零功率实验装置的控制棒价值测量一般采用周期法、置换法或落棒法对刻棒实验进行简单处理。为提高刻棒效率，本文提出了无补偿的多步降棒刻棒方法，采用该方法对我国首个铅铋堆零功率实验装置控制棒价值进行了测量，与补偿刻棒方式及落棒法测量结果进行了对比，并通过理论计算验证了该方法的准确性。结果表明：本文方法有效降低了空间效应对测量值的影响，控制棒价值测量结果准确可靠，可在较短时间内完成较高精度的刻棒实验，适用于需经常更换装料方案的临界实验装置。     

动态棒价值测量软件包LIGHT的开发与数值验证

动态棒价值测量是一种快速测量控制棒组价值的方法。基于测量过程和相关的反应堆物理数值计算方法，开发了动态棒价值测量软件包LIGHT。LIGHT可产生进行动态棒价值测量所需的参数，包括静态空间因子、动态空间因子和缓发中子参数。针对基准问题和AP1000核电厂进行了数值计算并进行了比较。分析表明，计算结果具有较高的精度，说明建立的计算模型及开发的程序是正确的。     

LⅢ吸收边法测定台架实验中的铀

采用自制的L_Ⅲ吸收边分析装置,建立了测量20～200 g/L铀浓度的分析方法。通过实验确定了测量中铀的L_Ⅲ吸收边左拟合区间为1 659～1 856道,右拟合区间为2063～2280道,铀的L_Ⅲ吸收边为1995道。9 mol/L以下的硝酸、10 g/L以下的Al以及10 g/L以下的Fe对铀测量无显著影响。在铀的工作曲线范围内,其测量精密度均优于0.5%,稳定性好。利用本装置测量铀回收处理台架实验中的部分样品,取得了满意结果。