燃料组件池边检查水上工作平台受力分析

针对秦山核电方家山2号机组出堆燃料组件相关检查要求,设计池边水上工作平台用于对燃料组件进行水下拆解、转移以及毒物棒的长度测量等工作.为保证平台工作的可靠性,首先基于有限元方法,对水上工作平台在安装、检查阶段的不同承力部位进行受力分析.结果表明,本文设计的水上工作平台在受到重力及外部偏心载荷作用下,能充分满足强度要求.最后,通过在方家山2号机组对整机进行安装以及功能试验,验证该水上工作平台充分满足安装及使用要求.     

硅棒特征点三维坐标视觉检测技术研究

针对人工接触式硅棒参数检测中存在的耗时、低效、误检等问题,提出一种采用四CCD机器视觉系统作为硅棒参数实时检测的非接触式测量方案。系统基于多目视觉检测原理,以四CCD多目视觉检系统作为机器视觉检测前端数据采集模块,拍摄待测硅棒表面轮廓图像信息。相邻两CCD构成正交双目交汇数据采集子模块,子模块基于正交双目交汇测量原理实时采集两路含有目标空间信息的数字图像数据并保存到上位机。上位机图像处理系统读取采集图像,完成多目相机标定,特征点提取、同名点匹配以及视差计算后提取出目标特征点三维坐标。该检测技术有效避免了人工主观因素造成的漏检、错检,满足实时在线检测要求,实现了硅棒特征点空间三维坐标高精度检测的目的。     

一种气动三维平台设计

目前压水堆乏燃料组件池边检查多采用水下三维平台，利用伺服电机驱动传感器完成乏燃料组件检测，该工艺存在驱动设备成本高昂，且驱动系统外形庞大等缺点。针对上述情况，研制了一种气动三维平台。该平台采用气动马达代替水下伺服电机，不仅有效减少了成本，而且提升了系统的安全性，并通过气路分区设置，将被沾污和干净部件进行有效隔离，防止部件交叉污染。同时，该平台还引入防水倒灌回路设计，使平台能够长时间暂存在乏燃料水池，不影响平台的重复使用。后续的性能试验和工程实践表明，所设计的气动三维平台工作稳定可靠，满足压水堆乏燃料组件池边检查要求。     

池边检查水下测量台架的设计及分析

燃料相关组件的池边检查是关系核电站安全的必要检测项目。水下测量台架是池边检查的基础,基于预定的支撑、测量、运动及暂存等功能,介绍了所设计的水下测量台架的机械组成。对台架在吊装、调试阶段的关键承力部位进行了有限元分析,对台架整体进行了抗震校核,结果表明,所设计的水下测量台架充分满足强度要求、抗震要求。     

基于CCD技术的型钢测长系统的设计

介绍一种采用高精度线阵CCD测量技术、光电检测技术、单片机技术设计的在线非接触式型钢长度测量系统的基本工作原理和软硬件组成。     

燃料棒夹爪抗冲击性能仿真与设计优化

在反应堆燃料组件检修过程中,燃料棒夹爪是直接接触高放射性燃料棒的关键部件,针对燃料棒夹爪抗冲击性优化,提出了一种基于主结构的有限元优化分析方法,通过控制变量法分析夹爪在不同的爪瓣长度、爪瓣间隙和爪瓣瓣数下夹爪的冲击应力,比较不同特征结构对夹爪抗冲击性的影响,最终得到优化后的燃料棒夹爪结构的爪瓣长度为33mm,爪瓣瓣数为10瓣。本研究方法具有一定的先进性,为实际工程实验提供了有力的指导性意义。     

乏燃料水池扩容改造技术应用

针对国内某燃料厂房乏燃料水池由于各种因素,经过估算无法存放机组设计寿期内所有乏燃料组件的问题,结合乏燃料水池格架的组成结构和实际需求,提出了乏燃料水池格架改造方案。通过设计、改造和验证,解决了机组设计寿期内乏燃料存放的难题。     

基于步进电机的CCD无接触测量仪

论述了用先进的CCD光电接收技术,实现对空间三维物体的跟踪和非接触式测量的方法,设计出一套能自动连续测量工件的长度、宽度、厚度的高精度测量系统,论文详细地阐述了该仪器的各个组成部分的设计思想和具体实现方法。其主要内容包括CCD器件测量的原理,信号的获得及处理方法,控制系统、软件及步进电机的设计等。     

乏燃料贮存格架制造工艺过程尺寸控制

为实现乏燃料组件的安全稳定贮存,对乏燃料贮存格架的制造精度提出了严格要求。在乏燃料贮存格架的制造过程中,根据其结构特点,确定了垂直度和栅距的工艺控制方法和检测方法。根据贮存套筒尺寸形状公差,利用蒙特卡洛法分析贮存套筒与连接块的装配间隙和角度,得到装配间隙和角度的频率分布直方图,确定了连接块尺寸的设计范围,提高了乏燃料贮存格架的装配质量。     

基于面阵CCD的起重机吊钩检测系统的研制

采用工业CCD相机对吊钩进行非接触式测量,这种方法解决了传统人工测量复杂、效率低、准确性差的问题,提高了检测的效率及精度。经验证,可应用于起重机吊钩的定期检验。     

外视场拼接测量技术及其实现

由于单台高速摄像机无法满足高速测量领域对大视场、高帧频、高分辨力和高数据量处理的要求,本文对通过外视场拼接来实现大视场角目标测量的技术进行了研究。在分析和比较各种拼接方式的基础上,提出了由4个测量相机的外视场拼接实现大视场测量的系统方案。4台测量相机以"田"字型配置在跟踪架水平轴两端,拼接后在视场上实现了"一"字型大视场测量。采用提出的方案,设计和研制了外视场拼接测量系统样机。采用视场角为10°的镜头进行视场拼接,实际拼接后最大视场为40°(方位)×10°(高低);视差为360mm时,目标距摄像机大于247m无盲区,可以拍摄到完整的图像。     

CCD摄像机快速标定技术

在视觉检测系统中,针对视觉传感器数量多,且每个摄像机需标定的内部参数及外部参数较多的特点,提出了一种新的简单的快速摄像机标定方法.分析了摄像机的各个关键参数,采用了全线性标定方法和矢量分析法,逐步求出CCD摄像机的参数.该方法具有标定速度快、精度较高、实用和算法性能分析容易等优点,适用于一般视觉检测系统的摄像机参数的标定,尤其是大型视觉检测系统中多视觉传感器的摄像机参数的标定.实际结果表明,摄像机标定误差优于0.05mm.     

Reflecting on vision

BI Technologies installed an automated visual inspection system to check the quality of surface mount components mounted on reels. Based on a flexible mechanical design known as CAPVIS, the system was designed around the concept of keeping the mechanical elements as simple as possible and doing the more advanced features in the system control/image processing software. The modular design of the system also enables different camera configurations to be used. The system has evolved with differing customer requirements to now hold as many as twelve cameras     

结肠诊疗微机器人控制系统的设计和实现

为了实现对人体消化道的无损检查及治疗,基于结肠主动检查和肿瘤热疗的控制要求,设计并实现了结肠诊疗微机器人控制系统.首先,设计了结肠诊疗机器人系统的硬件组成模块和硬件电路;基于射频双向无线通信,给出了软件通信流程和通信时序的实时性要求.之后,驱动运动机构完成仿尺蠖的蠕动运动,并采用PID型广义预测算法控制加热线圈对肠道实施热疗,控制转台角度可旋转观察肠壁图像.最后,通过管道实验和动物活体实验,验证了系统的控制性能.实验结果表明:射频双向通讯可在0.6s内完成控制命令的发送和诊查数据的接收,机器人运动步态连续稳定,视频摄像头可查看肠道前方和侧壁0～360°的图像,对肠道肿瘤实施热疗能在50 s内稳定到热疗温度设定值.设计的系统基本满足结肠机器人对肠道实时诊查和热疗的要求.     

数字型航空相机的光学系统设计和像质评估

当前研制的数字型航空相机的成像原理与传统的胶片型相机不同,它是采用大面阵CCD作为摄像敏感器件,在曝光时间内完成对图像的拍摄。分析了数字型航空相机光学系统设计的注意点,即光学系统选型的问题。并对像质评估的问题进行了探讨,介绍了评价数码相机成像质量好坏的方法——采用调制传递函数（MTF）进行严格的量化评估。同时,对影响光学系统MTF的各个因素进行了详细的分析,并给出了相应的计算公式和计算结果。     

Comprehensive simulation software for teaching camera calibration by a constructivist methodology

This paper describes the Metrovisionlab computer application implemented as a toolbox for the Matlab program. It is designed to teach the most important camera calibration aspects in dimensional metrology applications such as laser triangulation sensors and photogrammetry or stereovision systems. This software is used in several industrial vision courses for senior undergraduate mechanical engineering students. The application: simulates a virtual camera, providing a simple and visual understanding of how various characteristics of a camera influence the image that it captures; generates the coordinates of synthetic calibration points, both in the world reference system and the image reference system; and can calibrate with the most important and widely-used methods in the area of vision cameras, using coplanar or non-coplanar calibration points. Thus, the main goal is to have a simulation tool that allows characterizing the accuracy, repeatability, error mechanisms and influences for different measurement conditions and camera calibration algorithms. In the realized tests, the software has demonstrated to be a very effective educational tool.     

空间相机扫描机构固体润滑轴承组件的寿命试验

开展了固体润滑轴承组件的真空加速寿命试验,以验证固体润滑轴承组件的设计是否满足在轨寿命要求。研究了MoS2基薄膜固体润滑轴承组件在小角度摆动情况下的寿命。试验采用4对轴承模拟在轨±6°连续往复摆动,通过检测轴承组件工作时的摩擦力矩、电机电流和轴承温升判断轴承运行状态。结果显示,寿命试验运行正常,累计摩擦次数为6.2×10~7次。寿命试验后对轴承进行了尺寸精度和旋转精度复测,然后对轴承组件进行了解剖分析。复测结果显示,轴承尺寸精度和旋转精度与试验前一致,轴承润滑状态良好。试验结果验证了固体润滑轴承组件寿命满足在轨任务要求,为其它空间相机小角度摆动的扫描机构固体润滑轴承组件的长寿命设计提供了依据。     

大视场多像机视频测量系统的全局标定

针对大视场多像机视频测量系统的全局标定,提出并实现了一种基于近景摄影测量技术的高精度像机标定方法.首先,设计一种带有标志点的十字架形标定参考物,十字架正反两个表面粘贴有环形的编码标志点和圆形的非编码标志点.然后,在现场用工业摄影测量系统XJTUDP重建出双面标定十字架的精确结构尺寸数据;将标定十字架在公共视场范围内依次摆出多个姿态,并控制多像机同步拍摄各姿态的图像.最后,为大视场像机选择10参数非线性成像模型,对采集的图像组依次进行标定运算,标定出各像机的内参数和畸变参数,并全局定向出各个像机在统一坐标系下的外方位参数.实验结果表明,该标定方法的重投影误差小于0.05 pixel;利用标定结果测量高精度标准尺长度,相对误差小于1/4 000,可满足大视场多像机视频测量对精度和效率的要求.