基于Halcon的堆芯探测器组件图像定位技术研究

华龙一号（HPR1000）反应堆堆芯探测器组件在使用寿命到期后需要全部拆除更换。由于探测器组件自身偏差较大等因素,不能直接使用安装时的理论坐标作为探测器组件拆除时的定位坐标。本文基于机器视觉软件Halcon开发了一种用于堆芯探测器组件图像定位的算法,该算法使用模板匹配的原理在摄像机捕获的探测器组件图像中进行查找,获取探测器组件的精确坐标。实验证明,该算法具有较高的定位精度,能够满足探测器组件拆除工作对图像定位算法的使用要求。      

华龙一号反应堆探测器组件拆除系统定位技术研究

华龙一号反应堆探测器组件拆除过程中,首先需对待拆除探测器组件进行定位。本文首先提出探测器组件拆除过程中的定位要求,然后结合探测器组件拆除工艺对定位系统进行分析,提出全闭环视觉伺服定位方法,该方法定位精度高,满足拆除装置定位精度要求;同时可保证探测器组件在提升过程中偏斜角度较小,减少对机械密封接头的磨损。      

燃料组件管座非接触式精密测量方法

根据燃料组件管座定位销孔的几何特性及其相对位置特性,结合视觉测量的特点,提出燃料组件管座非接触式精密测量方法.该方法采用光学相机获取销孔边缘图像,以边缘点的坐标值为基础,通过误差点剔除、圆弧拟合等算法实现管座定位销孔的直径及相对位置自动检测.该方法检测精度高达5μm,可以避免接触式测量引起的组件管座损伤和减少人为操作引起的测量误差.     

一种表面污染监测智能机器人设计

介绍了一种用于表面污染监测的智能化机器人的设计。该机器人使用阵列式大面积塑料闪烁体探测器、磁隙式永磁吸附单元和激光雷达,基于定位与建图算法和快速扩展随机树算法,实现了对地面或金属壁面等区域内的α/β表面污染自主快速巡测。     

破损燃料组件热室检查技术研究

燃料组件破损直接影响了反应堆的安全运行,分析燃料组件破损原因是燃料组件研发改进的重要环节。通过破损燃料组件水下解体、破口位置定位、破口试样取样等关键技术的研究,建立了破损燃料组件热室检查方法。研究结果表明,该技术路线合理,检查方法可行,为热室条件下开展燃料元件破损检查提供了技术途径。?      

反应堆堆芯中子-温度测量探测器研制改进及试验验证

反应堆堆芯中子-温度测量探测器组件是集成了铑自给能中子探测器与热电偶温度计的一体化探测器。该组件可同时测量堆芯中子注量率和燃料组件出口温度。本文重点介绍了堆芯中子-温度测量探测器组件研制过程中的设计方案,针对假想事故条件下可能出现的短路风险,提出优化结构和加工工艺的改进方案,并通过试验验证了方案的有效性,无限振动试验、拉力、热老化和辐照老化等试验结果表明探测器电气连续性能正常,绝缘电阻大于1 GΩ。设计和工艺改进方案满足探测器技术规格书的要求。      

核电厂反应堆堆芯中子与温度探测器组件研制

针对ACP1000堆型,研制了用于反应堆堆芯核测系统的堆芯中子和温度测量探测器组件。论文介绍了探测器组件的设计、性能指标和试验结果。设计的堆芯中子和温度探测器组件集成了中子自给能探测器和测温元件并固定安装在堆内。试验结果表明测量敏感元件的性能满足设计要求,外壳和密封组件能保证反应堆一回路压力边界的要求。堆芯测量探测器组件一体化的设计可提高安全性和可靠性,实现实时测量,可用于反应堆保护。     

核燃料组件无损检测探测系统设计

燃料组件是反应堆的核心部分,在高温、高压及强中子辐射场等复杂环境条件下,燃料棒中芯块会出现肿胀、变形甚至包壳破裂,严重威胁反应堆的安全运行。为了更好地了解燃料组件在反应堆内的变化,研究高燃耗的燃料组件中燃料棒的中心空洞形成和燃料棒的变形情况,高能X射线无损检测是一种有效的技术手段。由于辐照后核燃料组件自身具有强放射性,探测系统设计中必须考虑减弱燃料组件自身辐射对探测采集的影响,因此组件探测系统中探测器阵列及准直器的优化设计十分必要。经过建模及相关模拟计算,得到了探测器单元最佳尺寸,优化了后准直器的结构设计,为提高燃料组件无损检测系统重建图像的质量提供帮助。     

CEFR探测器三维空间响应函数敏感性研究

本文利用离散纵标程序研究了网格划分、能群数目、角度离散数和散射截面展开阶数等计算条件对堆芯区域共轭中子注量率分布形状的影响。基于求解共轭输运方程计算了中国实验快堆钠池内探测器三维空间响应函数,分析了控制棒位置、燃耗累积、燃料组件装载等因素对探测器空间响应函数的影响。结果表明：共轭中子注量率分布形状对网格宽度的敏感性低,可利用粗网格条件下共轭中子注量率分布形状求解探测器空间响应函数;控制棒对空间响应函数的影响与控制棒在堆芯中所处位置有关,组件内空间响应函数受控制棒影响程度与组件和控制棒的相对位置有关;探测器空间响应函数受新装载组件影响较明显,但对新装载组件位置的敏感性低。本文结果为大型快堆探测器空间响应函数计算提供了参考,为快堆动态刻棒提供了技术支持。     

基于连续晶体PET探测器模块电子学设计

和传统的基于分割晶体PET探测器相比,基于连续晶体的PET探测器具有设计结构简单、能量分辨率高、探测器效率高以及低造价等优点,近年来得到广泛的研究。基于连续晶体PET探测器的最大难点是要用探测器获得闪烁光分布,进而通过作用点定位算法计算γ光子的作用位置。探测器模块电子学需要读出和获取闪烁光的分布,因而电子学变得相对复杂。论文针对自行建立的基于连续LYSO晶体和神经网络定位算法的PET探测器模块的信号读出和数据获取的要求,设计和实现了64通道数据读出和获取电子学系统。该系统采用8片8通道、50 Mbps、串行输出、12 bit ADC对每个通道进行数字化,从海量的核事例中遴选出有效的核事例,在FPGA内实现数据打包、定时符合、基线恢复等功能。经过测试,电路各通道噪声低,增益一致性好。整个电子学系统结构紧凑、性能优良,适合基于连续晶体PET探测器的相关实验研究和应用研究。     

堆芯核测系统通量探测器运动控制的特点

介绍了反应堆堆芯核测系统通量探测器运动控制的特点，并着重介绍了探测器的位置编码、译码电路为消除两级编码器之间齿轮啮合间隙所采取的措施。介绍了送计算机采样同步信号的形成和利用燃料组件定位格架的位置来调整探测器在堆芯中轴向测量区域的方法。最后分析了影响定位精度的因素，为系统检修、改进和设备国产化提供帮助。     

乏燃料水池贮存格架水下安装工艺研究

通过拆除乏燃料水池内原有的乏燃料贮存格架,安装更密集的乏燃料贮存格架,可提升乏燃料水池的贮存能力。以国内某商用核电站乏燃料水池扩容改造为研究对象,分析了乏燃料贮存格架在水下安装的难点,提出了根据测量池底的不平整度调平乏燃料贮存格架的垂直度,然后在水下进行定位安装施工,并制定了乏燃料贮存格架水下安装精度检验方法。在水下安装的乏燃料贮存格架达到了使用规定的位置、高度和垂直度,保证了燃料组件的安全装载。该工艺可为国内各大核电站进行乏燃料水池扩容改造提供经验参考。     

堆芯水下摄像装置的研制

堆芯水下摄像装置的研制卢荣根（上海核工程研究设计院）关键词堆芯水下摄像装置核燃料组件相关组件１引言堆芯水下摄像装置（以下简称装置）是压水堆核电站装换料过程中必备的专用工具。通过对堆芯燃料组件编号的水下摄像和录像记录。可以及时发现并纠正装换料过程中，由...     

MATLAB用于水下图像预处理技术

水下激光成像技术在水下侦察、目标识别等海洋开发中具有重要的实用价值,但其所成图像易受到散斑噪声的污染造成分辨率下降,水体对光的"吸收"和"散射"效应给水下激光成像带来大量的背景噪声,是水下成像高噪声和低对比度的主要成因.为了进一步改善成像效果,就需要利用数字图像处理技术对水下成像进行后续加工,水下图像处理结果的好坏直接...     

CZT探测器测量核燃料组件铀丰度实验研究

采用CZT探测器、数字谱仪、准直器等组成了1套便携式CZT探测器铀丰度测量装置。该装置可对燃料组件铀丰度进行测定,以便确定相应铀产品丰度符合规定要求。实验研究中,对几类燃料组件丰度进了测量,建立了CZT探测器测量燃料组件铀丰度的方法。现场测量结果表明,铀丰度测量结果相对偏差小于3%,方法简单可靠,装置简便,能满足核材料保障监督和核设施现场测量中的需求。     

乏燃料燃耗测量装置的研制

正乏燃料组件燃耗整体测量装置采用3种燃耗分析方法,分别是高分辨率γ能谱法、总γ法、总中子法。高分辨率γ能谱法使用1台高纯锗探测器对乏燃料组件的中心位置进行测量,通过测量得到的~(134)Cs、~(137)Cs等相关核素的信息,计算乏燃料组件中心位置的燃耗。总γ法采用多个电离室组成探测器阵列对单根乏燃料组件进行整体测量,测量结果反映乏燃料组件发出的γ射线强度在组     

CEFR燃料组件模拟件的清洗除钠研究及清洗除钠装置

在室温下,对钠在氮气-水雾混合气氛中的反应作了实验研究。在氮气中水雾含量为0.06g/L,流速为0.5m/s时,其反应速率在0.1～1mm/h内可控;对模拟燃料元件组件及某些不锈钢试样在高达430℃的钠中进行了浸润实验,表明在250℃以下基本不浸润。建立了一个多功能的清洗装置,它由清洗容器、水雾发生循环回路、水冲刷回路、清洗液和真空-气体排放系统组成,对主要参数采用微机采集并实行控制。对CEFR(中国实验快堆)燃料元件组件的模拟件进行清洗获得了满意的清洗效果。     

基于粒子群优化算法的压水堆换料优化初步研究

基于大亚湾核电站压水堆堆芯燃料组件布置建立优化的数学模型,采用离散的多目标粒子群优化算法和基于有限元法的堆芯计算软件"Donjon",及组件计算软件"Dragon",将粒子群程序与堆芯物理计算软件结合,编制完整的堆芯燃料管理优化程序。应用此优化程序对大亚湾核电站初装料进行优化的结果表明:粒子群优化算法得到的优化方案与参考方案相比,keff增加11.9%,且功率峰因子低于1.4,满足安全限值。     

利用TNA方法进行爆炸物检测软件系统中的能谱自动分析

主要研究利用TNA方法进行爆炸物检测中的能谱自动分析算法,包括在干扰环境下对能谱进行稳谱,利用已完成能量刻度的标准谱对探测器采集的能谱进行自动能量刻度,以及对刻度后的能谱进行快速拟合或积分,计算样品中的N和H元素的含量.通过不同的数值分析算法,能够对能谱进行快速、准确的自动分析处理,为最终实现爆炸物检测奠定基础.     

秦山第二核电厂燃料组件辐照变形测量、分析及对策研究

文章阐述了秦山第二核电厂针对燃料组件辐照变形所开展的测量与分析，总结了燃料组件辐照变形的规律性，从辐照生长、工作载荷、象限功率倾斜、热应力和热工水力等方面分析了影响燃料组件辐照变形的因素，并开展了燃料组件变形的对策研究。