Индустриальные информационные системы - 2013

г. Новосибирск, 24-28 сентября 2013 г.

Куликов Р.В.   Поташников А.К.   Сысоев Е.В.   Выхристюк И.А.  

Система контроля механических повреждений внешней поверхности твэлов реактора БН-800

Докладчик: Выхристюк И.А.

В докладе представлена разработанная в КТИ НП СО РАН оптоэлектронная система «Профиль-Т», предназначенная для осмотра поверхности твэлов реактора БН-800 оператором с помощью видеокамер, и автоматического бесконтактного измерения глубины обнаруженных дефектов на внешней поверхности твэла. Дефектами считаются локальные отклонения формы цилиндрической поверхности твэла глубиной от 10 до 30 мкм (риски, наколы, налипания, потертости, вмятины).

Функционально система состоит из двух подсистем: осмотра и измерения геометрических параметров дефекта. Каждая из подсистем устанавливается на отдельной фиксированной позиции под механизмом перемещения твэла внутри закрытого бокса.

В режиме осмотра твэл перемещается вертикально при помощи сервоприводов. Поверхность твэла контролируется четырьмя видеокамерами с усиленной радиационной защитой, изображение с которых поступает на монитор оператора в виде развертки образующей. Полный осмотр твэла осуществляется методом механического сканирования.  При необходимости оператор может остановить перемещение и в ручном режиме дистанционно управлять перемещением и вращением твэла.

При обнаружении дефекта, оператор обозначает его положение на изображении с одной из камер и дает системе команду на измерение. При этом система определяет величину изменения координат вертикального перемещения и поворота, необходимых для вывода дефектной области в позицию измерения. Перемещение и вращение осуществляется синхронно. После того как дефектная область будет введена в поле зрения подсистемы измерения, система переходит в режим измерения.  В этом режиме оператор может управлять положением и вращением твэла для его более точного позиционирования в поле зрения подсистемы измерения глубины и профиля дефекта.

По завершении процедуры измерения оператор получает реконструированную по измерительным данным трехмерную модель профиля участка поверхности, с помощью которой можно определить глубину и характер дефекта. Если измеренный дефект превышает пределы допуска, то оператор принимает решение об отправке твэла в брак, в противном случае осмотр будет продолжен с того места, на котором дефект был обнаружен.

Основные технические характеристики системы:
- Размер зоны контроля, при измерении глубины и профиля дефекта (2,3 х 2,3) мм²
- Диапазон глубины измеряемых дефектов от 10 до 50 мкм
- Погрешность измерения глубины дефекта с доверительной вероятностью 0,95 2 мкм
- Время контроля одного участка с дефектом глубиной 20 мкм не более 15 с
- Электропитание системы осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц
- Потребляемая мощность, не более 750 ВА
- Программное обеспечение системы установлено на платформе ОС Windows 7 x86.