一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115962740A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202111171215.6(22)申请日2021.10.08(71)申请人中核武汉核电运行技术股份有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区民族大道1021号(72)发明人葛亮李树鹏聂勇蔡家藩成照宇邱进杰(74)专利代理机构核工业专利中心11007专利代理师孙成林(51)Int.Cl.G01B17/06(2006.01)G01N29/04(2006.01)G21C17/10(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图8页(54)发明名称一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验装置及方法(57)摘要本发明属于水浸超声检验技术领域，具体涉及一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验装置及方法。包括水浸聚焦超声探头、声反射镜和旋转马达，所述的水浸聚焦超声探头、声反射镜和旋转马达依次固定在同一支架上。所述的方法包括：应用相关对比法，消除中心偏移影响；峰值插值算法；信号标定；实际轮廓测量。其有益效果在于：水浸聚焦探头配合声反射镜的使用可以改变声速方向，同时增加焦柱长度，提高检验灵敏度；对超声检验得到的B扫信号的处理，正对超声探头轴心与导向筒卡孔中心偏差及控制棒导向卡孔形状改变，采用特定算法进行拟合，可精确测量导向卡孔的实际轮廓，提高缺陷的检出率，保证检验结果的准确性。CN115962740ACN115962740A权利要求书1/3页1.一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验装置，其特征在于：包括水浸聚焦超声探头、声反射镜和旋转马达，所述的水浸聚焦超声探头、声反射镜和旋转马达依次固定在同一支架上。2.如权利要求1所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验装置，其特征在于：所述的水浸聚焦超声探头：焦距大小为10mm±2mm；频率10MHz±2MHz；带宽大于60％；焦斑直径0.25mm±0.1mm；焦柱长度≥4mm。3.一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：应用相关对比法，消除中心偏移影响；步骤2：峰值插值算法；步骤3：信号标定；步骤4：实际轮廓测量。4.如权利要求3所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，所述的步骤1包括如下：(A)中心偏移δ足够小步骤A1：标定，反射镜周向旋转过程中，采集孔壁回波距离Ri(i对应相位角)，一周平均值位Re；步骤A2：反射镜周向旋转过程中，采集声速修正后的孔壁回波距离ri；步骤A3：将相对相位角的回波距离进行相加，di＝ri+rj；步骤A4：相位角i处的直径值为D+di‑Re*2；其中D为标称直径。5.如权利要求3所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，所述的步骤1包括如下：(B)中心偏移δ存在大值可能步骤B1：标定，反射镜周向旋转过程中，采集孔壁回波距离Ri，并计算获取归一化曲线Rg；步骤B2：采用拟合的方法补全曲线为Ri和Rg；步骤B3：反射镜周向旋转过程中，采集声速修正后的孔壁回波距离ri，及相应归一化曲线rg；步骤B4：采用搜索算法，以相关系数为衡量标准，计算rg相对Rg最优相位偏移pa；步骤B5：根据pa，修正原曲线ri，获得修正曲线rmi；步骤B6：直接对比rmi和Ri，相位角i上的相位偏差值。6.如权利要求3所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，所述的步骤2包括如下：步骤21：获取正向或者负向峰值位置[Xn，An]，以及相邻的[Xn‑1，An‑1]，[Xn+1，An+1]的数据坐标；步骤22：以对称插值的方式获取真实峰值位置PosX2CN115962740A权利要求书2/3页步骤23：有效区域选取采用测量十字光标和参考十字光标框选的方式来选取数据的有效区域；步骤24：周期区域计算；步骤25：相似性曲线计算；步骤26：定位固定靶信号；在相似性曲线ABk上搜索所有大于Th的区域，每个区域的中心位置记为固定把位置；步骤27：定位有效周期信号区域；在两个相邻固定靶矩形范围的中间区域为有效周期信号区域。7.如权利要求6所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，所述的步骤24包括如下：周期区域的计算是用来获取有效的孔壁轮廓信号；周期区域计算是通过图像相似性水平搜索来实现的，具体实现如下：步骤241：区域数据采集：将两个十字光标框选的矩形范围内的数据按顺序写入一个数组Ai(i＝1,2,3...)，并将矩形横向的尺寸即为w；步骤242：搜索阈值设置：用数组Ai的内积与固定系数作为阈值Th＝(Ai,Ai)0.5*coe，其中系数coe由系统稳定性决定，设置到0.9以上。8.如权利要求6所述的一种反应堆堆内构件控制棒导向筒检验方法，其特征在于，所述的步骤25包括如下：步骤251：