核燃料颗粒包覆层厚度检测方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110231004A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910542791.3(22)申请日2019.06.21(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市麓山南路1号(72)发明人刘坚姜潮熊岩张航胡钊川李蓉陈宁(74)专利代理机构北京思睿峰知识产权代理有限公司11396代理人谢建云赵爱军(51)Int.Cl.G01B15/02(2006.01)权利要求书2页说明书13页附图8页(54)发明名称核燃料颗粒包覆层厚度检测方法及装置(57)摘要本发明公开了一种核燃料颗粒包覆层厚度检测方法，包括：在第一放大倍数下，采集待测样品的表面图像，待测样品的表面包括多个核燃料颗粒的剖面；确定表面图像中的可测颗粒，其中，可测颗粒为剖面面积大于第一阈值且与周围颗粒的平均间距小于第二阈值的核燃料颗粒；在第二放大倍数下，采集可测颗粒的剖面图像，其中，第二放大倍数大于所述第一放大倍数；确定剖面图像中可测颗粒的中心和各包覆层的轮廓线，根据中心和各包覆层的轮廓线来确定各包覆层的厚度。本发明一并公开了相应的可燃料颗粒包覆层厚度检测装置。CN110231004ACN110231004A权利要求书1/2页1.一种核燃料颗粒包覆层厚度检测方法，包括：在第一放大倍数下，采集待测样品的表面图像，所述待测样品的表面包括多个核燃料颗粒的剖面；确定所述表面图像中的可测颗粒，其中，所述可测颗粒为剖面面积大于第一阈值且与周围颗粒的平均间距小于第二阈值的核燃料颗粒；在第二放大倍数下，采集可测颗粒的剖面图像，其中，所述第二放大倍数大于所述第一放大倍数；确定剖面图像中可测颗粒的中心和各包覆层的轮廓线，根据所述中心和各包覆层的轮廓线来确定各包覆层的厚度。2.如权利要求1所述的方法，在所述采集待测样品的第一表面图像的步骤之前，还包括：在第三放大倍数下，采集待测样品的边缘图像，其中，所述第三放大倍数小于所述第一放大倍数；根据所述边缘图像来确定待测样品的中心位置，将所述待测样品的中心移动至显微镜的视野中心处。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述在第一放大倍数下，采集待测样品的表面图像的步骤，包括：将所述待测样品的表面划分为多个区域，在第一放大倍数下，按照预设顺序依次采集各个区域的表面图像。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述待测样品的表面被划分成多个等大的区域，在第一放大倍数下，从中心区域开始，按照顺时针或逆时针的顺序依次采集各个区域的表面图像。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述根据所述中心和各包覆层的轮廓线来确定各包覆层的厚度的步骤，包括：从所述中心出发作至少一条射线，所述射线分别与各轮廓线交于各点；将包覆层所对应的交点距的平均值作为该包覆层的厚度，其中，所述交点距为外交点与内交点的距离，所述外交点为射线与包覆层的外轮廓线的交点，所述内交点为射线与包覆层的内轮廓线的交点。6.如权利要求5所述的方法，其中，过所述中心作两条相互垂直的直线，所述直线分别与各轮廓线交于各点；将包覆层所对应的交点距的平均值作为该包覆层的厚度。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在所述根据所述中心和各包覆层的轮廓线来确定各包覆层的厚度的步骤之后，还包括：判断包覆层的厚度是否异常；当包覆层的厚度异常时，对可测颗粒进行复检。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述对可测颗粒进行复检的步骤，包括：在第四放大倍数下，采集可测颗粒的局部剖面图像，其中，所述第四放大倍数大于所述第二放大倍数；确定所述局部剖面图像中可测颗粒的中心和各包覆层的轮廓线，从所述中心出发作一2CN110231004A权利要求书2/2页条射线，所述射线分别与各轮廓线交于各点；将包覆层所对应的交点距作为该包覆层的厚度。9.如权利要求7所述的方法，其中，所述异常包括：可测颗粒的一包覆层的厚度与其他可测颗粒的同一包覆层的厚度的均值的差的绝对值大于第三阈值。10.如权利要求1所述的方法，还包括：将检测过程中采集到的图像和测得的相关数据存储至数据库。3CN110231004A说明书1/13页核燃料颗粒包覆层厚度检测方法及装置技术领域[0001]本发明涉及测量与检测技术领域，尤其涉及一种核燃料颗粒包覆层厚度检测方法及装置。背景技术[0002]作为一种清洁高效的新型能源，核能已广泛应用于众多国家，对军事、经济、社会、政治等都有深远的影响。随着我国经济的快速发展和化石能源的逐渐枯竭，核能的大规模应用将成为必然选择。我国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站于2012年底开工建设，和第三代核电站采用的压水堆技术不同，一般压水堆核电站能提供大约300℃的热能，而高温气冷堆能达到750℃，发电效率大大提升；并且，高温气冷堆核电站