一种水下核辐射环境中视觉对中装置的制作方法

1.本实用新型涉及压水堆核电厂换料检修领域，具体涉及一种水下核辐射环境中视觉对中装置。


背景技术：

2.某反应堆换料检修期间，需对反应堆内燃料组件进行卸装、对探测器组件进行更换，无论是卸装燃料组件还是更换探测器组件，均需在水下核辐射环境中完成对目标对象的定位。
3.视觉伺服技术是用机器代替人眼来做测量和判断，将摄取目标信号转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，用判别的结果来控制现场的设备动作，特点是自动化、客观性、非接触和高精度。
4.某反应堆取消了反应堆压力容器下封头贯穿件，堆芯测量仪表需要从堆顶引入。反应堆堆芯测量探测器组件总共48个，其中有44支堆芯中子
‑
温度探测器组件和4支压力容器水位探测器组件，分为12组分布在12个堆芯测量管座上，每个管座上有3
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4个中子
‑
温度探测器组件(svrd)。每2
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3个换料周期需要拆除并更换svrd中集成的自给能中子探测器(spnd)。在每次拆除及更换探测器组件前，探测器组件连同上部堆内构件存放于堆内构件存放架上，拆除时，需先将探测器组件拆除装置定位至待拆除探测器组件的正上方，方可进行后续的缩容工作。
5.目前国内外大多核电站探测器的设计寿命与反应堆设计寿命相同，即一般情况下在反应堆寿期内无需更换探测器组件，故探测器拆除及更换方面的工作开展较少，目前尚未查到有关探测器组件定位方面的文献。
6.在反应堆燃料装卸过程中，需每次对待拆除的燃料组件进行定位。在装卸料前，装卸料机在堆厂房进行现场组装并调试，并在干态下对堆芯燃料组件位置进行标定，得到全部燃料组件的位置坐标数据，下次装卸料时，直接利用该数据进行定位。
7.而在探测器组件拆除过程中，上部堆内构件连同其上的探测器组件需每次从堆芯中吊出并存放于堆内构件水池的堆内构件存放架上，探测器组件自身的位置偏差较大；其次，探测器组件拆除装置在拆除探测器组件时就位于装卸料轨道上，拆除完成后存放于ac厂房，需适应两台机组的装卸料轨道偏差。故装卸料机预先进行位置标定的方法在进行探测器组件拆除时已无法满足拆除探测器组件的定位精度要求。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于设计一种视觉对中装置，用于在水下核辐射环境中，对辐照过后的探测器组件进行图像采集、处理，得到探测器组件的位置坐标数据，以便对探测器组件进行精确定位。整个过程充分考虑辐射防护性、可靠性及安全性。
9.本实用新型提供了解决上述问题的一种水下核辐射环境中视觉对中装置。
10.本实用新型通过下述技术方案实现：
11.一种水下核辐射环境中视觉对中装置，包括加厚铅玻璃镜头、耐辐照图像传感器及外围电路和工控机；
12.所述加厚铅玻璃镜头用于拍摄反应堆堆芯测量探测器组件的图像；
13.所述加厚铅玻璃镜头连接耐辐照图像传感器，所述加厚铅玻璃镜头用于集聚光线在耐辐照图像传感器上，所述加厚铅玻璃镜头用于辐射保护耐辐照图像传感器及外围电路，所述加厚铅玻璃镜头辐射保护耐辐照图像传感器及外围电路的方向为轴向；
14.所述耐辐照图像传感器及外围电路转换集聚光线的光信号为电信号，并发送至工控机；
15.所述工控机依据所述加厚铅玻璃镜头的拍摄图像得到探测器组件的位置坐标数据。
16.进一步地，还包括核用水下灯，所述核用水下灯用于提供光源，所述核用水下灯为所述加厚铅玻璃镜头提供光源；
17.所述核用水下灯连接所述工控机。
18.进一步地，还包括屏蔽电缆，所述核用水下灯通过屏蔽电缆连接所述工控机，所述耐辐照图像传感器及外围电路通过屏蔽电缆发送电信号至所述工控机。
19.进一步地，所述屏蔽电缆用于传输图像信息并为核用水下灯、耐辐照图像传感器及外围电路提供电源，所述图像信息为电信号。
20.进一步地，还包括屏蔽体，所述屏蔽体用于防止射线外漏，所述屏蔽体用于对核用水下灯、耐辐照图像传感器及外围电路和加厚铅玻璃镜头进行周向辐射防护；
21.所述核用水下灯、耐辐照图像传感器及外围电路和加厚铅玻璃镜头均设置于所述屏蔽体内部。
22.进一步地，所述工控机用于调节所述核用水下灯的光源强度。
23.优选的，所述工控机获取所述装置的位置坐标数据；
24.所述工控机依据所述加厚铅玻璃镜头的拍摄图像得到探测器组件的位置坐标数据，所述工控机中安装有图像采集及处理软件，对加厚铅玻璃镜头采集到的图像进行处理得到探测器组件位置坐标数据。
25.视觉对中装置的主要技术指标如下：
26.1)抗辐照剂量率：2000gy/h；
27.2)抗辐照累计剂量：2
×
105gy。
28.本实用新型根据实际环境特点，在周向及径向分别采用不同材料对整个视觉对中装置进行辐射防护，既满足视觉对中装置的超高剂量耐辐照要求，又满足相机光线透过率看及分辨率要求，其中工控机控制整个视觉对中装置的动作，加厚铅玻璃镜头，铅玻璃厚度可根据实际辐射防护要求选取。
29.本实用新型具有如下的优点和有益效果：
30.本实用新型相较传统装卸料机定位方式定位精度高、自适应性好，相较一般的耐辐照相机，耐辐照性能更高。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一
部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
32.图1为本实用新型的示意图。
33.附图中标记及对应的零部件名称：
34.1、核用水下灯；2、屏蔽体；3、加厚铅玻璃镜头；4、耐辐照图像传感器及外围电路；5、屏蔽电缆；6、工控机。
具体实施方式
35.在对本实用新型的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本实用新型的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本实用新型可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。
36.一种水下核辐射环境中视觉对中装置，如图1所示，包括加厚铅玻璃镜头3、耐辐照图像传感器及外围电路4和工控机6；
37.所述加厚铅玻璃镜头3用于拍摄反应堆堆芯测量探测器组件的图像；
38.所述加厚铅玻璃镜头3连接耐辐照图像传感器，所述加厚铅玻璃镜头3用于集聚光线在耐辐照图像传感器上，所述加厚铅玻璃镜头3用于辐射保护耐辐照图像传感器及外围电路4，所述加厚铅玻璃镜头3辐射保护耐辐照图像传感器及外围电路4的方向为轴向；
39.所述耐辐照图像传感器及外围电路4转换集聚光线的光信号为电信号，并发送至工控机6；
40.所述工控机6依据所述加厚铅玻璃镜头3的拍摄图像得到探测器组件的位置坐标数据。
41.进一步地，还包括核用水下灯1，所述核用水下灯1用于提供光源，所述核用水下灯1为所述加厚铅玻璃镜头3提供光源；
42.所述核用水下灯1连接所述工控机6。
43.进一步地，还包括屏蔽电缆5，所述核用水下灯1通过屏蔽电缆5连接所述工控机6，所述耐辐照图像传感器及外围电路4通过屏蔽电缆5发送电信号至所述工控机6。
44.进一步地，所述屏蔽电缆5用于传输图像信息并为核用水下灯1、耐辐照图像传感器及外围电路4提供电源，所述图像信息为电信号。
45.进一步地，还包括屏蔽体2，所述屏蔽体2用于防止射线外漏，所述屏蔽体2用于对核用水下灯1、耐辐照图像传感器及外围电路4和加厚铅玻璃镜头3进行周向辐射防护；
46.所述核用水下灯1、耐辐照图像传感器及外围电路4和加厚铅玻璃镜头3均设置于所述屏蔽体2内部。
47.进一步地，所述工控机6用于调节所述核用水下灯1的光源强度。
48.优选的，所述工控机6获取所述装置的位置坐标数据；
49.所述工控机6依据所述加厚铅玻璃镜头3的拍摄图像得到探测器组件的位置坐标数据，所述工控机6中安装有图像采集及处理软件，对加厚铅玻璃镜头3采集到的图像进行处理得到探测器组件位置坐标数据。
50.视觉对中装置的主要技术指标如下：
51.1)抗辐照剂量率：2000gy/h；
52.2)抗辐照累计剂量：2
×
105gy。
53.本实用新型根据实际环境特点，在周向及径向分别采用不同材料对整个视觉对中装置进行辐射防护，既满足视觉对中装置的超高剂量耐辐照要求，又满足相机光线透过率看及分辨率要求，其中工控机6控制整个视觉对中装置的动作，加厚铅玻璃镜头3，铅玻璃厚度可根据实际辐射防护要求选取。
54.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。