棒状物直线度测量装置及方法、燃料棒直线度测量系统与流程

本发明属于质量检测，具体涉及一种棒状物直线度的测量装置及方法、燃料棒直线度的测量系统。

背景技术：

1、目前，测量燃料棒的直线度是核燃料厂对产品质量控制的要求。

2、在现有生产线上燃料棒直线度测量均采用人工使用塞尺的方式。其方式具体为将燃料棒自由放置在大理石平台上，人工滚动燃料棒来寻找燃料棒表面与大理石平台的最大缝隙，通过塞尺检测出的缝隙大小即为燃料棒直线度值。这种人工测量方式不仅测量效率较低，测量结果重复性较差(即多次测量结果不一致)，测量结果准确性也受人工主观因素的影响，导致测量结果的准确性低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种棒状物直线度的测量装置及方法、燃料棒直线度的测量系统，其能实现对燃料棒直线度进行自动测量以提高测量效率，且测量结果的准确性高。

2、第一方面，本发明提供一种棒状物直线度的测量装置，包括数据采集模块、机械运动模块、支撑模块和数据处理与显示模块。

3、支撑模块用于支撑棒状物的水平静止放置。

4、机械运动模块，其上安装有数据采集模块，用于驱动数据采集模块从棒状物的一端沿着棒状物轴向移动至另一端。

5、数据采集模块，用于采集棒状物表面数据。

6、数据处理与显示模块，与数据采集模块电连接，用于分析棒状物表面数据，并计算出棒状物的直线度值。

7、优选地，测量装置还包括运动控制模块。运动控制模块，与机械运动模块电连接，用于控制机械运动模块的平移动作。运动控制模块包括运动控制卡或可编程逻辑控制器。

8、优选地，数据采集模块包括三维测量仪器，三维测量仪器用于采集棒状物表面的三维点云数据。

9、三维测量仪器包括以下任意一种：激光轮廓扫描仪、光谱共焦传感器。

10、优选地，机械运动模块包括丝杠或直线电机。

11、机械运动模块还包括光栅尺。光栅尺，与数据采集模块电连接，用于触发数据采集模块均匀采集棒状物表面数据。

12、优选地，支撑模块采用以下结构之一：v型槽、方形凹槽、弧形槽。

13、优选地，支撑模块还包括旋转机构。旋转机构用于夹持棒状物并将棒状物旋转第一预设角度，以使所述数据采集模块采集不同角度下的棒状物表面数据。

14、优选地，数据处理与显示模块包括数据处理单元。数据处理单元，用于根据棒状物表面数据和棒状物的半径值/直径值拟合出棒状物的全部图像数据，并计算出棒状物的中心轴线坐标数据，还用于将所述中心轴线坐标数据基于第二预设角度间隔在平面进行投影，计算每个投影平面上的直线度，以及，用于选取直线度最大值作为棒状物的直线度值。

15、第二方面，本发明还提供一种燃料棒直线度的测量系统，包括第一方面所述的棒状物直线度的测量装置。棒状物直线度的测量装置，用于测量燃料棒的直线度值。

16、第三方面，本发明还提供一种棒状物直线度的测量方法，包括：驱动数据采集仪器从棒状物的一端沿着棒状物轴向移动至另一端，并在数据采集仪器移动过程中，采集棒状物表面数据；根据棒状物表面数据，计算出棒状物的直线度值。

17、优选地，根据棒状物表面数据，计算出棒状物的直线度值，具体包括：根据棒状物表面数据和棒状物的半径值/直径值拟合出棒状物的全部图像数据，并计算出棒状物的中心轴线坐标数据；将中心轴线坐标数据基于第二预设角度间隔在平面进行投影，并计算每个投影平面上的直线度；选取直线度最大值作为棒状物的直线度值。

18、本发明提供的棒状物直线度的测量装置及方法、燃料棒直线度的测量系统，支撑模块用于支撑棒状物的水平静止放置，机械运动模块用于驱动数据采集模块从棒状物的一端沿着棒状物轴向移动至另一端，基于数据采集模块平移过程中采集棒状物的表面数据，从而避免人工滚动棒状物以寻找棒状物表面与大理石平台的最大缝隙，提高测量效率，且数据处理与显示模块用于分析所采集的棒状物表面数据，并计算出棒状物的直线度值，能提高测量结果的准确性。

技术特征：

1.一种棒状物直线度的测量装置，其特征在于，包括数据采集模块(1)、机械运动模块(2)、支撑模块(3)和数据处理与显示模块，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括运动控制模块，

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括三维测量仪器，三维测量仪器用于采集棒状物表面的三维点云数据，

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机械运动模块(2)包括丝杠或直线电机，

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑模块(3)采用以下结构之一：v型槽、方形凹槽、弧形槽。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述数据处理与显示模块包括数据处理单元，

8.一种燃料棒直线度的测量系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的棒状物直线度的测量装置，

9.一种棒状物直线度的测量方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据棒状物表面数据，计算出棒状物的直线度值，具体包括：

技术总结
本发明公开一种棒状物直线度的测量装置及方法、燃料棒直线度的测量系统，属于质量检测技术领域。测量装置包括数据采集模块、机械运动模块、支撑模块和数据处理与显示模块。支撑模块用于支撑棒状物的水平静止放置，机械运动模块，其上安装有数据采集模块，用于驱动数据采集模块从棒状物的一端沿着棒状物轴向移动至另一端，数据采集模块用于采集棒状物表面数据，数据处理与显示模块，用于分析棒状物表面数据，并计算出棒状物的直线度值。所述装置可解决相关技术中存在的测量效率低，测量结果准确性低的问题。

技术研发人员：李铁成,刘明,袁平,张雷,何永堂,黄少川,马金波
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5