一种核燃料卸料机固定套筒单方位铅垂度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术具体涉及一种核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，包括激光测量装置和显示终端，所述激光测量装置和显示终端无线连接，所述显示终端内置几何换算算法；所述激光测量装置安装在核燃料装卸料机固定套筒的测量基准面上，用于测量激光测量装置的位置坐标，并通过无线实时传输至显示终端；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光测量装置的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒铅锤度调整所需的垫片厚度。使用上述装置进行核燃料装卸料机固定套筒铅垂度测量的结果更安全、高效和准确。准确。准确。

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料卸料机固定套筒单方位铅垂度测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及核燃料装卸料机固定套筒单方位铅锤度测量
，特别是涉及一种核燃料装卸料机固定套筒单方位铅垂度测量装置及方法。

技术介绍

[0002]压水堆核电机组的核燃料装卸料机固定套筒也称核燃料装卸料机导向定位套筒高度9.1米，套筒直径460mm，上端法兰盘直径1060mm，在套筒外部间隔安装有6个抱箍，抱箍的外表加工有测量基准面，结构示意图如图1所示。设计文件要求，核燃料装卸料机固定套筒长度方向铅垂度公差≤1.5mm。目前，测量核燃料装卸料机固定套筒铅垂度的方法是采用吊锤线法，从互成90
°
的X、Y两个方向分别测量，磁力线坠挂在套筒上端，锥头自然下垂，从各抱箍测量基准面用钢板尺引申测量垂线与被测基准面之间的距离，通过上下部位的距离值计算整个高度上的铅垂度偏差。之后，将铅垂度偏差换算成X、Y两个方向的法兰盘下方需加装垫片的厚度，来进行调整。但是，该测量方法和调整工艺在实际操作中有如下弊端：
[0003]1、测量方法复杂、精度低、风险高。目前核燃料装卸料机固定套铅垂度测量需要借助脚手架，用吊锤线法测量，需要在调整前后反复测量验证，存在2个自由度的核燃料还需要在2个方向分别测量，测量方法复杂，人员在脚手架上下攀爬风险高；上端挂设的磁力线坠，受环境干扰来回晃动大，读数困难，达不到测量精度。
[0004]2、不能实时监测铅垂度，调整效率低。现有的人员手动测量方法，不能在铅垂度调整过程中实时监测，不能及时纠偏，调整效率低。r/>[0005]3、测量数据不能直观地指导铅垂度的调整。测量完成之后还需要对数据进行分析，计算所需增减垫片的厚度，对于2个自由度的核燃料装卸料机固定套筒，还需要在2个方向分别增减垫片进行调整，数据计算工作量较大。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述问题，提供一种核燃料装卸料机固定套筒单方位铅垂度测量装置及方法，该装置及方法基于激光垂准技术进行核燃料装卸料机固定套筒铅垂度测量，并通过无线传输实时传输测量结果，最终通过数据算法和分析软件形象直观地显示核燃料装卸料机固定套筒倾斜方位和角度，使核燃料操作设备的铅垂度测量和调整工作更安全、高效、准确，提高堆本体作业安全，优化检修工艺，节约大修主线时间，降低人员辐照剂量。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种核燃料装卸料机固定套筒单方位铅垂度测量装置，包括激光测量装置和显示终端，所述激光测量装置和显示终端无线连接，所述显示终端内置几何换算算法；所述激光测量装置安装在核燃料装卸料机固定套筒的测量基准面上，用于测量激光测量装置的位置坐标，并通过无线实时传输至显示终端；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光测量装置的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒
铅锤度调整所需的垫片厚度。
[0009]进一步地，所述激光测量装置包括激光垂准仪、二维激光接收器和安装支座；所述安装支座上安装二维激光接收器；所述安装支座安装在核燃料装卸料机固定套筒的测量基准面上，使得二维激光接收器的上下安装位置与核燃料装卸料机固定套筒的轴线平行；所述激光垂准仪放置于核燃料装卸料机固定套筒下面的地面上，所述激光垂准仪发射铅锤激光束到二维激光接收器上；所述二维激光接收器接收激光垂准仪发射的铅锤激光束，形成激光光斑，并将激光光斑的位置坐标通过无线实时传输至显示终端；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光光斑的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒铅锤度调整所需的垫片厚度。
[0010]进一步地，所述二维激光接收器包括天线和激光接收屏，所述激光垂准仪发射的铅锤激光束投射在激光接收屏上形成激光光斑，所述天线将激光光斑的位置坐标无线实时传输给显示终端。
[0011]进一步地，所述激光垂准仪具有自动调平功能；自带电池且电池容量满足持续工作时间不低于8h；激光发射距离不低于100m，激光旋转扫描平面水平度精度不低于0.025mm/m，垂直激光铅垂度误差小于0.02mm/m。
[0012]进一步地，所述二维激光接收器的测量窗口不小于Φ20mm，测量精度不低于0.02mm，接收范围为20
×
20mm；具备无线发射功能，信号传递距离能达到50米以上；重量不超过1000g；自带电池且电池容量满足持续工作时间不低于8h。
[0013]进一步地，所述核燃料装卸料机固定套筒包括套筒、法兰盘、抱箍和支撑底座；所述套筒外表面间隔安装六个抱箍，每个抱箍的外表面均加工有由外平面和外平面两端连接的圆弧面构成的测量基准面；所述套筒从下往上的第一个抱箍和第六个抱箍的测量基准面上分次安装安装支座，安装支座上安装二维激光接收器，二维激光接收器的上下安装位置与套筒的轴线平行；所述套筒上端依次安装支撑底座和法兰盘，所述支撑底座和法兰盘通过顶升螺栓固定；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光光斑的位置坐标，计算并显示套筒轴线倾斜方位角γ、套筒轴线倾斜角度以及法兰盘和支撑底座之间的垫片厚度
△
H。
[0014]进一步地，所述安装支座一体成型，包括直板和弧板，所述弧板上设有固定绑扎钩；所述直板上安装激光接收屏和天线，使得激光接收屏和天线的上下安装位置与套筒的轴线平行；所述弧板的内表面包括内平面和内平面两端连接的圆弧面；所述弧板的内表面与抱箍的测量基准面相匹配；安装支座通过弧板的内表面与抱箍的测量基准面配合实现定位并通过固定绑扎钩固定，使得安装支座上的激光接收屏和天线的上下安装位置与套筒的轴线平行。
[0015]本专利技术还提供一种核燃料装卸料机固定套筒单方位铅垂度测量方法，包括如下步骤：
[0016]1、将激光发射器放置在核燃料装卸料机固定套筒下面的地面上，使其稳定并发出铅锤激光束；将二维激光接收器安装在安装支架上，将安装支架分次安装在核燃料装卸料机固定套筒的最顶端和最底端的测量基准面上，使得安装在安装支架上的二维激光接收器的上下安装位置与核燃料装卸料机固定套筒的轴线平行，安装支架上的二维激光接收器的位置偏移代表核燃料装卸料机固定套筒的倾斜；
[0017]2、二维激光接收器分别测量安装支架安装在核燃料装卸料机固定套筒的最顶端和最底端的测量基准面上时，激光发射器投射到二维激光接收器上的激光光斑的位置坐标，并通过无线实时传输至显示终端；在测量过程中保持激光发射器的位置不变；
[0018]3、显示终端内置的几何换算算法根据激光光斑的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒铅锤度调整所需的垫片厚度；通过显示终端显示厚度的垫片调整核燃料装卸料机固定套筒的铅锤度。
[0019]进一步地，所述几何换算算法根据如下公式计算套筒轴线倾斜方位角γ和套筒轴线倾斜角度
[0020][0021][0022]式中，(x1，y1)为安装支座安装在核燃料装卸料机固定套筒的最底端的测量基准面上时，二维激光接收器上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，包括激光测量装置和显示终端，所述激光测量装置和显示终端无线连接，所述显示终端内置几何换算算法；所述激光测量装置安装在核燃料装卸料机固定套筒(1)的测量基准面上，用于测量激光测量装置的位置坐标，并通过无线实时传输至显示终端；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光测量装置的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒铅锤度调整所需的垫片厚度。2.根据权利要求1所述的核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，所述激光测量装置包括激光垂准仪(2)、二维激光接收器(4)和安装支座(5)；所述安装支座(5)上安装二维激光接收器(4)；所述安装支座(5)安装在核燃料装卸料机固定套筒(1)的测量基准面上，使得二维激光接收器(3)的上下安装位置与核燃料装卸料机固定套筒(1)的轴线平行；所述激光垂准仪(2)放置于核燃料装卸料机固定套筒(1)下面的地面上，所述激光垂准仪(2)发射铅锤激光束(3)到二维激光接收器(4)上；所述二维激光接收器(4)接收激光垂准仪(2)发射的铅锤激光束(3)，形成激光光斑，并将激光光斑的位置坐标通过无线实时传输至显示终端；所述显示终端内置的几何换算算法根据激光光斑的位置坐标，计算并显示核燃料装卸料机固定套筒铅垂度和核燃料装卸料机固定套筒铅锤度调整所需的垫片厚度。3.根据权利要求2所述的核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，所述二维激光接收器(4)包括天线(41)和激光接收屏(42)，所述激光垂准仪(2)发射的铅锤激光束(3)投射在激光接收屏(42)上形成激光光斑，所述天线(41)将激光光斑的位置坐标无线实时传输给显示终端。4.根据权利要求2所述的核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，所述激光垂准仪(2)具有自动调平功能；自带电池且电池容量满足持续工作时间不低于8h；激光发射距离不低于100m，激光旋转扫描平面水平度精度不低于0.025mm/m，垂直激光铅垂度误差小于0.02mm/m。5.根据权利要求2所述的核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，所述二维激光接收器(4)的测量窗口不小于Φ20mm，测量精度不低于0.02mm，接收范围为20
×
20mm；具备无线发射功能，信号传递距离能达到50米以上；重量不超过1000g；自带电池且电池容量满足持续工作时间不低于8h。6.根据权利要求3所述的核燃料装卸料机固定套筒单方向铅垂度测量装置，其特征在于，所述核燃料装卸料机固定套筒(1)包括套筒(14)、法兰盘(12)、抱箍(11)和支撑底座(13)；所述套筒(14)外表面间隔安装六个抱箍(11)，每个抱箍(11)的外表面均加工有由外平面和外平面两端连接的圆弧面构成的测量基准面；所述套筒(14)从下往上的第一个抱箍(11)和第六个抱箍(11)的测量基准面上分次安装安装支座(5)，安装支座(5)上安装二维激光接收器(3)，所述二维激光接收器(3)的上下安装位置与套筒(14)的轴线平行；所述套筒(14)上端依次安装支撑底座(13)和法兰盘(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周围，范伟丰，孟维民，戚宏昶，张大为，葛炼伟，
申请(专利权)人：秦山核电有限公司，
类型：发明
国别省市：