一種芯塊測(cè)徑方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種核燃料芯塊測(cè)徑方法，包括以下步驟：S1，選擇至少2個(gè)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑互不相同；測(cè)量所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到其測(cè)量直徑；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑；S3，將所述待測(cè)芯塊測(cè)量直徑代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑。所述芯塊測(cè)量方法達(dá)到了突破測(cè)量系統(tǒng)本身測(cè)量精度，實(shí)測(cè)精度逼近重復(fù)性誤差的有益效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種核燃料芯塊測(cè)徑方法。
技術(shù)介紹
芯塊直徑測(cè)量屬于精密測(cè)量，通常采用高精度CCD測(cè)微計(jì)。CCD測(cè)微計(jì)分為發(fā)射器和接收器兩部分，發(fā)射器包括LED光源和平行光透鏡組，接收器包括遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)和線陣CCD圖像傳感器。由發(fā)射器發(fā)出的平行光線，經(jīng)過(guò)被測(cè)芯塊部分遮擋后，進(jìn)入接收器，成像在線陣CCD圖像傳感器上，CCD圖像傳感器上會(huì)接收到明暗圖像，檢測(cè)圖像上明暗區(qū)域的邊緣距離，即可得到芯塊直徑。發(fā)射器中平行光透鏡組用于將LED發(fā)出的光線轉(zhuǎn)換為平行光線，接收器中的遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)只允許平行于主光軸的光線進(jìn)入CCD圖像傳感器，以保證測(cè)量精度。高精度CCD測(cè)微計(jì)的正確選擇是保證芯塊直徑測(cè)量精度的關(guān)鍵。選用高精度CCD測(cè)微計(jì)需考慮的參數(shù)包括：測(cè)量范圍，最小可檢測(cè)物體，測(cè)量精度，重復(fù)性誤差和采樣速率。目前市面上常見(jiàn)的高精度CCD測(cè)微計(jì)測(cè)量精度在±2μm至±3μm，重復(fù)性誤差在±1μm至±1.5μm。重復(fù)性誤差即在同一工作條件下對(duì)同一待測(cè)物體連續(xù)測(cè)量所獲得的隨機(jī)誤差，重復(fù)性誤差是測(cè)量設(shè)備理論上能達(dá)到的最高精度。現(xiàn)有的芯塊測(cè)徑方法僅達(dá)到測(cè)量精度，距離重復(fù)性誤差還有一定距離。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于突破用于芯塊測(cè)量的設(shè)備的測(cè)量精度，基于測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性誤差進(jìn)行相對(duì)測(cè)量，提高測(cè)量精度使其逼近重復(fù)性誤差。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供了以下技術(shù)方案：一種核燃料芯塊測(cè)徑方法，包括以下步驟：S1，選擇至少2個(gè)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑互不相同；測(cè)量所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到其測(cè)量直徑；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑；S3，將所述待測(cè)芯塊測(cè)量直徑代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選方案，選擇3個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊，第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為a0，第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為b0，第三標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為c0，a0＜c0＜b0。進(jìn)一步的，所述步驟S1中，在區(qū)間[a0，c0]，所述函數(shù)關(guān)系為f1，在區(qū)間[c0，b0]，所述函數(shù)關(guān)系為f2。進(jìn)一步的，當(dāng)僅選用第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)芯塊時(shí)，在步驟S1中，在區(qū)間[a0，b0]，所述函數(shù)關(guān)系f為一次函數(shù)。進(jìn)一步的，當(dāng)選用第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊、第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第三標(biāo)準(zhǔn)芯塊3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)芯塊時(shí)，在步驟S1中，可在區(qū)間[a0，b0]擬合二次函數(shù)f。進(jìn)一步的，當(dāng)選用3個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)芯塊時(shí)，可整體或任意分段擬合一次、二次或更高次函數(shù)。進(jìn)一步的，所述步驟S2中，采用激光測(cè)徑法測(cè)出所述初測(cè)直徑A1。進(jìn)一步的，所述步驟S3中，首先判定所述初測(cè)直徑A1所在區(qū)間及其適用函數(shù)關(guān)系，再代入所述函數(shù)關(guān)系得到所述終測(cè)直徑Ar。進(jìn)一步的，測(cè)量過(guò)程中保持所述芯塊空間位置不變，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，步驟S3完成后，將所述芯塊繞中心軸依次轉(zhuǎn)動(dòng)每完成一次轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行步驟S1～S3，共轉(zhuǎn)動(dòng)N-1次。進(jìn)一步的，在所述芯塊的兩個(gè)端點(diǎn)和中間點(diǎn)分別進(jìn)行步驟S1～S3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)提供的芯塊直徑測(cè)量方法，以測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性誤差為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量2個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)芯塊的標(biāo)準(zhǔn)直徑校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)而采用相對(duì)測(cè)量的原理對(duì)待測(cè)芯塊進(jìn)行直徑測(cè)量，達(dá)到了突破測(cè)量系統(tǒng)本身測(cè)量精度，實(shí)測(cè)精度逼近重復(fù)性誤差的有益效果。采用3個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)芯塊分段構(gòu)建擬合函數(shù)，進(jìn)一步提高了本專利技術(shù)所述的芯塊直徑測(cè)量方法的測(cè)量精度。目前市面上常見(jiàn)的高精度CCD測(cè)微計(jì)測(cè)量精度在±2μm，應(yīng)用本專利技術(shù)提供的芯塊直徑測(cè)量方法，實(shí)際測(cè)量精度可達(dá)±1μm。附圖說(shuō)明：圖1為本專利技術(shù)所述的核燃料芯塊測(cè)徑方法原理圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本專利技術(shù)上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本專利技術(shù)的范圍。實(shí)施例1一種核燃料芯塊測(cè)徑方法，如圖1所示，包括以下步驟：S1，選擇2個(gè)經(jīng)鑒定部門(mén)標(biāo)定過(guò)的第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑分別為a0，b0，a0＜b0；測(cè)量所述第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到所述測(cè)量直徑分別為a1，b1；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量第一待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑為A1；S3，將所述第一待測(cè)芯塊測(cè)量直徑A1代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述第一待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑Ar。本實(shí)施例選用高精度CCD測(cè)微計(jì)，其測(cè)量范圍為30mm，最小可檢測(cè)長(zhǎng)度為0.3mm，單次測(cè)量精度為±2μm，重復(fù)性誤差為±0.15μm，采樣速率為2.4kHz。進(jìn)一步的，所述第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑達(dá)到測(cè)微計(jì)的最小可檢測(cè)長(zhǎng)度，滿足測(cè)微計(jì)的測(cè)量范圍。進(jìn)一步的，在步驟S1中，(b0-a0)>2μm，即大于測(cè)微計(jì)的測(cè)量精度。進(jìn)一步的，在步驟S1中，所述函數(shù)關(guān)系f為一次函數(shù)。實(shí)施例2實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于，提供一種芯塊直徑測(cè)量方法，采用3個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，以采用3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)芯塊為例說(shuō)明具體實(shí)施例內(nèi)容，采用大于3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)芯塊的實(shí)施例內(nèi)容實(shí)質(zhì)與采用3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)芯塊的實(shí)施例一致。一種核燃料芯塊測(cè)徑方法，包括以下步驟：S1，選擇3個(gè)經(jīng)鑒定部門(mén)標(biāo)定過(guò)的第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊、第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第三標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑分別為a0，b0，c0，a0＜c0<b0；測(cè)量所述第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊、第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊和第三標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到所述測(cè)量直徑分別為a1，b1，c1；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量第一待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑為A1；S3，將所述第一待測(cè)芯塊測(cè)量直徑A1代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述第一待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑Ar。可以選擇的，所述步驟S1中，所述函數(shù)關(guān)系f為二次函數(shù)。可以選擇的，所述步驟S1中，所述函數(shù)關(guān)系f在[a0，c0]時(shí)，為一次函數(shù)f1，在[c0，b0]時(shí)為一次函數(shù)f2。實(shí)施例3實(shí)施3在實(shí)施例1、2的基礎(chǔ)上提供了一種有效測(cè)量芯塊直徑的測(cè)量方法，S1，選擇至少2個(gè)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑互不相同；測(cè)量所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到其測(cè)量直徑；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑；S3，將所述待測(cè)芯塊測(cè)量直徑代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑。進(jìn)一步的，測(cè)量過(guò)程中保持所述芯塊空間位置不變，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。所述測(cè)量過(guò)程既包括對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊進(jìn)行測(cè)量，得到其測(cè)量直徑，也包括對(duì)待測(cè)芯塊進(jìn)行測(cè)量，得到其初測(cè)直徑。進(jìn)一步的，步驟S3完成后，將所述芯塊繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)120°，進(jìn)行步驟S1～S3，再轉(zhuǎn)動(dòng)120°，進(jìn)行步驟S1～S3。此項(xiàng)過(guò)程完成了對(duì)同一芯塊同一截面不同角度的直徑測(cè)量，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可按需任意劃分。進(jìn)一步的，在所述芯塊的兩個(gè)端點(diǎn)和中間點(diǎn)分別以間隔120°的方式進(jìn)行步驟S1～S3。此項(xiàng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一芯塊不同截面不同角度的直徑測(cè)量。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種芯塊測(cè)徑方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，選擇至少2個(gè)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑互不相同；測(cè)量所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到其測(cè)量直徑；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑；S3，將所述待測(cè)芯塊測(cè)量直徑代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種芯塊測(cè)徑方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，選擇至少2個(gè)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)芯塊，其標(biāo)準(zhǔn)直徑互不相同；測(cè)量所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊的直徑，得到其測(cè)量直徑；以所述測(cè)量直徑為自變量，以所述標(biāo)準(zhǔn)直徑為因變量，擬合所述標(biāo)準(zhǔn)直徑相對(duì)于所述測(cè)量直徑的函數(shù)關(guān)系f；S2，測(cè)量待測(cè)芯塊，得到其初測(cè)直徑；S3，將所述待測(cè)芯塊測(cè)量直徑代入所述函數(shù)關(guān)系f，得到所述待測(cè)芯塊的終測(cè)直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，函數(shù)關(guān)系f為分段函數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，選擇3個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)芯塊，第一標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為a0，第二標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為b0，第三標(biāo)準(zhǔn)芯塊標(biāo)準(zhǔn)直徑為c0，a0＜c0＜b0。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃海，唐臻宇，黃萍，黃銳，冷鐵巖，秦志平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中核建中核燃料元件有限公司，成都太微電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51