核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法
【技术领域】
[0001]本发明提出的是测量技术领域，涉及到AP1000核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法。
【背景技术】
[0002]目前，AP1000核电反应堆冷却剂回路波动管的测量工作在国内处于刚刚接触、研究和改进的阶段。一套波动管共计5根，编号为SOOl、S002、S003、S00、S005，因其外形尺寸中涉及仰角、俯角及螺旋升角等设计要求，划线等常规测量方法很难对上述空间尺寸进行有效的测量，而且常规测量方法所产生的数据与后期波动管的安装不能有效的衔接，因此基于激光跟踪仪和SA测量软件的三维空间测量方法可以很好地解决上述测量问题。
【发明内容】
[0003]为了实现波动管测量，本发明提出了核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法。该方法采用激光跟踪仪分别对波动管直管段、圆弧管段进行单点稳定后测量技术，得到管体表面三维空间分布点组，后期根据图纸设计要求，在SA测量软件中进行圆柱体拟合、模拟仰角、俯角大小，并对圆弧管段横截面点组进行平面投影，最终得出闭合的数据链。解决核电反应堆冷却剂回路波动管测量的技术问题。
[0004]本发明解决技术问题所采用的方案是:
直管段:根据核电反应堆冷却剂回路波动管的摆放情况通过转站方式分别对所有直管段进行内、外圆柱面点组的测量，尽量覆盖全部直管段的圆柱表面。
[0005]圆弧段:根据设计图纸中仰角、俯角要求，以与该圆弧段相关联的直管段之一的拟合轴线及与之相关联的直管段两个起弧点建立直角坐标系，近似将所涉及的圆弧段横剖面与该坐标系的两轴线共面，进行剖面点测量，分别测量内弧和外弧。
[0006]最终数据处理:由测量圆弧段时所建立的直角坐标系之一进行坐标系变换，变换方式为与仰角或俯角方向相反，将其中一个直管段和中间管段的仰角、俯角满足设计要求，然后以此次建立的坐标系分别对内、外圆弧段点组进行平面内投影，所得新点组分别进行拟合圆处理，最终求得投影后内、外弧的半径和的一半为该圆弧段的曲率半径值。
[0007]本发明的效果和益处是能够在SA软件中再现AP1000核电反应堆冷却剂回路波动管三维空间实际状态，解决了常规测量方法所产生的数据与后期波动管的安装不能有效的衔接的问题。适宜作为核电反应堆冷却剂回路波动管测量的方法应用。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的测量站布置示意图图中，1.第一测量位置，2.第二测量位置，3.第三测量位置，4.第四测量位置，5.第五测量位置，6.第六测量位置，7.第七测量位置。
【具体实施方式】
[0009]以波动管S002为例，进行说明。
[0010]核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法分两大步骤:
测量前准备:
1、将激光发射器安装于三角支架上，使用同轴电缆线将激光发射器与控制箱连接，使用网络连接线将控制箱与笔记本电脑连接。开机预热15?20分钟。
[0011]2、在所测量的波动管管体表面绘制好测量点网格，所选取点位要求尽量反映真实加工的表面，己达到最佳管体状态描述。
[0012]一、测量过程:
1、根据波动管3形状及摆放位置，选取激光跟踪仪测量站、后续转站位置及转站次数。
[0013]2、根据上述条件，粘贴转站公共点磁性靶座，每两站间至少布置4个转站公共点，并做好序号标记；
3、根据图测量站布置示意图表示，从第一测量站位置依次测量两个直段圆柱和中间直管段圆柱的内侧圆柱面点组，均匀分布并包含整个圆柱标记起止位置点，并超过直段与圆弧段交界处大概200mm范围内，以便后续数据处理时对起弧点位置的判定，同时尽量测全所有转站公共点；
4、关闭激光跟踪仪马达，将激光跟踪仪移动至第二测量位置，开启马达，测量转站公共点。测量完毕后，进行两站之间的平差调整，并根据测量结果，判定转站是否成立，否则重新测量公共点。
[0014]5、转站成功后，测量直管段圆柱的外侧圆柱面的点组。
[0015]6、方法同第4步骤，将激光跟踪仪移动至第四测量位置，测量中间直管段圆柱的外侧圆柱面点组。
[0016]7、方法同第4步骤，将激光跟踪仪移动至第六测量位置，测量直管段圆柱的外侧圆柱面点组。
[0017]8、方法同第5步骤，将激光跟踪仪移动至第五测量位置，对两个直管段圆柱及中间直管段圆柱的内侧、外侦_柱面点组进行拟合，绘制出三条圆柱体轴线，分别以两个直管段圆柱及中间直管段圆柱轴线建立直角坐标系，并使用横剖面测量方法对两个圆弧段的内弧进行单点测量，分别得到一组点组。此时得到的内弧和外弧相对划线给出的横截面在环面上向下偏离最大约10mm左右，相对内外方向偏离最大约5mm左右，此数据对于真实曲率半径的拟合影响较小。
[0018]9、方法同第4步骤，将激光跟踪仪移动至第三和第五测量位置，根据第步骤9得到的两个直角坐标系，使用横剖面测量方法对两个圆弧段的外弧进行单点测量，分别得到一组点组。
[0019]10、测量到所有数据后，该项测量过程结束。
[0020]二、数据处理:
1、根据测量所得点组进行数据拟合，得到三个圆柱体及三条轴线，并根据图纸中设计要求，取其中俯角为2.5°的直管段圆柱轴线为X轴与中间直管段圆柱轴线为Y轴建立直角坐标系，并根据图纸中对两轴线夹角要求，对该直角坐标系进行坐标变换，得到最终直角坐标系。
[0021]2、以最终得到的直角坐标系为依托，构建以X轴线与Y轴线所成的平面，分别将所测得的内、外弧点云投影到该平面上，最终将所得的投影点组分别进行拟合圆处理，得出两组内、外弧曲率半径，内、外弧曲率半径和的一半即为该圆弧段的曲率半径。
[0022]3、分别将三个圆柱轴线投影到第二步骤所构建的平面上，则轴线与对应轴线投影的夹角即为仰角或俯角的大小，轴线投影间所成的夹角即为图纸中要求的圆弧内角及两出口接管的张角。
【主权项】
1.核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法，其特征是: 测量前准备: 1)、将激光发射器安装于三角支架上，使用同轴电缆线将激光发射器与控制箱连接，使用网络连接线将控制箱与笔记本电脑连接，开机预热15?20分钟； 2)、在所测量的波动管管体表面绘制好测量点网格，所选取点位要求尽量反映真实加工的表面，己达到最佳管体状态描述； 测量过程: a、根据波动管形状及摆放位置，选取激光跟踪仪测量站、后续转站位置及转站次数； b、根据上述条件，粘贴转站公共点磁性靶座，每两站间至少布置4个转站公共点，并做好序号标记； c、根据图测量站布置示意图表示，从第一测量站位置依次测量两个直段圆柱和中间直管段圆柱的内侧圆柱面点组表示，均匀分布并包含整个圆柱标记起止位置点，并超过直段与圆弧段交界处大概200mm范围内，以便后续数据处理时对起弧点位置的判定，同时尽量测全所有转站公共点； d、关闭激光跟踪仪马达，将激光跟踪仪移动至第二测量位置，开启马达，测量转站公共点，测量完毕后，进行两站之间的平差调整，并根据测量结果，判定转站是否成立，否则重新测量公共点； e、转站成功后，测量直管段圆柱的外侧圆柱面的点组； f、方法同第d步骤，将激光跟踪仪移动至第四测量位置，测量中间直管段圆柱的外侧圆柱面的点组； g、方法同第d步骤，将激光跟踪仪移动至第六测量位置，测量直管段圆柱的外侧圆柱面点组； h、方法同第d步骤，将激光跟踪仪移动至第七测量位置，对两个直管段圆柱及中间直管段圆柱的内侧、外侧圆柱面点组进行拟合，绘制出三条圆柱体轴线，分别以两个直管段圆柱及中间直管段圆柱轴线建立直角坐标系，并使用横剖面测量方法对两个圆弧段的内弧进行单点测量，分别得到一组点组，此时得到的内弧和外弧相对划线给出的横截面在环面上向下偏离最大约10mm左右，相对内外方向偏离最大约5mm左右，此数据对于真实曲率半径的拟合影响较小； 1、方法同第d步骤，将激光跟踪仪移动至第三和第五测量位置，根据第步骤得到的两个直角坐标系，使用横剖面测量方法对两个圆弧段的外弧进行单点测量，分别得到一组点组； j、测量到所有数据后，该项测量过程结束； 数据处理: (1、根据测量所得点组进行数据拟合，得到三个圆柱体及三条轴线，并根据图纸中设计要求，取其中俯角为2.5°的直管段圆柱轴线为X轴与中间直管段圆柱轴线为Y轴建立直角坐标系，并根据图纸中对两轴线夹角要求，该直角坐标系进行坐标变换，得到最终直角坐标系； (2、以最终得到的直角坐标系为依托，构建以X轴线与Y轴线所成的平面，分别将所测得的内、外弧点云投影到该平面上，最终将所得的投影点组分别进行拟合圆处理，得出两组内、外弧曲率半径，内、外弧曲率半径和的一半即为该圆弧段的曲率半径； (3、分别将三个圆柱轴线投影到第二步骤所构建的平面上，则轴线与对应轴线投影的夹角即为仰角或俯角的大小，轴线投影间所成的夹角即为图纸中要求的圆弧内角及两出口接管的张角。
【专利摘要】本发明提出的是核电反应堆冷却剂回路波动管测量方法。首先对直管段和圆弧段进行测量，然后进行据处理。本发明能够在SA软件中再现AP1000核电反应堆冷却剂回路波动管三维空间实际状态,解决了常规测量方法所产生的数据与后期波动管的安装不能有效的衔接的问题。适宜作为核电反应堆冷却剂回路波动管测量的方法应用。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN105180803
【申请号】CN201510406782
【发明人】刘正路, 陶立军, 刘正涛, 解明贺, 吉鹏昊, 王忠毅, 于兰
【申请人】渤海船舶重工有限责任公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月13日