API Radian激光跟踪仪反应堆堆内构件组装测量纪实

反应堆堆内构件检测需求

反应堆堆内构件是核电站的核心，设备部件的质保等级高、结构复杂、设备与部件之间配合密切，各部分的施工相互影响，反应堆堆内构件组装完成后，还需细致检查顶盖管嘴法兰中心与堆芯吊篮燃料支架中心的同轴度，及顶盖管嘴法兰与保护管组件中心孔同轴度。

检测难点

反应堆堆内构件的检测难点在于：整体测量的工件尺寸大，且结构复杂，与此同时测量精度要求高。这就要求实施测量的方法或手段，需要同时在尺度范围、精度、便捷灵活这三个方面给予保障。

图1：Radian系列激光跟踪仪

API激光跟踪仪检测方案

Radian激光跟踪仪，作为大尺寸高精度测量的领先手段，同时具备测量范围广（160米，半径80米）、测量精度高（微米级别）、以及灵活便携易操作等特点，顺利解决测量难点，轻松满足以上检测需求。测量时，操作者手持内置棱镜的高精度激光跟踪仪靶球（SMR），Radian跟踪仪发出的激光会射向SMR的球心并实时锁定跟踪；操作者只需用SMR碰触工件上的待测部位，Radian即会以1000Hz（1000点/秒）的采集速率，将待测点的三维位置数据精准测量，并反馈至测量软件中进行记录，用于分析；待所有待测点的数据采集完成，操作者即可在软件中，使用这些点的空间数据构建相应的线、面、体，从而实施各部件或待测位置之间的形位公差分析。

测量软件可以以包括表格、柱状图、饼图、箭头、色差图等等在内的各种形式快速生成检测报告，让测量结果一目了然，为生产提供可靠的改进数据。

以下为某反应堆堆内构件组装测量纪实

1.布设Radian激光跟踪仪于现场适宜的位置。

图2：转站靶的布设（Z1-Z6）

2.在密封面坐标系下，于堆腔内布设6个公共转站靶。（请参考图2所示）

图3：采集的数据

3.如上文所述方式，使用高精度SMR靶球配合Radian激光跟踪仪，完成构件数据采集，并建立坐标系（请参考图3）。测量各层构件孔位平面坐标时，先用靶球对整个圆面测量6-8个点，拟合出圆心坐标，再将靶球和中心孔位测量工装放在构件孔上，直接测出圆心坐标，两次所得数据差值不得大于0.5mm。（请参考图4）

图4：高度方向点位置（左）&各点偏差数据（右）

4.堆芯吊篮及堆芯围筒吊装就位后，通过测量6个公共转站靶座，将仪器坐标系转换到密封面坐标系，在该坐标系下，实测出121个燃料支架中心的平面坐标。

图5：堆芯部件测量现场

图6：堆芯部件测量数据分析-1

图7：堆芯部件测量数据分析-2

图8：堆芯部件测量数据分析-3

综上检测案例纪实所叙，Radian激光跟踪仪在大尺寸、测量精度要求高、并且不规则工件的测量领域各环节中，表现优异，是涉及此类检测需求的绝佳解决方案。

关于API

API品牌由Kam Lau博士在1987年创立于美国马里兰州的罗克韦尔，是激光跟踪仪的发明者，同时持有多项全球领先测量科技的专利，是精密测量科技领域的引领者；API自成立以来，始终致力于机械制造领域精密测量仪器和高性能传感器的研发和生产，产品已广泛应用于世界各国的先进制造领域，并在坐标测量和机床性能测试的高精度标准方面处于领先地位。

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