Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика Соглашение 14.604.21.0086 на период 2014 - 2016 гг. Тема: Высокоскоростные оптико-электронные. - презентация

1 Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика Соглашение на период гг. Тема: Высокоскоростные оптико-электронные технологии контроля геометрии компонентов перспективных тепловыделяющих сборок Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы» Получатель субсидии: КТИ НП СО РАН Руководитель проекта: директор, д.т.н., Чугуй Юрий Васильевич Разработка оптико-электронных технологий высокоскоростного контроля компонентов перспективных тепловыделяющих сборок с целью повышения безопасности, надежности и экономичности их производства и эксплуатации. Разработка методов и подходов с улучшенными показателями по производительности, точности и надежности для производственного контроля компонентов перспективных ТВС. Разработка экспериментальных стендов и макетов, реализующих разработанные методы контроля компонентов ТВС (реальной продукции и её имитаторов). Разработка и создание прототипов базовых узлов измерительных систем. Разработка алгоритмов обработки изображений и измерительной информации, обладающих высокой надежностью, достоверностью и быстродействием. Проведение экспериментальных исследований и производственных испытаний совместно с индустриальным партнёром разработанных аппаратных и программных средств, а также прототипов базовых измерительных модулей Цели и задачи проекта Ожидаемые результаты проекта Научные и научно-технические основы для создания новых технологий оптико-электронного контроля. Новые методы и подходы организации производственного контроля компонентов ТВС (таблеток, ТВЭЛов, ДР). Экспериментальные стенды, макеты устройств, прототипы базовых измерительных модулей измерительных систем, реализующих разработанные методы высокоскоростного контроля на реальной продукции и её имитаторах. Математические модели, описывающие формирование сигналов и изображений в оптико-электронных устройствах. Высокоскоростные алгоритмы обработки изображений и измерительной информации, имеющие высокую степень надежности и достоверности. Результаты производственных испытаний отдельных базовых измерительных модулей в производственных условиях. Cостояние и тенденции использования технологий контроля компонентов ТВС на ведущих мировых предприятиях (AREVA, TOSHIBA, WESTINGHOUSE ELECTRIC, ТВЭЛ и др.) по результатам информационного и патентного поиска. Перспективы практического использования Полученные результаты будут использованы, прежде всего, в атомной отрасли России, а также в других отраслях промышленности – в ракетно- космической, оптико-механической, горно-добывающей, нефтегазовой, машиностроительной, металлургической, приборостроительной, на транспорте, на предприятиях энергетического и оборонно-промышленного комплекса и др. Разработанные методы и системы могут быть эффективно использованы для трёхмерного бесконтактного контроля огромной номенклатуры изделий в технологических линиях их производства. Их применение позволит заметно улучшить качество выпускаемой продукции благодаря автоматизации контрольно-измерительных операций и исключению субъективного фактора при контроле, своевременной отбраковке изделий. На основании многолетнего опыта использования в атомной отрасли оптико-электронных средств контроля, разработанных в КТИ НП, можно прогнозировать с большой долей вероятности, что внедрение на её предприятиях результатов ПНИ обеспечит дальнейшее повышение надёжности и безопасности тепловыделяющих сборок при их производстве и эксплуатации на АЭС, а также улучшит условия работы персонала на особо опасном производстве сборок для БН-реакторов, где необходимо максимально исключать контакт персонала с изделиями. Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г. Разработаны алгоритмы обработки изображений для контроля внешнего вида топливных таблеток (ТТ), контроля геометрии дистанционирующих решеток (ДР), контроля ТТ с измерением глубины дефектов и контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛ. Проведены на лабораторных макетах экспериментальные исследования предложенных методов контроля внешнего вида ТТ (метод темнового изображения и телевизионный метод) и экспериментальные исследования предложенного метода контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛ (телевизионного метода). Разработана КД на аппаратные средства получения и обработки изображений для контроля внешнего вида ТТ, на экспериментальные образец высокоскоростной системы контроля дистанционирующих решеток (ДР), на экспериментальный образец системы контроля ТТ с измерением глубины дефектов и на экспериментальный образец системы контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛ. Разработано программное обеспечение (ПО) обработки изображений для контроля внешнего вида ТТ и контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛ. Изготовлен и паспортизован комплект контрольных образцов (КО) ТТ с дефектами внешнего вида. Разработаны алгоритмы обработки изображений для контроля ДР, внешнего вида ТТ, в т.ч. с измерением глубины дефектов и внешнего вида оболочек ТВЭЛ. Разработана КД на аппаратные средства контроля внешнего вида ТТ, экспериментальные образцы систем контроля ДР, внешнего вида оболочек ТВЭЛ, внешнего вида ТТ с измерением глубины дефектов. Изготовлены контрольные образцы топливных таблеток с нормированной глубиной дефектов для системы контроля таблеток по глубине дефектов. Разработаны программы и методики испытаний программной и аппаратной частей: программно-аппаратных средств обработки изображений топливных таблеток; экспериментального образца высокоскоростной системы контроля дистанционирующих решеток; экспериментального образца системы контроля топливных таблеток с измерением глубины дефектов; экспериментального образца системы контроля внешнего вида оболочек ТВЭЛ. Разработаны программы и методики испытаний экспериментальных образцов контроля компонентов перспективных тепловыделяющих сборок – топливных таблеток в т.ч. с контролем глубины дефектов, дистанционирующих решеток, оболочек ТВЭЛ. Изготовлены контрольные образцы топливных таблеток с нормированной глубиной дефектов для системы контроля таблеток по глубине дефектов. Оформлена и подана статья «Специализированная оптическая система для контроля качества цилиндрических поверхностей» в журнал «Дефектоскопия» Подана заявка на патент «Способ обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов» Партнеры проекта Индустриальным партнером проекта является ПАО «Новосибирский завод химконцентратов» - один из ведущих мировых производителей ядерного топлива для АЭС и исследовательских реакторов России и зарубежных стран.