4 квартал 2014 года |
Работы, выполненные в отчетный период за счет средств субсидии
1. Оформлен в соответствии с ГОСТ Р15.011-96 отчет о патентных исследованиях по методам и устройствам контроля поверхности изделий. В отчете приведены: а) исследования технического уровня объектов хозяйственной деятельности по способам и устройствам обнаружения дефектов поверхности и измерения глубины дефектов в целях повышения достоверности контроля реальной продукции, а также аппаратных средств визуализации и обработки изображений внешнего вида топливных таблеток (ТТ) и стержней ТВЭЛ, тенденции, обоснование прогноза их развития; б) исследования сложившейся патентной ситуации по способам и устройствам контроля поверхности и измерения глубины дефектов; в) исследования направлений научно-исследовательской и производственной деятельности организаций и фирм, которые действуют или могут действовать на рынке исследуемой продукции.
2. Приведены теоретические исследования методов контроля внешнего вида ТТ и оболочек ТВЭЛ: телевизионного, теневого, конфокального, интерферометрического, структурного освещения. Для обнаружения колотых таблеток в производственном потоке исследованы алгоритмы с вычитанием фона (BGS) из открытых программных решений. Из наиболее распространенных и информационно поддержанных, выбраны библиотеки OpenCV 1.x, 2.x и специализированная библиотека BGS Library. Алгоритмы проверены на реальных ТТ. Исследования метода теневого изображения показали, что положение истинного края объекта контроля в теневом изображении зависит от степени когерентности источника излучения, параметров проекционной оптической системы, рассеивающих свойств объекта и его размера вдоль оптической оси. В связи с этим, при реализации метода для обнаружения дефектов внешнего вида ТТ следует учитывать полученные результаты. Проведен расчет оптической системы экспериментальной установки для исследования конфокального метода обнаружения дефектов на поверхности ТТ и оболочке ТВЭЛ. Выполнен расчет интерферометра и разработана программная модель, позволяющая определить влияние вибрации на погрешность измерения микрорельефа поверхности ТВЭЛ методом дифференциальных интерферограмм. Исследован телевизионный метод контроля внешнего вида оболочки ТВЭЛ с использованием двух осветителей. При попадании дефекта в зону наблюдения происходит значительное изменение диаграммы рассеяния, что регистрируется системой наблюдения. Анализ полученного распределения интенсивности в плоскости, перпендикулярной оси ТВЭЛа, позволяет определить положение дефекта в зоне наблюдения. Сканирование вдоль оси осуществляется перемещением ТВЭЛ. Рассчитаны дифракционные оптические элементы к экспериментальной установке контроля ТТ с определением глубины дефектов по методу структурного освещения. Для дальнейших экспериментальных исследований выбраны следующие методы: телевизионный, теневого изображения, светового сечения и структурного освещения.
3. Результаты анализа научно-технической информации и теоретических исследований методов контроля внешнего вида ТТ, оболочек ТВЭЛ и дистанционирующих решеток (ДР) оформлены в виде отчета по первому этапу работ.
4. Разработаны программы и методики экспериментальных исследований методов контроля: внешнего вида ТТ, ДР, ТТ с измерением глубины дефектов, внешнего вида оболочек ТВЭЛ (всего 4 программы и методики).
5. Для создания экспериментальных образцов контрольно-измерительных систем проведена закупка необходимых комплектующих и материалов, в т.ч. металлопрофиля фирмы Festo, двухкоординатного столика, источников излучения, электронных компонентов, компьютеров.
Работы, выполненные за счет внебюджетных средств
1. По согласованным техническим требованиям Индустриальным партнером разработана конструкторская документация на контрольные образцы: ТТ с дефектами внешнего вида, с нормированной глубиной дефектов, ДР, оболочек ТВЭЛ (всего 4 комплекта).
2. Согласованы с Индустриальным партнером (ОАО «НЗХК») технические требования к контролю внешнего вида ТТ, внешнего вида ТТ с измерением глубины дефектов, оболочек ТВЭЛ, ДР (всего 4 документа).
Основные результаты, полученные в отчётный период
1. Определен алгоритм обнаружения колотых ТТ в процессе их транспортирования, основанный на разности изображений фона (поверхности ленты транспортера) и цилиндрической поверхности ТТ. Алгоритм проверен на реальных таблетках.
2. Определено влияние параметров оптической системы в методе теневого изображения на положение края в теневом изображении.
3. Определено влияние вибрации на погрешность измерения микрорельефа поверхности ТВЭЛ методом дифференциальных интерферограмм.
4. Рассчитаны дифракционные оптические элементы для установки контроля внешнего вида ТТ с определением глубины дефектов по методу структурного освещения.
5. По результатам моделирования и расчетов на ЭВМ объектива для системы контроля ДР подана заявка на патент (Завьялов П. С. Объектив для контроля отверстий).
6. Результаты ряда исследований, проведенных на первом этапе работ, подготовлены для публикации в журнале Measurement Science Review (переданы в редакцию).
Полученные результаты в процессе дальнейших работ позволят решить поставленные задачи в соответствии с техническими требованиями.