Page 99 - 核能协会奖励公报2023（终版20240607）

中国核能行业协会科学技术奖励公报 2023

AFA3G 芯块外观自动检测装置研制
[2023HNJ33]

芯块是核燃料组件的重要组成部分，其外 核燃料芯块外观缺陷检测装置 ( 申请号：
观质量是燃料组件十分关键的质量特性。芯块 202121334527X，授权号：ZL202121334527X)，
外观自动检测系统可有效提高芯块质量判定的 核燃料芯块直径在线测量装置 ( 申请号：
可靠性。利用机器视觉技术建立的自动化芯块 2021213365019，授权号：ZL2021213365019)。
外观缺陷检测系统，能保证连续检测的灵敏度 该研究成果已应用于中核北方核燃料元件
和稳定性，可有效避免人因失误，是提升芯块 有限公司压水堆核燃料元件厂化工粉冶一车间
检测效率和质量判定可靠性的有效手段。通过 芯块生产线，满足了磨削后缺陷芯块自动识别
开展芯块外观检测装置研制、缺陷标准样品设 和剔除的生产需求，实现了芯块检测方式及分
计制备、检测工艺参数研究等工作，建立了芯 析算法的自主化。
块外观在线高速检测系统。在提高检测效率的
同时，满足了生产岗位日益增多的芯块批量化
检测需求。
本项目围绕芯块检测过程中直径、端面、
柱面的检测方式开展了系统理论、试验以及工
程应用研究，完成了 AFA3G 芯块外观自动检测
装置检测算法的自主化，成功实现了工程设计
三
应用。主要创新成果如下：
等
（1）采用正交直径测量原理，可有效检测
奖
非标准圆柱形芯块的直径，极大地降低了芯块
直径检测的漏检率。
（2）既不旋转芯块又不转向芯块，就能完
成芯块全表面自动检测，系统性地进行了芯块
柱面、端面的同时检测。
（3）采用 CNN 神经网络算法，能高效、
精准地对芯块缺陷进行检测，同时该算法还具
有自我学习功能，根据已有芯块缺陷衍生计算
出未知缺陷，具备较强的自学能力，确保了检
测的准确性和芯块产品质量的稳定性。
（4）采用惯性传输的方式实现芯块两个端
面的高速检测，使芯块在“下坡”的过程中保
持姿态的平稳，同时实现高速拍照，建立了芯
块连续传输状态下端面的检测方法。
本项目获得两项实用新型专利，分别是

完成单位：中核北方核燃料元件有限公司
通信地址：内蒙古包头市 456 信箱
联.系.人：马晨曲..电话：0472-3105106..传真：0473-3139203
电子邮箱：ke_ji_chu@163.com

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