WesDyne TRC är ett helägt dotterbolag till kärnkraftsteknologiföretaget Westinghouse Nuclear och arbetar främst med oförstörade provning och visuella inspektioner av reaktortankar. Inom kärnkraftsindustrin finns ett starkt intresse och behov av att kunna utföra noggranna geometriska uppmätningar inuti en reaktortank. I detta arbete utfördes först en förstudie där lämpliga tekniker undersöktes för att finna den mest lämpade för ändamålet. Den teknik som ansågs ha störst potential var aktiv triangulering med laser. Efter vidare fördjupning inom området utvecklades och konstruerades en prototyp med tillhörande programmering, som därefter testades och verifierades. Detta i både labbmiljö som i en anpassad tilltänkt applikationsmiljö, vilket i detta fall innebar mätning under vatten i mörker. Mätningar av objekt som EDM gropar, svetsfogar och liknande nyttjades för att utvärdera tekniken. Vid mätningar under vatten presterade tekniken en hög upplösning, ner mot några tiotals mikrometer, och en avvikelse på ungefär 4-6 % från det nominella måttet i djupled. I planet var avvikelsen mycket lägre, kring 1 %. Mätmetoden anses ha mycket stor potential och repeterbarhetstester antyder att en repeterbarhet ner mot upplösningsnivå råder. Vid de tester som har utförts har en upplösning på ca: 5, 38 och 10 μm i de tre riktningarna x, y och z erhållits, där z är djupled. Potential till ytterligare förbättring finns i y-riktningen, vilken vid testerna begränsats av laserns fokusavstånd. Med prototypen har även mycket små avvikelser och tendenser i ytan på mätobjekten registrerats. Detta har varit bl.a. stansade märken, slagmärken, små sprickor, cirkulära fräsmönster samt repor som ej kan uppfattas vid beröring. Vid mätning av en plan, slät, och matt yta var mätbruset mindre än 50 μm.Avvikelsen i djupled kan liknas med en icke linjär expansion som tycks övergå till en svag kompression vid ett ökat avstånd till mätobjektet i bilden. Under arbetet har orsaken till denna expansion/kompression ej lyckats fastställas. Bättre och noggrannare kalibreringsmetoder samt föreslagna förändringar i konstruktionen anses kunna förbättra noggrannheten så till vida att den understiger 1 % i alla riktningar. / WesDyne TRC is wholly owned subsidiary company of the nuclear technology company Westinghouse Nuclear and primarily works with non destructive testing (NDT) and visual inspections of reactor tanks. Within the nuclear industry there exists a strong interest in making accurate geometrical measurements inside a reactor tank. In this work a feasibility study was done where suitable technologies were examined to find the most appropriate for this purpose. The technique that was considered most likely to be successful was active triangulation with laser. After further elaboration in the area of interest a prototype was developed and constructed along with programming, which then was tested and verified. These tests were executed in both a lab environment as in an environment appropriate to the intended application, which in this case involves measurement under water in absence of light. Measurements of items such as EDM pits, welds and the like were utilized to evaluate the technology. In measurements performed under water the technology performs a high resolution, down to a few tens of microns, and a deviation of about 4-6 % from the nominal dimension in depth. The deviation in the plane was much lower at around 1 %. Measurement procedures are considered to have great potential and repeatable tests suggest that repeatability down to the level of resolution is achievable. In the performed tests a resolution of approximately 5, 38 and 10 microns in the three directions x, y and z are obtained, where z is depth. Potential for further improvement in the y direction exists. In these tests the limitation has been the focusing distance of the laser beam which prevents a closer scanning distance. With the prototype measurement and detection of very small deviations in the surface of measured object was possible. This has been such punch labels, dents, small cracks, circular milling patterns and scratches so small that they cannot be perceived by touch. When a flat, smooth, dull surface was measured the noise was less than 50 microns. The discrepancy in depth can be compared with a non-linear expansion that seems change in to a slight compression when the distance to the object in the picture increases. In this thesis the reasons for the expansion/compression has not been determined. Better and more accurate calibration methods, and proposed changes to the design, is most likely to improve the accuracy in the sense that it is less than 1 % in all directions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-29709 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Seliö, John |
| Publisher | KTH, Maskinkonstruktion (Avd.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | MMK2011:3 MKN036 |
Page generated in 0.0021 seconds