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托木斯克理工大学研制机器人超声波检测原型,助力国际热核反应堆建设

2025-07-01 09:17     来源:中国核技术网     国际热核反应堆 托木斯克理工大学

近日,托木斯克理工大学依据俄罗斯国家工业自动化研究院(NIIEFA)股份公司(隶属于俄罗斯国家原子能公司控制部门)的技术订单,成功研制出机器人超声波检测原型(OORUK)。该原型机可在制造国际实验热核反应堆(ITER)室内组件时,对焊缝质量、缺陷、结构均匀性或材料厚度进行监测,为相关检测工作带来重大革新。

新研制的OORUK装置能够改进无损检测流程,将所有工作阶段整合到一个自动化系统中。其最大优势在于将控制操作的准备工作完全集成到一个程序中,有效消除了常见的操作员错误。系统会依据控制对象的特性,独立构建机器人操纵器的最佳轨迹,同时防止与设备或工作区域元素发生碰撞。与以往解决方案不同的是,该程序可实时显示所有系统组件(包括平台和操纵器)的位置,确保了最高的测量精度。

新型断层扫描仪具备智能校准系统。操作员只需设定测试对象并大致调整样品在浸没槽中的位置,系统便会自动执行所有必要计算。在平台的水上和水下位置切换时,校准结果始终保持不变,避免了重复调整,显著加快了测试操作的准备过程。此外,平台设计便于维护浸没槽,提高了设备的易用性。

JSC NIIEFA无损检测实验室负责人Dmitry Lyansberg指出:“OORUK的实施已取得显著成效。与之前运行的装置上类似操作相比,准备操作时间大幅缩短。以往,操作员准备一个物体的超声波控制操作可能需要数小时,现在仅需几分钟。所有操作现在可由一名专业人员完成,优化了劳动力资源。该解决方案为提高控制质量和生产效率开辟了新的前景。”

机器人超声波检测原型机主要由一个浸没槽、一个机器人操纵器、一个平台和一个用于提升平台的系统构成。此外,托木斯克理工大学的专家与新伊利诺伊理工学院(NIIEFA)的专家共同开发了断层扫描仪的专用软件。新一代装置已成功通过所有验收测试,并在测试框架内对ITER室内部件所有典型测试对象进行了全周期的自动超声波检测控制操作,目前已投入运行。

NIIEFA股份公司75年来一直是俄罗斯领先的科研中心之一,专注于研发电物理装置和综合体,以解决等离子体物理、原子与核物理、基本粒子物理、医疗保健、辐射与能源技术以及内镜学等领域的科学和应用问题。其研发的装置已成功应用于俄罗斯、独联体国家、保加利亚、匈牙利、德国、埃及、印度、中国、古巴、美国、芬兰、法国、日本、朝鲜和韩国等众多国家的科研机构和工业企业。



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