СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2009 года по МПК G21C21/02 

Изобретение относится к средствам идентификации узлов или элементов, преимущественно используемых для хранения и транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) и предназначенных для регистрации автоматическими средствами.

Проблема идентификации элементов ядерной энергетики, в особенности ОТВС, в последнее время приобрела актуальное значение. Это обусловлено все увеличивающимся количеством таких ОТВС и необходимостью обеспечить их длительное хранение до появления возможности надлежащей переработки на специализированных производствах. Сложные условия эксплуатации и хранения ОТВС предъявляют особые требования к их маркировке, которая должна быть высокоустойчивой к различного рода разрушающим воздействиям, обеспечивать достоверность автоматизированного считывания после достаточно продолжительного времени эксплуатации или хранения и не предъявлять высоких требований к процессу регистрации.

Известны способы маркировки с помощью цифробуквенных обозначений или штрихкодов, наносимых на поверхность защитного кожуха или концевые участки топливного стержня взрывным дутьем твердыми частицами типа шариков (пат. Японии №63278765, МПК В24С 1/04, G21C 03/02, 1988) или электролитическим полированием (пат. Японии №3237389, МПК G21C 03/02).

Однако такие маркировки на ОТВС, используемых в российских реакторах, претерпевают настолько сильные загрязнения, что достоверное распознавание их очень проблематично.

Известен способ идентификации ОТВС, заключающийся в использовании в качестве маркировочных знаков идентификационного кода механических вырезов, которые предварительно формируют на детали, механически фиксируемой на данной сборке. Идентификационным признаком служит расстояние между указанными вырезами (Патент США №5167910, МПК G21C 03/32, 1992).

Известен также способ идентификации цилиндрических объектов, согласно которому на кольцеобразный участок поверхности наносят идентификационный код, образованный последовательностью маркировочных символов в виде простых геометрических знаков или фигур (пат. РФ №2261434, МПК G01N 21/952, 2003, см. описание стр.3, строки 11-19). Фигуры могут наноситься стойкой краской, выдавливанием или вырезыванием. Данный способ выбран в качестве прототипа.

Упрощенные маркировочные символы в виде простых геометрических фигур формируют вполне информативный код и обеспечивают высокую достоверность считывания кода даже после длительной эксплуатации.

Однако данный способ предусматривает нанесение на кольцеобразную поверхность одиночного идентификационного кода и требует для регистрации определенных ухищрений в виде набора зеркал, охватывающих всю кольцеобразную поверхность. Кроме того, даже такая упрощенная маркировка требует использования различных шаблонов маркировочных символов при формировании большого числа вариантов идентификационных кодов, что усложняет процесс нанесения идентификационного кода.

Таким образом, задача заключается в создании такого способа идентификации цилиндрических объектов, который при использовании минимально возможного количества форм (а в идеале одной, наиболее хорошо распознаваемой автоматизированными средствами, формы) маркировочных символов в виде простых геометрических фигур должен обеспечить многократное нанесение кода по кольцу, чтобы отказаться от усложненной регистрации, получив возможность использовать единственный ракурс обзора.

Поставленная задача решается следующим образом.

В способе идентификации цилиндрических объектов, согласно которому на кольцеобразный участок поверхности наносят идентификационный код, образованный последовательностью маркировочных символов в виде простых геометрических фигур или знаков, согласно изобретению в качестве маркировочных знаков или фигур используют те из них, которые обеспечивают однозначное автоматизированное распознавание их угла поворота, и формируют идентификационный код с участием указанных знаков или фигур, ориентированных вдоль линии маркировки под различными фиксированными углами, при этом идентичный идентификационный код наносят на кольцеобразный участок поверхности равномерно и неоднократно, но не менее трех раз.

В качестве идентификационных признаков в данном коде использованы форма и угол поворота фигур, что в идеале для формирования многоразрядного кода позволит обойтись шаблоном одной единственной фигуры.

Идеальной для таких целей фигурой может служить равнобедренный прямоугольный треугольник. С его помощью можно обеспечить восемь хорошо отличимых друг от друга кодовых символов, используя угол поворота в 45 градусов. Другие геометрические фигуры, например остроугольные равнобедренные треугольники, типа стрелки, или прямоугольники, также способны создавать различимые символы, но для надежного распознавания требуют большего угла поворота, т.е. снижается разрядность кода.

Маркировочные символы можно наносить стойкой краской.

Если в качестве кольцеобразного участка для нанесения идентификационного кода используется поверхность дополнительной стальной детали, охватывающей объект и скрепленной с ним, то появляется возможность изменять фактуру материала участка поверхности, ограниченной контуром маркировочного символа, например, зенковкой или рифлением.

Более эффективным является заполнение указанного участка поверхности сквозными отверстиями.

Возможно также выполнение маркировочных символов в виде сквозных прорезей.

Кроме того, каждый повторяющийся идентификационный код на кольцеобразном участке поверхности снабжен дополнительным маркировочным символом, указывающим на номер идентификационного кода данного объекта и используемым в процессе регистрации для определения угла поворота объекта относительно направления наблюдения.

На фиг.1 в качестве примера показан фрагмент ОТВС 1 с дополнительной стальной деталью 2, зафиксированной на объекте 1, на которую нанесены идентификационные последовательности маркировочных символов в форме равнобедренных прямоугольных треугольников, образованных сквозными прорезями.

На фиг.2 показана развертка кольцеобразной поверхности, на которую нанесены три идентичных восьмисимвольных идентификационных кода 3 с неповторяющимися символами в форме равнобедренных прямоугольных треугольников. Каждый символ отличается от других углом поворота в 45 градусов. Перед каждым восьмисимвольным идентификационным кодом выполнены реперные импульсы 4 также в форме прямоугольных треугольников, имеющих разные заранее заданные углы поворота. Расположение реперного импульса перед кодовой последовательностью является наиболее часто используемым в технике и является привычным. Кодовые последовательности отделены друг от друга четко выраженными промежутками и нанесены равномерно по поверхности кольца.

Место нанесения каждой идентичной кодовой последовательности 3 с характерным для нее реперным импульсом четко привязано к определенным зонам для всех сборок данного типа. Следовательно, в процессе считывания идентификационного кода, попавшего в зону обзора, по виду реперного импульса можно определить угол поворота объекта. Такая информация необходима при извлечении объектов из реакторов или контейнеров для правильного обращения с ними в дальнейшем.

Восемь маркировочных символов в форме единственной фигуры с разными углами поворота дает более десяти тысяч различающихся идентификационных кодов, что зачастую является избыточным. Поэтому на практике можно ограничиваться меньшим количеством символов, т.е. меньшей разрядностью, выбирая оптимальное сочетание между идентификационной различимостью объектов и количеством равномерно наносимых по кольцу повторяющихся идентификационных кодов. Допускается вводить в код одну - две другие фигуры, наличие которых позволит отличать один тип объектов от другого.

Изобретение относится к средствам идентификации узлов или элементов, преимущественно используемых для хранения и транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок и предназначенных для регистрации автоматическими средствами. Согласно способу идентификации цилиндрических объектов на кольцеобразный участок поверхности наносят идентификационный код. Код образован последовательностью маркировочных символов в виде простых геометрических знаков или фигур. При этом используют знаки или фигуры, обеспечивающие однозначное автоматизированное распознавание их угла поворота относительно исходного положения. С участием ориентированных вдоль линии маркировки под различными фиксированными углами указанных знаков или фигур формируют идентификационный код. Код наносят на кольцеобразный участок поверхности равномерно и неоднократно не менее трех раз. Изобретение позволяет минимизировать количество форм маркировочных символов и упростить их регистрацию. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ идентификации цилиндрических объектов, согласно которому на кольцеобразный участок поверхности наносят идентификационный код, образованный последовательностью маркировочных символов в виде простых геометрических знаков или фигур, отличающийся тем, что в качестве, по крайней мере, части маркировочных знаков или фигур используют те из них, которые обеспечивают однозначное автоматизированное распознавание их угла поворота относительно исходного положения, и формируют идентификационный код с участием указанных знаков или фигур, ориентированных вдоль линии маркировки под различными фиксированными углами, при этом идентичный идентификационный код наносят на кольцеобразный участок поверхности равномерно и неоднократно, но не менее трех раз.2. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.1, отличающийся тем, что в качестве маркировочных символов используют равнобедренные прямоугольные треугольники.3. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.1, отличающийся тем, что маркировочные символы наносят стойкой краской.4. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.1, отличающийся тем, что в качестве кольцеобразного участка для нанесения идентификационных кодов используют поверхность дополнительной стальной детали, охватывающей идентифицируемый объект и скрепленной с ним.5. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.4, отличающийся тем, что изменяют фактуру материала участков поверхности, ограниченных контурами маркировочного символа, например, зенковкой или рифлением.6. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.4, отличающийся тем, что участки поверхности материала, ограниченные контуром маркировочного символа, заполняют сквозными отверстиями.7. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.4, отличающийся тем, что маркировочные символы выполняют в виде сквозных прорезей.8. Способ идентификации цилиндрических объектов по п.2, отличающийся тем, что в качестве углов поворота маркировочных символов используют углы, кратные 45°.9. Способ идентификации цилиндрических объектов по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что каждый повторяющийся идентификационный код на кольцеобразном участке поверхности снабжен дополнительным маркировочным символом, указывающим на номер идентификационного кода данного объекта и используемым в процессе регистрации для определения угла поворота объекта относительно направления наблюдения.