Utrustning för precisionsmätningar i 3D för undervattensapplikationer

Sammanfattning: 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.