3DMPro: visón artificial 3D para la inspección superficial de barras combustibles

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Durante la fabricación de elementos combustibles, se inspecciona visualmente el 100% de la superficie de cada una de las barras que lo conforman, con la intención de evitar posibles fallos en el reactor durante la operación y, en consecuencia, la pérdida de productividad y el aumento del riesgo radiológico. Los requisitos de inspección en cuanto a entallas, hendiduras y poros en la superficie de las barras son muy restrictivos, siendo la máxima profundidad permitida de un defecto, en el caso más exigente, de 25 µm.

La inspección visual es realizada actualmente, por un inspector cualificado con ayuda de un equipo de Corrientes Inducidas que detecta sólo la presencia (sin caracterización geométrica) de defectos de más de 50 µm de profundidad. Este tipo de tareas son repetitivas y tediosas, susceptibles de errores humanos, con una alta fatiga visual y tasa de dosis que, con carácter general, interesa automatizar.

En los últimos años, la inspección 3D sin contacto ha evolucionado considerablemente haciendo posible el desarrollo de una aplicación de detección y caracterización automática de defectos superficiales en barras. Esto se consigue a través de la adquisición de nubes de puntos mediante perfilometría láser 3D y la detección y caracterización de defectos a través de algoritmos de visión artificial.

En el presente artículo se expone, inicialmente y a modo introductorio, el efecto motivador por el cual se desarrolla el proyecto; posteriormente se detallan los principios básicos de la perfilometría láser 3D, los perfilómetros compactos y la generación de nubes de puntos; a continuación se muestra el prototipo que se ha empleado para el desarrollo, así como el procedimiento utilizado para el tratamiento de los datos en la aplicación automática; y finalmente se muestran los resultados obtenidos en el prototipo con un patrón previamente caracterizado y por último las conclusiones.

Aplicación protegida por patente.

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