УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННОЙ МЕТКИ С ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КРЫШКИ АМПУЛЫ

Полезная модель относится к способам и устройствам для контроля топливных элементов вне активной зоны реактора, оптическим системам и приборам, действующим по способу отражения для считывания носителей информации с помощью оптического считывания. Полезная модель может быть использована в автоматизированных системах идентификации ампул для хранения и транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок, когда ампулы находятся в пенале, извлечение из которого недопустимо, а доступ возможен только к торцевым частям ампул.
Известно устройство регистрации идентификационной метки цилиндрического объекта (патент РФ №2261434, от 17.06.2003, автор: Подгорнов В.А.), содержащее оптический регистратор изображений освещенных идентификационных символов, нанесенных по окружности на боковую поверхность цилиндрического объекта, корпус-экран с окнами для направления внешнего освещения на боковую поверхность цилиндрического объекта, в корпусе размещены два зеркала, обеспечивающие отражение изображений двух тыльных участков боковой поверхности, по направлению к оптическому регистратору, содержащему элемент переноса отраженного оптического излучения, и многоэлементный фоторегистратор, принимающий изображения всех трех участков поверхности.
Недостатком можно считать способность устройства считывать коды только находящиеся на внешней боковой поверхности крышки ампул. Данное устройство неспособно считывать номера, на ампулах, загруженных в контейнер, когда существует только доступ к торцам крышек ампул. При этом нежелательно извлечение их из пенала, которое приводит к дополнительным затратам времени на операцию контроля топливных элементов.
В качестве прототипа для устройства был выбран считыватель кода с поверхности тел вращения (патент РФ №2183030, от 15.05.2000, G02B 27/14, авторы: Касторский Л.Б., Кирьянов В.П., Обидин Ю.В., Финогенов Л.В..), содержащий блок обработки видеосигнала и соединенный с ним оптический блок, включающий расположенные вдоль оптической оси многоэлементный фотоприемник в виде двумерного матричного фотоприемника, объектив, осветительные элементы, в оптический блок введено коническое зеркало, причем отражающая поверхность зеркала направлена в сторону объектива.
Недостатком данного устройства так же является неспособность считывать номера, на ампулах, загруженных в контейнер, когда существует только доступ к торцам крышек ампул. Кроме того могут возникнуть технологические сложности при установке данного устройства на ампулу. В процессе введения ампулы внутрь конуса высока вероятность повреждения метки на поверхности ампулы. Для этого на практике потребуются дополнительные устройства взаимного позиционирования.
Задачей, настоящего технического решения является создание способа и устройства для считывания идентификационной метки с внутренней поверхности цилиндрической крышки ампулы при отсутствии доступа к ее внешней поверхности.
Технический результат достигается тем, что уменьшаются внешние размеры считывающего устройства, повышается доступность идентификационной метки на внутренней поверхности цилиндрической крышки ампулы.
Технический результат достигается тем, что устройство для считывания идентификационной метки с внутренней поверхности крышки ампулы содержит блок обработки оптического сигнала. Этот блок соединен с оптической системой, состоящей из фоторегистратора, объектива, конусообразного зеркала и источника света. Согласно техническому предложению, зеркальная поверхность расположена на внешней стороне конуса, основание конуса направлено в противоположную от объектива сторону. Диаметр основания конусообразного зеркала меньше внутреннего диаметра крышки ампулы с нанесенной сквозной меткой. Конусообразное зеркало может быть выполнено в виде усеченного конуса. Образующая боковой поверхности конусообразного зеркала может быть прямой. Образующая боковой поверхности конусообразного зеркала может быть кривой. Образующая боковой поверхности конусообразного зеркала может быть ломаной линией.
Источник света может быть расположен между зеркалом и объективом и изолирован светопоглощающим корпусом от попадания света на объектив.
Источник света может быть расположен под основанием конусообразного зеркала и изолирован зеркалом от попадания света на объектив.
Форма конусообразного зеркала, его расположение относительно объектива, расположение отражающей поверхности на внешней стороне конуса и его размеры дают возможность использовать предлагаемое устройство для внутренних поверхностей крышек ампул различного диаметра. При этом диаметр основания зеркала меньше внутреннего диаметра крышки ампулы для прохождения отраженного от меток света. Это придает универсальность предлагаемому устройству и возможность использовать предлагаемый способ для регистрации идентификационной метки с внутренней поверхности крышек ампул различного диаметра.
На фиг.1 показан внутренний состав считывателя и прохождение оптических лучей при расположения источника света между зеркалом и объективом.
На фиг.2 показан внутренний состав считывателя и прохождение оптических лучей при расположения источника света под основанием конусообразного зеркала.
Устройство для считывания идентификационной метки 6 с внутренней поверхности крышки ампулы 5 содержит оптическую систему, состоящую из фоторегистратора 1, объектива 2, источника света 3, светопоглощающего корпуса 4, конусообразного зеркала 7. Эта оптическая система соединена с блоком обработки оптического сигнала 8. Зеркальная поверхность расположена на внешней стороне конусообразного зеркала 7, основание зеркала 7 расположено в противоположной от объектива 2 стороне. Диаметр основания конусообразного зеркала 7 меньше внутреннего диаметра цилиндрической крышки ампулы 5. Источник света 3 установлен между зеркалом 7 и объективом 2 и защищен светопоглощающим корпусом 4 от прямого попадания исходящих от него лучей на фоторегистратор 1. Крышка ампулы 5 выполнена в виде цилиндра без верхнего основания.
Конусообразное зеркало 7 может быть выполнено в виде усеченного конуса. Такая форма зеркала 7 позволяет получать изображение идентификационной метки 6 с наименьшими искажениями, и дополнительно уменьшить габариты устройства.
Образующая боковой поверхности конусообразного зеркала 7 может отличаться от прямой линии. Она может быть кривой, или ломаной линией. Это дает возможность увеличить площадь отражения от боковой поверхности зеркала 7.
Идентификационные метки 6 выполнены сквозными в стенке цилиндрической крышки ампулы 5.
Как показано на фиг.1, для считывания идентификационной метки 6 с внутренней поверхности крышки ампулы 5 устройство для считывания идентификационных меток вводят в цилиндрическую крышку ампулы 5 через отверстие в торцевой стороне ампулы. При помощи источника света 3 освещают внутреннюю поверхность крышки ампулы 5. Лучи от источника 3 изолированы от прямого попадания через объектив на фоторегистратор светопоглощающим корпусом 4. Лучи от источника 3 падают на стенки крышки ампулы 5, отражаются от них и от меток 6, выполненных на внутренних стенках крышки ампулы 5, падают на внешнюю зеркальную поверхность конусообразного зеркала 7, отражаются от него, и через объектив 2 попадают на фоторегистратор 1. Из этих лучей на фоторегистраторе 1 фиксируется отражение метки 6 в виде кольцевой развертки. Фоторегистратор 1 преобразует кольцевую развертку в электрический сигнал и передает его в блок обработки сигнала 8, где происходит расшифровывание развертки и прочтение метки 6.
В случае расположения конусообразного зеркала 7 над верхним краем крышки ампулы 5 источник света 3 устанавливают снизу конусообразного зеркала 7, как показано на фиг.2, и изолируют от попадания света на объектив 2 самим конусообразным зеркалом 7 или светопоглощающим корпусом 4.
Таким образом, выполнение конусообразного зеркала 7 с отражающей внешней поверхностью и диаметром основания меньше диаметра крышки ампулы 5 позволяет минимизировать размер устройства для считывания метки 6, повысить доступность идентификационной метки 6, нанесенной на внутреннюю поверхность крышки ампулы 5. Это позволяет в свою очередь решить задачу создания способа и устройства для считывания идентификационной метки 6 с внутренней поверхности цилиндрической крышки ампулы 5.
Наиболее эффективно выглядит использование предложенного устройства считывания идентификационной метки с внутренней поверхности крышки ампулы в автоматизированных системах идентификации ампул для хранения и транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок. При хранении тепловыделяющей сборки или ампулы в бассейне выдержки часто нет возможности доступа к их боковой поверхности. Это необходимо так же при транспортировке, когда ампулы или тепловыделяющие сборки находятся в пенале, извлечение из которого недопустимо, а доступ возможен только к их торцевым частям. Кроме того, при долговременном хранении тепловыделяющих сборок и ампул с нанесенными на крышке сквозными метками исключается опасность истирания, повреждения меток, их неправильного считывания. То есть предложенное устройство считывания обладает повышенной надежностью.
Рассмотренный вариант выполнения полезной модели может быть реализован на существующем в настоящее время оборудовании. Это показывает его работоспособность, и подтверждает промышленную применимость.