核电管道数百米级内径与几何缺陷如何实现微米级高精度无损检测？【自动化测量】

核电站的管道，就像是维持其生命运转的“大动脉”和“毛细血管”。这些管道需要承受极高的压力和温度，并且可能输送具有放射性的流体。如果管道内径尺寸不符合标准，哪怕是微小的偏差，都可能导致严重的后果，比如流体泄漏、压力损失、部件磨损加速，甚至引发安全事故。因此，对核电站管道内径进行高精度测量，确保其严格符合设计与制造标准，是保障核电站安全运行的基石。

1. 核电站管道的基本结构与技术要求

核电站管道的结构复杂多样，远不止是简单的圆筒。它们可以是直管、弯管、带法兰的连接管，甚至包含各种异形截面或内壁带有特定结构的管段，比如用于冷却或导流的内部通道。在材质上，管道通常采用耐腐蚀、耐高温高压的特殊合金钢。

对于这些“动脉”级别的管道，我们对内径测量的要求，就像医生对人体血管检查那样，必须达到极高的精度和全面性。这不仅是测量一个简单的直径值，更是要对管道内部的“健康状况”进行全方位评估：

• 尺寸精度： 这包括管道的平均内径、局部最大/最小内径等，必须严格控制在设计公差范围内。想象一下，如果一个输油管的内径比预期的细了一点，那么流体通过时就会受到更大的阻力，导致流量不足或泵的能耗增加。

• 几何形状：

  • 圆度： 衡量管道横截面是否接近一个完美的圆形。如果管道不够圆，比如呈椭圆形，那么在安装或后续流体通过时，可能会导致密封不良或流体不均匀流动。

  • 圆柱度： 衡量管道沿轴线方向是否保持一致的圆形截面和直线度。这就像一根笔直的吸管，如果它中间弯了或者粗细不一，那使用起来就会很不顺畅。

  • 锥度： 指管道内径沿轴线方向的变化量，可能是有意设计，也可能是制造误差。

  • 直线度： 衡量管道轴线是否笔直。

  • 同心度： 如果管道有内外层，则衡量内外层轴线的对齐程度。

• 表面完整性： 管道内壁是否存在裂纹、划痕、腐蚀、磨损、凹凸不平或焊缝缺陷等。这些表面缺陷可能会成为应力集中的点，在长期高压高温环境下，可能逐渐发展成泄漏甚至破裂。

这些技术要求如此严苛，是因为核电站管道的失效后果不堪设想。一旦发生尺寸偏差或缺陷，轻则影响核电站的运行效率，重则可能引发放射性物质泄漏，对人员和环境造成巨大危害。因此，任何用于核电站管道内径测量的设备，都必须具备微米甚至亚微米级别的测量能力，并能提供全面的几何和表面信息。

2. 针对核电站管道的相关技术标准简介

为了确保核电站管道的尺寸和质量符合最高安全等级要求，全球范围内的核工业都有非常详尽和严格的技术标准。这些标准对管道的各种监测参数都进行了明确的定义和评价方法规范。

例如，在内径测量方面，主要关注以下几个核心参数：

• 内径（Inner Diameter, ID）： 这是最基本的参数，通常指管道横截面上相对两点之间的最大直线距离。在实际测量中，会通过在多个截面、多个方向上取样，然后计算平均值、最大值、最小值来评价。评价方法可能包括最小二乘圆拟合后计算直径，或直接在多个角度方向上测量弦长。

• 圆度（Roundness）： 描述管道横截面偏离理想圆形的程度。评价方法通常是根据测量得到的截面轮廓点，拟合出最小外接圆、最大内接圆、最小区域圆或最小二乘圆，然后计算实际轮廓点到这些拟合圆的最大径向偏差。偏差越小，圆度越好。

• 圆柱度（Cylindricity）： 描述管道沿轴线方向是否保持一致的圆形截面和直线轴线。这是一种综合性几何公差，评价时需要获取管道在不同轴向位置的多个截面数据，并对这些截面进行拟合，计算它们相对于理想圆柱面的最大偏差。

• 锥度（Taper）： 描述管道内径沿轴向逐渐增大或减小的程度。评价方法通常是通过测量管道不同轴向位置的内径，计算这些直径值随轴向距离变化的斜率。

• 直线度（Straightness）： 描述管道轴线偏离理想直线的程度。评价方法可以通过测量管道内壁多个点，然后拟合出一条中心线，计算这条中心线与理想直线之间的最大距离。

• 表面缺陷三维轮廓： 不仅仅是发现缺陷是否存在，更要测量其深度、宽度、长度等三维尺寸信息，以评估其对管道性能的影响。这需要高分辨率的三维扫描能力来重建缺陷的真实形貌。

这些参数的准确获取和严格评估，是核电站管道质量控制的关键环节。

3. 实时监测/检测技术方法

核电站管道内径的高精度测量，需要克服许多挑战，例如管道内部环境复杂、长度大、测量空间狭小、测量精度要求极高以及不能损伤管道等。目前市场上涌现出多种先进的技术方案来解决这些问题。

市面上各种相关技术方案

• 线激光三角测量/激光扫描技术 这种技术是当前高精度内径测量的热门选择，尤其适用于需要获取管道内壁三维形貌的场景。它的工作原理就像是给管道内部做一次“全身CT扫描”，获取每一个细节。

  • 工作原理和物理基础： 线激光三角测量是基于激光三角测量原理的。当一束激光线（或一个激光点，通过旋转形成扫描）被投射到管道内壁时，它会在内壁上形成一条光带。一个高分辨率的相机（或多个相机）从一个已知的角度观察这条光带。由于光线投射角和相机观察角存在一个夹角，当激光线落在不同距离的表面上时，相机图像中光带的位置会发生变化。通过精确测量光带在图像传感器上的位置，结合已知的几何关系，就可以计算出光带上每一个点到传感器的距离。 其核心物理基础是简单的几何三角关系。假设激光发射器、相机镜头中心和被测表面上一点构成一个三角形。如果已知激光发射器和相机之间的距离 L，激光出射角 θ，以及相机接收反射光的角度 φ（通过图像中光点位置计算），那么被测点到激光发射器（或相机）的距离 D 可以通过如下公式计算：

    D = L * sin(φ) / sin(θ + φ)

    对于内径测量，通常有几种实现方式： * 多传感器阵列： 在一个探头圆周上均匀布置多个激光位移传感器。每个传感器测量到其正对的内壁距离。通过这些距离值以及探头在管道中的位置，计算出管道内径。这种方式精度高，但测量点数有限。 * 旋转激光扫描： 探头内部的激光发射器和/或接收器（或整个测量模块）旋转。激光束对管道内壁进行360度扫描，在每个截面生成大量的点数据（即点云）。同时，如果探头沿着管道轴向移动，就能构建出整个管道内壁的三维模型。 通过对这些海量点云数据进行专业的软件处理，可以拟合出管道的内径、圆度、圆柱度，甚至识别和测量表面缺陷的三维轮廓。

  • 核心性能参数的典型范围： 这类系统的精度通常可达微米级别，例如，直径测量精度可达到±0.002mm。空间分辨率非常高，例如每周转可采集数千甚至上万个点，能够捕捉到极细微的表面细节。扫描速度也很快，通常在几秒内就能完成一个截面或一段管道的扫描，采集数万个点数据。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 非接触式测量： 避免了对管道内壁造成任何划痕或损伤，这在核电站等高价值、高风险的应用中至关重要。

      • 高数据密度： 能够获取管道内壁的完整三维点云数据，而不仅仅是几个离散的直径值。这意味着可以全面评估管道的几何形状（如圆度、圆柱度、锥度）和表面缺陷（如腐蚀坑、划痕）的真实三维形貌。

      • 多功能性： 不仅能测量内径，还能同时检测圆度、圆柱度、锥度、直线度等多种几何参数，甚至能生成内表面的3D模型，用于更深入的分析和缺陷评估。

      • 适用范围广： 能够适应不同尺寸、不同形状的管道，包括长管、锥形管、异形管等，并且可以通过移动机构深入到数百甚至上千米长的管道深处进行测量。

      • 高自动化程度： 可以与自驱动或牵引平移模块配合，实现自动化测量，提高效率，降低人工操作风险。

    • 局限性：

      • 对表面特性敏感： 管道内壁的材质、颜色、光洁度（如强反光或极度粗糙）可能会影响激光的反射和相机的图像采集，从而影响测量精度。可能需要调整激光功率或采用特殊算法进行补偿。

      • 光路受限： 如果管道内部有大量灰尘、水汽或烟雾，可能会干扰激光的传播和反射，影响测量结果。

      • 成本考量： 相比简单的接触式测量，整套激光扫描系统通常成本较高，因为涉及高精度激光器、高速相机、精密运动控制系统以及复杂的数据处理软件。

• 透射式激光扫描技术 这种技术主要用于精确测量物体的外径或内径的“开放空间”，它的原理更像一个光学卡尺。

  • 工作原理和物理基础： 透射式激光扫描系统通常由一个激光发射器和一个接收器（光电二极管阵列或CCD/CMOS传感器）组成。激光发射器发出一束宽度均匀的平行激光束，并通过一个高速旋转的扫描镜或振镜，使激光束以极快的速度在测量区域内进行扫描。当待测管道的内径区域通过这个扫描区域时，一部分激光束会被管道壁遮挡，而管道的“开放空间”则允许激光束透射过去。接收器会精确记录激光束被遮挡和透射的时间，通过已知的扫描速度和时间信息，就能计算出管道内径的尺寸。这种方法测量的是内径中未被遮挡的开放宽度。

  • 核心性能参数的典型范围： 这种技术的重复精度非常高，可以达到亚微米甚至纳米级别（例如±0.03 μm）。测量速度极快，每秒可完成数万次扫描，适合高速在线检测。测量范围通常覆盖从几毫米到数百毫米的中小型直径。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 极高精度和重复性： 其核心优势在于测量稳定性和精度，尤其在小直径测量上表现卓越。

      • 高速在线检测： 适合对批量生产线上的产品进行快速、连续的质量控制。

      • 非接触式： 不会对被测物造成磨损或损伤。

      • 操作简便： 通常易于安装和集成，且对操作人员的要求相对较低。

    • 局限性：

      • 功能单一： 主要测量内径或外径的尺寸，难以提供管道的圆度、圆柱度、表面缺陷等复杂几何信息。它看到的是一个截面的投影，而非实际的三维形貌。

      • 适用场景有限： 更适合测量尺寸相对稳定、形状规整的管道，且一般用于管段较短、能将整个截面置于扫描光路中的场景，不适用于长距离深入管道内部的测量。

      • 对透明或半透明材料不适用： 如果管道材料会透射激光，则测量结果会受到影响。

• 光学成像测量技术 光学成像技术类似于给管道的横截面拍一张“高精度的X光片”，然后通过图像分析来获取尺寸。

  • 工作原理和物理基础： 这种技术采用高分辨率相机、远心镜头和LED平行背光。远心镜头是一种特殊的光学镜头，其特点是放大倍率不随物体到镜头的距离变化而变化，且没有透视失真，这对于精确尺寸测量至关重要。当待测管道的横截面放置在平行背光和相机之间时，背光会被管道截面遮挡，在相机传感器上形成一个清晰的轮廓阴影图像。系统通过图像处理算法，对捕获的图像进行像素级的分析，识别出管道的内边缘轮廓，进而计算出内径、圆度、椭圆度等几何尺寸。

  • 核心性能参数的典型范围： 重复精度通常在微米级别（例如直径测量±0.5 μm），精度可达1-3微米。图像采集和处理速度快，可以在几秒内完成对数千个点的测量。测量范围通常适用于中小型直径（例如最大直径200-300mm），且通常对长度有限制，因为需要将整个待测截面置于视野中。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 非接触式、高速全尺寸检测： 能在短时间内同时测量管道的多个几何参数，包括直径、圆度、椭圆度等。

      • 直观： 可以直接看到管道的截面图像，便于人工目视检查和缺陷判断。

      • 多参数测量： 一次测量即可获得丰富的几何信息。

      • 用户友好： 通常配备直观的软件界面和可定制的报告功能。

    • 局限性：

      • 视野限制： 测量范围受限于相机的视野，不适合测量超长管道的内部。通常用于工件能够被取出并放置在测量台上的离线检测，或短管段的在线检测。

      • 无法测量深部缺陷： 仅限于对横截面轮廓的检测，无法深入探测管道内壁的轴向缺陷或内部三维结构。

      • 环境光敏感： 虽然有背光，但环境光的干扰仍需控制。

• 精密机械接触测量技术（LVDT） 这是一种传统的、非常可靠的测量方法，就像用一把定制的游标卡尺伸进管道里面去测量。

  • 工作原理和物理基础： 这种技术的核心是高精度的机械测头和电感位移传感器（LVDT，Linear Variable Differential Transformer）。测量仪的测头通常设计有多个接触点（如三点式或两点式），这些接触点在弹簧的作用下，会与管道内壁紧密接触。当测头进入管道内部并撑开时，内部的LVDT传感器会检测到接触点因为管道内径大小变化而产生的微小位移。LVDT通过一个可移动的磁芯在线圈中运动，改变线圈的电感，从而产生与位移量成比例的电压信号。这个电压信号经过放大和处理，就能精确地显示出内径尺寸。这种测头通常具备自定心功能，确保测头中心与管道中心对齐，从而保证测量精度。

  • 核心性能参数的典型范围： 这种方法的测量精度极高，通常在微米级，重复性也非常出色。通过更换不同尺寸的测头，可以覆盖从亚毫米到数百毫米的宽测量范围。

  • 技术方案的优缺点：

    • 优点：

      • 极高精度和重复性： 在对绝对尺寸和一致性要求极高的应用中，接触式测量往往能提供最可靠的数据。

      • 不受表面特性影响： 管道内壁的材质、颜色、光洁度等因素不会影响其测量精度。

      • 坚固耐用： 机械结构通常设计得非常坚固，适用于严苛的工业环境。

      • 直接测量： 测量原理直观，物理接触带来直接的尺寸反馈。

    • 局限性：

      • 接触式损伤风险： 测量过程中测头与管道内壁发生物理接触，可能在精细的内壁上留下划痕，对于表面完整性要求极高的应用（如核电管道）需谨慎。

      • 测量速度相对较慢： 每次测量需要将测头准确放置、撑开、稳定，然后读取数据，不适合高速在线检测。

      • 无法获取完整三维形貌： 只能测量特定截面、特定方向上的直径，难以全面反映管道的圆度、圆柱度以及复杂的表面缺陷形貌。

      • 磨损： 测头长期使用会有磨损，需要定期校准或更换。

市场主流品牌/产品对比

• 日本基恩士 采用透射式激光扫描原理。该品牌的激光测微计以其极高的测量精度和重复性而著称，在快速在线检测中表现出色。其重复精度最高可达±0.03微米，采样速度高达16000次/秒，测量范围覆盖0.3毫米至250毫米。主要优势在于非接触式、超高速和亚微米级重复精度，非常适合对小直径、批量化生产线上的产品进行高精度尺寸控制。

• 英国真尚有 采用激光三角测量或旋转激光扫描原理。其ZID100系列内径测量仪是定制化产品，可根据客户实际需求提供多种配置，更符合项目或产线要求。该系统能达到微米级精度，最高可定制到±2微米，最小可测内径为5毫米。该系统特点在于能进行非接触式测量，获取管道内壁的3D模型，同时检测直径、圆度、圆柱度、锥度、表面缺陷等多种参数，并可选配自走式或拉机式平移模块，测量长达1000米的深管。可选配保持测量模块对齐管道轴线的固定支架、管道直线度测量模块、视频检测模块以及无线连接（Wi-Fi）模块。这使其在高精度、多功能和长距离测量方面具有显著优势。

• 意大利玛波斯 采用高分辨率相机结合远心镜头和LED平行背光进行非接触光学成像测量。该品牌的光学测量机能够通过图像处理算法精确分析捕获的轮廓，计算内径、圆度等几何尺寸。其重复精度通常为±0.5微米，精度在1-3微米，能在几秒内完成图像采集和处理，测量范围可达200-300毫米直径。优势在于非接触式高速全尺寸检测，可同时测量多个几何参数，并提供直观的用户界面。

• 德国马尔 采用精密机械接触和电感（LVDT）位移传感器的测量原理。该品牌的内径测量仪通过带有高精度接触点的测头深入管道内部，由LVDT传感器将机械位移转化为电信号，精确显示内径。其精度通常在微米级，重复性高达0.2微米，可通过更换测头覆盖0.4毫米至400毫米的测量范围。优势在于极高的测量精度和重复性，坚固耐用，适用于实验室或生产线旁的精密质量控制。

• 加拿大莱茵河 采用线激光三角测量原理。该品牌的线激光轮廓传感器能够向管道内壁投射激光线，通过内置相机捕捉反射轮廓，计算出管道内壁的高精度3D轮廓数据。其X轴分辨率可达0.005毫米，Z轴重复性可达0.001毫米，扫描速度高达10 kHz。其优势在于非接触式、高速3D轮廓测量，提供丰富的点云数据，适用于检测复杂形貌、缺陷和尺寸，且集成度高。

选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在选择核电站管道内径测量设备时，我们需要像挑选医疗设备一样慎重，以下几个核心技术指标是必须重点关注的：

1. 精度与重复性：

   • 实际意义： 精度指测量值与真实值之间的接近程度，重复性指多次测量同一位置结果的一致性。在核电领域，微米级甚至亚微米级的精度是基本要求，因为任何微小偏差都可能带来安全隐患。高重复性则意味着测量结果稳定可靠，不会因偶然因素而波动。

   • 影响： 精度不足可能导致不合格产品被误判为合格，或合格产品被误判为不合格，造成生产浪费或潜在风险。重复性差则会使测量数据失去参考价值，无法有效进行质量控制。

   • 选型建议： 优先选择提供明确精度和重复性指标，且有权威机构校准报告的设备。对于核电站这样对安全容错率极低的应用，应选择最高精度级别的设备。

2. 测量范围：

   • 实际意义： 指设备能够测量的最小和最大内径尺寸。

   • 影响： 如果测量范围不匹配，设备就无法用于特定尺寸的管道。核电站管道尺寸差异可能很大，从几十毫米的小口径管到几米的大口径容器。

   • 选型建议： 根据核电站内实际需要测量的管道直径范围来选择。如果管道尺寸跨度大，考虑模块化或可定制化、能覆盖宽范围的系统。

3. 分辨率（空间与角度）：

   • 实际意义： 分辨率指设备能够识别的最小尺寸变化或最小间隔。空间分辨率越高，能捕捉到的表面细节越精细，比如微小的划痕、凹坑；角度分辨率越高，在圆周方向上采集的点越密集，能更准确地评估圆度等参数。

   • 影响： 低分辨率可能无法发现细小的缺陷或无法精确描绘管道的真实形貌，从而留下安全隐患。

   • 选型建议： 对于需要详细检测表面缺陷和精确评估几何形貌（如圆度、圆柱度）的应用，应选择空间分辨率高的设备。

4. 测量速度：

   • 实际意义： 完成一次测量所需的时间。

   • 影响： 在线检测或大批量检测时，测量速度直接影响生产效率和成本。

   • 选型建议： 如果需要高效率的在线检测或对大量管道进行抽检，应选择扫描速度快、数据采集效率高的设备。

5. 测量方式（非接触式 vs. 接触式）：

   • 实际意义： 是否与被测管道表面发生物理接触。

   • 影响： 核电站管道内壁通常有严格的表面完整性要求，任何划痕都可能成为潜在的缺陷。非接触式测量可以避免对管道造成任何损伤。

   • 选型建议： 优先选择非接触式测量系统，如激光测量或光学成像，以保护管道表面。接触式测量虽精度高，但需评估潜在损伤风险和核电标准是否允许。

6. 可测参数：

   • 实际意义： 设备除了测量内径外，还能提供哪些其他几何参数或缺陷信息。

   • 影响： 越全面的参数检测，越能全面评估管道的“健康状况”，减少不同设备间的切换。

   • 选型建议： 考虑能够一次性测量内径、圆度、圆柱度、锥度、直线度以及表面缺陷三维轮廓的综合性系统，避免后期再引入其他检测设备。

7. 环境适应性：

   • 实际意义： 设备在核电站特殊环境（如辐射、高温、潮湿、粉尘等）下的工作能力。

   • 影响： 恶劣环境可能导致设备故障、测量数据漂移或缩短设备寿命。

   • 选型建议： 了解设备是否具备抗辐射、耐高温或密封防护等特性。对于需要深入管道内部的设备，还要考虑其远程操作和数据传输的可靠性。

实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在核电站管道内径高精度测量这种高要求场景下，即使是先进的设备也可能遇到一些挑战。

1. 环境因素干扰：

   • 问题： 核电站内部环境复杂，可能存在温度波动、湿度大、存在粉尘或蒸汽、甚至有一定辐射。这些因素可能导致传感器读数不稳定（如热胀冷缩导致设备尺寸变化）、光学路径受阻（粉尘、蒸汽阻碍激光）、电子元件受损（辐射）。

   • 影响： 测量数据漂移，精度下降，设备寿命缩短，甚至无法正常工作。

   • 解决建议：

     • 温度控制： 尽量在恒温环境中进行测量，或选用具备温度补偿功能的设备。

     • 环境防护： 对测量探头进行密封防护，防止粉尘和水汽进入。可配备吹气或吸尘装置，保持光学路径清洁。

     • 抗辐射设计： 对于可能受辐射影响的区域，选用采用抗辐射材料或设计了辐射屏蔽的专用传感器和电子元件。

2. 探头定位与对中误差：

   • 问题： 测量探头在长管道内移动时，可能会发生偏心、晃动或轴向偏差，导致测量点偏离管道中心，从而引入测量误差。

   • 影响： 内径测量结果不准确，特别是圆度、圆柱度等几何参数的评估会严重失真。

   • 解决建议：

     • 高精度平移机构： 选用具备高精度直线导轨和精密驱动的自驱动或牵引平移模块，确保探头沿管道轴线平稳移动。

     • 自定心与导向装置： 在探头外部加装柔性或滚轮式自定心导向机构，使其始终保持在管道中心。

     • 多点校准与算法补偿： 测量系统本身应具备多点同步测量能力，并通过软件算法对探头的微小偏心进行实时补偿和修正。

3. 管道内壁表面特性复杂：

   • 问题： 管道内壁可能存在光亮反射、粗糙氧化、焊缝不规则等情况，这些都可能影响激光的反射或光学成像的清晰度。

   • 影响： 激光传感器可能无法获取有效信号或信号质量差，导致数据缺失或测量误差增大。

   • 解决建议：

     • 调整传感器参数： 对于激光测量，可尝试调整激光功率、曝光时间或增益等参数，优化信号质量。

     • 多传感器融合： 采用多个不同角度或不同工作原理的传感器协同测量，提高对复杂表面的适应性。

     • 软件算法优化： 研发或使用更鲁棒的图像处理和点云处理算法，能够识别和滤除异常点，对不完整数据进行智能修复。

4. 数据量大与处理效率：

   • 问题： 高分辨率的三维扫描会产生海量的点云数据，这需要强大的计算能力和高效的软件算法进行处理和分析。

   • 影响： 数据处理速度慢，延长检测周期；数据存储压力大；复杂形貌的分析难度高。

   • 解决建议：

     • 高性能硬件： 配备高性能计算机和专业图形处理器（GPU），以加速数据处理。

     • 优化软件算法： 使用高效的点云处理、几何拟合和缺陷识别算法，实现快速自动化分析。

     • 云计算或边缘计算： 考虑将部分数据处理任务移至云端或边缘计算设备，减轻本地计算压力。

5. 长距离测量中的供电与通信：

   • 问题： 对于长达数百米的管道，探头在内部的供电和测量数据传输是一个挑战，传统有线方式可能面临线缆过长、信号衰减、线缆管理困难等问题。

   • 影响： 测量中断，数据丢失，效率低下。

   • 解决建议：

     • 模块化供电： 采用高能效电池或分布式电源管理系统。

     • 无线通信： 集成可靠的工业级Wi-Fi或光纤通信模块，实现高速、稳定的数据传输。

     • 牵引与自走： 对于超长管道，自走式或拉机式平移模块能有效解决线缆管理和移动性问题。

4. 应用案例分享

• 核燃料棒组件套管内径检测： 在核电站中，燃料棒被封装在精密的套管内。这些套管的内径尺寸和圆度要求极高，任何偏差都可能影响核燃料的性能和安全性。高精度内径测量系统可对每根套管进行全方位的尺寸和形貌检测，确保符合设计标准。例如，英国真尚有ZID100系列内径测量仪，能够对燃料棒组件套管的内径进行精确测量，保障核燃料的性能和安全。

• 蒸汽发生器U型管弯曲段内径及圆度评估： 蒸汽发生器内部有大量弯曲的U型传热管，其内部流体流速和温度分布对核电站效率至关重要。测量系统可以深入这些弯曲管道，评估其在弯曲过程中的内径一致性和圆度变化，确保流体通道无异常。

• 反应堆冷却剂主管道焊缝区域检测： 反应堆冷却剂主管道是核电站中输送高温高压冷却剂的关键回路。测量系统可携带探头进入管道，对焊缝区域的内径、表面平整度及潜在缺陷（如焊瘤、未熔合）进行高分辨率的三维扫描，及时发现并评估任何可能影响结构完整性的异常。

• 废液处理管道的腐蚀与磨损监测： 某些核废液处理管道可能会面临长期腐蚀或磨损。定期使用内径测量系统对这些管道进行扫描，可以生成精确的内壁三维模型，量化腐蚀坑的深度和磨损程度，为管道的维护和更换提供数据支持。