核能发电是未来中国能源结构中极具重要战略意义的一环,然而保证核能发电的安全是发展核电的基本前提,因此,针对核电设施进行周期性检测与维护是核能发电的必要环节。反应堆压力容器是核能发电系统的重要设施之一,具有防止核燃料外溢等重要功能,它是由顶盖和反应堆容器组成,两者通过螺栓连结,以达到密封的效果,若主螺栓孔内表面螺纹存在损伤,则会影响压力容器的密封性能,进而可能导致不可挽回的结果。国内针对压力容器主螺栓孔的检测还停留在使用视频录像人工目检阶段,存在部分误检漏检等情况,同时检测效率也不高。鉴于此,本文提出并开发了一套以2D激光测量技术为基础的自动化主螺栓孔检测系统,主要研究内容如下:1、调研相关理论基础和测量技术。针对目前国内外现有的压力容器主螺栓孔检测系统和复杂曲面的三维形貌测量方法进行了深入调研和归纳总结,为完成具有自主知识产权的主螺栓孔检测系统奠定理论和技术基础;2、拟定压力容器主螺栓孔检测系统方案。根据压力容器主螺栓孔检测系统所需达到的目标功能,完成检测系统总体方案的设计,并对2D激光三维点云数据采集、检测系统移动小车、检测系统自动定位等功能模块拟定方案;3、设计并完成压力容器主螺栓孔激光检测系统开发。按照预定设计方案,根据检测系统目标性能参数完成所有硬件模块选型,着重使用多体理论,建模分析了二维运动平台综合误差的误差源敏感度;其次,使用Solidworks完成主螺栓孔激光检测系统硬件的整体三维设计,加工并装配实物;最后,在此基础上完成特定软件功能模块的开发,实现整套检测系统硬件和软件的集成;4、整体调试并设计实验进行验证。完成压力容器主螺栓孔激光检测系统的整体调试工作,借助压力容器模拟体模拟真实工作场景,设计实验验证主螺栓孔激光检测系统的实际使用效果。