本课题来源于中国核动力研究设计院四所的实际生产需求。该单位生产的核燃料组件在制造过程中必须经过多种无损检测,其中在焊接工艺之后进行外形综合尺寸的检测就是重要部分。为保证核反应堆的安全运行,因此必须研制合适的检测系统对核燃料组件外形综合尺寸进行检测。根据核燃料组件本身的特性,本文基于激光三角测距原理,提出了使用激光位移传感器实现对核燃料组件外形综合尺寸的非接触测量方法,并结合半导体激光准直技术、现代传感技术、精密传动技术、伺服控制技术、数据采集技术和计算机技术研制了一种非接触式核燃料组件外形综合尺寸自动检测系统。本文首先根据核动力研究院的需求提出了系统总体设计方案,然后对系统采用的硬件做出了详细的阐述,接着对各种形位误差的评定方法与数学模型进行了分析,并采用最小二乘法的数学处理方法来计算核燃料组件各侧面的平面度、相对面之间的平行度、相邻面之间的垂直度以及核燃料组件整体弯曲度。接下来介绍了使用Visual C++ 6.0编程工具开发的上位机系统软件,并详细介绍了串口通讯模块、数据采集模块、运动控制模块和数据处理模块的设计。最后通过实验对系统的测量精度做了验证。目前,本系统已经投入实际生产运行,并得到了用户的一致好评。