Сейсмодатчики для систем защиты реакторных установок АЭС

• Автор: Борисов, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 134 с. : ил.

* СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1 Анализ сейсмоколебаний и средств их измерения

1.1 Основные характеристики землетрясений и защитные мероприятия атомных станций

1.2 Анализ требований к сейсмодатчикам, предназначенным для эксплуатации на атомных станциях

* 1.3 Анализ технического уровня современных

сейсмодатчиков

1.4 Анализ режимов работы измерительных преобразователей

инерционного действия

Выводы по главе

Глава 2 Исследование структур акселерометров и

определение их параметров

* 2.1 Классификационные признаки акселерометров
2.2 Исследование акселерометров прямого преобразования
2.3 Исследование особенностей построения
компенсационных акселерометров
2.4 Результаты моделирования акселерометров с
магнитоэлектрическим уравновешиванием
2.5 Теоретическая оценка недостоверности косвенного » метода контроля характеристик акселерометров
с магнитоэлектрическим уравновешиванием
Выводы по главе
Глава 3 Методы и средства обеспечения
метрологических характеристик сейсмодатчиков
3.1 Анализ относительной погрешности сейсмодатчиков
3.2 Анализ погрешностей определения модуля вектора
^ сейсмоускорения
• 3.3 Определение статических характеристик
акселерометров
3.4 Динамическая градуировка сейсмодатчиков
Выводы по главе
Глава 4 Разработка и экспериментальные исследования сейсмодатчиков
4.1 Разработка функциональной схемы сейсмодатчиков
* 4.2 Разработка и экспериментальные исследования
сейсмоприемников
4.3 Результаты разработки сейсмодатчиков
4.4 Экспериментальная оценка недостоверности косвенного
метода определения характеристик сейсмодатчиков
4.5 Обеспечение электромагнитной совместимости
сейсмодатчиков
* Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А Результаты испытаний сейсмодатчиков на
устойчивость к воздействию электромагнитных помех
Приложение Б Сведения о внедрении
Приложение В Сертификаты соответствия и дипломы
• сейсмодатчиков БСД 1 и СД
Актуальность темы
Антисейсмическая защита промышленных объектов, особенно, таких как атомные станции, имеет огромное практическое значение, для человеческого общества, поскольку землетрясения представляют собой опасное природное явление. Все большее число стран теперь строят и эксплуатируют ядерные реакторы для производства электроэнергии. Из-за тяжести последствий аварий таких реакторов их проектирование и эксплуатация подвергаются строгому правительственному контролю. Проект станции составляется так, чтобы рассчитанные колебания фунта не могли привести к нарушению работы станции и не создали уфозы для безопасности и здоровья и обслуживающего персонала и местного населения [1-3].
Для обеспечения автоматической аварийной остановки реактора при землетрясениях заданной интенсивности предусматривается применение системы сейсмометрического контроля и сигнализации, формирующей команды на остановку реактора, а также автоматическую регистрацию колебаний на уровне подошвы здания реакторной установки. Такие решения нацелены на максимальную предусмофительность, значительно превышающую ту, что считается необходимой для других типов сооружений. В этой связи к сейсмодатчикам систем аварийной защиты ядерных реакторов предъявляются жесткие требования к показателям надежности и стабильности метрологических характеристик.
Решению многих вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений параметров колебательных процессов, способствовали работы А.Н. Крылова, Б.Б. Голицына, Ю.И. Иориша, Л.Д. Гика и других.
Однако в целом состояние научных разработок современных сейсмодатчиков не позволяет решить многих задач проектирования.

Кривая 1 соответствует следующим параметрам:
Ті = 3-10“4с, т2 = 1-Ю-3 с, т3 = МОГ3 с, т4=0, Э=0.
Кривая 2 соответствует следующим параметрам: ті = 3-Ю-4 с, т2 = 1-Ю“3 с, т3 = 1-КГ3 с, т4= 0,0=1,5.
Кривая 3 соответствует следующим параметрам:
т, = 3-Ю“4с, т2 = 1-1<Г3с,т3 = 1-10“3с,т4= 1,5-10-3 с, 0=1,5.
АЧХ всего акселерометра получают перемножением АЧХ цепи уравновешивания и АЧХ фильтра, ФЧХ - суммированием значений углов фазового сдвига на каждой из частот.
Таким образом, моделирование номинальных АЧХ и ФЧХ цепи уравновешивания акселерометра с емкостным преобразователем перемещения и магнитоэлектрическим уравновешиванием показало, что характерными значениями параметров акселерометра являются т2 = 1-Ю“3 с, т3 = 1-Ю"3 с, т4 = 1,5-10-3 с., относительное значение коэффициента газового демпфирования Е>=1,5 , а Ті = 3-Ю-4 с. Остальные основные параметры для акселерометра приведены в таблице 2.3.
2.5 Теоретическая оценка недостоверности косвенного метода контроля характеристик акселерометров с магнитоэлектрическим уравновешиванием
Компенсационные акселерометры с магнитоэлектрическим обратным преобразователем построены по структуре уравновешивающего преобразования [68]. Известным свойством таких структур является то, что их метрологические характеристики определяются стабильностью цепи отрицательной обратной связи, представляющей в данном случае магнитоэлектрический преобразователь силы. Указанный преобразователь отличается от аналогичных (электростатических, электромагнитных и др.) преобразователей высокой стабильностью характеристик. Температурная погреш-