RU2699251C1 - Способ поверки калибратора реактивности - Google Patents

Способ поверки калибратора реактивности Download PDF

Info

Publication number
RU2699251C1
RU2699251C1 RU2018143755A RU2018143755A RU2699251C1 RU 2699251 C1 RU2699251 C1 RU 2699251C1 RU 2018143755 A RU2018143755 A RU 2018143755A RU 2018143755 A RU2018143755 A RU 2018143755A RU 2699251 C1 RU2699251 C1 RU 2699251C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactivity
value
power parameter
calibrator
time
Prior art date
Application number
RU2018143755A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Павлович Дашук
Виктор Сергеевич Калининский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2018143755A priority Critical patent/RU2699251C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2699251C1 publication Critical patent/RU2699251C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/104—Measuring reactivity
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G21D3/001—Computer implemented control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области аналого-цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении достоверности поверки имитатора кинетики ядерного реактора. В способе задают значения реактивности и формируют мощностной параметр, изменяющийся во времени в соответствии с точечной моделью кинетики ядерного реактора для заданного значения реактивности. Поверку калибратора проводят в три этапа, на которых запускают процесс формирования мощностного параметра, затем по команде оператора останавливают процесс формирования указанного параметра в выбранной для измерения декаде, измеряют в статическом режиме время ti и производят в статическом режиме измерение достигнутого к этому моменту времени значения мощностного параметра Ризм(ti), а моменты времени ti для измерения мощностного параметра последовательно выбирают в каждой декаде изменения мощностного параметра во всем диапазоне его изменения, на втором этапе рассчитывают значения мощностных параметров с допустимой погрешностью воспроизведения реактивности калибратором относительно заданной величины, на третьем этапе сравнивают значение Ризм(ti) со значениями, заданными погрешностями, если Ризм(ti) находится в заданном диапазоне, делают заключение о том, что относительная погрешность реактивности, воспроизводимой калибратором, находится в допустимых пределах. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области аналого-цифровой вычислительной техники и может быть использовано для поверки калибраторов реактивности.
В течение жизненного цикла ядерных реакторов, в соответствии с требованиями нормативных документов, необходимо периодически проводить нейтронно-физические измерения для определения их реактивностных характеристик. С этой целью используются приборы измерения реактивности ядерного реактора - реактиметры. Для обеспечения достоверности получаемых результатов таких измерений реактиметры должны проходить своевременную поверку с использованием специальных устройств -калибраторов (имитаторов) реактивности, мощностной сигнал на выходе которых (ток или импульсы напряжения определенной частоты) изменяется во времени по закону, соответствующему точечной модели кинетики ядерного реактора с заданной реактивностью. В свою очередь, калибраторы реактивности должны быть аттестованы как тип средств измерений и своевременно проходить поверку, способ которой излагается в методике поверки, утвержденной в метрологическом центре.
Наиболее близким к предлагаемому решению является [Калибратор реактивности цифровой КРЦ-1. Методика поверки МП 2201-0022-2011. РОСТАНДАРТ. Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Государственный реестр средств измерений. Сведения об утвержденных типах средств измерений. Номер в Госреестре 49394].
Способ поверки калибратора реактивности ядерного реактора, описанный в указанной методике, включает в себя задание значения реактивности и формирование мощностного параметра (тока или частоты импульсов напряжения), изменяющегося во времени в соответствии с точечной моделью кинетики ядерного реактора для заданного значения реактивности, измерение мощностного параметра калибратора в выбранные моменты времени в динамическом режиме, расчет мощности по формуле (1)
Figure 00000001
Pн(ti) - значение тока I(ti) или скорости счета F(ti), зависящее от времени ti, нормированное на начальное значение;
Aj - константы для заданной реактивности;
Bj - корни уравнения "обратных часов" для заданной реактивности,
вычисление относительной погрешности измеренных значений мощностного сигнала по сравнению с расчетными значениями мощностного сигнала для заданной величины реактивности в пределах двух декад изменения мощностного сигнала.
Декада изменения мощностного сигнала соответствует его изменению в 10 раз. Например, от 1 до 10, от 10 до 100, от 100 до 1000 и т.д.
Недостатком способа является низкая достоверность поверки за счет того, что она производится только в пределах двух декад изменения мощностного сигнала - мощностной сигнал во всем диапазоне его изменения разбивается на декады попарно и поверка производится последовательно в каждой паре декад. При таком подходе неизвестно, как будет меняться погрешность воспроизведения реактивности при непрерывном изменении мощностного сигнала в шести - десяти декадах, в то время как сигнал (токовый или импульсный) детектора, установленного в ядерном реакторе, может изменяться более чем в шести декадах (в импульсно-токовом режиме до 10 декад).
В способе-прототипе определяется погрешность воспроизведения мощностного сигнала, но не обосновывается связь погрешности воспроизведения мощностного сигнала с погрешностью воспроизведения реактивности в случае изменения мощностного сигнала в пределах более двух декад его изменения.
Технической проблемой, стоявшей перед авторами заявляемого технического решения, являлось создание способа поверки калибраторов реактивности, позволяющего повысить достоверность поверки за счет увеличения количества декад изменения мощностного сигнала, в которых производится поверка, до уровня, соответствующего работе детектора, установленного в ядерном реакторе, и определение точных границ погрешности, воспроизводимой калибратором реактивности, в пределах которых должна находиться реактивность, воспроизводимая калибратором во всем диапазоне изменения мощностного сигнала.
Для решения вышеизложенной проблемы и достижения указанного технического результата в известном способе поверки калибратора реактивности ядерного реактора, включающем задание значения реактивности и формирование мощностного параметра (тока или частоты импульсов напряжения), изменяющегося во времени в соответствии с точечной моделью кинетики ядерного реактора для заданного значения реактивности, измерение мощностного параметра калибратора в выбранные моменты времени и расчет мощности по формуле (1), согласно заявляемому изобретению, поверку калибратора проводят в три этапа. На первом этапе запускают процесс формирования мощностного параметра, соответствующего заданному значению реактивности, затем по команде оператора останавливают процесс формирования мощностного параметра в выбранной для измерения декаде изменения мощностного параметра, измеряют в статическом режиме время ti, прошедшее от момента запуска до момента останова, и производят в статическом режиме измерение достигнутого к этому моменту времени значения мощностного параметра Ризм(ti), а моменты времени ti для измерения мощностного параметра последовательно выбирают в каждой декаде изменения мощностного параметра во всем диапазоне его изменения. На втором этапе по формуле мощности для моментов времени ti, рассчитывают значения мощностных параметров P+δ%(ti) и P-δ%(ti), где δ% - допустимая погрешность воспроизведения реактивности калибратором относительно заданной величины, P+δ%(ti) - значение мощностного параметра для реактивности, отличающейся от заданного значения на +δ%, a P-δ%(ti) - значение мощностного параметра для реактивности, отличающейся от заданного значения на -δ%. На третьем этапе сравнивают значение Ризм(ti) со значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti) и если значение Ризм(ti) находится между значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti) делают заключение о том, что относительная погрешность реактивности, воспроизводимой калибратором, находится в допустимых пределах ±δ% и о положительных результатах поверки.
Вышеуказанные отличительные признаки позволяют повысить достоверность поверки за счет того, что:
- поверка проводится при непрерывном изменении мощностного сигнала (токового или импульсного) в диапазоне изменения, соответствующем диапазону сигнала детектора, установленного в ядерном реакторе, который может изменяться более чем в шести декадах (в импульсно-токовом режиме до 10 декад);
- при поверке определяются точные границы относительной погрешности воспроизведения заданной калибратором реактивности.
Предлагаемый способ поясняется фигурой, на которой изображена схема поверки калибратора реактивности.
Схема, представленная на фиг., включает: 1 - манипулятор, 2 - частотомер в режиме измерения длительности, 3 - калибратор реактивности, 4 - измеритель тока, 5 - частотомер в режиме измерения частоты импульсов напряжения.
Поверка калибратора производится следующим образом.
Для практической реализации способа могут быть использованы в качестве измерителя тока пикоамперметр Keithley 648, в качестве измерителей длительности процесса и частоты импульсов напряжения частотомеры CNT-90, ЧЗ-85/3, в качестве манипулятора компьютерная мышь. На калибраторе задают значение реактивности и манипулятором 1 запускают одновременно процесс формирования выходного сигнала калибратора 3, изменяющегося во времени в соответствии с моделью точечной кинетики реактора для заданного значения реактивности, и процесс измерения времени по входу «запуск отсчета» канала 1 частотомера 2. Наблюдают по табло калибратора изменение мощностного сигнала (ток в токовом режиме или частота импульсов в импульсном режиме), затем манипулятором 1 останавливают процесс формирования мощностного сигнала калибратора 3 и процесс измерения времени по входу «останов отсчета» канала 2 частотомера 2 в пределах первой декады изменения мощностного сигнала.
Измеряют достигнутое к моменту останова значение мощностного сигнала - пикоамперметром 4 значение тока Iизм(ti) в токовом режиме или частотомером 5 значение частоты импульсов напряжения Fизм(ti) в импульсном режиме. Измеряют частотомером 2 время ti, прошедшее от момента запуска формирования мощностного сигнала до момента останова. Вычисляют по формуле (1) расчетные значения мощности P+δ%(ti) для времени ti для реактивности, превышающей заданную на δ%, и расчетные значения мощности P+δ%(ti) для реактивности со значением на δ% меньше заданной, используя соответствующие значения Aj и Bj.
Сравнивают значение Ризм(ti) со значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti) и, если значение Ризм(ti) находится между значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti), делают заключение о том, что относительная погрешность реактивности, воспроизводимой калибратором, находится в допустимых пределах ±δ% и о положительных результатах поверки для первой декады изменения мощностного сигнала. Последовательно повторяют вышеперечисленные операции для второй и последующих декад изменения мощностного сигнала.
Далее последовательно повторяют все вышеперечисленные операции для других заданных значений реактивности из набора реактивностей, подлежащих поверке.
Продемонстрируем работу способа на конкретном примере для реактивности минус 1 ρ/β. В Таблице 1 приведены значения Bj и Aj для реактивностей, отличающихся от значения минус 1 ρ/β на величину δ = ±1,5%. Результаты расчета, проведенного по формуле (1) для третьей декады изменения тока калибратора (ti=207 секунд) при его начальном значении Iнач=10-3 А, приведены в Таблице 2. Там же приведено измеренное значение тока Iизм.
Figure 00000002
Продолжение Таблицы 1
Figure 00000003
Figure 00000004
Как видно из таблицы 2, измеренное значение тока в третьей декаде его изменения для заданной калибратором реактивности минус 1 ρ/β находится между расчетными значениями тока для реактивностей, отличающихся от заданного значения на ±1,5%. Из этого следует, что относительная погрешность воспроизведения реактивности калибратором находится в допустимых пределах. И, таким образом, результат поверки в этом случае является положительным.

Claims (6)

  1. Способ поверки калибратора реактивности ядерного реактора, включающий задание значения реактивности и формирование мощностного параметра, тока или частоты импульсов напряжения, изменяющегося во времени в соответствии с точечной моделью кинетики ядерного реактора для заданного значения реактивности, измерение мощностного параметра калибратора в выбранные моменты времени, расчет мощности по формуле
  2. Figure 00000005
  3. где Pн(ti) - значение тока I(ti) или скорости счета F(ti), зависящее от времени ti, нормированное на начальное значение;
  4. Aj - константы для заданной реактивности;
  5. Bj - корни уравнения "обратных часов" для заданной реактивности,
  6. отличающийся тем, что поверку калибратора проводят в три этапа, на первом этапе запускают процесс формирования мощностного параметра, соответствующего заданному значению реактивности, затем по команде оператора останавливают процесс формирования мощностного параметра в выбранной для измерения декаде изменения мощностного параметра, измеряют в статическом режиме время ti, прошедшее от момента запуска до момента останова, и производят в статическом режиме измерение достигнутого к этому моменту времени значения мощностного параметра Ризм(ti), а моменты времени ti для измерения мощностного параметра последовательно выбирают в каждой декаде изменения мощностного параметра во всем диапазоне его изменения, на втором этапе по формуле мощности для моментов времени ti рассчитывают значения мощностных параметров P+δ%(ti) и P-δ%(ti), где δ% - допустимая погрешность воспроизведения реактивности калибратором относительно заданной величины, P+δ%(ti) - значение мощностного параметра для реактивности, отличающейся от заданного значения на +δ%, a P-δ%(ti) - значение мощностного параметра для реактивности, отличающейся от заданного значения на -δ%, на третьем этапе сравнивают значение Ризм(ti) со значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti) и, если значение Ризм(ti) находится между значениями P+δ%(ti) и P-δ%(ti), делают заключение о том, что относительная погрешность реактивности, воспроизводимой калибратором, находится в допустимых пределах ±δ% и о положительных результатах поверки.
RU2018143755A 2018-12-10 2018-12-10 Способ поверки калибратора реактивности RU2699251C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143755A RU2699251C1 (ru) 2018-12-10 2018-12-10 Способ поверки калибратора реактивности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143755A RU2699251C1 (ru) 2018-12-10 2018-12-10 Способ поверки калибратора реактивности

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699251C1 true RU2699251C1 (ru) 2019-09-04

Family

ID=67851857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143755A RU2699251C1 (ru) 2018-12-10 2018-12-10 Способ поверки калибратора реактивности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699251C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627955A (en) * 1983-05-19 1986-12-09 Framatome & Cie. Process for detecting the variations in the reactivity of the core of a pressurized water nuclear reactor and device for making use of this process
RU2372677C1 (ru) * 2008-03-20 2009-11-10 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" Способ определения реактивности ядерной установки при выводе ее в критическое состояние
RU2379710C1 (ru) * 2008-12-08 2010-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Способ калибровки счетного канала реактиметра
WO2011136933A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Westinghouse Electric Company Llc Method of calibrating excore detectors in a nuclear reactor
RU2560531C1 (ru) * 2014-04-29 2015-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Способ калибровки счетного канала реактиметра
JP6071555B2 (ja) * 2009-11-06 2017-02-01 テラパワー， エルエルシー 核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627955A (en) * 1983-05-19 1986-12-09 Framatome & Cie. Process for detecting the variations in the reactivity of the core of a pressurized water nuclear reactor and device for making use of this process
RU2372677C1 (ru) * 2008-03-20 2009-11-10 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" Способ определения реактивности ядерной установки при выводе ее в критическое состояние
RU2379710C1 (ru) * 2008-12-08 2010-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Способ калибровки счетного канала реактиметра
JP6071555B2 (ja) * 2009-11-06 2017-02-01 テラパワー， エルエルシー 核分裂原子炉における反応度を制御するためのシステムおよび方法
WO2011136933A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Westinghouse Electric Company Llc Method of calibrating excore detectors in a nuclear reactor
US20110268239A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 David Jerome Krieg Method of calibrating excore detectors in a nuclear reactor
RU2560531C1 (ru) * 2014-04-29 2015-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Способ калибровки счетного канала реактиметра

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102970007B (zh) 用于时间电流转换的方法和装置
EP3111559B1 (en) On-chip analog-to-digital converter (adc) linearity test for embedded devices
CN107272821A (zh) 实时时钟校准方法及装置、存储介质、电子设备
Budovsky A micropotentiometer-based system for low-voltage calibration of alternating voltage measurement standards
RU2699251C1 (ru) Способ поверки калибратора реактивности
CN112557732B (zh) 基于感应线圈的冲击电流测量装置的量值溯源方法及系统
CN114200381A (zh) 一种智能电表可靠性检测系统和方法
KR20100020865A (ko) 자기교정과 추적관리 기능을 갖는 부분방전량 교정기
CN102507993B (zh) 一种具有初始相位自动校准功能的猝发信号发生器
CN104136885B (zh) X射线厚度计
CN113702896B (zh) 一种基于电压参考测量直流电能标准表误差的系统及方法
Isaiev et al. Metrological characterisation of current transformers calibration unit for accurate measurement
CN104880609A (zh) 利用ate测量线路上寄生电容的方法
CN204925379U (zh) 一种数字化电能表脉冲信号的综合测试系统
RU2592734C1 (ru) Способ калибровки углового датчика
CN112345992A (zh) 一种脉冲电流法局部放电复合参量的校准方法及系统
RU2805131C1 (ru) Способ передачи единицы переменного электрического напряжения от эталонного преобразователя калибраторам и вольтметрам для ряда частот
Klonz et al. Micropotentiometers providing low output impedance for millivolt AC–DC transfer
CN105093165B (zh) 一种数字化电能表脉冲信号的综合测试方法
JPS6111680A (ja) 普通電力量計器差試験装置
CN102662189B (zh) 一种基于计数管的辐射测试的分析方法
RU2468334C1 (ru) Способ коррекции результатов измерения тензометрическим мостовым датчиком с инструментальным усилителем
US3777261A (en) Calibration apparatus and method for use with sweep rate test measurement equipment
Djuraev METHODS FOR INCREASING THE ACCURACY OF MEASUREMENTS
SU815693A1 (ru) Способ поверки делител напр жени