RU2701725C1 - Способ аттестации вычислителя реактивности - Google Patents
Способ аттестации вычислителя реактивности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701725C1 RU2701725C1 RU2018129313A RU2018129313A RU2701725C1 RU 2701725 C1 RU2701725 C1 RU 2701725C1 RU 2018129313 A RU2018129313 A RU 2018129313A RU 2018129313 A RU2018129313 A RU 2018129313A RU 2701725 C1 RU2701725 C1 RU 2701725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactivity
- certified
- calculator
- signal
- nuclear reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/36—Control circuits
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средству определения быстродействия и точности вычислителя реактивности. Сигнал плотности потока нейтронов аттестованной по реактивности математической модели ядерного реактора вводят в формирователь сигнала детектора, в котором сигнал плотности потока нейтронов преобразуют в сигнал, идентичный реальному сигналу нейтронного детектора, который направляют в преобразователь сигнала нейтронного детектора в электрический сигнал, преобразованный электрический сигнал нейтронного детектора подают на вход аттестуемого вычислителя реактивности, из которого сигнал реактивности аттестуемого вычислителя реактивности направляют в регистрирующую аппаратуру. Далее этот сигнал сравнивают с эталонной величиной реактивности, по разнице которых аттестуют вычислитель реактивности. Техническим результатом является повышение достоверности и точности определения показателей погрешности и быстродействия при физическом пуске и эксплуатации ядерного реактора. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано в системах управления ядерными реакторами.
Уровень техники
Реактивность ядерного реактора - безразмерная величина, характеризующая поведение цепной реакции деления в активной зоне ядерного реактора и выражаемая соотношением: ρ=ƒ(n),
где n - плотность потока нейтронов.
Реактивность служит важнейшей характеристикой ядерного реактора, влияющей не только на процесс управления, но и на безопасность.
В настоящее время аттестация вычислителя реактивности не производится.
Отсутствие аттестации вычислителя реактивности сдерживает практическую возможность его применения в каналах управления ядерным реактором. Поэтому необходимость аттестации вычислителя реактивности является важной задачей.
Аттестация (поверка) измерительных приборов по точности (погрешности) измерения параметра осуществляется путем сравнения показания аттестуемого прибора с показанием измерителя того же параметра, точность которого на класс выше аттестуемого измерителя, прибора. Высшим классом точности обладает эталон параметра.
Способ аттестации, применяющийся к измерителю параметра, не пригоден для аттестации вычислителя реактивности т.к. реактивность не параметр ядерного реактора, а характеристика его динамического состояния, относительный коэффициент размножения нейтронов которой для разных ядерных реакторов имеет разные значения. Соответственно невозможно создать один эталон вычисления реактивности для всех типов ядерных реакторов.
В случае использования сигнала вычисленной реактивности в канале управления ядерным реактором необходимо знать быстродействие вычислителя реактивности, насколько вычисленная величина реактивности отстает по времени от фактической величины реактивности при разных скоростях ее изменения в ядерном реакторе.
Следовательно, вид аттестации должен быть другим, чем известная аттестация измерителей параметра.
Эталоном для аттестуемого вычислителя реактивности служит величина реактивности математической модели ядерного реактора, которая создается на основе математической модели системы управления ядерным реактором, математических расчетов и математического моделирования, результаты которых подтверждены экспериментами.
Особенность предлагаемого технического решения состоит в том, что аттестацию каждого вычислителя реактивности осуществляют только для конкретного типа и определенной конструкции ядерного реактора. При этом измерение параметров при аттестации математической модели ядерного реактора и вычислителя реактивности по реактивности и скорости ее изменения проводится стандартными метрологическими аттестованными средствами измерения.
Раскрытие сущности изобретения
Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и точности определения показателей погрешности и быстродействия при физическом пуске и эксплуатации ядерного реактора.
Для достижения технического результата предложен способ аттестации вычислителя реактивности, заключающийся в том, что сигнал плотности потока нейтронов аттестованной по реактивности математической модели ядерного реактора вводят в формирователь сигнала детектора, в котором сигнал плотности потока нейтронов преобразуют в сигнал, идентичный реальному сигналу нейтронного детектора, который направляют в преобразователь сигнала нейтронного детектора в электрический сигнал, преобразованный электрический сигнал нейтронного детектора подают на вход аттестуемого вычислителя реактивности, из которого сигнал реактивности аттестуемого вычислителя реактивности направляют в регистрирующую аппаратуру, где этот сигнал сравнивают с эталонной величиной реактивности математической модели ядерного реактора, по разнице которых аттестуют вычислитель реактивности.
Кроме того, для аттестации вычислителя реактивности по погрешности в переходных режимах изменения реактивности с постоянной скоростью в момент достижения в аттестованной математической модели ядерного реактора заданных параметров вычисляют разницу величин сигналов реактивности аттестуемого вычислителя реактивности и реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора.
Кроме того, для аттестации вычислителя реактивности в переходных режимах изменения реактивности с постоянной скоростью по быстродействию, в момент достижения в аттестованной математической модели ядерного реактора заданных параметров, вычисляют разницу времени достижения величины реактивности аттестуемого вычислителя реактивности и реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора.
Кроме того, для аттестации вычислителя реактивности в установившемся режиме по погрешности на заданном уровне аттестованной математической модели ядерного реактора, определяют разность установившихся значений сигналов реактивности в аттестованной математической модели ядерного реактора и в аттестуемом вычислителе реактивности.
Кроме того, для аттестации вычислителя реактивности в установившемся режиме реактивности по быстродействию, определяют разницу времени наступления установившегося режима реактивности в аттестованной математической модели ядерного реактора и в аттестуемом вычислителе реактивности.
Описание чертежей
Аттестация вычислителя реактивности производится с использованием аппаратуры, выполненной на любой элементной базе, которая не должна искажать динамические характеристики реального нейтронного детектора, пример которой схематично показан на фиг. 1, где:
1 - ММЯР (аттестованная математическая модель ядерного реактора в установившихся и переходных режимах изменения реактивности, действующая в реальном масштабе времени);
2 - ФСД (формирователь сигнала плотности потока нейтронов в аттестованной математической модели ядерного реактора в сигнал нейтронного детектора с параметрами, соответствующими параметрам сигнала реального нейтронного детектора);
3 - ПСДЭ (аппаратура преобразования сигнала нейтронного детектора в электрический сигнал);
4 - BP (аттестуемый вычислитель реактивности);
5 - РА (регистрирующая аппаратура);
ρм - сигнал реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ρв - сигнал реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
ППН - сигнал плотности потока нейтронов;
ЭлС - электрический сигнал;
РЛС - реальная линия связи;
На фиг. 2 показан график аттестации вычислителя реактивности по показателям погрешности и быстродействию, где:
ρ - реактивность;
t - время;
ρм - сплошная линия, изменение реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ρв - пунктирная линия, изменение сигнала реактивности на выходе аттестуемого вычислителя реактивности;
индекс «м» в параметрах времени t и реактивности ρ означает, это параметры математической модели;
индекс «в» в параметрах времени t и реактивности ρ означает, это параметры вычислителя реактивности;
0м - начало первого участка переходного режима изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ta1м - момент времени, когда реактивность ρм (точка а1м) равна реактивности ρв (точка al) в момент времени tк1м;
ta2м - момент времени, когда реактивность ρм (точка а2м) равна реактивности ρв (точка а2) в момент времени tк2м;
t0в - момент времени начала первого участка переходного режима изменения сигнала реактивности аттестуемого вычислителя реактивности, определяющего его быстродействие;
tк1м - момент времени конца переходного режима и начала установившегося режима первого участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
tк1в - момент времени конца переходного режима и начала установившегося режима первого участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
tн2м - момент времени конца установившегося режима первого участка и начала переходного режима второго участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
tк2м - момент времени конца переходного режима и начала установившегося режима второго участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
tк2в - момент времени конца переходного режима и начала установившегося режима второго участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
участок от 0м до tк1м - время переходного режима первого участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
участок от tк1м до tн2м - время установившегося режима первого участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
участок от tн2м до tк2м - время переходного режима второго участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
участок от tк2м и далее - время установившегося режима второго участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
участок от t0в до tк1в - время переходного режима первого участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
участок от tк1в до tн2в - время установившегося режима первого участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
участок от tн2в до tк2м - время переходного режима второго участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
участок от tк2в и далее - время установившегося режима второго участка изменения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
ρк1м - величина введенной реактивности в конце переходного режима, в начале и конце установившегося режима первого участка, а также начале переходного режима второго участка введения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ρк1в - величина введенной реактивности в конце переходного режима, в начале и конце установившегося режима первого участка, а также начале переходного режима второго участка введения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
ρк2м - величина введенной реактивности в конце переходного режима и в начале установившегося режима второго участка введения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ρк2в - величина введенной реактивности в конце переходного режима и в начале установившегося режима второго участка введения реактивности аттестуемого вычислителя реактивности;
ρa1 - величина реактивности аттестуемого вычислителя реактивности в момент окончания переходного режима первого участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
ρа2 - величина реактивности аттестуемого вычислителя реактивности в момент окончания переходного режима второго участка изменения реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора;
a1 - точка, которая обозначает момент времени соответственно tк1м, при котором регистрируется разность между реактивностью ρк1м аттестованной математической модели ядерного реактора и реактивностью ρа1 вычислителя реактивности, по которой определяется погрешность, а также разность времени tк1м и временем tа1м, в моменты достижения одинаковой реактивности ρа1, которая характеризует быстродействие аттестуемого вычислителя реактивности;
а2 - точка, которая обозначает момент времени соответственно tк2м, при котором регистрируется разность между реактивностью ρк2м аттестованной математической модели ядерного реактора и реактивностью ρа2 вычислителя реактивности, по которой определяется погрешность, а также разность времени tк2м и временем tа2м, в моменты достижения одинаковой реактивности ρа2, которая характеризует быстродействие аттестуемого вычислителя реактивности;
к1м, н2м, к1в, н2в, к2м, к2в - точки, обозначающие начало и конец установившихся и переходных режимов изменения реактивности.
Δt2 - время отставания величины вычисленной реактивности ρ2 вычислителя реактивности от такой же величины реактивности ρ, которая введена в математическую модель ядерного реактора, начиная от момента второй остановки введения реактивности.
Осуществление изобретения
Аттестация вычислителя заключается в следующем.
Сигнал плотности потока нейтронов аттестованной математической модели ядерного реактора 1 поступает на формирователь сигнала плотности потока нейтронов в сигнал нейтронного детектора 2, в котором он преобразуется в сигнал, идентичный реальному сигналу нейтронного детектора. Преобразованный сигнал нейтронного детектора по реальной линии связи РЛС поступает на вход аттестуемого вычислителя реактивности 4. Вычисленный в нем сигнал реактивности поступает в регистрирующую аппаратуру 5, где он сравнивается с сигналом реактивности, одновременно поступающим из математической модели ядерного реактора 1.
Аттестацию вычислителя реактивности 4 по погрешности в переходном режиме изменения реактивности проводят в те моменты времени, в которых переходной режим сохраняется одновременно в аттестованной математической модели ядерного реактора 1, и в аттестуемом вычислителе реактивности 4.
В этом случае по разнице Δρп=ρм - ρв величин реактивности характеристик ρм и ρв на фиг. 2 для каждого момента времени аттестуют вычислитель реактивности 4 по величине погрешности вычисленной реактивности.
Δρп=ρм - ρв - разность между реактивностью аттестованной математической модели ядерного реактора 1 и реактивностью на выходе аттестуемого вычислителя реактивности 4 в каждый момент времени ее изменения в переходном режиме реактивности, которая характеризует абсолютную погрешность аттестуемого вычислителя реактивности 4 в переходном режиме изменения реактивности.
Например, Δρп=ρк1м - ρa1 или Δρп=ρк2м - ρа2.
Отношение Δρп/ρм в каждый момент времени изменения реактивности характеризует относительную погрешность аттестуемого вычислителя реактивности 4.
Δρу=ρм - ρв- разность между реактивностью аттестованной математической модели ядерного реактора 1 и реактивностью на выходе аттестуемого вычислителя реактивности 5 в каждый момент времени ее изменения в установившемся режиме реактивности характеризует абсолютную погрешность аттестуемого вычислителя реактивности 4 в установившемся режиме.
Например, Δρу=ρк1м - ρк1в или Δρу=ρк2м - ρк2в.
Отношение Δρу/ρм в каждый момент времени установившегося режима реактивности в аттестованной математической модели ядерного реактора 1 и аттестуемом вычислителе реактивности 4 характеризует относительную погрешность аттестуемого вычислителя реактивности в установившемся режиме.
Аттестацию вычислителя реактивности 4 по быстродействию в переходных режимах проводят на тех участках изменения реактивности, на которых переходной режим сохраняется одновременно как в аттестованной математической модели ядерного реактора 1, так и в аттестуемом вычислителе реактивности 4.
Например, разность Δtп=tк1м - tа1м - время отставания реактивности вычислителя реактивности 4 от такой же величины реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора 1, характеризует абсолютное быстродействие аттестуемого вычислителя реактивности через время tк1м после начала увеличения реактивности с ее установленной скоростью.
Отношение Δtп/tк1м - это быстродействие аттестуемого вычислителя реактивности 4 при установленной скорости изменения реактивности.
Необходимо исключать искажения сигналов, отображающих скорости мгновенных и запаздывающих нейтронов в аттестованной математической модели ядерного реактора 1, на сигнал, поступающий с ее выхода на вход аттестуемого вычислителя реактивности. Поэтому при аттестации вычислителя реактивности 4 должны включаться все реальные элементы, аппаратуры канала связи, а преобразователь сигнала плотности потока нейтронов 2 должен отображать реальный сигнал нейтронного детектора.
Claims (5)
1. Способ аттестации вычислителя реактивности, заключающийся в том, что сигнал плотности потока нейтронов аттестованной по реактивности математической модели ядерного реактора вводят в формирователь сигнала детектора, в котором сигнал плотности потока нейтронов преобразуют в сигнал, идентичный реальному сигналу нейтронного детектора, который направляют в преобразователь сигнала нейтронного детектора в электрический сигнал, преобразованный электрический сигнал нейтронного детектора подают на вход аттестуемого вычислителя реактивности, из которого сигнал реактивности аттестуемого вычислителя реактивности направляют в регистрирующую аппаратуру, где этот сигнал сравнивают с эталонной величиной реактивности математической модели ядерного реактора, по разнице которых аттестуют вычислитель реактивности.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для аттестации вычислителя реактивности по погрешности в переходных режимах изменения реактивности с постоянной скоростью в момент достижения в аттестованной математической модели ядерного реактора заданных параметров вычисляют разницу величин сигналов реактивности аттестуемого вычислителя реактивности и реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для аттестации вычислителя реактивности в переходных режимах изменения реактивности с постоянной скоростью по быстродействию в момент достижения в аттестованной математической модели ядерного реактора заданных параметров вычисляют разницу времени достижения величины реактивности аттестуемого вычислителя реактивности и реактивности аттестованной математической модели ядерного реактора.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для аттестации вычислителя реактивности в установившемся режиме по погрешности на заданном уровне аттестованной математической модели ядерного реактора определяют разность установившихся значений сигналов реактивности в аттестованной математической модели ядерного реактора и в аттестуемом вычислителе реактивности.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для аттестации вычислителя реактивности в установившемся режиме реактивности по быстродействию определяют разницу времени наступления установившегося режима реактивности в аттестованной математической модели ядерного реактора и в аттестуемом вычислителе реактивности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129313A RU2701725C1 (ru) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Способ аттестации вычислителя реактивности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129313A RU2701725C1 (ru) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Способ аттестации вычислителя реактивности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701725C1 true RU2701725C1 (ru) | 2019-10-01 |
Family
ID=68170864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129313A RU2701725C1 (ru) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Способ аттестации вычислителя реактивности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701725C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111308935A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种优先级管理产品自动测试装置及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2286596C2 (ru) * | 2004-12-06 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" | Импульсно-токовый имитатор кинетики ядерного реактора |
JP2007278812A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | 制御棒駆動制御装置及び制御棒駆動制御方法 |
RU2474891C1 (ru) * | 2011-12-29 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Устройство для измерения реактивности ядерного реактора |
RU2543501C1 (ru) * | 2013-11-22 | 2015-03-10 | Николай Александрович Виногоров | Способ определения эффективности рабочего органа системы управления и защиты ядерного реактора |
-
2018
- 2018-08-10 RU RU2018129313A patent/RU2701725C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2286596C2 (ru) * | 2004-12-06 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" | Импульсно-токовый имитатор кинетики ядерного реактора |
JP2007278812A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | 制御棒駆動制御装置及び制御棒駆動制御方法 |
RU2474891C1 (ru) * | 2011-12-29 | 2013-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Устройство для измерения реактивности ядерного реактора |
RU2543501C1 (ru) * | 2013-11-22 | 2015-03-10 | Николай Александрович Виногоров | Способ определения эффективности рабочего органа системы управления и защиты ядерного реактора |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111308935A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-19 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种优先级管理产品自动测试装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103617816A (zh) | 反应堆堆芯功率分布的测量方法 | |
RU2701725C1 (ru) | Способ аттестации вычислителя реактивности | |
CN112086212A (zh) | 一种反应性仪离线标定测试方法及系统 | |
CN108877969B (zh) | 核功率理论模型建立及验证方法、系统及终端设备 | |
CN111149175B (zh) | 核仪表隔离输出信号标度方法和采用相同方法的系统 | |
Kitzig et al. | Evaluation of power quality measurement system concept using an experimental setup | |
CN113819981A (zh) | 液氧煤油发动机试验用煤油流量不确定度评估装置及方法 | |
KR101216608B1 (ko) | Fpga를 이용한 온라인 디지털 반응도 계산 시스템 및 방법 | |
US9287013B2 (en) | Moderator temperature coefficient measurement apparatus | |
CN104347126B (zh) | 核电站堆芯功率象限倾斜因子的显示方法和装置 | |
CN106932746B (zh) | 一种电子式电流互感器性能试验系统及方法 | |
US3894912A (en) | Determination of parameters of a nuclear reactor through noise measurements | |
CN111367157B (zh) | 一种多路比相测量系统及方法 | |
CN106525180B (zh) | 天然气压缩因子计算方法 | |
CN210268565U (zh) | 一种管道蠕变测量系统 | |
CN107589396A (zh) | 一种基于常规电能校准器的动态性能溯源方法 | |
Kim et al. | Uncertainty estimation of the ADCP velocity measurements from the moving vessel method,(I) development of the framework | |
KR101444794B1 (ko) | 노내계측기 신호 기반의 반경방향 첨두계수를 이용한 노심운전제한치감시계통의 Pseudo Hot Pin 출력분포 구성 방법 | |
Suzuki et al. | A reactivity meter and its application | |
Pawłowski | Simulation tests on errors of the measuring path with a frequency carrier of information | |
KR101436021B1 (ko) | 노외 계측기 중성자속 전류 신호를 이용한 개선형 디지털 반응도 계산기 | |
CN109307679B (zh) | 一种混凝土脱空深度的检测方法、检测装置和终端设备 | |
RU2808028C1 (ru) | Способ и автоматизированная система определения метрологических характеристик измерительного канала | |
JP2006084181A (ja) | 加圧水型軽水炉の温度反応度係数分離測定方法 | |
JP2009150704A (ja) | 冷温臨界試験方法および試験装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200811 |