Дисперсионное уравнение реактиметра

02.10.2016 2016 - №03 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

А.Г. Юферов

https://doi.org/10.26583/npe.2016.3.04

Целью работы является вывод и анализ метрологической модели реактиметра в форме дисперсионного уравнения, связывающего дисперсии входного и выходного сигналов реактиметра при наложении случайных шумов на входе. Предлагается стандартизовать форму уравнения реактиметра, представив основной вычислительный блок реактиметра уравнением свертки. Тем самым метрологические характеристики реактиметра полностью определяются аппаратной функцией этого блока, имеющей смысл переходной характеристики, описывающей процессы на запаздывающих нейтронах после ступенчатого скачка мощности. Показано, что амплитудно-частотная характеристика линейного блока реактиметра позволяет рассматривать аддитивный шум на входе как белый. Для таких условий в работе получены выражения дисперсии реактивности при экспоненциальном и дискретном представлении переходной характеристики запаздывающих нейтронов. Вычислены коэффициенты усиления дисперсии для ряда известных систем констант запаздывающих нейтронов. Реализация дисперсионного уравнения в составе реактиметра дает возможность отображать неопределенность оценки реактивности в реальном времени. Указан ряд задач и направлений дальнейших исследований и разработок.

Ссылки

1. ГОСТ Р 8.565-2014. ГСИ. Метрологическое обеспечение эксплуатации атомных станций. Основные положения. – М.: Стандартинформ, 2015. – 19 с.
2. ГОСТ Р МЭК 62385. Атомные станции – системы контроля и управления, важные для безопасности – методы оценки рабочих характеристик измерительных каналов систем безопасности. – М.: Стандартинформ, 2011. – 63 с.
3. ГОСТ 27445-87. Системы контроля нейтронного потока для управления и защиты ядерных реакторов. Общие технические требования. – М.: Стандартинформ, 2011. – 18 с.
4. IEC 60231. General principles of nuclear reactor instrumentation.
5. IEC 60568. Nuclear power plants – Instrumentation important to safety – In-core instrumentation for neutron fluence rate (flux) measurements in power reactors.
6. МИ 222-80. Методика расчета метрологических характеристик измерительных каналов информационно-измерительных систем по метрологическим характеристикам компонентов. – М.: Издательство стандартов, 1981. – 24 с.
7. МИ 2440-97. ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля характеристик погрешности измерительных каналов, измерительных систем и измерительных комплексов. – М.: ВНИИМС, 1999. – 13 с.
8. МИ 2232-2000. ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Оценивание погрешности измерений при ограниченной исходной информации. –М.: ВНИИМС, 2000. – 10 с.
9. РД ЭО 0150-2004.Типовые программы и методики проведения физических экспериментов на энергоблоках атомных электростанций с реакторами ВВЭР-1000. – М.: Росэнергоатом, 2005.
10. РД ЭО 0151-2004. Методики расчета нейтронно-физических характеристик по данным физических экспериментов на энергоблоках АЭС с реакторами ВВЭР-1000. – М.: Росэнергоатом, 2005.
11. Рекомендации по сопоставлению рассчитанной и измеренной реактивности при обосновании ядерной безопасности реакторных установок типа ВВЭР. – М.: НТЦ ЯРБ, 2010. – 21с.
12. Юферов А.Г. Библиография по разработкам реактиметров и методам измерения реактивности в ФЭИ. Обзор ФЭИ-295. – М.: ЦНИИАтоминформ, 2003. – 39 с.
13. Земельман М.А., Тронова И.М. Методический материал по применению ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений» // Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений. – М.: Издвостандартов,1985. – С. 43-132.
14. Вашны Е. Динамика измерительных цепей. – М.: Энергия, 1969. – 288 с.
15. Грановский В.А. Динамические измерения. Основы метрологического обеспечения. – Л.: Энергоатомиздат, 1984. – 224 с.
16. Юферов А.Г., Ибрагимов Р.Л. Реактиметр как адаптивный цифровой фильтр. // Атомная энергия. – 2005. – Т. 98. – Вып. 4. – С. 253-260.
17. Борисов В.Ф., Комшилов О.А. Анализ погрешностей измерителя реактивности. // Измерительная техника. – 2002. – №10. – С. 49-52.
18. Юферов А.Г. К задаче идентификации интегральных уравнений кинетики. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2005. – № 4. – С. 25-34.
19. Uhrig R.E. Random Noise Techniques in Nuclear Reactor Systems. Ronald Press, N.Y. – 1970. – 490 p.
20. Cooper G.R., McGillem C. D. Probabilistic Methods of Signal and System Analysis. Oxford University Press. – 1998. – 491 p.
21. Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. Примеры и задачи по статистической радиотехнике. – М.: Советское радио, 1970. – 600 с.
22. Астапов Ю.М., Медведев В.С. Статистическая теория систем автоматического регулирования и управления. – М.: Наука, 1982. – 304 с.
23. Боев И.А., Колотушкин Д.С. Развитие методик измерения реактивности и нейтронно-физических характеристик реакторов ВВЭР на Нововоронежской АЭС. Сборник трудов МНТК-99 «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, 2015. Доступно на сайте http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk2015/autorun/index-ru.htm
24. Otnes R. K., Enochson L. Applied Time Series Analysis. Basic Techniques. Wiley, 1978, – 449 p.
25. ISO/IEC Guide 98:1995. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. – 105 p.
26. Guide to the Expression of Uncertainties for the Evaluation of Critical Experiments. Idaho National Laboratory, 2007. – 94 p.

реактиметр метрология дисперсионное уравнение контроль и управление ЯЭУ

Ссылка для цитирования статьи: Юферов А.Г. Дисперсионное уравнение реактиметра. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 3. – С. 30-41. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.3.04 .