×
03.10.2019
219.017.d1c4

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АТТЕСТАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ РЕАКТИВНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002701725
Дата охранного документа
01.10.2019
Аннотация: 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.

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;

- сигнал нейтронного детектора;

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;

t - 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 t 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 Δρпм - ρв величин реактивности характеристик ρм и ρв на фиг. 2 для каждого момента времени аттестуют вычислитель реактивности 4 по величине погрешности вычисленной реактивности.

Δρпм - 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, Δρпк1м - ρa1 или Δρпк2м - ρа2.

Отношение Δρпм в каждый момент времени изменения реактивности характеризует относительную погрешность аттестуемого вычислителя реактивности 4.

Δρум - 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, Δρук1м - ρк1в или Δρук2м - ρк2в.

Отношение Δρум 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.


СПОСОБ АТТЕСТАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ РЕАКТИВНОСТИ
СПОСОБ АТТЕСТАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЯ РЕАКТИВНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 161-170 из 259.
10.08.2018
№218.016.7b05

Способ регистрации нейтронов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области регистрации нейтронов сцинтилляционным методом с использованием неорганического сцинтилляционного материала. Сущность изобретений заключается в том, что способ регистрации нейтронов содержит этапы, на которых регистрируют фотоны сцинтилляций, образующиеся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663683
Дата охранного документа: 08.08.2018
19.08.2018
№218.016.7d1b

Способ получения биоразлагаемого композита на основе алифатических сложных полиэфиров и гидроксиапатита

Изобретение относится к медицинской химии, а именно к биоразлагаемым фосфатсодержащим полимерным материалам, использующимся в качестве аналогов костной ткани, и раскрывает способ получения биоразлагаемого композита. Способ характеризуется тем, что синтез композита, который включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664432
Дата охранного документа: 17.08.2018
07.09.2018
№218.016.8477

Способ формирования синаптического мемристора на основе нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к технологии изготовления синаптического мемристора на основе нанокомпозита металл-нестехиометрический оксид, который обладает адаптивными (нейроморфными) свойствами. Техническим результатом является создание мемристивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666165
Дата охранного документа: 06.09.2018
12.09.2018
№218.016.867e

Способ изготовления наноструктурированной мишени для производства молибден-99

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов и может быть использовано для производства радионуклида молибден-99 высокой удельной активности (без носителя), являющегося основой для создания радионуклидных генераторов технеция-99, нашедших широкое применение в ядерной медицине для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666552
Дата охранного документа: 11.09.2018
03.10.2018
№218.016.8cf6

Система управления неустойчивостью внутреннего срыва плазмы в режиме реального времени в установках типа токамак

Изобретение относится к cистеме управления неустойчивостью внутреннего срыва плазмы в режиме реального времени в установках типа Токамак. Система содержит автоматизированное рабочее место АРМ оператора 13, соединенное с комплексом СВЧ-нагрева плазмы 6, вакуумную камеру 1 с установленными в ней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668231
Дата охранного документа: 27.09.2018
03.10.2018
№218.016.8d27

Ядерный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к области атомной энергии и может быть использовано в реакторах на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем. Ядерный реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем содержит вертикально установленные тепловыделяющие сборки активной зоны и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668230
Дата охранного документа: 27.09.2018
08.11.2018
№218.016.9acc

Способ оценки риска хронических аутоиммунных воспалительных процессов

Изобретение относится к биофизике, биологии и медицине, а именно к диагностике обменных нарушений, интоксикации организма при различных заболеваниях, в том числе наследственных, генетических, экологических, аутоиммунных. Изобретение представляет собой способ оценки риска хронических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671641
Дата охранного документа: 06.11.2018
30.11.2018
№218.016.a220

Способ пуска ядерного реактора космического назначения

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при эксплуатации ядерных реакторов космических установок. Способ пуска ядерного реактора космического назначения содержит этапы, на которых определяют зависимость эффективного коэффициента размножения от температуры при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673564
Дата охранного документа: 28.11.2018
05.12.2018
№218.016.a3b7

Способ получения комплексного соединения состава 2xefxmnf

Изобретение относится к способу получения комплексного соединения гексафторида ксенона с тетрафторидом марганца состава 2XeF×MnF и может применяться для синтеза кислородных соединений ксенона как основа средств для дезинфекции, стерилизации и детоксикации в области санитарии и медицины. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673844
Дата охранного документа: 30.11.2018
06.12.2018
№218.016.a40f

Способ перевода сверхпроводника в элементах логики наноразмерных электронных устройств из сверхпроводящего состояния в нормальное

Использование: для создания функциональных переключаемых электронных устройств различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что способ перевода сверхпроводника в электронных функциональных наноразмерных устройствах из сверхпроводящего состояния в нормальное осуществляют путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674063
Дата охранного документа: 04.12.2018
Показаны записи 1-7 из 7.
20.05.2013
№216.012.425c

Способ управления ядерным реактором

Изобретение относится к области управления ядерными реакторами. Способ быстрого снижения мощности позволяет большинство остановок реактора по сигналам аварийной защиты (AЗ) перевести в режим предварительной защиты или быстрого глубокого регулируемого снижения мощности, что при сохранении уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482558
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.11.2015
№216.013.8fd1

Подводная ядерная термоэлектрическая установка

Изобретение относится к ядерным термоэлектрическим установкам. Для достижения этого результата предложена подводная ядерная термоэлектрическая установка, содержащая расположенные в газоплотной защитной оболочке легководный ядерный реактор и блоки термоэлектрические (БТЭ), равномерно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568433
Дата охранного документа: 20.11.2015
12.01.2017
№217.015.6394

Способ регулирования параметров ядерного реактора

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано в системах управления ядерными реакторами. В способ регулирования параметров ядерного реактора путем перемещения регулятором органов изменения реактивности по сигналу отклонения измеренного параметра от заданного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589038
Дата охранного документа: 10.07.2016
25.08.2017
№217.015.9679

Подводный модуль для производства электрической энергии

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение срока службы, повышение надежности и автономности работы. Подводный модуль для производства электрической энергии включает средство, в котором размещены электрические энергоблоки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608843
Дата охранного документа: 25.01.2017
09.05.2019
№219.017.4ef1

Способ управления ядерным реактором

Изобретение относится к области управления ядерными реакторами. Способ управления ядерным реактором заключается в регулировании мощности по сигналам датчиков мощности путем управления по каналу введения положительной реактивности и по каналу введения отрицательной реактивности рабочими органами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002470392
Дата охранного документа: 20.12.2012
19.07.2019
№219.017.b692

Способ изготовления термобатареи

Изобретение относится к области термоэлектрического преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть применено для изготовления полупроводниковых термоэлементов и термоэлектрических батарей из них, используемых в конструкциях термоэлектрических генераторов. Технический результат:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694797
Дата охранного документа: 16.07.2019
31.05.2023
№223.018.7453

Прозрачный корпус обитаемого подводного аппарата

Изобретение относится к подводному судостроению, в частности к конструкции устойчивых к гидростатическому давлению прочных корпусов обитаемых подводных аппаратов. Прозрачный корпус обитаемого подводного аппарата включает прозрачную сферу с верхним входным люком и с устройством ввода кабелей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796434
Дата охранного документа: 23.05.2023
+ добавить свой РИД