Методы борьбы с шумами и помехами в ску.
Под шумами мы понимаем флуктуации технологич. параметров–температур, расходов теплоносителя или нейтронного потока. Они обладают очень широким спектром частот и их трудно фильтровать. Под помехами мы понимаем электрические и электромагнитные помехи промышленной частоты 50 Гц.
Поэтому на практике АЭС существуют 4 метода борьбы с помехами и шумами:
1. Заземления и экранировки от промышленных помех.
2. Электрические активные и пассивные фильтры промышленных помех.
3. Зоны нечувствительности в регуляторах для защиты от промышленных шумов.
4. Корреляционные фильтры для диагностики нарушений в механических устройствах АЭС при наличии промышленных шумов путем расчёта нежелательных спектров частот.
<8>
Приборы с полупроводниковыми тензопреобразователями.
Проволочные тензопреобразователи – имеют низкую чувствительность. Чувствительность лучше у полупроводниковых преобразователей (в 60 раз и выше). Однако полупроводниковые тензопреобразователи имеют высокую температурную погрешность. Для снижения температурной погрешности в качестве полупроводниковых тензопреобразователей применяется преобразователи выполненные на основе монокристаллов кремния и германия. В качестве чувствительного элемента, на который прикрепляют полупроводниковый преобразователь. Применяются также монокристаллы сапфира, которые имеют также высокую температурную стабильность.
На этой основе выполнен Сапфир 22, которые применяются на АЭС с ВВЭР-1000.
Корпус сделан из титана, на конце содержит тонкую мембрану, к мембране жестким припоем прикреплена сапфировая пластинка с определенной кристаллографической ориентацией, а на пластинку нанесен тонкий слой, до 1 мкм, монокристаллическая пленка кремния. Внутренняя полость заполнена кремнеорганической жидкостью и отделена от от рабочей жидкости мембраной.
Устойчивость систем автоматического регулирования.
Оценка устойчивости по ЛЧХ.
Построение амплитудно-фазовых частотных характеристик разомкнутых систем связано с громоздкими вычислениями, поэтому целесообразно оценивать их устойчивость по логарифмическим частотным характеристикам. Для этого необходимо построить ЛЧХ разомкнутой системы (рис.5.14).
На рис.5.14 условно показано четыре варианта возможного прохождения ЛФХ. В том случае, когда АФЧХ не имеет точек пересечения с вещественной осью слева от точки с координатами (-1, j0), то для устойчивости замкнутой системы необходимо и достаточно, чтобы выполнялось условие ωс< ωкр. То есть замкнутая система будет абсолютно устойчивой, если ЛАХ разомкнутой системы принимает отрицательные значения раньше, чем ЛФХ достигнет значения фазы -1800 (кривая 4 на рис.5.14).
Если ЛАХ разомкнутой системы принимает отрицательные значения позже, чем ЛФХ достигнет значения фазы -1800 (кривая 1 на рис.5.14), то замкнутая система неустойчивая.
Если ЛАХ разомкнутой системы принимает значение амплитуды 0 дб на одной
частоте, что и ЛФХ достигнет значения фазы -1800 (кривая 2 на рис.5.14), то это соответствует колебательной границе устойчивости.
В условно устойчивых системах (кривая 3 на рис.5.14) для оценки устойчивости следует в диапазоне частот, где ЛАХ больше нуля, подсчитать число переходов ЛФХ через прямую -1800. Если число положительных (сверху вниз) переходов через эту
прямую равняется числу отрицательных (снизу вверх), то система в замкнутом состоянии устойчива.
Рис. 5.14. ЛЧХ разомкнутой системы:
1 - система неустойчива;
2 - система нейтральная;
3 - система условно устойчивая;
4 - система абсолютно устойчивая
По ЛЧХ разомкнутой системы можно определить запасы устойчивости: запас по фазе µ отсчитывается по ЛФХ на частоте среза ωс, а запас по амплитуде Lh соответствует значению ЛАХ на критической частоте ωкр, взятому с обратным знаком
(кривая 4 на рис.5.14).
Если ωс=ωкр, то система находится на границе устойчивости.
Граничное значение общего коэффициента передачи разомкнутой системы kгр определяется из выражения
20 lg kгр = 20 lg k + Lh, (5.16) где k - общий коэффициент передачи разомкнутой системы. В заключение дадим некоторые рекомендации, которые следуют из практики проектирования систем. Во-первых, для того чтобы в системе были обеспечены
необходимые запасы устойчивости, наклон ЛАХ в диапазоне частот, в котором расположена частота среза, должен быть равным -20дб/дек. При наклоне характеристики, равном -40дб/дек, трудно обеспечить необходимый запас устойчивости по фазе. При наклоне характеристики, равном 0 дб/дек, получают излишне большие запасы устойчивости по фазе, система становится передемпфированной с длительным переходным процессом. Во-вторых, запас устойчивости по фазе в системе зависит от диапазона частот, в котором ЛАХ разомкнутой системы на частоте среза имеет наклон -20дб/дек. Чем больше этот диапазон частот, тем выше запас устойчивости по фазе и наоборот.