Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Физика ядерного реактора Авария на ЧАЭС Повышение безопасности АЭС Системы контроля на атомной станции Авария на ЧАЭС

Мостовые измерительные схемы (рис. 9) бывают двух видов:

неуравновешенная мостовая (неравновесная) схема;

уравновешенная мостовая (равновесная) схема.

Неуравновешенные мосты для измерения температуры с термометрами сопротивления применяются редко. Однако они нашли широкое применение для измерения сопротивления в газоанализаторах, концентратомерах и в ряде других средств измерения. В неуравновешенных мостах в процессе эксплуатации нет необходимости производить какие-либо изменения сопротивлений или переключения. Показания измерительного прибора рассчитаны или отградуированы сразу в значениях измеряемого сопротивления или параметра, влияющего на сопротивление. Условие неуравновешенного моста следующее:

I = f(U, R1, R2, R3, R4, Rr)  (5)

В этом случае, если нужна однозначная зависимость измерительного тока (I) от сопротивления какого-нибудь резистора, например R3, необходимо, чтобы все остальные элементы схемы имели постоянные значения U1, R2, R3, R4, Rr-const.

Рис. 9. Принципиальные схемы соединения логометра ЛПр-53.



Как видно из схемы “а” рис. 10, зависимость измерительного тока от измеряемого сопротивления “Rx” будет однозначной только тогда, когда все остальные элементы схемы не изменяют своих значений, причем вид этой зависимости нелинейный. Например, для случая, когда измеряемое сопротивление Rx=R2, а все остальные плечи моста равны; R2=R3=R4=R уравнение шкалы будет иметь вид:

Rx-R

 I=U  (6)

Rx (2Rr+3R)+R (2Rr+R)

При измерении очень малых сопротивлений или малых изменений сопротивлений возникает необходимость увеличить коэффициент преобразования схемы моста. Для этого два аналогичных преобразователя сопротивления, находящихся в одинаковых условиях, включают в противоположные плечи моста (схема “в” рис. 10). Уравнение шкалы в этом случае будет иметь вид:

Rx-R

  I2=U » (7)

Rx(Rr+2R)+RrR

т.е. при использовании двух аналогичных преобразователей сопротивления, коэффициент преобразования измерительной схемы увеличивается примерно в два раза.

Во многих случаях возникает необходимость получать сигнал, определяемый разностью сопротивлений двух преобразователей. Для этого преобразователи включаются в прилежащии плечи неуравновешенного моста (схема “в” рис. 9); уравнение шкалы имеет вид:

Rx1-Rx2

 I =U»  k(Rx1-Rx2) »

»2Rr(Rx1+Rx2)+R(Rx1+Rx2)+2Rx1Rx2  (8)

Cила тока ”I” практически пропорциональна разности сопротивлений преобразователей Rx1-Rx2. Схемы неуравновешенных мостов с двумя измеряемыми сопротивлениями (схемы “б” и “в” рис. 10) находят широкое применение в измерительных схемах газоанализаторов, концентратомеров, влагомеров и других приборов.

В схемах неуравновешенных мостов в случае необходимости может быть применена трехпроводная схема подключения измеряемого сопротивления, которая позволяет уменьшить или исключить влияние изменения соединительных проводов на показания моста.

Рис. 10. Принципиальные схемы измерительных мостов.

К преимуществам неуравновешенных мостов следует отнести простоту схемы, не требующую устройств уравновешивания, возможность применения для измерения малых сопротивлений (за счет уменьшения или даже исключения сопротивления удлиняющих проводников, соединяющие плечи моста).

К недостаткам неуравновешенных мостов относятся зависимость показаний от изменения напряжения питания; нелинейность шкалы моста.

Для использования одновременно положительных качеств как уравновешенных, так и неуравновешенных мостов, разработана двухмостовая компенсационная измерительная схема, которую иногда называют схемой компоратора напряжений (схема “г” рис.10). Схема состоит из измерительного “1” и сравнительного “2” мостов, питаемых параллельно от одного источника питания. В измерительном мосте одно или два сопротивления представляют собой измерительные преобразователи, так, что при изменении их сопротивления относительно начального, возникает разность потенциалов, определяемая выражением для R1=Rx

RxR3-R2R4

  Uab=U (9)

(Rx+R2) (R3+R4)

или для двух преобразователей сопротивления, когда R1=Rx и R3=Rx, а R2=R4=Rxмин,

R2x-R2R4

 Uab=U (10)

(Rx+R2)

В сравнительном мосте сопротивления R5-R8 подобраны таким образом, что R6=R8=Rxмин, а R5=R7=Rxmax. Разность потенциалов Ucd в этом случае будет равна Uabмакс. - той разности потенциалов, которая будет между точками а и b когда R1=R3=Rxmax:

  R5R7-R6R8 R2xmах-R6R8

Ucd=U =U (11)

 (R5+R6)(R7+R8) (Rxmax+Rxmin)

Схема построена таким образом, что на реохорде Rp, выполняющем функции делителя напряжения, происходит компенсация (уравновешивание) разности потенциалов Uab такой долей от разности потенциалов Ucd, что Uef=Uab. Если компенсация не выполнена, то Uef¹Uab и на вход усилителя поступает сигнал, который заставляет перемещаться реверсивный двигатель до тех пор пока не наступит компенсация, т.е. Uef не будет равно Uab.

Двухмостовая схема позволяет измерять очень малые значения или малые изменения сопротивления одного или двух плеч. При использовании двухмостовой схемы в газоанализаторах, влагомерах и других приборах, появляются также другие ее преимущества, характерные для конкретных методов и средств измерения.

При анализе распространения водорода и изменения параметров среды в системе герметичных помещений была создана модель конфайнмента для 2 блока Кольской АЭС. Расчетные обоснования выполнялись для двух тяжелых аварий:
o Течь 1-го контура Ду 20 мм в сочетании с отказом системы аварийной
подпитки;
o разрыв ГЦТ Ду 500 мм у входного патрубка реактора с двусторонним
истечением теплоносителя.
Расчеты выполнены с использованием российского кода КУПОЛ-М. Граничные условия в виде выходов массы, энергии и водорода при вышеперечисленных сценариях определялись по программному комплексу РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ.
Расчетные исследования выполнены для достижения следующих основных целей:
o установление особенностей распространения водорода и возможностей
образования взрывоопасных концентраций в СГП для различных аварий;
o выявление вероятных мест образования повышенных концентраций водорода,
представляющих потенциальную опасность для целостности конфайнмента;
o исследование особенностей контроля и управления водородной ситуацией в
конфайнменте при авариях с плавлением A3.
o выбор количества и мест размещения пассивных каталитических
рекомбинаторов водорода (ПКРВ)
o выбор количества и мест размещения датчиков системы контроля
концентрации водорода в системе герметичных помещений.
Код КУПОЛ-М предназначен для расчета термодинамических параметров среды в герметичных помещениях АЭС с ВВЭР при авариях с разрывом трубопроводов и течью теплоносителя внутри зоны локализации аварии. Рассчитываются следующие основные величины:
o изменение во времени температуры и давления газа в помещениях ЗО;
o нестационарное распределение температуры в стенах и оборудовании;
o временные зависимости плотности азота, кислорода, пара и водорода в
помещениях ЗО;
o интенсивность конденсации пара и температура образующегося конденсата
в каждом помещении ЗО;
o температура воды, поступающей в приямки;
o расходы газовой смеси в проходках между помещениями.
При расчете учитываются эффекты нестационарного тепломассопереноса газовой смеси, объемной и поверхностной конденсации пара, естественной конвекции газовой смеси; моделируется функционирование пассивных каталитических
рекомбинаторов водорода.


На главную