Аппаратура МАК-01

Назначение

Аппаратура МАК-01 предназначена для измерений, обработки и представления информации о значениях плотности потока нейтронов при проведении загрузки ядерного топлива и последующем физическом пуске реактора.

Описание

Аппаратура обеспечивает:

-    измерение скорости счета импульсов, пропорциональной плотности нейтронного потока, в диапазоне от 0,1 до 5,0 106 имп/с;

-    измерение периода удвоения скорости счета импульсов в диапазоне от 5,0 с до 60 с;

-    формирование звуковых сигналов, пропорциональных скоростям счета, на устройствах звуковой сигнализации типа «щелкун»;

-    формирование сигналов аварийной и предупредительной уставок по скорости счета (3 101, 102, 3 102, 103, 3 103, 104, 3 104, 105, 3 105, 106 имп/с) и периоду удвоения скорости счета импульсов (5, 10, 50 с);

-    обработку и отображение информации об уровнях нейтронного потока по двум счетным каналам с чувствительностью не хуже 0,2 имп/нейтр/см ;

-    непрерывный контроль исправности аппаратуры (самодиагностику).

Структурная схема аппаратуры приведена на рисунке 1.

В состав аппаратуры входят:

-    промышленный ноутбук ЕС 1866 - 1 шт.;

-    устройство предварительной обработки (блок МАСС) - 2 шт.;

-    устройство детектирования на основе низкофоновых ионизационных камер деления (подвеска ПИКД-54) - 2 шт.;

-    устройства звуковой сигнализации - 2 шт.

Принцип действия аппаратуры состоит в преобразовании импульсов тока, поступающих с устройств детектирования (подвесок ПИКД-54), в скорость счета импульсов тока и период удвоения.

Измерение скорости счета импульсов тока производится методом дискретного счета, а периода удвоения путем решения уравнения кинетики реактора.

Все преобразования входных сигналов от соответствующего устройства детектирования осуществляются в блоке МАСС. Структурная схема одного блока МАСС приведена на рисунке 2.

I Узел аналоговой обработки |

,сигналов    I

Модуль высоковольтного питания (МВП)

К устройству детектирования

Модуль предварительного усиления (МПУ)

Модуль обработки сигнала (МОС)

L

Узел цифровой обработки и индикации

Модуль счет-код (МСК)

Модуль индикации магистрали (МИМ)

RS-232

Дискретный

выход

Аналоговый

выход

К устройству типа «Щелкун»

Модуль микропроцессорного преобразования (ММП)

4-1-

Модуль индикации (МИ)

А В С D Е F G

Система

низковольтного

электропитания

Узел аналоговой обработки входных сигналов обеспечивает прием входного сигнала с камер деления (случайная последовательность импульсов тока), его усиление по амплитуде и дискриминацию по трем порогам. С выхода узла аналоговой обработки входных сигналов сформированный по длительности и амплитуде выходной сигнал подается на узел цифровой обработки и индикации.

Узел цифровой обработки и индикации преобразует импульсы тока, поступающие с узла аналоговой обработки входных сигналов, в скорость счета импульсов тока и период удвоения, а также формирует выходные сигналы блока: дискретный, аналоговый, к устройству звуковой сигнализации и RS-232 для связи с ПЭВМ.

Система низковольтного электропитания обеспечивает преобразование сетевого напряжения 220 В частотой 50 Гц в ряд высокостабильных напряжений постоянного тока для питания всех модулей блока МАСС.

Для ограничения доступа к аппаратуре применяются следующие средства:

-    пломбы на винтах крепления корзины внутри блоков МАСС;

-    замки на крышке блоков МАСС, препятствующие несанкционированному включению и подключению внешних устройств;

-    пломбы на винтах корпуса ноутбука промышленного ЕС 1866.

-А?    Пломбы на винтах

У .    у— корпуса ноутбука

,.    /    (2 шт)

Рисунок 4 - Общий вид ноутбука промышленного ЕС 1866

Программное обеспечение

Для обеспечения работы аппаратуры используется программное обеспечение (ПО) «Процедура загрузки SubM(NP)». ПО, установленное на ПЭВМ, предназначено для сбора и обработки измеренных данных и обеспечивает следующие возможности:

-    отображение текущей скорости счета по обоим каналам как в числовом виде, так и в виде исторического графика с отображением тренда за установленный оператором промежуток времени;

5    3

-    вычисление отношения N0/N для каждого канала в диапазоне от 1-10’ до 110, где: N0 - начальное значение средней скорости счета, задаваемое оператором; N - текущее значение средней скорости счета.

-    задание оператором уставок аварийной и предупредительной сигнализации по скорости счета и периоду удвоения. Диапазон вводимых и контролируемых уставок:

-    по средней скорости счета от 1 имп/с до 1106 имп/с;

-    по периоду удвоения средней скорости счета от 5,0 с до 60,0 с;

-    задание уровня фона по каждому каналу и вычитание введенного значения фона из результатов измерений;

-    задание оператором времени экспозиции вычисления скорости счета, а так же возможность работы в автоматическом режиме;

-    задание значения начальной скорости счета N0 по обоим каналам;

-    построение графиков зависимости обратного счета (N0/N) от количества тепловыделяющих сборок (ТВС) (при загрузке) или положения компенсационной группы (КГ) (при физпуске);

-    вычисление и отображение на экране экстраполированного критического значения количества ТВС или положения КГ по каждому каналу;

-    вычисление и отображение на экране предельного допустимого значения количества загружаемых ТВС или шага КГ, которое должно составлять У от минимального экстраполируемого по кривым обратного счета значения;

-    отображение на экране в табличном виде результатов итераций по каждому каналу;

-    надежное хранение экспериментальных данных за весь период измерений.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Для защиты ПО от несанкционированного использования применяются средства разграничения доступа Windows. Доступ к ПО осуществляется при наличии пароля и учетных записей пользователей. Предусмотрен вывод сообщений об ошибках. Осуществляется физическая защита портов ввода/вывода. Уровень защиты ПО SubM(NP) от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

приведены в таблице 2.

Примечание - * в диапазоне от 0 до 10 имп/с погрешность не нормируется.

Дополнительная погрешность измерения средней скорости счета импульсов при изменении температуры окружающей среды от нормальных условий работы аппаратуры (20±5) °С - не более ±1 % на каждые 10 °С.

Погрешность аналогового выхода блока МАСС - не более ±10 % в рабочих условиях и ±2% при проверке от генератора.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации АГТС.421411.001 РЭ типографским способом и на корпус блока МАСС в виде шильдика.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Комплект поставки

Поверка

осуществляется по документу АГТС.421411.001МП «Аппаратура МАК-01. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 30.10.2015 г.

Основные средства поверки:

Установка поверочная многофункциональная МПУ АРТН.506300.301 ТУ, период удвоения (10-60) с, основная погрешность не более ±2 %, (Госреестр № 31711-06);

- Генератор импульсов АКИП-3413/1, 1 мкГц - 80 МГц, ПГ ±210-6. Диапазон длительности импульсов 25 нс - 1000000 с, основная погрешность ±12 нс.

Сведения о методах измерений

«Аппаратура МАК-01. Руководство по эксплуатации. АГТС.421411.001РЭ».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к аппаратуре МАК-01

1    ГОСТ 8.129-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Г осударственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

2    ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.

3    «Аппаратура МАК-01. Технические условия. АГТС.421411.001ТУ».