автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Сейсмодатчики для систем защиты реакторных установок АЭС

На правах рукописи

БОРИСОВ Павел Александрович

СЕЙСМОДАТЧИКИ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ РЕАКТОРНЫХ УСТАНОВОК АЭС

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические величины)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2005

Работа выполнена на кафедре «Информационно-измерительная техника» Пензенского государственного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Добровинский И. Р.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,"

профессор Чернецов В. И.; кандидат технических наук, доцент Когельман Л. Г.

Ведущее предприятие - ФГУП «НИИЭМП».

Защита диссертации состоится 27 октября 2005 г., в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в Пензенском государственном университете по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета.

Автореферат разослан 27 сентября 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Светлов А. В.

ggflg-У

Z2I7Z0I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Антисейсмическая защита промышленных объектов, особенно таких, как атомные станции, имеет огромное практическое значение для человеческого общества, поскольку землетрясения представляют собой опасное природное явление. Все большее число стран теперь строят и эксплуатируют ядерные реакторы для производства электроэнергии. Из-за тяжести последствий аварий таких реакторов их проектирование и эксплуатация подвергаются строгому правительственному контролю. Проект станции составляется так, чтобы рассчитанные колебания грунта не могли привести к нарушению работы станции и не создали угрозы для безопасности и здоровья обслуживающего персонала и местного населения.

Для обеспечения автоматической аварийной остановки реактора при землетрясениях заданной интенсивности предусматривается применение системы сейсмометрического контроля и сигнализации, формирующей команды на остановку реактора, а также автоматическую регистрацию колебаний на уровне подошвы здания реакторной установки. Такие решения нацелены на максимальную предусмотрительность, значительно превышающую ту, что считается необходимой для других типов сооружений. В этой связи к сейсмодатчикам систем аварийной защиты ядерных реакторов предъявляются жесткие требования к показателям надежности и стабильности метрологических характеристик.

Решению многих вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений параметров механических колебательных процессов, способствовали работы А. Н. Крылова, Б. Б. Голицына, Ю. И. Иориша, Л. Д. Гика и др.

Однако в целом состояние научных разработок современных сейсмодатчиков не позволяет решить многих задач проектирования.

Известны применяемые в измерительной технике для измерения параметров колебаний пьезоэлектрические сейсмоприемники, состоящие из инерционного элемента, совмещенного с пьезоэлектрическим преобразователем. Неудовлетворительные чувствительность и точность измерений низкочастотных колебаний, а также значительная чувствительность указанных датчиков к неизмеряемым компо-

нентам не позволяют применять их в системах аварийной защиты реакторов.

Известны также датчики, в которых в качестве преобразователя сейсмических колебаний в электрический сигнал применяется дифференциальный трансформатор. В них подвижные и неподвижные обмотки дифференциального трансформатора размещены на корпусе и инерционном элементе соответственно. Их взаимное смещение при воздействии на датчик сейсмоускорения, изменяя коэффициент трансформации, приводит к пропорциональному изменению амплитуды выходного сигнала. К числу недостатков таких датчиков относятся неудовлетворительная стабильность метрологических характеристик и низкая устойчивость к воздействию мощных электромагнитных помех, характерных для процесса эксплуатации на энергетических объектах.

В настоящее время известны сейсмодатчики, предназначенные для работы в составе аппаратуры индустриальной антисейсмической защиты, которые представляют собой индукционные виброметры, обладающие высокой чувствительностью. Однако следует отметить, что эти сейсмодатчики обладают рядом существенных недостатков:

1. Невозможность калибровки датчиков косвенными методами.

2. Значительные масса и габариты.

3. Ограниченный частотный диапазон измерений и существенная нелинейность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) внутри этого диапазона, обусловленные использованием колебательной системы датчика в режиме виброметра.

4. Неудовлетворительная устойчивость к электромагнитным помехам.

5. Применение алгоритма определения модуля вектора сейсмоускорения как суммы квадратов проекций вектора на три ортогональные оси X, У, 2, особенностью которого являются невысокая точность и получение нелинейной функции преобразования.

Решение поставленных выше задач обусловливает актуальность представленной работы.

Цель работы состоит в развитии теории измерений сейсмоколе-баний, обеспечивающей создание на ее основе сейсмодатчиков для

аппаратуры аварийной защиты атомных станций, отличающихся высокими метрологическими характеристиками, показателями надежности и помехоустойчивости.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1. Развитие методов измерений сейсмоускорений на основе исследований характеристик измерительных преобразователей инерционного действия.

2. Разработка и определение основных параметров сейсмоприем-ников, являющихся основным функциональным узлом сейсмодатчика.

3. Совершенствование алгоритма определения модуля вектора сейсмоускорения.

4. Разработка и исследование характеристик сейсмодатчиков для систем защиты реакторных установок АЭС.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории автоматического регулирования, теории погрешностей, теории математической статистики, методах математического анализа, теории вероятностей. Основные теоретические положения и результаты моделирования на ЭВМ подтверждены экспериментальными исследованиями.

Моделирование проводилось в среде МАТЬАВ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Развит метод измерений сейсмоколебаний, который позволяет расширить частотный диапазон в области нижних частот, заключающийся в использовании в качестве сейсмоприемников измерительных преобразователей инерционного действия в режиме акселерометра.

2. Предложен алгоритм определения модуля вектора сейсмоускорения по геометрической сумме проекций вектора на три ортогональные оси X, У, X, позволяющий получить линейную функцию преобразования и повысить точность сейсмодатчиков.

3. Определено аналитическое выражение для определения амплитудного значения модуля вектора сейсмоускорения при гармониче-

ском входном сигнале с применением стандартизованных универсальных вольтметров эффективного значения.

4. Предложен косвенный метод контроля характеристик сейсмо-датчиков тестовым электрическим сигналом без применения виброиспытательного оборудования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ формирования модуля вектора сейсмоускорения по геометрической сумме проекций вектора на три ортогональные оси*, V, X.

2. Способ определения амплитудного значения модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале с применением стандартизованных универсальных вольтметров эффективного значения.

3. Косвенный метод контроля характеристик сейсмодатчиков тестовым электрическим сигналом без применения виброиспытательного оборудования.

4. Способ автоматической проверки исправности сейсмодатчиков без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

Практическая значимость

1. Разработаны и исследованы акселерометры АЛЕ 037 с магнитоэлектрическим уравновешиванием, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками, пригодные для измерений сейсмоускорений и построения на их основе сейсмодатчиков.

2. Предложен способ определения амплитуды модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале, позволяющий применять стандартизованные универсальные вольтметры эффективного значения в процессе изготовления и эксплуатации сейсмодатчиков.

3. Впервые предложен и реализован способ автоматической проверки исправности всего измерительного лракта сейсмодатчиков на протяжении всего жизненного цикла без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

4. Разработаны и внедрены сейсмодатчики БСД 1, БСД1-01, СД 4, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и

показателями надежности по сравнению с аналогами, а также обладающие меньшими массой и габаритами.

5. Предложены обоснованные технические и методические решения, внедрение которых позволяет обеспечить соответствие сейсмо-датчиков БСД 1, БСД 1-01, СД 4 требованиям IV группы исполнения по жесткости электромагнитной обстановки ГОСТ Р 50746-00. Это позволяет улучшить их эксплуатационные характеристики и гарантирует безопасную эксплуатацию другим техническим средствам.

Реализация работы

Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных в НИИ физических измерений сейсмодатчиках типа: БСД 1, БСД 1-01, СД 4.

Перечисленные выше сейсмодатчики успешно эксплуатируются в России и за ее границами на таких АЭС, как Балаковская (Россия), Калининская (Россия), Ровенская (Украина), Южно-Украинская (Украина), Запорожская (Украина), Хмельницкая (Украина). Проведена поставка комплекта сейсмодатчиков на АЭС «Бушер» (Иран). Планируется эксплуатация сейсмодатчиков на АЭС Болгарии и Индии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на международных научно-технических конференциях «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (г. Пенза, 2001, 2002 гг.), на всероссийских научно-технических конференциях «Датчики и детекторы для АЭС» (г. Пенза, 2002, 2004 гг.), на всероссийских научно-технических конференциях «Состояние и проблемы измерений» (г. Москва, 2000, 2002 гг.), на конференциях молодых специалистов «Наукоемкие проекты и высокие технологии -производству XXI века» (г. Пенза, 2002, 2003, 2004 гг.), на Международной молодежной научно-практической конференции «Люди и космос» (г. Днепропетровск, 2002 г.), на Международном симпозиуме «Надежность и качество» (г. Пенза, 2004 г.), на научно-технической конференции молодых специалистов (г. Королев, 2002 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 108 на-

именований, трех приложений. Диссертационная работа изложена на 121 странице основного текста, содержит 36 рисунков и 8 таблиц.

Автор благодарит кандидата технических наук, старшего научного сотрудника «НИИ физических измерений» Папко А. А. за консультацию при выполнении и оформлении диссертационной работы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определено состояние проблемы, сформулирована научная новизна, практическая ценность, цели и задачи исследования.

В первой главе представлены анализ технического уровня современных сейсмодатчиков для систем защиты реакторных установок, а также анализ требований, предъявляемых к ним, который показал, что, наряду с высокими точностными характеристиками, не менее важными являются высокие показатели надежности и помехоустойчивости в условиях жесткой электромагнитной обстановки на атомных станциях.

Проведен анализ характеристик измерительных преобразователей инерционного действия, который показал, что при нижней границе частотного диапазона измерений, близкой к нулю, менее целесообразно использование виброметра и велосиметра. Наиболее полное удовлетворение требованиям измерения сейсмоколебаний обеспечивается при использовании измерительного преобразователя инерционного действия в режиме акселерометра при достаточно высокой собственной частоте и оптимальной степени демпфирования.

Во второй главе проведено исследование акселерометров прямого и уравновешивающего преобразования (компенсационных), которое позволило установить, что из-за более высокой точности, широких возможностей высокоточной регулировки динамических характеристик и возможности калибровки всего измерительного тракта применение компенсационных акселерометров более предпочтительно для измерений сейсмоускорений.

Проведено исследование особенностей построения современных компенсационных акселерометров, которое выявило, что из преобразователей перемещения наиболее предпочтительны из-за лучших энергетических характеристик и высоких показателей надежности ем-

костные преобразователи перемещения (ЕПП). В качестве обратных преобразователей (ОП) при построении акселерометров наиболее приемлемыми являются магнитоэлектрические обратные преобразователи, имеющие высокую стабильность и линейность функции преобразования. Структурная схема акселерометра с магнитоэлектрическим уравновешиванием представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема акселерометра с магнитоэлектрическим уравновешиванием

Здесь т ь г 2, Тз, т4 - постоянные времени звеньев.

Передаточная функция акселерометра УУ{р), составленная но структурной схеме (см. рисунок 1), равна

т№

Р

1

(О0 хИ'ОЗфнч

( 2

2 ш0 (т,р + 1) рКсКу

1 с

- +

(-С2Р + 1) (хър +1)

+ (хлр + 1)

По передаточной функции проведено моделирование в среде МАТЪАВ, в результате которого получены номинальные амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазово-частотная харакгери стика (ФЧХ) цепи уравновешивания акселерометра (рисунок 2). Кривая 1 соответствует следующим параметрам:

XI =3 • КГ4 с, тг = 1-Ю"3 с, тз = 1-Ю-3 с,Т4 = 0,•£> = 0.

Кривая 2 соответствует следующим параметрам: Т| = 3 • Ю-4с, %2~ МО"3 с, Тз = 1-10-3 с, Т4= 0, /)= 1,5. Кривая 3 соответствует следующим параметрам: т 1 = 3 • 10 4с, Т2 = МО-3 с, тз = 1 • 10-3 с, т4 = 1,5 •10"3с,Я= 1,5. Проведенное моделирование позволяет определить конструктивные параметры отдельных узлов (таблица 1) и исследовать режимы работы акселерометра. Характерными значениями параметров акселерометра с ЕПП и магнитоэлектрическим уравновешиванием являются т2 = МО'4 с, Тз = МО"4 с, х4= 1,5-Ю""3 с. Относительное значение коэффициента газового демпфирования £) = 1,5 , а х 1 = 3 -10"4 с.

Рисунок 2 - Результаты моделирования АЧХ и ФЧХ цепи уравновешивания акселерометра с ЕПП и магнитоэлектрическим ОП

Таблиц а1- Основные параметры акселеромегра с емкостным преобразователем перемещения и магнитоэлектрическим ОП

Наименование, обозначение параметра и единица измерения Значение

Коэффициент усиления оконечного усилителя, Кч 40

Коэффициент преобразования ОП, р, Нм/А 5,210 2

Сопротивление преобразователя «напряжение-ток» в цепи обратного преобразования, К, Ом 2200

Жесткость механического подвеса, с, Нм/рад 210"2

Глубина ООС, Кр = КсКу^/сЯ 1000

Маятниковость, т1, кгм 5,2-10"6

Собственная частота, <»0 = ^КсКу$/т1, рад/с 1906

Смещение центра масс инерционного элемента на диапазон измерений, Дс/я-Д мкм 1,54

Для реализации косвенного метода контроля характеристик в магнитоэлектрическом обратном преобразователе акселерометра предусматривается специальная калибровочная обмотка. При калибровке в нее подается строго нормированная величина тока гармонической или прямоугольной формы, в результате взаимодействия которого с индукцией поля постоянного магнита возникает сила. В этом случае искомое значение сейсмоускорения определяется по результату измерения силы, функционально связанной с ускорением вторым законом Ньютона. Приводится теоретическая оценка достоверности косвенного метода контроля характеристик акселерометра, которая показала, что величина недостоверности косвенного метода будет определяться величиной коэффициента преобразования термо-компенсирующей цепи, достигающей 0,01 %/°С. С полным основанием косвенный метод можно отнести к разряду достоверных для оценки метрологических характеристик сейсмодатчиков с величиной основной погрешности 1,5 % и температурной (0,1-0,05) %/°С.

В третьей главе рассмотрены проблемы метрологического обеспечения сейсмодатчиков. Формирование дискретных сигналов сейсмодатчиков, обеспечивающих автоматическую аварийную остановку реактора и запуск регистратора, происходит по модулю вектора сейсмоускорения. Представлены результаты сравнительного анализа двух алгоритмов определения модуля вектора сейсмоускорения.

Показано, что определение вектора сейсмоускорения 5" в соответ-

2 2 2

ствии с алгоритмом 5 = Бх + Б у + Б/ приводит к относительной погрешности сейсмодатчиков СИАЗ-2 (Армения), равной

8-2

^ ^^

.2--\-2Ъ* +~2-2-г"8*' 2-2-2~52

^^у + Б у + Б2 + Бу + 5^

,(1)

где , $у, Я/ - чувствительности каналов X, У, 7. сейсмодатчика;

Ъх ,Ъу , 8/ - относительные погрешности каналов X, У, 2 сейсмодатчика.

С целью улучшения метрологических характеристик сейсмодатчи-ков автором предложено формирование модуля вектора сейсмоускорения в соответствии с алгоритмом

V

+ + • (2)

Относительная погрешность сейсмодатчиков в этом случае будет иметь вид

о2 о2 гг2

8 " "22-Г8* + 2 2 2 8У + "Т2-2"82 '

Б % Ь Б у + Б 2 Зх ^У ^2 Б X + Б у + Б 2

Сравнение формул (1) и (3) подтверждает возможность увеличения точности вычисления модуля вектора по сравнению с известными решениями.

Получены обобщенные выражения, позволяющие учитывать погрешность определения вектора сейсмоускорения, обусловленную отклонением осей чувствительности акселерометров Ах, Ау, Аг от осей базиса корпуса сейсмодатчика.

Из-за простоты реализации методов воспроизведения и регистрации сейсмоускорения, изменяющегося по гармоническому закону, целесообразно использовать в качестве тестового сигнала при настройке и аттестации сейсмодатчиков.

Однако при гармоническом входном сигнале в соответствии с алгоритмом (2) модуль вектора представляет собой последовательность положительных синусоидальных полуволн с периодом, равным п.

Необходимые для оценки метрологических характеристик сейсмо-датчиков измерения амплитуды модуля сейсмоускорения связаны с практической невозможностью ее определения по эффективному значению с применением стандартизованных универсальных вольтметров эффективного значения.

Чтобы обеспечить возможность применения стандартизованных вольтметров для контроля характеристик модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале, необходимо определить коэффициент, связывающий между собой амплитудное и эффективное значения. Для его определения проведено разложение в ряд Фурье модуля гармонической функции, представляющего собой периодическую неэлементарную функцию

2 4 .сое2ю/ сое4ю/ совбсо/

У =---(—5— + —— + —— + ■•■)• (4)

л п 3 15 35

При этом, учитывая, что универсальный вольтметр эффективного значения не измеряет постоянной составляющей сигнала, равной 2/тс, среднеквадратическое (действующее) значение имеет вид

* II жег4 .сое2оо/ сов4(о/ совбсо/ ...

п 3 15 35

»

Вычисление величины у с использованием МаЛсас! позволило определить соотношение между эффективным и амплитудным значениями, имеющее вид

у = 0207-уЛ, (6)

«

где у - среднеквадратическое значение; уЛ - амплитудное значение.

Полученное впервые соотношение (6) позволяет применять стандартизованные универсальные вольтметры эффективного значения в процессе изготовления и эксплуатации сейсмодатчиков для измерения модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале.

При измерении модуля вектора постоянного ускорения максимальный вклад в погрешность измерения вносит разориентация измерительных осей акселерометров, обусловленная отклонением осей чув-

ствительиости акселерометров Ах, Ау, Аг от осей базиса корпуса сейс-модатчика, а для динамических измерений число составляющих этой погрешности возрастает. Такими составляющими являются погрешности от неидеальности АЧХ и различия ФЧХ каналов в частотном диапазоне измерений (ЧДИ). При регулировке АЧХ сейсмодатчиков приоритетными требованиями являются обеспечение равенства коэффициента преобразования каналов и незначительность их изменения в ЧДИ. Проводится оценка погрешности измерения модуля вектора сейс-моускорения от неидентичности ФЧХ каналов X, У, 2 сейсмодатчика.

Рассмотрены способы экспериментального определения метроло-гаческих характеристик в процессе производства. Определено, что для метрологического обеспечения производства сейсмодатчиков необходимы поворотные и ротационные платформы для высокоточного воспроизведения постоянных и переменных ускорений, а также низкочастотные виброкалибровочные установки.

В четвертой главе рассматриваются особенности разработки акселерометров АЛЕ 037 и сейсмодатчиков с применением результатов моделирования, приведенных в главе 2-й.

Конструкция чувствительного элемента (ЧЭ) акселерометра с емкостным преобразователем перемещения и магнитоэлектрическим ОП приведена на рисунке 3. ЧЭ содержит прорезь маятника 1, кварцевый маятник 4 с закрепленными на нем катушками ОП 6, подвешенный на опорном кольце 2 посредством двух упругих перемычек 3. Кольцо с двух сторон с зазором 30 мкм зажимается торцами магнитопроводов в трех точках минимальной площади таким образом, чтобы место заделки упругих перемычек оставалось незащемленным. Дифференциальный конденсатор преобразователя перемещения образован поверхностью маятника 4 и обкладками 8, напыленными на кварцевых пластинах 9, жестко прикрепленных к магнитопроводам 7.

Катушка ОП б и постоянные магниты 5 образуют магнитоэлектрический датчик силы, который включен в цепь обратной отрицательной связи.

Электронный блок акселерометра содержит измерительный канал и высокочастотный генератор для питания ЕПП. Измерительный канал содержит входной каскад ЕПП, усилитель постоянного тока, фильтр нижних частот и оконечный усилитель.

Общий вид акселерометра АЛЕ 037 с магнитоэлектрическим уравновешиванием приведен на рисунке 4.

На основе акселерометров АЛЕ 037 в НИИФИ при непосредственном участии автора были разработаны сейсмодатчики БСД 1, СД 4, БСД1-01, общий вид которых представлен на рисунках 5, 6, 7 и 8 соответственно, а основные технические характеристики представлены в таблице 2.

Экспериментально подтверждена эффективность внедрения нового алгоритма определения модуля вектора сейсмоускорения но геометрической сумме проекций вектора на три ортогональные оси X, У, 2, позволившего повысить точность сейсмодатчика.

Приводятся результаты экспериментальной оценки косвенного метода определения метрологических характеристик сейсмодатчиков в сравнении с прямым методом, подтверждающие его достоверность.

Рисунок 3 - ЧЭ акселерометра АЛЕ 037

Рисунок 4 - Общий вил акселерометра АЛЕ 037

Рисунок 5 - Общий вид сейсмодатчика СД 4

Рисунок 6 Обпшй вид сейсмодатчика БСД 1

Рисунок 7 - Общий вид сейсмодатчика БСД1-01

Рисунок 8 - Вид сейсмодатчика БСД1-01 без крышки

Таблица 2 сейсмодатчиков

Основные технические характеристики разработанных

Основные технические характеристики Тип сейсмодатчика

БСД1 БСД 1-01 СД4

Порог выдачи аварийных сигналов (П1), м/с2 0,25-2 0,25-2 0,25-2

Порог начала регистрации (112), м/с 0,05-0,25 0,05-0,25 0,05-0,25

Диапазон измерений аналоговых каналов, м/с2 0,05-4 0,05-4 0,05 - 5,6

Основная погрешность выдачи аварийных сигналов, % 3 3 Ь5

Дополнительная температурная погрешность, %/°С 0,1 0,1 0,05

Частотный диапазон измерений (ЧДИ), Гц 0,1 -32

Скорость затухания АЧХ за пределами ЧДИ, дБ/окт 10

Масса блока, кг 9

Габаритные размеры, ммхммхмм 290x290x108

Потребляемая мощность от сети ~220 Вт 25

Длина кабельной линии, соединяющей блок с регистратором и системой аварийной защиты, м 250 400 600

Возможность калибровки и поверки всего измерительного тракта в процессе эксплуатации +

Устойчивость к воздействию электромагнитных помех с параметрами IV группы степени жесткости ГОСТ Р 50746-2000 +

Впервые предложен и реализован в сейсмодатчике СД 4 режим автоматического контроля исправности в процессе эксплуатации на протяжении всего жизненного цикла без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки. При автоматическом контроле исправности (1 раз в 30 мин) на дискретном аварийном выходе датчика появляется одиночный импульс длительностью не более 100 мкс, не влияющий на систему защиты реакторной установки. Наличие этого импульса свидетельствует об исправном состоянии сейсмодатчика и его готовности к выполнению основной функции.

При эксплуатации сейсмодатчиков на атомных станциях одними из самых важных показателей являются показатели надежности. В соответствии с требованиями безопасности для сейсмодатчиков выделено два вида отказов:

- функциональный отказ - отсутствие сигналов на выходах аварийной защиты, а также отсутствие сигнала на запуск регистратора при наличии аварийной или предаварийной ситуации;

- ложное срабатывание - выдача сигналов аварийной защиты и сигналов запуска начала регистрации при отсутствии аварийной или предаварийной ситуации.

Приведены результаты расчетов надежности, которые проводились по методикам, изложенным в РД 95 988-90 «Надежность. Прогнозирование количественных показателей надежности на этапах проектирования» с использованием рабочей инструкции «Расчеты надежности для составных частей комплекса АСУЗ-УСБИ для АЭС "Бушер-1"».

Средняя наработка до отказа сейсмодатчика равна Т0 = 270083,7 ч.

Вероятность пропуска события равна рпроп. аз = 1,8 • Ю-6.

Вероятность ложного срабатывания Рлож аз = 2 • 10~*.

Для повышения надежности на атомных станциях сейсмодатчики эксплуатируются комплектом из трех датчиков, соединенных по схеме «2 из 3», который образует резервируемую восстанавливаемую систему.

Вероятность невыполнения функции защиты на требование Рдз для комплекта из трех датчиков равна РАз= 6,9 • 10~п.

Нарушения функционирования сейсмодатчиков при эксплуатации, возникающие вследствие их электромагнитной восприимчивости, могут привести к ложным срабатываниям и тем самым остановить работу реакторной установки. Предложены обоснованные технические и методические решения, внедрение которых позволяет сейсмодатчикам БСД1, БСД1-01, СД 4 соответствовать параметрам IV группы исполнения по жесткости электромагнитной обстановки ГОСТ Р 50746-00.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки сейсмодатчиков для систем защиты реакторных установок АЭС.

Основные результаты и выводы работы сводятся к следующему:

1. Развит метод измерений сейсмоколебаний, позволяющий расширить частотный диапазон измерений в области нижних частот, заключающийся в использовании в качестве сейсмоприемников измерительных преобразователей инерционного действия в режиме акселерометра.

2. Проведено моделирование АЧХ и ФЧХ акселерометра с емкостным преобразователем перемещения и магнитоэлектрическим обратным преобразователем, которое позволяет определить конструктивные параметры отдельных узлов и исследовать режимы работы акселерометра.

3. Впервые определено соотношение между эффективным и амплитудным значениями модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале, позволяющее применять стандартизованные универсальные вольтметры эффективного значения в процессе изготовления и эксплуатации сейсмодатчиков.

4. Разработаны и исследованы компенсационные акселерометры АЛЕ 037 с магнитоэлектрическим уравновешиванием, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и пригодные для измерений сейсмоускорений.

5. Впервые предложен и реализован способ автоматической проверки исправности всего измерительного тракта сейсмодатчиков на

протяжении всего жизненного цикла без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

6. Предложен и реализован косвенный метод калибровки сейсмо-датчиков внешним электрическим тестовым сигналом, не требующий применения виброиспытательного оборудования.

7. Разработаны и внедрены сейсмодатчики БСД 1, БСД1-01, СД 4, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и показателями надежности по сравнению с аналогами, а также обладающие меньшими массой и габаритами.

8. Предложены обоснованные технические и методические решения, внедрение которых позволяет сейсмодатчикам БСД1, БСД 1-01, СД 4 соответствовать параметрам IV группы исполнения по жесткости электромагнитной обстановки ГОСТ Р 50746-00, что приводит к улучшению их эксплуатационных характеристик и гарантирует безопасную эксплуатацию другим техническим средствам.

9. Разработанные сейсмодатчики БСД 1 и СД 4 получили высокую оценку: сейсмодатчик БСД 1 в 2001 г. стал лауреатом программы «Сто лучших товаров России», в 2003 г. в Вашингтоне получил серебряную медаль международной программы «Golden Galaxy», а сейсмодатчик СД 4 удостоен золотой медали на 53-м Всемирном Салоне инноваций, научных исследований и новых технологий «БРЮССЕЛЬ ЭВРИКА 2004», проходившем с 16-го по 21 ноября 2004 г. в г. Брюсселе.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Борисов, П. А. Об измерении модуля знакопеременного вектора / П. А. Борисов // Состояние и проблемы измерений: сб. материалов 8-й Всерос. науч.-техн. конф. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-С. 93-94.

2. Борисов, П. А. О способе улучшения метрологических характеристик сейсмодатчика для системы аварийной защиты ядерного реактора / П. А. Борисов // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. -Пенза, 2002.-С. 176-178.

3. Борисов, П. А. Об исследовании динамических погрешностей определения модуля вектора ускорения / П. А. Борисов, А. А. Папко,

B. Н. Колганов // Датчики и детекторы для авиационной техники: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. - Пенза, 2003. - С. 78-80.

4. Блок сейсмодатчиков для аварийной защиты атомного реактора / В. Н. Колганов, А. А. Папко, Н. Г. Троянова, Д. А. Баландин, П. А. Борисов // Современные информационные технологии: сб. материалов конф. - Пенза, 2000 - С. 52.

5. Борисов, П. А. Контроль исправности сейсмодатчика / П. А. Борисов // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации. Измерения 2002: сб. материалов конф. -Пенза, 2002.-С. 73-75.

6. Борисов, П. А. Способ автоматической проверки блока сейсмодатчиков БСД 1 / П. А. Борисов // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. - Пенза, 2001. - С. 20.

7. Пат. №2208815 Российская Федерация. Блок сейсмодатчиков для системы антисейсмической защиты / В. Н. Колганов, А. А. Папко, Н. Г. Троянова, П. А. Борисов. - Опубл. 20.07.2003. Бюл„, № 20.

8. Блок сейсмодатчиков для аварийной защиты атомного реактора / В. Н. Колганов, А. А. Папко, Н. Г. Троянова, Д. А. Баландин, П. А. Борисов Н Состояние и проблемы измерений: сб. материалов 7-й Всерос. науч.-техн. конф. - М.: Mi "ГУ им. Н. Э. Баумана, 2000-

C. 93.

9. Борисов, П. А. Сейсмодатчик СД 4 / П. А. Борисов // Информационно-измерительная техника: межвуз. сб. науч. тр. - Вып. 28. -Пенза, 2003.-С. 65-70.

10. Борисов, П. А. Об особенностях контроля параметров сейсмо-колебаний при землетрясениях / П. А. Борисов, А. А. Папко // Информационно-измерительная техника: межвуз. сб. науч. тр. -Вып. 29. - Пенза, 2005. - С. 120-123.

11. Борисов, П. А. Обеспечение надежности сейсмодатчика СД 4 / П. А. Борисов // Сб. материалов науч.-техн. конф. молодых специалистов. - Королев, 2002.- С. 25.

12. Борисов, П. А. О повышении достоверности прогноза вероятности выполнения функции на требование для сейсмодатчиков СД 4 / П. А. Борисов, А. А. Папко // Надежность и качество 2004: сб. материалов Междунар. симпозиума. - Ч. П. - Пенза, 2004. - С. 359-360.

13. Борисов, П. А. Об использовании акселерометров, разработанных для РКТ, в приборах общепромышленного назначения / П. А. Борисов, В. Н. Колганов, А. А. Папко // Люди и космос: сб. материалов 4-й Междунар. молодежной науч.-практ. конф. - Днепропетровск, 2002. - С. 461.

14. Сейсмодатчики для систем защиты реакторной установки АЭС / А. Н. Трофимов, А. А. Папко, В. Н. Колганов, П. А. Борисов // Датчики и детекторы для АЭС: сб. материалов науч.-техн. конф. -Пенза, 2002.-С. 164-165.

15. Борисов, П. А. О косвенном методе контроля метрологических характеристик сейсмодатчиков / П. А. Борисов, А. А. Папко, О. Н. Герасимов // Датчики и детекторы для АЭС: сб. материалов 2-й Всерос. науч.-техн. конф. - Пенза, 2004. - С. 75.

Борисов Павел Александрович

Сейсмодатчики для систем защиты реакторных установок АЭС

Специальность 05.11.01 — Приборы и методы измерения (электрические величины)

Редактор Т. Н. Судовчихина Технический редактор Н. А. Вьялкова

Корректор Н. А. Сидельникова Компьютерная верстка Н. В. Ивановой

ИД №06494 от 26.12.01

Сдано в производство 22.09.05. Формат 60x84^/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Заказ № 576. Тираж 100.

Издательство Пензенского государственного университета. 440026, Пенза, Красная, 40

»2044«

РНБ Русский фонд

2006-4 22425

Введение.

Глава 1 Анализ сейсмоколебаний и средств их измерения.

1.1 Основные характеристики землетрясений и защитные мероприятия атомных станций.

1.2 Анализ требований к сейсмодатчикам, предназначенным для эксплуатации на атомных станциях.

1.3 Анализ технического уровня современных сейсмодатчиков.

1.4 Анализ режимов работы измерительных преобразователей инерционного действия.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Исследование структур акселерометров и определение их параметров.

2.1 Классификационные признаки акселерометров.

2.2 Исследование акселерометров прямого преобразования.

2.3 Исследование особенностей построения компенсационных акселерометров.

2.4 Результаты моделирования акселерометров с магнитоэлектрическим уравновешиванием.

2.5 Теоретическая оценка недостоверности косвенного » метода контроля характеристик акселерометров с магнитоэлектрическим уравновешиванием.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Методы и средства обеспечения метрологических характеристик сейсмодатчиков.

3.1 Анализ относительной погрешности сейсмодатчиков.

3.2 Анализ погрешностей определения модуля вектора сейсмоускорения.

• 3.3 Определение статических характеристик акселерометров.

3.4 Динамическая градуировка сейсмодатчиков.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Разработка и экспериментальные исследования сейсмодатчиков.

4.1 Разработка функциональной схемы сейсмодатчиков.

4.2 Разработка и экспериментальные исследования сейсмоприемников.

4.3 Результаты разработки сейсмодатчиков.

4.4 Экспериментальная оценка недостоверности косвенного метода определения характеристик сейсмодатчиков.

4.5 Обеспечение электромагнитной совместимости сейсмодатчиков.

Выводы по главе 4.

Актуальность темы

Антисейсмическая защита промышленных объектов, особенно, таких как атомные станции, имеет огромное практическое значение, для человеческого общества, поскольку землетрясения представляют собой опасное природное явление. Все большее число стран теперь строят и эксплуатируют ядерные реакторы для производства электроэнергии. Из-за тяжести последствий аварий таких реакторов их проектирование и эксплуатация подвергаются строгому правительственному контролю. Проект станции составляется так, чтобы рассчитанные колебания фунта не могли привести к нарушению работы станции и не создали угрозы для безопасности и здоровья и обслуживающего персонала и местного населения [1-3].

Для обеспечения автоматической аварийной остановки реактора при землетрясениях заданной интенсивности предусматривается применение системы сейсмометрического контроля и сигнализации, формирующей команды на остановку реактора, а также автоматическую регистрацию колебаний на уровне подошвы здания реакторной установки. Такие решения нацелены на максимальную предусмотрительность, значительно превышающую ту, что считается необходимой для других типов сооружений. В этой связи к сейсмодатчикам систем аварийной защиты ядерных реакторов предъявляются жесткие требования к показателям надежности и стабильности метрологических характеристик.

Решению многих вопросов, связанных с разработкой методов и средств измерений параметров колебательных процессов, способствовали работы А.Н. Крылова, Б.Б. Голицына, Ю.И. Иориша, Л.Д. Гика и других.

Однако в целом состояние научных разработок современных сейс-модатчиков не позволяет решить многих задач проектирования.

• Известны применяемые в измерительной технике для измерения параметров колебаний пьезоэлектрические сейсмоприемники, состоящие из инерционного элемента, совмещенного с пьезоэлектрическим преобразователем [4—6]. Неудовлетворительная чувствительность и точность измерений низкочастотных колебаний, а также значительная чувствительность указанных датчиков к неизмеряемым компонентам, не позволяют применять их в системах аварийной защиты реакторов.

• Известны также датчики, в которых в качестве преобразователя сейсмических колебаний в электрический сигнал применяется дифференциальный трансформатор [7]. В них подвижные и неподвижные обмотки дифференциального трансформатора размещены на корпусе и инерционном элементе соответственно. Их взаимное смещение при воздействии на датчик сейсмоускорения, изменяя коэффициент трансформации, приводит к пропорциональному изменению амплитуды выходного сигнала. К числу

• недостатков таких датчиков относятся неудовлетворительная стабильность метрологических характеристик и низкая устойчивость к воздействию электромагнитных помех, характерных для процесса эксплуатации на энергетических объектах.

В настоящее время известны сейсмодатчики, предназначенные для работы в составе аппаратуры индустриальной антисейсмической защиты, в которых в качестве сейсмоприемников используются индукционные виб-т рометры, обладающие высокой чувствительностью [8]. Однако следует отметить, что эти сейсмодатчики обладают рядом существенных недостатков, к которым относятся невозможность калибровки всего измерительного тракта без применения виброиспытального оборудования, ограниченный частотный диапазон измерений в области низких частот, невысокая точность, неудовлетворительная устойчивость к электромагнитным помехам.

Кроме того, режим проверки исправности сейсмодатчика в процессе эксплуатации не включает в себя проверку трех сейсмоприемников, расположенных по взаимно-перпендикулярным направлениям, являющихся основным функциональным узлом сейсмодатчика.

Решение поставленных выше задач обуславливает актуальность представленной работы.

Цель работы состоит в развитии теории измерений сейсмоколеба-ний, обеспечивающей создание на ее основе сейсмодатчиков для аппаратуры аварийной защиты атомных станций, отличающихся высокими метрологическими характеристиками, показателями надежности и помехоустойчивости.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1. Развитие методов измерений сейсмоускорений на основе исследований характеристик измерительных преобразователей инерционного действия.

2. Разработка и определение основных параметров сейсмоприемников, являющихся основным функциональным узлом сейсмодатчика.

3. Совершенствование алгоритма определения модуля вектора сейс-моускорения.

4. Разработка и исследование характеристик сейсмодатчиков для систем защиты реакторных установок АЭС.

Методы исследования

Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории автоматического регулирования, теории погрешностей, теории математической статистики, методах математического анализа, теории вероятностей. Основные теоретические положения и результаты моделирования на ЭВМ подтверждены экспериментальными исследованиями.

Моделирование проводилось в среде MATLAB.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Развит метод измерений сейсмоколебаний, который позволяет расширить частотный диапазон в области нижних частот, заключающийся в использовании в качестве сейсмоприемников измерительных преобразователей инерционного действия в режиме акселерометра.

2. Предложен способ формирования модуля вектора сейсмоускоре-ния по геометрической сумме проекций вектора на три ортогональные оси X, Y, Z, позволяющий получить линейную функцию преобразования и повысить точность сейсмодатчиков.

3. Определено аналитическое выражение для определения амплитудного значения модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале с применением стандартизованных универсальных вольтметров эффективного значения.

4. Предложен косвенный метод контроля характеристик сейсмодатчиков тестовым электрическим сигналом без применения виброиспытательного оборудования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ формирования модуля вектора сейсмоускорения по геометрической сумме проекций вектора на три ортогональные оси X, Y, Z.

2. Способ определения амплитудного значения модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале с применением стандартизованных универсальных вольтметров эффективного значения.

3. Косвенный метод контроля характеристик сейсмодатчиков тестовым электрическим сигналом без применения виброиспытательного оборудования.

4. Способ автоматической проверки исправности сейсмодатчиков без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

Практическая значимость

1. Разработаны и исследованы акселерометры АЛЕ 037 с магнитоэлектрическим уравновешиванием, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками, пригодные для измерений сейсмоускорений и построения на их основе сейсмодатчиков.

2. Предложен способ определения амплитуды модуля вектора сейс-моускорения при гармоническом входном сигнале, позволяющий применять стандартизованные универсальные вольтметры эффективного значения в процессе изготовления и эксплуатации сейсмодатчиков.

3. Впервые предложен и реализован режим автоматической проверки исправности всего измерительного тракта сейсмодатчиков на протяжении всего жизненного цикла без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

3. Разработаны и внедрены сейсмодатчики БСД 1, БСД 1-01, СД 4, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и показателями надежности по сравнению с аналогами, а также обладающие меньшими массой и габаритами.

4. Предложены обоснованные технические и методические решения, внедрение которых позволяет обеспечить соответствие сейсмодатчиков БСД 1, БСД 1-01, СД 4 требованиям IV группы исполнения по жесткости электромагнитной обстановки ГОСТ Р 50746-00. Это позволяет улучшить их эксплуатационные характеристики и гарантирует безопасную эксплуатацию другим техническим средствам.

Реализация работы

Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных в НИИ физических измерений сейсмодатчиках типа: БСД 1, БСД 1-01, СД 4.

Перечисленные выше сейсмодатчики успсшпо эксплуатируются в России и за ее границами на таких АЭС как: Балаковская (Россия), Калининская (Россия), Ровенская (Украина), Южно-Украинская (Украина), Запорожская (Украина), Хмельницкая (Украина). Проведена поставка комплекта сейсмодатчиков на АЭС "Бушер" (Иран). Планируется эксплуатация сейсмодатчиков на АЭС Болгарии и Индии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на Международных научно-технических конференциях "Методы и средства измерения в системах контроля и управления" (г. Пенза, 2001, 2002 гг.), на всероссийских научно-технических конференциях "Датчики и детекторы для АЭС" (г. Пенза, 2002, 2004 гг.), на всероссийских научно-технических конференциях "Состояние и проблемы измерений" (г. Москва, 2000, 2002 гг.), на конференциях молодых специалистов "Наукоемкие проекты и высокие технологии — производству XXI века" (г. Пенза, 2002, 2003, 2004 гг.), на Международной молодежной научно-практической конференции "Люди и космос" (г. Днепропетровск, 2002 г.), на Международном симпозиуме " Надежность и качество" (г. Пенза, 2004 г.), на научно-технической конференции молодых специалистов (г. Королев, 2002 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы включающего 108 наименований, трех приложений. Диссертационная работа изложена на 121 странице основного текста, содержит 36 рисунков и 8 таблиц.

Основные результаты и выводы работы сводятся к следующему:

1. Развит метод измерений сейсмоколебаний, позволяющий расширить частотный диапазон измерений в области нижних частот, заключающийся в использовании в качестве сейсмоприемников измерительных преобразователей инерционного действия в режиме акселерометра.

2. Проведено моделирование АЧХ и ФЧХ акселерометра с емкостным преобразователем перемещения и магнитоэлектрическим обратным преобразователем, которое позволяет определить конструктивные параметры отдельных узлов и исследовать режимы работы акселерометра.

3. Впервые определено соотношение между эффективным и амплитудным значением модуля вектора сейсмоускорения при гармоническом входном сигнале, позволяющее применять стандартизованные универсальные вольтметры эффективного значения в процессе изготовления и эксплуатации сейсмодатчиков.

4. Разработаны и исследованы компенсационные акселерометры АЛЕ 037 с магнитоэлектрическим уравновешиванием, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и пригодные для измерений сейсмоускорений.

5. Впервые предложен и реализован способ автоматической проверки исправности всего измерительного тракта сейсмодатчиков на протяжении всего жизненного цикла без отключения от системы аварийной защиты реакторной установки.

6. Предложен и реализован косвенный метод калибровки сейсмодатчиков, внешним электрическим тестовым сигналом, не требующий применения виброиспытального оборудования.

7. Разработаны и внедрены сейсмодатчики БСД 1, БСД 1-01, СД 4, отличающиеся улучшенными метрологическими характеристиками и показателями надежности по сравнению с аналогами, а также обладающие меньшими массой и габаритами.

8. Предложены обоснованные технические и методические решения, внедрение которых позволяет сейсмодатчикам БСД1, БСД1-01, СД 4 соответствовать параметрам IV группе исполнения по жесткости электромагнитной обстановки ГОСТ Р 50746-00, что приводит к улучшению их эксплуатационных характеристик и гарантирует безопасную эксплуатацию другим техническим средствам.

9. Разработанные сейсмодатчики БСД 1 и СД 4 получили высокую оценку: сейсмодатчик БСД 1 в 2001 году стал лауреатом программы "Сто лучших товаров России", в 2003 году в Вашингтоне получил серебряную медаль международной программы "Golden Galaxy", а сейсмодатчик СД 4 удостоен золотой медали на 53-м Всемирном Салоне инноваций, научных исследований и новых технологий "БРЮССЕЛЬ ЭВРИКА 2004", проходившем с 16 по 21 ноября 2004 г. в г. Брюсселе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки сейсмодат-чиков для систем защиты реакторных установок АЭС.

1. НП-031-01 Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций.

2. ПНАЭГ Г-01-011-97 Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97).

3. НП-026-01 Требования к управляющим системам, важным для безопасности атомных станций.

4. А.С. №338868 СССР, МКИ3 G 01V 1/16. Пьезоэлектрический датчик колебаний / В.М. Фремд, опубл. 15.05.1972, Бюлл. №16.

5. А.С. №1260894 СССР, МКИ3 G 01V 1/16. Сейсмодатчик / М.С. Хлыстунов, опубл. 30.09.86, Бюлл. №36.

6. А.С. №397868 СССР, МКИ3 G 01V 1/16. Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр / В.М. Фремд, опубл. 17.09.1973, Бюлл. №37.

7. А.С. №548816 СССР, МКИ3 G 01V 1/16. Устройство для регистрации сейсмических колебаний / А.Е. Блюм, опубл. 28.02.77, Бюлл. №8.

8. СИАЗ-2. Технические условия РА 53.135-94, Армянский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций (АРМАТОМ) 1994г.

9. Болт, Брюс А. Землетрясения. Перевод с англ. Борисова Б.А. Под ред. Шебалина Н.В. М.: Мир, 1981.-256 с.

10. Гир Дж., Шах X. Зыбкая твердь. М.: Мир, 1988. - 220 с.

11. Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология т.1. — М.: Мир, 1983.-520 с.

12. Гик Л.Д. Измерение вибраций. Новосибирск.: Наука, 1972. - 202 с.

13. Пузырев Н.Н., Тригубов А.В., Бродов Л.Ю. и др. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн. М.: Недра, 1985. - 277 с.

14. Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М.: Из-во тех. теор. лит-ры, 1955. — 544 с.

15. Ризниченко Ю.В. Проблемы сейсмологии. Избранные труды. — М.: Наука, 1985.-408 с.

16. Espinosa-Aranda J.M. et al., Results of the Mexico City early warning system, Proc. 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, 1996.

17. Ященко B.P. Геодезические исследования вертикальных движений земной коры. М.: Недра, 1989. - 191с.

18. Назин В.В. Новые сейсмостойкие конструкции и железобетонные механизмы сейсмоизоляции зданий и сооружений. — М.: Стройиздат, 1993 — 133 с.

19. Медведев С.И. Инженерная сейсмология. — М.: Госстройиздат, 1962.-278 с.

20. Борисов П.А., Папко А.А. Об особенностях контроля параметров сейсмоколебаний при землетрясениях // Информационно-измерительная техника: Межвузовский сборник научных трудов. — Вып.29. — Пенза: 2005. — С.120-123.

21. Приборы и средства автоматизации для атомных станций. Общие технические требования (ОТТ) 08042462, Москва, 1986.

22. ПНАЭГ-5-006-87 Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. Специальные условия поставки оборудования, приборов, материалов и изделий для объектов атомной энергетики.

23. ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.

24. ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

25. ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).

26. ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

27. ГОСТ 12.2.003-91 Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

28. ГОСТ Р 50746-2000 Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний.

29. SSA 320 Operating Manual. GeoSIG Ltd. 44р.

30. GSR-18 NPP Operating Manual. GeoSIG Ltd. 21 p.

31. Шкаликов B.C., Пеллинец B.C., Исаакович Е.Г., Цыган Н.Я. Измерение параметров вибрации и удара. М.: Изд-во стандартов, 1980. — 280 с.

32. Шкаликов B.C. Измерение параметров вибраций. — М.: Машиностроение, 1970. — 54 с.

33. Гевондян Т.А., Киселев Л.Т. Приборы для измерения и регистрации колебаний. М.: Машгиз, 1962. - 468 с.

34. Мишин В.А., Лазарев Е.К. Механические воздействия и защита электронных средств. — Ульяновск: Изд-во УГТУ, 2002. — 337 с.

35. Иориш Ю.И. Виброметрия. М: ГНТИМЛ, 1963. - 772с.

36. Клюев В.В. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник в 2-х кн. — М.: Машиностроение, 1978. 448 и 439 с.

37. Пеллинец B.C. Измерение ударных ускорений. М.: Издательство стандартов, 1975. - 288 с.

38. Агейкин Д.И., Костин Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965. — 928 с.

39. Барашков В. А. Механические воздействия и защита электронных средств. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. 122 с.

40. ГОСТ 18955-73. Акселерометры низкочастотные линейные. Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов, 1973. — 12 с.

41. Нуберт Г. П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Л.: Энергия, 1970. - 359 с.

42. Articolo G.A., Shock impulse response of a force balance servo-accelerometer, Sensors Expo West Proceedings (Helmers Publishing, Inc., 1989).

43. Распопов В.Я. Микромеханические приборы. Тула: Изд-во Тул. Гос. Университета, 2002. 392 с.

44. Roylance L. M., Angell J. В., A batch fabricated silicon accelerometer, IEEE Trans. Electron Devices, ED-26,1979, pp.1911-1917.

45. L. B. Wilner, A high pefomance variable capacitance accelerometer, IEEE Trans. Instrum. Meas., 1988, pp. 569 571.

46. Allen, H., Terry, S., and De Bruin, D., Accelerometer system with self-testable features, Sensors and Actuators 20, 1989, pp. 153-161.

47. Suminto, J.T., A simple, high performance piezoresistive accelerometer, International Conference on Solid-State Sensors and Actuators (Transdusers'91), 1991, pp. 104-107.

48. Haritsuka, R., van Duyn, D. S., Otaredian, Т., and de Vries, P., A novel accelerometer based on a silicon thermopile, International Conference on Solid-State Sensors and Actuators (Transdusers'91), 1991, pp. 420-423.

49. Bailleut, G., Vibracoax piezoelectric sensors for road traffic analysis, Sensor Expo Proceedings (Helmers Publishing, Inc., 1991).

50. Jacob Fraden, Handbook of modern sensors, Springer-Verlag New York, 1996,-556p.

51. А. Ленк. Электромеханические системы. Системы с сосредоточенными параметрами. М.: Мир, 1978. - 283 с.

52. Алавердов В. В., Гориш А. В., Мокров Е. А., Папко А. А. Проектирование низкочастотных акселерометров с нормируемыми динамическими характеристиками. — М.: Моск. Академия рынка труда и информационных технологий, 2001. 75 с.

53. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. — М.: Энергия, 1967.-648 с.

54. Бесекерский В. А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1965. — 515 с.

55. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. — М.: Наука, 1975. — 767 с.

56. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

57. Фатеев А.В. Основы линейной теории автоматического регулирования. М. - JL: Госэнергоиздат, 1954. — 296 с.

58. Келим Ю.М. Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики. — М.: Высшая школа, 1991. 304 с.

59. У.М. Сиберт. Цепи, сигналы, системы: в 2-х ч. ч. 1: Пер. с англ. — М.: Мир, 1988.-336 с.

60. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. — Л.: Энергоатомиздат, 1983. -320 с.

61. Домрачеев В.Г., Матвеевский В.Р., Смирнов Ю.С. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 392с.

62. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 448 с.

63. Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. — Л.: Энергоатомиздат, 1983. -320 с.

64. Бриндли К. Измерительные преобразователи. Пер. с англ. Сычева Е.И. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 144 с.

65. Браславский Д.А., Логунов С.С., Пельнор Д.С. Авиационные приборы и автоматы. М.: Машиностроение, 1978. — 432с.

66. Байда Л.И., Добротворский Н.С., Душин Е.М. и др. Электрические измерения. Л.: Энергия, 1980. - 392 с.

67. Шлыков Г.П. Функциональный и метрологический анализ средств измерений и контроля: Учебн. пособие . Пенза.: Изд-во ПТУ, 1998. - 96 с.

68. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1976. — 432 с.

69. Новицкий П.В., Зограф И.А., Лабунец B.C. Динамика погрешностей средств измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1990. — 192 с.

70. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -Л.: Энергоатом издат, 1991.-304 с.

71. Рабинович С. Г. Погрешности измерений. — Л.: Энергия, 1978. — 262 с.

72. Борисов П.А. Об измерении модуля знакопеременно вектора // Состояние и проблемы измерений: Сборник материалов 8-й Всероссийской научно-технической конференции, Москва, 26-28 ноября 2002 г.,. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002 С.93-94.

73. Богданов Г.П., Кузнецов В.А., Лотонов М.А. и др. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники. — М.: Радио и связь, 1990.-240 с.

74. Шевченко В.М. Метрологическое обеспечений измерений на атомных станциях. // Мир измерений №7, 2004 С.4-8.

75. Щульц Ю. Электроизмерительная техника. М.: Энергоатом издат, 1989.-288 с.

76. Бронштейн И.Н. Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — М.: Наука, 1974. 832 с.

77. ГОСТ 8009-84, РД 50-453-84. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений.

78. ГОСТ 8.326-89 Метрологическая аттестация средств измерений.

79. Юдин М.Ф., Селиванов М.Н., Тищенко О.Ф., Скороходов А.И. Основные термины в области метрологии. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 113 с.

80. Синельников А.Е. Низкочастотные линейные акселерометры. Методы и средства поверки и градуировки. М.: Изд-во стандартов, 1979. — 176 с.

81. Шкаликов B.C. Поверка и градуировка виброизмерительных приборов. Л.: ЛДНТП, 1969. - 36 с.

82. Грановский В.А. Динамические измерения: Основы метрологического обеспечения. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 224 с.

83. Борисов П.А. Сейсмодатчик СД 4 // Информационно-измерительная техника: Межвузовский сборник научных трудов. — Вып.28. — Пенза: 2003. — С.65-70.

84. Борисов П.А. Контроль исправности сейсмодатчика // Методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации: Сборник докладов "Измерения 2002", Пенза, 22-23 сентября 2002 г. — Пенза: 2002.-С. 73-75.

85. Борисов П.А. Способ автоматической проверки блока сейсмодатчиков БСД 1 // Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции, Пенза, 11-12 апреля 2001 г. Пенза: 2001. - С. 20.

86. Патент №2208815 Россия, МКИ3 G 01V 1/16. Блок сейсмодатчиков для системы антисейсмической защиты / Колганов В.Н., Папко А.А., Трояно-ва Н.Г., Борисов П.А., опубл. 20.07.2003, Бюлл. №20.

87. Мокров Е.А., Колганов В.Н., Папко А.А., Трофимов А.Н. Блоки сейсмодатчиков для систем антисейсмической защиты атомных реакторов // Датчики и системы, № 6, 2002. С. 7.

88. ГОСТ 24.701-86 Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения.

89. ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций (Общие требования).

90. ПНАЭ Г-1-024-90 Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций" (ПБЯ РУ АС-89).

91. Борисов П.А. Обеспечение надежности сейсмодатчика СД 4 // Сборник докладов научно-технической конференции молодых специалистов, Королев, 30-31 октября 2002 г. Королев: 2002. - С. 25.

92. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков А.Б. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике. М.: Энергоатомиздат, 2003. - 768 с.

93. Т. Уилльямс. ЭМС для разработчиков продукции. — М.: Издательский дом "Технологии", 2003. -540 с.

94. Т. Уилльямс, К. Армстронг. ЭМС для систем и установок. — М.: Издательский дом "Технологии", 2004. 508 с.

95. Шваб А. Электромагнитная совместимость. Пер. с нем. Мазина В.Д. и Спектра С.А. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 480 с.

96. ГОСТ Р 51317.4.11-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний.

97. ГОСТ Р 51317.4.4-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний.

98. ГОСТ Р 51317.4.2-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний.

99. ГОСТ Р 51317.4.6-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний.