ЖУРНАЛ СТА 4/2009

60 СТА 4/2009 РАЗРАБОТКИ КОНТРОЛЬНО ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Одной из важнейших физических ве личин в механике является сила. В со ответствии со вторым законом Ньюто на она определяется как произведение скалярной массы тела на её векторное ускорение. Воздействие сил на соору жения, машины и различные механиз мы является основной причиной выхо да их из строя и разрушения. Поэтому обеспечению единства измерения си лы в стране придаётся большое значе ние, а процедура передачи единицы силы от эталонов образцовым и рабо чим средствам измерения законода тельно закреплена в государственных стандартах [1, 2]. В атомной энергетике проблема точ ного определения действительного значения силы связана с необходи мостью постоянного контроля техни ческого состояния защитной оболочки атомного реактора АЭС. Защитная оболочка атомного реактора (цилинд рическая и купольная её части) предс тавляет собой многослойную железо бетонную конструкцию, внутри кото рой в специальных каналах располо жены высокопрочные армоканаты. Армоканаты находятся в преднапря жённом состоянии на расчётное уси лие 1000 тс (9,81 МН) и обжимают обо лочку с целью недопущения трещин в бетоне при аварийных ситуациях, свя занных с нежелательными воздействи ями со стороны внешней среды (зем летрясениями, ураганами и пр.) и дру гими форс мажорными обстоятель ствами. Контроль за состоянием за щитной оболочки атомного реактора осуществляют более ста преобразова телей силы, установленных на каждом из армоканатов. Информация о силе натяжения армоканатов анализирует ся специальной силоизмерительной системой. Требования по точности из мерения, предъявляемые к системе контроля силы натяжения армокана тов, достаточно жёсткие, поскольку при эксплуатации АЭС сила натяже ния армоканатов может изменяться, возможен обрыв некоторых из них, что может привести к изменению напря жённо деформационного состояния защитной оболочки реактора и после дующему нарушению её герметичнос ти. Поэтому оборудование, на котором проводится проверка метрологических характеристик преобразователей си лы, должно отвечать требованиям, предъявляемым к образцовым силоиз мерительным машинам 2 го разряда, и иметь погрешность воспроизведения силы не более ±0,25% от заданной ве личины. При выборе оборудования для вос произведения больших усилий с ука занной точностью ключевым факто ром становится рациональное соотно шение цены и реализуемых на таком оборудовании технических возмож ностей (максимального воспроизводи мого усилия, реализуемого уровня ав томатизации, производительности ис пытаний и др.). Использование для та кого оборудования способа непосред ственного нагружения объекта испыта ний эталонными массами, положенно го в основу при создании образцовых силоизмерительных машин 2 го разря да типа ОСМ2 [3], оказывается непри емлемым в связи с большими габарита ми, массой и соответствующей стои мостью таких машин (машина ОСМ2 200 10 с пределом воспроизводимой силы 2 МН имеет габаритные размеры 6290 × 2150 × 7150 мм и массу 37 500 кг). Поэтому при выборе способа воспро изведения усилия, требуемого для оп ределения метрологических характе ристик преобразователей силы, пред почтение было отдано сервогидравли ческому способу возбуждения нагрузок [4]. Существенными аргументами в пользу сервогидравлического привода стали значительные преимущества по габаритно весовым характеристикам, трудоёмкости изготовления и стоимос ти системы, а также возможность реа лизации высокой производительности за счёт автоматизации всего цикла ис пытаний. Автоматизированная система метрологической аттестации преобразователей силы, контролирующих защитную оболочку атомного реактора Виктор Роженцев, Юрий Прокопенко, Анатолий Новиков, Александр Шаманин, Андрей Фищиленко В статье описана построенная на базе промышленного компьютера эталонная следящая сервогидравлическая система, которая предназначена для метрологической аттестации преобразователей силы, контролирующих усилие натяжения армоканатов, обжимающих защитную оболочку атомного реактора АЭС с целью сохранения её герметичности в процессе эксплуатации и при форс(мажорных обстоятельствах. © СТА-ПРЕСС