ЖУРНАЛ СТА 4/2009

В настоящей статье описываются устройство и технические возможнос ти автоматизированной системы для метрологической аттестации преобра зователей силы системы контроля за щитной оболочки атомного реактора АЭС, построенной на базе сервогид равлического привода. Описываемая система реализована в эталонной си лоизмерительной машине МЭС 2500 (рис. 1), которая используется для ка либровки силоизмерительных кана лов, входящих в состав преобразовате лей силы. Рассматриваемая система была раз работана в ОАО «СКБИМ» (г. Арма вир). Далее в статье для краткости она на зывается системой управления и изме рения. К РАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИСПЫТАНИЙ Преобразователи силы, контролиру ющие натяжение армоканатов, рассчи таны на измерение усилий величиной до 12 МН и состоят из шести силоизме рительных каналов, каждый из кото рых содержит датчик силы (далее по тексту ДС) с пределом измеряемой си лы 2 МН и преобразователь выходного сигнала ДС в цифровой код. ДС пост роены на основе струнного преобразо вателя [5] и представляют собой резо наторный чувствительный элемент с размещёнными внутри натянутой струной из тонкой стальной проволоки и частотным возбудителем, роль кото рого выполняет электромагнитный преобразователь. Частотный возбуди тель трансформирует энергию импуль са запроса в энергию колебаний стру ны, он же используется для приёма за тухающих свободных колебаний, гене рируемых колеблющейся струной. Частота колебаний струны является функцией изменяемой длины струны; под воздействием силы струна подвер гается растяжению, что и приводит к изменению частоты её собственных колебаний. Электромагнитный преобразователь генерирует переменную эдс с частотой колебаний струны, которая преобразу ется в цифровой код и по интерфейсу стандарта RS 485 передаётся силоиз мерительной системе. При выпуске из производства по грешность преобразователей силы в интервале рабочих температур от –40 до +60°C должна находиться в преде лах ±3% (в диапазоне усилий от 0 до 2,4 МН) и ±1,5% (в диапазоне усилий от 2,4 до 12 МН), и в течение 10 лет эксплуатации значения этих погреш ностей не должны превышать ±4% и ±2% соответственно. Т РЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ И ЕЁ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Главная задача, которая решалась при создании системы управления и измерения, заключалась в обеспечении максимальной автоматизации режи мов калибровки силоизмерительных каналов преобразователей силы и контроля, полученных в процессе ка либровки результатов при безусловном выполнении метрологических требова ний к системе. Для выполнения этой задачи система управления и измере ния должна обеспечивать: ● формирование линейного цикла на гружения разгружения испытывае мого ДС с возможностью изменения скорости нагружения (разгружения) по программе и вручную; ● программное задание при нагруже нии и разгружении ДС не менее де сяти калибровочных точек, соответ ствующих различным значениям силы; ● останов нагружения (разгружения) на каждой калибровочной точке на время не менее 60 с и выдачу внеш нему устройству информации о достижении заданного значения си лы, автоматическое продолжение нагружения (разгружения) по исте чении заданного времени или полу чении команды от внешнего устрой ства; ● визуальный контроль достигнутых значений силы в заданных точках, текущего значения скорости нагру жения и температуры датчика силы силоизмерительной машины; ● сохранение в виде файла созданных программ калибровки с целью их дальнейшего использования; ● автоматизированную поверку сило измерительной машины образцовым динамометром 1 го разряда, про граммную линеаризацию градуиро вочной характеристики датчика си лы силоизмерительной машины, формирование протокола поверки и его распечатку; ● дистанционное управление насос ной установкой. Реализованная система управления и измерения обеспечивает выполнение перечисленных требований и имеет следующие основные технические ха рактеристики: ● максимальная воспроизводимая и измеряемая сила сжатия составляет 2,5 МН; ● погрешность воспроизведения и из мерения заданной силы не превыша ет ±0,25% от заданной величины; ● диапазон скоростей изменения силы составляет от 0,01 до 10 кН/с. РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ 61 СТА 4/2009 www.cta.ru Рис. 1. Внешний вид машины МЭС 2500 © СТА-ПРЕСС