CC BY
1
УДК 681.786.4
doi: 10.21685/2072-3059-2024-2-8
Волоконно-оптическая система измерения температуры жестких деформируемых сред
Т. И. Мурашкина1, Е. А. Бадеева2, С. Н. Базыкин3, Е. А. Дудоров4, В. А. Бадеев5
1,2'3'4,5Пензенский государственный университет, Пенза, Россия
1йтш^Ькша@таП.т, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Аннотация. Актуальность и цели. В настоящее время при строительстве новой атомной электростанции (АЭС) срок ее службы увеличен до 60 лет, что требует модернизации информационно-измерительных систем, обеспечивающих контроль за многими параметрами купола АЭС, в том числе и температурных параметров. От точности измерения температуры цементного основания купола АЭС зависит безопасность АЭС в целом. Используемые средства измерений не должны создавать дополнительных электромагнитных помех при проведении измерений, поэтому более предпочтительными считаются волоконно-оптические средства измерений. Объектом исследования является волоконно-оптическая информационно-измерительная система (ВОИИС) напряженно-деформированного состояния защитной оболочки АЭС. Предметом исследования являются научно-технические решения волоконно-оптических датчиков температуры (ВОДТ) с компенсационным каналом, входящих в состав ВОИИС защитной оболочки АЭС, устанавливаемые в жестких деформируемых средах. Целью работы является разработка конструктивно-технологических и структурных решений ВОДТ, обеспечивающих возможность его применения в жестких деформируемых средах с минимальной динамической погрешностью, обусловленной инерционными процессами в корпусе датчика. Материалы и методы. Основным подходом для достижения поставленной цели является адаптация ранее разработанных технических решений ВОДТ к условиям измерения в жестких деформируемых средах, каковыми являются опорные части купола АЭС. Результаты. Определена структура и разработана конструкция ВОДТ с компенсационным каналом отражательного типа. Определены соотношения между коэффициентами температурного расширения материалов, из которых изготовлены конструктивные элементы ВОДТ, обеспечивающие уменьшение деформации защитного корпуса и чувствительного элемента ВОДТ при изменении температуры. Определены начальное расстояние между зеркальной поверхностью и торцами оптических волокон, находящихся напротив зеркальной поверхности, при которых функция преобразования датчика линейная, и максимальные чувствительность (до 30 %) и глубина модуляции преобразования оптических сигналов (до 50 %). Выводы. Разработаны конструктивно-технологические и структурные решения ВОДТ с компенсационным каналом отражательного типа для ВОИИС защитной оболочки АЭС, размещаемых в жестких деформируемых средах. Применение разработанного ВОДТ обеспечит: уменьшение внутренних напряжений внутри деформируемой среды защитной оболочки при изменении ее температуры; снижение динамической погрешности измерения температуры; повышение точности измерения температуры защитной оболочки.
Ключевые слова: информационно-измерительная система, температура, волоконно-оптический датчик, атомная электростанция, защитная оболочка, жесткая деформируемая среда, микрооптическая система, структурная схема
© Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Базыкин С. Н., Дудоров Е. А., Бадеев В. А., 2024. Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License / This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.
Финансирование: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-29-00595, https://rscf.ru/project/24-29-00595/
Для цитирования: Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Базыкин С. Н., Дудоров Е. А., Бадеев В. А. Волоконно-оптическая система измерения температуры жестких деформируемых сред // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2024. № 2. С. 112-126. doi: 10.21685/2072-3059-2024-2-8
Fiber-optic system for measuring temperature of rigid deformable media
T.I. Murashkina1, E.A. Badeeva2, S.N. Bazykin3, E.A. Dudorov4, V.A. Badeev5
1A3A5Penza State University, Penza, Russia
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Abstract. Background. Currently, during the construction of new nuclear power plants (NPP), its service life has been extended to 60 years, which requires the modernization of information and measurement systems that control many parameters of the dome of the NPP, including temperature parameters. The safety of the NPP as a whole depends on the accuracy of measuring the temperature of the cement base of the dome of the NPP. The measuring instruments used should not create additional electromagnetic interference during measurements, therefore, the use of fiber-optic measuring instruments is considered more preferable. The object of the study is a fiber-optic information and measurement system (FOIMS) of the stress-strain state of the protective shell of the NPP. The subject of the research is scientific and technical solutions of fiber-optic temperature sensors (FOTS) with a compensation channel, which are part of the nuclear power plant protective shell, installed in rigid deformable environments. The purpose of the study is to develop constructive, technological and structural solutions of the FOTS, providing the possibility of its application in rigid deformable environments with minimal dynamic error due to inertial processes in the sensor housing. Materials and methods. The main approach to achieve this goal is to adapt the previously developed technical solutions of the FOTS to the measurement conditions in rigid deformable media, which are the supporting parts of the dome of the NPP. Results. The structure is determined and the design of the FOTS with a compensation channel of the reflective type is developed. The relations between the coefficients of thermal expansion of the materials from which the structural elements of the FOTS are made, providing a reduction in the deformation of the protective housing and the sensitive element of the FOTS when the temperature changes, are determined. The initial distance between the mirror surface and the ends of the optical fibers located opposite the mirror surface, at which the sensor conversion function is linear, and the maximum sensitivity (up to 30%) and the modulation depth of the optical signal conversion (up to 50%) are determined. Conclusions. The design, technological and structural solutions of the FOTS with a reflective type compensation channel for the FOIMS of the protective shell of NPP placed in rigid deformable environments have been developed. The use of the developed fiber-optic temperature sensor will provide: reduction of internal stresses inside the deformable environment of the protective shell when its temperature changes; reduction of the dynamic error of temperature measurement; increase in the accuracy of measuring the temperature of the protective shell.
Keywords: information-measuring system, temperature, fiber-optic sensor, nuclear power plants, protective shell, rigid deformable medium, micro-optical system, block diagram
Financing: the research was financed by the RSF within the research project No. 24-2900595, https://rscf.ru/project/24-29-00595/ '
For citation: Murashkina T.I., Badeeva E.A., Bazykin S.N., Dudorov E.A., Badeev V.A. Fiber-optic system for measuring temperature of rigid deformable media. Izvestiya vysshikh
uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Engineering sciences. 2024;(2): 112-126. (In Russ.). doi: 10.21685/20723059-2024-2-8
Введение
Одной из основных проблем при строительстве и эксплуатации атомных электростанций (АЭС) является точное определение напряженно-деформированного состояния (НДС) купола АЭС [1]. Поэтому в состав автоматизированной системы контроля (АСК) НДС защитной оболочки обязательно входит информационно-измерительная система (ИИС), включающая датчики деформации, давления, линейных и угловых микроперемещений, силы, температуры и др.
Одним из основных требований, предъявляемых к вышеперечисленным датчикам, является применение датчиков в искробезопасном исполнении, параметры которых не зависят от электромагнитных помех любой интенсивности [2].
Недостатки, свойственные электрическим ИИС, устраняются в волоконно-оптических ИИС (ВОИИС), объединяющих волоконно-оптические датчики (ВОД) различных физических величин [3-7].
ВОД предназначены для измерения НДС защитной оболочки энергоблоков АЭС, измерения контактного давления грунта на грани бетонных сооружений, температуры в теле защитной оболочки энергоблоков АЭС и их окружающей среды (грунта, бетона, воздуха) в расчетные периоды строительства и эксплуатации [8, 9].
Для измерения различных параметров защитной оболочки АЭС в процессе ее строительства и эксплуатации в составе ВОИИС обязательно применение датчиков температуры (ВОДТ). Например, в процессе строительства АЭС температура цемента в основании защитной оболочки изменяется в диапазоне 0 ... плюс 90 °С. Есть ситуации, когда температура изменяется в диапазоне минус 30 ... плюс 90 °С.
Проектировщики АЭС предполагают различные эксплуатационные режимы: нормальный режим, режим нарушения нормальной эксплуатации (режимы «малая течь», «большая течь», нарушение теплового отвода) и аварийный режим [10]. В условиях нормальной эксплуатации в межоболочном пространстве температура от 10 до 60 °С при мощности поглощенной дозы до 1,19 • 10-6 Гр/ч. При нарушении нормальной эксплуатации температура бетона повышается до 85.90 °С при мощности поглощенной дозы до 1,0 Гр/ч.
Измерение температуры цемента большого объема в процессе его затвердевания, а затем в процессе эксплуатации такого крупного сооружения, как АЭС, - большая проблема, связанная с ненадежностью известных технических решений датчиков температуры [11, 12]. Использование для установки известных датчиков в цемент защитных гильз от воздействия высокого давления ведет к большой до 5.10 % погрешности измерений. При установке таких датчиков в затвердевающий цемент их корпус и внутренние элементы будут испытывать большие деформации, например уровень деформации корпуса ВОДТ, описанного в работе [12], сравним с диапазоном измерения датчика, который определяется изменением расстояния между отражателем и торцом оптических волокон, соответственно все метрологические характеристики, полученные в процессе градуирования и калиб-
ровки датчика, существенно изменятся. Конструкция ВОДТ должна обеспечивать его установку в тело оболочки (блоки бетонирования) или на поверхность бетона.
При разработке ВОДТ для АЭС учитывался ряд дополнительных требований: они должны быть стойки к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 1 до 120 Гц с ускорением соответствовать категории сейсмостойкости I по НП-031, сохранять способность выполнять свои функции во время и после прохождения землетрясения, быть пожаростойки-ми, не быть источниками возгорания.
Разрабатываемый ВОДТ в общем случае состоит из волоконно-оптического преобразователя температуры (ВОПТ), волоконно-оптического кабеля (ВОК) и оптоэлектронного блока (ОЭБ) (рис. 1) [7]. ОЭБ включает в себя согласующее устройство (СУ), подстыкованное с помощью электрического разъема к модулю сбора и преобразования информации (МСПИ) ВОИИС. МСПИ с помощью электрического кабеля К1 подключается к источнику питания и средству измерения (например, вольтметру V) и, при необходимости, с помощью кабеля К2 - к промышленному компьютеру для визуализации информации, а с помощью кабеля КЗ через конвектор интерфейсов RS485 или RS232 КОН - к сети АЭС.
Рис. 1. Структурна схема ВОИИС для АЭС
Применение ВОК длиной до 1 км позволяет проводить измерения в зоне повышенных температур и радиации [2].
В работе [1] приведены результаты измерения температуры внутри и снаружи защитной оболочки энергоблока № 3 Ростовской АЭС в период приемо-сдаточных испытаний. Эти результаты использованы в уточняющих
расчетах НДС защитной оболочки от воздействия нагрузок, действующих в период приемо-сдаточных испытаний. Температура в бетоне определялась по среднему значению температуры в защитной оболочке, а также по выходным сигналам струнных датчиков температуры, установленных на теле защитной оболочки. Температура в процессе испытаний менялась от 29 до 39 °С.
В работах [13, 14] приведены данные, полученные при бетонировании на образцах основания защитной оболочки, в соответствии с которыми в первые сутки после бетонирования от экзотермии бетона температура повышается до 56 °С, а затем в течение 2,5 суток снижается до 25 °С. При этом предполагается, что данные, которые будут получены на натурной конструкции, будут отличаться.
Полученные результаты нельзя считать точными, так как измерения проводились не в теле цемента, а на его образцах или на поверхности из-за отсутствия соответствующих датчиков температуры, способных выдержать большое давление жесткой деформируемой среды.
Из вышесказанного следует, что для реальной оценки температуры внутри бетонных сооружений купола АЭС необходимы соответствующие средства измерений высокой точности и надежности.
Цель исследования - разработка конструктивно-технологических и структурных решений ВОДТ, обеспечивающих возможность его применения в жестких деформируемых средах с минимальной динамической погрешностью, обусловленной инерционными процессами в корпусе датчика.
Методы и подходы
При проведении исследований использовались положения теории измерений, методы геометрической оптики, математическая обработка полученных результатов, моделирование и графические построения в программах Microsoft Office, MathCAD.
Основным подходом для достижения поставленной цели является адаптация ранее разработанных технических решений ВОДТ к условиям измерения в жестких деформируемых средах, каковыми являются опорные части купола АЭС.
На основании анализа механической надежности известных ВОД [15] сделан вывод, что необходимо разрабатывать ВОДТ, в которых оптические волокна не деформируются [16]. На основании такого вывода происходил выбор принципа действия ВОПТ. Были исключены технические решения на основе брегговских решеток [6, 17] и рассматривались базовые измерительные преобразователи, в которых модуляция оптического сигнала может осуществляться с помощью различных оптико-модулирующих элементов: зеркально отражающей поверхности, предельного аттенюатора, шарообразной или цилиндрической линзы [16]. Необходимо адаптировать известные технические решения для измерения температуры защитной оболочки АЭС.
Был рассмотрен ряд ВОДТ, адаптация которых к измерению температуры в жесткой деформируемой среде наиболее вероятна. В частности, рассмотрен ВОДТ, содержащие осветительный и приемный оптические волокна (ОВ), первые концы которых подсоединены к источнику и приемнику света, а вторые концы - к капсуле, в полости которой установлено зеркало, выполненное на торце стержня, длина которого изменяется под воздействием изменения температуры [11]. Волокна прикрепляются к капилляру с помощью
клея или легкоплавкого стекла. Основным недостатком этого ВОДТ является незащищенность его от внешних механических воздействий, в первую очередь - от сдавливающего воздействия цемента.
Наиболее отработанным для применения в жесткой деформируемой среде можно считать ВОДТ, содержащий капилляр с закрепленными в нем оптоволокном и светоотражающим элементом, установленным на расстоянии от торца оптоволокна, корпус со сквозным отверстием и двумя соосными ему глухими отверстиями, в одном из которых выполнена резьба для винта, хвостовик которого установлен в сквозном отверстии и имеет светоотражающий торец [12]. Но в этом ВОДТ, во-первых, не учтены коэффициенты температурного расширения материалов, из которых изготавливаются элементы датчика, в первую очередь капилляра и корпуса, что приведет к существенной погрешности измерений, а также при больших изменениях температуры (например, в диапазоне минус 50 ... плюс 90 °С) к большим внутренним напряжениям и, соответственно, снижению механической надежности устройства; во-вторых, при установке такого датчика в затвердевающий цемент корпус будет испытывать деформации, уровни которых сравнимы по значению с диапазоном измерения датчика, который определяется изменением расстояния между отражателем и торцом оптических волокон, соответственно все метрологические характеристики, полученные в процессе градуирования и калибровки датчика, существенно изменятся; в-третьих, конструкция датчика негерметичная, поэтому в условиях возможной влажности на отражающей поверхности и на торцах оптических волокон возможно возникновение при повышенных температурах водяных капелек (линз), а при пониженных температурах - инея, которые внесут существенную дополнительную погрешность.
Результаты
Разработана конструкция ВОДТ, которая включает защитный корпус с размещенным внутри него чувствительным элементом (ЧЭ) (рис. 2) [18]. Корпус изготавливается из материала с хорошей теплопроводностью (например, медного сплава) для уменьшения инерционности при передаче температуры от окружающей среды к ЧЭ и, соответственно, снижения динамической погрешности. Толщина корпуса выбирается из соображения обеспечения прочности конструкции, если датчик будет располагаться в жесткой деформируемой среде, например в бетоне основания защитной оболочки АЭС.
ЧЭ представляет собой цилиндр из материала с высоким коэффициентом температурного расширения. С двух торцов ЧЭ герметично установлены хвостовик и втулка из материалов с небольшими коэффициентами температурного расширения.
На узком торце хвостовика сформирована отражающая поверхность (ОП) путем полировки металла, из которого изготовлен хвостовик.
Втулка необходима для крепления рабочего подводящего (ПОВр) и рабочего отводящего (ООВр) оптических волокон относительно отражающей поверхности, сформированной на узком торце хвостовика. Широкая часть втулки с помощью резьбы жестко закрепляется на внутренней стенке ЧЭ.
В корпусе со стороны широкой части хвостовика с зазором крепится крышка из того же материала, что и корпус.
Рис. 2. Общий вид и фото ВОДТ на заключительном этапе сборки
Коэффициенты линейного расширения материалов корпуса ак, хвостовика ахв, втулки авт и цилиндра ац определяются соотношением
ац > ак > (ахв ~ авт). (1)
В стенке ЧЭ сделано сквозное отверстие для заполнения свободного пространства между хвостовиком и втулкой инертным газом, в котором затем герметично устанавливается герметизирующая деталь. Свободное пространство между внутренними поверхностями корпуса, крышки, внешними поверхностями ЧЭ, втулки и широкой части хвостовика заполняется теплопроводным составом.
Для исключения деформации корпуса при изменении температуры из-за разницы коэффициентов температурного расширения корпуса и ЧЭ необходимо, чтобы изменение длины АЬК корпуса было равно изменению длины ЧЭ (цилиндра) А/ц, т.е. выполнялось условие
А/ц = А1к. (2)
Если температура окружающей среды изменяется, то длина 1ц ЧЭ и длина Ьк корпуса будут изменяться в соответствии с выражениями:
1ц = /цо(1+ацД7),
Lk = ¿ко(1+акДТ),
(3)
(4)
где /цо, Ько - длина цилиндра и корпуса соответственно в нормальных условиях (температура градуирования); ДТ - диапазон изменения температуры. Подставив выражения (3) и (4) в (2), получим: Ь к = / цац/ак.
Но ввиду того, что на чертежах линейные размеры должны соответствовать стандартным значениям, приведенным в ГОСТ 6639-69, то введен корректирующий коэффициент, равный (0,95.. .1), т.е. Ьк = (0,95.. .1)/цац/ак.
Для снижения дополнительных погрешностей, вызванных изгибами оптических волокон, колебаниями мощности источника излучения в ВОДТ предусмотрен дополнительный компенсационный канал [19] (рис. 3), конструктивные элементы которого расположены в боковом глухом отверстии во втулке, для чего в ней в торцевой части сделано утолщение.
Рис. 3. Упрощенная структурная схема ВОДТ с компенсационным каналом
В глухом отверстии закреплено неподвижное зеркало (НЗ) на расстоянии Хо относительно торца дополнительных (компенсационных) подводящих и отводящих оптических волокон ПОВк и ООВк.
Начальное расстояние между отражающей поверхностью и торцами оптических волокон как рабочего, так компенсационного каналов при нормальной температуре выбирается из соотношения Хо = (0,3...0,7)йс, где йс -диаметр сердцевины оптического волокна.
Оптические волокна рабочего и компенсационного каналов расположены в едином кабеле, для чего протянуты сквозь хвостовик. Такое конструктивное исполнение волоконно-оптического кабеля позволяет снизить дополнительные погрешности от их изгиба при логометрическом или амплитудно-фазовом преобразовании сигналов датчика [19].
Датчик работает следующим образом.
Температура окружающей среды воспринимается чувствительным элементом (цилиндром) благодаря процессу теплопередачи от среды, температура которой измеряется, через корпус из материала с хорошей теплопроводностью и теплопроводящий состав (см. рис. 2). Если температура окружающей среды изменяется, то длина /ц цилиндра будет изменяться в соответствии
с выражением (3). Начальная длина 1ц выбирается таким образом, чтобы ее изменение в диапазоне измерения обеспечивало большую глубину модуляции оптического сигнала (до 30 %) и линейную функцию преобразования светового потока от изменения расстояния Х.
ВОДТ предназначен для измерения или отрицательной, или положительной температуры, поэтому начальное расстояние Хо может смещаться или в сторону меньших значений микроперемещений, или в сторону больших значений (рис. 4).
ЧЭ
ЧЭ
Рис. 4. К определению начального расстояния Х0: а - при температуре меньше нуля; б - при температуре больше нуля
Световой поток Фо от источника излучения ИИ по рабочему ПОВр подается в зону измерения, падает на зеркальную поверхность хвостовика, отражается от него и поступает на приемный торец рабочего ООВр (см. рис. 2). По рабочим ООВр световой поток направляется к рабочему приемнику излучения ПИр, где преобразуется в электрический сигнал 1\(Т), значение которого пропорционально интенсивности отраженного оптического сигнала К(Х) = Ф(Х)/Фо, который, в свою очередь, пропорционален расстоянию X между торцами оптических волокон и зеркальной поверхностью хвостовика (рис. 5).
На рис. 5 в качестве примера приведены результаты расчета зависимости К(Х) = Ф(Х)/Фо для разных Хо для оптического волокна с диаметром сердцевины = 2оо мкм, с апертурным углом 0 ^а =12°.
0,11 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
K(X)
. —X=10G0...11GÜMKM —■— Х=1100...1 ОООмкм _
V"
Л-
г' *
-л-
л:
0е
Ж
X, MKM
CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
o^cNn^runcor-oocna ooaooocDooo^
Рис. 5. Графические зависимости К(Х) = Ф(Х) / Фо
Аналогичные преобразования происходят в компенсационном канале, но так как НЗ установлено в короткой части втулки с малым коэффициентом температурного расширения за пределами ЧЭ, то расстояние Хо в процессе измерений остается неизменным: Хо = const. Соответственно Фк(Хо = const) и выходной сигнал с компенсационного приемника излучения ПИк 1к(Т) ~ ~ Фк(Хо = const),
В рабочем канале линейной функции преобразования К(Х) можно добиться, если ЗП перемещается в диапазоне 0,25dc...0,75dc вдоль оси Х относительно торцов ООВр. Например, при dc = 200 мкм перемещение по оси Х составит 100 мкм. Изменение начального расстояния Х0 ведет к изменению чувствительности преобразования до 30 %, зависимость К = fХ) линейная, глубина модуляции оптического сигнала более 50 %.
Ввиду того, что температура может как уменьшаться, так и увеличиваться, то начальное расстояние Х0 должно находиться в середине диапазона 0,25dc...0,75dc (например, для ОВ dc = 200 мкм диапазон изменения расстояния Х будет 50.150 мкм), т.е. 0,5dc (например, для ОВ с dc= 200 мкм -Х0 = 100 мкм).
Введение компенсационного канала дает возможность реализации, например, логометрического преобразования электронным МСПИ, описываемого выражением
I (T) = к
IX(T) -12( X о) Il(T ) +12( Xо)
(5)
где к - коэффициент пропорциональности, позволяющий снизить дополнительные погрешности, обусловленные:
- изгибами оптических волокон при сборке и эксплуатации;
- воздействием внешних влияющих факторов;
- изменением параметров источника питания, источников и приемников излучения и др. [19].
Заключение
Разработаны конструктивно-технологические и структурные решения ВОДТ с компенсационным каналом отражательного типа для ВОИИС защитной оболочки АЭС, размещаемых в жестких деформируемых средах.
Применение разработанного ВОДТ обеспечит:
- уменьшение внутренних напряжений и, соответственно, повышение механической надежности тела защитной оболочки в больших диапазонах изменения температур (например, в диапазоне минус 5о ... плюс 9о °С);
- снижение динамической погрешности измерения температуры, обусловленной инерционными процессами в теле датчика, за счет выбора материалов и вывода расчетных соотношений между коэффициентами температурного расширения конструктивных элементов ВОДТ;
- повышение точности измерения температуры жесткой окружающей среды (например, бетона) за счет исключения деформации защитного корпуса датчика;
- повышение точности измерения температуры за счет возможной реализации компенсационного преобразования оптических сигналов непосредственно в зоне восприятия измерительной информации.
Практическая значимость: ВОДТ может быть использован для измерения температуры в основании крупных сооружений в деформируемых под большим давлением жестких средах.
Список литературы
1. Медведев В. Н., Киселев А. С., Киселев А. С., Ульянов А. Н., Стрижов В. Ф., Сальников А. А. Результаты измерения температуры защитной оболочки в период приемо-сдаточных испытаний // Глобальная ядерная безопасность. 2о15. № 2 (15). С. 71-82.
2. Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Бадеев А. В., Серебряков Д. И., Бростилова Т. Ю., Мотин А. В. Радиационно-стойкие волоконно-оптические датчики с открытым микро-оптико-механическим каналом для ИИС // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность : сб. ст. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. / под ред. Л. И. Лукиной, Н. А. Бежина, Н. В. Ляминой. Севастополь : СевГУ, 2о18. С. 847-849.
3. Зеленский В. А. Развитие теории и разработка мультиплексированных ВОИИС мониторинга сложных технических объектов : автореф. дис. ... д-ра. техн. наук : о5.11.16. М., 2о1о. 32 с.
4. Коломиец Л. Н. Волоконно-оптические датчики в информационно-измерительных системах // Датчики и системы. 2оо6. № 1. С. 8-14.
5. Егоров Ф. А., Коломиец Л. Н., Неугодников А. П., Потапов В. Т., Поспелов В. И., Рубцов И. В. Теоретические и экспериментальные аспекты строительного мониторинга на базе ВОИИС // Датчики и системы - 2оо5: сб. докладов МНТК (6-1о июня 2оо5). Пенза, 2оо5. С. 133-141.
6. Буймистрюк Г. Я. Мониторинг технического состояния композитных изделий на основе встраиваемой интеллектуальной волоконно-оптической сенсорики // Композиты и наноструктуры. 2о2о. Т. 12, № 1 (45). С. 21-24.
7. Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Кузнецова М. В., Кукушкин А. Н., Бадеев В. А. Волоконно-оптическая система измерения больших углов наклона крупногабаритных испытательных стендов ракетно-космической и авиационной техники // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2о23. № 4. С. 94-Ю5.
8. Бадеева Е. А., Щербакова А. А., Полякова Е. А., Мурашкина Т. И. Оценка взрыво-пожаробезопасности информационно-измерительных систем на базе волоконно-оптических датчиков с открытым оптическим каналом // Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР : сб. тр. 11-й Междунар. науч.-техн. конф. (21-24 мая 2019, ОКБ «Гидропресс» г. Подольск). Подольск, 2019. С. 148-150. URL: http://www. gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/mntk:2019/autorun/article075-ru.htm
9. Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А. Новые волоконно-оптические датчики для АЭС, разработанные в НТЦ «Нанотехнологии волоконно-оптических систем» Пензенского государственного университета // Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР : сб. трудов 11-й Междунар. науч.-техн. конф. (21-24 мая 2019, ОКБ «Гидропресс» г. Подольск). Подольск, 2019. С. 150-151. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/ files/proceedings/mntk2019/autorun/article076-ru.htm
10. Комягин В. В., Макаров В. В., Селезнев А. В., Климов Н. Н., Болванчиков С. Н., Алексеев Ю. В., Сафонова Е. А. Виброиспытания блочной теплоизоляции оборудования и трубопроводов реакторной установки ВВЭР-1000 // Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР : сб. трудов 3-й науч.-техн. конф. (26-30 мая 2003, ОКБ «Гидропресс» г. Подольск). Подольск, 2003. С. 114-123.
11. Патент 2256890 Российская Федерация. Волоконно-оптический датчик температуры / Мешковский И. К., Попков О. С., Вознесенская А. О. Опубл. 20.07.2005, Бюл. № 20.
12. Патент 2393431 Российская Федерация. Волоконно-оптический датчик температуры (варианты) / Веряскин М. Е. Опубл. 27.06.2010, Бюл. № 18.
13. Медведев В. Н., Киселев А. С., Киселов А. С., Стрижов В. Ф., Ульянов А. Н., Ско-рикова М. И., Пимшин Ю. И. К вопросу о контроле защитных оболочек АЭС в период приемо-сдаточных испытаний // Глобальная ядерная безопасность. 2020. № 2 (35). С. 42-54.
14. Медведев В. Н., Скорикова М. И. Влияние реологических характеристик бетона на НДС защитной оболочки АЭС // Атомная энергия. 2019. Т. 216, № 6. С. 317-320.
15. Бадеева Е. А., Гориш А. В. Анализ механической надежности волоконно-оптического кабеля для датчиков // Информационно-измерительная техника, экология и мониторинг : науч. тр. 2003. Вып. 6. М. : Росавиакосмос МГУЛ, 2003. С. 243-254.
16. Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А. Волоконно-оптические приборы и системы: Научные разработки НТЦ «Нанотехнологии волоконно-оптических систем» Пензенского государственного университета. Ч. I. СПб. : Политехника, 2018. 187 с. doi: 10.25960/7325-1132-1
17. Бутов О. И., Томышев К. А. Волоконно-оптические датчики на основе бреггов-ских решеток с наклонными штрихами // Фотон-экспресс-наука 2019. 2019. № 6. doi: 10.24411/2308-6920-2019-16006
18. Патент 2795841 Российская Федерация. Волоконно-оптический датчик температуры / Мурашкина Т. И., Бадеева Е. А., Серебряков Д. И., Дудоров Е. А., Хасан-шина Н. А., Бадеев В. А. Опубл. 12.05.2023, Бюл. № 14.
19. Бадеева Е. А., Мурашкина Т. И., Полякова Е. А., Славкин И. Е., Кукушкин А. Н. Реализация принципа двухканальности в ВОИИС // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2021. № 2. С. 87-98.
References
1. Medvedev V.N., Kiselev A.S., Kiselov A.S., Ul'yanov A.N., Strizhov V.F., Sal'nikov A.A. Results of measuring the temperature of the protective shell during acceptance tests. Global'naya yadernaya bezopasnost' = Global nuclear safety. 2015;(2):71-82. (In Russ.)
2. Murashkina T.I., Badeeva E.A., Badeev A.V., Serebryakov D.I., Brostilova T.Yu., Motin A.V. Radiation-resistant fiber-optic sensors with open micro-optical-mechanical
channel for IMS. Ekologicheskaya, promyshlennaya i energeticheskaya bezopasnost': sb. st. po materialam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. = Environmental, industrial and energy safety: proceedings of the International scientific and practical conference. Sevastopol': SevGU, 2018:847-849. (In Russ.)
3. Zelenskiy V.A. Development of theory and development of multiplexed VOIS monitoring of complex technical objects. DSc abstract: 05.11.16. Moscow, 2010:32. (In Russ.)
4. Kolomiets L.N. Fiber-optic sensors in information-measuring systems. Datchiki i siste-my = Sensors and systems. 2006;(1):8-14. (In Russ.)
5. Egorov F.A., Kolomiets L.N., Neugodnikov A.P., Potapov V.T., Pospelov V.I., Rubtsov I.V. Theoretical and experimental aspects of construction monitoring based on VOIIS. Datchiki i sistemy - 2005: sb. dokladov MNTK (6-10 iyunya 2005) = Sensors and Systems - 2005: proceedings of Internationa scientific and engineering conference (June 6-10, 2005). Penza, 2005:133-141. (In Russ.)
6. Buymistryuk G.Ya. Monitoring the technical condition of composite products based on embedded intelligent fiber-optic sensors. Kompozity i nanostruktury = Composites and nanostructures. 2020;12(1):21-24. (In Russ.)
7. Murashkina T.I., Badeeva E.A., Kuznetsova M.V., Kukushkin A.N., Badeev V.A. Fiber-optic system for measuring large tilt angles of large-sized test stands for rocket, space and aviation equipment. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Enginnering sciences. 2023;(4):94-105. (In Russ.)
8. Badeeva E.A., Shcherbakova A.A., Polyakova E.A., Murashkina T.I. Assessment of explosion and fire safety of information and measuring systems based on fiber-optic sensors with an open optical channel. Obespechenie bezopasnosti AES s VVER: sb. tr. 11-y Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. (21-24 maya 2019, OKB «Gidropress» g. Podol'sk) = Ensuring safety of NPPs with WWER: proceedings of the 11th International scientific and engineering conference (May 21-24, 2016, "Gidropress", Podolsk). Podol'sk, 2019:148-150. (In Russ.). Available at: http://www.gidropress.podolsk.ru/ files/proceedings/mntk2019/autorun/article075-ru.htm
9. Murashkina T.I., Badeeva E.A. New fiber-optic sensors for nuclear power plants developed at the Scientific and Technical Center "Nano-technologies of fiber-optic systems" of Penza State University. Obespechenie bezopasnosti AES s VVER: sb. trudov 11-y Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. (21-24 maya 2019, OKB «Gidropress» g. Podol'sk) = Ensuring safety of NPPs with WWER: proceedings of the 11th International scientific and engineering conference (May 21-24, 2016, "Gidropress", Podolsk). Podol'sk, 2019:150-151. (In Russ.). Available at: http://www.gidropress.podolsk.ru/ files/proceedings/mntk2019/autorun/article076-ru.htm
10. Komyagin V.V., Makarov V.V., Seleznev A.V., Klimov N.N., Bolvanchikov S.N., Ale-kseev Yu.V., Safonova E.A. Vibration testing of block heat insulation equipment and pipe-breakers of VVER-1000 reactor installation. Obespechenie bezopasnosti AES s VVER: sb. trudov 3-y nauch.-tekhn. konf. (26-30 maya 2003, OKB «Gidropress» g. Podol'sk) = Ensuring safety of NPPs with WWER: proceedings of the 11th International scientific and engineering conference (May 26-30, 2003, "Gidropress", Podolsk). Podol'sk, 2003:114-123. (In Russ.)
11. Patent 2256890 Russian Federation. Volokonno-opticheskiy datchik temperatury = Fiber optic temperature sensor. Meshkovskiy I.K., Popkov O.S., Voznesenskaya A.O. Publ. 20.07.2005, Bull. № 20. (In Russ.)
12. Patent 2393431 Russian Federation. Volokonno-opticheskiy datchik temperatury (vari-anty) = Fiber optic temperature sensor (options). Veryaskin M.E. Publ. 27.06.2010, Bull. № 18. (In Russ.)
13. Medvedev V.N., Kiselev A.S., Kiselov A.S., Strizhov V.F., Ul'yanov A.N., Skorikova M.I., Pimshin Yu.I. On the issue of monitoring the protective shells of nuclear power plants during acceptance tests. Global'naya yadernaya bezopasnost' = Global Nuclear Safety. 2020;(2):42-54. (In Russ.)
14. Medvedev V.N., Skorikova M.I. Influence of rheological characteristics of concrete on the stress-strain state of the NPP containment shell. Atomnaya energiya = Atomic energy. 2019;216(6):317-320. (In Russ.)
15. Badeeva E.A., Gorish A.V. Mechanical Reliability Analysis of Fiber Optic Cable for Sensors. Informatsionno-izmeritel'naya tekhnika, eko-logiya i monitoring: nauch. tr. 2003. Vyp. 6 = Information and measuring technology, ecology and monitoring: proceedings 2003. Issue 6. Moscow: Rosaviakosmos MGUL, 2003:243-254. (In Russ.)
16. Murashkina T.I., Badeeva E.A. Volokonno-opticheskie pribory i sistemy: Nauchnye razrabotki NTTs «Nanotekhnologii volokonno-opticheskikh sistem» Penzenskogo gosu-darstvennogo universiteta. Ch. I = Fiber-optic devices and systems: Scientific developments of the Scientific and Technical Center "Nano-technologies of fiber-optic systems" of Penza State University. Part 1. Saint Petersburg: Politekhnika, 2018:187. (In Russ.). doi: 10.25960/7325-1132-1
17. Butov O.I., Tomyshev K.A. Fiber optic sensors based on inclined line Bragg gratings. Foton-ekspress-nauka 2019 = Photon Express Science 2019. 2019;6. (In Russ.). doi: 10.24411/2308-6920-2019-16006
18. Patent 2795841 Russian Federation. Volokonno-opticheskiy datchik temperatury = Fiber optic temperature sensor. Murashkina T.I., Badeeva E.A., Serebryakov D.I., Du-dorov E.A., Khasanshina N. A., Badeev V. A. Publ. 12.05.2023, Bull. № 14. (In Russ.)
19. Badeeva E.A., Murashkina T.I., Polyakova E.A., Slavkin I.E., Kukushkin A.N. Implementation of the dual-channel principle in VOIS. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki = University proceedings. Volga region. Engineering sciences. 2021;(2):87-98. (In Russ.)
Информация об авторах / Information about the authors
Татьяна Ивановна Мурашкина
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры приборостроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: [email protected]
Tat'yana I. Murashkina
Doctor of engineering sciences, professor,
professor of the sub-department
of instrument engineering,
Penza State University
(40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Елена Александровна Бадеева доктор технических наук, доцент, профессор кафедры бухгалтерского учета, налогообложения и аудита, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: [email protected]
Elena A. Badeeva
Doctor of engineering sciences,
associate professor, professor
of the sub-department of accounting,
taxation and audit,
Penza State University
(40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Сергей Николаевич Базыкин
доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой приборостроения, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: [email protected]
Sergey N. Bazykin
Doctor of engineering sciences, associate professor, head of the sub-department of instrument engineering, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Евгений Андреевич Дудоров аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: [email protected]
Владислав Александрович Бадеев студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: [email protected]
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов / The authors declare no conflicts of interests.
Поступила в редакцию / Received 29.01.2024
Поступила после рецензирования и доработки / Revised 28.02.2024 Принята к публикации / Accepted 11.03.2024
Evgeniy A. Dudorov
Postgraduate student, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Vladislav A. Badeev
Student, Penza State University (40 Krasnaya street, Penza, Russia)
