1 中国科学院合肥物质科学研究院 核能安全技术研究所 合肥 230031
2 中国科学技术大学 合肥 230026
开展考虑设备启动时间和启动失效的核电厂冷冗余系统故障机理研究，提出一种基于蒙特卡罗数值模拟的可靠性分析方法，建立冷冗余系统失效概率的统计量表达式。以核电厂应急柴油发电机组为例，开展案例分析，获得应急柴油发电机组的失效概率分布曲线及各设备参数的敏感度曲线，并将结果与静态故障树（Static Fault Tree，SFT）、传统动态故障树（Dynamic Fault Tree，DFT）方法进行对比。案例结果分析表明：1）所提方法可以对冷冗余设备的启动时间与启动失效进行建模分析，反映冷冗余系统的真实失效场景与实际运行状态；2）所提方法精确评价系统失效概率、识别不同时间段的高敏感性设备参数、以及分析启动时间对系统失效概率的影响，对冗余系统的优化设计有一定的理论指导意义。
启动失效 动态故障树 核电厂 冷冗余 可靠性 Startup failure Dynamic fault tree Nuclear power plant Cold redundancy Reliability 强激光与粒子束
2020, 32(5): 055003
清华大学 精密仪器系 导航工程中心, 北京 100084
针对高Q值微机电陀螺的快速起振问题, 研究其驱动轴控制方法。分析了高Q值谐振器的振动相位随频率的变化率, 阐明了锁相环方案启动时间长且对初始频率偏差敏感的原因。用平均法推导了自激振荡方案下起振初始阶段振幅随时间的变化规律。提出了“自激-锁相”驱动轴控制方案, 先采用自激振荡方式使陀螺快速起振, 再转为锁相环方式使振动频率精确稳定。经实验测试, 采用锁相环方案, 当初始频率偏差在±10 Hz以内, 陀螺的启动时间为2 s; 采用自激-锁相方案, 只要初始频率偏差在±1 000 Hz以内, 陀螺均可在0.3 s内达到频率误差小于0.01%, 在0.4 s内达到振幅误差小于0.1%。“自激-锁相”方案大幅度缩短了陀螺的启动时间, 而且对陀螺初始频率的设置偏差不敏感, 对环境温度变化的适应性好, 适用于微机电陀螺的批量生产。
微机电陀螺 起振 锁相环 自激振荡 MEMS gyroscope startup phase-locked loop self-exited osillation
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
2 中国计量科学研究院, 北京 100029
在现代化战争**和惯性导航系统中, 要求光纤陀螺(FOG)快速启动。研究了温度对FOG启动过程中标度因数误差的影响。FOG的启动时间与超辐射发光二极管(SLD)的输出性能密切相关。研究了SLD输出波长对FOG标度因数误差的影响, 对理论结果进行了仿真分析和实验验证。结果表明, 由温度变化引起的SLD输出波长变化严重影响FOG启动过程中的标度因数误差; 温度变化越大, FOG启动过程的标度因数误差越大; 在-20, 50, 70 ℃时的最大标度因数误差分别可达0.048,0.0144, 0.025, 启动时间分别为6, 7, 11 s。
光纤光学 光纤陀螺 快速启动 标度因数误差 激光与光电子学进展
2016, 53(12): 120602
西南交通大学 信息科学与技术学院, 成都 610031
给出了工作在高阶模式下的同轴腔回旋管振荡器，在考虑竞争模式情况下的多模起振过程的数理模型和具体的数值计算方法。以此为基础编制的程序对一只工作于高阶模式TE42,22，频率为0.22 THz的同轴腔回旋管振荡器进行了多模非线性模拟研究。结果表明：在合适的腔体结构参数并考虑腔壁上的欧姆损耗情况下，竞争模式得到有效抑制，可以稳定地工作在单一模式，输出功率达0.87 MW，效率为22.8%，腔壁上的欧姆损耗低于其所能承受的最大值。
太赫兹 同轴腔回旋管 高阶模式 模式竞争 起振 terahertz coaxial-cavity gyrotron high-order mode mode competition startup 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2939
中国石油大学（华东） 热能与动力工程系, 山东 青岛 266555
以蒸馏水为冷却工质，对冷凝器内置的封闭式光滑表面喷雾冷却系统进行了启动时间变化规律的实验研究,结果表明喷雾系统不同模块最优启动顺序为冷凝器、泵和加热器。采取6种不同的启动顺序，启动后加热表面的温度不均匀度均小于0.25 ℃。在最优启动顺序下，研究了冷却水流量、泵高度、加热功率和喷雾流量对启动时间的影响。随冷却水流量和喷雾流量增加启动时间缩短，随泵高度增加启动时间略微增大，随加热功率增大启动时间先增大后减小。启动时间影响程度由大到小的因素依次为喷雾流量、冷却水流量、加热功率及泵相对于加热表面的高度。喷雾工质流量由10 mL/min增大到35 mL/min时，封闭式喷雾系统的启动时间缩短了5 000 s。同样操作条件下,封闭式系统的启动时间比开放式系统延长15%~20%。
封闭式系统 喷雾冷却 启动性能 驱动力 温度不均匀度 操作条件 closed loop system spray cooling startup characteristics driving force temperature unevenness operation condition
1 国防科学技术大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
2 海军工程大学 兵器工程系,湖北 武汉 430033
四频差动激光陀螺开机零漂性能对于快速启动场合有重要价值。从开机预热过程出发,分析其物理作用机制,讨论了几种影响因素,并提出相应解决方法。如采用色散平衡技术减小零漂对稳频位置的敏感性,采用自动增益控制回路稳定光强,采用空间异面腔结构消除水晶片负性影响,采用合理的热布局设计加快热平衡过程,采用可靠性高的检测电路增强稳定性,采用相关措施削弱腔体变形等方法。实验表明,这些方法对改善开机零漂性能是有效的,对研究者有一定参考价值。
激光光学 四频差动激光陀螺 开机零漂 温度特性
由于外腔半导体激光器系统中的核心部分——激光器受外界环境影响较大，在装配或工作中极易受到电压、电流和静电荷的影响而损坏．为减少由于电路不稳定产生的激光器损坏，在借鉴各种传统的恒流源电路实现方式的基础上，运用反馈恒流原理，慢启动慢关闭原理，利用场效应管特性，给出一种高准确度恒流电路实现方式．将此电路直接运用于中心波长1550 nm激光器作为驱动电路，工作稳定、输出电流受负载影响很小且输出准确度达到同行业先进水平．电流稳定达到0．01%以上．此电路实现方式简单，实用性较强，对整个电路做出了实验仿真和测试，很好地解决了由于驱动电流不稳造成的激光器损坏的问题．
半导体激光器 外腔 恒流源 慢启动 慢关闭 ECLD Semiconductor laser Stabilization current source Slow startup Slow close up
