Главная / Рефераты / Рефераты по радиоэлектронике
Реферат: Сравнительный Анализ Конструкций и Характеристик Датчиков Давления
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
Министерство Общего и Профессионального
Образования Российской Федерации
Ижевский Государственный Технический Университет
Кафедра «Технология Роботизированного Производства»
Расчетно-пояснительная записка
к
ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ
Тема: «Исследование и разработка устройства измерения и регулирования уровня минеральной воды в скважине»
Выполнил: студент группы 1015
Болотин Л.А.
Руководитель: д.т.н., проф. Пичугин И.К.
Консультант по охране труда: к.т.н., доц. Глухов Ю.Г.
Консультант по экономике: ст. препод. Богомолова Г.Н.
Зав. Кафедрой «ТРП» д.т.н., академик Гольдфарб В.И.
Ижевск 1998
Содержание
1. Введение . 1
2. Устройство и принцип работы схемы измерения .. 2
3. Сравнительный анализ конструкций и характеристик датчиков …. 3
3.1. Введение .. 3
3.2. Датчики давления . 4
3.2.1. Основные некомпенсированные …. 11
3.2.2. Калиброванные с температурной компенсацией …. 19
3.2.3. С преобразованием сигнала … 27
3.2.4. С высоким полным сопротивлением ….. 35
3. Датчики ускорения … 43
4. Химические датчики . 45
5. Кремниевые датчики температуры ..… 46
4. Технико-экономическое обоснование ... 49
5. Охрана труда …... 60
6. Заключение .. 70
7. Список источников информации …. 71
Перечень графического материала
1. Функциональная схема измерения уровня жидкости
2. Схема электрическая принципиальная
3. Система цифровой маркировки датчиков давления
4. Датчик в разрезе
5. Чертеж корпуса датчика
6. Плакат “Варианты исполнения датчиков”
7. Графики выходных характеристик
8. Технико-экономические показатели
Введение.
В данном дипломном проекте сделана попытка разработки устройства для измерения и регулирования уровня минеральной воды в скважине.
Проблема измерения уровня минеральной воды в скважине довольно остро стоит перед санаторно-курортными комплексами Удмуртии и России. Дело в том, что минеральный состав воды напрямую зависит от глубины, с которой она забирается. Значительные отклонения от заданной глубины ведут к необратимым изменениям в составе воды, которая в результате может не только потерять свои лечебные свойства, но и принести вред организму человека. Вся важность проблемы полностью осознается специалистами, принимаются определенные меры.
До недавнего времени измерения производились вручную, но очевидно, что при этом страдает точность; у ручного измерения также существует определенный предел по глубине. Таким образом, перед работниками санаторно-курортных комплексов встала проблема точного, по возможности простого и автоматизированного контроля уровня воды в скважине.
В данном проекте предложен способ измерения уровня жидкости, с использованием современных датчиков давления.
Устройство и принцип работы схемы измерения
Для измерения уровня минеральной воды используется изменение давления воздуха внутри вертикально установленной трубки, нижний конец которой опущен в воду, а верхний соединен с входом Р2 (сторона давления) датчика абсолютного давления MPX2200 AP. Регулировка уровня обеспечивается в пределах 10 мм. Откачка воды осуществляется с помощью насоса, который коммутируется управляющим модулем, соединенным с выходом датчика.
Управляющий модуль содержит:
. усилитель сигнала датчика
. триггер Шмидта, управляемый от усилителя
. оптоэлектронный ключ переменного тока МОС2А60, управляемый триггером и включающий мотор насоса,
. вторичный источник питания (+8 В),
. светодиод D1, индицирующий включение мотора.
Примененный оптоэлектронный ключ фирмы Моторола МОС2А60 способен коммутировать ток до 2А от сети 220 В, 50/60 Гц.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Расчет сметы затрат на разработку изделия
1. Состав исполнителей и виды работ.
В этом разделе необходимо определить количественный и качественный состав исполнителей и виды работ.
Структура и продолжительность этапов работ.
Наименование этаповИсполнитель Трудоемкость Число Длительность
и работ этапов и исполнителей этапов и
работ (чел.) работ (дни)
(чел./дни)
1. Техническое Инженер -
задание переводчик
1.1 Постановка 2 1 2
задачи
1.2 Сбор исходных 10 2 5
материалов
1.3 Анализ 20 1 20
имеющихся
материалов
1.4 Разработка 7 1 7
технического
предложения
Итого: 39 34
2. Разработка Инженер -
теоретической системотехник
части
2.1 Поиск варианта 3 2 2
реализации
2.2 Изучение 5 2 3
материалов
2.3 Изучение 2 2 1
требований
2.4 Разработка 10 2 5
структурной
схемы
2.5 Разработка 15 2 8
функциональной
схемы
2.6 Разработка 14 2 7
принципиальной
схемы
2.7 Теоретическое 7 2 4
обоснование
схем
2.8 Выбор системы 5 2 3
элементов
Итого: 61 33
3. Разработка Инженер -
экспериментальной схемотехник
части
3.1 Сборка, 14 1 14
отладка опытного
образца
3.2 Корректировка 7 1 7
схем
Итого: 21 21
4. Оформление Инженер - 10 1 10
документации конструктор
Итого: 10 10
ВСЕГО: 131 98
2. Календарный план-график работ.
Наименование ИсполнительТрудо-емкоЧисло ДлительностКалендарный график проведения работ по месяцам,
этапов и работ сть этаповисполнителеь этапов и дням, 1999 год
и работ й (чел.) работ (дни)Месяцы
(чел./дни) Январь Февраль
Недели
1 2 3 4 5 6 7 8
1234567 1234567 1234567 1234567 1234567 1234567
1234567 1
1. Техническое Инженер -
задание переводчик
1.1 Постановка 2 1 2
задачи **
1.2 Сбор 10 2 5
исходных *
материалов
1.3 Анализ 20 1 20
имеющихся * * * * * ***
материалов
1.4 Разработка 7 1 7
технического * * *
предложения
Итого: 39 34 ** * * * * * * *
*
Календарный план-график работ.
Продолжение
Наименование ИсполнительТрудо-еЧисло Длительность Календарный график проведения работ по месяцам,
этапов и работ мкость исполнителеэтапов и дням, 1999 год
этапов й (чел.) работ (дни) Месяцы
и работ Февраль Март Апрель
(чел./д Недели
ни) 8 9 10 11 12 13 14 15
1234567 1234567 1234567 1234567 1234567 1234567
1234567 1
2. Разработка Инженер –
теоретической системо-тех
части ник
2.1 Поиск 3 2 2
варианта **
реализации
2.2 Изучение 5 2 3
материалов ** *
2.3 Изучение 2 2 1
требований *
2.4 Разработка 10 2 5
структурной *
схемы
2.5 Разработка 15 2 8
функциональной
схемы
2.6 Разработка 14 2 7
принципиальной * * *
схемы
2.7 Теоретическое 7 2 4
обоснование
схем
2.8 Выбор системы 5 2 3
элементов ***
Итого: 61 33 * * * * * * ***
Календарный план-график работ.
Продолжение
Наименование этапов Исполнитель Трудо-еЧисло ДлительностКалендарный график проведения работ по месяцам,
и работ мкость исполнителеь этапов и дням, 1999 год
этапов й работ (дни)Месяцы
и работ(чел.) Апрель Май
(чел./д Недели
ни) 14 15 16 17 18 19 20 21
1234567 1234567 1234567 1234567 1234567 1234567
1234567 1
3. Разработка Инженер -
экспериментальной схемотехник
части
3.1 Сборка, отладка 14 1 14 * * * ***
опытного образца
3.2 Корректировка 7 1 7 ** *
схем
Итого: 21 21 * * * * *
4. Оформление Инженер - 10 1 10 * *
документации конструктор
Итого: 10 10 * *
Всего: 131 98 4 января 1999г. – 14 мая 1999 г.
3. Расчет сметы затрат на разработку
Смета затрат представляет собой плановую себестоимость разработки аппаратного средства и составляется на весь объем работ.
Смета затрат
Статьи затрат Сумма (руб.) Структура затрат, в %
к итогу
1. Материалы основные и 1100 3.4%
вспомогательные
2. Покупные комплектующие изделия 1100 3.4%
3. Амортизация основных фондов 605 1.9%
4. Расходы на оплату труда 8264 25.9%
5. Отчисления на социальные 3141 9.8%
программы
6. Прочие расходы 1240 3.9%
7. Накладные расходы 16528 51.7%
Всего затрат: 31978 100%
Материалы основные и вспомогательные.
На эту статью относятся расходы на приобретение и доставку основных и вспомогательных материалов, необходимых для опытно-экспериментальной проработки решения, для изготовления опытного образца оборудования.
Сюда включаются как стоимость материалов, расходуемых при изготовлении образцов (текстолит, клей, припой, кислоты и т.п.), так и материалов, необходимых для оформления требуемой документации (ватман, калька, канцелярские материалы и т.п.). На эту статью относятся транспортно- заготовительные расходы по их доставке. Размер ТЗР определяется в % от стоимости основных и вспомогательных материалов, принятых на предприятии (в среднем 10%).
Расчет стоимости материалов
Наименование и марка Сумма (руб.) Примечание
материала
1. Материалы, Все необходимые
необходимые для материалы принимаются за
оформления 300 условную единицу
документации
2. Материалы,
необходимые для
изготовления опытного 700
образца
Итого затрат: 1000
3. Транспортно- 100
заготовительные
расходы
Всего затрат: 1100
Покупные комплектующие изделия.
На эту статью относится стоимость используемых при проработке решения микросхем, разъемов, конденсаторов, соединительных проводов и т.п.
Расчет стоимости покупных комплектующих изделий
Наименование комплектующих изделий Сумма (руб.)
1. Радиодетали (список) 1000
Итого затрат: 1000
2. Транспортно-заготовительные расходы 100
Всего затрат: 1100
Амортизация основных фондов
По этой статье учитываются затраты, связанные с эксплуатацией при проработке решения специального оборудования: компьютеры, стенды, тестовое оборудование и т.п. Расчет этих затрат производится по формуле:
САМ= kб ( На ( Дт / Дq,
Где: kб – балансовая стоимость оборудования, руб.,
На – годовая норма амортизации на полное восстановление,
Дт – продолжительность эксплуатации оборудования при проработке (дни),
Дq – действительный (эффективный) годовой фонд времени (дни).
Расчет затрат на амортизацию
Наименование Балансовая Норма амортизации,Стоимость
оборудования стоимость, руб. % амортизации на
тему, руб.
1.Оборудование 15000 12.5% 605
(список)
Всего: 605
Сам= 15000 ( 0.125 ( (80 / 248)= 605 руб.
Расходы по оплате труда.
По статье учитываются выплаты по заработной плате за выполненную работу, вычисленные на основании тарифных ставок и должностных окладов, в соответствии с принятой в организации-разработчике системой оплаты труда.
Кроме того, по данной статье могут отражаться премии за производственные результаты, надбавки и доплаты за условия труда, оплата ежегодных отпусков, выплата по районным коэффициентам и некоторые другие расходы.
Сот= Зот ( (1 + Кп + Кд + Ко + Кр),
Где:
Зот– заработная плата ответственного исполнителя по тарифу или окладу за отработанное время. (Зот= Тд ( Д, где Тд – среднедневная заработная плата исполнителей, руб., Д – количество дней, отработанных исполнителем при проработке).
Кп – коэффициент премиальных доплат, принятый в организации разработчике.
Кд – коэффициент, учитывающий надбавки и доплаты за условия труда, принятый в организации-разработчике.
Ко – коэффициент, учитывающий оплату ежегодных отпусков, принятый в организации-разработчике.
Кр – коэффициент районных доплат, равен 0.15.
Расчет расходов по оплате труда.
Исполнители Кол-во Суммарная Дневная Сумма Общая
исполните-трудоемкость тарифная тарифной сумма
лей работ по теместавка, заработной заработной
(дни) руб. платы платы
Инженер – 2 34 70 2380 3808
переводчик
Инженер - 2 33 50 1650 2640
системотехник
Инженер – 1 21 35 735 1176
схемотехник
Инженер - 1 10 40 400 640
конструктор
Всего: 6 98 5165 8264
Отчисления на социальные нужды
Статья учитывает отчисления организации-разработчика во внебюджетные государственные фонды (пенсионный фонд, фонд занятости, фонд социального страхования и фонд обязательного медицинского страхования).
Ссн= Сот ( Нсн,
Где:
Сот – суммарные расходы на оплату труда, руб.
Нсн – норматив отчислений на социальные нужды.
Примечание: на 01.05.98 этот норматив составил 38%.
Ссн= 8264 ( 0.38 = 3140.32 руб., округляя, получим:
Ссн = 3141 руб.
Накладные расходы.
Статья учитывает затраты организации-разработчика на содержание аппарата управления, обслуживающего персонала, расходы на охрану, содержание зданий и сооружений, текущий ремонт, расходы на отопление и освещение и т.п.
Снр= Сот ( Кнр,
Где:
Кнр – коэффициент накладных расходов, принятый в организации-разработчике.
Снр = 8264 ( 2 = 16528 руб.
Прочие расходы.
Это статья предусматривает расходы, не предусмотренные в других статьях затрат, которые можно отнести на данную тему прямым счетом. Это могут быть затраты организации-разработчика, связанные с эксплуатацией ВЦ, производственными командировками и т.п.
Спр= Сот ( Кпр,
Где:
Кпр – коэффициент прочих расходов, примем его равным 15%.
Спр= 8264 ( 0.15 = 1239.6, округляя, получим:
Спр= 1240 руб.
ОХРАНА ТРУДА
Электробезопасность
Электричество широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, в быту, в медицине и т.д. Поэтому вопросам электробезопасности нужно уделять большое внимание. Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Действие электрического тока на организм
Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия.
Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-химических составов.
Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, (что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц), а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.
Это многообразие действий электрического тока нередко приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местным электротравмам и общим электротравмам (электрическим ударам).
Местные электротравмы – это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие местные электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока через тело человека (токовый или контактный ожог), а также воздействием электрической дуги на тело (дуговой ожог). В первом случае ожог возникает как следствие преобразования энергии электрического тока в тепловую и является сравнительно легким (покраснение кожи, образование пузырей). Ожоги, вызванные электрической дугой, носят, как правило, тяжелый характер
(омертвление пораженного участка кожи, обугливание и сгорание тканей).
Электрические знаки – это четко очерченные пятна серого или бледно- желтого цвета диаметром 1-5 мм на поверхности кожи человека, подвергшегося воздействию тока. Электрические знаки безболезненны, и лечение их заканчивается, как правило, благополучно.
Металлизация кожи – это проникновение в верхние слой кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под воздействием электрической дуги.
Обычно с течением времени больная кожа сходит. Пораженный участок приобретает нормальный вид и исчезают болезненные ощущения.
Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и даже переломы костей. Механические повреждения возникают очень редко.
Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Обычно болезнь продолжается несколько дней. В случае поражения роговой оболочки глаз лечение оказывается более сложным и длительным.
Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. Различают следующие четыре степени ударов: I
– судорожное сокращение мышц без потери сознания; II - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая («мнимая») смерть – переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасла, так как ткани его умирают не все сразу и не сразу угасают функции различных органов. В первый момент почти во всех тканях продолжаются обменные процессы, хотя и на очень низком уровне и резко отличающиеся от обычных, но достаточные для поддержания минимальной жизнедеятельности. Эти обстоятельства позволяют воздействием на более стойкие жизненные функции организма восстановить угасающие или только что угасшие функции, т.е. оживить умирающий организм.
Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которых связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4-5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, например от электрического тока,
7-8 мин. После этого происходит множественный распад клеток коры головного мозга и других органов.
Биологическая (истинная) смерть – необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает по истечении периода клинической смерти.
Причины поражения электрическим током и основные меры защиты
Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие:
1. случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
2. появление напряжения на конструктивных металлических частях электрооборудования – корпусах, кожухах и т.п. – в результате повреждения изоляции и других причин;
3. появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;
4. возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; электрическое разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, использованием двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных электрозащитных средств – переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.
Недоступность токоведущих частей электроустановок для случайного прикосновения может быть обеспечена рядом способов: изоляцией токоведущих частей, размещением их на недоступной высоте, ог...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2010.10.21
Просмотров: 1256
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |
