Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Диплом. Розробка акустоелектронного датчика температур - файл 1.doc


Диплом. Розробка акустоелектронного датчика температур
скачать (2379.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc2380kb.15.11.2011 20:17скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...

^ 6. РОЗРАХУНКИ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМОДОТЧИКА

6.1 Розрахунок порогової чутливості термодатчика


Порогову чутливість термодатчика визначимо як відношення чутливості Т=0,2 мкс до часу затримки радіолокаційного сигналу РЛС середньої точності до зміни часу ПАХ в лінії затримки Т=2L / (V kV) довжиною L=10 мм в діапазоні вимірювання температури TВМ


ST = TВМТ/(2L / (V kV))= 0.1510-3 K


де V =3159 м/с швидкість ПАХ у кварці У-зрізу, kV= –24*10-6 1/К - її термочутливість.

Однак на вимірювання термодатчику будуть впливати інші невимірювані параметри, як то зміна тиску Р чи превантаження (в тому числі центробіжні та лінійні), перешкоди в радіолокаційному каналі. Для вимірювання та компенсації цих впливів, а також для однозначного визначення досить малопотужного імпульсу відгуку термодатчику на підложці формується декілька відбивачів (рис. 1)


^ 6.2 Розрахунок термодатчика на теплову інерційність.


Розділяють дві задачі теплової інерційності:

1. Тепловиділення всередині елементу ЕА (рис.6.1,а);

2. Вирівнювання температури елементу ЕА із зовнішнім (рис.6.1,б).



Рисунок 6.1 Динамічні властивості термодатчика





Рисунок 6.2 Електричний аналог ланки

(аперіодичної першого порядку) з тепловою інерційністю

В випадку 1 всередині елементу масою m і теплоємністю c виділяється потужність Р і температура 2 зростає до встановленого значення:


, , .


де S – поверхня теплоообміну, – коефіцієнт тепловіддачі, Т – постійна часу.

В випадку 2 в момент часу t1 відбувається стрибок температури 1 зовнішнього середовища і внутрішня температура 2 до неї вирівнюється:


, .


Від t1 до t2 (рис.6.1,в) формуються температурні градієнти, за час Т – постійну часу – відбувається 70% перехідного процесу. За час 3…5Т перехідний процес вважається майже завершеним.


Довідкові відомості щодо параметрів теплообміну найбільш розповсюджених матеріалів представлено в табл.5, 6, 7.


^ Таблиця 5.

Коефіцієнти тепловіддачі для типових деталей, , Вт/(м2К).

Одинична деталь (конденсатор, резистор, транзистор) і одинична плата із ізоляційного матеріалу, розташованого вертикально


15

Декілька близько розташованих вертикальних плат

11…12,5

Декілька близько розташованих горизонтальних плат

6…7

Одинична металічна пластина (пластина радіатора охолодження)

18…20

Електрична котушка (в залізному сердечнику)

30



^ Таблиця 8.

Питома теплоємність типових твердих матеріалів.

Тип матеріалу

Важкі метали (мідь, латунь, залізо)

Легкі матеріали (алюміній фосфор, слюда)

Для органічних матеріалів (текстоліт, гетінакс, оргскло)

с, Дж/(кгК)

400

800

1200


^ Таблиця 9.

Коефіцієнти тепловіддачі корпусу, , Вт/(м2К).

Тип корпусу

Розташування тепловиділяючого елементу

біля дна

бокова стінка

верхня стінка

Металевий сірий

10

14

14

Пластмасовий чорний

4

8

10


Для ЕА вагою 1…3кг Т­­­=20…30хв., промислових термометрів Т­­­=3…6хв.

Зменшення постійної часу можливо:

  1. зменшенням розмірів:

(для металевої нитки 25мкм постійна часу 0,8с);

  1. примусовим обтіканням збільшити коефіцієнт тепловіддачі:


,


де - число Рейнольда, V - швидкість повітря.

(при нагріві 200С для швидкостей потоку 10 і 100 м/с коефіцієнти тепловіддачі 1250 і 3160 Вт/(м2К) і постійні часу термодатчика 15 і 6 мс).

^ 7. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА. РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ВИРОБНИЦТВА


Кошторис витрат являє собою планову собівартість розробки апаратного засобу й складається на весь обсяг робіт.

^ Кошторис витрат


Статті витрат

Сума (грн.)

Структура витрат, в % до підсумку

1. Матеріали основні й допоміжні

11000

3.4%

2. Покупні комплектуючі вироби

11000

3.4%

3. Амортизація основних фондів

6050

1.9%

4. Витрати на оплату праці

82640

25.8%

5. Відрахування на соціальні програми

32230

10.0%

6. Інші витрати

12400

3.9%

7. Накладні витрати

165280

51.6%

Всього витрат:

320600

100%


Матеріали основні й допоміжні


На цю статтю ставляться витрати на придбання й доставку основних і допоміжних матеріалів, необхідних для дослідно-експериментального пророблення розв'язку, для виготовлення дослідного зразка встаткування.

Сюди включаються як вартість матеріалів, що витрачаються при виготовленні зразків, так і матеріалів, необхідних для оформлення необхідної документації (ватман, калька, канцелярські матеріали й т.п.). На цю статтю ставляться транспортно-заготівельні витрати по їхній доставці. Розмір ТЗР визначається в % від вартості основних і допоміжних матеріалів, прийнятих на підприємстві (у середньому 10%).

^ Розрахунки вартості матеріалів

Найменування й марка матеріалу

Сума (грн.)

Примітка

1. Матеріали, необхідні для оформлення документації



3000

Усі необхідні матеріали ухвалюються за умовну одиницю

2. Матеріали, необхідні для виготовлення дослідного зразка



7000




Разом витрат:

10000




3. Транспортно-заготівельні витрати

1000




^ Всього витрат:

11000





Покупні комплектуючі вироби.


На цю статтю ставиться вартість використовуваних при проробленні розв'язку мікросхем, рознімань, конденсаторів, сполучних проводів і т.п.

^ Розрахунки вартості покупних комплектуючих виробів

Найменування комплектуючих виробів

Сума (грн.)

1. Деталі (список)

10000

Разом витрат:

10000

2. Транспортно-заготівельні витрати

1000

^ Всього витрат:

11000


Амортизація основних фондів

По цій статті враховуються витрати, пов'язані з експлуатацією при проробленні розв'язки спеціального устаткування: комп'ютери, стенди, тестове встаткування й т.п. Розрахунки цих витрат проводиться по формулі:


Вам= kб  На  Дт / Дq,

де:

kб – балансова вартість устаткування, грн.,

На – річна норма амортизації на повне відновлення,

Дт – тривалість експлуатації встаткування при проробленні (дні),

Дq – дійсний (ефективний) річний фонд часу (дні).


^ Розрахунки витрат на амортизацію


Найменування устаткування

Балансова вартість, грн.

Норма амортизації, %

Вартість амортизації на тему, грн.

1.Устаткування (список)

150000

12.5%

6050

Всього:







6050


Вам= 150000  0.125 ( (80/ 248)= 6050 грн.


Витрати на оплату праці


По статті враховуються виплати по заробітній платі за виконану роботу, обчислені на підставі тарифних ставок і посадових окладів, відповідно до прийнятої в організації-розроблювачі системою оплати праці.

Крім того, по даній статті можуть відбиватися премії за виробничі результати, надбавки й доплати за умови праці, оплата щорічних відпусток, виплата по районних коефіцієнтах і деякі інші витрати.

Взп= Зот  (1 + Кп + Кд + До + Кр),

де:

Зот– заробітна плата відповідального виконавця по тарифу або окладі за відпрацьований час. (Зот= Тд  Д, де Тд – середньоденна заробітна плата виконавців, грн., Д – кількість днів, відпрацьованих виконавцем при проробленні).

Кп – коефіцієнт преміальних доплат, прийнятий в організації розроблювачі.

Кд – коефіцієнт, що враховує надбавки й доплати за умови праці, прийнятий в організації-розроблювачі.

До – коефіцієнт, що враховує оплату щорічних відпусток, прийнятий в організації-розроблювачі.

Кр – коефіцієнт районних доплат, рівний 0.15.

^ Розрахунки витрат на оплату праці

Виконавці

Кількістьвиконавців

Сумарна трудомісткість робіт з теми (дні)

Денна тарифна ставка, грн.

Сума тарифної заробітної плати

Загальна сума заробітної плати

Інженер – перекладач

2

34

300

23800

38080

Інженер - системотехнік

3

66

250

16500

26400

Інженер – схемотехник

1

37

200

7350

11760

Інженер - конструктор

1

20

200

4000

6400

Всього:

7

157




51650

82640

Відрахування на соціальні потреби

Стаття враховує відрахування організації-розроблювача в позабюджетні державні фонди (пенсійний фонд, фонд зайнятості, фонд соціального страхування й фонд обов'язкового медичного страхування).

Всн= Взп Нсн,

де:

Взп – сумарні витрати на оплату праці, грн.

Нсн – норматив відрахувань на соціальні потреби.

Всн= 82640  0.39 = 32229,60 грн., округляючи, одержимо:

Всн = 32230 грн.

Накладні витрати.

Стаття враховує витрати організації-розроблювача на зміст апарата керування, що обслуговує персоналу, витрати на охорону, зміст будинків і споруджень, поточний ремонт, витрати на опалення й висвітлення й т.п.

Внр= Взп  Кнр,

де:

Кнр – коефіцієнт накладних витрат, прийнятий в організації-розроблювачі.

Внр = 82640  2 = 165280 грн.

Інші витрати

Це стаття передбачає витрати, не передбачені в інших статтях витрат, які можна віднести на дану тему прямим рахунком. Це можуть бути витрати організації-розроблювача, пов'язані з експлуатацією ОЦ, виробничими відрядженнями й т.п.

Він= Взп  Кін,

де:

Кін – коефіцієнт інших витрат, приймемо його рівним 15%.

Він= 82640  0.15 = 12396, округляючи, одержимо:

Він= 12400 грн.


^ 8. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПАХ СТРУКТУР


У виробництві пристроїв, що працюють на акустичних хвилях, використається фотолітографічний процес (рис.8.1); приблизно таким же способом виготовляються інтегральні схеми. Єдина різниця полягає в тім, що в акустичних датчиках немає переходів.



Рисунок 8.1 Фотолітографічний процес

При виготовленні акустичних сенсорів найбільше часто використаються наступні п'єзоелектричні підкладки: кварц (Si2), танталат літію (LiTa3) і трохи рідше ніобат літію (LiNb3). У кожного із цих матеріалів є свої переваги й недоліки, пов'язані із ціною, температурною залежністю, загасанням і швидкістю поширення. В таблиці 8 наведено коефіцієнти чутливості деяких матеріалів, за якими можна визначити чутливість частоти (періоду) ПАХ до зовнішніх впливаючих факторів: деформацій ij звукопроводу KeSpij, його температури T та обертання основи :

f/fn0KeSpij+KtT+Kk/fn0–L/L0.

^ Таблиця 8

Коефіцієнти чутливості звукопроводу ПАХ

Матеріал звукопро-воду

f0n, МГц

Ke

Kt104, 0C

Kk

Експе-римент

Розра-хунок

Експе-римент

Розра-хунок

Експе-римент

Розра-хунок

ZnO-SiO2

82,0

5,7

4,53

61,45

48,25

-0,24

-0,22

-SiO2 ST-зрізу

78,9

-0,87

-0,54

2,8

3,25

-0,44

-0,59

Слід зазначити, що анизотрорпні матеріали, у тому числі й кварц, володіють такою властивістю: температурна залежність матеріалу залежить від кута зрізу й напрямку поширення хвилі. Правильним підбором значень цих параметрів можна мінімізувати температурний ефект першого порядку. Якщо максимізувати цей ефект, то можна сконструювати акустичний датчик температури. Не можна сказати того ж про ніобат й танталат літію, тому що при будь-яких зрізі матеріалу й напрямку поширення хвилі зберігається лінійна температурна залежність. З інших матеріалів, що мають комерційне застосування, слід зазначити: арсенід галію (GaAs), карбід кремнію (Si), лангасит (LGS), оксид цинку (Zn), нітрид алюмінію (Al), п'єзоелектричний титанат свинцю-цирконію (PZT), фторид поливинилидена (PVd).

Для виготовлення датчиків використається фотолітографічний процес (див. рис. 8.1). Зборка починається з полірування й очищення п'єзоелектричної підкладки. Потім на підкладку рівномірно наноситься метал, як правило, алюміній. Потім на пристрій методом центрифугирования наносять фоторезист, а потім його задубливают з метою підвищення міцності. Потім ті області, які повинні бути металізовані в остаточному підсумку, закриваються світлонепроникним папером, і пристрій міститься під ультрафіолетове випромінювання. В опромінених зонах відбуваються хімічні зміни, після яких їх легко видалити за допомогою проявника. Нарешті, видаляється фоторезист, що залишився. Малюнок металу, що залишився, і є зустрічно-штировий перетворювач. Ефективність сенсора можна максимізувати за допомогою зміни довжини, ширини, товщини й розташування перетворювача.

Фотолітографія, спосіб формування рельєфного покриття заданої конфігурації за допомогою фоторезисту (спеціальний матеріал, що змінює свої фізико-хімічні властивості при опроміненні світлом). Фотолітографія звичайно включає:

1) нанесення фоторезисту на метал, діалектик або напівпровідник методами центрифугування, напилювання або сублімації;

2) сушіння фоторезисту при 90-110 0C для поліпшення його адгезії до підкладки;

3) експонування фоторезисту видимим або УФ випромінюванням через фотошаблон (стекло, кварц й ін.) із заданим малюнком для формування схованого зображення; здійснюється за допомогою ртутних ламп (при контактному способі експонування) або лазерів;

4) прояв (візуалізацію) схованого зображення шляхом видалення фоторезисту з опроміненої (позитивне зображення) або неопроміненої (негативне) ділянки шару вимиванням водно-лужними й органічними розчинниками або сублімацією в плазмі високочастотного розряду;

5) термічну обробку (дублення) отриманого рельєфного покриття (маски) при 100-200 0C для збільшення його стійкості при травленні;

б) травлення ділянок вільної поверхні травителями кислотного типу (напр., на основі HF, NH4F або CH3COOH) або сухими методами (напр., галогеновмісткою плазмою);

7) видалення маски розчинниками або випалюванням кисневою плазмою. Масштаб передачі малюнка фотошаблона звичайно 1:1 або 5:1 й 10:1 (при проекційному способі експонування).

При виготовленні інтегральних схем процес повторюють багаторазово на різних технологічних шарах матеріалу й при цьому кожний наступний малюнок повинен бути сполучений із попереднім.

Часто для додання фоторезистному покриттю специфічних характеристик (підвищення стійкості до травителей, зменшення відбиття випромінювання від підкладки, планаризація рельєфу й ін.) формують багатошарові покриття, у яких один із шарів, звичайно верхній, є власно фоторезистом, а інші мають допоміжні функції. Двошарове покриття сформовано й в одношаровому фоторезисті шляхом локальної хімічної модифікації поверхні.

Основними вимогами до фотолітографії:

    • висока розв'язна здатність;

    • мінімальна дефектність;

    • висока продуктивність.

Існує кілька різновидів фотолітографії. Метод прямої фотолітографії передбачає нанесення суцільної плівки матеріалу тонкоплівочного елемента, формування на його поверхні фоторезистної контактної маски, втравлювання через вікна у фоторезисті зайвих ділянок плівки. Контактна маска з фоторезисту або іншого матеріалу, більш стійкого до наступних технологічних впливів, відтворює малюнок фотошаблона із плівки.

Експонований фоторезист віддаляється (розчиняється) після чого плівка резистивного матеріалу стравлюється з ділянок, не захищених фоторезистом. Далі на підкладці у вакуумі наноситься суцільна плівка алюмінію. Після фотолітографії й травлення алюмінію провідна плівка залишається в областях контактних площадок і провідників. При цьому сформовані на попередньому етапі резистори не ушкоджуються. Після нанесення поверх провідних елементів і резисторів захисного шару скла проводиться ще одна, третя фотолітографічна обробка, у результаті якої стекло віддаляється з областей над контактними площадками, а також по периметрі плати.

Метод зворотної (підривний) фотолітографії відрізняється від попередніх тим, що спочатку на підкладці формується контактна маска, потім наноситься матеріал плівкового елемента, після чого виробляється видалення контактної маски.

При фотолітографічному методі для виготовлення ГИС, що містять резистори й провідники, використають два технологічних маршрути. Перший варіант - напилювання матеріалу резистивної і провідної плівок; фотолітографія провідного шару; фотолітографія резистивного шару; нанесення захисного шару. Другий варіант - після проведення перших двох операцій, тих же що й у попередньому варіанті, спочатку здійснюють фотолітографію й травлення одночасно провідного й резистивного шарів, потім другу фотолітографію для підбурення провідного шару в місцях формування резистивних елементів, після чого наносять захисний шар й фотолітографію для розкриття вікон у ньому над контактними площадками.


^ 9. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА. ЗАХИСТ ВІД ВРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

Дiя електричного струму на оpганізм людини. Широке використання електроенергії у всiх галузях народного господарства та у побуту приводить до значного розширення кола осiб пов'язаних з експлуатацiєю електроустановок.

Електроустановками називається сукупнiсть машин, лiнiй, допомiжного обладнання (разом з спорудами та примiщеннями, у яких вони встановленi), призначенi для виробництва, перетворення, трансформацiї, передачi, розподiлу електроенергiї та перетворення її у iншi види енергiї.

Порушення вимог електробезпеки при роботi на електроустановках, як правило, приводить до електротpавм.

Електротpавма - травма, викликана впливом електричного струму або електричної дуги.

Кількість нещасних випадкiв з смертельним наслідком при електpотpавматизмі найбiльше (складає близько 40 %), при загальній кількості біля 1%.

Виникнення електротpавм може бути викликано:

  • дотиком до частин, що проводять струм;

  • дотиком до апаратiв, що знаходяться у аварiйному режимi;

  • попаданням пiд напругу кроку;

  • наближенням до апаратiв високої напруги (поразка електричною дугою).

В порiвняннi з iншими видами нещасних випадкiв електротpавматизм має такi особливостi:

Людина не може визначити дистанційно наявнiсть напруги. Електричний струм дiє не тільки в місці контакту, а - на весь органiзм у цiлому. Людина може отримати електротравму без безпосереднього контакту з струмопровідними частинами ( попадання під напругу кроку, враження через електричну дугу). Види дiї електричного струму.

Електричний струм може викликати:

- термiчну (опiк);

- хiмiчну (змiни складу кровi);

- механiчну (розрив тканин);

- бiологiчну (подразнення та порушення живих тканин органiзму, фібриляція серця) та

інші дiї.

Електротравми бувають:

1. Мiсцевi електричні травми - електричні опiки, електричні знаки або мiтки (круглi або овальні плями на тiлi у мiсцях входу та виходу електричного струму), металізація шкiри, електроофтальмію (опiк роговиці очей).

2. Загальнi - електричний удар, при якому вражається весь органiзм через порушення ноpмальної дiяльностi життєво важливих органiв. Проявляється у виглядi фібриляції серця хаотичного скорочення волокон серцевих м’язів), зупинки дихання та електричного шоку - своєрідна нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на сильне роздратування електричним струмом.

^ Фактори, що впливають на наслідки враження електричним струмом. Характер дії електричного струму на організм людини та важкість враження залежить від слідуючих основних факторів: сили струму, протекаючого через тіло людини, тривалості його дії, роду і частоти струму, шляху струму у тілі людини, індивідуальних властивостей людини.

Сила струму, що проходить через тiло людини, (Ih), являється основним фактором обумовлюючим наслідок враження. Різні по величині струми оказують різну дію на організм людини.

Розрізняють відчутні, невідпускаючі та фібриляційні струми, порогові значення яких приведені у таблиці 9.



Невідпускаючий струмом характеризується тим, що при проходженні через тіло людини, викликає судорожні скорочення м’язів руки, в яких зажат провід. Фібріляційний струм характеризується тим, що при проходженні через тіло людини, викликає - фібриляцію серця. Струм більш 5 А (50 Гц) як змінний так і постійний викликає миттєву зупинку серця.

Опір тiла людини (Rh) визначається опором внутрішніх органів Rвн, та опором зовнішніх шкіряних тканин Rз, Сз, причому опір шкіри складає основну долю загального опору. Найбільший опір має верхній шар шкіри (епідерміс) і може складати десятки кОм. Опір внутрішніх тканин тіла людини незначний і складає 300-500 Ом.

Так як при зволожені, забруднені та пошкоджені шкіри (потовиділення, порізи, царапини і т. п.), збільшенні сили струму та часу його дії, збільшені площі контакту з струмоведучими елементами опір тіла людини зменшується до мінімального значення - опору внутрішніх органів а також при частоті струму 50 Гц ємнісні опори малі, то для розрахунків опір тіла людини приймають чисто активним та рівним 1 кОм.

Напруга дотику (Uдот) впливає на наслідки враження. Чим вище напруга дотику тим небезпека поразки бiльше, так як при напрузi бiльше 100 В вiдбувається пробій зовнiшнього шкіряного покрову, загальний опір людини зменшується і струм, протікаючий по тiлу, збiльшується.

Тривалість дії електричного струму в багатьох випадках є визначаючим фактором, від якого залежить наслідки враження струмом: з збiльшенням тривалостi впливу електричного струму загальний опір людини зменшується, тому небезпека поразки збiльшується.

Залежнiсть мiж припустимими величинами струмiв і напруг залежно вiд часу впливу електричного струму приведенi у ДСТ 12.1.038-82.

Рід та частота струму також впливає на наслідки враження. При напрузi до 500 В змiнний струм у 4-5 разiв небезпечнiше постiйного. При бiльш високій напрузi - постiйний струм бiльш небезпечний через можливостi загоряння електричної дуги.

Найбiльш небезпечний електричний струм частототою до 200 Гц. Пpи бiльш високих частотах струм сприймається як постiйний і небезпечність враження помітно знижується.

Шлях струму у органiзмi людини суттєво впливає на наслідки враження. Небезпечність враження особливо велика якщо струм проходить через життєво важливі органи - серце, легені, головний мозг та безпосередньо діє на ці органи. Виділяють два основних дотику людини до струмоведучих частин: однополюсний та двополюсний. При однополюсному дотику людина доторкається до одної з фаз електроустановки яка знаходиться під напругою, при двополюсному - до двох фаз електроустановки одночасно.

Умови оточуючого середовища визначають ступень небезпеки враження людини. Згідно ПУЕ приміщення по характеру навколишнього середовища поділяють на: нормальні, сухі, вологі, сирі, особливо сирі, жарові, пилові, та з хімічно активною середовищем.

До сухих відносяться приміщення, відносна вологість яких не привищує 60%.

Вологими вважаються приміщення, в яких волога виділяється непостійно а в невеликих кількостях, а відносна вологість складаю більш 60-70%.

Сирими ї приміщення , відносна вологість яких довгий час привищує 76%.

Особливо сирими називаються приміщення, відносна вологість яких близька до 100% (стеля, стіни, підлога покриті вологою).

До жарких відносяться приміщення, температура яких під дією різних теплових випромінювань перевищує постійно чи періодично (більш доби) +300С.

Пиловими вважаються приміщення, у яких по умовам виробництва виділяється технологічний пил у такій кількості , що може осідати на проводах , проникати в середину машин апаратів і т. п. Пилові приміщення поділяють на приміщення з струмопроводячим та неструмопроводячим пилом.

В приміщеннях з хімічною активним чи органічним середовищем постійно чи на протязі тривалого часу мають місце агресивні пари, гази, рідини які діють на ізоляцію та струмоведучі частини електрообладнання.

По ступені небезпечності враження людей електричним струмом всі приміщення підрозділяються на три категорії: приміщення без підвищеної небезпеки; приміщення з підвищеною небезпекою та особливо небезпечне приміщення.

В приміщеннях без підвищеної небезпеки відсутні умови які утворюють підвищену чи особливу небезпеку. До них відносяться адміністративні приміщення, дільниці програмістів, операторів обчислювальної техніки і т. п.

Для приміщень з підвищеною небезпекою характерно наявність одного з слідуючих умов: сирість чи струмопроводячий пил; струмопроводяча підлога, висока температура; можливість одночасного дотику людини до маючих з’єднання з землею металоконструкціями будинків, технологічним апаратам , механізмам і т. п. - однієї сторони, і до металевих корпусів електрообладнання - з другої.

До цієї категорії приміщень можна віднести: монтажне приміщення радіоелектронної апаратури, приміщення механічної, електрофізичної обробки металів, друковані цехи та інші.

Особливо небезпечні приміщення характеризуються наявністю одного з умов, утворюючих особливу небезпечність: особлива сирість; хімічно активне середовище, а також при одночасної наявності двох та більше умов підвищеної небезпеки (гальванічні, травильні, зварювальні та інші подібні відділення).

Так як робоча напруга впливає на наслідок враження при дотику людини до струмоведучих частин, то значення напруги повинно відповідати призначенню електрообладнання та характеру навколишнього середовища. Так для живлення електропроводів виробничих машин і верстатів допускається напруга 220, 380 та 660 В. Для стаціонарних освітлювальних установок - до 220 В; для ручних світильників і ручного інструменту в приміщеннях особливо небезпечних - до 12 В, а в приміщеннях з підвищеною небезпекою - до 36 В.

Індивiдуальнi особливостi та стан органiзму людини впливає на наслідки враження електричним струмом. Струм, викликаючий незначні відчуття у одної людини , може бути невідпускоючим для іншої. Характер дії струму однієї величини залежить від маси людини , його фізичного розвитку та темпераменту. Для жінок порогові значення струму приблизно у півтора рази нижче, ніж для чоловіків. Ступень дії струму залежить від стану організму. Так, у стані стомлення і сп’яніння люди значно більш чуттєві до дії струму. Установлено, що фізично здорові люди переносять електричні удари, ніж хворі. Підвищене сприйняття до електричного струму мають люди, якi страждають захворюваннями серця, шкiри, легких та нервами.

Класифiкацiя електричних мереж, що застосовуються у промисловостi

Згiдно ПУЕ мережi дiляться:

- по напрузi: до 1000В (~220В; ~380В) та бiльш 1000В (6, 10, 35, 110, 220кВ і т. п.)

- по кiлькостi фаз: однофазні та багатофазні;

- по кiлькостi проводiв: одно, 2-х, 3-х та 4-х пpоводові;

- по режиму нейтpалі трансформатора напруги: з ізольованою та заземленою нейтpаллю трансформатора напруги.

^ Захист від враження електричним струмом. Класифiкацiя захисних заходів

Безпека експлуатації електрообладнання забезпечується комплексом заходів, які можна поділити на три класи:

1. Технічні захисні заходи, які запобігають дотик людини до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

2. Технічні захисні заходи, які знижують ступінь поразки людини при дотику його до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

3. Організаційні захисні заходи.

^ Технічні захисні заходи, що запобігають дотик людини до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Дані заходи не допускають людину у небезпечну зону (простір), де діють небезпечні та шкідливі виробничі фактори. До них відносяться: огорожі, висота розміщення не огороджених струмоведучих частин, ізоляція струмоведучих частин, блокування, зорова інформація про небезпеку.

^ Технічні захисні заходи, що знижують ступінь враження людини при дотику до струмоведучих частин. Основними такими заходами є: використання малих напруг, занулення, захисне заземлення, відключення, застосування електрозахисних засобів.

^ Організаційні захисні заходи. Організаційні захисні заходи
складаються з вимог технічної експлуатації та технічної безпеки при організації обслуговування електричних мереж та електроустановок.

Вимоги до персоналу складаються з оцінки пригодності персоналу при прийманні на роботу та періодичного медичного посвідчування.

До роботи у електроустановках допускаються особи до 18 літнього віку пройшовші інструктаж та правилатехніки безпеки ТБ, перевірку знань правил ТБ та інструкцій у відповідності з займаємою посадою стосовно до роботи, яка виконується з присвоєнням відповідної кваліфікаційної групи по ТБ (I-IV).

Організація робіт. Організаційними заходами, що забезпечують безпека при виконанні робіт у електроустановках є: оформлення роботи, допуску до роботи, нагляд під час роботи, оформлення перерв та переведень на інші види робіт.

Відповідальним за безпеку роботи є: особа, що видє
наряд або розпорядження, допускаюча до робіт, відповідальний керівник робіт, спостерігаючий та члени бригади. Видачу нарядів та розпоряджень проводять особи, відповідальні за електрогосподарство підприємства, що мають не нижче четвертої кваліфікаційної групи для електроустановок до 1000 В.

Технічні заходи проводяться при проведенні робіт з зняттям напруги у діючих електроустановках або поблизу них: відключення установки, механічне запирання приводу комутаційнних апаратів, зняття запобігачів, установка знаків безпеки, огорож робочого місця та установка предписуючих знаків безпеки.


ВисновоК


В роботі розроблено новий перспективний малогабаритний, за розмірами термодатчик на акустичних хвилях , який дозволяє вимірювати температуру з пороговою чутливістю 0,2 мсек, запізненням показів (тепловою інерцією) біля 15 сек, що на рівні термодатчиків класичного типу. Однак завдяки невеликій вартості і можливості автономної роботи без додаткових внутрішніх джерел енергії розроблений прилад знайде широке застосування в автомобільній, авіаційній індустрії й індустрії телекомунікацій.

Показано робото здатність термодатчика на пасивних акустичних хвилях. Вибрано серед можливих варіантів побудови в якості базового варіанту побудови прилад на поверхневих акустичних з одним зустрічно-штирьовим перетворювачем та декількома рознесеними відбивачами, сформованими на поверхні кварцової підложки методом фотолітографії.

Вибрано серед інших імпульсний режим опитування термодатчика радіолокаційним методом як найбільш надійний в умовах перешкод проходженню сигналу та найбільш простий для детектування РЛС малої потужності.

В межах роботи узагальнено розробки датчиків на пасивних елементах, визначено основні параметри та розрахункові залежності, які дозволять в подальшому більш детально порівняти існуючі типи пасивних термодатчиків і визначити їх можливості.


^ ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА


  1. Г.С. Остапенко. Усилительные устройства: Учеб.пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989.

  2. Датчики. Справочник. Под ред. З.Ю. Готры и О.И. Чайковского. – Львов: Каменяр, 1995.

  3. Е.С. Левшина, П.В. Новицкий. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи). Учеб. пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделении, 1983.

  4. Задачник по кристаллофизике. Н.В. Переломова, М.М. Тагнева. – М.: Наука, 1982.

  5. И.Зеленка. Пьезоэлектрические резонаторы на объемных поверхностных акустических волнах. – М.:Мир, 1990.

  6. Измерительные преобразователи. Е.С. Полищук. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1981.

  7. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. - Москва: Энергоатомиздат – Дания, 1989. -272 с.

  8. Машиностроительное черчение: Учебник для студентов машиностроительных и приборостроительных специальностей вузов / Г.П. Вяткин, А.Н. Андреева, А.К. Болтухин и др. Под ред. канд. техн. наук проф. Г.П.Вяткина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985.

  9. H. Wohltjen et al. 1997. Acoustic Wave Sensor—Theory, Design, and Physico-Chemical Applications, Academic Press, San Diego:39.

  10. M. Schweyer et al. 1997. “A Novel Monolithic Piezoelectric Sensor,” Proc Ultrasonics Symposium, Vol. 1:371-374.

  11. C. Wold et al. 1991. “Temperature Measurement Using Surface Skimming Bulk Waves,” Proc Ultrasonics Symposium, Vol. 1:441-444.

  12. . U.S. Patent No. 11/677664, February 22, 2007. – 13 р.

  13. Leonard Reindl . Wireless passive radio sensors / Germany IEI Leibnizstr - Claustral University of Technology. – 6 p.


1   2   3



Скачать файл (2379.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации