Дипломная работа: Электронный измеритель амплитуды УЗ-вибраций

Достаточно просто разделить эти числа друг на друга и мы получим реальный срок окупаемости (в том случае, если производство равномерное). Произведя необходимые арифметические вычисления получим значение срока окупаемости 2.9 года.

9 ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Электронный измеритель предназначен для работы с ультразвуковым инструментом различных мощностей и различного назначения. Общим вредным фактором являются ультразвуковые колебания.

Источником ультразвука при эксплуатации цифрового измерителя УЗ-вибраций является рабочая поверхность ультразвукового инструмента, на котором проводятся измерения, работающего с частотами 22-100 кГц. Плотность энергии (в единице объема) ультразвуковых колебаний в миллионы раз больше плотности звуковой энергии слышимых звуков. Поэтому ультразвук сильнее воздействует на организм человека, происходит нагрев тела, а при воздействии колебаний на руки через жидкие и твердые среды происходит разрыв и разрушение тканей. Работающие ультразвуковые установки вызывают у человека усталость, боль в ушах, рвоту, расстройство нервной системы. Ультразвук распространяется в тканях человека со скоростью 1490-1610м/с. Это значение сравнимо со значением скорости распространения ультразвука в воде(1450м/с). При воздействии на человека ультразвук вызывает следующие эффекты: механический, термический и физико-химический. Одной из основных характеристик воздействия ультразвука на организм человека является интенсивность. При слабом воздействии интенсивность принимает значения до 1 Вт/см2; при умеренном - 10-100 Вт/см2; при сильном - более 100 Вт/см2.

При эксплуатации цифрового измерителя УЗ-вибраций существует опасность воздействия ультразвука на руки оператора.

Чтобы осуществить плавный переход при нормировании от звукового диапазона к ультразвуковому, принято в соответствии с ГОСТ 12.1.001-83 “ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности”. Вводить ограничения на действие ультразвуковых колебаний, начиная с третьоктавной полосы со среднегеометрической частотой 12,5 кГц.

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах при действии ультразвука в зависимости от среднегеоментрических частот 1/3 октавных полос не должны превышать значений приведенных в табл.9.1.

Таблица 9.1 – Допустимые уровни звукового давления

Среднегеометрическя частота, кГц	12,5	16,0	20,0	26,0	31,5 - 100,0
Уровни звукового давления, дБ	80	90	100	106	110

Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должен превышать 110 дБ.

Допускается пересчет виброскорости, характеризующей контактное воздействие ультразвука, на выходную допустимую мощность с учетом нагрузки 0,1 Вт/см2. Эти значения установлены при длительности воздействия ультразвука в течение восьмичасового рабочего дня.

При суммарном времени воздействия ультразвука от 1 до 4ч в смену, норматив значения допускается увеличивать на 6 дБ, при воздействии от ј до 1ч - на 12 дБ, от 5 до 15 мин - на 8 дБ, от 1 до 5 мин - на 24 дБ.

Ультразвуковые установки, генерирующие шум, в которых уровни звуковых давлений в частотных полосах спектра превышают допустимые значения, должны быть оборудованы звукоизолирующими кожухами и экранами. Кожухи могут быть изготовлены из следующих материалов: а) из 1-мм листовой стали или дюрали, обклеенной рубероидом или резиной толщиной 3-5 мм либо покрытых противошумной мастикой (ТУ МХП 4468-55); б) из гетинакса толщиной 5 мм; в) эластичные звукоизолирующие кожухи из трех слоев резины 1 мм каждый (ГОСТ 7338-55) и др.

Основным условием, обеспечивающим хорошую эффективность звукоизоляции, является отсутствие щелей и отверстий в кожухе.

ультразвуковые установки должны иметь блокировку, отключающую преобразователи при открывании кожухов;

экраны рекомендуется использовать для защиты от направленных звуковых волн, излучаемых ультразвуковой установкой. Экраны целесообразно использовать в больших рабочих помещениях.

Конструкция цифрового измерителя амплитуды УЗ-вибраций построена таким образом, что для проведения измерений амплитуды вибраций поверхности, необходим контакт последней с пьезоэлектрическим щупом, который находится в руке оператора.

Защита от воздействия ультразвука при контактном воздействии состоит в прямом исключении непосредственного соприкосновения работающих с инструментом, жидкостью, обрабатываемыми изделиями. Загрузка и выгрузка изделий должны производиться при выключенном источнике ультразвука. Если же выключение не желательно, то применяют специальные приспособления. Например, изделия в ванны для очистки погружают в сетках, снабженных ручками с виброизолирующим покрытием (пористая резина, поролон и др.).

При соприкосновении с преобразователями частоты, что предполагается при проведении измерений амплитуды УЗ-вибраций данным прибором, необходимо применять специальные перчатки (резиновые с хлопчатобумажной прокладкой). Когда неудобно пользоваться перчатками, можно использовать пинцеты, зажимы и щипцы с виброизолирующим покрытием поверхности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данного дипломного проекта разработана конструкция электронного измерителя амплитуды УЗ-вибраций. Данный прибор имеет высокую точность измерения амплитуды, комплексный показатель технологичности0.652. Измеритель имеет малые габариты и вес и высокую надежность - наработка на отказ равна 33557 часa; вероятности безотказной работы равное 0.97. Это гарантирует надежную работу электронного измерителя вибраций.

При разработке конструкции измерителя детально проведены расчеты технологичности, надежности, компоновки прибора. Результаты конструкторских расчетов в полной мере соответствуют требованиям технического задания.

Получен экономический эффект 11716590 руб. за плановый период 3 года. Сама цифра вряд ли заставит падать в обморок от восхищения, однако не стоит забывать, что сроки разработки не превысили 2 месяцев.

В разделе охраны труда и техники безопасности подробно рассмотрены вопросы защиты персонала от воздействия ультразвука и других вредных воздействий, возможных при эксплуатации измерителя.

Электронный измеритель амплитуды УЗ-вибраций имеет ряд преимуществ над уже существующими образцами:

- снижены габариты и потребляемая мощность за счет использования современных экономичных ИМС и жидкокристаллического индикатора;

- снижена себестоимость прибора путем повышения технологичности, усовершенствования принципиальной схемы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. А.С. 481785. Способ измерения амплитуды колебаний рабочего конца ультразвукового инструмента. / М.Д. Тявловский, Н.В. Вышинский.

2. Аналоговые и цифровые интегральные схемы / С.В. Якубовский, Н.А. Барканов, В.П. Кудряшов и др. Под ред. С.В. Якубовского. -М: Советское радио, 1979. -335с.

3. Ангелов Г.С., Ермолов И.Н. и др. Применение ультразвука в промышленности. - М., Машиностроение, 1985г. - 240 с.

4. Бенькова А.Ф., Расторгуев Д.Л., Хлопотунова Н.А., Эй-дельнант М.П. Новые разработки в УЗ технике и их применение. Л.,ЛДНТП,1982.-с.72-75.

5. Голямина И.П., Каплун С.М. Оптические датчики для измерения УЗ колебаний. -Л, ЛДНТП,1982.-с.80-98.

6. Информационный лист о научно-техническом достижении. Измерители ультразвуковых вибраций. Серия 47.13.13. БелНИИТИ Госэкономплана БССР, 1991 .

7. Смолин Ю.А., Тихонов А.С., Шлыков Е.С. Новые разработки в УЗтехнике и их применение.- Л., ЛДНТП,1982.- с.69-72.

8. Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.В. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984. -528с., ил.

9. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП : функционирование, параметры, применение. –М.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с .

10. Методическое пособие по разработке печатного монтажа. Сборник заданий для конструкторского практикума по курсу "Конструирование РЭС" по теме "Разработка и оформление конструкторской документации на изделие РЭА, содержащее корпусированные интегральные микросхемы и печатный монтаж." (для студентов специальности 23.03 всех форм обучения) / Ж.С. Воробьева и др. Мн. МРТИ,1992, 114 с.: ил.

11. Сотсков Б.С. Основы теории и расчёта надёжности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. -М.: Сов. радио,1964.

12. Достанко А.П., Ланин В.Л., Хмыль А.А. Методические указания по курсовому проектированию по технологии радиоэлектронной аппаратуры. -Мн., МРТИ, 1986.

13. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию "Разработка и оформление технологической документации на процессы производства РЭС и ЭВС". Части 1 и 2. - Мн. МРТИ, 1991. - 43 с.

14. Технико-экономические обоснования в дипломных проектах: [Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов/ К.Д. Гарбер, Ф.И. Гилицкий, Т.С. Карачун, Н.И. Новицкий]; Под ред. Ф.И. Гилицкого. -Мн.: Выш.шк., 1985.-133с.

15. Методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов. / Сост. Т .В. Елецких, Э.А. Афитов, В.А. Палицин, А.К. Феденя. - Мн.; БГУИР, 1996 г.

16. Учебно-программный материал (в помощь практическому работнику охраны труда). Раздел: "Защита от шума, вибрации и ультразвука." Составитель Филиппов В.В.,М., ротапринт ВЦНИИОТ, 1991г.

17. Чернышева Е.А. Защита от ультразвука. Методические указания по дипломному проектированию / под ред.Алешина Н.П., М. типография МВТУ, 1984 г.

18. Бектобетов В.Г., Борисова Н.Н., Коробков В.И. и др. Справочная книга по охране труда в машиностроении. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение. 1989г.- 541с.

19. Охрана труда в машиностроении: учебник для машиностроительных вузов / Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С.К. Бакланцев и др. под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова - 2 изд., перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1983 г., 432 с., ил.

20. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов. -Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд-ние. 1984.-536с.,ил.

21. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА: Учебник для вузов -М.: Радио и связь,1984.-272с.,ил.

22. Конструкторский практикум по курсу "Конструирование и микроминиатюризация РЭА" и "Конструирование и производство РЭА" / Ж.С. Воробьева, Н.С. Образцов, С.М. Боровиков, И.Г. Шупейко. -Минск: изд. МРТИ, ч 1, 1977.-68с.

23. Конструкторская документация: сборочные чертежи и документация. Методическое пособие по оформлению конструкторской документации для студентов специальности "Конструирование и технология РЭС" / Ж.С. Воробьева, В.Ф. Алексеев, Н.С. Образцов, С.Н. Юрко, А.М. Ткачук. - Мн.: изд. МРТИ, 1991 - 30 с.: ил.

24. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры : Справочник / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. - 2-еизд., перераб. и доп. - М. : Радио и связь, 1989. - 448с.: ил.

25. Самохвалов Я.А., Левицкий М.А., Григораш В.Д. Справочник техника-конструктора. Издание 3-е, переработанное и дополненное - Киев; "Техника", 1978. - 590с.

26. Справочник конструктора РЭА: Общее принципы конструирования / Под ред. Р.Г. Варламова. -М.: Сов. радио,1980.-480 с., ил.

27. Справочник конструктора - приборостроителя. Проектирование. Основные нормы / В.Л. Соломахо, Р.И. Томилин, Б.В. Цитович, Л.Г. Юдович - Мн.: Высш. шк., 1988.-272с.

28. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник.- М.: Изд-во стандартов, 1989.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И

РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра современных электронных технологий

СПРАВКА

ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ПАТЕНТНОЙ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА:

ЭЛЕКТРОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

ВИБРАЦИЙ

Выполнил Фалькович П.В../

Руководитель темы Ланин В.Л. /

Патентовед Бочкова Н.А. /

Минск 1999г.

ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Таблица 1

Основные технические данные для поиска	Страны	Класс МКИ или УДК	Что и за какой период просмотрено
Ультразвук Измерения Вибрации	СССР	G 01 H 11/00	С А.с. N134036,кл G 01 Н 11 / 00,1980 по А.с.N 8538454 G 01 Н 11/00, 1992.

ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Таблица 2

№№, названия выявленных аналогов	Анализ технических решений, темы. Выводы и рекомендации
1	2
А.с.14288938А от 07.10 88 БИ N37 -М.Д. Тявловский, В.А. Колтович С.П. Кундас, В.В. Мошков, А.В. Абрамов, и Д.В. Чуркин. А.с. N 134036, кл. g 01 Н 11/00 1960; - А.с. N 746204,  кл. g 01 Н 11/00, 1980.	Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор с параметрическим датчиком в колебательном контуре, усилитель-дискриминатор, частотный детектор, функциональный преобразователь состоит из делителя с семейством паралельных ключей, содержащих диоды, порог срабатывания которых настроен так, что передаточная функция преобразователя компенсирует влияние зазора установки параметрического датчика.
А.с.1428939 от 07.10.88 БИ N 37 М.Д. Тявловский, В.А. Колтович, и Г.В. Г.В. Сатковский. А.с. N 134036, кл. g 01 Н 11/00, 1960 - А.с. N 823994 кл. g 01/11,1988.	Повышение точности измерений путем калибровки в процессе измерений. Указанная цель достигается путем введения конденсатора, коммутатора, амплитудного детектора. Сигнал с АГ, в состав которого входит параметрический датчик смещений и конденсатор, подается на усилительный дискриминатор, а затем на ЧД. Коммутатор периодически шунтирует конденсатор, что вызывает модуляцию сигнала на выходе ЧД. На выходе 1-го АД сигнал пропорционален измеряемому колебанию, на выходе 2-го - изменению зазора, определяемой емкостью конденсатора.

2 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА И ТЕХНИЧЕСКАЯ

ДОKУМЕНТАЦИЯ

(указываются библиографические данные источников информации, достаточные для нахождения охарактеризованных в них аналогов)

Акустика и УЗ техника. Сборник статей. Отв. редактор Кортнев А.В. -Киев.: Техника, 1990. -76с.

Ланин В.Л., Хмыль А.А. Современные процессы пайки в производстве радиоэлектронной аппаратуры. - Мн.: БелНИИНТИ, 1988. - 60с

Поиск проводился по фондам ..патентная б-ка БелНИИНТИ

(указываются: ВПТБ, ТПФ, отраслевой и т.д.)

Достоверность сведений удостоверяю

Руководитель ___________В.Л. Ланин.

"___"________1999г.