Определим удельное сопротивление грунта из выражения:

 (6.1)

где rТ – табличное значение удельного сопротивления грунта (значение взято для грунта типа суглинок);

y - климатический коэффициент (взят в соответствии с табличными данными).

Рассчитаем сопротивление единичного электрода, принимая расстояние t от поверхности грунта до середины электрода равным:

 (6.2)

и диаметром d, условной трубы, равным:

 (6.3)

Для расчета одиночного вертикального электрода воспользуемся выражением:

 (6.4)

Определим необходимое количество электродов с учетом коэффициента использования hЭ:

 (6.5)

В соответствии с табличными данными находим необходимое число электродов n равное 20

а=3×l=3×3м=9м (6.6)

Находим длину горизонтального проводника, соединяющего электроды:

 (6.7)

Для соединения вертикальных электродов используем полосовую сталь сечением 4 Х 10 мм. Определим сопротивление полосы растекания тока, используя выражение:

 (6.8)

Находим общее сопротивление системы заземления:

 (6.9)

Мы видим, что значение RИ не превышает предельно допустимое значение (4 Ом) для электроустановок, питающихся напряжением до 1000 В.

6.7 Электромагнитное излучение

Допустимые уровни электромагнитного излучения определяются ГОСТ 12.1.006-84 “”Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля”. Источниками электромагнитного излучения в исследуемой лаборатории являются монитор электронно-вычислительной машины, электронно-лучевые трубки осциллографов, трансформаторы, антенны, а также естественные источники (солнце, магнитное поле Земли).

Допустимые уровни параметров электромагнитного излучения приведены в таблице 6.7 согласно СанПиН 2.2.2.542-96.

Таблица 6.7 - Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений

Для защиты от действия электромагнитного излучения проводятся следующие мероприятия: уменьшение интенсивности облучения от самого источника, экранирование источника, применение средств индивидуальной защиты.

6.8 Эргономика рабочего места

К психофизиологическим опасным и вредным факторам в работе оператора ЭВМ можно отнести в соответствии с ГОСТ 12.2.032 – 78 нервно – психическое состояние организма, вызванное недостаточной освещенностью и монотонностью труда, а так же плохую организацию рабочего места. Психофизические опасные и вредные факторы ведут к нервно-психическим перегрузкам. В связи с этим производственное оборудование и приборы в лаборатории спроектированы с учетом физиологических и психологических данных человека. Были учтены психическое напряжение работника, использующего разработанное устройство, повышенное внимание и физические нагрузки при работе с устройствами дозирования электрической энергии и количества электричества.

Все виды оборудования удобны для использования. Расположение органов управления обеспечивает экономию движений, исключает неудобное напряжение положения тела.

Для создания благоприятных условий выполнены следующие требования в отношении рабочего места оператора ЭВМ:

рациональный выбор рабочей зоны;

выбор рабочей позы;

выбор оптимального размещения основных и вспомогательных материалов.

Основные элементы рабочего места показаны на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 - Основные элементы рабочего места: 1 - рабочее кресло; 2 - рабочая поверхность; 3 – ЭВМ.

Высота поверхности сиденья определяется высотой подколенной ямки над полом, измеренной в положении сидя при угле сгибания колена на 90°. При высоте стула 400 мм высота рабочей поверхности 710 ± 5 мм является оптимальной. Для удобства эксплуатации монитор ЭВМ установлен на регулируемую подставку, которая позволяет установить его так чтобы обеспечивался удобный зрительный контроль.

В процессе подбора проектирования устройства были учтены следующие факторы:

положение тела оператора;

расположение органов управления;

размер и форма органов управления;

направление, амплитуда и траектория их движения;

отношение величины перемещения ручек управления к величине перемещения указателя индикатора и т.п.

Размер зоны приложения труда ограничивается площадью, оснащенной технологической оснасткой, инструментами и приспособлениями. При расположении элементов рабочего места предусмотрены необходимые средства защиты проектировщика от опасных и вредных факторов в соответствии с ГОСТ 12.0.003 – 74. Взаимное расположение элементов рабочего места способствует оптимальному режиму труда и отдыха, снижению утомления, предупреждению появления ошибочных действий.

Выполнение оператором движений в пределах оптимальной зоны значительно снижает мышечное напряжение. При компоновке ростов и пультов управления учтено, что зона обзора в горизонтальной плоскости без поворота головы составляет 1200, с поворотом 1300. Допустимый угол обзора по вертикали 1300.

Удобное и рациональное расположение материалов, инструментов, приспособлений исключает лишние, непроизводственные движения. Инструменты, обрабатываемые материалы и изделия располагаются на рабочем месте с учетом частоты их употребления: более часто употребляемые размещаются в оптимальной рабочей зоне досягаемости рук без наклонов туловища, редко употребляемые – в более отдаленной зоне.

В целях сведения к минимуму проблемы аварийности и травматизма при эксплуатации изделия, рабочее место соответствует нормам технической и пожарной безопасности, а проектировщик в процессе работы должен соблюдать нормы и требования безопасности труда и не способствовать созданию аварийных ситуаций.

6.9 Противопожарная безопасность

Противопожарная безопасность регламентируется ГОСТ 12.1.004-85 “Пожарная безопасность” и ГОСТ 12.1.010-85 “Взрывобезопасность. Общие требования.”.

Согласно Приказа № 32 от 31.10.95 (введен 1.01.96) лаборатория ЭВМ относится к помещениям категории “Д”, т.е. помещение, содержащее негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Пожарная безопасность объекта в соответствии с ГОСТ 12.1.004-85 обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, предусмотрены организационно – технические мероприятия. Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей.

Для профилактики пожарной безопасности проводятся следующие мероприятия:

Вентиляция взрывобезопасного исполнения.

Здание строится из несгораемых материалов.

Лаборатория укомплектована переносным огнетушителем.

В центральном коридоре установлен пожарный гидрант.

Во всех помещениях корпуса имеется план эвакуации в случае пожара.

Пожарная сигнализация включает в себя датчики ДИП – 215 3М3. Оповещение световое и звуковое.

Инструктаж персонала по технике безопасности и пожарной безопасности.

В помещении лаборатории, а также в коридоре учебно-лабораторного корпуса находятся первичные средства пожаротушения (огнетушители, гидропомпы, ведра, лопаты, ящики с песком). Лаборатория оборудована порошковым огнетушителем марки ОПС-10. Огнетушитель расположен на видном месте и легкодоступен. Для различных помещений существуют нормы первичных средств пожаротушения. На каждые 100 м2 пола производственных помещений требуется 1-2 огнетушителя. В рабочем помещении установлена пожарная сигнализация с тепловым извещателем. Коридоры, лестничные площадки не заставлены посторонними предметами, затрудняющими эвакуацию людей в случае пожара.

Расстояние от лаборатории до пожарного гидранта около 8 метров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы проведено обобщение вопросов построения цифровых дозаторов количества электричества и электрической энергии, разработан принцип дозирования количества электричества и электрической энергии на основе квантования по вольт-секундной площади.

На основании результатов исследований была разработана электроустановка контактной сварки с цифровым дозированием электрической энергии.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, отмечены научная новизна и практическая значимость результатов, а также представлена структура проекта.

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса в области дозирования количества электричества и электрической энергии, произведен аналитический обзор существующих электротехнических приборов и изделий, способных работать в структурах проектируемых дозаторов в качестве отдельных элементов этих структур. Проведен сравнительный анализ средств учета и контроля количества электричества и электрической энергии, в котором отмечены как положительные качества, так и недостатки существующих приборов по сравнении с проектируемым.

Во второй главе рассмотрен вопрос о применении принципа квантования интегральных значений измеряемой величины по вольт-секундной площади при аппаратной реализации аналого-цифровых преобразований входных сигналов. Проведено обоснование выбора схемы интегрирующего преобразователя – квантователя, предназначенного для работы в структурах дозирования количества электричества и электрической энергии.

В третьей главе рассмотрен вопрос выбора состава структурной схемы комплекса технических средств дозирования количества электричества и электрической энергии, представлены функциональные схемы.

В четвертой главе проведен метрологический расчет разработанных устройств для цифрового дозирования количества электричества и электрической энергии и дана оценка погрешности спроектированного импульсного интегратора.

В пятой главе приводится экономический расчет разработанных дозаторов количества электричества и электрической энергии, определены затраты на производство указанных устройств (опытные образцы).

В шестой главе рассмотрена организация охраны труда при разработке устройств дозирования количества электричества и электрической энергии, учтены опасные и вредные факторы, которые имеют место при проектировании данных устройств, приведены рекомендуемые организационные мероприятия по улучшению условий труда.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Прикладная электрохимия. Изд. 2-е, пер. и доп. Под ред. Н.Т. Кудрявцева. М.: «Химия», 1975. 552 с.

2.  Мелков М.П., Швецов А.Н. Восстановление автомобильных деталей твердым железом. -М.: Транспорт 1982. 192 с.

3.  Зозуля А.П. Кулонометрический анализ. -М.: Химия, 1968.

4.  Агасян П.К., Хамракулов Т.К. Кулонометрический метод анализа. - М.: Химия, 1984.

5.  Каталог. Приборы и средства автоматизации. № 7. М. 1989.

6.  Электрические измерения. Учебн. для вузов. Под ред. А.В.Фремке. -Л.:Энергия, 1973.- 424 с.: ил.

7.  Справочник по электроизмерительным приборам. / К.К.Илюнин, Д.И.Леонтьев, Л.И.Набелина и др. Под ред. К.К.Илюнина. -Л.:Энергоатомиздат, 1983,-784 с.: ил.

8.  Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./Под общ. ред. А.А.Федорова. Т2. Электрооборудование.-М.: Энергоатомиздат, 1987. -592 с.; ил.

9.  Бондаренко Н.Н., Братолюбов В.Б. Низковольтные преобразователи для гальванотехники и электрохимических станков. -М.: Энергоатомиздат, 1987.-184 с.

10.  И.Ф.Плеханов. Расчет и конструирование устройств для нанесения гальванических покрытий. -М.: Машиностроение, 1988.

11.  Ю.К.Делимарский. Электролиз. Теория и практика. -Киев: Тэхника, 1982.

12.  Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов / Б.Я. Авдеев, Е.М.Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина.-6-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат, 1987.-480 с.

13.  Кулонометрическая установка: Патент №2120625 РФ, МКИ6 G 01 N 27/42/ А.П.Попов, А.Ю.Власов, В.В.Емельянов (РФ).-12 с.: ил.

14.  Ковка и штамповка: Справочник. В4-х т./Ред. совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. -М.: Машиностроение, 1985-Т.1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка / Под ред. Е.И. Семенова. 1985.-568 с.

15.  Романов Д.И. Электроконтактный нагрев металлов. -2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1981.-168 с., ил.

16.  Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных вузов / Б.Д.Орлов, А.А.Чакалев, Ю.В.Дмитриев и др.; Под общ. ред. Б.Д.Орлова. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1986. –352 с., ил.

17.  Электрооборудование и автоматика электротермических установок: Справочник/Альтгаузен А.П., Бершицкий М.Д. и др.; Под ред. А.П. Альтгаузена. –М.: Энергия, 1978. –304 с.

18.  Электротехнический справочник. Под ред. А.Т. Голована. Т.1, - М: Госэнергоиздат, 1961. - 736 с.

19.  Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы.–5-е изд., перераб. и доп. -К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986.-504 с.

20.  Швецкий Б.И. Электронные цифровые приборы.-2-е изд., перераб. и доп.-К.:Тэхника, 1991.-191 с.

21.  Пейтон А. Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М: БИНОМ, 1994 – 352 с.

22.  Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991 – 367 с.

23.  Электронный измеритель электрической энергии: Патент № 2190861 РФ, МКИ7 G01 R21/06/ А.П.Попов, А.Ю.Власов (РФ).-10 с.

24.  Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981. –335 с.

25.  Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие.-М.: Высш. школа, 1982.-223 с.

26.  Махнанов В.Д., Милохин Н.Т. Устройства частотного и время-импульсного преобразования.-М.:Энергия, 1970.-129 с.

27.  Тарасов В.Ф., Шахов Э.К. Полупроводниковые преобразователи напряжение-частота (обзор) – Приборы и системы управления. 1974, №4, С. 9-14.

28.  Электроизмерительные устройства для диагностики машин и механизмов / Р.С.Ермолов, Р.А.Ивашев, В.К.Колесник, Г.Ф.Морозов. -Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979.-128 с., ил.

29.  Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М.: Высшая школа, 1973. –280 с.

30.  Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры. -Л.: Энергия, 1973.-175 с.

31.  Асаев А.А., Левенталь В.Ф., Баранов В.Г. Гибридные микросборки для аналого-цифрового преобразования сигналов тензорезисторных датчиков. -Приборы и системы управления, 1985, №5.-С. 24-25.

32.  В.С. Гутников, В.В. Лопатин, А.И. Недашковский. Измерительные интегрирующие преобразователи с частотно-временным промежуточным преобразованием. -Л.: ЛПИ, 1986.-73 с.

33.  Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. -М.: Радио и связь, 1981.-224 с.

34.  Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.-2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат, 1988.-304 с.

35.  Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. -М.: Мир, 1983.

36.  Зыкин Ф.А., Каханович В.С. Измерение и учет электрической энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1982 – 104 с.

37.  Чернов В.Г. Устройства ввода-вывода аналоговой информации для цифровых систем сбора и обработки данных. - М.: Машиностроение, 1988. - 184 с.

38.  Нестеренко Б.К. Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению. -М.: Энергоиздат, 1982.-128 с.

39.  Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника: Учебник для вузов/ Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под ред. О.П.Глудкина. -М.: Горячая линия –Телеком, 2002.-768 с.

40.  Шахов Э.К., Михотин В.Д. Интегрирующие развертывающие преобразователи напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1986.-144 с.

41.  Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС: Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.-572 с.

42.  Марше Ж. Операционные усилители и их применение.- Л.: Энергия, 1974.-216 с.

43.  Келехсаев Б.Г. Нелинейные преобразователи и их применение: Справочник.-М.: Солон-Р, 1999.-304 с.

44.  Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -208 с.

45.  П.П.Орнатский. Теоретические основы информационно-измерительной техники. -Киев: Вища школа, 1983.- 455 с.

46.  Электрические измерения. Учеб. пособ. для втузов. Под ред. Е.Г.Шрамкова. -М.:Высш. школа, 1972.-520 с.: ил.

47.  Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: Измерительные преобразователи.-Л.: Энергоатомиздат, 1983. -325 с.

48.  С.А. Спектор. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 320 с.

49.  Измерение электрических величин. Евтихиев Н.Н., Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф., Скугоров В.Н. Под общ. ред. Н.Н. Евтихиева.-М.: Энергоатомиздат, 1990.- 352 с.

50.  Ю.В.Афанасьев. Феррозонды. - Л.: Энергия, 1969. - 166 с.

51.  Казанский В.Е. Измерительные преобразователи тока в релейной защите.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-240 с.

52.  Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов / Под ред. Розанова Ю.К. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 752 с.

53.  Б.З.Михлин, В.П.Селезнев, А.В.Селезнев. Геомагнитная навигация. - М.: Машиностроение, 1976. – 280 с.

54.  Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники: Электромагнитное поле. Учебник для студентов вузов. - М.: Высш. школа, 1978.-231 с.

55.  Нестеренко А.Д. Введение в теоретическую электротехнику. -Киев: Наукова думка, 1969.-351 с.

56.  М.А. Розенблат. Магнитные усилители. –М.: Советское радио, 1956.

57.  Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Учебник для вузов. Том 1.-3-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.-536 с.

58 Кликушин Ю.Н., Михайлов А.В. Электроника в приборостроении. Тексты лекций.-Омск: ОмГТУ, 2000.-152 с.

59 Справочник. Резисторы. Под ред. Четверткова И.И. И Терехова В.М.-М.: Радио и связь, 1991.-528 с.

60 Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломного проекта по специальности 0642 “Информационно-измерительная техника”. Составитель Добровольский В.Е.-Омск: ОмГТУ,1986.-32 с.

61 Охрана труда в машиностроении. Под ред. Юдина Е.Я. и Белова С.В.-М.: Машиностроение, 1983.-432 с.

62 Курсовое и дипломное проектирование. Методические указания для студентов специальности 200400 “Промышленная электроника”. Составитель Степанов В.И. Омск: ОмГТУ,2004.-44 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9