Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака
Порівняльний аналіз датчиків тиску у кабіні літака, їх призначення та особливості функціональної схеми з цифровим блоком управління. Розрахунки працездатності датчика, розробка програмного забезпечення, комплексні випробування та забезпечення безпеки.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 01.02.2012 |
Размер файла | 128,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Частота проходження ударів має забезпечувати можливість перевірки обраних параметрів. У багатьох випадках під час удару збуджується нескінчена смуга частот, але суттєве значення мають частоти, які не виходять за деякі визначені межи. Тому в процесі дослідження ударів необхідно враховувати характерну для кожної форми ударного імпульсу смугу частот, на яку припадає основна частина його енергії.
Під час польотів літаків, посадки із великою швидкістю авіаційні системи та пристрої можуть піддаватись дії значних лінійних прискорень. Випробування на вплив лінійних навантажень проводять із метою перевірки здатності системи або пристрою протистояти руйнуючій дії лінійних прискорень та виконувати при цьому свої функції.
Випробування на дію лінійних прискорень виконують на спеціальних установках - центрифугах, здатних створювати радіально спрямовані прискорення у горизонтальній площині.
У процесі експлуатації системи піддаються дії звукового тиску, який зумовлює акустичну вібрацію. Випробування на вплив акустичної вібрації або акустичного шуму проводять з метою визначення здатності системи протистояти руйнуючій дії акустичного шуму, діючого на корпуси вузлів та деталей систем за рахунок розподіленого зусилля, а також виконувати свої функції за умови дії підвищеного акустичного шуму. У порівнянні із іншими зовнішніми впливами акустичні навантаження мають такі особливості:
1. Спектр частот акустичних навантажень змінюється у широкому діапазоні від одиниць до декількох кілогерц (кГц);
2. Змінювання акустичних навантажень у часі і просторі є випадковими;
3. Акустичні навантаження є розподіленими, адже вони залежать не тільки від рівня звукового тиску, а і від площі поверхні пристроїв.
Для випробувань системи на вплив акустичного шуму застосовують вплив випадкового акустичного шуму та вплив току змінюваної частоти.
Випробування на вплив акустичного шуму проводять за допомогою відкритого стенда із працюючим двигуном, в закритих контейнерах з природним джерелом шуму, а акустичних камерах.
Під час акустичних випробувань необхідно вимірювати звуковий тиск, вібрацію і деформацію. Для цього використовують відповідне вимірювальне обладнання.
Кліматичні умови експлуатації систем та пристроїв являють собою сукупність природних та штучних впливів. Природні кліматичні впливи зумовлюються погодними умовами, у тому числі температурою, вологістю, атмосферою та ін. Штучні кліматичні впливи утворюються внаслідок функціонування самих систем та розташованої поруч апаратури.
Кліматичні випробування проводять з метою перевірки працездатності систем і пристроїв, а також з метою збереження їх зовнішнього вигляду в умовах або після впливу кліматичних факторів.
У методичному забезпеченні усіх кліматичних випробувань можна виділити декілька основних етапів:
- попередню витримку, тобто початкову стабілізацію властивостей системи;
- початкові вимірювання та зовнішній вигляд системи;
- установку системи у камери і витримку за умов випробувального режиму;
- вилучення системи із камери та відновлення, тобто кінцеву стабілізацію властивостей системи;
- зовнішній огляд системи та заключне вимірювання параметрів.
Такий підхід дозволяє стандартизувати експлуатаційну документацію та спрощує її створення та використання.
Випробування на вплив підвищеної температури проводять з метою визначення здатності систем та пристроїв зберігати свої характеристики та зовнішній вигляд у межах, зумовлених технічною документацією, в процесі і після впливу верхнього значення заданої температури.
Розрізняють два методи випробувань на вплив підвищеної температури:
- випробування під термічним навантаженням;
- випробування під сумісним термічним і електричним навантаженнями.
Першому методу випробувань піддають системи та пристрої, робота яких не залежить від температури зовнішнього середовища. Другий метод використовують для систем та пристроїв, температура яких значною мірою залежить від тепла, що виділяється в процесі їх роботи.
Випробуваний пристрій має повністю задовольняти вимогам технічної документації за зовнішнім виглядом і значеннями контрольованих параметрів.
Випробування на підвищені температури здійснюються за допомогою спеціальних камер тепла, які у разі необхідності повинні забезпечувати подачу електричного навантаження та вимірювання контрольних параметрів.
Випробування на вплив пониженого атмосферного тиску проводять з метою перевірки здатності датчика тиску виконувати свої функції за умов погіршення тепловіддачі і можливості перегріву.
Випробування на вплив підвищеного атмосферного тиску проводять з метою перевірки стійкості характеристик та збереження зовнішнього вигляду датчика тиску в цих умовах. Для цього виду випробувань використовують барокамери. Вони виконуються у вигляді шафи, у верхній частини якої знаходяться випробувальна камера, пристрій управління, вентилятор, прилади контролю і регулювання. У нижній частині на рамі розміщуються холодильний агрегат та вакуумний насос.
Завершальним етапом експериментального відпрацювання систем та пристроїв, призначених для встановлення і експлуатації на літальних апаратах є льотні випробування. Метою льотних випробувань є визначення ефективності системи вимірювання тиску та імовірності виконання поставлених перед нею задач. Ця головна мета розділяється на низку часткових цілей:
- перевірку правильності функціонування системи;
- перевірку адекватності прийнятої математичної моделі реальній системі;
- контроль працездатності системи;
- визначення надійності функціонування системи.
До початку льотних випробувань необхідно мати у розпорядженні такі вихідні дані:
- тактично-технічні вимоги до системи;
- опис математичної моделі системи;
- повну технічну документацію, у тому числі технічний опис і технічні умови;
- інформацію про результати наземних, у тому числі лабораторних і стендових випробувань.
Основною задачею льотних випробувань є:
- перевірка працездатності системи вимірювання тиску за умов роботи на борту літального апарата, наближених до експлуатаційних;
- визначення точнісних характеристик системи вимірювання тиску для різних динамічних режимів польоту.
Необхідність проведення льотних випробувань зумовлена тим, що під час наземних стендових випробувань неможливо повною мірою відтворити умови роботи на борту літальних апаратів, особливо це стосується динамічних впливів, пов`язаних із тривалою дією прискорень, а також вібраційних і акустичних збурень. За результатами льотних випробувань визначають основні технічні і експлуатаційні характеристики дослідних зразків та можливості їхнього використання на літальних апаратах різного типу.
Комплексні випробування системи вимірювання тиску проводяться на етапі сумісних випробувань пілотажно-навігаційного обладнання. При цьому перевіряється:
- правильність взаємодії з іншими системами;
- ефективність системи контролю вірогідності вихідної інформації за умови імітації відмов різного типу;
- функціонування за умови відхилень у системі енергоспоживання.
Обсяг і зміст льотних випробувань у кожному конкретному випадку визначаються поставленою задачею. У методиці льотних випробувань мають бути висвітлені такі питання:
- методи реєстрації параметрів, які характеризують роботу випробувальних приладів і параметрів руху літального апарата, а також необхідна інформаційно-вимірювальна апаратура;
- способи визначення еталонних значень параметрів ;
- режими польоту, в яких оцінюються характеристики випробуваних систем;
- методи обробки результатів випробувань і критерії, які використовуються для оцінювання характеристик системи.
4.2 Випробування програмного забезпечення датчику тиску з цифровим блоком управління
Поняття випробувань стосовно до програмного забезпечення має свої особливості. Під випробуваннями програм розуміють експериментальне визначення їх характеристик при функціонуванні у складі відповідного пристрою або моделюванні зовнішніх впливів. Випробування є завершальним етапом розроблення програмного забезпечення [14].
В процесі своєї розробки програми підвергаються відпрацюванню та перевіркам. Слід зауважити, що цілі відпрацювання та випробувань розрізняються. Метою відпрацювання є визначення та усунення помилок. Програма після повного відпрацювання може не мати певних експлуатаційних характеристик та не бути пристосованою до використання за призначенням. Для програм, призначених для систем вимірювання тиску авіаційного призначення, важливо, щоби програми були стійкими до перешкод та збоїв. Крім того, при програмній реалізації складних функціональних алгоритмів необхідно перевірити їх за всіма можливими умовами роботи, що може бути виконано лише в процесі випробувань. Поширена практика використання під час відпрацювання програм контрольного прикладу не є достатньою для оцінки експлуатаційних показників. Отже, в процесі випробувань програмного забезпечення проводиться остаточне відпрацювання алгоритмів функціонування, у тому числі їх пристосованості до збоїв та перешкодозахищеності.
Випробуванням піддається програмне забезпечення системи вимірювання тиску, яке вже пройшло всі етапи розроблення, відпрацювання та перевірки. Метою випробувань програмного забезпечення є встановлення його відповідності своєму призначенню, заданим вимогам та програмним документам. Отже, у ТЗ на систему вимірювання тиску мають бути наведені вимоги до програм, виконання яких гарантує їх придатність до використання за призначенням. Але на практиці, якщо йдеться про програмне забезпечення, призначене для функціонування у складі систем, у ТЗ вимоги до програмного забезпечення не вказуються, а лише приводиться перелік функцій, які мають бути програмно реалізовані. При цьому випробування програмного забезпечення залишаються необхідним етапом проектування системи. Тут можна виділити дві важливі обставини.
Процес випробувань програмного забезпечення є трудомістким та високовартісним. При цьому основна частина затрат йде не на проведення випробувань, а на їхню підготовку та оброблення результатів. Трудомісткість та вартість створення комплексу автоматизованих засобів підтримки відпрацювання та випробувань програмного забезпечення значно перевищує трудомісткість створення самих програм.
ПЗ системи вимірювання тиску має підвергатись стендовим та полігонним випробування. Випробувальний стенд являє собою сукупність технічних засобів та математичних моделей, що забезпечують автоматичне отримання вихідних даних, імітацію спотворюючих впливів, а також управління процесом випробувань. Стенд для випробувань програм є випробувальним моделюючим стендом, оскільки в його основу покладено принцип моделювання. Для стендових випробувань можна також використовувати комп'ютер та попередньо розроблені тести. Такі випробування називаються лабораторними.
Полігонні випробування необхідні для систем, які працюють у реальному масштабі часу. Для їх здійснення поєднують натурні випробування та моделювання. У цьому випадку використовують як самі реальні системи, у складі яких призначено працювати розроблене програмне забезпечення, так і спеціально розроблені випробувальні моделюючі стенди.
Під час проведення випробувань важливо враховувати можливість їхньої залежності від розробника. При залежних випробуваннях основні роботи з випробуваними програмами, тобто підготовку і ввід вихідних даних, проведення випробувань, реєстрацію та аналіз результатів виконують розробники програм. Незалежні випробування проводять спеціальні підрозділи, які не несуть відповідальності за розроблення програм. Метою таких випробувань є встановлення реальних характеристик програм і виявлення в них похибок. Незалежні випробування мають більшу вартість, але вони виправдовують себе і їх доцільно використовувати для випробувань відповідального ПЗ, яким і є ПЗ системи вимірювання тиску авіаційного призначення. Переваги незалежних випробувань пояснюються тим, що безпосередні розробники зацікавлені у найшвидшому завершенні робіт, а не в знаходженні максимальної кількості помилок. Крім того зазвичай програми розробляють спеціалісти, які не мають достатньо повного уявлення про роботу системи в цілому. Тому випробування програм систем рухомих об'єктів обов'язково мають проводитись за участю провідних спеціалістів, які добре розуміються в технічних особливостях роботи системи.
Характерною особливістю випробувань ПЗ системи вимірювання тиску авіаційного призначення є необхідність його сумісних випробувань у складі самої системи, тобто у тому вигляді, в якому вона поставляється замовнику.
Випробування ПЗ датчика тиску з цифровим управлінням можуть проводитись на підставі тестування, моделювання, натурних або змішаних випробувань.
Тестування здійснюється за допомогою комп'ютера з метою знаходження помилок. При цьому вихідні дані та очікувані результати визначаються заздалегідь. У цьому і полягає основна відмінність метода тестування від усіх інших. Тестування являє собою метод виявлення помилок у програмі шляхом використання наперед підготовлених тестів та порівняння отриманих результатів із розрахунковими [16]. При цьому розрізняють автономне та комплексне тестування і тестування зовнішніх функцій та сполучень.
Суть автономного тестування полягає у контролі окремих програмних модулів. Для організації автономного тестування необхідно знати структуру програми та взаємозв'язок між її окремими модулями.
При комплексному тестуванні перевіряється вся програма як єдине ціле. У цьому випадку тести визначаються на підставі аналізу цільового призначення програмного забезпечення. Під тестуванням зовнішніх функцій розуміють контроль зв'язку програм із зовнішнім середовищем. Під зовнішнім середовищем розуміють датчики інформації, канали зв'язку, виконуючі пристрої, окремі технічні засоби. При тестуванні сполучень перевіряють взаємозв'язки між модулями у плані повноти отримання інформації, а також часу її надходження.
Підготовка тестів та саме тестування мають унікальний характер, але існують і деякі загальні принципи тестування:
1) перш за все тест повинен забезпечувати високу імовірність знаходження помилки, а не демонстрацію правильної роботи програми;
2) бажано, щоб тести не розроблялись безпосередніми розробниками програм;
3) тести потрібно готувати не тільки для можливого діапазону вихідних даних, а і передбачати неочікувані та некоректні вихідні дані, що за умови роботи програм у реальному середовищі відповідає збоям та відмовам технічних засобів постачання вхідної інформації;
4) результати кожного тесту потрібно ретельно аналізувати;
5) якщо тестування виявляє велику кількість помилок, то слід розробити більш складні тести та виконати повторне тестування;
6) доручати розроблення тестів слід найбільш досвідченим фахівцям;
7) у процесі розроблення тестів мають приймати участь спеціалісти з системи в цілому, а не тільки безпосередні розробники програмного забезпечення;
8) при розробці тестів перш за все слід виходити з вимог ТЗ;
9) ні в якому разі не можна вносити у програми змінювання з метою пристосування їх до тестів, адже в цьому випадку буде йтись про нові програми і відповідно про нове тестування.
Тестування відрізняється від процесу відпрацювання програм і за часом, і за своїми цілями. Відпрацювання проводять на етапі розроблення програм. До тестування ж переходять, коли програма завершена і зовні функціонує правильно. У процесі тестування доводиться вирішувати дві основні задачі: проектування тестів та організацію тестування. При проектуванні тестів необхідно дотримуватись таких загальноприйнятих рекомендацій:
1) вивчення діапазону змінювань вхідних і вихідних даних та підготовку тесту для кожного характерного діапазону;
2) обов'язкового аналізу критичних та неприпустимих значень вхідних даних;
3) забезпечення повної перевірки всіх логічних умов;
4) необхідності дослідження чутливості до критичних ситуацій.
У відповідності із поданими рекомендаціями можна виділити три етапи тестування:
1) тестування за нормальних умов роботи;
2) тестування за граничних умов роботи, коли вхідною інформацією є граничні значення області змінювання вхідних даних;
3) тестування за екстремальних умов, коли вхідні дані знаходяться за межами допустимої області змінювання.
Під час вибору тестових вхідних даних може йтись про спрощені дані, реальні модифіковані дані та реальні дані у повному обсязі. Спрощені дані обирають для тестування загальної працездатності програми. Для перевірок ПЗ датчика тиску з цифровим управління необхідно використовувати реальні дані у повному обсязі, оскільки воно відноситься до особо відповідальних програм.
Основною задачею організації тестування є визначення послідовності тестування модулів. Найбільш поширеними способами тестування є висхідне тестування, низхідне тестування, метод великого стрибка.
При висхідному тестуванні програма тестується знизу вверх. Тобто, першими тестуються модулі нижнього рівня.
При низхідному тестуванні програма тестується зверху вниз. Основними перевагами низхідного тестування є можливість одночасного тестування програмних модулів, тестування сполучень та часткове тестування зовнішніх функцій.
При використанні методу великого стрибка кожний модуль спочатку тестують автономно, а потім здійснюють одночасне тестування всіх модулів. Недоліком методу є те, що для автономного тестування необхідно створювати драйвери та “заглушки”. Крім того, усі модулі не об'єднуються в єдине ціле до останнього часу, що ускладнює винаходження помилок сполучень. Тому для тестування великих програм метод великого стрибка не використовують.
У процесі тестування, випробувань та експлуатації неминуче знаходяться та виправляються помилки. Крім того, з часом може виникнути потреба у модифікації програмного забезпечення. Виправлення похибок та необхідність модифікації пов'язані із внесенням до програм змінювань, які можуть призвести до появи нових похибок. У зв'язку з цим виникає потреба у повторному тестуванні. У цьому випадку доцільно застосовувати найбільш складні тести. Прості тести слід використовувати лише у разі несприятливих результатів прогону складних тестів. Повторне тестування рекомендується проводити при внесенні до програми будь-яких змінювань.
Одним з найбільш поширених методів випробувань є моделювання. Моделювання передбачає заміну реальних апаратних засобів їх моделями. У процесі випробувань програм, зазвичай, використовують моделі датчиків інформації та керованих пристроїв. Перша група моделей дозволяє імітувати вхідну інформацію. Друга - дозволяє оцінити якість обчислених управляючих сигналів та процесів управління, реалізованих за допомогою програмного забезпечення.
Моделювання за допомогою персонального комп'ютера може здійснюватись на всіх стадіях проектування ПЗ датчика тиску з цифровим управлінням. На стадії ескізного проектування моделюють окремі алгоритми з метою апробації основних принципів побудови системи, а також попередньої оцінки необхідних об'ємів пам'яті та швидкодії обчислювача. На стадії технічного проектування за допомогою моделювання на персональному комп'ютері виконують автономне відпрацювання програмних модулів. У процесі комплексного відпрацювання ПЗ виникає потреба в імітації вихідної інформації та об'єктів управління з метою перевірки працездатності програм. За реальних умов джерелами такої інформації є вимірювальні пристрої та датчики. Але під час відпрацювання програм використовувати такі технічні пристрої неможливо внаслідок складності та високої вартості, а у більшості випадків вони просто відсутні, оскільки процес розроблення програмного забезпечення, зазвичай здійснюється одночасно з розробленням технічних засобів систем. Тому імітація вхідної інформації та формування тестів для відпрацювання програм здійснюються шляхом створення спеціальних імітуючих та моделюючих програм, які реалізуються на тому самому персональному комп'ютері, на якому проводиться відпрацювання програм.
Взагалі у складі випробувань ПЗ датчика тиску з цифровим управлінням можна виділити такі основні етапи.
1. Тестування, яке враховує всі особливості алгоритму роботи та контролю.
2. Імітаційне моделювання за допомогою комп'ютера, в процесі якого здійснюється остаточне відпрацювання програм.
3. Напівнатурне моделювання. На цьому етапі виконується перевірка функціонування при роботі у складі системи, знаходяться алгоритмічні і програмні помилки. Слід зауважити, що за допомогою програмної тестової перевірки можна створити значно більш умов та режимів функціонування, ніж при льотних випробуваннях. Повнота оцінки функціонування на стенді визначається ступенем відповідності імітаторів і стимуляторів роботі реальної бортової апаратури.
4. Льотні випробування. На цьому етапі проводиться остаточна перевірка та оцінка алгоритмів і програм датчика тиску з цифровим управлінням.
5. ОХОРОНА ПРАЦІ
5.1 Перелік виробничих чинників, що діють у робочій зоні користувача комп`ютера
Характерною ознакою сучасного науково-технічного прогресу практично у всіх сферах діяльності людини є широке застосування комп'ютерної технології, заснованих на використовуванні електронно-обчислюваних машин (ЕОМ). Сьогоденне, тим більше, майбутнє вже важко уявити без комп`ютерів та іншої електронної техніки. Адже саме завдяки їм стала можливою швидка переробка величезних обсягів інформації, проведення необхідних розрахунків, організація оперативного отримання та передача інформації, збереження її значних обсягів електронним способом. З широким впровадженням автоматизації та комп'ютеризації виникла потреба врахування психологічних можливостей людини. На людину посилюються вплив нових, раніше мало вивчених несприятливих виробничих факторів фізичного і особливо психофізіологічного характеру.
Небезпечні і шкідливі виробничі фактори згідно ГОСТ12.0.003-74* поділяються по природі дії на такі групи:
-фізичні
-психофізіологічні
Фізичні небезпечні і шкідливі виробничі фактори поділяються на наступні:
-підвищений рівень шуму на робочому місці ( від вентиляторів блоку живлення процесорів та аудіоплай);
-підвищене значення напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може статися через тіло людини;
- підвищений рівень статичної електрики;
- недостатня концентрація негативних іонів у повітрі робочої зони;
- підвищений рівень електромагнітного випромінювання;
- підвищена напруженість електричного поля;
- прямий та відбитий від екранів блиск;
- недостатнє освітленість на робочому місці.
Психофізіологічні:
- фізичні перевантаження статичної (опорно-м'язові системи) та динамічної ( кисті рук) дії ;
- нервово-психічні перевантаження, перенапруження зорового аналізатора, розумове перенапруження, монотонність праці, емоційні перевантаження.
5.2 Технічні і організаційні заходи для зменшення рівня впливу виробничих чинників
Основним обладнанням робітничого місця користувача комп'ютера є: ВДТ, клавіатура, робочий стіл, стілець ( крісло).
Робоче місце з ВДТ повинно бути розташоване на відстані не менш 1,5 м. від стіни з вікнами, від інших стін - на відстані 1м, між собою - на відстані не менш 1,5м. Відносно вікон робітниче місце доцільно розташовувати таким чином, щоб природне світло падало на нього збоку, переважно ліворуч.
Робоче місце, обладнане ВДТ потрібно розташовувати так, щоб уникнути попадання в очі прямого світла. Джерело освітлення рекомендується розташовувати з обох боків екрана паралельно направлення погляду. В униканні світових бликів від екрана, клавіатури у напрямі очей користувача від світильників загального або сонячних променів необхідно застосовувати антибликові сітки, спеціальні фільтри для екранів, захисні козирки, на вікнах - жалюзі.
Фільтри із металевої або нейлонової сітки використовувати не рекомендовано, тому що сітка перекручує зображення через інтерференцію світла. Найкраще - скляні поляризаційні фільтри - вони усувають практично усі блиски, роблять зображення чітким і контрастним.
Розміщувати ВДТ на робочому місці необхідно так, щоб поверхня екрана знаходилась в центрі поля зору на відстані 400-700мм від очей користувача. Рекомендується розташовувати елементи робочого місця таким чином, щоб підтримувалась однакова відстань від очей користувача від екрана, клавіатури.
Робочий комп'ютер супроводжується електричним випромінюванням низьких рівнів, інтенсивність якого зменшується пропорційно квадрату відстані від екрану. Оптимальним для працюючого є відстань 50 см. від екрана ВДТ.
Зручна робоча поза при роботі на комп'ютері забезпечується регулюванням висоти робочого столу, крісла і підставки для ніг. Раціональною робочою позою може вважатися таке положення тіла, при якому ступні працівника розташовані горизонтально на підлозі або на підставці для ніг, стегна зорієнтовані в горизонтальній площині, верхня частина рук - вертикальна, кут ліктьового суглоба коливається в межах 70-90, зап'ястя зігнути під кутом не більше 20, уклін голови - в межах 15-20.
Для нейтралізації зарядів статичної електрики в приміщеннях, де виконується робота на комп'ютерах, в тому числі на лазерних і світодиодних принтерах, необхідно підвищувати вологість повітря за допомогою кімнатних зволожувачів. Не рекомендується носити одяг з синтетичних матеріалів.
5.3 Виробниче освітлення
Робота користувачів комп'ютерів характеризується значним напруженням зорового аналізатора, тому виключно важливе значення має забезпечення раціонального освітлення робочих місць. При вірно розрахованому і виконаному освітленні виробничих приміщень, очі працюючого на протязі тривалого часу зберігають здібність менш стомлюватись.
Недостатнє освітлення робочих місць є однією з причин низької продуктивності праці. При недостатньому освітленні очі працюючого напружені, знижується темп праці і погіршується загальний стан людини. Захист очей від яскравих часток джерел світла ( нитка напруження, поверхня люмінесцентної лампи) здійснюється завдяки захисному куту світильника, який утворюється горизонталлю, яка проходить скрізь нитку напруження лампи, і лінії, з`єднуючої крайню крапку нитки напруги з протилежним краєм відбивача. Сліпуча дія світла усувається при вірно вибраній висоті підвісу світильника.
5.4 Розрахунок штучного освітлення
Штучне освітлення у приміщенні здійснюється у вигляді загальної системи рівномірного освітлення. При розрахунку освітлення приміщення необхідно визначити системи освітлення, вибрати тип джерела світла і тип світильників, розташування світильників, розрахувати освітлення на робочій поверхні, уточнити кількість світи ликів і визначити одиничну потужність ламп.
У дисплейному залі застосований світильник Л201Б-02 з розсіювачем із призматичного оргскла із двох ламп. У світильнику встановлені люмінесцентні лампи низького тиску ЛХБ 80 які мають найвищу світловіддачу, з номінальним світловим потоком 44440 ЛМ. Люмінесцентні лампи мають трубчасту форму з відносно великими лінійними розмірами, тому для визначення фактичної освітленості застосовується метод коефіцієнта використання світлового потоку.
На практиці при відомій нормі освітлення Ен = 400 лк (по СніП 11-4-79) визначають світовий потік однієї лампи.
Ен · S · k · Z
Fл = ---------
n · Ю
n - кількість ламп у приміщенні;
Ю - коефіцієнт використання світового потоку світильника. Він залежний від показника приміщення і коефіцієнтів відбиття стелі сс і стін Рп приміщення, розраховане для різних типів світильників;
S - площа освітлюваного приміщення (63 м2);
k - коефіцієнт запасу, що враховує запиленість приміщення і зменшення світлового потоку джерела світла в процесі експлуатації. Для люмінесцентних ламп, в приміщеннях з повітряним середовищем при малому виділенні пилу, менш 1 мг/мм k = 1,5;
Z - коефіцієнт нерівномірності висвітлення
Еср
Z = -----
Еmin
При розташуванні світильників близько до найвигіднішого приймаємо Z = 1,2.
Показник приміщення визначається по формулі:
Lп · В
і = --------- ;
Нс · (Lп + В)
Lп,В - довжина і ширина освітлюваного приміщення (7 х 9 м);
Нс - висота підвісу світильника над робочою поверхнею (3,2 м).
Підставимо значення у формулу:
7 · 9
і = --------- = 1,23 ;
3,2 · (7 + 9)
Виходячи із призначення коефіцієнта відбиття стелі сс = 0,1, із таблиць [13] знаходимо коефіцієнт використання світлового потоку (Ю = 0,51).
Підставимо отримані значення перемінних у формулу та визначимо кількість ламп:
Ен · S · k · Z 400 · 63 · 1,5 · 1,2
n = --------- = --------------- = 21,85 ? 22.
Fл · Ю 4070 · 0,51
Тоді кількість світильників:
n 22
N = - = ---- = 11
2 2
Світильники потрібно розташовувати рівномірно у два ряди по 11 штук.
5.5 Забезпечення пожежної і вибухової безпеки
Пожежна безпека забезпечується системою уникнення пожежі і системою протипожежного захисту, організаційно-технічними заходами.
Крім загальних вимог пожежної безпеки, здійснюються спеціальні протипожежні заходи визначені Правилами пожежної безпеки в Україні, ДНАОП 0.00-1.31-99 та іншими нормативними документами.
Будівля повинна бути не нижче ІІ ступеню вогнестійкості. Над приміщенням, а також в суміжних приміщеннях з ним не дозволяється розташування приміщень категорії А і Б за вибухово-пожежною небезпекою. Приміщення категорії В слід відділяти від приміщення з ЕОМ протипожежними стінами.
Для всіх споруд і приміщень, в яких експлуатуються відеотермінали та ЕОМ, повинно бути визначена категорія з вибухово-пожежної і пожежної небезпеки відповідно до ОНТП 24-86 “Определение категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности”, та клас зони згідно з Правилами влаштування електроустановок. Відповідні позначення повинні бути нанесені на вхідні двері приміщення.
Сховища інформації, приміщення для зберігання дискет та лазерних дисків слід розміщати у відокремлених приміщеннях, обладнаних негорючими стелажами та шафами.
Фальшпідлога у приміщеннях повинна бути виготовлена з негорючих матеріалів (або важкогорючих з межею вогнестійкості не менше 0,5 год.). Простір під змінною підлогою розділяють негорючими діафрагмами на відсіки положено не більше 250 м2. Межа вогнестійкості діафрагми повинна бути не меншою за 0,75 год. Комунікації прокладають крізь діафрагми в спеціальних обоймах із застосуванням негорючих ущільнювачів для запобігання проникнення вогню з одного відсіку в інший, а також з міжпідлогового простору в приміщення. Міжпідлоговий простір під змінною підлогою має бути оснащений системою автоматичної пожежної сигналізації та засобами пожежогасіння відповідно до вимог, СНіП 2.04.09-84.
Звукопоглинальне облицювання стін та стель у приміщенні слід виготовлювати з негорючих або важкогорючих матеріалів. Приміщення повинні бути оснащенні системою автоматичної пожежної сигналізації з димовими пожежними сповіщувачами та переносними вуглекислотними вогнегасниками з розрахунку 2 шт. на кожні 20 м2 площі приміщення з урахуванням гранично допустимих концентрацій вогнегасної речовини.
Не рідше одного разу на квартал необхідно очищати від пилу агрегати та вузли, кабельні канали та простір між підлогами.
6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Характерною ознакою сучасного науково-технічного прогресу практично у всіх сферах діяльності людини є широке застосування комп'ютерних технологій. Адже завдяки цьому стала можливою швидка переробка величезних обсягів інформації, проведення необхідних розрахунків, виконання різних видів робіт, пов'язаних з обробкою різного виду інформації, організація оперативного отримання та передачі інформації. Стрімке впровадження комп'ютерів в різних галузях привело до того, що десятки мільйонів людей виявились втягнутими у взаємодію людини з комп'ютером. Природно виникає запитання: наскільки безпечною є ця взаємодія для людини?
Встановлено, що при роботі з комп'ютером відбувається дія ряду шкідливих факторів, що негативно впливають на стан здоров'я користувачів комп'ютерів. Дослідження показують, що у професійних операторів, які використовують в своїй діяльності відео-дисплейні термінали частіше зустрічаються випадки порушення органів зору, опорно-рухового апарату, центральної нервової, серцево-судинної, імунної та статевої систем, захворювання шкіри. За даними інституту гігієни робота на ЕОМ протягом 4 місяців по 8 годин послабляє імунну систему на 90%.
До основних факторів негативного впливу комп'ютера на навколишнє середовище і здоров'я людини можна віднести наступні:
електромагнітні поля складного спектрального складу в широкому діапазоні частот (від 1 Гц до 10 Гц)
електростатистичний заряд на електропроменевій трубці монітора
ультрафіолетове, інфрачервоне і рентгенівське випромінювання.
Основним джерелом шкідливого впливу комп'ютера на користувача є монітор на основі електронно-променевої трубки. Відео-дисплейні термінали випромінюють електромагнітні хвилі в дуже широкому діапазоні. В радіодіапазоні вони випромінюються катодною трубкою; однак, основним джерелом електромагнітних хвиль є горизонтальні і вертикальні відхиляючі котушки, що забезпечують сканування електронного променя на екрані в діапазоні 15-35 кГц. Максимальна напруженість електричної складової електромагнітного поля зосереджена на кожухах дисплея. Але не слід недооцінювати випромінювання, що виникають під час роботи системного блоку, джерел безперебійного живлення, принтерів та іншого обладнання. В сукупності ці елементи формують складну електромагнітну обстановку на робочому місці користувача ЕОМ.
Найбільше небезпечними зонами впливу електромагнітних хвиль є зони з боків і перед монітором.
Інтенсивність і частота випромінювання, тривалість опромінювання і модуляція сигналу, частотний спектр і періодичність дії електромагнітного поля ЕОМ впливає на біологічну реакцію людини. Тривалий вплив електромагнітних хвиль приводить до порушень діяльності центральної нервової, гормональної і серцево-судинної систем, зміни біохімічних показників крові.
Відповідно до СанПІН 2.2.2.542-96 представляємо значення параметрів неіонізуючих електромагнітних випромінювань.
Найменування параметрів |
Припустиме значення |
|
Напруженість електромагнітного поля на відстані 50 см навколо відеотермінала за електричною складовою повинна бути не більш: |
||
- у діапазоні частот 5 Гц - 2 кГц |
25 В/м |
|
- у діапазоні частот 2 - 400 кГц |
2,5 В/м |
|
Щільність магнітного потоку повинна бути не більш: |
||
- у діапазоні частот 5 Гц - 2 кГц |
250 нТл |
|
- у діапазоні частот 2 - 400 кГц |
25 нТл |
|
Поверхневий електростатичний потенціал не повинний перевищувати |
500 В |
Відомо потенційно шкідливий вплив електростатистичного поля монітора - це вплив на іонний склад повітря. Негативні легкі іони повітря біологічно благодійні, а позитивні іони шкідливі для організму. В 1 см3 чистого зовнішнього повітря міститься близько 1000 негативних іонів і понад 1200 позитивних. Встановлено, що вже через 5 хвилин роботи ВДТ концентрація легких негативних іонів знизилась приблизно у 8 разів, а через 3 години роботи - була вже на рівні, близькому до нуля. Істотно знизилась концентрація середніх та важких негативно заряджених частинок. разом з тим, концентрація позитивних іонів зросла, і через 3 години роботи з ВДТ у повітрі робочої зони переважали позитивно заряджені частинки усіх розмірів. Така зміна балансу іонного складу повітря призводить до несприятливого впливу на здоров'я користувачів ВДТ.
Дослідження підтвердили негативний вплив, зумовлений збільшенням кількості позитивних іонів на розумову та фізичну працездатність, розвиток втоми, діяльність серцево-судинної системи, бронхо-легеневого апарату, кровотворення, вегетативної нервової системи. У зв'язку з цим пред'являються жорсткі вимоги до характеристик персональних комп'ютерів за параметрами, здатними впливати на здоров'я людини і навколишнє середовище.
СанПІН 2.2.2.542-96 регламентує рівні іонізації повітря приміщень при роботі за ВДТ та ПК.
Рівні іонізації приміщень при роботі за ВДТ та ПК
Рівні |
Кількість іонів в 1 см3 повітря |
||
n+ |
n- |
||
Мінімально необхідні |
400 |
600 |
|
Оптимальні |
1500-3000 |
3000-5000 |
|
Максимально допустимі |
50 000 |
50 000 |
Необхідні концентрації позитивних та негативних іонів в повітрі робочих зон можна забезпечити застосуванням:
генераторів негативних іонів;
установок штучного зволоження;
кондиціонерів;
примусової вентиляції (провітрювання, системи загальообмінної припливно-витяжної вентиляції, пристрої місцевої вентиляції);
захисних екранів, що заземлені.
Дисплеї на основі ЕТП є потенційним джерелом випромінювання кількох діапазонів електромагнітного спектра: рентгенівського, оптичного, радіочастотного.
Джерелом "м'якого" рентгенівського випромінювання є екран. Найвищі рівні рентгенівського випромінювання зареєстровані при максимальній яскравості і при щільно заповненому екрані.
В результаті проведення досить детальних та усесторонніх вимірювань переважна більшість дослідників вважає, що відеотермінал не несе небезпеки для користувача з точки зору можливого рентгенівського випромінювання, оскільки інтенсивність такого випромінювання значно нижча гранично допустимих норм.
Необхідно зазначити, що відповідно до Норм радіаційної безпеки України (НРБУ-97) гранично допустима потужність експозиційної дози рентгенівського випромінювання на відстані 5 см від екрана відеотермінала при будь-яких положеннях регульованих пристроїв становить 7,74 *1012 А/кг, що відповідає еквівалентній дозі 0,1 мбер/год (100/мкР/год).
Доведено, що більшість біологічних ефектів, пов'язаних з УФ-випромінюванням, спричинена актинічною областю УФ (довжина хвилі від 200 до 315 нм).
Для зниження впливу випромінювання на операторів комп'ютерів рекомендується застосовувати монітори зі зниженою випромінювальною здатністю, установлювати захисні екрани, а також дотримуватися регламентованих режимів праці і відпочинку.
Як технічні стандарти безпеки моніторів варто застосовувати монітори типу ТСО - 95, 99. Вони обмежують параметри випромінювання монітора, споживання електроенергії, візуальні параметри (середня яскравість, рівномірність яскравості, розрахункова критична частота мерехтінь, чіткість та ін.).
Відповідно до ДНАОП 0.00-1.31-99 наведені вимоги до відеотерміналів.
Вимоги до відео терміналів
Найменування параметра |
Значення параметра |
|
Яскравість знака (яскравість фону), кд/м2 |
від 35 до 120 |
|
Зовнішня освітленість екрана, лк |
від 100 до 250 |
|
Контраст (для монохромних зображень) |
від 3:1 до 1,5:1 |
|
Нерівномірність яскравості в робочій зоні екрана |
не більше 1,7:1 |
|
Допустима тимчасова нестабільність зображення (мигання) |
не повинна бути зафіксована у 90% спостерігачів |
|
Відбивна властивість, дзеркальне та змішане відображення (відблиск), % (допускається виконання вимог при застосуванні приекранного фільтра) |
не більше 1 |
Велике значення має раціональна конструкція і розташування елементів робочого місця. Вимоги до організації робочого місця оператора:
висота столу з клавіатурою повинна складати 62-88 см над рівнем столу, а висота екрана (над підлогою) 90-128 см;
відстань від екрана до краю столу 40-115 см
Тому що робота комп'ютера супроводжується електромагнітним випромінюванням низьких рівнів, інтенсивність яких зменшується пропорційно квадрату відстані від екрану.
нахил екрана від -15 до +200 стосовно нормального його положення;
положення спинки крісла оператора повинне забезпечувати нахил тіла назад від 97 до 1210;
системний блок варто встановлювати або за екраном, або на відстані 1,5 м від нього;
клавіатуру варто робити окремої від екрана і рухливою.
Для нейтралізації зарядів статичного електричества в приміщенні, де виконується робота на комп'ютерах, в тому числі на лазерних та світодіодних принтерах, рекомендується підвищити вологість за допомогою кімнатних зволожувачів.
Робоче місце повинно бути з гарною вентиляцією. З одного боку, це важливо для охолодження різних частин комп'ютера, що виділяють тепло в процесі роботи (системний блок, монітор, принтер і т.п.), а з іншого боку, приплив свіжого повітря в достатній мірі постачає організм киснем. Крім того, обчислювальна техніка являється джерелом суттєвих тепловиділень, що можуть привести до підвищення температури та зниженню відносної вологості у приміщенні. Зниження вологості призводить не лише до надмірного висихання слизових оболонок очей, носа, горла, а й до нагромадження зарядів статичної електрики, що утворюються в процесі роботи комп'ютера. Температура повітря в таких приміщеннях у теплий період року іноді перевищувала нормовані значення.
Відповідно до ДСанПІН 3.3.2-007-98 на робочих місцях з ВДТ та ПК мають забезпечуватись оптимальні значення параметрів мікроклімату.
Оптимальні параметри |
Допустимі параметри |
|||
Температура, 0С |
Відносна вологість, % |
Температура, 0С |
Відносна вологість, % |
|
19 |
62 |
18 |
39 |
|
20 |
58 |
22 |
31 |
При виконанні основної роботи на моніторах і ЕОМ, де працюють інженерно-технічні працівники рівень шуму не повинний перевищувати 60 дБ.
Навіть незначний рівень шуму впливає на зниження розумової працездатності, швидкої втомлюваності, послаблення уваги, поява головної болі та ін.
На комп'ютеризованих робочих місцях основними джерелами шуму є вентилятори системного блоку, накопичувачі принтери ударної дії. Для зниження рівнів шуму на робочих місцях рекомендується розмістити друкувальні пристрої (матричні, шрифтові принтери тощо) в іншому приміщенні або огородити їх звукоізолюючими екранами.
Штучне освітлення в приміщеннях експлуатації моніторів і ЕОМ повинне здійснюватися системою загального рівномірного освітлення. Допускається використання місцевого освітлення, призначеного для освітлення зони розташування документів.
ВИСНОВКИ
У результаті дипломного проектування був розроблений датчик тиску з цифровим управлінням, який характеризується повним дублюванням і трьохканальним приводом випускного клапана. Основними перевагами даної розробки є:
- відмовлення від аналогових сигналів і заміна їх цифровими, що веде до підвищення точності обробки сигналів, робить систему більш гнучкою стосовно до вхідних параметрів, що змінюються, розширює можливості по нарощуванню системи;
- підвищення рівня контролепридатності датчика за рахунок використання цифрових засобів;
- пiдвищення перешкодозахищеності і перешкодостiйкости системи за рахунок застосування цифрових засобів і гальванічної розв'язки;
- висока надійність системи завдяки резервуванню дублюванням, високому рівню самоконтролю і взаємного контролю каналів;
- програмна обробка сигналів на базi модуля центрального процесора, можливість використання універсальних засобів програмування і налагодження;
- застосування стандарту PC/104, що дозволяє не тільки зменшити терміни розробки, але і забезпечити принципово нові функціональні можливості, а також знизити вартість датчиків.
Компактність модулів стандарту PC/104 дозволяє істотно зменшити габарити модуля управління, що має велике значення для бортової апаратури.
У початкових розділах записки був зроблений огляд існуючих датчиків тиску з цифровим управлінням.
У наступному розділах було розглянуто особливості функціональної та структурної схем, проведено розрахунки, що підтверджують працездатність розроблених схемно-технічних рішень. Значну увагу було приділено особливостям розробки та сертифікації ПЗ.
Далі було розглянуто умови працi при зборцi, розробленi заходи по зменшенню небезпечних та шкiдливих факторiв на виробництвi, зроблено вибiр оптимального штучного освітлення на робочому місці.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
датчик тиск літак цифровий програмний
1. Агеев В.М., Павлова Н.В. Приборные комплексы летательных аппаратов и их проектирование: Учебник для вузов /Под ред. В.В. Петрова. - М.: Машиностроение, 1990. - 432 с.
2. Ахметжанов А.А., Кочемасов А.В. Сдедящие системы и регуляторы М,; Энергоатомиздат. - 1986.
3. Боднер В.А. Прилади первинної інформації. М.: Машинобудування, - 1981.
4. Браславский Д.А. Прилади і датчики летальних апаратів. М.: Машинобудування. - 1970.
5. Брускин Д.Е., Зорохович А.Е., Хвостів В.С., Електричні машини і мікромашини. М.: Вища школа. - 1990.
6. Битков Л.Т., Егоров М.С., Тарасов П.В., Висотне устаткування літаків, М: Державне видавництво оборонної промисловості. - 1958.
7. Воронін Г.И. Системи кондиціонування повітря на літальних апаратах. М.: Машинобудування. - 1973.
8. Глудкин О.П., Енгалычев А.Н., Коробов А.И., Трегубов Ю.В. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательной аппаратуры /Учеб. пособие /Под ред. А.И. Коробова.-М.:Радио и связь,1987. - 272 с.
9. Дж.Кар. Проектування і виготовлення електронної апаратури. М.: Світ. - 1986.
10. Якість і сертифікація - гарантія успіху. Матеріали міжнародної конференції. Крим. - 1995.
11. Козаченко В.Ф. Микроконтроллеры: руководство по применению 16-разрядных микроконтроллеров Intel MCS 196/296 во встроенных системах управления. М.: Эком, 1998. - 675с.
12. Кошовий Н.Д. Конструювання вузлів і приладів вимірювально-обчислювальних комплексів. Харків: - 1998.
13. Кринецкий Е.И. Александровская Л.Н. Летные испытания систем управления летательными аппаратами.-М.: Машиностроение, 1975. - 193 с.
14. Кулаков А.Ф. Управление качеством программных средств ЭВМ. - К.: Техніка, 1989. - 216 с.
15. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. - 232 с.
16. Матов В.И., Белоусов Ю.А., Федосеев Е.П. Бортовые цифровые вычислительные машины и системы: Учеб. пособие /Под ред. В.И. Матова. - М.: Высш. шк., 1988. - 216 с.
17. Охорона праці. Навчальний посібник по дипломному проектуванню. Харків: - 1982.
18. Керування науково-дослідними і дослідно-конструкторськими розробками в приладобудуванні. Навчальний посібник. Харків; ХАІ - 1996.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Класифікація кремнієвих датчиків тиску, конструкція та принцип їх роботи, пристій для калібрування. Переваги датчиків на основі тонких плівок перед ємнісними. Використання технології інтегральних мікросхем, сфера їх застосування. Електронний барометр.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 17.05.2012Методи вимірювання артеріального тиску: аускультативний, пальпаторний, осцилометричний та прямий. Вимірювання артеріального тиску за допомогою датчиків тиску. П’єзоелектричні датчики, мікропроцесори та мікроконтролери. Датчики тиску дифузійного типу.
реферат [895,0 K], добавлен 24.04.2015Аналіз умов та можливостей використання мікропроцесора для керування аналого-цифровим перетворювачем (АЦП). Особливості функціональної схеми АЦП на базі мікроконтролера та програмного забезпечення для функціонування цифрового обчислювального пристрою.
курсовая работа [707,8 K], добавлен 30.06.2010Характеристика тонометру як медичного апарата, огляд методів вимірювання артеріального тиску. Порівняльний аналіз та класифікація різних типів цих приборів. Розробка конструкції автоматичного тонометра на плече. функціональної схеми приладу у цілому.
реферат [1,1 M], добавлен 29.01.2014Технічне обґрунтування варіанту реалізації системи тиску газу в газопроводі. Розробка структурної та електричної принципової схеми інформаційно-вимірювальної системи. Проведення електричних розрахунків. Знаходження похибки вимірювання тиску газу.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.12.2015Вимоги до системи безпеки об'єктів категорії Б. Розробка підключень і розрахунок необхідної кількості відеокамер та датчиків для забезпечення захисту приміщення. Перевірка правильності вибору та оцінки споживчих характеристик технічних засобів охорони.
курсовая работа [308,0 K], добавлен 28.04.2011Система підключення, розташування і кількість датчиків відеоспостереження для забезпечення оптимального захисту приміщення. Зв’язок з пунктом прийому контроля. Вимоги до системи безпеки об’єктів даної категорії. Технічні засоби охоронної сигналізації.
курсовая работа [484,7 K], добавлен 11.05.2012Принципи побудови акустичних датчиків. Конструкції й технічні характеристики сучасних датчиків. Аналіз можливих варіантів побудови датчиків акустичних хвиль. Принцип дії та функціональна схема термодатчика. Розрахунок порогової чутливості термодатчика.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 30.08.2010Статичні та динамічні характеристики вимірювань. Розробка структурної схеми голосової ІВС для пасажирських вагонів залізничного транспорту. Датчики температури, вологості повітря та атмосферного тиску. Оцінка статичних метрологічних характеристик.
курсовая работа [962,7 K], добавлен 16.03.2011Синтез функціональної схеми модуля запам’ятовуючого пристрою, модуля вводу-виводу. Вибір елементів елементної бази. Програми управління модулем вводу-виводу. Датчики атмосферного тиску, швидкості вітру, вологості. Алгоритм виведення даних на LCD дисплей.
курсовая работа [701,9 K], добавлен 29.01.2013