Метрологічне забезпечення сертифікаційних випробувань газових опалювальних котлів

Особливості побудови опалювальних систем з водяним контуром. Вимоги до газових опалювальних апаратів при проведенні їх сертифікації. Вибір засобів вимірювальної техніки для вимірювань температури. Обробка результатів і видача протоколу випробувань.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 15.12.2011
Размер файла 1,5 M

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.

1

А-А 0.5 d

0.5d

1

d - діаметр патрубка для відведення продуктів згорання,

1 - точка вимірювання температури продуктів згорання, що йдуть.

Рисунок 2.3 - Вимірювання температури продуктів згорання

- утворення оксиду вуглецю відбувається при недопалюванні газу, таким чином для зменшення концентрації оксиду необхідно забезпечити якісний процес горіння, отже збільшується температура горіння і продуктів згорання.

Вимірювання слід проводити при роботі апарату на номінальній тепловій потужності і перепаді температур води на вході і виході апарату (25±5)оС.

Вимірювання проводять в центрі вертикального патрубка для відведення продуктів згорання на відстані 250мм від зрізу патрубка засобом вимірювальної техніки (ЗВТ), що забезпечує точність вимірювання ±1оС (рисунок 2.3). Вибір засобу вимірювання приведений в розділі 3.

2.5 Вимірювання температури поверхонь

Одним з параметрів (згідно ДСТУ 2205-93) що характеризує безпеку використання АОГВ, є температура поверхні ручок, яка не повинна перевищувати температуру приміщення більш ніж на:

- для металів - 35 оС;

- для фарфору - 45 оС;

- для пластмас - 50 оС.

Оскільки в ДСТТУ 2205-93 не указані методика і вимоги до приладу, то випробування і вибір приладу буде проводиться згідно ДСТУ 3135.0-95

2.6 Аналіз вимог і пропозицій про введення змін до ДСТУ 2205-93

Згідно аналізу, проведеному в ході дипломної роботи й сертифікаціонних випробувань за ДСТУ 2205-93, були установлені наступні невідповідності або неточності, які вимагають доробки чи введення змін:

1. Випробування, проведені відповідно до вимог ДСТУ 2205-93 передбачають, захист споживача тільки від процесу горіння й пов'язаних з ним характеристик, що забезпечують безпеку експлуатації, однак не передбачена можливість розробки й експлуатації енергозалежних АОГВ, у яких необхідно контролювати характеристики електробезпечності згідно ДСТУ 3135.0-95.

2. Не пред'явлені вимоги до витратомірів або лічильників води й газу, необхідних для виміру параметрів, що використаються для розрахунку ККД, і теплової потужності (хоча похибка використовуваних лічильників може істотно впливати на результат вимірів).

3. Не розглянута методика виміру витрати води й газу (обмірювана величина повинна бути представлена в кілограмах у годину, однак виміри можуть проводитися протягом 10хв, 20хв, а потім перераховуватися за допомогою пропорції на годинники, внаслідок чого похибка зчитування збільшується).

4. Не передбачене введення змін у методику визначення концентрації оксидів вуглецю для АОГВ із розривом тяги.

3. ВИБІР ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Важливим етапом в організації проведення випробувань є вибір засобів вимірювальної техніки, які б відповідали вимогам точності в певних умовах їхньої експлуатації [19].

3.1 Вибір газоаналізатора

3.1.1 Опис газоаналізаторів

Принцип роботи газоаналізаторів заснований на використанні якого-небудь специфічного фізичного ефекту або властивості речовини. Для газового аналізу використовують щільність, в'язкість, теплопровідність, показник переломлення, магнітну сприйнятливість, дифузію, абсорбцію, емісію, поглинання електромагнітного випромінювання, у тому числі селективну абсорбцію, швидкість звуку, тепловий ефект реакції, електропровідність й ін. Деякі із цих фізичних властивостей й явищ придатні для безперервного газового аналізу й дозволяють досягти високої чутливості й точності виміру. При наявності специфічних ефектів можна виміряти концентрацію потрібного компонента в суміші з іншими газами, тому що неспецифічні фізичні властивості можна використати лише для бінарних газових сумішей.

3.1.2 Основні критерії вибору газоаналізатора

1. Використання приладу для аналізу концентрації газу з погрішністю виміру ± 10 %.

2. Портативність (іноді виникає необхідність робити випробування на заводі виробнику, однак не можна використовувати аналіз проби, що зберігалася більше доби, тому найбільш прийнятним є використання газоаналізатора, що дозволяє відразу аналізувати состав і зберігати результат виміру).

3. Можливість одночасного визначення декількох показників, а саме оксиду вуглецю, кисню (у тому числі коефіцієнт надлишку повітря) і оксиду азоту.

4. Використання в конструкції насоса, що дозволяє робити відбір проби низького тиску.

5. Використання в конструкції фільтрів, які дозволили робити осушку проби якщо буде потреба.

6. Використання в конструкції пробвідборника з діаметром отвору 2 мм.

7. Використання в конструкції спеціального кріплення, що забезпечує уведення пробвідборника на необхідну глибину патрубка.

Як прилад, який би задовольнив всім критеріям, обраний газоаналізатор ОКСИ-5М (рисунок 3.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.1 - Газоаналізатор ОКСИ - 5М

Це прилад вітчизняного виробництва, що має метрологічні характеристики, що задовольняють вимогам ДСТТУ 2205-93 до газоаналізаторів.

Основним перевагами даного приладу є

- швидке одержання результатів (30 с, які обумовлені прокачуванням повітря);

- автоматичне калібрування;

- автоматичний розрахунок;

- одночасне одержання результатів по концентрації всіх речовин, що цікавлять (дана перевага досягається завдяки паралельному використанню декількох датчиків концентрації);

- необхідна точність за рахунок застосування окремих датчиків, кожний з яких робить аналіз тільки однієї речовини).

Недоліки ОКСИ-5М:

- калібрування виробляється завдяки прокачуванню повітрям, таким чином, за нульові значення приймаються значення оксидів вуглецю й азоту, які втримуються в навколишнім середовищі, а значення кисню прирівнюється 21 (тобто вважається, що концентрації оксидів у повітрі настільки незначні щодо погрішності приладу, що ними можна зневажити при заданій точності вимірів).Однак у ході випробування АОГВ з більшими викидами оксидів вуглецю, або в приміщеннях з поганою вентиляцією при використанні в стендах димоходів невідповідні конструкції, калібрування виробляється свідомо завищеними значеннями, таким чином, результат вимірів занижений на величину відхилення концентрації оксидів в випрбувальному приміщенні від величини концентрації оксидів у навколишнім середовищі. Для усунення похибки, внесеної методом калібрування приладу, використається періодична (під час випробування) калібровка приладу за межами іспитового приміщення (пробвідборник виставляється у відкрите вікно й робиться калібрування);

- вимір концентрації виробляється не у відсотках, а в ррm, що спричиняє додаткове перерахування показань по формулі:

. (3.1)

3.2 Вибір приладів для виміру температури

3.2.1 ЗВТ для виміру температури

Вимір температури при проведенні випробування АОГВ має першорядне значення.

У процесі ведення й контролю технологічного режиму, проведення випробувань

- вимірюють і контролюють температуру газу, подаваного в АОГВ;

- температури навколишнього середовища;

- температуру газів, що йдуть;

- температуру зовнішніх поверхонь АОГВ.

Для виміру температури використаються явища зміни фізичних параметрів тіл при їхньому нагріванні. Таким чином, зміна обсягу тіла, його лінійних розмірів або електричних даних може служити мірою виміру температури [20].

Прилади, засновані на цьому принципі, підрозділяються на:

а) рідинні скляні термометри;

б) стрижневі, або дилатометричні, термометри, що складаються із двох стрижнів різних металів, величина подовження яких при тому самому зміні температури різна. По різниці лінійних довжин стрижнів судять про температуру їхнього нагрівання;

в) біметалічні термометри, що мають чутливі елементи у вигляді пружин різної форми. Пружини спаюють або зварюють із двох пластин з різним температурним коефіцієнтом розширення. У результаті підігріву такої пружини вона вигибається, і по величині вигину судять про вимірювану температуру;

г) манометричні термометри;

д) термопари - прилади, у яких використається принцип терморелектричного ефекту;

є) термометри опору, засновані на властивості металів і сплавів змінювати свій електричний опір при нагріванні;

ж) пірометри випромінювання й оптичні пірометри. Якщо тіло нагріти до температури понад 600°С, воно починає випромінювати видимі світлові промені. Інтенсивність випромінювання (яскравість світіння) залежить від температури, до якої нагріте тіло. Ця залежність використається для виміру температур пірометрами випромінювання.

Прилади для виміру температур до (500 - 600)°С прийнято умовно називати термометрами, а для виміру більше високих температур - пірометрами.

Дилатометричні й біметалічні термометри мають дуже невеликий ступінь точності виміру, тому їхнє практичне застосування при проведенні випробувань неможливо й у даному розділі розглянуто не буде.

3.2.1.1 Рідинні скляні термометри

Рідинні термометри являють собою пристрій, у якому рідина, що розширюється під впливом тепла, піднімається по капілярному стовпчику. По величині підйому рідини судять про температуру середовища, у яку занурений термометр [21]. Вони відрізняються простотою пристрою й обслуговування. З їхньою допомогою можна виміряти температуру від мінус 120°С до плюс 650°С.

В залежності від величини вимірюваної температури термометри заповнюють ртуттю, толуолом, етиловим спиртом й іншими рідинами. Із всіх рідин кращої є ртуть, тому що вона не змочує скла, а отже, не утворить увігнутість у капілярі, і тому показання ртутного термометра читаються легше.

Ціна розподілу шкали термометра залежить від діаметра трубки (капіляра) і від застосовуваної термометричної рідини. Вибір ціни розподілу приладу визначається його призначенням. Найменша ціна розподілу шкали може бути 0,01 °С.

Тому що скляні термометри тендітні, для них випускають спеціальні оправи, що представляють сталевий або латунний захисний чохол, що закриває весь термометр, крім частини, що показує. Залежно від довжини занурювальної частини термометра й висоти частини термометра, що показує, оправи мають різні розміри. Наша промисловість випускає ртутні, скляні термометри з контактним пристроєм, що сигналізує. У цих термометрах у капіляр на певній оцінці, що задає при замовленні термометра, упаюють кінці платинового або вольфрамового дротика. При підвищенні температури ртуть піднімається до оцінки контактування й замикає контакти. Простір над меніском ртуті в контактних термометрів заповнено сухим воднем.

Термометри скляні рідинні повіряються відповідно до методики ГОСТ 8.279-78 [22].

У ДСТУ 3742-98 наведена перевірочна схема для даних ЗВТ [23].

3.2.1.2 Манометричні термометри

Манометричні термометри можуть бути з рідинним, парорідинним і газовим заповнювачем.

У рідинних манометричних термометрів термобалон, капіляр і пружина заповнюються якою-небудь рідиною. Це може бути ртуть, ксилол, метиловий спирт. Тому що рідина, що заповнює термосистему, має власну вагу, то при розташуванні термобалона вище або нижче пружини може виникнути додаткова похибка, тому що на пружину діє гідростатичний напір.

У парорідинних термометрах термобалон заповнюється частково рідиною, що кипить при низьких температурах (метилхлорид, ацетон, ефір й ін.), і частково парами цієї рідини. Капіляр і пружина заповнюються іншою рідиною, що не випаровується й служить тільки для передачі тиску. Шкала парорідинного термометра нерівномірна, тому що тиск пару не прямо пропорційний температурі, і розподіл шкали на початку більш частий, ніж наприкінці.

У газових термометрах вся система заповнюється інертним газом - азотом або гелієм.

Манометричні термометри випускаються в різних модифікаціях. Є самописні термометри, у яких діаграма приводиться в рух синхронним двигуном або годинним механізмом, безшкальні термометри-датчики з вихідним пневматичним сигналом, термометри-датчики з уніфікованим струмовим сигналом, взривозахищені термометри, термометри із сигнальним (контактним) електричним пристроєм.

Принцип дії термометра заснований на залежності між вимірюваною температурою й тиском пар заповнювача в герметично замкнутій термосистемі.

Принципова схема манометричного термометра представлена на рисунку 3.2.

У середовище, температура якого виміряється, опускається термобалон 1, заповнений рідиною або газовою сумішшю. Термобалон гнучким капіляром з'єднується з манометричною трубчастою пружиною 2. При зміні температури контрольованого середовища заповнювач термосистеми (балон, капіляр, манометрична трубчаста пружина) прагне змінити свій обсяг, а тому змінюється тиск у термосистемі. При збільшенні тиску манометрична трубчаста пружина прагне (розпрямитися (вільний її кінець переміщається праворуч і нагору) і через систему важелів, сектор 10 і трибку 3 переміщає стрілку що показує 5, щодо шкали 7.

При переміщенні стрілки, що показує 5 термометра разом з нею обертається легкий алюмінієвий прапорець 6.

Як датчики електричного сигналу використовуються дві котушки індуктивності, що є елементами схеми генератора високої частоти.

У зазор однієї із цих котушок може входити прапорець 6. Одна з котушок 4 видає сигнал мінімального значення, інша 8 - сигнал максимального значення заданого діапазону температури контрольованого середовища. Як тільки алюмінієвий прапорець входить у зазор одного з індуктивних датчиків, сигнал висотою частоти перестає надходити з генератора на наступні каскади посилення й на виході генератора Б.Ч., підсилювача й блока-peле 9, з'являється електричний сигнал.

1 - термобалон, 2 - трубчаста пружина, 3 - трибка,

4, 8 - котушки індуктивності генератора високої частоти,

5 - стрілка, що показує, 6 - алюмінієвий прапорець, 7 - шкала,

9 - генератор В.Ч., підсилювач і блок-реле, 10 - сектор

Рисунок 3.2 - Принципова схема манометричних термометрів

При переміщенні стрілки, що показує, 5 термометра разом з нею обертається легкий алюмінієвий прапорець 6.

Стрілка і алюмінієвий прапорець зв'язані між собою гнучким спіральним волоском, що є пружиною, що притискає прапорець до упору три рухи стрілки за крайніми межами діапазону вимірів, і тим самим утримуючий прапорець у прорізі індуктивного датчика (котушки), забезпечуючи безперервну подачу сигналу на виході блок-реле.

Манометричними термометрами вимірюють температуру від мінус 60°С до плюс 400°С. Клас точності термометрів 1,6 або 2,5 [24].

3.2.1.3 Термопари

Для виміру високих температур з дистанційною передачею показань застосовуються датчики, робота яких заснована на принципі термоелектричного ефекту термопари.

Два провідники з різних матеріалів (рисунок 3.3) зварені в точках а й б. У різнорідних матеріалах кількість вільних електронів різна, тому в спаях а й б буде відбуватися дифузія електронів з одного провідника в іншій. Допустимо, що провідник 2 має вільних електронів більше, ніж провідник 1, тоді потенціал провідника 1 буде вище, ніж провідника 2. Кількість електронів, що дифузує, а отже, і потенціал спаю залежать від температури, до якої нагрітий спай. Якщо температура кінця а вище температури кінця б, то струм потече в точці а від провідника 1 до провідника 2, а в точці б від провідника 2 до провідника 1.

Загальна електрорушійна сила, розвиваєма в ланцюзі, буде дорівнювати різниці потенціалів спаю а й б:

, (3.2)

де Е - електродвижуча сила;

- потенціал у точці а;

- потенціал у точці б.

Термоелектрорушійною силою (термо - е.р.с.) називається електрорухома сила, що з'являється в нагрітих до різних температур спаях двох електродів з різнорідних матеріалів[25].

Провідники, з яких збирається термопара, називаються термоелектродами. Кінець термопари, що нагрівається, називається робочим, а холодний кінець - вільним. Якщо вільний кінець термопари не зварювати, а замкнути на прилад, що може вимірювати напругу, наприклад мілівольтметр, то прилад покаже величину термо-е.р.с.

а - робочий кінець (крапка нагрівання), б - вільний кінець;

1 - позитивний термоэлектрод, 2 - негативний термоэлектрод

Рисунок 3.3 - Схема, що пояснює дію термопари

Термо-е.р.с. для кожного матеріалу термоелектродної пари різна і її залежність від температури визначається експериментальним порядком.

Термопарам, виготовленим з певних матеріалів, привласнюються градуйовані позначення.

На термопари різних градуювань складені градуйовані таблиці, що показують характеристику термопари з даного матеріалу, тобто залежність термо-е.р.с. від температури.

Характеристики деяких типів термопар представлені на рисунку 3.4:

1 - хромель-капель, 2 - хромель-алюмель, 3 - сплав НК-СА

4 - платинородій-платина, 5 - платинородій-платинородій

Рисунок 3.4 - Характеристики деяких видів термопар

1. Платинородій-платинові термопари.

Градуювання ПП-1. Характеристика 4, рисунок 3.4.

Електроди термопари складаються із платини високої чистоти й платини з домішкою 10% родію. Матеріал термопари визначає її вартість. Ці термопари застосовують у виробничих умовах для виміру високих температур від 300°С до 1300°С і для точних лабораторних і метрологічних робіт як зразкові термопари [26].

Допустима верхня межа виміру 1600°С.

2. Платинородій-платинородієві термопари.

Градуювання ТПР. Характеристика 5, рисунок 3.4.

У цих термопарах обидва електроди містять деяку кількість родію в одному електроді 30 %, в іншому 6 %. Завдяки цьому ці термопари більш стійкі до високої температури, чим термопари з електродом із чистої платини. Вони можуть довгостроково вимірювати температуру до 1600°С і 1800°С, а при застосуванні спеціальних змінних захисних наконечників цими термопарами можна вимірювати температуру розплавленого металу.

Термо-е.р.с. платинородій-платинородієвих термопар у діапазоні від 0°С до100 °С практично дорівнює нулю, і тому вони можуть застосовуватися без компенсаційних проводів.

3. Хромель-алюмелеві термопари.

Градуювання ХА. Характеристика 2, рисунок 3.4.

Діаметр електродів від 0,7 до 3,2 мм .

Позитивний електрод - хромель (сплав з 89% нікелю, 9,8% хрому, 1% заліза й 0,2% марганцю), негативний - алюмель (сплав з 94% нікелю, 2% алюмінію, 2,5% марганцю, 1 % кремнію з домішкою заліза, кобальту й хрому).

Хромель - алюмелеві термопари ставляться до найпоширеніших у виробництві термопарам. Межі виміру температур цими термопарами становлять від мінус 50°С до плюс 1000°С, а при короткочасних вимірах термопари витримують температуру до 1300°С.

4. Хромель-копельові термопари.

Градуювання ХК. Характеристика 1, рисунок 3.4.

Діаметр електродів від 0,7 до 3,2 мм.

Хромель-копельові термопари розвивають термо-е.р.с., значно перевищуючу термо-е.р.с. інших стандартних термопар. Невисока жароміцність електрода копеля (сплав 56% міді й 44% нікелю) обмежує верхню межу застосування термопари.

Діапазон застосування хромель-копельових термопар від мінус 50°С до плюс 600°С.

5. Термопари зі сплаву НК-СА. Градуювання НС.

Характеристика 3, рисунок 3.4.

Характеристика термопари має яскраво виражену кривизну при низьких температурах. Це визначає діапазон її застосування від 300°С до 1000°С. Тому що термо-е.р.с. термопар в інтервалі до 200°С близька до нуля, термопари можна застосовувати без компенсаційних проводів.

Форма зовнішнього футляра термопар і його матеріал визначаються умовами застосування й величиною виміру температури.

Найпоширеніші заглибні термопари, тобто такі, які вимірюють температуру середовища методом занурення робочого спаю в саме середовище. Крім того, є поверхневі термопари, що вимірюють температуру поверхні, термопари з водяним охолодженням, термопари олівцевого типу й ін. У деяких типів термопар один з електродів є зовнішнім, він сам служить захисною трубкою. Такі термопари мають знижену теплову інерцію, тобто вони набагато швидше прогріваються при зіткненні із середовищем.

На рисунку 3.5 зображена конструкція термопари заглибного типу.

Робочий спай 1 термопари занурений у порцеляновий наконечник 2. Електроди термопари ізольовані друг від друга й від корпуса порцеляновим двухканальним намистом 4. Головка термопари укладена в корпус 6. У корпусі змонтована порцелянова колодка 7 із клемними затискачами 10. Корпус головки закривається кришкою, 9. Штуцер 8 служить для підведення проводів. Існують конструкції термопар без головки. За допомогою пересувного фланця 5 можна регулювати занурення робочої частини термопари у вимірюване середовище.

1 - робочий спай, 2 - порцеляновий наконечник, 3 - захисна трубка,

4 - порцелянові намиста, 5 - пересувний фланець для кріплення термопари,

6 - корпус головки, 7 - порцелянова колодка, 8 - штуцер, 9 - кришка,

10 - клемні затискачі

Рисунок 3.5 - Термопара заглибного типу

Для захисту термоелектродів від механічних ушкоджень і безпосереднього впливу шкідливих газів їх поміщають у зовнішню захисну трубку 3.

Для термопар з неблагородних металів (хромель-алюмель, хромель-копель, сплав НК-СА) захисна трубка робиться зі звичайної або нержавіючої сталі, для термопар із благородних металів (платинородій - платина, платинородій - платинородій) - з порцеляни, окису алюмінію або кварцу [27].

При температурах до 1000°С застосовують кварцові трубки. Ці трубки легко переносять різкі коливання температури. Трубка, нагріта до 1000°С та опущена в холодну воду, не розтріскується. Вище 1000°С кварцові трубки стають газопроникними. При тривалому нагріванні до 1050єС - 1100єС кварцова трубка міняє свою внутрішню структуру -- стає крупнокристалічною і легко лопається. Тому при температурах вище 1000 °С застосовують порцелянові захисні трубки. Для додання трубкам газонепроникності їх покривають шаром глазурі, що представляє собою сплавлену склоподібну масу. Однак порцелянові трубки погано переносять різку зміну температур. Тому треба дотримуватися обережності при зануренні й виводі термопари з вимірюваного середовища.

Термопари є досить точним приладом для виміру температур. Відхилення термо-е.р.с. (похибка) термопар зі стандартних термоелектродних матеріалів від значень, наведених у градуіровочних таблицях для нижньої межі вимірів (до 300°С), становить від ±0,01мВ для термопари платинородій-платина й до ±0,2мВ для термопари хромель-копель. Для верхніх меж вимірів (понад 300°С) похибка хромель-алюмелевої термопари становить не більше ± 0,3мВ. Для інших термопар похибка ще менше.

Перевірка термопар здійснюється згідно [28].

3.2.1.4 Термометри опору

Електричний опір тіл змінюється зі зміною їхніх температур. Ця особливість дозволила створити прилади, названі термометрами опору. Чутливим елементом термометра опору є тонкий металевий дріт. Дріт намотується на каркас і поміщається в захисну арматуру. Вимірюючи електричний опір такого дроту, можна судити про температуру, до якої вона нагріта.

За допомогою термометрів опору можна вимірювати температуру від мінус 200°С до плюс 650°С.

Термометри опору більше підходящі для виміру невисоких температур, чим термопари, тому що термопари при температурах менш 300°С мають підвищену похибку.

До достоїнств термометрів опору відноситься: можливість дистанційної передачі показань і виміру температури одним приладом, що показує, від декількох термометрів опору за допомогою спеціальних перемикачів.

Недоліком термометрів опору, у порівнянні з термопарами, є більш складний пристрій.

Промисловість випускає два види термометрів опору, що розрізняються по матеріалу робочого дроту, - платинові й мідні. Кожному з них привласнені свої градуювання.

Платинові термометри опору (ТСП) розділяються на три градуювання - 20, 21 й 22. Термометри опору градуювання 20 мають опір при 0°С, рівний 10Ом. Опір термометрів градуювання 21 при 0°С - 46Ом. Опір термометрів градуювання 22 при 0°С - 100Ом.

Мідні термометри опору (ТСМ) мають два градуювання -- 23 й 24. Термометри градуювання 23 при 0°С мають опір 53Ом. Термометри градуювання 24 при 0°С - 100Ом. Залежність опору платинових і мідних термометрів від температури близька до лінійної.

1. Платинові термометри опору.

Платина - кращий матеріал для виготовлення термометрів опору. Вона хімічно інертна й має задовільну міцність.

Чутливий елемент платинового термометра являє собою платиновий дріт діаметром 0,07мм. Складений вдвічі дріт біфілярно намотується на слюдяну пластину. Тоді струм по поруч лежачих витках провідника тече в різні сторони й магнітні поля витків знищують один одного. Цим досягається зниження індуктивного опору обмотки.

Обмотку ізолюють від корпуса слюдяними пластинами. До кожного кінця платинового дроту припаюють виводи зі срібних кінців діаметром 1 мм, які ізолюють порцеляновим намистом.

Чутливий елемент укладений у захисну алюмінієву трубку. Для поліпшення теплообміну в нижню частину поміщений масивний алюмінієвий вкладиш.

У термометрів опору, призначених для виміру низьких температур, трубку заливають парафіном.

2. Мідні термометри опору

Чутливий елемент мідних термометрів опору роблять із емальованого мідного дроту діаметром 0,1мм. Тому що мідь має менший питомий опір у порівнянні із платиною (платина 0,0981•10-6Ом•м, мідь 0,018•10-8Ом•м), мідного дроту потрібно значно більше, щоб одержати той самий початковий опір [29]. Тому мідний дріт намотують на пластмасовий стрижень, покритий лаком, декількома шарами.

Виводи роблять також з мідного дроту діаметром (1,0-1,5)мм й ізолюють один від іншого з захисної арматури азбестовим шнуром, просоченим лаком, а верхні їхні частини містять у керамічні трубки.

Мідні термометри опору застосовують для виміру температури від мінус 50°С до плюс 150°С.

Термометри опору захищають спеціальними чохлами, виготовленими з матеріалу, що має високу теплопровідність і високу механічну міцність. Захисні арматури можуть мати головку із пластмасовим клемником і штуцером таку ж, як для термопар ( рисунок 3.5).

Як мідні, так і платинові термометри опору випускаються з різною глибиною занурення. Тому що робочою частиною термометрів опору є весь намотаний дріт, необхідно щоб вона вся прогрівалася однаково. Тому термометр повинен бути опущений у вимірюване середовище всією частиною, що, від кінця захисного кожуха до нижніх витків різьблення головки.

3.Термістори.

Напівпровідникові термометри опору. Крім металевих термометрів опору, випускаються термометри, виготовлені з напівпровідникових матеріалів, що одержали назву термісторів. Перевага напівпровідникових термометрів опорів: великий номінальний опір, малі габарити й великий негативний температурний коефіцієнт опору, тобто опір їх швидко росте зі зниженням температури.

Температурний коефіцієнт електричного опору в термісторів досягає 3% на 1°С й більше, у той час як для більшості металів ця величина не перевищує (0,4-0,6)% на 1°С. Верхня температурна межа застосування термісторів (120 - 180)°С.

Перевірка термометрів опору в системі забезпечення єдності вимірів України здійснюється за ДСТ 8.461-82 [30].

3.2.1.5 Пірометри

Для виміру теплового стану тіл, нагрітих до високих температур безконтактним методом, служать пірометри випромінювання (рисунок 3.6).

Принцип роботи пірометрів випромінювання заснований на залежності між кількістю променистої енергії, випромінюваної нагрітим тілом, і його температурою.

Пірометри мають достатню похибку, тому для точних вимірів малих величин їхнє використання не доцільно.

Рисунок 3.6 - Пірометр фірми Raytek

Виходячи з перерахованого вище, виберемо ЗВТ для вимірювання температур.

Для вимірювання температури води на вході і виході АОГВ використовуємо ртутні термометри, занурені в балон, який врізається під кутом 45о за течією води до центру труби.

Оскільки значення ртутного термометра досить важко зчитувати, різницю температур на вході і виході необхідно контролювати в перебігу всього процесу вимірювань, то досить зручно використовувати пірометр випромінювання, який розрахований на діапазон до 500С. Проте він має високу похибку при вимірюванні унаслідок того, що кожен прилад розрахований на певний коефіцієнт випромінювання поверхні (часто це 0,95 для чорних матових поверхонь), тому виникає необхідність враховувати дану похибку. Це можливо якщо визначити коефіцієнт випромінювання, і перерахувати результати (проте приведені в довідниках коефіцієнти враховують лише матеріал, але не її шорсткість і блиск, тому коефіцієнт буде не точним, а отже перерахунок не дасть результатів).

Виходом з ситуації, що склалася, є не перерахунок, а приведення поверхні під необхідний коефіцієнт випромінювання, шляхом наклеювання тонкого чорного матового паперу. Необхідна точність навряд чи могла б бути досягнута, тому застосовуємо пірометр як прилад, що дозволяє відстежувати відхилення від заданої величини різниці між водою на вході і виході апарату. Таким чином, знаючи точне значення на вході і виході, і підтримуючи перше з них в допустимих рамках, вимірюємо цифровим пірометром температуру і визначаємо різницю, яка повинна відповідати встановленим межам [31].

Для вимірювання температури продуктів згорання доцільно використовувати термопару або термометр скляний вбудований в патрубок для продуктів згорання.

При вимірюванні температури поверхонь не стоїть питання вибору ЗВТ, оскільки не вказана точність приладу для вимірювання і конкретного методу. Якщо вимірювати згідно методиці ДСТУ 3135.0-95, то необхідно використовувати термопару, яка кріпиться до чорних круглих пластинок діаметром 10 мм, які закріплюються на поверхні органів управління

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРювань І ВИДАЧА ПРОТОКОЛУ ВИПРОБУВАНЬ

Визначивши методики виконання вимірів, установлені стандартами й технічними умовами та процеси випробувань, вибравши засоби вимірювальної техніки ми приступаємо до проведення сертифікаційних випробувань - контрольним випробуванням продукції, проведених з метою встановлення відповідності характеристик її властивостей національним й (або) міжнародним нормативно-технічним документам [32].

При проведенні випробувань ми робимо безліч вимірів тих або інших характеристик обігрівача, практична користь яких визначається вказівкою похибки виміру, тобто кількісної характеристики відхилення результату виміру від значення вимірюваної фізичної величини.

Для попередньої обробки експериментальних даних, а саме визначення наявності аномальних помилок та перевірки гіпотези нормальності розподілу значень температури отриманих у лабораторії ВСЦ «Агрегат» використовується методика наведена у [33].

4.1 Обробка результатів виміру

Попередня обробка результатів вимірювань або спостережень необхідна для того, щоб надалі з найбільшою ефективністю, а головне коректно використовувати для побудови емпіричних залежностей статистичні методи.

Зміст попередньої обробки в основному полягає у відсіюванні грубих похибок вимірювання або похибок, що неминуче мають місце при переписуванні цифрового матеріалу або при введенні інформації в зчитуючий пристрій ЕВМ та перевірки гіпотези нормальності розподілу.

Грубі похибки вимірювання дуже погано піддаються визначенню, хоча інтуїтивно кожному експериментатору ясно, що це таке.

Іншим важливим моментом попередньої обробки даних є перевірка відповідності розподілу результатів вимірювання закону нормального розподілу. Якщо ця гіпотеза неприйнятна, то слід визначити, якому закону розподілу підкоряються експериментальні дані і, якщо це можливо, перетворити даний розподіл до нормального. Тільки після виконання перерахованих вище операцій можна перейти до побудови емпіричних формул, застосовуючи, наприклад, метод найменших квадратів[34].

4.1.1 Результати виміру

Складемо таблицю проміжних обчислень (таблиця 4.1). Звичайно всі обчислення в математичній статистиці проводять в табличній формі, яка найбільш зручна, оскільки володіє наочністю і осяжністю.

Таблиця 4.1 - Проміжні обчислення, отримані при випробуваннях

N

ti, єС

||,єС

1

2

3

4

5

6

7

1

184,9

0,012

0,012

0,000

0,000

0,000

2

184,6

-0,288

0,288

0,083

-0,024

0,007

3

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

4

185,1

0,212

0,212

0,045

0,010

0,002

5

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

6

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

7

184,9

0,012

0,012

0,000

0,000

0,000

8

184,6

-0,288

0,288

0,083

-0,024

0,007

9

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

10

184,6

-0,288

0,288

0,083

-0,024

0,007

11

184,4

-0,488

0,488

0,238

-0,116

0,057

12

184,9

0,012

0,012

0,000

0,000

0,000

13

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

14

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

15

184,7

-0,188

0,188

0,035

-0,007

0,001

16

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

17

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

18

184,4

-0,488

0,488

0,238

-0,116

0,057

1

2

3

4

5

6

7

19

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

20

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

21

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

22

184,4

-0,488

0,488

0,238

-0,116

0,057

23

184,6

-0,288

0,288

0,083

-0,024

0,007

24

185,1

0,212

0,212

0,045

0,010

0,002

25

184,6

-0,288

0,288

0,083

-0,024

0,007

26

184,3

-0,588

0,588

0,346

-0,203

0,120

27

184,4

-0,488

0,488

0,238

-0,116

0,057

28

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

29

184,7

-0,188

0,188

0,035

-0,007

0,001

30

185,1

0,212

0,212

0,045

0,010

0,002

31

184,5

-0,388

0,388

0,151

-0,058

0,023

32

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

33

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

34

184,9

0,012

0,012

0,000

0,000

0,000

35

184,2

-0,688

0,688

0,473

-0,326

0,224

36

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

37

185,2

0,312

0,312

0,097

0,030

0,009

38

184,7

-0,188

0,188

0,035

-0,007

0,001

39

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

40

185,1

0,212

0,212

0,045

0,010

0,002

41

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

42

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

43

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

44

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

45

184,7

-0,188

0,188

0,035

-0,007

0,001

46

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

47

184,8

-0,088

0,088

0,008

-0,001

0,000

48

185,3

0,412

0,412

0,170

0,070

0,029

49

185,4

0,512

0,512

0,262

0,134

0,069

50

185,0

0,112

0,112

0,013

0,001

0,000

9244,4

0,000

12,848

4,653

-0,420

0,940

Продовження таблиці 4.1

Кожну оцінку параметра, одержану на підставі вибірки, слід розглядати як значення випадкової величини, що змінюється від вибірки до вибірки.

Причиною відмінностей параметрів розподілу і їх оцінок є:

- обмежений об'єм вибірки n<N;

- наявність погрішностей при отриманні вибіркових значень.

До оцінок параметрів пред'являються вимоги спроможності, ефективності і незміщенності.

Оцінка параметра називається спроможною, якщо при збільшенні об'єму вибірки n<N вона (оцінка) прагне до оцінюваного теоретичного значення параметра.

Оцінка параметра називається ефективною, якщо вона володіє найменшою дисперсією в порівнянні з іншими оцінками.

Оцінка параметра називається незміщеною, якщо при будь-якому числі спостережень n її математичне очікування точно рівне значенню оцінюваного параметра. Задоволення вимозі незміщенності усуває систематичну похибку, яка залежить від об'єму вибірки n і у разі спроможності прагне до нуля при n>? [35].

Для ряду спостережень t1, t2, t3, …,tn можна визначити середнє значення по формулі

, (4.1)

де - середнє арифметичне виправлених результатів вимірів;

ti - i-й результат спостереження;

n - кількість результатів спостережень.

Якщо визначено середнє значення , то легко знайти відхилення кожного спостереження від середнього (таблиця 4.1).

У разі одновимірного емпіричного розподілу довільним моментом порядку k називається сума k-х ступенів відхилень результатів спостережень від довільного числа c, ділена на об'єм вибірки n:

, (4.2)

де k може приймати будь які значення натурального ряду чисел. Якщо С=0, то момент називається начальним, яким і є середнє вибіркове .

Другий центральний момент представляє собою дисперсію емпіричного розподілу:

. (4.3)

Незміщену оцінку для дисперсії можна знайти за формулою:

. (4.4)

Вибіркові СКВ можна знайти за формулами:

та . (4.5)

З інших моментів частіше за все використовуються моменти третього та четвертого порядків:

, (4.6)

(4.7)

Вибіркове значення коефіцієнта варіації, що є мірою відносної мінливості спостережуваної величини, визначають по формулі:

. (4.8)

Результати обчислення вибіркових характеристик, згаданих вище, за даними таблиці 4.1 приведемо у вигляді таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 - Вибіркові характеристики розподілу

184,9

0,305

0,308

0,0

0,950

-0,008

0,019

0,002

4.1.2 Перевірка наявності аномальних помилок за допомогою таблиць розподілення Стьюдента

Грубі похибки вимірів (промахи) можуть сильно спотворити результат виміру й довірчий інтервал тому їхнє виключення із серії обов'язково. Звичайно вони відразу видні в ряді отриманих результатів, але в кожному конкретному випадку це необхідно довести.

Цей метод виключення аномальних помилок для вибірок великого об'єму відрізняється простотою, а таблиці розподілу Стьюдента є практично в будь-якій книзі за математичною статистикою. Розподіл Стьюдента відноситься до категорії розподілів, пов'язаних з нормальним розподілом.

Відомо, що критичне значення р (р- процентна точка нормованого вибіркового відхилення) виражається через критичне значення розподілу Стьюдента р,n-2 [36]:

. (4.9)

Враховуючи це, можна запропонувати наступну процедуру відсіву грубих похибок вимірювання для великих вибірок:

- з таблиці 4.1 виберемо спостереження, що має найбільше відхилення, та для нього визначимо

; (4.10)

;

- за допомогою [36] в якому наведене розподілення Стьюдента знаходимо процентні точки:

та ;

- за формулою (4.9) визначаємо відповідні точки:

та .

Значення знаходиться між двома табличними критичними значеннями : 1,647 < 2,233 < 2,987. В даному випадку відсів вибраного спостереження не виконуємо, тому що на користь цієї процедури немає додаткових факторів.

4.1.3 Перевірка гіпотези нормальності розподілу

Для не дуже великих вибірок (n<120) можно використати метод середнього абсолютного відхилення(САВ). Для цього необхідно визначити САВ:

, (4.11)

.

Для вибірки, що має наближено нормальний закон розподілення, повинно бути вірне твердження:

,(4.12)

0,0365<0,0566.

Тобто, гіпотеза нормальності розподілення вибірки спостережень, наведених у таблиці 4.1, підтверджується.

Деяке уявлення про близькість емпіричного розподілу до нормального може дати аналіз показників асиметрії і ексцесу. Показник асиметрії можна визначити, використовуючи дані таблиці 4.2 по формулі:

, (4.13)

.

Отже, деяка асиметрія має місце.

Для зручності порівняння емпіричного розподілу і нормального як показник ексцесу приймають величину:

, (4.14)

<0.

Є також і невеликий ексцес.

Незміщені оцінки для показників асиметрії і ексцесу визначають по формулах:

; (4.15)

(4.16)

В даному випадку та .

Для перевірки гіпотези нормальності розподілу слід також обчислити середні квадратичні відхилення для показників асиметрії і ексцесу:

; (4.17)

. (4.18)

Маємо: , .

Перевірка одночасного виконання двох умов:

и . (4.19)

Якщо виконуються умови, то гіпотеза нормальності досліджуваного розподілу може бути прийнята. У даному прикладі 0,3054 < 1,0098; і 0,7869 < 3,3095, отже, виконання вказаних умов свідчить, що гіпотеза нормальності розподілу може бути прийнята.

4.1.4 Полігон та гістограма розподілення частот

Якщо вихідні дані (таблиця 4.1) розділити на класи, то можна побудувати полігон і гістограму частот.

Розбивку на класи можна виконати за правилом Штюргеса (Старджеса) [36]. Число класів

k=1+3.3(2)lgn , (4.20)

k=6,64.

З іншого боку, розмах варіювання визначається як різниця tmax-tmіn. Виходячи із цього, приймемо число класів (інтервалів) рівним 6 , із ступенями рівними 0,2єС, знайдені за формулою: .

mt=R/k (4.21)

Розбиття на класи зведемо в таблицю 4.3. Пояснимо цю методику підрахунку частот. Переглядаємо таблицю 4.1 по порядку від першої до останньої строчки, і при читанні кожного результату відповідну мітку (крапку або риску) заносять в той клас, до якого відноситься дане спостереження.

Таблиця 4.3 - Розбиття на класи, обчислення частот

N

Класи

tср

Абсолютна частота,B

Відносна

частота

Віднос. накоп. частота

1

184,20-184,40

184,30

5

5/50

6/50

2

184,40-184,60

184,50

7

7/50

12/50

3

184,60-184.80

184,70

11

11/50

23/50

4

184,80-185,00

184,90

11

11/50

34/50

5

185,00-185,20

185,10

9

9/50

43/50

6

185,20-185,40

185,30

7

7/50

50/50

Кумулятивна лінія, гістограма і полігон розподілів, побудовані за даними таблиці 4.3, зображені на рисунку 1. Гістограма і полігон розподілів є графічним відображенням частот, які в свою чергу, є оцінки щільності вірогідності. Кумулятивна лінія - графік накопичених частот, що в свою чергу оцінюють функцію розподілу Р(x) в точці х. Дуже багато спостережень в природі при такій обробці дають колоколоподібні полігони розподілу.

1- кумулятивна лінія; 2- гістограма розподілу; 3- полігон розподілення

Рисунок 4.1- Графічне зображення розподілення частот

4.1.5 Критерій Пірсона

Розглянемо методику перевірки гіпотези нормальності розподілу по -критерію. Застосування критерію припускає також використання властивостей так званого стандартного нормального розподілу [36]. Рівняння кривої стандартного нормального розподілу має вигляд:

, (4.22)

де z=(x-µ)/.

Використовуючи дані таблиці 4.3, обчислемо критерій . Результати розрахунків зведемо до таблиці 4.4.

У таблиці 4.4 значення обчислені за формулою:

, (4.23)

де B- спостережувана частота;

E- очікувана по стандартному нормальному розподілу частота.

Таблиця 4.4 - Результати обчислення критерію

N

tср

B

B tср

B tср2

Z

f(Z)

E

(B-E)2/E

1

184,30

5

921,5

169832,5

1,726

0,090

2,655

2,071

2

184,50

7

1291,5

238281,8

1,077

0,224

6,595

0,025

3

184,70

11

2031,7

375255

0,428

0,365

10,751

0,006

4

184,90

11

2033,9

376068,1

0,221

0,390

11,501

0,022

5

185,10

9

1665,9

308358,1

0,870

0,274

8,073

0,106

6

185,30

7

1297,1

240352,6

1,519

0,126

3,719

2,894

50

9241,6

1708148

5,124

Середнє значення спостережень знайдемо за формулою:

. (4.24)

Вибіркове СКВ можна знайти за формулою:

. (4.25)

Очікувана по стандартному нормальному розподілу частота визначається як:

. (4.26)

Статистичне значення

. (4.27)

Число ступенів свободи , оскільки оцінюються два параметри : і . По [36] знаходимо табличне значення .

.

Остання нерівність свідчить, що з заданою вірогідністю, емпіричні дані не суперечать гіпотезі про нормальність закону розподілу, тобто гіпотеза про те, що спостережувані частоти розподілені нормально, приймається на 10% рівні.

5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

5.1 Загальні питання охорони праці і навколишнього середовища

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження життя, здоров'я й працездатності людини в процесі трудової діяльності.

Дана дипломна робота присвячена проведенню метрологічного забезпечення сертифікаційних випробувань опалювальних газових апаратів з водяним контуром. Проведення випробувань з метою сертифікації проводиться із застосуванням ПЕОМ типу IBM PC. Головною особливістю випробуваного пристрою - є те , що він дуже зручний у використанні і призначений для опалення промислових приміщень площею від 20 м2 до 420 м2.

5.1.1 Характеристики небезпечних і шкідливих виробничих факторів

Відповідно до класифікацій небезпечних і шкідливих виробничих факторів ГОСТ 12.0.003-74 [38] у таблиці 5.1 наведений перелік небезпечних і шкідливих факторів, впливу яких можуть піддаватися службовці даної лабораторії.

Таблиця 5.1 - Небезпечні й шкідливі виробничі фактори

Небезпечні та шкідливі виробничі фактори

Причина небезпеки

Нормовані значення

1

2

3

I Фізичні

Підвищений рівень шуму

Освітлювальна система, вентиляція, принтер

L50 дБА

Підвищена іонізація повітря робочої зони

Рентгенівське випромінювання комп'ютера

Кількість у 1см3 повітря позитивних іонів Ф=1500-3000 и легких негативних іонів Ф=3000-5000

Небезпечна напруга електричної мережі

Живляча електрична мережа

U = 380/220 B, I = 2 A

Іh ? 0,6 мА

Uпр ? 36 В

Підвищений потенціал статичної електрики

Діелектрична поверхня екрану монитора, висока напруга на ЕПТ

Е20 кВ/м

Електромагнітне поле

f = 50 Гц

Комутація поля в вимірювальному ланцюгу, електроапаратура

Е5 кВ/м,

Н8 кА/м

Рентгенівське випромінювання

ЕПТ комп'ютера

На відстані 5 см від екрану рівень випромінювання 100 мкР/ч

Ультрафіолетове випромінювання

ЕПТ комп'ютера

Щільність потоку ультрафіолетового випромінювання10 Вт/м2

Інфрачервоне випромінювання

ІЧ обігрівача

Інтенсивність ІЧ

? 500 Вт/м2

ІІ Психофізіологічні

Перенапруга зорових

аналізаторів

Монітор ПЕВМ

Збільшення часу реакції на звук та світло на 40-50%

5.2 Виробнича санітарія

Продуктивність праці робітників-співробітників у великому ступені залежить від умов на виробництві. Наприклад, від висвітлення, мікроклімату, шуму, шкідливих випромінювань і т.п. Кожний із цих параметрів й, тим більше, їхня сукупність впливають на організм людини, відбиваючи його самопочуття.

Так як робота в лабораторії не передбачає фізичних витрат, то вона ставиться до категорії 1А (легка), але характеризується напруженою розумовою працею, та керуючись. ГОСТ 12.1.005-88 [39], установлюється оптимальний температурний режим, вологість, швидкість повітря для даного приміщення робочої зони. Енерговитрати 150 ккал/година. Оптимальні параметри, що відповідають даній категорії роботи, наведені в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 - Оптимальні параметри мікроклімату

Категорія роботи з енерговитрат

Період року

Температура,

єС

Відносна вологість, %

Швидкість руху повітря, м/с

Легка 1А

Холодний

22-24

40-60

0,1

Легка 1А

Теплий

23-25

40-60

0,1

Для підтримки в приміщенні даного температурного режиму відповідно до вимог СНиП 2.04.05 - 92 [40] є централізоване опалення (загальне парове). Приміщення має природне вентиляційне провітрювання через перепад тиску внутрішнього й зовнішнього повітря, а також установлена приточно-витяжна вентиляція.

5.3 Освітлення виробничого приміщення

Для забезпечення нормального висвітлення застосовуються комбіноване висвітлення: у світлий час доби - природне й у темний час доби - штучне висвітлення, які нормуються санітарними нормами й правилами СНиП II-4-79 [41].

5.3.1 Природне освітлення

Природне освітлення виражається через коефіцієнт природного освітлення (КПО).

Однобічне бокове освітлення для будинків, розташованих в IV поясі світлового клімату визначаються по формулі:

еН IV, = еНIII · m · c, (5.1)

де еНIII - значення КЕО для III пояса світлового клімату й становить 1,5%

m - коефіцієнт світлового клімату (для м. Харкова m = 0,9, згідно СНиП II-4-79);

c - коефіцієнт сонячності, що залежить від географічного положення й орієнтації вікон будинку від сторін світла, рівняється 1,0 по СНиП II-4-79.

Визначимо значення КЕО відповідно до формули (5.1)

еНIV = 1,5 · 0,9 · 1,0 = 1,35 %.

5.3.2 Штучне освітлення

Виконувана робота ставиться до високої точності, розряд зорової роботи - III., фон - світлий, контраст об'єкта розрізнення з фоном - малий. Найменший розмір об'єкта розрізнення від 0,3 мм до 0,5 мм, : висвітлення комбіноване 750 лк, загальне - 300 лк.

У темний час доби використовується загальне штучне висвітлення.

Загальне висвітлення виконане у виді переривчастих ліній світильників, яке розташовуються паралельно лінії робочих місць. Як джерело світла при штучному освітленні застосовуються люмінесцентні лампи типу ЛБ-80. Тип світильника ЛДО-280.

Розрахунок штучного освітлення наведено далі.

При розрахунку по методу коефіцієнта використання світлового потоку необхідний світловий потік однієї лампи визначається по формулі:

(5.2)

або кількість світильників:

(5.3)

де Emin- мінімальна (нормована) освітленість, лк;

- коефіцієнт запасу;

- освітлювана площа, м2;

- коефіцієнт мінімальної освітленості (коефіцієнт нерівномірності освітлення);

- число світильників;

- число ламп у світильнику;

- коефіцієнт використання світлового потоку в частках одиниці.

У лабораторії застосована система комбінованого освітлення, яка складається з загального і місцевого освітлення.

Як кількісну характеристику освітленості приймається найменша освітленість робочої поверхні Еmin=300 лк, що залежить від розряду зорових робіт, фону і контрасту об'єкта з фоном і системи освітлення.

Джерелами світла є лампи типу ЛБ80-4 потужністю 80 Вт, коефіцієнт пульсації не більш 10 %, які розташовані у світильниках типу ЛДО (з отворами у відбивачі, без ґрат).

Для визначення коефіцієнта використання світлового потоку знаходимо індекс приміщення “і” і передбачувані коефіцієнти відображення поверхонь приміщення: стелі ст, стін с, підлоги п. Для даного приміщення: ст =70%, с =50%, п =30%. Індекс приміщення визначається по наступному виразу:

(5.4)

де А - довжина, А=10 м;

В - ширина, B=8 м;

- розрахункова висота (висота підвісу світильника над робочою поверхнею) приміщення, м

(5.5)

де Н - геометрична висота приміщення, Н=3 м;

hcв - звис світильника, hcв=0.2 м;

hp - висота робочої поверхні, hp=0.9 м.

Підставив значення до формул (5.5) та (5.4), отримаємо

Коефіцієнт використання світлового потоку світильника з люмінесцентними лампами =70 %.

Кількість світильників по формулі (5.3)

Відповідно до розрахунків загальне освітлення лабораторії повинне здійснюється 6 світильниками, розташованими у вигляді переривчастих ліній.

Кожен світильник складається з 2 ламп типу ЛБ80-4 потужністю 80 Вт, коефіцієнт пульсації не більш 10 %.

Схема розташування світильників у лабораторії представлена на рисунку 5.1.

Рисунок 5.1 - Схема розташування світильників у лабораторії

5.4 Шум

Шум - це безладне неритмічне змішання звуків різної сили й частоти. Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.003 - 83, рівень звуку в приміщенні лабораторії не перевищує 50 дБА, що є нормою для даного виду трудової діяльності.

Робота будь-яких приладів, у тому числі й електровимірювальної апаратури, супроводжується виникненням ЕМП. Рівень електромагнітних полів не перевищують 1,4 кА/м - магнітне поле, 5 кВ/м - електричне поле, що відповідає ГОСТ 12.1.006-84 [42].

Випробування ОГИ пов'язані з виникненням інфрачервоного випромінювання. Інтенсивність інфрачервоного випромінювання не перевищує 50 Вт/м2, що відповідає вимогам ДСН 3.3.6.042-99 [43].

5.5 Рівень вібрації

Рівень вібрації не перевищує нормативних значень встановлених: ГОСТ 12.1.012-90 та ДСанПіН 3.3.2.007-98. Для того щоб рівень вібрації не перевищував норми використовуються амортизатори та віброгасячі пристрої у конструктивні приладів.

5.6 Електробезпека

Електроживлення системи лабораторії здійснюється однофазним перемінним струмом напругою 220 В та частотою 50 Гц, максимальна потужність - 0.5 кВт. Електробезпека електричних приладів забезпечується комплексом конструктивних, схемно-конструктивних і експлуатаційних засобів і способів захисту.

Конструктивні заходи електробезпеки запобігають можливому дотику людини до струмоведучих частин. Розкривати кришки корпусів дозволено робити тільки після відключення приладу від мережі живлення. Відповідно до ПБЕ-87 ступінь захисту оболонок і корпусів апаратури прийнятий не нижче IР-44, де перший знак "4" - захист від твердих тіл розміром більш 1 мм, другий знак "4" - захист від бризок.

Схемно-конструктивні заходи знижують небезпеку дотику людини до неструмоведучих струмопровідних частин електричних пристроїв при випадковому пробої ізоляції і виникненні електричного потенціалу на них. У даному випадку відповідно до ГОСТ 12.1.030-81 ефективною схемно-конструктивною мірою захисту є занулення.


Подобные документы

  • Основи управління якістю та її забезпечення в лабораторіях. Виникнення систем управління якістю. Поняття якості результатів діяльності для лабораторії. Розробка системи управління якістю випробувальної лабораторії. Проведення сертифікаційних випробувань.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 15.12.2011

  • Метрологічне забезпечення, інформація, вимірювання, метрологія: визначення і взаємозв’язок. Системи фізичних величин і одиниць вимірювань. Визначення, основні елементи і підготовка процесу вимірювання. Вибір фізичної моделі об’єкта вимірювання.

    реферат [147,4 K], добавлен 14.01.2009

  • Загальний огляд Європейської моделі досконалості. Характеристики засобів вимірювальної техніки. Похибки засобів вимірювань. Технічні процедури для встановлення придатності приладів. Сигнали, які представляють вимірювальну інформацію в засобі вимірювання.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 10.12.2015

  • Аналіз вимог стандартів ДСТУ ISO 9001 та ДСТУ ISO 10012 щодо систем керування засобів вимірювальної техніки. Рекомендації щодо розробки та впровадження системи керування засобами вимірювальної техніки та нормативного забезпечення на підприємстві.

    дипломная работа [519,8 K], добавлен 24.12.2012

  • Види зовнішніх навантажень на зварні з’єднання і матеріали. Машини для випробувань на тривалу міцність. Продовження штанги для закріплення зразків. Форма запису результатів випробувань металів і сплавів на тривалу міцність, допустимі відхилення.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.06.2014

  • Міжнародні системи сертифікації та УкрСЕПРО. Загальні технічні вимоги до продукції та статистична обробка результатів прямих багатократних вимірювань при випробуваннях елеваторів. Техніко-економічне обґрунтування вибору моделі сертифікації продукції.

    дипломная работа [116,0 K], добавлен 05.03.2009

  • Види і конструкції опалювальних приладів. Загальнообмінні та місцеві системи вентиляції. Поняття мікроклімату приміщення. Системи повітряного опалення. Вентилятори і калорифери: класифікація, конструкції. Техніко-економічні та санітарно-гігієнічні вимоги.

    реферат [3,4 M], добавлен 24.09.2009

  • Метрологія як наука, сфери практичного використання, роль і значення. Система забезпечення єдності вимірювань, нормативно-правові засади даного процесу. Відносини у сфері метрології та метрологічної діяльності, напрямки та принципи їх регулювання.

    презентация [252,6 K], добавлен 17.05.2014

  • Сутність процесу вимірювання. Класифікація, ознаки та методи вимірюваннь. Завдання, методи та послідовність обробки результатів прямих, опосередкованих, сукупних і сумісних вимірювань. Оцінювання випадкових похибок та практичне опрацювання результатів.

    курсовая работа [317,5 K], добавлен 19.01.2010

  • Загальні вимоги до проведення сертифікації. Моделі сертифікації продукції в Системі УкрСЕПРО. Розробка порядку проведення атестації виробництва паперової продукції ТОВ "ПАПРОМ". Методи випробувань паперової продукції. Загальні питання охорони праці.

    дипломная работа [223,8 K], добавлен 22.02.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.