З розрахунків видно Т_о < 4 5 років, тому розробка вважається економічно ефективною для виробника.

Отже провівши розрахунок економічної частини було встановлено, що загальні витрати на розробку і впровадження нового пристрою становлять 3331,39 грн. Також було спрогнозовано виробничу собівартість системи. Враховуючи дані розрахунки, а також беручи до уваги ціну конкурентів на подібну продукцію і розглянувши технологічні показники нового пристрою і аналога була встановлена ціна на виріб, яка становить 1103,23 грн. Провівши патентний пошук на виявлення подібних систем і дослідження вітчизняного ринку було встановлено, що схожі пристрої на Україні вже випускаються. Оскільки дану продукцію планується продавати тільки на території України, то було спрогнозовано попит на дану продукцію, він становить 25 пристроїв на рік. При такій реалізації заплановано отримувати 13068,16 грн. прибутку за рік. Також було встановлено, що користувач буде мати позиивнний економічний ефект від використання нової системи. При серійному виробництві термін окупності займає дуже малий термін, що також важливо при теперішньому економічному становищі.

9. Охорона праці

9.1 Характеристика об'єкта, що проектується

В даному дипломному проекті розробляється програмний пакет для керування адаптивними системами автоматичного управління. Даний програмний продукт розробляється на ЕОМ i буде використовуватись в машинних залах обчислювальної техніки. Об'єкт проектування реалізовується на обчислювальних машинах типу IBM PC з процесором не нижче Intel 486, якi представляють собою з'єднання системного блоку, клавіатури та терміналу (монітора), друкуючого пристрою (принтера).

9.2 Погіршення стану здоров'я користувачів ЕОМ, які пов'язані зі стресом

Робота за ВДТ пов'язана з впливом ряду стресогенних факторів: несприятливі умови та режими праці; зміст праці; здібності та потреби працівника, а також його сподівання; звички, культура організаційних моментів, умови життя, робота транспорту та ін.

Стресові впливи можуть стати причиною виникнення фізіологічних, психологічних змін та трансформації поведінки, розладів здоров'я.

Фізіологічні порушення можуть супроводжуватися розладами шлунково-кишкового тракту, м'язовим напруженням, змінами функцій серцево-судинної системи, пітливістю, виділенням підвищеного рівня катехоламінів, порушенням менструального циклу та ін [22].

Розлади шлунково-кишкового тракту та інші фізіологічні порушення частіше спостерігалися у користувачів з високою та середньою тривалістю роботи за ВДТ, ніж у членів контрольних груп та користувачів, які працювали за ВДТ менше 50% свого робочого часу.

До психологічних та поведінкових розладів, відзначених у літературі,

належить агресивність, фрустрація, нервозність, роздратування, тривога, нерішучість, пригніченість, занепокоєння, порушення сну, втрата апетиту, швидкий розвиток втоми, запаморочення та ін.

За даними ряду авторів, у користувачів ВДТ виникають психологічні та поведінкові порушення (тривога, роздратування, пригніченість), частота яких. коливається від 14 до 70%. Було встановлено, що повільне отримання відповіді від системи посилювало фрустрацію, роздратування та нетерпіння.

Великий вплив на вираженість цих симптомів має форма оплати праці. Наприклад, відрядна оплата праці сама по собі немає впливу на зміну настрою. Проте у сполученні з більш динамічною роботою вона призводила до посилення темпу роботи користувачів в порівнянні з тими, чия праця оплачується по твердій ставці. В сполученні з тривалим чеканням відповіді системи відрядна оплата праці призводила до посилення фрустрації та роздратованості. Таким чином, відрядна оплата праці у будь-якому випадку викликає підвищене відчуття дефіциту, часу.

Є відомості про існування позитивної кореляції між невдоволенням користувачів ВДТ деякими фізичними параметрами цих пристроїв (яскравість екрана, його висота і кут нахилу, відблиски та мерехтіння, шум) [22].

Для ілюстрації інтенсивності захворюваності осіб, що використовують ВДТ, наведемо дані, одержані в Інституті медицини праці АМН України. Була вивчена захворюваність користувачів ВДТ з різною тривалістю його використання. Розглядалися три групи користувачів: у першу увійшли системні інженери-програмісти (тривалість роботи за ВДТ більше 6 год на день), у другу - інженери-економісти, що займаються експлуатацією створеного програмного забезпечення (тривалість роботи від 4 до 6 год), у третю - математики-постановники завдань, які використовували ВДТ не більше як 2 год на день.

Суб'єктивні розлади у працюючих з ВДТ найчастіше (96%) проявлялись у вигляді таких симптомів: загальна втома, головний біль, роздратування та втома очей (біль, печія, свербіж, мерехтіння та пелена перед очима наприкінці робочого дня). Відсоток осіб з виявленою передпатологією різних органів та систем наростав у міру збільшення тривалості роботи протягом робочого дня. Дані про захворюваність користувачів ВДТ (з різною тривалістю роботи) та контрольної групи наведено у таблиці 9.1. Так, здорових серед обстежених користувачів ВДТ було у кілька разів менше, ніж у першій групі [22].

Таблиця 9.1 - Рівень захворюваності, %, осіб, тривалість використання ВДТ у яких була різною

Стан здоров'я	Користувачі ВДТ	Контрольна група
	1 група	2 група	3 група
Функціональні порушення ЦНС (астенічний синдром та ін.)	15,6	8,2	6,3	2,7
Хвороби системи кровообігу	57,7	60,3	29,2	23,0
Хвороби верхніх дихальних шляхів та бронхів	20,0	21,7	11,2	4,1
Хвороби органів травлення	40,0	38,6	29,8	18,9
Здорові	6,7	20,1	29,8	46,6

Основне місце займали хвороби серцево-судинної системи. Звертає увагу підвищений рівень захворюваності осіб першої і другої груп, які інтенсивніше використовували ВДТ. Аналогічна залежність спостерігається у користувачів, у яких виявлена нейроциркуляторна дистонія з гіпертензивною спрямованістю судинних реакцій.

Друге місце за частотою займали захворювання органів травлення: у першій та другій групах вони становили відповідно 40,0 та 38,6%, у третій -- 29,8%. Частіше за інші форми відзначені хронічні гастрити та холецистити. Причому якої-небудь залежності частоти появи цих захворювань від умов праці обстежених не встановлено.

Необхідно визнати, що працюючі на ЕОМ належать до групи, на яку впливають стресогенні фактори. Тому нерідко нейроциркуляторна дистонія, що розвивається у них, може розглядатися як виробниче зумовлене захворювання. Такі користувачі ВДТ повинні бути на диспансерному обліку.

З метою попередження виражених гіпертензивних станів необхідні раціоналізація трудового процесу (поліпшення умов і режимів праці та відпочинку), проведення виробничої гімнастики та інші оздоровчі заходи. Особливу увагу слід приділити ергономічності робочого місця. Про ефективність таких заходів свідчать результати вітчизняних та закордонних досліджень.

10. Оцінка стійкості роботи комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом в умовах дії іонізуючих та електромагнітних випромінювань

10.1 Дія іонізуючих випромінювань та електромагнітного імпульсу на радіоелектронні системи

Дія радіації на матеріали і деталі апаратури залежить від виду випромінювання, дози радіації, природи випромінюваної речовини та умов навколишнього середовища.

В радіоелектронній апаратурі (РЕА) використовуються елементи, до складу яких входять матеріали: метали, неорганічні матеріали, напівпровідники та різні органічні сполуки (діелектрики, смоли та ін.). Серед цих матеріалів метали найбільш чутливі до радіації, оскільки їм властива висока концентрація вільних носіїв [24].

В радіоелектронній апаратурі радіація викликає оборотні і необоротні процеси, внаслідок яких можуть бути порушення роботи елементів схеми, що приведе до пошкодження апаратури.

Якщо потік гамма-опромінення проходить через елементи РЕА, то в них виникають вільні носії електричних зарядів, внаслідок переміщення яких виникає хибний імпульс, який може призвести до включення пристрою.

Найбільш чутливі до дії радіації напівпровідники, оптичні прилади і фотоматеріали.

В елементній базі РЕА внаслідок дії іонізуючого випромінювання можлива зміна майже всіх електричних та експлуатаційних характеристик, залежних від проходження процесів іонізації і порушення структури матеріалів.

Практика експлуатації РЕА в умовах дії радіоактивних випромінювань дає можливість зробити висновки:

а) РЕА може раптово втратити працездатність при критичних рівнях радіації;

б) в елементах схем РЕА можуть початись оборотні і необоротні процеси через деякий час після випадання радіоактивних опадів при рівнях радіації значно

нижчих критичних, тобто [23]

. (10.1)

Для інженерної практики найбільший інтерес має перший випадок, тобто оцінка стійкості роботи РЕА при знаходженні її на зараженій радіоактивними речовинами місцевості тривалістю однієї години після випадання радіоактивних речовин на даній місцевості.

Одним із вражаючих факторів також є електромагнітний імпульс (ЕМІ) - потужний короткий імпульс, що вражає головним чином електронну апаратуру. Виникає ЕМІ в основному в результаті взаємодії гамма-випромінення, що утворюються під час вибуху, з атомами навколишнього середовища.

Основні параметри ЕМІ, що визначають вражаючу дію, є характер зміни напруженості електричного та магнітного полів в часі - форма імпульсу і максимальна напруженість поля - амплітуда імпульсу.

Діапазон частот електромагнітних імпульсів (ЕМІ) до 100 МГц, але в основному його енергія розподілена біля середньої частоти (10 - 15 кГц).

10.2 Оцінка стійкості роботи комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом в умовах дії іонізуючих випромінювань

Приведемо перелік основних елементів, від яких залежить робота комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом та визначимо з довідника експозиційні дози Ді, при яких в елементах можуть виникнути зворотні зміни. Дані занесемо до таблиці 10.1.

Таблиця 10.1 - Максимально допустимі експозиційні дози РЕА

Елементи радіоапаратури і матеріали	Ді, Р
Транзистори, діоди загального призначення	104 … 106
Мікросхеми	105
Інтегральні схеми	5 · 105
Конденсатори	107…109
Резистори	107…109
Кварц	1010

Проаналізувавши дані, визначається межа стійкості Д_гр, яка дорівнює мінімальному значенню експозиційної дози Д_і роботи РЕА:

Д_гр=10⁴ (Р).

Визначаємо можливу дозу опромінення Д_м за формулою:

, (10.2)

де: р_1max - максимальне значення рівня радіації;

К_посл - коефіцієнт послаблення радіації;

t_n - час початку опромінення;

t_k - час кінця опромінення.

Відомо, що максимальне значення рівня радіації р_1max, яке очікується на об'єкті дорівнює 4 (Р / год), коефіцієнт послаблення радіації К_посл = 7, час початку опромінення t_n = 1 (год), а кінцевий час спрацювання мікросхеми на відмову приймаємо рівним 10 років, або 87600 годинам. Отже, при таких умовах можлива доза опромінення буде дорівнювати:

.

Допустимий час роботи РЕА в заданих умовах можна визначити за допомогою виразу [23]:

. (10.3)

Оскільки всі значення відомі, то допустимий час роботи РЕА буде таким:

Провівши розрахунки можна зробити висновок, що в умовах дії іонізуючих випромінювань комп'ютеризована вимірювальна система параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом буде стійкою до радіації, тому що граничне значення експозиційної дози 10⁴ (Р) більше за можливе значення 0,34 · 10³ (Р):

Д_гр > Д_м. (10.4)

Отже, проводити заходи щодо підвищення стійкості роботи комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з

газомагнітним підвісом непотрібно, тому що система стійка до іонізуючих випромінювань.

10.3 Оцінка стійкості роботи комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом в умовах дії електромагнітного імпульсу

За критерій стійкості роботи радіоелектронних систем або окремих їх блоків в умовах дії електромагнітного імпульсу можна прийняти коефіцієнт безпеки [23]:

,

де: U_д - допустиме відхилення напруги живлення;

U_в(г) - напруга наведена за рахунок дії електромагнітного імпульсу у вертикальних (горизонтальних) струмопровідних частинах.

Визначимо горизонтальну складову напруженості електромагнітного поля при дії вертикальної складової напруженості електромагнітного поля, яка дорівнює 12 (кВ / м) за формулою:

.

Комп'ютеризовану вимірювальну систему параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом можна розділити на такі дільниці: блок перетворення, блок передачі.

Визначимо максимальну довжину вертикальної l_в та горизонтальної l_г струмопровідної частини для кожного блоку. Отже:

для блоку перетворення l_г = 0,008 (м), а l_в = 0,015 (м);

для блоку передачі l_г = 0,0265 (м), а l_в = 0,022 (м);

Визначимо необхідні параметри у струмопровідних частинах для 2-х блоків комп'ютеризованої системи та отримані дані занесемо до таблиці 6.

Для блоку перетворення:

U_в = Е_г · l_в =12 · 0,015 = 0,18 (В),

U_г = Е_в · l_г = 12000 · 0,008 = 96 (В).

Для блоку передачі:

U_в = Е_г · l_в = 12 · 0,022 = 0,264 (В),

U_г = Е_в · l_г = 12000 · 0,0265 = 318 (В).

Визначимо допустиме коливання напруги живлення за формулою [24]:

, (10.5)

де: U_ж - напруга живлення;

N - допустимі відхилення.

Оскільки вся система живиться від напруги 220(В) з допустимим відхиленням N = 10 %, то допустиме коливання напруги живлення буде таким:

(В).

Визначимо коефіцієнти безпеки для кожного блоку окремо за формулами:

, (10.6)

. (10.7)

Визначимо коефіцієнти безпеки для кожної дільниці.

Для блоку перетворення:

,

.

Для блоку передачі:

,

.

Якщо 40 (дБ) і 40 (дБ), то система стійка в роботі. А якщо < 40 (дБ) і < 40 (дБ), або < 40 (дБ), а 40 (дБ), то система не стійка в роботі при цих умовах. А в стовпчику "Примітка" запишемо - стійкий, чи нестійкий відповідний блок.

Таблиця 10.2 - Результати розрахунків коефіцієнтів безпеки

Дільниця	Ев, В/м	Ег, В/м	Uд, В	Uві, В	Uгі, кВ	КБві, дБ	КБгі, дБ	Примітка
Блок перетворення	12000	12	222,2	0,18	96	7,29	61,83	Не стійкий
Блок передачі	12000	12	222,2	0,264	318	- 3,11	58,5	Не стійкий

Провівши розрахунки відмітимо, що комп'ютеризована вимірювальна система параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом в умовах дії електромагнітного імпульсу буде не стійкою, тому що значення коефіцієнта безпеки менше за допустимий рівень 40 (дБ). Отже необхідно розробляти заходи щодо підвищення стійкості системи. Найбільш ефективним заходом є екранування системи або її елементів.

Проведемо розрахунок екранування. Визначимо перехідне гасіння енергії електричного поля стальним екраном (А, дБ) за допомогою формули [23]:

, (10.8)

де А_ст - перехідне гасіння для стального екрану, дБ;

t - товщина стінки екрана, м;

f - 15000 Гц.

Товщину екрану визначаємо за формулою:

, (10.9)

де k - коефіцієнт, що залежить від виду екрану (мідний, алюмінієвий, стальний);

А_екр - затухання в екрані і визначається як:

. (10.10)

Проводимо розрахунки, при цьому К_б приймемо 45 дБ для того, щоб виконувалась умова (10.8), і отримані дані заносимо до таблиці 10.3.

При наступному розрахунку вертикальна (горизонтальна) складова напруженості електричного поля на виході екрана Е_ві визначається за допомогою виразу:

, (10.11)

, (10.12)

Таблиця 10.3 Розрахунок екранування дільниць

Дільниця	Аекр.г, дБ	Аекр.в, дБ	tг, см	tв , см	КБві дБ	КБгі, дБ	Примітка
Блок перетворення	62,2	7,7	0,098	0,012	97,3	45	Стійкий
Блок передачі	72,6	11,1	0,11	0,017	106,8	45	Стійкий

Як видно з результатів розрахунку які приведені в таблиці 10.3, після проведення екранування всі блоки стійкі до дії ЕМІ.

Приймачі енергії ЕМІ - тіла, що проводять електричний струм: всі повітряні і підземні лінії зв'язку, лінії управління, сигналізації, електропередачі, металеві опори, повітряні і підземні антенні пристрої, наземні і підземні трубопроводи, металеві дахи та інші конструкції, що виготовленні з металу. В момент вибуху в них на долі секунди виникає імпульс електричного струму і з'являється різниця потенціалу відносно землі [24]. Під дією цих напруг може відбуватись: пробій ізоляції кабелів, пошкодження вхідних елементів апаратури, що підключені до антен, повітряними і підземними лініями (пробій трансформаторів зв'язку, вихід з ладу розрядників, запобіжників, пошкодження напівпровідникових приладів і т. д.), а також вигорання плавких вставок включених в лінії для захисту апаратури. Найбільшу небезпеку ЕМІ представляє для апаратури не обладнаної спеціальним захистом.

Висновки

В даному дипломному проекті розроблено комп'ютеризовану вимірювальну систему параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом.

Під час його виконання було здійснено синтез форми прорізі первинного тахометричного перетворювача, що забезпечує його низькочастотний вихідний сигнал та обумовлює кращі, у порівнянні з існуючими аналогами, частотні властивості. Розроблено конструкцію первинного тахометричного перетворювача з низькочастотним вихідним сигналом.

Розроблено пристрій введення вимірювальної інформації до оперативного запам'ятовуючого пристрою комп'ютера, який включає в себе аналого-цифровий перетворювач, порт введення-виведення.

Розроблено схему роботи та програмне забезпечення вимірювання кутової швидкості та куту повороту валу об'єкту досліджень в динамічному режимі.

Також розраховано економічну ефективність від впровадження пристрою у виробництво та розглянуті питання охорони праці і цивільної оборони. На основі порівняння пристрою з існуючими аналогами доведено його перевагу над ними.

Розроблений пристрій та первинний тахометричний перетворювач мають широкі межі застосування. Тахометричний перетворювач має безперервний аналоговий вихідний сигнал, прямо пропорційний куту повороту, що дозволяє шляхом диференціювання (аналогового чи цифрового) отримувати вимірювальну інформацію про кутову швидкість.

Список літератури

1. Красковский Е.Я. Трение в подшипниках // Опоры осей и валов машин и приборов. - Л.: Машиностроение, 1970. - С.209-233.

2. Пинегин С.В., Орлов А.В., Табачников Ю.Б. Прецизионные опоры качения и опоры с газовой смазкой. - М.: Машиностроение, 1984. - 216 c.

3. Пинегин С.В., Табачников Ю.Б., Сипенков И.Е. Статические и динамические характеристики газостатических опор. - М.: Наука, 1982. - 265

4. Галкин В.И. Магнитный подвес роторов высокоскоростных электродвигателей: Дис… канд. техн. наук: - М.: МЭИ, 1974. - 115 с.

5. Разработка макета электроверетена ЭВВ-03-ПЦВ-24 с магнитными опорами для машин химических волокон: Отчет о НИР / Рук. Журавлев Ю.Н.; ЛПИ им. Калинина. - № ГР 81022002.- Ленинград-Псков, 1983. - 89 с.

6. Braunbeck W. Freischwebende Korper in elektrischen und magnetischen Feld // Zeitschrift fur Physik. - 1939. - Bd 112. - S. 753-763.

7. Вышков Ю.Д., Иванов В.И. Магнитные опоры в автоматике. - М.: Энергия, 1978. - 160 с.

8. Лапидус А.С. и др. Система магнитной разгрузки опор скольжения // Вестник машиностроения. - 1991. - № 2. - C. 22-25.

9. Внутришлифовальный шпиндель на воздушных подшипниках // Экспресс-информация. Автоматические линии и металлорежущие станки.- М.: ВИНИТИ. - 1981.- № 22.

10. Спицын Н.А., Машнев М.М. Высококачественные подшипники качения // Опоры осей и валов машин и приборов. - Л.: Машиностроение. - 1970. - С. 265.

11. Шнайдер А.Г., Сокол В.М. Сравнительные характеристики бесконтактных опор для электромашиностроения // Вестник машиностроения. - 1987. - № 7. - C. 18-22.

12. Шнайдер А.Г. Теория и проектирование механизмов текстильных машин с мотор подшипниками: Дис… докт. техн. наук: - М.: МТИ, 1991. - 610 с.

13. Моисеев В.С. Системное проектирование преобразователей информации. - Л.: Машиностроение, 1982. - 255 с.

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

15. Высокопроизводительные преобразователи формы информации / А.И.Кондалев, В.А.Багацкий, В.А.Романов, В.А.Фабричев. - К.: Наук. думка, 1987. - 280 с.

16. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 2 - М.: ДОДЭКА, 1996. - 384 с.

17. Оптимальні системи керування електроприводами / Б.І.Кузнєцов, І.М.Богаєнко, М.О.Рюмшин та інш / за ред. Б.І.Кузнєцова, І.М.Богаєнко. - К.: Вища школа,1995.- 210 с.

18. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. - М.: Высш. шк., 1987.

19. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся: общие методы испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 42 с.

20. Потапов Л.А., Зотин В.Ф. Испытание микроэлектродвигателей в переходных режимах. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

21. Техніко-економічне обґрунтування та економічні розрахунки в дипломних проектах: Методичні вказівки для студентів технічних спеціальностей факультетів: ФАКСУ, ФФЕЛТ, ФКСМ, ФКІ, ФМБЕП, ФРТТК / В.О. Козловський. - Вінниця: ВДТУ, 2002. - 66 с.

22. Навакатікян О.О., Кальншин В.В., Стрюков С.М. Охорона праці користувачів комп'ютерних відеодисплейних терміналів. - К., 1997. - 400 с.

23. Основи розробки питань цивільної оборони в дипломних проектах: Навчальний посібник / В.Ф. Сакевич. - Вінниця: ВДТУ, 2001. - 108 с..

24. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.И. .Гражданская оборона. - М.: Высшая школа, 1986. - 207 с.

ДОДАТКИ

Додаток А

(обов'язковий)

Вінницький державний технічний університет

ЗАТВЕРДЖУЮ

Зав. кафедри МПА ВДТУ,

д. т. н., професор

___________В.О.Поджаренко

"___" ____________ 2002 р.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

на дипломне проектування

КОМП'ЮТЕРИЗОВАНА ВИМІРЮВАЛЬНА СИСТЕМА ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН З ГАЗОМАГНІТНИМ ПІДВІСОМ

08 - 03. ДП. 003. 00. 000 ТЗ

Керівник проекту

к. т. н., доцент кафедри МПА ВДТУ

____________ П.І. Кулаков

Виконавець: ст. гр. 1АМ - 97

____________В.І. Козловський

Вінниця ВДТУ 2002

1 Підстава для проведення робіт

Підставою для виконання дипломного проекту на тему: "Комп'ютеризована вимірювальна система параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом" є наказ ректора.

Термін виконання робіт:

початок 02. 04. 2002

кінець 17. 06. 2002

2 Мета та вихідні дані для проведення робіт

Метою роботи є розробка апаратних засобів, алгоритмічного і програмного забезпечення комп'ютеризованої вимірювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом.

Вихідними даними для проведення робіт є індивідуальне завдання на дипломний проект від 02. 04. 2002 р.

3 Етапи виконання робіт

Виконавцем всіх перерахованих в даному розділі етапів є: студент групи 1АМ - 97 факультету автоматики та комп'ютерних систем управління Вінницького державного технічного університету, а замовником є кафедра метрології та промислової автоматики.

Таблиця А.1 - Етапи виконання робіт

№ Етапу	Зміст етапу	Строки виконання
Е1	Огляд відомих технічних рішень, техніко-економічне обґрунтування доцільності проекту. Вибір напрямку та задач проектування.	10. 01. 2002 - 10. 03. 2002
Е2	Розроблення узагальнених структурних схем, алгоритмів, обґрунтування вибору способу вимірювання параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом.	10. 03. 2002 - 30. 03. 2002
Е3	Розробка схеми електричної функціональної, оцінка метрологічних характеристик засобів вимірювань.	30. 03. 2002 - 20. 04. 2002
Е4	Розробка схеми електричної принципової, електричний розрахунок, розробка алгоритмічного та програмного забезпечення.	20. 04. 2002 - 05. 05. 2002
Е5	Пророблення питань економічної ефективності проекту та аналіз безпеки життєдіяльності. Пророблення питань цивільної оборони.	05. 05. 2002 - 30. 05. 2002

4 Призначення і галузь застосування

Дана система здійснює вимірювання середньої та миттєвої кутової швидкості обертання ротора, приведеного моменту інерції роторної системи, амплітуди крутильних коливань. Процесом вимірювання, обробки і передавання результатів управляє програмне забезпечення персонального комп'ютера (ПК).

Система призначена для використання в науково-дослідних лабораторіях а також для проведення автоматизованих випробувань безконтактних електричних машин при промисловому виробництві та поточному контролі кутової швидкості, приведеного моменту інерції роторної системи і крутильних коливань.

Систему передбачається використовувати при температурі від плюс 10?С до плюс 40?С, максимальній вологості повітря 90 %.

5 Склад системи

Система складається із таких частин:

- первинний вимірювальний перетворювач

- пристрій аналого-цифрового перетворення та спряження з ПЕОМ через шину ЕІSA;

- персональний комп'ютер.

6 Технічні вимоги

6.1 Вимірювані параметри : середня кутова швидкість, миттєва кутова швидкість, приведений момент інерції, амплітуда крутильних коливань.

6.2 Введення даних в комп'ютер через шину EISA

6.3 Зведені похибки вимірювання:

- середнього значення кутової швидкості - 1%;

- миттєвого значення кутової швидкості - 5%;

- приведеного моменту інерції -10 %;

- амплітуди крутильних коливань - 7 %;

- нижня межа вимірювань середнього і миттєвого значення кутової швидкості - 10 рад/с;

- верхня межа вимірювань середнього і миттєвого значення кутової швидкості - 6500 рад/с;

- нижня межа вимірювання приведеного моменту інерції - 10^-3 Н м;

- верхня межа вимірювання приведеного моменту інерції - 10^-2 Н м;

- нижня межа вимірювання амплітуди крутильних коливань - 10^-5 рад;

- верхня межа вимірювання амплітуди крутильних коливань - 2 10^-4 рад;

- відстань від первинного вимірювального перетворювача до комп'ютера - не більше 2 м.

7 Вимоги до надійності

7.1 Середній час безвідмовної роботи - 10000 год.

7.2 Строк служби - 8 років.

8 Живлення системи

8.1 Система живиться від мережі - 220 В частотою 50 Гц.

8.2 Напруга живлення 220 В

8.3 Частота промислової мережі 50 0.5 Гц

9 Умови експлуатації

9.1 Температура навколишнього середовища від плюс 10?С до плюс 40?С.

9.2 Максимальна вологість повітря 90 % при температурі плюс 30?С.

9.3 Тиск повітря від 84 до 102 кПа.

9.5 Агресивне середовище повинно бути відсутнім.

9.6 Вібрації (f = 25 Гц, амплітуда 0.1 )

10 Вимоги до конструкції

КВС має складатися з таких конструктивно закінчених блоків:

- первинний вимірювальний перетворювач;

- АЦП і блок спряження;

- персональний комп'ютер.

11 Умови транспортування та зберігання

11.1 Транспортування системи повинно здійснюватись в тарі, яка забезпечує зберігання її технічних характеристик.

11.2 Умови транспортування:

11.2.1 Температура навколишнього середовища від мінус 20?С до плюс 40?С.

11.2.2 Максимальна вологість повітря 80 % при температурі плюс 30?С.

11.3 Умови зберігання:

11.3.1 Температура зберігання від мінус 20?С до плюс 40?С.

11.3.2 Вологість повітря при зберіганні 85 %, при температурі плюс 30?С.

Додаток Б

(обов'язковий)

Фрагмент програми вимірювання та контролю моменту інерції

uses Crt;

Function Init_port : boolean;

Function Start_Measurements : boolean;

Function Strobe_Imp : boolean;

Function ACP(num_channel : byte; DelayVarComm: word):word;

Procedure NextECGMode(SoundOn : boolean); Procedure ProgramRight(SoundOn : boolean);

Procedure ProgramLeft(SoundOn : boolean);

Procedure Speedgraph1Reset(SoundOn : boolean);

Procedure Speedgraph2Reset(SoundOn : boolean);

Procedure Speedgraph3Reset( SoundOn : boolean);

var NNN : byte;

implementation

function Init_port : boolean; begin

port[$103]:=$92;

Init_port := true; end; {Init_port}

function Start_measurements : boolean; begin

Start_measurements:=false;

repeat

delay(10);

if keypressed then if readkey=#27 then exit;

until (port[$101] and $08)=$08;

repeat

delay(10);

if keypressed then if readkey=#27 then exit;

until (port[$101] and $08)=$00;

repeat

delay(5);

if keypressed then if readkey=#27 then exit;

until (port[$101] and $08)=$08;

Start_measurements := true; end; {Start_measurements}

function Strobe_imp : boolean; begin

Strobe_imp := false;

if (port[$101] and $08)=$00 then exit;

if (port[$101] and $08)=$08 then

repeat

delay(10);

until ( port[$101] and $08 = $00 ) or KeyPressed;

Strobe_imp := true; end; {Strobe_imp}

Procedure ProgramRight(SoundOn : boolean); begin

if SoundOn then sound(3500);

port[$102] := $11;

delay(30);

nosound;

port[$102] := $01;

delay(30);

inc(NNN); end; {ProgramRight}

Procedure ProgramLeft(SoundOn : boolean); begin

if SoundOn then sound(4500);

port[$102] := $21;

delay(30);

nosound;

port[$102] := $01;

delay(130);

if NNN > 0 then dec(NNN); end; {ProgramLeft}

Procedure NextECGMode( SoundOn : boolean );

begin

if SoundOn then sound(6000);

port[$102] := $11; {вкл}

delay(15);

nosound;

port[$102] := $01; {выкл}

delay(500);

inc(NNN); if NNN > 4 then NNN := NNN-5; end; {NextECGMode}

Procedure Speedgraph1Reset( SoundOn : boolean ); begin

if NNN <> 0 then

repeat

NextECGMode( SoundOn );

until NNN = 0; end;

Procedure Speedgraph2Reset(SoundOn : boolean); var i : byte; begin

for i := 1 to 6 do ProgramLeft(SoundOn); end;

Procedure Speedgraph3Reset( SoundOn : boolean );

begin

if NNN <> 1 then

repeat

NextECGMode( SoundOn );

until NNN = 1; end; {Speedgraph3Reset}

function ACP( num_channel : byte; DelayVarComm : word) : word; var my_word, i : word;

ErrCount : word;

masc : byte; begin {$IFNDEF FullRegime}

for ErrCount :=1 to DelayVarComm do;

ACP := random(10 * num_channel ); exit; {$ENDIF}

ErrCount := 0; ACP := 512;

port[$102]:=$01 or ( $07 shl 1 ); { снять пуск АЦП }

repeat

inc(ErrCount);

until ( port[$101] and $04 = $04 ) or ( ErrCount > 1000 ) or KeyPressed;

if num_channel > 6 then begin

masc := $80; dec(num_channel,7);

end else begin masc := 00; dec(num_channel,0); end;

port[$102]:= $01 or ( num_channel shl 1 ) or masc;

for ErrCount :=1 to DelayVarComm do;

port[$102]:= $00 or ( num_channel shl 1 ) or masc;

ErrCount := 0;

repeat

inc(ErrCount);

until ( port[$101] and $04 = $00 ) or ( ErrCount > 1000 ) or KeyPressed;

ACP := port[$100]+$100*(port[$101] and $03); end; {ACP}

(* function ACP(num_channel : byte; DelayVarComm : word) : word; var my_word, i , ErrCount : word;

ACP0, ACP1 : integer; begin

ErrCount := 0; ACP := 512;

if num_channel = 12 then num_channel := $07 else

if num_channel > 6 then begin

num_channel := ((num_channel - 6) shl 3) or $06;

end;

num_channel := num_channel shl 2;

port[$102]:=$01 or $07;

repeat

inc(ErrCount);

until ( port[$101] and $04 = $04 ) or ( ErrCount > 1000 ) or KeyPressed;

port[$102]:= $01 or num_channel;

for ErrCount :=1 to DelayVarComm do;

port[$102]:= $00 or num_channel; ErrCount := 0;

repeat

inc(ErrCount);

until(port[$101]and $04=$00)or (ErrCount>1000)or KeyPressed;

ACP0 := port[$100]+$100*(port[$101] and $03);

port[$102]:=$03 or $07;

repeat

inc(ErrCount);

until ( port[$101] and $04 = $04 ) or ( ErrCount > 1000 ) or KeyPressed;

port[$102]:= $03 or num_channel;

for ErrCount :=1 to DelayVarComm do;

port[$102]:= $02 or num_channel;

ErrCount := 0;

repeat

inc(ErrCount);

until (port[$101]and $04=$00)or(ErrCount>1000)or KeyPressed;

ACP1 := port[$100]+$100*(port[$101] and $03); { ACP := ((ACP0-ACP1+512) shr 1);

ACP := 1024-ACP1; end; } begin NNN := 0;

for Index := 1 to NumDeriv do

begin

gotoxy(1, wherey); write(Index);

Location := 1;

for Term := 1 to NumPoints-1 do

if XDeriv[Index] > XData[Term] then Location := Term;

X := XDeriv[Index] - XData[Location];

with Spline do { Approximate first derivative }

YDeriv[Index]:=(3*D[Location]*X+2*C[Location])*X+ B[Location];

end; end;

end.