Устройство генерации вибрации для метода вибро-эластографии

Рис. 35. Схема аэрации помещения

Рассчитаем температуру на уровне h3 (вытяжных проёмов):

, где

?t - температурный градиент, примем его равным 2 (°C/м). Подставим значения:

Воспользуемся таблицей плотности воздуха 2.

Соответственно плотность наружного воздуха , плотность воздуха на уровне приточных проемов , на уровне вытяжных проёмов . Определим разность давлений на уровнях h1 и h3, которая будет осуществлять вентиляцию помещения:

, где

g = 9.8 (м/) - ускорение свободного падения в вакууме, h1=1.3 (м), h3=1.6 (м). Подставим значения:

Необходимый объем приточного воздуха, для поглощения избытков тепла, может быть вычислен следующим образом:

Где Q - избытки тепла, - удельная теплоёмкость воздуха (= ), с - плотность приточного воздуха, - температура удаляемого воздуха, - температура приточного воздуха. Избытки тепла создаются людьми (), работающими в помещении, солнечной радиацией, вычислительной техникой и искусственным освещением. Рассчитаем их по порядку:

В помещении работает 4 человека (n), каждый из которых выделяет 65 Вт () тепла.

Солнечная радиация поступает через окна в помещении, площадь которых составляет 3 (), и может быть вычислена по формуле:

Где - это удельные поступления солнечной радиации через 1 поверхности остекления, а - коэффициент учета характера остекления. Подставим значения:

Для того, чтобы определить тепловыделение, создаваемое вычислительной техникой () - зададим коэффициент тепловых потерь =0.6. В помещении стоит 4 компьютера (), мощностью =150 (Вт) каждый.

= 360 (Вт)

Осталось рассчитать избытки тепла от источников искусственного освещения (). В помещении стоит 18 люминесцентных ламп ЛБ65-1 (), мощностью по 65 (Вт) каждая (), коэффициент тепловых потерь в данном случае равен 0.55 ().

Просуммируем все полученные избытки тепла:

Подставим полученные значения в формулу для вычисления необходимого объёма приточного воздуха:

Рассчитаем требуемую площадь приточного проёма:

, где

= 3.7 и является коэффициентом местного сопротивления приточных проёмов.

Рассчитаем площадь вытяжных проёмов:

Где = 3.2 и является коэффициентом местного сопротивления вытяжных проёмов.

Рассчитанные вытяжные и приточные проёмы будут обеспечивать комфортные условия для работы персонала.

3. Экономическая часть

3.1 Введение

Данный дипломный проект посвящён разработкам устройства генерации вибрации для метода вибро-эластографии, устройства, обеспечивающего равномерное давление в зоне исследования, для метода компрессионной эластографии, и разработке алгоритмов обработки сигналов поступающих с ультразвукового датчика. Все эти составляющие будут использованы компанией ООО «ИзоМед» для конструирования первого отечественного ультразвукового диагностического сканера высокого класса с опцией эластографии. Опция эластографии позволяет значительно расширить спектр предоставляемых услуг медицинскими клиниками для пациентов, а также важно, что её стоимость сравнительно не велика (2000 USD у сканера SUIU Apogee 3500).Эластография позволяет выявить раковые заболевания у людей на ранней стадии. Стоимость эластографического исследования в частной клинике находится в диапазоне от 500 рублей до 3000 рублей, в зависимости от сложности исследования. Если учесть средний уровень заработных плат в России - 26822 рубля [Росстат, 2012 год], то обследоваться раз в год (по рекомендациям США для людей старше 40 лет) - не значительная трата для среднестатистического жителя страны. Так как разрабатываемый сканер будет отечественным, то у него будет преференция в размере 15% при продаже через государственные аукционы, что изначально даёт ему конкурентное преимущество.

3.2 Расчет трудозатрат и составление сметы затрат на выполнение проекта

Статьи сметы затрат:

1. Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты.

2. Специальное оборудование для научных работ.

3. Основная заработная плата персонала.

4. Дополнительная заработная плата персонала.

5. Страховые взносы.

6. Расходы на научные и производственные командировки.

7. Оплата работ, выполненных сторонними организациями и предприятиями.

8. Прочие прямые расходы.

9. Накладные расходы.

10. Полная себестоимость.

11. Плановая прибыль

12. Оптовая цена предприятия.

13. Налог на добавленную стоимость (НДС).

14. Договорная цена.

3.2.1 Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты

Изделия покупались у компаний-поставщиков со склада в Москве. Стоимость доставки составила 400 рублей за каждое изделие.

Затраты на изделия с учетом транспортных расходов:

58000 + 400· 2 = 58 800 (рублей)

3.2.2 Стоимость специального оборудования

В данной работе не использовалось специальное оборудование.

3.2.3 Расчет основной заработной платы персонала

Расчет был выполнен исходя из условий, что работа велась по 8 часов в день, 22 дня в месяц.

3.2.4 Расчет дополнительной заработной платы персонала

Дополнительная заработная плата включает в себя оплату за неотработанное по уважительным причинам время, очередные и дополнительные отпуска, за время, потраченное на выполнение государственных и общественных обязанностей, а также выплата вознаграждений за выслугу лет и так далее. В данном случае дополнительная заработная плата составляет 20% от суммы основной заработной платы:

65 727 · 0,2 = 13 145,4 (руб.)

Сумма основной и дополнительной заработной платы персонала составляет:

65 727 + 13 145,4 = 78 872,4 (руб.)

3.2.5 Расчет страховых взносов

Отчисления на страховые взносы составляют 30% от общей суммы основной и дополнительной заработной платы:

(65 727 + 13 145,4) · 0.3 = 23 661,72 (руб.)

3.2.6 Расчет затрат на научные и производственные командировки

В ходе выполнения дипломного проекта командировки не проводились.

3.2.7 Оплата работ выполненных сторонними организациями

Контрагентские расходы отсутствуют, так как в ходе выполнения проекта сторонние организации и предприятия не привлекались к работе.

3.2.8 Расчет прочих прямых расходов

В ходе исследований был использован компьютер, на котором велась работа в течение 66 дней, по 8 часов в день. Вычислим стоимость одного часа работы на компьютере. Тариф на электроэнергию в дневное время суток на 2013 год, для данного типа помещений, составляет 4.03 руб./., а компьютер потребляет 150 Вт/ч, значит:

4.03 · 0.15= 0.6045 (коп.)

Суммарная затрата за использование компьютера в течение выполнения дипломного проекта составляет:

66 · 8 · 0.6045 = 319.17 (руб.)

3.2.9 Расчет накладных расходов

Накладные расходы являются расходами на организацию, управление и обслуживание научно-производственного процесса. В данном случае они составляют 200% от суммы основной заработной платы.

65 727 ·2 = 131 454 (руб.)

3.2.10 Расчет полной себестоимости

3.2.11 Расчет плановой прибыли

Прибыль в данном случае рассчитывается из условий, что она составляет 25% от полной себестоимости проекта:

293 107,29 · 0.25 = 73 276,82 (руб.)

3.2.12 Расчет оптовой цены. НДС. Расчет договорной цены

Оптовая цена является суммой полной себестоимости проекта и плановой прибыли:

293 107,29+ 73 276,82= 366 384,11 (руб.)

Так как разрабатываемое оборудование относится к категории важнейшей и жизненно необходимой технике, то согласно НК РФ, части 2, статье 149 НДС - не облагается, что означает: договорная цена равна оптовой.

Заключение

В результате выполнения специальной части дипломного проекта были проведены сравнения различных методов и технологий эластографии, проанализированы особенности метода компрессионной эластографии и вибро-эластографии. Составлены таблицы ультразвуковых сканеров, поддерживающих опцию эластографии и соответствующих ультразвуковых датчиков. Получен график зависимости позиции и скорости подвижного стержня линейного серводвигателя Faulhaber Quickshaft, а также проанализированы возможности его применения и шагового двигателя в качестве устройства для генерации вибрации в методе вибро-эластографии. Созданы чертежи линейного датчика Aloka UST-5710-7.5, линейного серводвигателя Faulhaber Quickshaft, шагового двигателя с разбалансировкой и специальной пластины. Создан макет пластины для ультразвукового датчика. Представлен математический алгоритм обработки сигнала поступающего с ультразвукового датчика.

Выполнение экономической части проекта позволило оптимизировать процесс реализации проекта. Расчет трудозатрат и составление сметы затрат демонстрирует целесообразность проекта, а также позволяет рассчитать и учесть все затраты. Договорная цена проекта составила 366384,11 рубля.

В разделе экологичности и безопасности проекта были спроектированы оптимальные условия труда для инженера-разработчика. Был произведён анализ условий труда, рассчитаны оптимальное рабочее место, комбинированное искусственное освещение, аэрация и составлена карта условий труда. Всё это позволит создать комфортные условия на рабочем месте для инженера-разработчика, что благоприятно скажется на выполнении проекта.

Список литературы

эластография серводвигатель программа faulhaber

1. Андреев В.Г. и др. «Наблюдение сдвиговой волны, возбужденной с помощью фокусированного ультразвука резиноподобной среде» Акустический журнал, 1997, том 43, №2, с. 149-155

2. Зыкин Б.И. научная статья из журнала «Новi Технологii», г. Москва, Россия, к.м.н. Постанова Н.А., г. Москва, Россия, д.м.н. Медведев М.Е., г. Киев, Украина - «Эластография: анатомия метода» УДК: 618.19-07

3. Осипов Л.В. «Ультразвуковые диагностические приборы. Режимы, методы и технологии» 2011 г., с. 205-212.

4. Сандриков В.А., Фисенко Е.П., Кулагина Т.Ю. «Ультразвуковые и лучевые технологии в клинической практике» УДК 616-072+616-079 ISBN 978-5-900094-42-7, с. 156-167, 128-130

5. Bamber J.C. and N.L. Bush. Freehand Elasticity Imaging Using Speckle Decorrelation Rate. Plenum, New York, 1995.

6. Gao L., S.K. Alam, R.M. Lerner, and S.F. Levinson. Imaging of the elastic properties of tissue - a review. Ultrasound Med. Biol., 22:959-77, 1996.

7. Ophir J. Elastography: ultrasonic imaging of tissue strain and elastic modulus in vivo. Eur. J. Ultrasound, 3:49-70, 1996.

8. Oliphant T.E. «Direct Methods for Dynamic Elastography Reconstruction: Optimal Inversion of the Interior Helmholtz Problem» 2001

9. Pesavento A, Lorenz A and Ermert H. System for real-time elastography Electron Lett. 1999b, 35, 941-2

10. Rivaz H. & Rohling R. - «An Active Dynamic Vibration, Absorber for a Hand-Held, Vibro-Elastography Probe» Department of Electrical and Computer Engineering, University of British Columbia, 2332 Main Mall, Vancouver, BC, Canada, V6T1Z4

11. Sarvazyan A.P. (2001) Elastic Properties of Soft Tissue. Handbook of Elastic Properties of Solids, Liquids, and Gases.

12. Skovoroda et al., 1995, Biophysics, 40 (6):1359-1364.

13. Viola Ivan, Roald Flesland Havre Institute of Medicine, University of Bergen, Norway «Ultrasound Palpation by Haptic Elastography»

14. Wilson L.S., D E Robinson and M J Dadd «Elastography-the movement begins» Phys. Med. Biol. 45 (2000) 1409-1421. Printed in the UK

15. Xu Wen, S.E. Salcudean, W.J. Morris, and I. Spadinger «Imaging of the prostate with vibro-elastography: preliminary patient results»

Размещено на Allbest.ru