Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов
Разработка аппаратно-программного комплекса "Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов", ориентированного на использование в организациях, работающих в сфере санитарно-эпидемиологического контроля окружающей среды.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.04.2012 |
Размер файла | 2,6 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.
При аварии на АЭС с выбором радионуклидов необходимо быстро выявить радиационную обстановку методом прогнозирования, а затем уточнить ее по данным разведки.
Оценку радиационной обстановки произведем методом прогнозирования.
При авариях на АЭС выделяются 5 зон радиоактивного загрязнения. Зона радиационной опасности (М) -- представляет собой участок загрязненной местности, в пределах которой доза излучения на открытой местности может составлять от 5 до 50 рад. в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 0,014 рад/час.
В пределах зоны «М» целесообразно ограничить пребывание людей, не привлекаемых непосредственно к работам по ликвидации последствий радиационной аварии.
При ликвидации аварии в зоне «М» и во всех других зонах должны выполняться основные мероприятия: радиационный и дозиметрический контроль, защита органов дыхания, профилактический прием йодсодержащих препаратов, санитарная обработка людей, дезактивация обмундирования и техники.
Зона умеренного загрязнения (А) -- представляет собой участок загрязненной местности, в пределах которой доза излучения может составлять от 50 до 500 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 0,14 рад/час. Действия формирований в зоне «А» необходимо осуществлять в защитной технике с обязательной защитой органов дыхания.
В зоне сильного загрязнения (Б) -- доза излучения составляет от 500 до 1500 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 1,4 рад/час. Действия формирований необходимо осуществлять в защитной технике с размещением в защитных сооружениях.
В зоне опасного загрязнения (В) -- доза излучения составляет от 1500 до 5000 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 4,2 рад/час. Действия формирований возможно только в сильно защищенных объектах, техники. Время нахождения в зоне -- несколько часов.
В зоне чрезвычайного опасного загрязнения (Г) -- доза излучения может составлять больше 5000 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 14 рад/час. В зоне нельзя находиться даже кратковременно.
Оценка радиационной обстановки при аварии на АЭС сводится к определению методом прогноза доз излучения и выработке оптимальных режимов деятельности людей при нахождении их в прогнозируемой зоне загрязнения.
При расчетах необходимо руководствоваться допустимой дозой облучения, установленной для различных категорий населения, оказавшегося в зоне радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС.
1) Население, рабочие и служащие, не привлекаемые в мирное время к работе с радиоактивными веществами -- 1 мЗв в год.
2) Население, рабочие и служащие, персонал, привлекаемые в мирное время к работе с радиоактивными веществами -- 2 мЗв в год.
3) Постоянно работающие и ионизирующим излучением -- 20 мЗв в год.
12.2 Расчетная часть
Расчетную часть выполним по методике, изложенной в методических указаниях «Выявление и оценка радиационной обстановки на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на АЭС» для следующих исходных данных:
- тип реактора РБМК-1000;
- мощность реактора 1000 МВт;
- количество аварийных реакторов n=1;
- доля выброса радиоактивных веществ в % h=10%;
- время аварии Ta = 11.00 ч;
- время начала работ Тнач = 14.00 ч;
- время работы после аварии Т = 3ч;
- продолжительность работы Траб = 12 ч;
- коэффициент ослабления мощности дозы kосл = 2;
- метеоусловия:
а) скорость ветра на h = 10 м V10 = 10 м/с;
б) направление ветра -- в сторону предприятия;
в) облачность -- 5 б;
- расстояние от предприятия до АЭС Rx = 80 км;
- допустимая доза облучения за время работы Dуст = 0.3 бэр;
- обеспечение убежищами (СИЗ) -- 100%.
Определяем категорию устойчивости атмосферы, соответствующую погодным условиям и заданному времени суток. По условию: облачность - 5 б, скорость ветра на высоте 10 м - 10 м/с. Следовательно, категория устойчивости D - нейтральная (изотермия).
Определим среднюю скорость ветра Vср в слое распространения радиоактивного облака. Для категории устойчивости D и скорости приземного ветра V10 = 10 м/с средняя скорость ветра Vср = 10 м/с.
Для заданного типа реактора РБМК-1000, доли выброшенных радиоактивных веществ (h=50%) и Vср = 10 м/с определяем размеры прогнозируемых зон загрязнения местности и наносим их в масштабе в виде правильных эллипсов согласно таб. 13.1 (Рис. 12.1).
Таблица 13.1 - Размеры прогнозируемых зон загрязнения местности на следе облака при аварии АЭС
Зона |
|||||
Параметры |
М |
А |
Б |
В |
|
Длина зоны, км |
272 |
60 |
11 |
- |
|
Ширина зоны, км |
14 |
2,45 |
0,32 |
- |
|
Площадь зоны, км2 |
3080 |
115 |
3,02 |
- |
Рисунок 13.1 -- Зоны радиоактивного загрязнения
Исходя из заданного объекта (Rx = 80 км) до аварийного реактора с учетом образующихся зон загрязнения устанавливаем, что объект оказался на внутренней границе зоны «М».
Определяем время начала формирования следа радиоактивного загрязнения (tф) после аварии (время начала выпадения радиоактивных осадков на территории объекта). Для Rx = 80 км, категории устойчивости D и средней скорости ветра Vср = 10 м/с tф = 2 часов. Следовательно, объект через tф = 2 часов окажется в зоне загрязнения, что потребует дополнительных мер по защите сотрудников предприятия.
Для зоны загрязнения «М» с учетом времени начала работы после аварии (Т = 3 часа) и продолжительности работы (Траб = 12 часов) определяем дозу облучения, которую получат рабочие при открытом расположении на внутренней границе зоны «М». Dзоны = 0,29 рад. Таким образом, сотрудники объекта за 12 часов работы получат дозу облучения не больше чем установленная (Dуст = 0,3 бэр).
Определим допустимое время начала работы сотрудников объекта после аварии на АЭС при условии получения дозы не более Dуст = 0,3 бэр:
(13.1)
где Dзоны= 0.29 и Кзоны= 3.2.
Полученные результаты сведем в форме таблицы (таб. 13.2).
Таблица 13.2 -- Результаты расчетов
Категория устойчивости |
Vср |
Зона |
tф |
Dз |
Dобл |
Dз1 |
Режимы 1) Tнач=1сутки 2) Tраб = 12 ч |
|
D |
10 м/с |
М внутренняя |
2 ч |
0.29 |
0.46 |
0.19 |
1) Tнач = 3 ч 2) Tраб = 7 |
Выводы:
1) Объект оказался на внутренней границе зоны М (Рис. 13.1). Следовательно, сотрудники объекта, чтобы получить дозу не выше установленной (0,3 бэр), могут начинать работу в зоне «М» через 1 сутки (Тнач) Dз1 = 0.19 бэр и выполнять ее 12 часов (Траб).
2) По исходным данным необходимо начать работу после аварии через 3 часа. Следовательно, с учетом Тнач = 3 часов, рассчитанной дозе Dз1 = 0.19 бэр и Dуст = 0,3 бэр, продолжительность работы Траб = 7 часов.
3) Время подхода облака загрязненного воздуха к предприятию -- 2 ч.
12.3 Мероприятия по защите рабочих предприятия
1) После получения оповещения о движении радиоактивного облака установить на объекте непрерывное радиационное наблюдение с переносными или стационарными дозиметрическими приборами.
2) При прохождении радиоактивного облака сотрудников объекта укрыть в убежище или ПРУ.
3) По данным разведки уточнить прогнозируемую радиационную обстановку.
4) При уровнях радиации (Р> 5 мР/ч) на открытой местности сотрудники объекта должны находиться в респираторах или противогазах.
5) Во избежание переобучения сотрудников объекта необходимо организовать сменную работу с учетом допустимой дозы.
6) Для исключения заноса радиоактивных веществ внутрь помещений объекта необходимо загерметизировать их, а при наличии фильтровентиляционных установок включить их в режиме «чистой вентиляции».
7) После выпадения радиоактивных осадков и снижения загрязненности территории объекта произвести дезактивационные работы с последующим контролем степени загрязненности.
8) При больших уровнях загрязненности и невозможности работы сотрудников объекта необходимо эвакуировать в незагрязненные районы.
Все расчеты проведены на основании [21].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
аппаратный программный микропроцессорный экологический
В ходе выполнения работы были изучены свойства и возможности работы газоаналитических систем, и реализована новая информационно-вычислительная система определения газовых компонент. Изучены свойства и характеристики системы на базе переносных газоанализаторов.
Проведен системный анализ системы, где рассмотрены все основные принципы системного анализа по отношению к проекту. Применение этих принципов при анализе своего объекта проектирования дает возможность понять разработчику все неточности, ошибки, либо же какие-то расхождения с техническим заданием на ранних этапах проектирования. Дает возможность вовремя учесть некоторые существенные моменты проектирования, от которых впоследствии пришлось бы отказаться из-за несвоевременного проведения четкого анализа протекания самого процесса проектирования.
Проведен также вариантный анализ. Сравнивались три системы: система, являющаяся предметом разработки в данном дипломном проекте, стационарные и переносные газоанализаторы. Вариантный анализ, проведенный методом анализа иерархий, дал понять, что система, которую мы рассматриваем в данном проекте, выходит на первое место и имеет явное превосходство по сравнению с двумя оставшимися.
Выбраны окончательные технические решения, позволяющие данному прибору конкурировать на равных правах с аналогичными характеристиками, снижена масса, энергопотребление прибора, в окончательном итоге, себестоимость, при улучшении основных метрологических характеристик. Несомненным преимуществом является мониторинг в режиме реального времени, где имеется GSM покрытие.
Подобраны датчики, определяющие основные вредные газы. Датчики, измеряющие эти следующие газы: СO, CO2, SO2, CH4, NO. Результаты параметрического моделирования показали, что система справляется с поставленной задачей.
В результате получены следующие характеристики газоаналитической системы:
- Переносной газоанализатор весом не более 1 кг;
- Наличие у прибора цифрового дисплея ЖКИ (MT-16S2J);
- Наличие модуля беспроводной сети GSM (WISMO 228);
- Измерение до 5-ти газов одновременно;
- Хранение до 50 результатов измерений.
Измеряемые параметры:
Анализируемый газ |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой погрешности |
|
SO2 |
0 - 2000 ppm 0 - 5 315 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
NO |
0 - 5000 ppm 0 - 6 236 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
CO |
0 - 10000 ppm 0 - 11 644 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
СO2 |
0 ,2 - 95 об% |
не нормирован (определение по расчету) |
|
CH4 |
0 - 100 об% |
не нормирован (определение по расчету) |
|
Температура воздуха |
-40..+125 oС |
абсолютная ±0.3оС |
|
Влажность воздуха |
0-100 % (при температуре точки росы -20..+60 oС) |
относительная ±2 % rh |
Разработанный газоанализатор основан на микроконтроллере ATmega16A, который полностью соответствует требованиям технического задания, однако это не ограничивает возможностей дальнейшей доработки системы, где, безусловно, в первую очередь стоит вопрос о ее расширении до большего количества измеряемых компонентов, повышении точности измеренных результатов, надежности и прочих параметров. Перечень детальных характеристик разработанного прибора приведены в приложении E.
Также были выполнены в соответствии с заданием следующие разделы:
- Экономическое обоснование проекта, где рассчитан экономический эффект от продажи системы;
- Охрана труда и окружающей среды, в котором рассчитана система молниезащиты;
- Гражданская оборона, где произведена оценка радиационной обстановки на предприятии при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1) Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. С-Пб, 1992, 152с.
2) Горелик Д.О., Конопелько Л.А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. М.; из-во Стандартов, 1992, 432 с.
3) Франко Р.Т., Кадук Б.Г., Кравченко А.А. Газоаналитические приборы и системы. М., Машиностроение, 1983, 128 с.
4) ГОСТ 13320-81. Государственный стандарт СОЮЗА ССР. Газоанализаторы промышленные автоматические.
5) © 2005 ФГУП СПО "Аналитприбор" Смоленск:
http://www.analitpribor-smolensk.ru
6) Конституция Украины от 28.06.1996 № 254к/96-ВР.
7) Процедура системного анализа при проектировании программных систем/ Сост. Сергеев Г.Г., Скатков А.В., Мащенко Е.Н. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 32с.
8) Щепин Ю.Н. Методические указания к практическому занятию на тему «Метод анализа иерархий» по дисциплине «Теория оптимальных решений» / Ю.Н. Щепин - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2002 - 11с.
9) Кустикова М.А., Мешалкина М.Н., Мусяков В.Л., Тимофеев А.Н. Методические указания к лабораторным работам по разделу «ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ» курса «ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ» / Под общей редакцией д.т.н., профессора Г.Г. Ишанина. -СПб: СПбГИТМО, 2003. - 139 с.
10) Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия М., 1962.
11) Каттралл Роберт В. Химические сенсоры. - М.: Научный мир, 2000.
12) Алейников А.Ф., Цапенко М.П. О классификации датчиков // Датчики и системы, 2000, № 5, С. 2-3.
13) Компания Сенсорс групп
http://www.sgspb.ru/index.php?id=5
14) Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т. 1. Пер. с англ.-- 4-е изд., перераб. и доп.-- М.: Мир, 1993.--413 с, ил.
15) Операционные усилители. Принцип работы и применение Пер.с англ. Вып. 628 Автор: Данс Дж. Б.Издательство: ЭнергоиздатГод издания: 1982. Стр.: 80.
16) Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel.-M.: ИП Радиософт, 2002 -176с.:ил
17) З а й д е л ь А.Н. Ошибки измерений физических величин. -Л., «Наука», 1974.
18) Т е й л о р Дж. Введение в теорию ошибок. -М., «Мир», 1985.
19) Надежность в технике. ГОСТ 27.002-89
20) Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы менеджмента и маркетинга» для студентов специальностей 8.091501, 8.091401, 8.080401 всех форм обучения/Сост. Г.А. Раздобреева, Е. В. Коваль, Т.В. Кулешова, Л. И. Андреева. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 24с.
21) Методические указания для выполнения раздела «Охрана труда и окружающей среды» в дипломних проектах спеціальностей 7.080401 - «Информационные и управляющие системы и технологии», 7.092502 - «Компьютерно-интегрированные технологические процессы и производства», 7.091401 «Системы управления автоматики», 7.091501 «Компьютерные системы и сети»/ Сост. Е.И Азаренко. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 10с.
22) Методические указания к расчетно-графической работе «Выявление и оценка радиационной обстановки на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции (АЭС)» по дисциплине «Гражданская оборона» для студентов всех специальностей. - Разраб. И.А. Придатко, Изд-во СевНТУ - 2003, 24с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Характеристики газоанализаторов
Таблица А.1 - Характеристика для стационарного газоанализатора ГАММА-100
Характеристики |
Значение |
Примечание |
|
Измеряемые компоненты |
СО, СО2, СН4, NO, SO2, O2, H2, N2 |
- до 3-х в любой комбинации - различные шкалы |
|
Температура окружающей среды, °С |
+5 - +45 -40 - +45 |
- общепром. для помещений - с дополнительной оболочкой |
|
Канал связи для подключения внешних устройств |
RS 232, RS 485 |
||
Унифицированный токовые сигналы, мА |
0 - 5 или 4 - 20 |
||
Выходные контакты реле |
220В, 2,5А |
- 2 программируемых порога на повышение или понижение концентрации |
|
Параметры анализируемой газовой среды Температура, °С Влага, не более г/м3 Пыль, не более мг/м3 |
от 5 до 45 5 1 |
При необходимости дополнительно поставляется система пробоотбора, пробоподготовки |
|
Напряжение питания, В |
220 |
||
Потребляемая мощность, ВА, не более |
150 |
||
Габаритные размеры, мм |
450х440х280 |
||
Масса, кг, не более |
20 |
Таблица А.2 - Характеристика для стационарного газоанализатора SWG 200
Диапазон измерения |
||
O2 |
0...1 (макс. 0...100) % об. |
|
CO |
0...1000 ппм (макс. 0...50) % об. |
|
CO2 |
0...1 (макс. 50) % об. |
|
NO |
0...100 (макс. 0...4000) ппм |
|
NO2 |
0...1000 ппм |
|
CH4 |
0...1 (макс. 0...50) % об. |
|
Габаритные размеры |
600 x 220 x 420 мм |
|
Масса |
до 24 кг |
|
Рабочая температура |
+5 ... +45°C |
|
Температура хранения |
-20 ... +60°C |
|
Температура газов |
до 1700°C |
|
Питание |
100 ... 240 В (AC) |
Таблица А.3 - Характеристика для переносного газоанализатора АНКАТ-7631М
Характеристики |
Значения |
Примечания |
|
Время прогрева, мин, не более |
10 |
||
Время установления показаний, с, не более |
60 |
||
Время работы без подзарядки, ч, не менее |
34 |
при емкости батареи 0,8 А*ч |
|
Питание от аккумулятора, В |
3,6 |
3 аккумулятора типоразмер ААА |
|
Температура окружающей среды, ° С |
(-30±45) |
(-20 - +45) для газоанализаторов |
|
Уровень звукового сигнала, дБ, не менее |
70 |
||
Габаритные размеры, мм выносного датчика |
130х40х72 140х66х66 |
||
Масса, кг выносного датчика |
0,24 0,35 |
||
Срок службы, лет, не менее для электрохимического датчика |
10 1,7 |
Таблица А.4 - Характеристика переносного газоанализатора "АНГОР"
Анализируемый газ |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой погрешности |
|
SO2 |
0 - 5000 мг/м3 |
(20+0,1*Cx) мг/м3 |
|
NO |
0 - 3000 мг/м3 |
(20+0,1*Cx) мг/м3 |
|
NO2 |
0 - 200 мг/м3 |
20 мг/м3 |
|
CO |
0 - 10000 мг/м3 |
(20+0,1*Cx) мг/м3 |
|
O2 |
0 - 25 об% |
0,2 об% |
|
СO2 |
0 - 25 об% |
не нормирован (определение по расчету) |
Определяемый параметр |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой погрешности |
||
абсолютной |
относительной |
|||
Температура газового потока |
-20 - +800 ?С |
2 ?С (-20 - +100 ?С) |
2 % (100-800 ?С) |
|
Избыточное давление (разряжение) газового потока |
(0 - 50) гПа |
0,2 гПа ((0 - 10) гПа) |
2 % ((10 - 50) гПа) |
|
Дифференциальное давление пневмометричесой трубки |
(0 - 50) гПа |
0,2 гПа ((0 - 10) гПа) |
2 % ( (10 - 50 гПа) |
|
Скорость газового потока |
4 - 50 м/с |
не нормирован (определяется пневмометрической трубкой |
||
Температура окружающей среды |
-30 - +50 ?С |
не нормирован (индикатор) |
||
Коэффициент избытка воздуха |
1,00 - 9,99 |
не нормирован (определение по расчету) |
||
Коэффициент потерь тепла |
0 - 99,9 % |
не нормирован (определение по расчету) |
||
КПД сгорания топлива |
0 - 99,9 % |
не нормирован (определение по расчету) |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Справочные характеристики газовых датчиков
Таблица Б.1 - Технические данные датчика угарного газа Alphasense CO-AE и CO-AF
CO-AE |
CO-AF |
||
Диапазон (млн-1) |
0-10,000 |
0-5,000 |
|
Чувствительность (нА/млн-1) |
12-20 |
55-90 |
|
Разрешение (млн-1) |
< 5 |
< 0.5 |
|
Время отклика (t90) (сек) |
< 75 |
< 25 |
|
Нулевой поток (млн-1 при 20 °C) |
< ±20 |
< ±2 |
|
Взаимная чувствительность (% при 20 °C) |
< 75 |
< 60 |
|
Предел (млн-1) |
100,000 |
10,000 |
|
Срок службы (мес.) |
> 24 |
> 24 |
|
Диапазон температуры (°C) |
-30 +50 |
-30 +50 |
|
Диапазон давления (кПа) |
80-120 |
80-120 |
|
Диапазон влажности (%) |
15-90 |
15-90 |
|
Рассчитаный резистор RG (кОм) |
25 |
11 |
Таблица Б.2 - Технические данные датчика углекислого газа CO2-D1
Диапазон (%) |
0.2-95 |
|
Чувствительность (В/десятая) (0.5%-5%) |
6-10 |
|
Разрешение (млн-1 эквивалент) |
100 |
|
Время отклика (t90) (мин) |
2-4 |
|
Нулевой поток (mV) |
-30 +30 |
|
Дрейф нуля (мВ) |
±3 |
|
Срок службы (мес.) |
> 24 |
|
Диапазон температуры (°C) |
10-35 |
|
Диапазон давления (кПа) |
80-120 |
|
Диапазон влажности ( %) |
15-95 |
|
Рассчитаный резистор RG (кОм) |
100 |
Таблица Б.3 - Техническая данные датчика диоксида серы SO2-AE и SO2-BF
SO2-AE |
SO2-BF |
||
Диапазон (млн-1) |
0-2,000 |
0- 100 |
|
Чувствительность (нА/млн-1) |
55 -80 |
300- 440 |
|
Разрешение (млн-1) |
< 1.5 |
< 0.1 |
|
Время отклика (t90) (сек) |
< 25 |
< 30 |
|
Нулевой поток (млн-1 при 20 °C) |
< ± 5 |
< ± 0.5 |
|
Предел (млн-1) |
10,000 |
500 |
|
Срок службы (мес.) |
> 24 |
> 24 |
|
Диапазон температуры (°C) |
-30 +50 |
-30 +50 |
|
Диапазон давления (кПа) |
80-120 |
80-120 |
|
Диапазон влажности (%) |
15-90 |
15-90 |
|
Рассчитаный резистор RG (кОм) |
32 |
120 |
Таблица Б.4 - Технические даные датчика метана CH-A3
Диапазон (%) |
0-100 |
|
Чувствительность (мВ/%) |
15-21 |
|
Время отклика (t90) (сек) |
< 15 |
|
Нулевой поток (мВ |
±20 |
|
Срок службы (месяцы) |
> 24 |
|
Диапазон температуры (°C) |
-40-55 |
Таблица Б.5 - Технические данные датчика монооксида азота NO-AE и NO-D4
NO-AE |
NO-D4 |
||
Диапазон (млн-1) |
0 - 5,000 |
0 - 100 |
|
Чувствительность (нА/млн-1) |
60 -100 |
500 - 750 |
|
Разрешение (млн-1) |
< 1 |
< 0.1 |
|
Время отклика (t90) (сек) |
< 45 |
< 10 |
|
Нулевой поток (млн-1 при 20 °C) |
0 - 5 |
0 - 1 |
|
Предел (млн-1) |
10,000 |
200 |
|
Срок службы (мес.) |
> 24 |
> 24 |
|
Диапазон давления (кПа) |
80-120 |
80-120 |
|
Диапазон влажности (%) |
15-90 |
15-90 |
|
Рассчитаный резистор RG (кОм) |
10 |
67 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Константный модуль constant.h
// молярная масса вещества
#define NO 30006
#define CH4 16040
#define SO2 64054
#define CO2 44009
#define CO 28010
// давление газа
#define P 760
// температура
#define T 293
// Описание структуры - погрешность
struct TFault
{
//Абсолютная погрешность
float aF;
//Относитьельная погрешность
float rF;
};
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Функции перевода единиц измерения
#include "constant.h"
// функция - переводит из объёмной доли в массовую концентрацию
float FillToMass(unsigned int M,float fill)
{
float mass = 0;
mass = (float)(0.16 * fill * M * P)/T;
return mass;
};
// функция - переводит из массовой концентрации в объёмную долю
float MassToFill(unsigned int M,float mass)
{
float fill = 0;
fill = (float)(mass * T)/(0.16 * P * M);
return fill;
};
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Подпрограмма статистической обработки
double pow( float x, float y );
double sqrt(float x);
// Фукнкция чтения из памяти
unsigned int ReadSRAM(unsigned int adr)
{
unsigned int Data;
while(EECR & (1<<EEWE));
//ждем пока освободится память
EEAR = adr;
//присваиваем начальный адрес EEAR
EECR |= (1<<EERE);
//возвращаем адрес
return EEDR;
};
// Функция - вычисляет погрешность
struct TFault SolveFault(unsigned int n)
{
// Коэффициэнт
#define f 0.95
// Адрес
unsigned int adrress = 0;
// Данные из памяти(из АЦП)
unsigned int x_data;
// Среднее арифметическое
double X = 0;
// Среднеквадратичное отклонение
double S = 0;
// Погрешность
struct TFault Fault;
while(adrress < n)
{
// получение данных из памяти
x_data = ReadSRAM(adrress);
// Увеличение адреса
adrress++;
X = X + x_data;
};
X = X / n;
adrress = 0;
while(adrress < n)
{
// получение данных из памяти
x_data = ReadSRAM(adrress);
// Увеличение адреса
adrress++;
S = S + pow((x_data - X),2);
};
S = sqrt( S / (n*(n-1)) );
// вычислим абсолютную погрешность
Fault.aF = f * S;
// вычислим относитьеную погрешность
Fault.rF = ((f * S)/X)*100;
return Fault;
};
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Технические и эксплуатационные характеристики разработанного газоанализатора
Таблица Е.1 - Измеряемые параметры
Анализируемый газ |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой погрешности |
|
SO2 |
0 - 2000 ppm 0 - 5 315 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
NO |
0 - 5000 ppm 0 - 6 236 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
CO |
0 - 10000 ppm 0 - 11 644 мг/м3 |
не нормирован (определение по расчету) |
|
СO2 |
0 ,2 - 95 об% |
не нормирован (определение по расчету) |
|
CH4 |
0 - 100 об% |
не нормирован (определение по расчету) |
|
Температура воздуха |
-40..+125 oС |
абсолютная ±0.3оС |
|
Влажность воздуха |
0-100 % (при температуре точки росы -20..+60 oС) |
относительная ±2 % rh |
Таблица Е.2 - Расчетные параметры
Объем энергонезависимой памяти EEPROM |
512 байт |
|
Объем памяти ОЗУ |
1024 байт |
|
Количество хранимых измерений |
10 |
|
Быстродействие |
510,31 мс |
|
Максимальная мощность |
0,814 Вт |
|
Наработка на отказ |
17238 ч |
Таблица Е.3 - Эксплуатационные характеристики
Масса |
до 1 кг |
|
Рабочая температура |
+5 ... +45°C |
|
Температура хранения |
-20 ... +60°C |
|
Питание |
9 В (AC) |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Методы контроля состояния воздушной среды. Общее проектирование блоков для мониторинга загрязнения воздушной среды и аппаратно-программных средств их поддержки. Лазерное зондирование атмосферы. Анализ существующих систем беспилотных летательных аппаратов.
курсовая работа [814,3 K], добавлен 03.04.2013Проектирование аппаратной и программной части микропроцессорной системы. Аппаратная основа - МП Z80 фирмы Zilog. Функции системы: измерение диаметра бревен, проходящих по конвейеру, отбраковка, подача на распилку, подсчет объема распиленной древесины.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.07.2009Микропроцессорная система (МПС) сбора и обработки информации от объекта, характеризуемого непрерывными (аналоговыми) сигналами. Исходные данные для разработки МПС. Функциональная схема системы, характеристика ее основных элементов, листинг программы.
курсовая работа [961,2 K], добавлен 21.10.2012- Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием типа CNC. Модуль входных сигналов
Разработка микропроцессорной системы управления технологическим оборудованием и проектирование структурной и принципиальной схемы электрического модуля входных дискретных сигналов с проведением расчетов основных электрических и временных параметров.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.11.2010 История разработки и запуска первого казахстанского геостационарного космического аппарата. Использование спутников для изучения снимков, проведение мониторинга и контроля экологического состояния территорий. Обеспечение фиксированной спутниковой связи.
презентация [2,9 M], добавлен 05.03.2017Обзор существующих технологий мониторинга в телекоммуникациях. Общая характеристика кабельной системы ОАО "Хабровскэнерго", фрагмента телефонной сети и передачи данных. Выбор решения для мониторинга сети и разработка нужного программного обеспечения.
дипломная работа [512,8 K], добавлен 25.09.2014Теоретические принципы разработки микропроцессорной системы охраны и сигнализации. Разработка графа и таблицы переходов состояний МПСО, его аппаратного и программного интерфейса, управляющих программ режимов и специального программного обеспечения.
курсовая работа [37,0 K], добавлен 12.05.2012Анализ способов и систем охлаждения силовых трансформаторов. Основные характеристики термометра ТКП-160Сг-М1. Система контроля и диагностики трансформаторного оборудования НЕВА–АСКДТ. Главные требования к оптоволоконным системам измерения температуры.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 15.07.2014Разработка структурной функциональной схемы устройства, его аппаратного обеспечения: выбор микроконтроллера, внешней памяти программ, устройства индикации, IGBT транзистора и драйвера IGBT, стабилизатора напряжения. Разработка программного обеспечения.
курсовая работа [495,1 K], добавлен 23.09.2011Разработка системы передачи извещений о проникновении на базе использования современной элементной базы (PIC контроллеры) и современных принципов организации информационного обмена между разнесенными объектами. Оценка гибкости и качеств системы.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.06.2010