Аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами
Физиологическое и лечебное действие диадинамических токов. Проектирование микроконтроллерного аппарата для физиотерапии. Разработка конструкции; функциональный алгоритм работы аппарата. Выбор элементной базы, материалы, тепло- и виброзащита, герметизация.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.07.2014 |
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.
Коэффициент технологичности находится в пределах 0< К< 1.
Рассчитываем показатель технологичности и находим комплексный показатель технологичности.
1. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:
,(5.42)
где HMM ? количество монтажных соединений ЭРЭ, которые предусматривается осуществить автоматизированным или механизированным способом. Для блоков на печатных платах механизация относится к установке ЭРЭ и последующей пайке волной припоя;
HM ? общее количество монтажных соединений.
Для разъемов, реле, микросхем и ЭРЭ определяется по количеству выводов.
2. Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу:
, (5.43)
где НмпИЭТ ? количество ИЭТ в штуках, подготовка выводов которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов; в число их включается ЭРЭ, не требующие специальной подготовки (патроны, разъемы, реле и т.д.);
НИЭТ ? общее число ЭРЭ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями конструкторской документации.
3. Коэффициент освоенности деталей и сборочных единиц (ДСЕ):
,(5.44)
где ДТз ? количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии;
ДТ ? общее количество типоразмеров ДСЕ.
4. Коэффициент применения микросхем и микросборок:
,(5.45)
где Нэ.мс ? общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками;
Нэрэ. ? общее число ЭРЭ, не вошедших в микросхемы
5. Коэффициент повторяемости печатных плат
,(5.46)
где ДТпп ? число типоразмеров печатных плат в изделии;
Дпп ? общее число печатных плат.
6. Коэффициент применения типовых технологических процессов
,(5.47)
где Дтп и Етп ? число деталей и сборочных единиц (ДСЕ), изготавливаемых с применением типовых и групповых технологических процессов;
Ди Е ? общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.
7. Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля
, (5.48)
где Нарк ? число операций контроля и настройки, выполняемы на полуавтоматических и автоматических стендах;
Нрк ? общее количество операций контроля и настройки.
Рассчитываем комплексный показатель технологичности
Полученный комплексный коэффициент технологичности довольно высок. Это является результатом того, что большинство электрорадиоэлементов, применяемых в проектируемом изделии, подготавливаются к монтажу, а также устанавливаются автоматизированными методами.
6. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АППАРАТА
6.1 Подготовка к работе
Перед началом эксплуатации аппарата следует:
1) проверить:
• комплектность аппарата;
• отсутствие видимых механических повреждений аппарата, кабелей питания и пациента;
• чистоту гнезд и разъемов.
2) разместить аппарат на рабочем месте, обеспечив удобство работы и условия естественной вентиляции;
3) обработку других элементов, контактирующих с телом пациентов, проводить в соответствии с рекомендациями Министерства здравоохранения Республики Беларусь;
6.2 Порядок работы
Аппарат должен быть установлен на основании, исключающем сотрясения и падения.
Кабель пациента должен быть подсоединен к розетке на передней панели аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами.
Включение аппарата осуществляется сетевой кнопкой на задней панели аппарата. После включения загорается жидкокристаллический дисплей При помощи кнопок “?”, ”?” устанавливается вид импульса (ОН, ДН, ОР, КП, ДП, ОВ, ДВ). Подтверждение осуществляется нажатием кнопки “OK”. Вход в активный режим осуществляется кнопкой “OK”. Затем производится увеличение и регулировка силы тока до требуемой величины (5,3-50мА) кнопками “?” ? больше, ”?” - меньше. После чего кнопками “?”,”?” вводится время процедуры, подтверждается кнопкой “OK”. Кнопкой ”C” осуществляется обратный переход курсора на жидкокристаллическом дисплее. Параллельно микроконтроллер следит, чтобы аппарат не работал непрерывно более 5 часов. Далее начинается выполняться процедура. Для принудительного окончания процедуры требуется нажать кнопку ”C”.
Электроды на тело пациента должны накладываться после включения сетевого напряжения, выбора вида воздействующего сигнала и установки его параметров.
6.3 Общие требования по охране труда
1. К самостоятельной работе с аппаратом для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, имеющие соответствующее образование и подготовку по специальности, обладающие теоретическими знаниями и профессиональными навыками в соответствии с требованиями действующих нормативноправовых актов, не имеющие противопоказаний к работе по данной специальности по состоянию здоровья, прошедшие в установленном порядке предварительный (при поступлении на работу) и периодические (во время трудовой деятельности) медицинские осмотры, обучение безопасным методам, приемам выполнения работ, изучивший руководство по эксплуатации, ознакомившийся со средствами защиты.
2. По электробезопасности аппарат выполнен по II классу защиты.
3. Персонал, работающий с аппаратом для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами должен:
? соблюдать требования по охране труда;
? бережно относиться к оборудованию, выполнять профилактическое ежедневное обслуживание;
? поддерживать порядок на рабочем месте;
? выполнять нормы и обязательства по охране труда, предусмотренные коллективным договором, соглашением, трудовым договором, правилами внутреннего трудового распорядка, должностными обязанностями;
? внимательно выполнять свои должностные обязанности, не отвлекаться;
? использовать оборудование и инструменты в строгом соответствии с инструкциями заводов-изготовителей;
? правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты в соответствии с условиями и характером выполняемой работы;
? при обнаружении неисправностей оборудования, приспособлений, инструмента, средств защиты, об ухудшении своего здоровья, отсутствие средств индивидуальной защиты, нарушениях технологического процесса работник обязан уведомить об этом руководителя структурного подразделения.
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТА ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПИИ НИЗКОЧАСТОТНЫМИ ДДТ
7.1 Характеристика аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами
Разработанный аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами, предназначен и используется для проведения физиотерапии диадинамическими токами при лечении заболеваний периферической и центральной нервной системы, органов пищеварения, сердечно-сосудистой системы, травм и заболеваний опорно-двигательной системы.
Технические характеристики:
1. Виды тока: постоянный ток (ПТ), двухполупериодный непрерывный (ДН), однополупериодный непрерывный (ОН), однополупериодный ритмический (ОР), короткий период (КП), длинный период (ДП), однополупериодный волновой (ОВ), двухполупериодный волновой (ДВ).
2. Максимальная величина действующего значения выходного тока в режимах ДН, КП, ДП, ДВ ? 50мА ±30% в диапазоне нагрузок от 0Ом до 2кОм.
3. Максимальная величина действующего значения выходного тока в режимах ОН, ОР, ОВ ? 25мА ±30% в диапазоне нагрузок от 0Ом до 2кОм.
4. Таймер с диапазоном установки времени процедуры от 1 до 99 минут.
5. Система автоматики, обеспечивающая блокировку переключения параметров процедуры (кроме величины тока) при наличии тока в цепи пациента, блокировку подачи тока при разомкнутой цепи пациента, индикацию включения выходного тока.
6. Напряжение питания ? 220В, частотой 50Гц.
7. Потребляемая мощность ? не более 50Вт.
8. Габаритные размеры 190х160х80мм.
9. Масса ? не более 1кг.
7.2 Расчет стоимостной оценки затрат
7.2.1. Расчет себестоимости и отпускной цены нового изделия
1. Расчет затрат на сырьё и материалы (Рм) представлен в (таблице 7.1)
Таблица 7.1
Расчёт затрат на материалы
Наименование материала |
Единица измерения |
Норма расхода на единицу продукции |
Оптовая цена за единицу, руб. |
Сумма, руб |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1. Припой ПСр-40 |
кг |
0,15 |
71095 |
10664 |
|
2. Канифоль |
кг |
0,08 |
73012 |
5841 |
|
3. Краска МКЭЧ |
кг |
0,03 |
65000 |
1950 |
|
4. Клей Dow Corning 744 RTV |
кг |
0,02 |
65200 |
1304 |
|
5.Флюс глицериновый |
л |
0,05 |
312850 |
15643 |
|
6. Лак ISOTEMP |
кг |
0,01 |
48700 |
487 |
|
7. Лист фольгированный СФ 2-35-1,5 |
кг |
0,08 |
50000 |
4000 |
|
8. Провод ПЭВ-1 |
м |
5 |
1380 |
6900 |
|
Итого |
46789 |
||||
Всего с учетом транспортных расходов (20%) |
56147 |
2. Расчет затрат на покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера (Рк) представлен в (таблице 7.2).
Таблица 7.2
Расчёт затрат на комплектующие изделия и полуфабрикаты
Наименование комплектующего или полуфабриката |
Количество на изделие, шт. |
Цена, р. |
Сумма, р. |
|
Цифровые микросхемы: |
||||
MIC5219 «Microchip» |
1 |
48600 |
48600 |
|
AD8542 «Microchip» |
1 |
48600 |
48600 |
|
C8051F310DK «Sygnal» |
1 |
118035 |
118035 |
|
Резисторы |
||||
Подстроечный 2K2кОм ±5% «Microchip» |
2 |
6863 |
13726 |
|
10Ом ? 47кОм ±5%-0,125Вт-0805 |
29 |
2361 |
68469 |
|
100Ом ? 18кОм ±5%-0,25Вт-1206 |
6 |
3321 |
19926 |
|
Подстроечный 15кОм ±5% |
1 |
6863 |
6863 |
|
Конденсаторы |
||||
100мкФ ? 220мкФ -2512-450В |
4 |
8784 |
35136 |
|
15рФ ? 0,1мкФ - 0805-100B |
9 |
2059 |
18531 |
|
Танталовый 1,5мкФ ? 4,7мкФ 1206-6,3 |
3 |
4447 |
13341 |
|
Транзисторы |
||||
2SC1654 «Datr» |
2 |
24705 |
49410 |
|
KTA1505 «Datr» |
2 |
24705 |
49410 |
|
KTC3880S «Datr» |
4 |
24705 |
98820 |
|
M28S «Datr» |
1 |
24705 |
24705 |
|
Дисплей WH1602B-YGH-CP |
1 |
87550 |
87550 |
|
Светодиод L-180 |
1 |
1890 |
1890 |
|
Диодный мост B500S |
1 |
1782 |
1782 |
|
Диод 1N4007 |
2 |
1782 |
3564 |
|
Диод 1N4001 |
1 |
1782 |
1782 |
|
Стабилитрон BZV55C5V6 |
1 |
1782 |
1782 |
|
Тиристор BT151F |
1 |
1782 |
1782 |
|
Переключатель SWR-41 |
1 |
3245 |
3245 |
|
Кнопка SWT-6 |
4 |
3245 |
12980 |
|
Вставка плавкая ПВ4-0,5А |
1 |
2400 |
2400 |
|
Вставка плавкая ПВ4-0,5А |
1 |
2400 |
2400 |
|
Трансформатор ОЛ30/60-20 |
1 |
188000 |
188000 |
|
Трансформатор ОЛ15/30-10-BH |
1 |
188000 |
188000 |
|
Клемма 726388 «Molex» |
4 |
17568 |
70272 |
|
Кварцевый резонатор Q 20MГц HC-49 |
1 |
8784 |
8784 |
|
Реле RT314730 |
2 |
24705 |
49410 |
|
Вилка BH-14"Symmetron" |
4 |
17568 |
70272 |
|
Вилка 5267-03A «Molex» |
1 |
17568 |
17568 |
|
Итого |
1324635 |
|||
Всего с учетом транспортных расходов (20%) |
1589562 |
3. Расчёт основной заработной платы основных производственных рабочих (Зо) представлен в таблице 7.3.
Таблица 7.3
Расчет основной заработной платы основных производственных рабочих
Вид работы (операция) |
Часовая тарифная ставка руб./ч |
Норма времени по операции, нормо-час |
Расценка (прямая зарплата), руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Подготовительная операция |
2900 |
4,05 |
11745 |
|
2. Установка элементов на печатную плату |
3925 |
1,62 |
6359 |
|
3. Пайка волной |
4350 |
4,05 |
17618 |
|
4. Очистка плат |
3375 |
4,86 |
16403 |
|
5. Визуальный контроль |
4750 |
4,9 |
23275 |
|
6. Маркировка плат |
3375 |
0,81 |
2734 |
|
7. Контроль электрических параметров плат |
3925 |
8,1 |
31793 |
|
8. Лакировка плат |
3375 |
7,8 |
26325 |
|
9. Изготовление крышки |
3925 |
1,5 |
5888 |
|
10. Изготовление основной части |
2925 |
1,62 |
4739 |
|
11. Сборка корпуса |
2900 |
2,43 |
7047 |
|
12. Общий контроль |
4350 |
7,5 |
32625 |
|
13. Маркировка корпуса |
2900 |
0,8 |
2320 |
|
14. Упаковка |
2900 |
0,7 |
2030 |
|
Всего |
190901 |
|||
С учетом премий (40%) |
267261 |
4. Дополнительная зарплата (Зд) определяется следующим образом:
, (7.1)
где HД ? норматив дополнительной заработной платы основных производственных рабочих (10%).
(7.2)
5. Отчисления на социальные нужды (Рсоц) определяются следующим образом:
,(7.3)
где Hсоц ? страховые взносы на обязательное социальное страхование наёмных работников(34%) и обязательное страхование от несчастных случаев на производстве (0,6%)
6. Общепроизводственные расходы (Робщ) определяются следующим образом:
, (7.4)
где Р общ ? норматив общепроизводственных расходов (200 %)
7. Себестоимость единицы продукции (Сп)
Сп = Рм + Рк + Зо + Зд + Рсоц + Робщ(7.5)
Сп = 56147 + 1589562 + 267261 + 26726 + 101720 + 534522 = 2575938
8. Плановая прибыль (Пп) определяется следующим образом:
(7.6)
где РП ? уровень рентабельности (15 %)
9. Налог на добавленную стоимость (НДС) определяется следующим образом:
(7.7)
где НДС ? ставка налога на добавленную стоимость (20 %)
10. Отпускная цена единицы продукции (Цотп)
Цотп = Сп + Пп + НДС(7.8)
Цотп = 2575938 + 386391 + 592466 = 3554795.
7.2.2 Расчет чистой прибыли
На основе маркетинговых исследований и заказов потребителей был определен плановый объем реализации изделия. В первый год объем реализации составит 3000 шт, в последующие годы - 5000 шт. Чистая прибыль рассчитывается по формуле:
Пч = N·Пед (1- Нп/100)(7.9)
где N ? годовой объем выпуска продукции, нат. ед.;
Пед ? прибыль, приходящаяся на единицу изделия, руб.;
Нп ? ставка налога на прибыль, 18%.
Пч1 = 3000·386391 (1- 18/100) = 950 млн. руб.
Пч2,3,4 = 5000·315505 (1- 18/100) = 1584 млн. руб.
7.3 Расчет инвестиций в производство нового изделия
Инвестиции в производство нового изделия включают инвестиции на разработку нового изделия и инвестиции в основной и оборотный капитал.
1. Инвестиции на разработку нового изделия (Ираз).
1. Расчет затрат на расходные материалы (Рм) представлен в (таблице 7.4.)
Таблица 7.4
Расчет затрат на расходные материалы (Рм)
Категории товаров |
Количество, шт. |
Цена за единицу, руб. |
Стоимость, руб. |
|
1. Бумага формата А1 |
20 |
3000 |
60000 |
|
2. Бумага формата А4 |
1000 |
80 |
80000 |
|
3. Картриджи |
3 |
100000 |
300000 |
|
4. Ручки |
5 |
4000 |
20000 |
|
5. Карандаши |
5 |
2000 |
10000 |
|
Итого |
470000 |
2. Расчет затрат на оплату труда научно-технического персонала представлен в (таблице 7.5)
Таблица 7.5
Расчет основной зарплаты научно-технического персонала (Зо)
Исполнители |
Кол-во |
Трудоемкость, ч |
Среднечасовая заработная плата, руб. |
Заработная плата, руб. |
|
Руководитель группы |
1 |
176 |
12800 |
2252800 |
|
Инженер-конструктор |
2 |
176 |
9900 |
1742400 |
|
Всего |
3995200 |
||||
С учетом премий (40%) |
5593280 |
3. Дополнительная зарплата (Зд):
Отчисления на социальные нужды (Рсоц):
5. Накладные расходы (Рнакл):
6. Себестоимость разработки (Сп)
Сп = Рм + Зо + Зд + Рсоц + Рнакл (7.10)
Сп = 470000 + 5593280 + 559328+2128802 + 6152608 = 14904018
7. Плановая прибыль (Пп):
8. Налог на добавленную стоимость (НДС) определяется следующим образом:
9. Стоимость разработки (Цд):
Ц = Сп + Пп + НДС(7.11)
Цд = 14904018 + 2235603 + 3427924 = 20567545
Производство продукции предполагается осуществлять на действующем оборудовании на свободных производственных мощностях, поэтому инвестиции в основной капитал не требуются.
Для производства нового вида продукции требуется прирост инвестиций в собственный оборотный капитал в размере 30% общей годовой потребности в материальных ресурсах.
Годовая потребность в материалах определяется по формуле:
млн. руб.(7.12)
где ? материалы на единицу продукции (таблица. 7.1) , руб.
Годовая потребность в комплектующих изделиях определяется по формуле
млн. руб.(7.13)
где ? затраты на комплектующие изделия на единицу продукции (таблица 7.2), руб.
Инвестиции в прирост собственного оборотного капитала определяются по формуле
Иоб = 0,3 · (Пм + Пк)(7.14)
Иоб = 0,3 · (281 + 7948) = 2469 млн. руб.
Таким образом, инвестиции в производство нового изделия составят:
И = 29 + 2469 = 2498 млн. руб.
7.4 Расчет показателей экономической эффективности проекта
При оценке эффективности инвестиционных проектов необходимо осуществить приведение затрат и результатов, полученных в разные периоды времени, к расчетному году, путем умножения затрат и результатов на коэффициент дисконтирования , который определяется следующим образом [16]:
,(7.15)
где ? требуемая норма дисконта, 40%;
? порядковый номер года, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году;
? расчетный год, в качестве расчетного года принимается год вложения инвестиций, = 1. ;
;
;
.
Расчет чистого дисконтированного дохода за четыре года реализации проекта и срока окупаемости инвестиций представлены в (таблице 7.6).
Таблица 7.6
Экономические результаты работы предприятия
Наименование показателей |
По годам производства (млн. руб.) |
||||
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Результат |
|||||
1. Выпуск изделий (шт.) (Nt) |
3000 |
5000 |
5000 |
5000 |
|
2. Прирост чистой прибыли (Пч) |
950 |
1584 |
1584 |
1584 |
|
3. Тоже с учетом фактора времени () |
950 |
1125 |
808 |
570 |
|
4. Инвестиции в разработку нового изделия (Ираз) |
29 |
_ |
_ |
_ |
|
5. Инвестиции в собственный оборотный капитал (Иоб) |
2469 |
||||
6. Общая сумма инвестиций (И) |
2498 |
||||
7. Тоже с учетом фактора времени () |
2498 |
_ |
_ |
_ |
|
8. Чистый дисконтированный доход (п.3-п.7) |
-1548 |
1125 |
808 |
570 |
|
9. Чистый дисконтированный доход с нарастающим итогом |
-1548 |
-423 |
385 |
955 |
|
10. Коэффициент дисконтирования () |
1 |
0.71 |
0.51 |
0.36 |
В результате технико-экономического обоснования инвестиций по производству нового изделия были получены следующие значения показателей их эффективности:
1. Чистый дисконтированный доход за четыре года производства продукции составит 955 млн.руб.
2. Все инвестиции окупаются на третий год;
Таким образом, производство нового аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами является эффективным и инвестиции в его разработку и производство целесообразны.
8. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АППАРАТА ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПИИ НИЗКОЧАСТОТНЫМИ ДДТ
Выбор темы обеспечение электробезопасности при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами в качестве раздела ОТ дипломного проекта, связан с обеспечением электробезопасности при эксплуатации аппарата, это обусловленно рядом причин, основными из которых являются: аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами ? изделие медицинского назначения, аппарат выполнен по II классу защиты что определяет повышенные требования электробезопасности при его эксплуатации; рассматриваемый аппарат относится к классу терапевтических медицинских приборов, основным физическим фактором воздействия которого является электрический ток; процесс эксплуатации рассматриваемого изделия связан с непосредственным физическим контактом рабочей части аппарата (электродов) с телом пациента. Выше перечисленные факторы определяют важность и актуальность рассмотрения опасности поражения электрическим током, а также проектирования и расчета методов и средств обеспечения электробезопасности при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами.
Проходя через организм, электрический ток может вызывать термическое, электролитическое и биологическое действие. Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов. Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.
Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов.
Все многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам. [17].
Оценка опасности поражения электротоком заключается в расчете максимально возможного тока, проходящего через тело человека , или напряжения прикосновения и сравнении этих величин с предельно допустимыми значениями в зависимости от продолжительности воздействия этого тока или напряжения прикосновения. Оценка производиться как в нормальном режиме работы оборудования, так и в аварийном. Под аварийным режимом понимается режим работы неисправной установки, при котором могут возникнуть опасные ситуации, приводящие к электротравмированию людей, взаимодействующих с установкой. Оценка опасности электропоражения позволяет определить необходимость применения способов и средств защиты, а фактические и предельно допустимые значения и служат исходными данными для их проектирования и расчета [17].
В соответствии с вышеописанной методикой проведем оценку поражения электрическим током при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Исходные данные: питание аппарата ? от двухпроводной сети переменного тока, изолированной от земли (=220 В), пробой фазы на корпус (рисунок 8).
Значение тока, проходящего через тело человека в указанных условиях равно:
(8.1)
где - фазное напряжение сети; - полное сопротивление в цепи человека
Рисунок 8 ? Схема включения человека в электрическую цепь
Сопротивление в цепи человека включает в себя сумму сопротивлений тела человека , обуви и основания (пола или грунта), на котором стоит человек :
(8.2)
Предполагаем наихудшие возможные условия эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Тогда принимаем сопротивление тела человека равным 1кОм (для напряжения прикосновения ?50В); сопротивление опорной поверхности ног =10кОм (влажный ксилолитовый пол), а сопротивление обуви протеканию тока - 0,7кОм (материал подошвы ? кожимит, помещение сырое). Тогда:
В результате:
Рассчитанное значение =18,8мА значительно превышает предельно допустимое значение тока =6мА для рассматриваемых условий (переменный ток 50Гц, длительное воздействие), следовательно необходимо предусмотреть способы защиты человека от возможного электропоражения при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Для двухпроводных сетей, изолированных от земли, наиболее эффективным способом защиты человека от электропоражения является зануление эксплуатируемого оборудования. Зануление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с неоднократно заземленным защитным проводником сети частей оборудования (например, металлического корпуса), которые могут оказаться под напряжением в результате замыкания электропитания на эти части или корпус.
Для определения зануления необходимо рассчитать: отключающую способность; заземление нейтрали, исходя из условий безопасности при замыкании фазы на землю; повторные заземлители нулевого защитного проводника для обеспечения безопасности при замыкании фазы электроустановки.
Проведем расчет зануления по выше представленной методике аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Расчет на отключающую способность заключатся в расчете тока короткого замыкании , величина которого определяется проводимостью фазных и нулевых защитных проводников и достаточна для срабатывания устройства отключения установки (предохранитель, электромагнитный расцепитель и т.п.) от сети, т.е.:
(8.3)
где ? коэффициент кратности номинального тока ( = 3 для плавкой вставки предохранителя);
? номинальный ток срабатывания устройства защиты (плавкой вставки предохранителя или электромагнитного расцепителя), который определяется исходя из потребляемой мощности установки (Nу):
(8.4)
где =1,1 ? коэффициент надежности; - напряжение питания установки.
Потребляемая мощность аппарата не более 50Вт, тогда номинальный ток срабатывания устройства защиты:
В качестве средства автоматической защиты для аппарата для гальванизации подходящим является предохранитель ВП-4 0,5А, номинальный ток которого ? 500мА. Ток однофазного короткого замыкания без учета тока, протекающего через землю, величина которого незначительна, определим по формуле:
(8.5)
где .? фазное напряжение, и - модули полного сопротивления обмоток источника питания (трансформатора, генератора) и полного сопротивления петли «фаза-нуль», Ом.
Принимаем =4Ом, тогда ток короткого замыкания будет равен:
После расчета тока короткого замыкания проверяем выполнение условия:
Выполнение условия свидетельствует произведению правильного расчета.
Таким образом, при соблюдении выше изложенных требований по эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами, выявлен наиболее опасный из них (электротравмирование). Подробно рассмотрены вероятность воздействия, экспозиция и влияние на организм человека данного фактора; на основе типового расчета проведена оценка опасности электропоражения, выбран и рассчитан способ защиты человека от электротравмирования при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Проделанная работа обеспечивает безопасность медперсонала и пациентов при эксплуатации аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Возможность негативного воздействия на человека основного для данного прибора производственного фактора (электротравмирование) сведена к минимуму за счет грамотного анализа опасности электропоражения и применения соответствующего способа защиты (зануление), который обеспечивает отключение оборудования от сети в результате срабатывания защитного устройства при возникновении опасности электротравмирования (замыкание фазы питающей сети на нулевой защитный проводник).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте был разработан аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами на основе микроконтроллера Сygnal. Использование микроконтроллера позволяет быстро производить обработку сигналов, анализировать полученные результаты, оперировать с полученными данными в дальнейшем, быстро менять алгоритмы обработки, при появлении более качественных методик.
Были разработаны: электрическая- структурная и принципиальная схемы аппарата, функциональный алгоритм работы аппарата, конструкция аппарата, а также инструкция по эксплуатации аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами. Оформлен графический материал аппарата. Проведено технико-экономическое обоснование производства аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами, результат ? производство нового аппарат для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами является эффективным и инвестиции в его разработку и производство целесообразны.
Были рассмотрены вопросы охраны труда и обеспечения электробезопасности при использовании аппарата для физиотерапии низкочастотными диадинамическими токами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Улащик, В.С. Общая физиотерапия: Учебник / В.С.Улащик, И.В. Лукомский. ? Минск: «Книжный дом», 2003. ? 511с.
2. Доманов, А.Т. СТП01-2010 / А. Т. Доманов, Н. И. Сорока. ? Минск: БГУИР, 2011. - 169с.
3. Илларионов, В.Е Современные методы физиотерапии: Руководство для врачей обшей практики / В.Е. Илларионов, В.Б. Симоненко. ? М.: ОАО "Издательство Медицина", 2007. ? 176с.
4. Проф медицинская техника.? [Электронный ресурс]
5. Компания NV LAB.? [Электронный ресурс]
6. Медтехника.? [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.med-texnika.com/catalog/apparat_Tonus-2M.htm
7. Медтехника.? [Электронный ресурс]
8. Медсоюз.? [Электронный ресурс]
9. Медтехника для фитнеса.? [Электронный ресурс]
10. Рынок микроэлектронники.? [Электронный ресурс]
11. Костюкевич, А.А. Конструирование и технология электронных систем: учеб.-метод. пособие к курсовому проектированию для студ. спец. «Электронно-оптические системы и технологии» / А.А. Костюкевич [и др.]. - Минск: БГУИР, 2011. - 119 с.
12. Материалы для пайки.? [Электронный ресурс]
13. Открытая база гостов.? [Электронный ресурс]
14. Варламов, Р.Г. Компоновка радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2-е переработанное / Р.Г. Варламов ? М.: Сов. радио, 1975. ? 53с.
15. Панков, Л.Н. Основы проектирования электронных средств: Учеб. Пособие. / Л.Н. Панков [и др.] - Владимир : гос. ун-т. Владимир, 2007. ? 238с.
16. Носенко, А.А. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Методическое пособие в 4 ч. ч.2 / А.А. Носенко, А.В. Грицай. ? Минск.: БГУИР, 2002. ? 57с.
17. Михнюк, Т.Ф. Охрана труда / Т.Ф. Михнюк ? Минск: ИВЦ Минфина, 2009. ? 365с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика и этапы разработки системы управления аппарата по розливу воды в стаканчики. Разработка структурной схемы системы, выбор элементной базы, описание принципа действия и технических характеристик микроконтроллера. Схема управления насосом.
курсовая работа [481,9 K], добавлен 14.11.2010Принцип работы и сферы применения аппарата для искусственной вентиляции легких "Спирон-201", сравнение его аналогов на российском рынке, преимущества и недостатки. Внутреннее устройство и режимы работы аппарата. Методика испытания микроконтроллера.
дипломная работа [856,6 K], добавлен 11.11.2009Характеристики копировального аппарата "Toshiba 1360", его конструкция и принцип работы основных блоков. Разработка технологических карт по техническому обслуживанию, диагностических карт ремонта и устранения неисправностей копировального аппарата.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 04.11.2010Выбор формата данных. Разработка алгоритма и графа макрооперации. Разработка функциональной электрической схемы и её особенности. Выбор элементной базы. Разработка принципиальной схемы. Микропроцессорная реализация устройства на языке Ассемблер.
курсовая работа [955,0 K], добавлен 04.05.2014Особенности проектирования и принцип работы программируемого стабилизатора температуры. Анализ исходных данных и методов решения, обоснование выбора элементной базы микроконтроллера. Расчет размеров элементов печатного рисунка, сопротивления и емкости.
курсовая работа [492,0 K], добавлен 16.08.2012Описание структурной схемы генератора. Описание работы схемы электрической принципиальной блока. Выбор и обоснование элементной базы. Разработка конструкции печатной платы. Разработка конструкции датчика сетки частот. Описание конструкции генератора.
дипломная работа [287,2 K], добавлен 31.01.2012Разработка принципиальных схем синтезатора. Выбор и обоснование элементной базы. Разработка концептуального алгоритма устройства. Разработка, выбор и обоснование конструктивных составляющих синтезатора. Выбор и обоснование методов монтажа и межсоединений.
дипломная работа [249,8 K], добавлен 24.06.2010Синтез цифрового аппарата Мура с D-триггером по заданному графу микропрограммы автомата. Функции прибора: ввод, вывод, хранение информации, выполнение микроопераций и вычисление логических условий. Составление эскиза. Синтез комбинационной схемы.
курсовая работа [58,3 K], добавлен 15.12.2010Разработка модуля для решения задач управления и обмена информацией с удаленными объектами. Принцип работы интерфейсного модуля RS2-4.5x и разработка его конструкции. Выбор и описание элементной базы, поверочный конструкторский расчет устройства.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 06.11.2012Структура и назначение арифметическо-логического устройства, порядок его проектирования. Выбор элементной базы, конструкции данного блока и основные требования к нему. Расчет частоты собственных колебаний блока АЛУ, оценка уровня его унификации.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.09.2008