Источниками электростатического поля являются монитор и периферийные устройства. Нормируется данный параметр в соответствие с СН 1757-77.

Для защиты от электростатического поля необходимо обеспечить защитное заземление, а также регулярно проводить увлажнение воздуха рабочей зоны.

Таблица 6.5 - Допустимые уровни напряжения прикосновения тока через тело человека.

Таблица 6.6 - Допустимые уровни напряженности электростатического поля.

Расчет защитного заземления.

Защитное заземление применяется в трехфазных, трех проводных сетях с изолированной нейтралью до 1000 В. Заземление – это преднамеренное электрическое соединение нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением, с землей или ее эквивалентом.

Чтобы обеспечить безопасность работы с устройствами дозирования электрической энергии и количества электричества необходимо иметь защитное заземление с Rз не более 4 Ом. Устройства располагаются в помещении, не относящемся к категории взрывоопасных. Данные удельного сопротивления грунта определяются по табличным данным с учетом климатического коэффициента. Сопротивления искусственного заземлителя Rн не должно превышать предельно допустимого значения сопротивления заземления Rз. Искусственный заземлитель будет представлять собой систему вертикальных электродов, верхние концы которых соединены. Электроды располагаются по контуру на глубину 0,7 м. от поверхности земли (h = 0,7 м.). В качестве вертикальных электродов используем стержни длиной 3м. (l = 3м.) из уголков стали шириной полки 60 мм. (b = 60 мм.).

Определим удельное сопротивление грунта из выражения:

 (6.1)

где rТ – табличное значение удельного сопротивления грунта (значение взято для грунта типа суглинок);

y - климатический коэффициент (взят в соответствии с табличными данными).

Рассчитаем сопротивление единичного электрода, принимая расстояние t от поверхности грунта до середины электрода равным:

 (6.2)

и диаметром d, условной трубы, равным:

 (6.3)

Для расчета одиночного вертикального электрода воспользуемся выражением:

 (6.4)

Определим необходимое количество электродов с учетом коэффициента использования hЭ:

 (6.5)

В соответствии с табличными данными находим необходимое число электродов n равное 20

а=3×l=3×3м=9м (6.6)

Находим длину горизонтального проводника, соединяющего электроды:

 (6.7)

Для соединения вертикальных электродов используем полосовую сталь сечением 4 Х 10 мм. Определим сопротивление полосы растекания тока, используя выражение:

 (6.8)

Находим общее сопротивление системы заземления:

 (6.9)

Мы видим, что значение RИ не превышает предельно допустимое значение (4 Ом) для электроустановок, питающихся напряжением до 1000 В.

6.7 Электромагнитное излучение

Допустимые уровни электромагнитного излучения определяются ГОСТ 12.1.006-84 “”Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля”. Источниками электромагнитного излучения в исследуемой лаборатории являются монитор электронно-вычислительной машины, электронно-лучевые трубки осциллографов, трансформаторы, антенны, а также естественные источники (солнце, магнитное поле Земли).

Допустимые уровни параметров электромагнитного излучения приведены в таблице 6.7 согласно СанПиН 2.2.2.542-96.

Таблица 6.7 - Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений

Для защиты от действия электромагнитного излучения проводятся следующие мероприятия: уменьшение интенсивности облучения от самого источника, экранирование источника, применение средств индивидуальной защиты.

6.8 Эргономика рабочего места

К психофизиологическим опасным и вредным факторам в работе оператора ЭВМ можно отнести в соответствии с ГОСТ 12.2.032 – 78 нервно – психическое состояние организма, вызванное недостаточной освещенностью и монотонностью труда, а так же плохую организацию рабочего места. Психофизические опасные и вредные факторы ведут к нервно-психическим перегрузкам. В связи с этим производственное оборудование и приборы в лаборатории спроектированы с учетом физиологических и психологических данных человека. Были учтены психическое напряжение работника, использующего разработанное устройство, повышенное внимание и физические нагрузки при работе с устройствами дозирования электрической энергии и количества электричества.

Все виды оборудования удобны для использования. Расположение органов управления обеспечивает экономию движений, исключает неудобное напряжение положения тела.

Для создания благоприятных условий выполнены следующие требования в отношении рабочего места оператора ЭВМ:

рациональный выбор рабочей зоны;

выбор рабочей позы;

выбор оптимального размещения основных и вспомогательных материалов.

Основные элементы рабочего места показаны на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 - Основные элементы рабочего места: 1 - рабочее кресло; 2 - рабочая поверхность; 3 – ЭВМ.

Высота поверхности сиденья определяется высотой подколенной ямки над полом, измеренной в положении сидя при угле сгибания колена на 90°. При высоте стула 400 мм высота рабочей поверхности 710 ± 5 мм является оптимальной. Для удобства эксплуатации монитор ЭВМ установлен на регулируемую подставку, которая позволяет установить его так чтобы обеспечивался удобный зрительный контроль.

В процессе подбора проектирования устройства были учтены следующие факторы:

положение тела оператора;

расположение органов управления;

размер и форма органов управления;

направление, амплитуда и траектория их движения;

отношение величины перемещения ручек управления к величине перемещения указателя индикатора и т.п.

Размер зоны приложения труда ограничивается площадью, оснащенной технологической оснасткой, инструментами и приспособлениями. При расположении элементов рабочего места предусмотрены необходимые средства защиты проектировщика от опасных и вредных факторов в соответствии с ГОСТ 12.0.003 – 74. Взаимное расположение элементов рабочего места способствует оптимальному режиму труда и отдыха, снижению утомления, предупреждению появления ошибочных действий.

Выполнение оператором движений в пределах оптимальной зоны значительно снижает мышечное напряжение. При компоновке ростов и пультов управления учтено, что зона обзора в горизонтальной плоскости без поворота головы составляет 1200, с поворотом 1300. Допустимый угол обзора по вертикали 1300.

Удобное и рациональное расположение материалов, инструментов, приспособлений исключает лишние, непроизводственные движения. Инструменты, обрабатываемые материалы и изделия располагаются на рабочем месте с учетом частоты их употребления: более часто употребляемые размещаются в оптимальной рабочей зоне досягаемости рук без наклонов туловища, редко употребляемые – в более отдаленной зоне.

В целях сведения к минимуму проблемы аварийности и травматизма при эксплуатации изделия, рабочее место соответствует нормам технической и пожарной безопасности, а проектировщик в процессе работы должен соблюдать нормы и требования безопасности труда и не способствовать созданию аварийных ситуаций.

6.9 Противопожарная безопасность

Противопожарная безопасность регламентируется ГОСТ 12.1.004-85 “Пожарная безопасность” и ГОСТ 12.1.010-85 “Взрывобезопасность. Общие требования.”.

Согласно Приказа № 32 от 31.10.95 (введен 1.01.96) лаборатория ЭВМ относится к помещениям категории “Д”, т.е. помещение, содержащее негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Пожарная безопасность объекта в соответствии с ГОСТ 12.1.004-85 обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, предусмотрены организационно – технические мероприятия. Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей.

Для профилактики пожарной безопасности проводятся следующие мероприятия:

Вентиляция взрывобезопасного исполнения.

Здание строится из несгораемых материалов.

Лаборатория укомплектована переносным огнетушителем.

В центральном коридоре установлен пожарный гидрант.

Во всех помещениях корпуса имеется план эвакуации в случае пожара.

Пожарная сигнализация включает в себя датчики ДИП – 215 3М3. Оповещение световое и звуковое.

Инструктаж персонала по технике безопасности и пожарной безопасности.

В помещении лаборатории, а также в коридоре учебно-лабораторного корпуса находятся первичные средства пожаротушения (огнетушители, гидропомпы, ведра, лопаты, ящики с песком). Лаборатория оборудована порошковым огнетушителем марки ОПС-10. Огнетушитель расположен на видном месте и легкодоступен. Для различных помещений существуют нормы первичных средств пожаротушения. На каждые 100 м2 пола производственных помещений требуется 1-2 огнетушителя. В рабочем помещении установлена пожарная сигнализация с тепловым извещателем. Коридоры, лестничные площадки не заставлены посторонними предметами, затрудняющими эвакуацию людей в случае пожара.

Расстояние от лаборатории до пожарного гидранта около 8 метров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы проведено обобщение вопросов построения цифровых дозаторов количества электричества и электрической энергии, разработан принцип дозирования количества электричества и электрической энергии на основе квантования по вольт-секундной площади.

На основании результатов исследований была разработана электроустановка контактной сварки с цифровым дозированием электрической энергии.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, отмечены научная новизна и практическая значимость результатов, а также представлена структура проекта.

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса в области дозирования количества электричества и электрической энергии, произведен аналитический обзор существующих электротехнических приборов и изделий, способных работать в структурах проектируемых дозаторов в качестве отдельных элементов этих структур. Проведен сравнительный анализ средств учета и контроля количества электричества и электрической энергии, в котором отмечены как положительные качества, так и недостатки существующих приборов по сравнении с проектируемым.

Во второй главе рассмотрен вопрос о применении принципа квантования интегральных значений измеряемой величины по вольт-секундной площади при аппаратной реализации аналого-цифровых преобразований входных сигналов. Проведено обоснование выбора схемы интегрирующего преобразователя – квантователя, предназначенного для работы в структурах дозирования количества электричества и электрической энергии.

В третьей главе рассмотрен вопрос выбора состава структурной схемы комплекса технических средств дозирования количества электричества и электрической энергии, представлены функциональные схемы.

В четвертой главе проведен метрологический расчет разработанных устройств для цифрового дозирования количества электричества и электрической энергии и дана оценка погрешности спроектированного импульсного интегратора.

В пятой главе приводится экономический расчет разработанных дозаторов количества электричества и электрической энергии, определены затраты на производство указанных устройств (опытные образцы).

В шестой главе рассмотрена организация охраны труда при разработке устройств дозирования количества электричества и электрической энергии, учтены опасные и вредные факторы, которые имеют место при проектировании данных устройств, приведены рекомендуемые организационные мероприятия по улучшению условий труда.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Прикладная электрохимия. Изд. 2-е, пер. и доп. Под ред. Н.Т. Кудрявцева. М.: «Химия», 1975. 552 с.

2.  Мелков М.П., Швецов А.Н. Восстановление автомобильных деталей твердым железом. -М.: Транспорт 1982. 192 с.

3.  Зозуля А.П. Кулонометрический анализ. -М.: Химия, 1968.

4.  Агасян П.К., Хамракулов Т.К. Кулонометрический метод анализа. - М.: Химия, 1984.

5.  Каталог. Приборы и средства автоматизации. № 7. М. 1989.

6.  Электрические измерения. Учебн. для вузов. Под ред. А.В.Фремке. -Л.:Энергия, 1973.- 424 с.: ил.

7.  Справочник по электроизмерительным приборам. / К.К.Илюнин, Д.И.Леонтьев, Л.И.Набелина и др. Под ред. К.К.Илюнина. -Л.:Энергоатомиздат, 1983,-784 с.: ил.

8.  Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./Под общ. ред. А.А.Федорова. Т2. Электрооборудование.-М.: Энергоатомиздат, 1987. -592 с.; ил.

9.  Бондаренко Н.Н., Братолюбов В.Б. Низковольтные преобразователи для гальванотехники и электрохимических станков. -М.: Энергоатомиздат, 1987.-184 с.

10.  И.Ф.Плеханов. Расчет и конструирование устройств для нанесения гальванических покрытий. -М.: Машиностроение, 1988.

11.  Ю.К.Делимарский. Электролиз. Теория и практика. -Киев: Тэхника, 1982.

12.  Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов / Б.Я. Авдеев, Е.М.Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина.-6-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат, 1987.-480 с.

13.  Кулонометрическая установка: Патент №2120625 РФ, МКИ6 G 01 N 27/42/ А.П.Попов, А.Ю.Власов, В.В.Емельянов (РФ).-12 с.: ил.

14.  Ковка и штамповка: Справочник. В4-х т./Ред. совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. -М.: Машиностроение, 1985-Т.1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка / Под ред. Е.И. Семенова. 1985.-568 с.

15.  Романов Д.И. Электроконтактный нагрев металлов. -2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1981.-168 с., ил.

16.  Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных вузов / Б.Д.Орлов, А.А.Чакалев, Ю.В.Дмитриев и др.; Под общ. ред. Б.Д.Орлова. – 2-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1986. –352 с., ил.

17.  Электрооборудование и автоматика электротермических установок: Справочник/Альтгаузен А.П., Бершицкий М.Д. и др.; Под ред. А.П. Альтгаузена. –М.: Энергия, 1978. –304 с.

18.  Электротехнический справочник. Под ред. А.Т. Голована. Т.1, - М: Госэнергоиздат, 1961. - 736 с.

19.  Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы.–5-е изд., перераб. и доп. -К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986.-504 с.

20.  Швецкий Б.И. Электронные цифровые приборы.-2-е изд., перераб. и доп.-К.:Тэхника, 1991.-191 с.

21.  Пейтон А. Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. - М: БИНОМ, 1994 – 352 с.

22.  Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991 – 367 с.

23.  Электронный измеритель электрической энергии: Патент № 2190861 РФ, МКИ7 G01 R21/06/ А.П.Попов, А.Ю.Власов (РФ).-10 с.

24.  Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981. –335 с.

25.  Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие.-М.: Высш. школа, 1982.-223 с.

26.  Махнанов В.Д., Милохин Н.Т. Устройства частотного и время-импульсного преобразования.-М.:Энергия, 1970.-129 с.

27.  Тарасов В.Ф., Шахов Э.К. Полупроводниковые преобразователи напряжение-частота (обзор) – Приборы и системы управления. 1974, №4, С. 9-14.

28.  Электроизмерительные устройства для диагностики машин и механизмов / Р.С.Ермолов, Р.А.Ивашев, В.К.Колесник, Г.Ф.Морозов. -Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979.-128 с., ил.

29.  Шляндин В.М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы. М.: Высшая школа, 1973. –280 с.

30.  Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры. -Л.: Энергия, 1973.-175 с.

31.  Асаев А.А., Левенталь В.Ф., Баранов В.Г. Гибридные микросборки для аналого-цифрового преобразования сигналов тензорезисторных датчиков. -Приборы и системы управления, 1985, №5.-С. 24-25.

32.  В.С. Гутников, В.В. Лопатин, А.И. Недашковский. Измерительные интегрирующие преобразователи с частотно-временным промежуточным преобразованием. -Л.: ЛПИ, 1986.-73 с.

33.  Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. -М.: Радио и связь, 1981.-224 с.

34.  Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.-2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоатомиздат, 1988.-304 с.

35.  Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. -М.: Мир, 1983.

36.  Зыкин Ф.А., Каханович В.С. Измерение и учет электрической энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1982 – 104 с.

37.  Чернов В.Г. Устройства ввода-вывода аналоговой информации для цифровых систем сбора и обработки данных. - М.: Машиностроение, 1988. - 184 с.

38.  Нестеренко Б.К. Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению. -М.: Энергоиздат, 1982.-128 с.

39.  Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника: Учебник для вузов/ Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под ред. О.П.Глудкина. -М.: Горячая линия –Телеком, 2002.-768 с.

40.  Шахов Э.К., Михотин В.Д. Интегрирующие развертывающие преобразователи напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1986.-144 с.

41.  Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС: Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.-572 с.

42.  Марше Ж. Операционные усилители и их применение.- Л.: Энергия, 1974.-216 с.

43.  Келехсаев Б.Г. Нелинейные преобразователи и их применение: Справочник.-М.: Солон-Р, 1999.-304 с.

44.  Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -208 с.

45.  П.П.Орнатский. Теоретические основы информационно-измерительной техники. -Киев: Вища школа, 1983.- 455 с.

46.  Электрические измерения. Учеб. пособ. для втузов. Под ред. Е.Г.Шрамкова. -М.:Высш. школа, 1972.-520 с.: ил.

47.  Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: Измерительные преобразователи.-Л.: Энергоатомиздат, 1983. -325 с.

48.  С.А. Спектор. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 320 с.

49.  Измерение электрических величин. Евтихиев Н.Н., Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф., Скугоров В.Н. Под общ. ред. Н.Н. Евтихиева.-М.: Энергоатомиздат, 1990.- 352 с.

50.  Ю.В.Афанасьев. Феррозонды. - Л.: Энергия, 1969. - 166 с.

51.  Казанский В.Е. Измерительные преобразователи тока в релейной защите.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-240 с.

52.  Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов / Под ред. Розанова Ю.К. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 752 с.

53.  Б.З.Михлин, В.П.Селезнев, А.В.Селезнев. Геомагнитная навигация. - М.: Машиностроение, 1976. – 280 с.

54.  Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники: Электромагнитное поле. Учебник для студентов вузов. - М.: Высш. школа, 1978.-231 с.

55.  Нестеренко А.Д. Введение в теоретическую электротехнику. -Киев: Наукова думка, 1969.-351 с.

56.  М.А. Розенблат. Магнитные усилители. –М.: Советское радио, 1956.

57.  Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Учебник для вузов. Том 1.-3-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.-536 с.

58 Кликушин Ю.Н., Михайлов А.В. Электроника в приборостроении. Тексты лекций.-Омск: ОмГТУ, 2000.-152 с.

59 Справочник. Резисторы. Под ред. Четверткова И.И. И Терехова В.М.-М.: Радио и связь, 1991.-528 с.

60 Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломного проекта по специальности 0642 “Информационно-измерительная техника”. Составитель Добровольский В.Е.-Омск: ОмГТУ,1986.-32 с.

61 Охрана труда в машиностроении. Под ред. Юдина Е.Я. и Белова С.В.-М.: Машиностроение, 1983.-432 с.

62 Курсовое и дипломное проектирование. Методические указания для студентов специальности 200400 “Промышленная электроника”. Составитель Степанов В.И. Омск: ОмГТУ,2004.-44 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10