Организация рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Сентября 2011 в 11:14, курсовая работа

Описание работы

Наименование системы: Рабочее место для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний на соответствие требованиям (РМИКИ).

Содержание

Техническое задание 3
Введение 7
1 Теоретическая часть 8
1.2 Постановка задачи 8
1.2 Общие сведения о приборах 9
1.2.1 Ваттметр 9
1.2.2 Омметр 11
1.2.3 Термометр 12
1.2.4 Мультиметр 13
1.2.5 Тахометр 14
1.3 Организация рабочего места 16
1.4 Надежность 18
Экспоненциальный закон надежности 19
2 Расчетная часть 20
2.1 Измерительные приборы 20
2.1.1 Приборы для измерения потребляемой электрической мощности 20
2.1.2 Приборы для измерения сопротивления изоляции, температуры, постоянного и переменного напряжения 22
2.1.3 Приборы для измерения оборотов в минуту 24
2.2. Выбор измерительных приборов для организации рабочего места 26
2.3 Структурная схема оснащения рабочего места 27
2.4 Программа испытаний для контроля надежности 28
Заключение 30
Список используемой литературы 31

Работа содержит 1 файл

курАрт.doc

— 555.00 Кб (Скачать)

     Мультиметр  может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых  измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

       В настоящее время все больше  мультиметров выпускается в цифровом  исполнении, а некоторые цифровые  мультиметры могут работать под  управлением компьютера и передавать  на него результаты измерений  для дальнейшей обработки. Но  аналоговые приборы тоже не  собираются утрачивать своей актуальности, т.к. они незаменимы, например, при работе в условиях сильных радиопомех, когда цифровые мультиметры могут отказать.

     Аналоговый  мультиметр состоит из стрелочного  магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

     В некоторых мультиметрах доступны также  функции:

  • Прозвонка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
  • Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.
  • Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
  • Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
  • Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
  • Измерение индуктивности (редко).
  • Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
  • Измерение частоты гармонического сигнала. [http://ru.wikipedia.org/]

     Современные мультиметры имеют много сервисных  функций, таких как таймер выключения питания или подсветка дисплея. Популярностью пользуется автоматические мультиметры предела измерения — у большинства последних моделей мультиметров переключатель режима служит лишь для выбора измеряемой величины, а предел измерения мультиметр определяет сам. Некоторые простые модели и вовсе не имеют такого переключателя. В случаях, когда требуется измерение тока или температуры, понадобятся токоизмерительные клещи. При выборе мультиметра следует обратить внимание на то, сколько времени могут проработать батареи мультиметра, а также подумать, не стоит ли выбрать прибор с питанием от аккумуляторов.  
Основные характеристики мультиметров - точность и разрядность. Самые простые приборы имеют разрядность 2,5, и погрешность измерения составляет около 10%. Большинство мультиметров среднего класса имеют разрядность 3,5, с погрешностью около 1%. Более совершенные приборы – 4,5/0,1% соответственно. Самые дорогие модели, предназначенные для профессионального использования, имеют разрядность 5 и выше. Их точность довольно высока, и зависит в первую очередь от диапазона и вида производимых измерений, однако погрешность таких приборов редко превышает 0,01%.
[http://timer.selec.ru/news.php]

     1.2.5 Тахометр

 

     Тахометр — средство измерения частоты вращения (числа оборотов в единицу времени) деталей машин и механизмов. Измерение может быть контактным или бесконтактным в зависимости от типа датчика скорости вращения (энкодера).

     Тахометры строятся по нескольким различным принципам:

  • преобразование «частота-угол отклонения стрелки» (механические и элетромеханические тахометры);
  • подсчет импульсов в течение заданного временного интервала;
  • измерение временного интервала между смежными импульсами и вычисление обратной функции.

     Тахометры нашли широкое применение для  контроля частоты вращения коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания практически на всех типах транспортных средств (автомобилях, тракторах, тепловозах, судах, самолётах). Также применяются тахометры для контроля частоты вращения рабочих органов технологических машин.

     Кроме того, тахометр может быть использован  в качестве счетчика импульсов, например, при подсчете продукции на конвейере, расхода сырья, материалов, времени  наработки оборудования, машин и  механизмов при испытаниях и обкатке. Подсчет/измерение осуществляется в прямом, обратном или в обоих направлениях. Измеренная величина может быть заранее программно масштабирована в реальные единицы измерения (часы, минуты, метры, шт, упаковки и т. д.). В приборах может быть задействована аварийная сигнализация, сброс и обнуление накопленных значений, защита паролем, информационный обмен через CAN, или RS-485 для работы в сети или связи с компьютером. [http://ru.wikipedia.org/]

     Существует  несколько типов приборов, позволяющих  получить значения частоты вращения. По способу получения информации от вращающихся частей приборы делятся на механические, оптические и стробоскопические.  
    При механическом способе измерения требуется непосредственный контакт с поверхностью контролируемого объекта. Датчик прибора (в виде резинового колеса или конического заостренного наконечника) прислоняется к поверхности, при этом прибор начинает анализировать передавшийся вращательный момент от вращающегося объекта контроля. В основном данный метод используется для контроля небольших скоростей, находящихся между 20 и 20000 об/мин. Кроме измерения частоты вращения, механическим методом можно измерить еще и длину движущегося объекта.  
    Оптический и стробоскопический методы выгодно отличаются от механического тем, что не требуют прямого контакта с поверхностью объекта контроля, поэтому их еще называют не контактными методами. В оптическом методе информация о частоте вращения передается прибору через инфракрасный световой луч, исходящий из прибора, который затем отражается от поверхности объекта. Если луч плохо отражается от поверхности, то на нее наклеивают небольшую отражательную пленку. Диапазон частот вращения измеряемый такими приборами составляет от 0 до 100000 об/мин.  
    Стробоскопический метод основывается на том, что объекты в глазах наблюдателя являются неподвижными, когда частота высокоскоростных вспышек от них синхронно совпадает со скоростью вращения (движения) объекта. Стробоскопическим методом можно измерять частоту очень маленьких вращающихся объектов.
[http://www.gsi.ru/catalog.php?id=132]

 

1.3 Организация рабочего места

     Организация рабочего места — это комплекс мероприятий, направленных на создание на рабочем месте необходимых условий для высокопроизводительного труда, на повышение его содержательности и охрану здоровья рабочего.

     При организации рабочих мест необходимо учитывать то, что конструкция  рабочего места, его размеры и  взаимное расположение его элементов  должны соответствовать антропометрическим, физиологическим и психофизиологическим данным человека, а также характеру.

     В зависимости от типа производства, особенностей технологического процесса, характера трудовых функций, форм организации  труда и других факторов определяется классификация рабочих мест. Так, по уровню механизации рабочие места  делятся на автоматизированные, механизированные и рабочие места, где выполняются ручные работы. Механизированные рабочие места, в свою очередь, подразделяются на частично механизированные (работа у станка, механизма и т. д.) и механизированные, а автоматизированные — на полуавтоматизированные и автоматизированные.

     По  признаку разделения труда рабочие  места могут быть индивидуальными  и коллективными (бригадными), по специализации  — универсальными, специализированными  и специальными, по количеству обслуживаемого оборудования — одностаночными и многостаночными, по степени подвижности — стационарными и передвижными. Рабочие места могут находиться в помещении, на открытом воздухе, на высоте, под землей. Работа на них может выполняться сидя, стоя или с чередованием той или другой позы.

     При выборе положения работающего необходимо учитывать:

  • физическую тяжесть работ;
  • размеры рабочей зоны и необходимость передвижения в ней работающего в процессе выполнения работ;
  • технологические особенности процесса выполнения работ.

     Рабочее место для выполнения работ стоя организуется при физической работе средней тяжести и тяжелой. Если технологический процесс не требует постоянного перемещения работающего и физическая тяжесть работ позволяет выполнять их в положении сидя, в конструкцию рабочего места следует включать кресло и подставку для ног.

     Конструкция рабочего места должна обеспечивать оптимальное положение работающего, которое достигается регулированием:

  • высоты рабочей поверхности;
  • высоты сиденья;
  • высоты пространства для ног;
  • высоты подставки для ног.

     Взаимное  расположение и компоновка рабочих  мест должны обеспечивать безопасный доступ на рабочее место и возможность  быстрой эвакуации в случае опасности.

     Размещение технологической и организационной оснастки

  • на рабочем  месте не должно быть ничего лишнего, все необходимое для работы должно находиться в непосредственной близости от работающего, размещение оснастки должно исключать неудобные позы работника;
  • те предметы, которыми пользуются чаще, располагаются ближе тех предметов, которыми пользуются редко;
  • те предметы которые берутся левой рукой, должны находиться слева, а те предметы, что берутся правой рукой, — справа;
  • более опасная с точки зрения травмирования оснастка должна располагаться выше менее опасной оснастки; однако при этом следует учитывать, что тяжелые предметы при работе удобнее и легче опускать, чем поднимать.
  • рабочее место не должно загромождаться заготовками и готовыми деталями.

      В соответствии с ГОСТ 22261-94 на рабочем  месте должны быть соблюдены нормальные условия применения оборудования (Таблица 1). 

         Таблица 4 – Нормальные условия применения оборудования

     

1.4 Надежность

     Надежность  измерительной системы или элемента измерительной системы может быть определена как вероятность того, что система или элемент будут работать с заданными значениями рабочих характеристик указанный промежуток времени при  определенных условиях окружающей среды. Значения рабочих характеристик не должны отличаться от заданных более чем на ±1%. Выход рабочих характеристик за этот диапазон считается неисправностью или отказом. Условия окружающей среды обычно задаются при температуре 20°С.

     Ненадежность  измерительной системы или элемента измерительной системы — это вероятность того, что система или элемент выйдут за границы заданных значений рабочих характеристик за указанный промежуток времени при определенных условиях окружающей среды.

     Вероятность — это частота, с которой происходит событие за достаточно длительный интервал времени. Таким образом, в случае надежности — это вероятность безотказной работы, а в случае ненадежности — вероятность отказа. Следовательно,  если в начале работы мы имеем N0 исправных элементов, а через промежуток времени t исправных элементов осталось только N, то надежность можно определить как:

     Надежность = N/ N0

     Число отказов за это время равно (N0 - N). Тогда ненадежность как вероятность отказов — это:

     Ненадежность = 1 - N/ N0

     Отказ — это ситуация, при которой  рабочие характеристики измерительной  системы или ее элемента выходят  за определенные пределы.

     Интенсивность отказов λ — это среднее число отказов на один элемент в единицу времени. Таким образом, если  тестируется N элементов в течение времени t, при этом отказавшие элементы ремонтируются и вновь пускаются в работу, и если в течение этого времени отказало Nf элементов, то интенсивность отказов определяется как:

     λ= Nf / N*t

     Когда говорится, что интенсивность отказов  равна 1/100000 в час, то это не означает, что если наблюдать за 100000 элементов  в течение часа, один из них обязательно откажет. Интенсивность отказов — это среднее значение, полученное при тестировании огромного количества элементов и наблюдении большого количества отказов. Таким образом, из-за ограниченности выборки полученная при тестировании серии элементов интенсивность отказов — это только оценка вероятного значения интенсивности отказов.

     Для получения прогнозируемой интенсивности отказов оценочное значение интенсивности отказов обычно умножают на некоторый коэффициент. Величина этого коэффициента зависит от требуемого доверительного уровня. Например, если говорят, что  доверительный уровень равен 60%, это означает, что, по крайней мере, в 60% рассматриваемых случаев фактическая интенсивность отказов не будет превышать прогнозируемую интенсивность отказов.

     Экспоненциальный  закон надежности

     Рассмотрим  ситуацию, когда интенсивность отказов λ постоянна. Если в момент времени t=0 в системе было N0 элементов в рабочем состоянии, то при отсутствии ремонта отказавших элементов через промежуток времени t в системе осталось уже только N работоспособных элементов. Через следующий интервал времени δt число элементов в рабочем состоянии уменьшится до (N - δN). Число отказов, таким образом, равно - δN. Путем интегрирования и преобразования получаем, что:

Информация о работе Организация рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик