45

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

кафедра ПЭОТ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Средства измерения параметров окружающей среды»

на тему: «Анализ динамических характеристик прибора иономер И-102»

Выполнил:

ст.гр. ЭК- 41д

Цветкова В.А.

Проверил:

доц. Каширцев В.Г.

Севастополь

2013

Содержание

Введение………………………………………………………………3

1. Анализ объекта контроля………………………………………….…….....5

1.1. Характеристика объекта контроля………………………….………...9

1.2. Характеристика контролируемого вредного фактора………………12

1.3. Нормирование ……………………………………….………….….…16

2. Выбор метода и средства контроля…………………………………….....21

2.1. Выбор метода измерения…………………………………………......21

2. Выбор средства измерения……………………………………...........26

3. Анализ средства измерения………………………………………………..32

3.1. Описание прибора…………………………………………………….32

3.2. Принцип действия преобразователя…………………………...........36

3.3. Схема измерительного устройства…………………………...…..…..37

3.4 Анализ статических и динамических характеристик средства контроля…………………………………………………………………….40

Заключение………………………………………………………………....43

Библиографический список…………………………………………….....45

Введение

Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды.

Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности - «условно чистая» и «грязная». Практически 70% населения употребляют воду, не соответствующую ГОСТу «Вода питьевая».

В Украине каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая - микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов. Больше всего на здоровье человека влияет хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают влиять на здоровье, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность. По данным исследований, у людей, постоянно употребляющих хлорированную воду, вероятность рака мочевого пузыря на 21% и рака прямой кишки на 38% выше, чем у тех, кто пьет очищенную, но нехлорированную воду.

В Японии воду очищают с помощью озона, хотя один из его недостатков состоит в том, что он не обладает долговременным действием соединений хлора. Поэтому перед употреблением водопроводную воду надо очищать. Для освобождения от хлора воду целесообразно отстаивать (от нескольких часов до суток). Для освобождения от микробов и хлора воду необходимо кипятить не более 1-3 мин. Сырую воду можно пить только в крайних случаях. Нежелательно использовать для приготовления пищи горячую водопроводную воду: горячая вода химически более агрессивна, и это может приводить к выщелачиванию тяжелых металлов из водопроводных труб. Тяжелые металлы накапливаются в жизненно важных органах человека, вызывая со временем их заболевания.

В последнее время стали использоваться различные бытовые фильтры для доочистки воды. Фильтр должен удалять микробы, хлор и его производные, тяжелые металлы, нефтепродукты, нитраты и нитриты, пестициды. Однако опасно и вторичное загрязнение воды микроорганизмами, осевшими на самом фильтре.

Приблизительно 70% населения предпочитают держать на кухне фильтры-кувшины. Каждая вторая семья устанавливает фильтры прямо на кухонный кран с переключателем: вода для приготовления пищи идет через фильтр, для мытья - минуя его. Как уже отмечалось, для питания каждого человека требуется примерно 3 л воды в день.

1. Анализ объекта контроля

Вода – это ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни.

По особенностям происхождения, состава или применения делят воду на следующие виды:

Мягкая или жесткая вода – по содержанию минеральных веществ. Жесткая вода имеет повышенное содержание солей Са и Мg.

Пресная вода – вода, соленость которой не превышает 0,1%, даже в форме льда или пара.

Морская вода – вода морей и океанов. В среднем соленость Мирового океана составляет около 3,5%. Это значит, что в каждом литре морской воды растворено 35г солей (в основном NaCl).

Сточные воды – любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоемы с территорий промышленных предприятий и населенных мест через систему канализации или самотоком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Подземные воды - воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры.

Родниковая вода – это вода подземного происхождения или же способная стать питьевой после соответствующей обработки.

Талая вода – появляется при таянии льда и сохраняет 0^оС, пока не растает весь лед.

Минеральная вода – это вода, имеющая лечебные свойства благодаря содержанию в ней тех или иных микроэлементов и минеральных солей.

Питьевая вода – вода, пригодная к употреблению внутрь, доставляемая для нужд населения и отвечающая регламентированным критериям качества.

Тяжелая вода (дейтериевая и тритиевая).

Дистиллированная и деионизированная вода. Дистиллированная вода – очищенная вода, практически не содержащая примесей и посторонних включений.

Ливневая вода или поверхностные воды – воды, которые текут (водотоки), или собираются на поверхности земли (водоемы). Объектами поверхностных вод являются моря, озера, реки, болота, и другие водотоки и водоемы.

Живая и мертвая вода. Мертвая вода – вид вода, не имеющий места в реальном мире, но распространенный в сказках. Живая вода – вода, обладающая определенными волшебными свойствами, например, способна оживлять метрвое тело.

Существует 6 классов качества воды. Шестиклассная система оценки качества воды принята в зарубежных странах и положена в основу ГОСТ 17.12.04-77 и ГОСТ 17.13.07-82.

- Воды I класса экологически полноценные, могут использоваться для питья, рекреации, рыбоводства и орошения;

- Воды II класса экологически полноценные, имеют питьевое значение, могут использоваться для рекреации, рыбоводства и орошения;

- Воды III класса экологически полноценные, могут использоваться для питья с предварительной очисткой, а также для рыбоводства и орошения;

- Воды IV класса экологически неблагополучны, имеют ограниченное применение в рыбоводстве и орошении, пригодны для технических целей;

- Воды V класса экологически неблагополучны, имеют техническое значение;

- Воды VI класса экологически неблагополучны, применяются для технических целей с предварительной очисткой.

К основным физическим показателям качества воды относятся:

1.прозрачность: зависит от степени рассеивания солнечного света в воде веществами органического и минерального происхождения, находящимися в воде во взвешенном и коллоидном состоянии. Она определяет протекание биохимических процессов, требующих освещенности;

2.температура воды: в водных объектах температура является результатом одновременного действия солнечной радиации, теплообмена с атмосферой, переноса тепла течениями, перемешивания водных масс и поступления подогретых вод из внешних источников. Она влияет практически на все процессы, от которых зависят состав и свойства воды;

3. цветность: обусловливается содержанием органических окрашенных соединений. Вещества, определяющие окраску воды, поступают в воду вследствие выветривания горных пород, внутриводоемных продукционных процессов, с подземным стоком, из антропогенных источников. Высокая цветность снижает органолептические свойства воды, уменьшает содержание растворенного кислорода;

4. запах: создается специфическими веществами, поступающими в воду в результате жизнедеятельности гидробионтов, разложения органических веществ, химического взаимодействия содержащихся в воде компонентов и поступления из внешних (аллохтонных) источников;

5.содержание взвешенных веществ: источниками взвешенных веществ могут служить процессы эрозии почв и горных пород, взмучивание донных отложений, продукты метаболизма и разложения гидробионтов, продукты химических реакций и антропогенные источники. Взвешенные вещества влияют на глубину проникновения солнечного света, ухудшают жизнедеятельность гидробионтов, приводят к заиливанию водных объектов, вызывая их экологическое старение (эвтрофирование);

6.бактериологические показатели: характеризуют загрязненность воды патогенными микроорганизмами. К числу важнейших бактериологических показателей относят: коли-индекс — количество кишечных палочек в одном литре воды; коли-титр — количество воды в миллилитрах, в котором может быть обнаружена одна кишечная палочка;

7.химические показатели: могут быть общими и специфическими. К числу общих химических показателей качества воды относят:

- растворенный кислород: основными источниками поступления кислорода в водные объекты является газообмен с атмосферой (атмосферная реаэрация), фотосинтез, а также дождевые и талые воды, которые, как правило, перенасыщены кислородом. Окислительные реакции являются основными источниками энергии для большинства гидробионтов. Основными потребителями растворенного кислорода являются процессы дыхания гидробионтов и окисления органических веществ. Низкое содержание растворенного кис­лорода (анаэробные условия) сказывается на всем комплексе биохимических и экологических процессов в водном объекте;

- химическое потребление кислорода (ХПК): ХПК определяется как количе­ство кислорода, необходимого для химического окисления содержащихся в единице объема воды органических и минеральных веществ. При определе­нии ХПК в воду добавляется окислитель — бихромат калия. Величина ХПК позволяет судить о загрязнении воды окисляемыми веществами, но не дает информации о составе загрязнения. Поэтому ХПК относят к обобщенным показателям;

- биохимическое потребление кислорода (БПК): БПК определяется как коли­чество кислорода, затрачиваемое на биохимическое окисление содержащихся в единице объема воды органических веществ за определенный период време­ни;

- водородный показатель (рН): в природных водах концентрация ионов водорода зависит, главным образом, от соотношения концентраций угольной кислоты и ее ионов. Источниками содержания ионов водорода в воде явля­ются также гуминовые кислоты, присутствующие в кислых почвах и, особен­но, в болотных водах, гидролиз солей тяжелых металлов. От рН зависит раз­витие водных растений, характер протекания продукционных процессов.