
- •1.7.2 Класифікація датчиків за характером випромінюваного ультразвуку
- •1.1 Необхідність вимірювання швидкості і напряму кровотоку
- •1.2 Сутність ефекту Доплера
- •1.3 Доплерівські методи і апарати, засновані на них
- •1.3.1 Основні етапи розвитку доплерівських методів
- •1.3.2 Основні принципи побудови доплерівськой апаратури
- •1.3.3 Електроакустичні принципи побудови доплерівських приладів
- •1.4 Обмеження доплерівського методу
- •1.5 Доплерівські системи з двомірною візуалізацією
- •1.5.1 Дуплексні системи
- •1.5.2 Системи з колірним картуванням потоків
- •1.6. Порівняльний аналіз основних режимів отримання доплерівської інформації
- •1.7 Види ультразвукових датчиків для проведення доплерографії
- •1.7.1 Класифікація датчиків за конструктивними параметрами
- •1.7.2 Класифікація датчиків за характером випромінюваного ультразвуку
- •3.1 Опис роботи приладу на підставі електричної принципової схеми
- •3.2 Розрахунок основних параметрів схеми
- •3.3 Розрахунок надійності електричної схеми
- •4.1 Вимоги до конструкції ультразвукового датчика
- •4.2 Вибір матеріалу для п'єзоелектричного перетворювача
- •4.3 Розрахунок основних параметрів п'єзоелектричного перетворювача
- •4.3.1 Вихідні дані для розрахунків
- •4.3.2 Розрахунок геометричних параметрів перетворювача
- •4.3.3 Розрахунок енергетичних характеристик перетворювача
- •4.4 Технологія виготовлення п'єзоелектричного перетворювача
- •4.4.1 Спаювання п’єзокерамічного елемента
- •4.4.2 Склеювання п'єзокерамічного елемента
- •4.5 Технологія складання ультразвукового датчика
- •Розділ 5. Економічна частина
- •5.1. Обґрунтування доцільності розробки нової техніки
- •5.2. Визначення показників економічного обґрунтування проектованого приладу
- •5.3. Собівартість проектованого пристрою
- •5.4. Відпускна ціна і економічна ефективність проектованого приладу
- •Розділ 6. Безпека і екологічність проекту
- •6.1. Безпека при роботі з приладами, що використовують ультразвук
- •6.2. Системний аналіз надійності та безпеки ультразвукового приладу
- •6.3. Розробка заходів задля підвищення надійності та безпеки приладу для ультразвукових досліджень
- •6.4. Пожежобезпечність при виробництві та експлуатації ультразвукового приладу
- •6.5. Захист навколишнього природного середовища на етапі виробництва та експлуатації ультразвукового приладу
6.5. Захист навколишнього природного середовища на етапі виробництва та експлуатації ультразвукового приладу
Розроблюваний прилад можна вважати екологічно чистим, якщо в процесі його виробництва, експлуатації, переробки або знищення відвернена можливість перевищення допустимого рівня шкідливого впливу на навколишнє середовище.
При виробництві більшості приладів важливе місце займає механічна обробка матеріалів. При обробці металів, пластмас та інших матеріалів способом різання виникає ряд небезпечних і шкідливих виробничих факторів, які можуть тим чи іншим чином впливати на навколишнє середовище: висока температура оброблюваної поверхні, стружка, пил і шкідливі аерозолі оброблюваних матеріалів. Не останнє місце займає етап термічної, електрохімічної і електрофізичної обробки.
Особливу небезпеку при розглянутих методах обробки представляють різні токсичні гази і хімічні речовини, що застосовуються в якості електролітів і очищувальних розчинів.
При виробництві друкованих плат більшість матеріалів є небезпечними для навколишнього середовища.
Для додання поверхневому шару деталі деяких спеціальних властивостей, відмінних від властивостей основного матеріалу, наприклад електропровідності, електроізоляційних властивостей, твердості, паяемости, зносостійкості, застосовують захисні гальванічні, хімічні, і лакофарбові покриття. Процеси нанесення гальванічних і хімічних покриттів характеризуються різноманіттям застосовуваних хімічних речовин. Все це в більшій чи в меншій мірі впливає на стан навколишнього середовища.
Для нейтралізації шкідливих факторів, що виникають при виробництві компонентів проектованого приладу необхідний ряд нижче перерахованих заходів:
• для виключення попадання механічної пилу в атмосферу необхідно застосовувати в витяжної вентиляції сухі пилеулавлівателі з грубою (для осадження пилу з розміром часток більше 50мкм), середньої (від 10 до 50мкм) і тонкою (до 10мкм) структурою;
• дільниці та відділення кислотного та лужного травлення, знежирення в органічних розчинниках необхідно влаштовувати в окремих приміщеннях з місцевою витяжною вентиляцією, на виході якої необхідно встановлювати фільтри газоочистки;
• для нейтралізації та поглинання отруйних газів необхідно застосовувати рідкі абсорбенти і хемосорбери;
• для запобігання збору шкідливих речовин на стінах, матеріали стін і перекриттів необхідно викладати скляними або керамічними плитками, а стелі фарбувати світлою фарбою;
• для виключення потрапляння шкідливих речовин у грунт необхідно підлоги виконувати з вологонепроникних, стійких до кислот і лугів, розчинників і інших агресивних середовищ матеріалів;
• приміщення необхідно обладнати загальнообмінною вентиляцією, а також застосовується система місцевої витяжної вентиляції, на виході якої обов'язково необхідно ставити фільтри або хімічні нейтралізатори;
• для захисту ґрунтових вод від попадання в них отруйних речовин необхідно застосовувати очисні споруди з механічним очищенням для поглинання зважених речовин, фізико-хімічними та електрохімічними засобами очищення для поглинання розчинених речовин;
• зберігати розчинники в робочих приміщеннях необхідно в кількості не більше добової норми і в герметично закритій тарі;
• вивезення відходів механічної обробки матеріалів необхідно проводити в закритих контейнерах;
• вивезення відходів хімічної обробки матеріалів необхідно проводити в герметичній, нейтральною до агресивних середовищ, протиударною тарі;
• по можливості необхідно застосовувати способи обробки з мінімальним виділенням отруйних речовин, або зовсім без виділення таких.
При роботі з пацієнтом розроблюваний апарат для не викликає будь-яких побічних ефектів. Крім того, розробляється прилад відповідає всім сучасним природоохоронним вимогам.
Випаровування токсичних речовин, при виробництві приладу не перевищує гранично допустимих значень.
Прилад має малу потужність випромінювання. Рівень радіоперешкод, створюваних приладом, не перевищує значень, зазначених в "Громадських нормах допустимих індустріальних перешкод" (норми 8-72). Завдяки сучасним методам утилізації переробку і знищення елементів конструкцію приладу можна провести з мінімальним збитком для екології.
Відповідно до вище сказаного можна зробити наступний висновок: портативний апарат для ультразвукового дослідження в процесі його виробництва, експлуатації, переробки та утилізації не перевищує допустимий рівень шкідливого впливу на навколишнє середовище і повністю відповідає вимогам державних стандартів. Цей висновок говорить про безпеку і екологічність проектованого приладу.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Метою цього дипломного проекту була розробка приладу для вимірювання кровотоку на основі доплерівського ефекту.
Відповідно до мети проекту було проведено аналіз літературних джерел (як навчальної літератури, так і періодичних видань), в ході якого була складено перший розділ диплома. У ньому наведено причини необхідності вимірювання швидкості кровотоку; виявлені захворювання, які можуть бути помічені в процесі дослідження швидкості кровотоку. Також розглянуто сутність ефекту Доплера. Проведено аналіз методів і апаратури, заснованих на доплерівському ефекті. Як з'ясувалося, на сьогодні широко застосовуються апарати для вимірювання кровотоку, засновані на ефекті Доплера. Причому існує декілька методів, що застосовуються в апаратах. До того ж розглянуті можливі типи датчиків для даних приладів.
У другому розділі дипломного проекту на основі досліджених схем існуючих приладів здійснюється вибір функціональної схеми приладу, а також опис роботи приладу на її основі.
У третьому розділі проводитися розробка принципово нової електричної схеми приладу. Для вибору елементної бази схеми проводиться розрахунок основних показників. Після цього розраховується надійність схеми, а також середній час напрацювання приладу на відмову.
Четвертий розділ дипломного проекту присвячений розробці ультразвукового датчика для приладу, в тому числі і перетворювача для датчика.
П'ятий розділ містить економічне обгрунтування розробки нового приладу для вимірювання кровотоку.
Шостий розділ спрямований на виявлення небезпечних факторів при роботі з приладом, а також на розробку заходів, які знижують небезпеку даних факторів.
ЛІТЕРАТУРА
1. Енергетична доплерографія - нова діагностична технологія візуалізації кровотоку. // В сб .: Нові діагностичні технології. Організація служби функціональної діагностики. - Москва. - 1996. - С.32 (співавт. В.П. Куликов).
2. Дуплексне сканування судин з кольоровим картуванням кровотоку. // Методичні рекомендації для лікарів і студентів медичних ВУЗів. Тип. АТЗТ "Діалог-Сибір". - М Барнаул. - 1996. - С.84 (співавт. В.П. Куликов, А.В. Могозов, А.Н. Панов, С.О. Ромашин, Н.В. Устьянцева-Бородіхіна, Р.В. Янаков).
3. Порівняльна інформативність ЦДК і ЕДК. // Нові методи функціональної діагностики (збірник наукових праць) - Барнаул. - 1997. - С.8 (співавт. Є.В. Граф, А.В. Могозов).
4. Діагностика патології хребетних артерій за допомогою кольорового допплерівського картування та енергетичної доплерографії. // В сб .: Нові методи функціональної діагностики. - Барнаул, 1997. - С.13-14 (співавт. А.В. Могозов, Н.Г. Хорев).
5. Шарапов А.А. Побудова апаратури обробки даних на основі ЦПОСІ для доплерівського індикатора швидкості кровотоку. Мікроелектроніка та інформатика - 97: Частина 1 .М .: МГІЕТ (ТУ). 1997. - с.127.
6. Шарапов А.А. Застосування "високочастотних" датчиків в УЗ допплерографії. // "Електроніка та інформатика - 97". У 2ч. Тези докладов.4.1 - М .: МГІЕТ (ТУ), 1997. - с.217, інформатизації - 99. Доповіді міжнародної конференції Інформаційні засоби і технології, 19-21 жовтня 1999р. У 3-х т. Т. Т.1, с.45 - 49.
7. І.П.. Хоровіц, У. Хілл. Мистецтво схемотехніки, т 2., Москва, "Світ" 1986. (RS232)
8.Р. Кофлін, Ф. Дріскол. Оперціонние підсилювачі та лінійні інтегральні схеми. Москва, "Мир", 1979.
9. Кіясбейлі А.Ш. "Частотно тимчасові ультразвукові витратоміри і лічильники" Москва, "Машинобудування", 1984
10. Макс Ж., "Методи та техніка обробки сигналів при фізичних вимірах" У 2-х томах. Пров. з франц. - М .: Світ, 1983
11. Сотсков Б.С. "Розрахунок надійності" Москва, "Машинобудування", 1984
13. Ультразвукова допплерівська діагностика в клініці / Під. Ред. Нікітіна Ю.М., Труханова А.І. - Іваново: Видавництво МІК, 2004. 496 с.: Ил.
14. Методичний посібник № 3077 «На допомогу дипломникові» на тему:
«Безпека і екологічність». Бакаєва Т.Н. Непомнящий, Ткачов І.І., ТРТУ, 2001