Содержание

Введение
1 Постановка задачи
2 Техническое решение вторичного преобразователя ЭГПП
2.1 Описание конструкции электрогидродинамического преобразователя плотности
2.2 Классификация вторичной аппаратуры
2.3 Выбор вторичного преобразователя
2.4 Описание структурной схемы устройства
3 Обоснование выбора элементной базы
3.1 Модуль микропроцессора
3.2 Модуль аналого-цифрового преобразования и индикации
4 Описание принципа работы устройства
4.1 Модуль микропроцессора
4.2 Модуль аналого-цифрового преобразования и индикации
4.3 Модуль соединителей
5 Программное обеспечение
6 Разработка конструкции
6.1 Выделение конструктивно и функционально-законченных узлов
6.2 Объемно-компоновочный расчет
6.3 Описание конструкции устройства
7 Расчетная часть
7.1 Расчет геометрических параметров элементов конструкции
7.2 Расчет теплового режима
7.3 Расчет электромагнитной совместимости
8 Расчет высоковольтного усилителя напряжения
9 Расчет интегральной передаточной функции
9.1 Общие сведения по СРП
9.2 Расчет передаточной функции

10 Техническое описание микропроцессорного блока обработки информации ЭГПП
10.1 Описание микропроцессорного блока обработки информации ЭГПП для технического персонала
10.2 Описание микропроцессорного блока обработки информации ЭГПП для инженерного персонала
11 Расчет экономической эффективности применения проектируемого микропроцессорного блока
12 Основы безопасности жизнедеятельности
12.1 Охрана труда
12.2 Повышение устойчивости микропроцессорного блока к поражающим факторам
Заключение
Список используемых источников
Приложение А
Приложение Б

РЕФЕРАТ

Настоящий дипломный проект содержит листов пояснительной записки, текст поясняют 11 рисунков, 26 таблиц и 2 приложения.

БЛОК ВТОРИЧНОЙ АППАРАТУРЫ. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ БЛОК

ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. КОНСТРУКЦИЯ. МОДУЛЬ. УЗЕЛ.

УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА.

Цель работы - разработка блока вторичной аппаратуры ЭГПП.

Назначение системы - блок вторичной аппаратуры производит обработку данных, поступающих с ЭГПП и выдает окончательный результат величины плотности диэлектрической жидкости, находящееся в ЭГПП.

Исходными данными являются экспериментальные данные, по которым определяют величину плотности диэлектрического вещества.

В дипломном проекте осуществлен выбор элементной базы системы, рассчитана и выбрана конструкция системы, составлена управляющая программа.

DEN BERICHT

Das vorliegende Diplomprojekt enthдlt Blatter des erklдrenden Zettels, den Text erlautern 11 Zeichnungen, 26 Tabellen und 2 Anlagen.

DAS BLOCK DER SEKUNDAR APPARATUR. DEN ELEKTRISCHEN HYDRAULISCHEN DYNAMISCHEN UMSETZER DER DICHTE. DAS MIKROPROZESSORBLOCK DER BEARBEITUNG DER INFORMATION.

DIE KONSTRUKTION. DEN MODUL. DEN KNOTEN.

DAS VERWALTENDE PROGRAMM.

Das Zweck der Arbeit - die Erarbeitung des Blockes der sekundar Apparatur EHUD.

Die Festsetzung den system - erzeugt das Block der sekundar Apparatur die Datenverarbeitung, die mit EHUD und handelt stellt das endgultige Ergebnis der GroЗe der Dichte der Dielektrisch FluЗigkeit, sich befindend in EHUD aus.

Die Ausgangsfakten sind die experimentalen Daten, nach dem die GroЗe der Dichte des Dielektrisch Stoffes bestimmen.

Im Diplomprojekt ist die Wahl die elemente Basis des Systemes verwirklicht, ist berechnt und es ist die Konstruktion des Systemes gewahlt, es ist das verwaltende Programm aufgestellt.

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Задачей дипломного проектирования является разработка вторичного преобразователя, который должен выдавать показания величины плотности диэлектрической жидкости, которая находится в электродинамическом преобразователе плотности (ЭГПП), в понятном цифровом виде и создание промышленного образца вторичного преобразователя.

Необходимо практически снять выходные напряжения с первичного источника питания ЭГПП, преобразовать их и обработать их с помощью вторичного преобразователя, результат выдать в окончательном цифровом виде. Первичный источник питания ЭГПП содержит в себе преобразователь «ток- напряжение», предназначенный для преобразования тока, снимаемого с ЭГПП, в напряжение, подаваемое на вторичный преобразователь. По выходным токам ЭГПП с помощью экспериментальных данных определяют плотность исследуемого вещества, поэтому разрабатываемый вторичный преобразователь должен реализовать необходимые преобразования.

Разрабатываемое устройство должно удовлетворять следующим требованиям:

- быть универсальным, то есть иметь возможность для совместной работы с различными лабораторными и промышленными системами;

- решать широкий круг математических и логических задач;

- иметь возможность аппаратного наращивания;

- выдавать окончательной результат исследуемого параметра на цифровое табло с плавающей запятой, содержащее необходимое число индицируемых цифр, как в целой части, так и дробной.

2 ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭГПП

С учетом поставленной задачи произведем выбор технического решения вторичного преобразователя. Для этого рассмотрим конструкцию электрогидродинамического преобразователя плотности и классификацию вторичной аппаратуры.

2.1 Описание конструкции электрогидродинамического преобразователя плотности

ЭГПП предназначенный для определения плотности слабополярных (диэлектрических) жидкостей, в которых присутствуют в незначительном количестве свободные заряды. Такими жидкостями являются продукты нефтепереработки (масла: индустриальные, трансформаторное, автомобильное и т.д.; бензины, дизельное топливо; мазуты и т.д.).

Конструкция рассматриваемого устройства приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Конструкция ЭГПП

Измерительный модуль состоит из корпуса 4, двух пар электродов типа “игла-кольцо” - 1 и 2 и одной пары электродов типа “игла-полукольцо” – 3.

Для создания давления первая пара электродов располагается перпендикулярно к двум другим парам электродов. Конструкция устройства выполнена из органического стекла. Этот материал выбран из-за того, что он обладает достаточной прочностью, легко обрабатывается, не искажает электрического поля создаваемое электродами, не вступает во взаимодействие с исследуемой жидкостью. Пара электродов 1 расположена в горизонтальном канале диаметр которого 15 мм. Пары электродов 2 и 3 расположены в вертикальном канале диаметр которого 5 мм. Пара электродов 2 расположена в верхней части вертикального канала, пара 3 - в нижней, на расстоянии 5 мм от горизонтального канала. Горизонтальный канал не заглушен сверху, что позволяет беспрепятственно подниматься исследуемой жидкости. Все электроды соединены с высоковольтным устройством высоковольтными проводами. Регулирование межэлектродного пространства осуществляется с помощью резьбового соединения электрод (игла) – органическое стекло. Эти электроды длиной 65 мм, диаметром 3 мм, радиус закругления 10^-5 мм.

Исходное состояние: горизонтальный канал погружен в исследуемую жидкость для заполнения которой в нижней части сделано отверстие диаметром 4 мм. Воздушных пузырьков нет. Напряжение на электроды не подано.

Для работы ЭГПП необходимым является наличие высокого напряжения (10³-10⁴ В) на электродах “игла-кольцо”, “игла-полукольцо”. Для этого используется управляемый источник высокого напряжения на входе которого напряжение не должно превышать 30 В. Для этого в схеме присутствует ЛАТР, на выходе которого вольтметром измеряется напряжение, подаваемое на высоковольтное устройство. После подачи напряжения на первую пару электродов горизонтального канала, выполняющую роль задатчика давления, между ними возникает разряд типа “коронного”. В результате этого исследуемая жидкость поднимается по вертикальному каналу до среднего электрода, до изменения тока в горизонтальном канале. Напряжение U₁ фиксируется. Далее подается напряжение на пару электродов 2. Постепенно увеличивая напряжение задавливаем (т.е. добиваемся того, что исследуемая жидкость начинает опускаться) до тех пор, пока не изменится ток на средней паре электродов. В момент обратного прохождения жидкостью пары электродов 3, фиксируем изменение тока в вертикальном канале по микроамперметру. Каждому значению плотности жидкости будет соответствовать определенное значение токов, при одном и том же значении U₁ и U₃ соответственно.

Третья система электродов выполняет роль “ноль-органа”. Работает следующим образом: подается постоянное напряжение U₃ равное 2кВ и по величине тока фиксируется прохождение жидкости через эту систему.

Питание устройства осуществляется от первичного преобразователя ЭГПП. Данные два тока снимаются с высоковольтных цепей ЭГПП. Первый ток I₁ снимается с цепи высоковольтной цепи питания первой пары электродов 1, второй ток I₂ снимается с цепи высоковольтной цепи питания второй пары электродов 2. Значение уровней данных токов I₁ и I₂ составляет порядка 10^-7...10^-5.

Снимаемые напряжения с первичного преобразователя ЭГПП имеют небольшие значения, поэтому в проектируемом приборе будут предусмотрены усилители по напряжению с подстраиваемым коэффициентом усиления.