1 Технічне завдання

1.1 Назва розроблюваної системи – вимірювальна система для проведення метеорологічних досліджень.

1.2 Призначення вимірювальної системи. Визначення параметрів зовнішнього середовища: температура, вологість, атмосферний тиск. Реєстрація результатів вимірювання, побудова часових залежностей температури, вологісті та атмосферного тиску на моніторі комп’ютера.

1.3 Область застосування. Вимірювальна система призначена для застосування на метеорологічних станціях та сільському господарстві для реєстрації погодних умов та їх прогнозування на найближчий період.

1.4 Актуальність розробки полягає в тому, що проведення сучасних метеорологічних спостережень вимагає використання високоточної та надійної вимірювальної техніки. Наявні у продажі зарубіжні засоби вимірювання значно перевищують за всима показниками прилади вітчизняного виробництва. Щоб змінити ситуацію слід випускати більш досконалі прилади, а отже при проектуванні засобів вимірювання слід задовольнити підвищені вимоги до надійності, довговічності і якості функціонування. В дипломному проекті вирішується задача проектування пристрою для вимірювання та реєстрації умов зовнішнього середовища.

В наш час механічні самописьці замінюють на електронні з використанням мікропроцесорної техніки, такий підхід дає можливість робити запис атмосферного тиску, температури та вологості на протязі більшої тривалості часу, проводити автоматизований аналіз даних та проводити прогнозування. Крім того вони є дешевшими ніж механічні аналоги.

1.5 Вимоги до розроблюваної системи

Вимірювальна система повинна забезпечити реєстрацію зміни погодних умов, а саме:

1. атмосферного тиску в діапазоні від 780 до 1060 мбар;

2. температури в діапазоні від мінус 20 до плюс 50ºС з точністю не гірше ±1ºС;

3. вологості в діапазоні від 20 до 90%, з точністю не гірше ±2%.

Іншими вимогами є:

1. стійкість до різних впливів зовнішнього середовища (дощ, сніг, облідініння, вітер, прямі сонячні промені).;

2. надійність не гірше ніж 5000 год до першої відмови;

3. компактність пристрою (розміри не повинні перевищувати 400×200×300 мм);

4. мала вага (що пов’язано з необхідністю транспортування в тому числі у важкодоступні місця України), не більше 5 кг;

5. можливість використання в умовах рівнинної і гірської місцевості.

Засоби вимірювання, що використовуються в системі, повинні бути виготовлені відповідно до вимог відповідного стандарту.

По стійкості до впливу кліматичних факторів навколишнього середовища барографи повинні бути виготовлені відповідно до виконань категорії 4.2 по ГОСТ 15150 для роботи при температурах: від мінус 10 до плюс 45⁰С - для барографу виконання УХЛ.

Основна похибка барографа при температурі (20 ± 5)⁰С при запису змін атмосферного тиску не повинна бути більш 11,5 мбар при будь-якій зміні тиску від середнього до крайніх значень діапазону.

Додаткова похибка барографа при записі змін атмосферного тиску при температурі, відмінною від 20⁰С, не повинна перевищувати 0,1 мбар на 1⁰С.

Миттєве значення добового ходу при температурі (20 ± 5)⁰С не повинно бути більше 15 хв.

Основна похибка реєстрації часу при температурі (20 ± 5)⁰С не повинна бути більше ± 10 хв за 24 год

Примітка. Датчик температури не повинен бути зміщений від середньої позначки більш ніж на 1/3 кута найбільшого його зміщення до однієї з крайніх оцінок.

Додаткова температурна похибка миттєвого значення добового ходу, викликана відхиленням температури від 20⁰С, не повинна бути більше ± 3с на 1⁰C.

Матеріали, застосовані для виготовлення барографу, напівфабрикати і комплектуючі вироби повинні відповідати стандартам, технічним умовам, а також галузевої нормативно-технічної документації на конкретний вид.

Примітка. При відсутності деталей та комплектуючих виробів в експортному виконанні дозволяється за погодженням з організацією, що видала замовлення-наряд, використовувати їх у загальнопромисловому виконанні.

Металеві та неметалеві покриття - за ГОСТ 9.301.

Лакофарбові покриття деталей і вузлів барографа повинні бути виконані по II класу (для зовнішніх декоративних поверхонь) та не нижче III класу (для внутрішніх поверхонь) за ГОСТ 9.032.

Барографи в упаковці для перевезень повинні витримувати без пошкоджень транспортну тряску з прискоренням 30 м/с² при частоті ударів від 80 до 120 в хвилину протягом 2 год.[2;5]

Барографи в упаковці для перевезень повинні витримувати без пошкоджень впливу: низьких температур до мінус 50⁰С відносної вологості 95% при температурі 35⁰С.

Середнє напрацювання на відмову повинно бути не менше 1250годин. Критерієм відмови барографа є вихід похибки за межі, зазначені вище.

До кожного барографа повинні бути включені приналежності і запасні частини в кількості, зазначеному нижче: перо ПСП-1-2; чорнило ПСП-1 - флакон (20 см³); діаграмний бланк: ЛМ-1м (для барографа типу М-22АН) - 55; ЛМ-2м (для барографа типу М-22АС) - 370.

До кожного барографа повинна бути додана експлуатаційна документація за ГОСТ 2.601. Товаросупровідна документація повинна бути оформлена відповідно за нормативно-технічним документом.

Встановлений термін служби барографа - не менше 8 років. Критерієм граничного стану барографа є перевищення витрат на поточний ремонт понад 60% оптової ціни виробу.

Середній час відновлення працездатного стану барографа не повинен бути більше 40 хв.

Встановлена безвідмовна робота барографа повинна бути не менше 1250 годин.

На барографі у відповідності з кресленнями повинні бути нанесені:

1. товарний знак підприємства-виробника: умовне позначення барографа;

2. позначення стандарту;

3. порядковий номер барографа за системою нумерації підприємства-виробника;

4. рік і квартал виготовлення;

Комплектуючі системи що проектується повині бути упакований у відповідності з кресленнями на упаковку, затвердженими в установленому порядку.

Внутрішні поверхні пакувального ящика повинні бути вистелені зсередини пакувальним папером за ГОСТ 8828 або будь-яким іншим папером, який використовується для захисту упакованих засобів вимірювання від вологи. Вільний простір між упакованим комплектуючими системи і стінками пакувального ящика повинен бути заповнений сухою деревною стружкою за ГОСТ 5244 або іншим амортизуючим матеріалом, використовуваним для запобігання від струсів і переміщень при транспортуванні.

Транспортування системи що проектується допускається транспортом будь-якого виду, за винятком повітряного, відповідно до правил, що діють на транспорті кожного виду. Умови транспортування повинні відповідати умовам зберігання по ГОСТ 15150.

Умови зберігання повинні відповідати групі Л ГОСТ 15150. У приміщенні для зберігання не повинно бути парів речовин, що викликають корозію. Відносна вологість повітря не повинна бути більше 80%.

Гарантійний термін зберігання барографа – 6 міс з моменту їх виготовлення. Гарантійний термін експлуатації – 18 міс з моменту введення барографа в експлуатацію.