Готовая дипломная работа

Введение

Современный научно-технический прогресс характеризуется необходимостью многочисленных измерений. Эта необходимость обуславливается тем, что измерения играют все более значительную, а иногда и определяющую роль в решении как фундаментальных проблем познания, основополагающих теорий естествознания, так и практических проблем научно-технического прогресса, социальных проблем, в повышении эффективности всей общественно полезной деятельности.
Современные требования к проведению измерений требуют улучшения метрологических характеристик, таких как точность, надежность, быстродействие, чувствительность и другие, современных средств измерений, поэтому они становятся всё более сложными. Это относится и к датчикам давления, выпускаемых фирмой «Метран».
Конкуренция товаров и услуг как внутри страны, так и на мировом рынке заставила многих производителей обратиться к статистическим методам управления и контроля качества выпускаемой продукции, давно получившим широкое признание во всех промышленно развитых странах. Статистические методы признаются важным условием рентабельного производства и эффективным средством повышения качества продукции.
В процессе серийного производства датчиков давления необходим строгий контроль за метрологическими характеристиками каждого, выпускаемого предприятием, датчика. Такой контроль подразумевает обработку полученных при испытании датчика данных статистическими методами.
Исследование процесса испытаний датчиков давления является важной и актуальной задачей, связанной в первую очередь с повышением качества выпускаемой продукции. Испытания датчиков давления типа «Метран» производятся на специальном испытательном стенде, в котором во время испытаний должны поддерживаться заданные значения давления и температуры. А именно сенсорные блоки датчиков давления помещают в термокамеру и подвергают воздействию температурного цикла: сначала охлаждают до определённой температуры, потом нагревают до заданной вначале температуры. Проводят два таких температурных цикла. На каждой температуре датчики нагружают давлением в пяти равномерно распределенных точках диапазона прямого хода и пяти точках обратного хода. Это необходимо, так как на датчик оказывают влияние температурные циклы и циклы давления.
Испытательные стенды не являются идеальными, реальные значения давления и температуры могут изменяться во время испытаний. Ранее проведенные исследования показали, что распределение выходных сигналов датчика во время испытаний часто не является нормальным. Это свидетельствует о том, что на результаты испытаний заметно влияет малое число причин. Важной задачей является выявление случаев, когда влияние этих причин вызывает недопустимые искажения выходных сигналов датчика давления.
Данная работа посвящена анализу выходных сигналов датчиков давления типа «Метран» статистическими методами.
Основными задачами анализа выходных сигналов являются следующие:
 изучение процесса испытаний датчиков давления;
 выявление и исключение выбросов выходного сигнала датчиков давления;
 разработка алгоритма исключения искажений выходного сигнала;
 анализ экспериментальных данных с помощью разработанного алгоритма.
Цель работы состоит в разработке алгоритма выявления искажений выходного сигнала и дальнейшем определении причин искажений, базирующемся на использовании разработанного алгоритма.

Введение 7
1 Конструкция датчиков давления 9
1.1 Датчик давления Метран-22 модель 2430 10
1.2 Датчик давления Метран-43 модель 3156 16
1.3 Датчик давления Метран-49 модель 9420 20
1.4 Выводы 25

2 Процесс испытаний датчиков давления 27
2.1 Методика испытаний датчиков давления 28
2.2 Классификация искаженных измерений 30
2.2.1 Подготовка исходных данных 30
2.2.2 Классификационные признаки 32
2.3 Выводы 34

3 Анализ результатов испытаний датчиков давления 36
3.1 Датчик 2430 диапазон 10% 36
3.1.1 Оценка стабильности процесса испытаний 36
3.1.2 Оценка однородности характеристик датчиков 37
3.1.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 38
3.1.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 39
3.2 Датчик 2430 диапазон 100% 40
3.2.1 Оценка стабильности процесса испытаний 40
3.2.2 Оценка однородности характеристик датчиков 41
3.2.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 42
3.2.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 43
3.3 Выводы для датчика 2430 44
3.4 Датчик 3156 диапазон 10% 45
3.4.1 Оценка стабильности процесса испытаний 45
3.4.2 Оценка однородности характеристик датчиков 46
3.4.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 47
3.4.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 48
3.5 Датчик 3156 диапазон 100% 49
3.5.1 Оценка стабильности процесса испытаний 49
3.5.2 Оценка однородности характеристик датчиков 51
3.5.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 52
3.5.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 53
3.6 Вывод для датчика 3156 54
3.7 Датчик 9420 диапазон 10% 55
3.7.1 Оценка стабильности процесса испытаний 55
3.7.2 Оценка однородности характеристик датчиков 56
3.7.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 57
3.7.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 57
3.8 Датчик 9420 диапазон 100% 59
3.8.1 Оценка стабильности процесса испытаний 59
3.8.2 Оценка однородности характеристик датчиков 60
3.8.3 Оценка влияния давления на процесс испытаний датчиков 61
3.8.4 Оценка влияния температуры на процесс испытаний датчиков 62
3.9 Выводы для датчика 9420 63
3.10 Выводы по всем исследуемым моделям датчиков 64

4 Организационно – экономический раздел 67
4.1 Постановка задачи 67
4.2 Сетевое моделирование 67
4.3 Расчет затрат на проведение научно-исследовательской работы 75
4.4 Оценка технико-экономической эффективности 79

5 Раздел охраны труда 81
5.1 Постановка задачи 81
5.2 Требования к ПЭВМ и ВДТ 81
5.3 Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ 84
5.4 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных
химических веществ в воздухе помещений 85
5.5 Требования к шуму и вибрации 86
5.6 Требования к освещению помещений и рабочих мест с ВДТ
и ПЭВМ 87
5.7 Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ВДТ
и ПЭВМ 88
5.8 Требования к организации режима труда и отдыха при работе
с ВДТ и ПЭВМ 92
5.9 Требования к организации медицинского обслуживания
пользователей ВДТ и ПЭВМ 94
5.10 Оценка соответствия помещения, в котором производилась
работа с ПЭВМ, санитарным нормам 95
5.11 Нормируемые показатели аэроионного состава воздуха 97
5.12 Требования к проведению контроля аэроионного состава воздуха 99
5.13 Требования к способам и средствам нормализации
аэроионного состава воздуха 99
Заключение 98
Литература 99
Приложения
А Схема алгоритма исключения искаженных измерений
Б Зависимости видов выходного сигнала от выбранного критического значения размахов
В Сетевой график
1 Графический материал на 8 листах, ф. А1
2 Ведомость дипломной работы на 1 листе, ф. А4

Заключение

Целью работы является разработка алгоритма выявления искажений выходного сигнала и дальнейшее определение причин искажений, базирующееся на использовании разработанного алгоритма.
В ходе дипломной работы рассмотрены конструкции исследуемых датчиков и их характеристики.
Предложена схема испытаний датчиков давления и возможные влияющие факторы. Анализ выходных сигналов датчиков давления позволил выявить выбросы, обусловленные некорректной работой АЦП и разработать алгоритм выявления и исключения выбросов неизвестной природы.
Предложены классификационные признаки, на основе которых разработан алгоритм выявления и исключения искажений выходного сигнала датчиков давления.
Применение разработанного алгоритма к экспериментально полученным результатам процесса испытаний позволило оценить стабильность процесса испытаний, однородность характеристик датчиков в испытываемой партии, влияние давления и температуры на процесс испытаний датчиков.
Направлением для дальнейших исследований является разделение причин искажений на групповые и индивидуальные. Групповые причины вызывают искажения выходного сигнала у всех одновременно испытываемых датчиков давления. Индивидуальные причины вызывают искажения выходного сигнала у одного конкретного испытываемого датчика давления.

Литература

1. Номенклатурный каталог ГП “Метран” Выпуск 3.01 — Челябинск: Книга, 2001. – 407с.ил.
2. Лапин А., Мысляева Д., Филлипова Е., Филимонова В. Концепция комплексного исследования метрологических характеристик датчиков давления «Метран» //Практика приборостроения. 2002. № 1. С 38-41.
3. Бендат Дж., А. Пирсол. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. — М: Мир, 1989 – 540с.
4. СТП ЮУрГУ 04-2001. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к оформлению. — Челябинск: ЮУрГУ, 2001. – 50с.ил.
5. А.В. Конобеев, А.П. Лапин, Л.В. Ушаков, А.В. Фетисов. Опыт сотрудничества ЗАО «Промышленная группа «Метран» и Южно-Уральского Государственного Университета в области исследования датчиков давления //Практика приборостроения. 2003. № 2 С. 84-85.
6. Аладьев В. З. Maple 6: Решение математических, статистических и инженерно – физических задач. — М.: Лаб. базовых знаний, 2001. – 824c
7. Башарин Г. П. и др. Анализ очередей в вычислительных сетях: Теория и методы расчета.-М.:Наука,1989.-334 с.
8. Белов В.К., Петухов В.И.. Статистические методы в измерительной технике. Учебное пособие. — Рязань,1976.-107с.
9. Вентцель Е. С.Теория вероятностей: Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк.,2001. – 575с.
10. Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работ. СанПиН 2.2.2./2.41340 – 03.
11. Гришин В. К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов: Учеб. пособие для физ. спец. вузов. — М.: Изд-во Моск. ун-та,1975.–128 с.
12. Губарев В. В. Алгоритмы статистических измерений. — М.: Энергоатомиздат, 1985.–272 с.
13. Загс Л. Статистическое оценивание. - М.: Статистика, 1976. – 598c.
14. Огарков М. А. Методы статистического оценивания параметров случайных процессов. — М.: Энергоатомиздат,1990.–207 с.
15. Пешель М. Применение статистических методов в технике регулирования/Пер. с нем. Э. В. Любимова; Под ред. Е. П. Маслова.—М.: Энергия,1977.–192 с.
16. Рюмин В. П. Как рассчитать цену на научно – техническую продукцию. — М.: Финансы и статистика, 1993. – 78c
17. Седов Е. А.Одна формула и весь мир: Кн. об энтропии/Послесл. Д. С. Конторова.— М.:Знание,1982.-(Наука и прогресс).–175 с.
18. Сетевые методы планирования и управления: Методические указания к курсовому проекту для студентов приборостроительного факультета. / Составители: В. С. Зинкевич, П. А. Баев, Н. П. Мешковой. — Ч.: Изд. ЮурГУ, 1998. – 22c.