Разработване на електронно устройство за безконтактно измерване на температурата на плазмата
Целта на тази работа е да се разработи устройство за измерване на истинската температура на нискотемпературната плазма по метода на относителните интензитети на спектралните линии. Докладът описва различни методи за безконтактна пирометрия, предоставя техния сравнителен анализ. Дадени са формули за изчисление.
Разработени са структурни, функционални и електрически схеми на устройството, алгоритъм за работа на едночипов микрокомпютър. Изчисляването на относителната грешка на устройството.
Списък на документите 7
Техническо задание 9
Въведение 10
1 Изчислителна и теоретична част 12
1.1 Преглед на съществуващите методи за безконтактно определяне на температурата 12
1.2 Избор и описание на блоковата схема 30
1.3 Избор и изчисляване на елементи на веригата 34
1.3.1 Избор на оптична система 34
1.3.2 Избор на спектрограф 35
1.3.3 Избор и изчисляване на фотоумножителя 37
1.3.4 Избор и изчисляване на инвертиращия усилвател 46
1.3.5 Избор и описание на микроконтролера 47
1.3.6 Изчисляване на датчика за положение на диска 51
1.3.7 Индикатор 51
1.4 Описание на работата на устройството 52
1.5 Изчисляване на надеждността 55
1.6 Изчисляване на несигурността 57
2 Дизайнерска част 61
2.1 Общи принципи на дизайна на печатни платки 61
2.2 Методи за производство на печатни платки 63
2.3 Технологични процеси за сглобяване на печатни платки 71
3 Икономическа част 81
3.1 Маркетингови изследвания 81
3.2 Определяне на техническото ниво на устройството и неговата конкурентоспособност 81
3.3 ISO стандарти
3.4 Изготвяне на изчисление за разработка в USATU 91
3.5 Изготвяне на разчет на разходите за производство 94
3.6 Определяне на икономическите ползи 96
3.7 Симулация на пазара 103
3.8 Разпределение на печалбата 104
4 Безопасност и екологичност на проекта 107
Заключение 122
Литература 123
Приложение А - Блокова диаграма 125
Приложение Б - Разходи за компоненти 126
Приложение Б - Програма за микроконтролер 128
Приложение Г - Известие за патент 132
Приложение Д - Списък на елементи 133
Условия за поставяне на измервателното устройство + 10 ° С ¸ + 40 ° С. Време за измерване 5 секунди.
Използването на практика на устройства, които точно измерват високите температури и автоматично ги контролират, е един от най-важните проблеми във водещите области на съвременната индустрия.
Годишно се създава голям брой ново оборудване, което се различава от старото с висока точност, чувствителност и възпроизводимост на измерванията. Не много отдавна бяха повдигнати проблемите с измерването на температури близо до абсолютната нула и много високи температури (над 10000 ° C, плазмена температура). Понастоящем една от основните задачи е да се измерват температурите от порядъка на 1000-3000 ° C с точност от порядъка на няколко градуса. Измерването на температури над 1000 ° с висока точност е предизвикателство.
Широкият температурен диапазон, непрекъснатостта и високоскоростните процеси ограничават използването на най-често срещаните днес устройства за контрол на температурата, като термодвойки. В това отношение пирометрите, които измерват температурата чрез топлинното излъчване, излъчвано от тялото, придобиват все по-голямо значение. Пирометричните методи в индустриални и лабораторни условия определят температурата в пещите и други отоплителни инсталации, температурата на разтопените метали и продуктите, направени от тях, температурата на пламъците, нагрятите газове и плазмата. Методите за пирометрия не изискват контакт на сензора на измервателното устройство с тялото, чиято температура се измерва и следователно могат да се използват за измерване на много високи температури.