Управление напряжением рентгеноскопической установки

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВДОСМОТРА
1.1 Состояние проблемы и описание ОУ
1.2 Анализ ТЗ на разработку
1.3 Обзор литературы
1.3.1 Рентгеновские спектры
1.3.2 Коэффициент ослабления рентгеновских лучей
1.3.3 Генераторы рентгеновского излучения
1.3.4 Оптические параметры рентгеновских трубок
1.3.5 Электрические характеристики
1.3.6 Типы рентгеновских трубок
2. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ КОНТУРА УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМРЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
2.1 Постановка общей задачи синтеза
2.2 Математическое описание системы управления
2.2.1 Формирование функциональной схемы СУ
2.2.2 Линеаризация математической модели СУ
2.2.3 Построение модели объекта
2.2.4 Исследование и анализ функциональныхсвойств системы
2.3 Динамический расчет системы
2.3.1 Синтез цифрового корректирующего устройствас получением дискретной передаточной функции регулятора
2.3.2 Синтез корректирующего устройства с помощьюЛАЧХ
2.3.3 Исследование и анализ функциональныхсвойств цифровой системы
2.4 Экспериментальное определение коэффициенташиротно-импульсного модулятора
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Подготовка алгоритмов управления к реализациина управляющем вычислителе
3.2 Функциональная схема вычислителя
3.2.1 Функциональная схема и характеристикиинтерфейса микроконтроллера
3.2.2 Аналогово-цифровой преобразователь K1113ПВ1
3.2.3 Аналоговый ключ с декодером K590KH3
3.2.4 Цифровой аналоговый преобразователь K572ПA1
3.3 Разработка программного обеспечения на языкеассемблер используемого микропроцессором
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ПЕЧАТНОГО УЗЛАВЫЧИСЛИТЕЛЯ
4.1 Анализ технологичности
4.1.1 Качественная оценка технологичности
4.1.2 Количественная оценка технологичности
4.2 Разработка технологической схемы сборки
4.3 Разработка маршрутной технологии
4.4 Разработка операционной технологии
4.4.1 Выбор операции для разработки и оптимизациипо производительности
4.4.2 Установление содержания переходов,вариантов выполнения операции и их нормирование
4.4 Разработка операционной технологии
4.4.3 Определение оптимального вариантавыполнения операции по производительности в зависимости от числа изделий впартии
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Описание изделия
5.2 Оценка рынка сбыта установки
5.3 Прогнозирование себестоимости изготовленияизделия     
5.3.1 Расчет себестоимости блока вычислителя
5.3.2 Расчет себестоимости и цены системы управления
5.4 Анализ конкурентоспособности изделия
5.5 Стратегия маркетинга
5.6 Баланс доходов и расходов
5.7 Заключение
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1 Выявление и анализ вредных и опасныхпроизводственных факторов, действующих в рабочей зоне проектируемого объекта
6.2 Расчет искусственного освещения впроизводственных помещениях
6.3 Выявление и анализ возможных чрезвычайныхситуаций
6.4 Расчет последствий чрезвычайных ситуацийтехногенного характера, причиной которых являются пожары
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

РЕФЕРАТ
126 страництекста, 37 рисунков, 12 таблиц, 4 приложения
Объектомуправления является рентгеновская трубка 0.32BPM34-160.
В данной дипломной работепроведено проектирование контура управления напряжением рентгеноскопической установки.
Дляисследования контура управления напряжением рентгеноскопической установкииспользован пакет Matlab с приложением Simulink.
В ходе работы построенафункциональная схема, математическая модель объекта управления, выбран законуправления, проведен анализ и синтез системы, рассмотрены статические идинамические характеристики системы, исследовано влияние возмущений на системупосле чего сделан вывод что система удовлетворяет требованиям ТЗ.
Разработанапринципиальная схема управляющего вычислителя, а также технологический процесссборки печатного узла вычислителя. Рассчитана себестоимость системы и еерыночная цена. Определены и проанализированы вредные и опасные факторы приразработке данного проекта.
РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКАЯУСТАНОВКА, КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, АНОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ,ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАПАС ПО АМПЛИТУДЕ. ЗАПАС ПО ФАЗЕ,ВРЕМЯ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА, СТАТИЧЕСКАЯ ОШИБКА, КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ ЗВЕНО,ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, СЕБЕСТОИМОСТЬ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОУ – объект управления;
САУ – система автоматического управления;
ЛАЧХ – логарифмическаяамплитудно-частотная характеристика;
ЦСАУ – цифровая системаавтоматического управления;
АЦП – аналоговый –цифровой преобразователь;
ЦАП – цифровой –аналоговый преобразователь;
ШИМ – широтно-импульсныймодулятор;
СС-схемасравнения;
МП –микропроцессор;
БИ- блокинверторов;
Тр1, Тр2–трансформатор;
УН1, УН2 –умножитель напряжения;
РТ –рентгеновская трубка;
ДТ – датчиктока;
ДН – датчикнапряжения.

/>ВВЕДЕНИЕ
Установка,рассматриваемая в данной работе, предназначена для досмотра багажа на пунктахтаможенного контроля. Досматриваемый объект, перемещаясь в досмотровом туннелес помощью ленточного транспортера, пересекает веерный луч рентгеновскогоизлучения, которое формируется рентгеновской трубкой. Теневое изображениесечения объекта регистрируется линейкой фотодатчиков и циклически формируетизображение объекта, выводимое на экран.
В связи с тем, чтохимический состав веществ(оружие, контрабанда, наркотики, взрывоопасныевещества), которые необходимо контролировать на таможнях, разный. Несвоевременное определение данных веществ может привести к очень серьезнымпоследствиям, поэтому возникает необходимость использования рентгеноскопическихинтроскопов.
Для контроля необходимоизлучать волны разной длины и интенсивности. Поэтому необходимо стабилизироватьработу и интенсивность излучения рентгеновской трубки. Причины, вызывающиеизменение рабочих параметров рентгеноскопов в процессе работы, — колебаниянапряжения сети и изменение анодного тока.
В данной работе будетрассматриваться анализ и синтез контура управления напряжением, исследованыстатические и динамические характеристики системы. А также рассмотрена машиннаямодель системы управления, экспериментально исследованы динамические истатические характеристики одного из блоков системы, разработан технологичесийпроцесс сборки печатного узла управляющего вычислителя. Рассчитана стоимостьвычислителя и определены мероприятия по охране труда разработчика.

/>/>/>1. СОСТОЯНИЕПРОБЛЕМЫ РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДОСМОТРА
 
/>1.1 Состояние проблемы и описание ОУ
Установка,рассматриваемая в данной работе, предназначена для досмотра багажа на пунктахтаможенного контроля. Для предотвращения перемещения через границу оружия,контрабанды, наркотиков, взрывоопасных веществ необходимо контролировать этотпроцесс. Поэтому возникает необходимость использования рентгеноскопическихинтроскопов.
Для контроля необходимоизлучать волны разной длины и интенсивности. Поэтому необходимостабилизировать работу и интенсивность излучения рентгеновской трубки. Причины,вызывающие изменение рабочих параметров рентгеноскопов в процессе работы, — колебания напряжения сети и изменение анодного тока. Колебания напряжения сетиприводят к значительным колебаниям интенсивности излучения вследствие измененияанодного напряжения и тока. Изменения анодного напряжения и особенно анодноготока могут также вызвать превышение допустимой мощности трубки либономинального напряжения трубки при уменьшении анодного тока (уменьшение падениянапряжения).
В данномдипломном проекте разрабатывается контур управления и стабилизации напряжениярентгеноскопической установки, рассмотрены возмущающие воздействия, такие какпульсация, колебания и шумы напряжения сети.
На рис.1.1представлена функциональнаясхема рентгенотелевизионной установки «Полискан».
Система управлениярентгеноскопичной установкой содержит: источник питания 1, второй источникпитания 2, первый широтно – импульсный модулятор (ШИМ) 3, фильтр 4, инвертор 5,делитель напряжения 6, первое сравнивающее устройство 7, первый цифровойрегулятор 8, второй широтно – импульсный модулятор (ШИМ) 9, третий блок питания10, второе сравнивающее устройство 11, второй цифровой регулятор 12, рентгеновскуютрубку 13.
/>
Рисунок 1.1 — Функциональная схема рентгенотелевизионной установки «Полискан»
Система работает такимобразом.
На вход системы подаетсяпеременное напряжение 220 В, которое проходя через блоки вторичных источниковпитания 1,2, превращаются в постоянное по знаку напряжение. Далее, проходячерез широтно-импульсный модулятор 3, напряжение идет на вход фільтра 4, апотом на инвертор 5. После этого сигнал через велитель напряжения 6 поступаетна вход первого сравнивающего устройства 7.
С целью управленияинтенсивностью и спектром излучения задается значение опорного напряжения.Первое опорное напряжение Еоп1 подается на вход первогосравнивающего устройства 7. Расхождение между опорным напряженим идействительным устраняется путем введения в этот контур цифрового регулятора 8.Таким образом реализован первый контур.
Во втором контуреуправления со вторичного источника излучения 2 напряжение подается на входширотно-импульсного модулятора 9, а потом проходя второй блок питания 10, надругое сравнивающее устройство 11. Сравнивающее устройство 11 сравниваетзаданное опорное напряжение Еоп2 и действительное, которое есть навыходе вторичного блока питания 10. Цифровой регулятор 12 введенный в контурдля устранения разногласия между этими напряжениями. Отрегулированный понапряжению сигнал подается на вход рентгеновской трубки 13.
Таким образом, получаемточный анализ багажа и веществ, лучшее изображение багажа на мониторе за счетуправления интенсивностью и спектром излучения. Разрабатываемая система предназначенадля управления генератором рентгеновского излучения, в роли которого выступаетрентгеновская трубка.
/>1.2 АнализТЗ на разработку
Исходными данными длянашей системы является паспорт рентгеновской трубки, который изображен на рис.1.2 и табл. 1.1. В нем приведены режимы работы ОУ, марка, номиналы,температура, динамические и статические характеристики.
/>
Рисунок 1.2 –Рентгеновская трубка 0.32BPM34-160
Таблица 1.1 Технические характеристики рентгеновской трубки0.32BPM34‑160 Параметр Не менее номинальное Не более Ток накала, А – – 3.3 2.3 – – Напряжение накала, В – – 3.6 1.7 – – Анодное напряжение, кВ 70 – 160 Анодный ток, мА – – 2 Номинальная мощность трубки, кВт – 0.32 – Размеры эффективного фокусного пятна, мм -ширина – 0.6 0.9 -длина – 0.4 0.7
Анализ и обработкарезультатов измерений проводится в автоматическом режиме. Для этого разработаныметодики анализа многих элементов для различных типов веществ. Методикиреализованы в виде компьютерных программ. Во время измерения компьютеруправляет всеми узлами спектрометра в соответствии с заданной программойанализа. Современный уровень надежности оборудования и устройствоавтоматической подачи образцов позволяют выполнять анализ непрерывнокруглосуточно без участия оператора. По окончании измерений компьютер выполняетрасчет концентраций. Результаты анализа передаются электронными средствамисвязи автоматически по указанным адресам, либо накапливаются в базе данныхизмерений для дальнейшей обработки.
Поскольку разработкойсистемы в целом занимается другая организация, то в рамках данной работы будетпроводиться исключительно разработка регуляторов в цепях управления аноднымнапряжением и током накала.
Все остальные элементысистемы определяются заказчиком.
Защита обслуживающегоперсонала и пассажиров от рентгеновского излучения обеспечивается в интроскопахсвинцовыми экранами, предотвращающими утечку и рассеивание излучения вокружающем пространстве. Дополнительными мерами защиты служит дублируемыйконтроль интенсивности излучения и автоматическое выключение генератора вкритических ситуациях.
Поскольку главнаяобратная связь в рентгенотелевизионной установке отсутствует, то контрольуправляемых параметров невозможен. Но частота излучения пропорциональнаанодному напряжению, а интенсивность – функция анодных напряжения и тока.Поэтому производится управление этими параметрами
Разрабатываемая системауправления является двухконтурной. Поэтому в нашей системе две управляющихпеременных – анодное напряжение и анодный ток, соответственно 2 канала. В одномканале используется регулятор ПИ –типа, а в другом канале ПИД – типа. В канале, где управляющей переменной является анодный ток, мы выбрали регулятор ПИ –типа. Т.к. в системе возникает статическая ошибка, то в систему вводиминтегральную составляющую для того, чтобы повысить точность в установившемсярежиме. В канале, где управляющей переменной является анодное напряжение, мывыбрали регулятор ПИД – типа. Поскольку интегральная составляющая вносит вистему запаздывание по фазе, что приводит к уменьшению запаса устойчивости поамплитуде и фазе и увеличивается длительность переходного процесса, то вводимдифференциальную составляющую.
Выполнение требованийзаказчика к качеству системы будет осуществляться разработкой ПИД-регуляторовна основе построенной машинной модели с использованием различных методикпостроения управляющих устройств (как аналитических, так и численных).
После чего из различныхрегуляторов будет отобран, обеспечивающий наилучшие показатели качества.
При этом основнымкритерием выбора является минимизация высокочастотных составляющих в спектрахпитающих генератор напряжений, как основной источник искажения выходныххарактеристик трубки.
/>1.3 Обзор литературы
 
/>/>/>1.3.1 Рентгеновскиеспектры
/>Рентгеновскиеспектры, спектры испускания и поглощения рентгеновскихлучей, т. е. электромагнитного излучения в области длин волн от 10-4до 103 [1]. Для исследования спектров рентгеновского излучения,получаемого, например, в рентгеновской трубке, применяют спектрометры скристаллом-анализатором (или дифракционной решёткой) либо бескристальнуюаппаратуру, состоящую из детектора (сцинтилляционного, газовогопропорционального или полупроводникового счётчика) и амплитудного анализатораимпульсов. Для регистрации рентгеновского спектра применяют рентгенофотоплёнкуи различные детекторы ионизирующих излучений[27,28,29].
Тормозное излучение,электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии(торможении) в электрическом поле. Иногда в понятие тормозное излучениевключают также излучение релятивистских заряженных частиц, движущихся вмакроскопических магнитных полях (в ускорителях, в космическом пространстве), иназывают его магнитотормозным; однако более употребительным в этом случаеявляется термин синхротронное излучение[36].
 Спектризлучения рентгеновской трубки представляет собой наложение тормозного ихарактеристического рентгеновского спектра. Тормозной рентгеновский спектрвозникает при торможении заряженных частиц, бомбардирующих мишень.Интенсивность тормозного спектра быстро растет с уменьшением массыбомбардирующих частиц и достигает значительной величины при возбужденииэлектронами. Тормозной рентгеновский спектр — сплошной, так как частица можетпотерять при тормозном излучении любую часть своей энергии. Он непрерывно распределёнпо всем длинам волн />, вплотьдо коротковолновой границы (рис.1.3) [27,32].
/>/>
Рисунок 1.3- Распределениеинтенсивности I тормозного излучения Wпо длинам волн l при различных напряжениях Vна рентгеновской трубке.
Согласноклассической электродинамике, которая достаточно хорошо описывает основныезакономерности тормозного излучения, его интенсивность пропорциональна квадратуускорения заряженной частицы. Так как ускорение обратно пропорционально массе mчастицы, то в одном и том же поле тормозное излучение легчайшей заряженнойчастицы — электрона будет, например, в миллионы раз мощнее излучения протона.Поэтому чаще всего наблюдается и практически используется тормозное излучение,возникающее при рассеянии электронов на электростатическом поле атомных ядер иэлектронов; такова, в частности, природа рентгеновских лучей в рентгеновскихтрубках и гамма-излучения, испускаемого быстрыми электронами при прохождениичерез вещество[30,31].
Спектр фотоновтормозного излучения непрерывен и обрывается при максимально возможной энергии,равной начальной энергии электрона. Интенсивность тормозного излученияпропорциональна квадрату атомного номера Z ядра, в поле котороготормозится электрон. При движении в веществе электрон с энергией выше некоторойкритической энергии E0тормозится преимущественно за счёттормозного излучения (при меньших энергиях преобладают потери на возбуждение иионизацию атомов) [8,9,10].
Рассеяниеэлектрона в электрическом поле атомного ядра и атомных электронов являетсячисто электромагнитным процессом, и его наиболее точное описание даёт квантоваяэлектродинамика. При не очень высоких энергиях электрона хорошее согласиетеории с экспериментом достигается при учёте одного только кулоновского поляядра. Согласно квантовой электродинамике, в поле ядра существует определённаявероятность квантового перехода электрона в состояние с меньшей энергией сизлучением, как правило, одного фотона (вероятность излучения большего числафотонов мала). Поскольку энергия фотона E/> равна разности начальной иконечной энергии электрона, спектр тормозного излучения имеет резкую границупри энергии фотона., равной начальной кинетической энергии электрона Te,рис. 1.4. Так как вероятность излучения в элементарном акте рассеянияпропорциональна Z 2, то для увеличения выхода фотоновтормозного излучения в электронных пучках используются мишени из веществ сбольшими Z (свинец, платина и т.д.). Угловое распределение тормозногоизлучения существенно зависит от Te: в нерелятивистскомслучае тормозное излучение подобно излучению электрического диполя,перпендикулярного к плоскости траектории электрона. При высоких энергияхтормозное излучение направлено вперёд по движению электрона и концентрируется впределах конуса с угловым раствором порядка; это свойство используется дляполучения интенсивных пучков фотонов высокой энергии (/>-квантов) на электронныхускорителях. Тормозное излучение является частичнополяризованным[9,10,27,28,36].
На свойстватормозного излучения при прохождении электронов через вещество влияют эффекты,связанные со структурой среды и многократным рассеянием электронов [1,9,36].
 Тормозноерентгеновское и гамма-излучение широко применяются в технике, медицине, висследованиях по биологии, химии и физике[3,4,].
 Рентгеновскиеспектры поглощения получают, пропуская первичное рентгеновское излучениенепрерывного спектра через тонкий поглотитель. При этом распределениеинтенсивности по спектру изменяется — наблюдаются скачки и флуктуациипоглощения, которые и представляют собой рентгеновские спектры поглощения.
/>
Рисунок 1.4-Теоретические спектры энергии (Eg) фотонов тормозного излучения в свинце и валюминии; цифры на кривых — начальная кинетическая энергия электрона Te вединицах энергии покоя электрона mec2 » 0,511 МэВ (интенсивность I дана вотносительных единицах).
Для каждогоуровня рентгеновского спектра. поглощения имеют резкую низкочастотную(длинноволновую) [8,10,35]./>1.3.2Коэффициент ослабления рентгеновских лучей
/>Закон ослабления интенсивностирентгеновских лучей в веществе может быть получен при предположении, что доляэнергии рентгеновских лучей, поглощенной при их прохождении через достаточнотонкий слой вещества, пропорциональна толщине этого слоя. Коэффициентомпропорциональности при этом является так называемый коэффициент ослабления,зависящий от атомного номера вещества Z и длины волны излучения [9,10,27,29,37].
Коэффициент /> называют линейнымкоэффициентом ослабления. Его величина зависит от атомного номерапоглощающего вещества и длины волны рентгеновского излучения. Размерностьлинейного коэффициента ослабления [/> ]= L-1. Физический смысл /> : линейный коэффициентослабления характеризует относительное уменьшение интенсивности луча припрохождении слоя поглотителя единичной толщины[28,29].
Массовыйкоэффициент ослабления характеризует уменьшение интенсивности рентгеновскихлучей в единице массы вещества, а произведение /> dx представляетсобой поверхностную плотность вещества. Использование величины поверхностнойплотности при проведении эксперимента позволяет исключить существеннуюпогрешность, возникающую при измерении толщины тонких поглотителей. В случаенеобходимости линейный коэффициент ослабления находится умножением /> mнаэкспериментально найденную величину плотности вещества при температуре опыта.
Толщина слояполовинного ослабления убывает с возрастанием длины волны излучения./>1.3.3Генераторы рентгеновского излучения
Рентгеновская трубка, электровакуумныйприбор, служащий источником рентгеновского излучения.Такое излучение возникает при торможении электронов, испускаемых катодом, и ихударе об анод (антикатод); при этом энергия электронов, ускоренных сильнымэлектрическим полем в пространстве между анодом и катодом, частичнопреобразуется в энергию рентгеновского излучения. Излучение рентгеновскойтрубки представляет собой наложение тормозного рентгеновского излучения нахарактеристическое излучение вещества анода. Рентгеновские трубки различаютразличают: по способу получения потока электронов — с термоэмиссионным(подогревным) катодом, автоэмиссионным (острийным) катодом, катодом,подвергаемым бомбардировке положительными ионами и с радиоактивным (/>) источником электронов; поспособу вакуумирования — отпаянные, разборные; по времени излучения — непрерывногодействия, импульсные; по типу охлаждения анода — с водяным, масляным,воздушным, радиационным охлаждением; по размерам фокуса (области излучения нааноде) — макрофокусные, острофокусные и микрофокусные; по его форме —кольцевой, круглой, линейчатой формы; по способу фокусировки электронов на анод— с электростатической, магнитной, электромагнитной фокусировкой[1,2,28,29].
Спектральныйсостав излучения трубки зависит от выбора материала анода. Для большинстваобластей применения оптимальным является родиевый анод, хотя другие материалы,например молибден, хром или золото, могут быть предпочтительнее в определенныхслучаях. [23,24,38].
Припроведении анализа все элементы, присутствующие в образце, одновременноизлучают фотоны характеристической флуоресценции. Для изучения концентрациикакого-либо элемента в образце необходимо из общего потока излучения,поступающего от пробы, выделить излучение такой длины волны, которая являетсяхарактеристической для исследуемого элемента[28,29].
На рис. 1.5 изображенасхема рентгеновской трубки для структурного анализа.
/>
Рисунок 1.5-Схема рентгеновскойтрубки для структурного анализа
На рис.1.5 показано: 1-металлический анодный стакан (обычно заземляется); 2 — окна из бериллия длявыхода рентгеновского излучения; 3 — термоэмиссионный катод; 4 — стекляннаяколба, изолирующая анодную часть трубки от катодной; 5 — выводы катода, ккоторым подводится напряжение накала, а также высокое (относительно анода)напряжение; 6 — электростатическая система фокусировки электронов; 7 — анод(антикатод); 8 — патрубки для ввода и вывода проточной воды, охлаждающейанодный стакан./>/>/>1.3.4 Оптическиепараметры рентгеновских трубок
Различают действительныеи эффективные фокусные пятна рентгеновских трубок[9,10,28].
Действительное фокусноепятно – сечение, в котором анод рентгеновской трубки пересекается электроннымпотоком.
Линейное фокусное пятно –действительное фокусное пятно резко выраженной прямоугольной формы, длякоторого характерно максимальное распределение интенсивности излучения вблизицентра прямоугольника.
Обычно для получениянеобходимой площади эффективного фокусного пятна при проектировании поднебольшими углами выбирают отношение длины к ширине линейного фокусного пятнане менее двух.
Эффективное фокусноепятно – проекция действительного фокусного пятна на плоскость, перпендикулярнуювыбранному направлению. Обычно это направление совпадает с направлениемцентрального луча, т.е. луча, выходящего из центра фокусного пятна через центрвыходного окна.
Качество рентгеновскойтрубки характеризуется ее «добротностью» – отношением допустимой кратковременноймощности к площади эффективного фокусного пятна. Уменьшением допустимого углараствора рабочего пучка можно уменьшить угол среза анода и при неизменнойплощади эффективного фокусного пятна получить большую «добротность» трубки./>/>/>1.3.5 Электрическиехарактеристики
В электронныхрентгеновских трубках с накаливаемой нитью катода поток электронов получаетсяпутем термоэлектронной эмиссии, которая возникает при нагреве нити накала. Длятого чтобы покинуть поверхность металла, электроны должны обладать энергией(работа выхода), достаточной для преодоления поверхностных сил, удерживающихэлектроны внутри металла. Для вольфрама эта энергия равна 4,52 эВ[28].
Теоретические статическиеанодные характеристики рентгеновской трубки с плоскими электродами,представляющие зависимость анодного тока, от постоянного анодного напряженияпри различных неизменных значениях тока накала, показаны на рис.1.6.
/>
Рисунок 1.6 –Теоретические статические анодные характеристики рентгеновской трубки сплоскими электродами
На восходящем участке ОАувеличение анодного напряжения вызывает увеличение анодного тока в связи стем, что в создании анодного тока принимают участие только те термоэлектроны,скорость которых достаточна, чтобы преодолеть тормозящее поле пространственногозаряда у катода рентгеновской трубки.
Напряжение, при которомдостигается насыщение, называется напряжением насыщения US, при этомток, проходящий через рентгеновскую трубку, называется током насыщения, а егосила обозначается через IS.
Реальные анодныехарактеристики рентгеновских трубок значительно отличаются от теоретических и зависятот конструкции трубки.
На рис.1.7 изображеныреальные анодные характеристики рентгеновских трубок различной конструкции.
/>
Рисунок 1.7 –Диодные характеристики рентгеновских трубок различной конструкции
На кривых А и Внасыщение наступает при небольших анодных напряжениях. Такие трубки называютсятрубками с «большой проницаемостью». На кривой С насыщениенаступает при больших напряжениях, на кривой D насыщение вообще ненаступает. Рентгеновские трубки с такими характеристиками называются трубками с«малой проницаемостью».
Реальные характеристикина участке насыщения непараллельны оси абсцисс из-за роста эмиссионного тока сростом анодного напряжения вследствие усиления поля у катода, уменьшающегоработу выхода, и дополнительного нагрева катода при протекании анодноготока[25].
При другом способепостроения анодных характеристик строится семейство кривых, выражающихзависимость между анодным током и током накала при определенном неизменноманодном напряжении эти характеристики называются эмиссионными.
Кроме статических анодныххарактеристик и эмиссионных характеристик на практике используются накальныехарактеристики, которые устанавливают связь между напряжением и током накала.

/>/>/>1.3.6 Типырентгеновских трубок
Существуетдва типа рентгенофлуоресцентных спектрометров в которых выделениехарактеристического излучения происходит с помощью кристаллов-анализаторов.Такие спетрометры называются «спектрометры волновой дисперсии — (WDS)». Среди них различают спектрометры последовательного действия иквантометры.
На такихспектрометрах осуществляется последовательное выделение каждой характеристическойлинии рентгеновского излучения любого числа элементов с помощью движущегосякристалла-анализатора и высокоточного гониометра (прибора для измерения углов),сопряженного с устройством вращения, управляемого компьютером.
Преимуществаприборов последовательного действия:
-Универсальность:определение любого числа элементов.
-Оптимальныеусловия измерения программируются для каждого элемента.
-Оченьвысокая чувствительность, низкие уровни детектирования.
С помощьюквантометров осуществляются параллельные измерения.
Интенсивностихарактеристического излучения элементов измеряются одновременно благодаряиспользованию нескольких настроенных фиксированных «каналов»расположенных вокруг образца. Фактически каждый из них является отдельнымспектрометром с кисталл-анализатором и детектором, настроенными на приемопределенной длины волны одного элемента.
Преимуществаквантометров: высочайшая скорость анализа при использовании для поточногоконтроля качества в индустрии; малое количество движущихся частей, прекраснаянадежность в условиях промышленного предприятия.
контур напряжениерентгеноскопическая установка вычислитель

/>2.АНАЛИЗ И СИНТЕЗ КОНТУРА УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
 
/>2.1 Постановка общей задачи синтеза
Системой автоматическогоуправления называется совокупность объекта управления и управляющего устройствас помощью, которой происходит требуемое изменение управляемой величины. В нашемслучае объектом управления является рентгеновская трубка, а САУ должнавыполнять такие функции:
- стабилизироватьработу и интенсивность излучения рентгеновской трубки;
- нереагировать на колебания напряжения сети и изменение анодного тока.
В данной дипломной работебудет разработана САУ, удовлетворяющая ТЗ, для стабилизации напряжениярентгеноскопической трубки. Таким образом, входом системы являются опорноенапряжение, выходом – анодное напряжение. Без САУ рентгеноскопическая установкаработать не может, так как колебания напряжения сетиприводят к значительным колебаниям интенсивности излучения вследствие измененияанодного напряжения и тока.
Измененияанодного напряжения и особенно анодного тока могут также вызвать превышениедопустимой мощности трубки либо номинального напряжения трубки при уменьшениианодного тока (уменьшение падения напряжения). В связи с тем, что химический состав веществ(оружие,контрабанда, наркотики, взрывоопасные вещества), которые необходимоконтролировать на таможнях, разный. Поэтому возникает необходимостьиспользования рентгеноскопических интроскопов. А чтобы данные были точныминеобходимо стабилизировать работу и интенсивностьизлучения рентгеновской трубки.

/>2.2 Математическое описание системы управления
 
/>2.2.1 Формированиефункциональной схемы СУ
Функциональнаясхема, рассматриваемой системы, представлена на рис. 2.1.
/>
Рисунок2.1-Функциональная схема контура управления напряжением рентгеноскопическойустановки
На даннойсхеме введены следующие обозначения:
ПИДрегулятор; СС-схема сравнения;
ШИМ- широтно–импульсный модулятор;
МП –микропроцессор; АЦП – аналогово – цифровой преобразователь; БИ- блокинверторов; Тр1, Тр2– трансформатор;
УН1, УН2 –умножитель напряжения; РТ – рентгеновская трубка, ДТ – датчик тока, ДН – датчикнапряжения.
/>2.2.2 Линеаризацияматематической модели СУ
Объектом управления дляпроектируемой системы является рентгеновская трубка 0.32BPM34-160 (рис. 2.2).
Линеаризованнаяматематическая модель СУ является исходным материалом для нашей работы.
Построение моделивыполнялось на основании теоретических зависимостей, рассмотренных в первомразделе и паспортных данных трубки, представленных в табл. 2.1
/>
Рисунок 2.2 –Рентгеновская трубка 0.32BPM34-160
Таблица 2.1 Основныетехнические характеристики рентгеновской трубки 0.32BPM34-160Параметр Не менее номинальное Не более Ток накала, А – – 3.3 2.3 – – Напряжение накала, В – – 3.6 1.7 – – Анодное напряжение, кВ 70 – 160 Анодный ток, мА – – 2 Номинальная мощность трубки, кВт – 0.32 – Размеры эффективного фокусного пятна, мм -ширина – 0.6 0.9 -длина – 0.4 0.7
По чертежу трубки (рис.2.2) определили расстояние между анодом и катодом d=60mm. Тогда зависимостьплотности анодного тока на участке возрастания от анодного напряженияописывается выражением
/>. (2.1)

Номинальное значениеплощади эффективного фокусного пятна Sef=0,24мм2. Уголмишени, согласно чертежу трубки, равен 10º. Тогда площадь действительногофокусного пятна
 />. (2.2)
Зависимость анодного токаот напряжения описывается выражением
/>. (2.3)
Поскольку зависимостинапряжения насыщения и тока насыщения от тока накала не известны, предположим,что при допустимых напряжениях насыщение не происходит. В таком случаеизменение тока накала будет приводить к деформации анодной характеристики.
Такую деформацию можноучесть в виде коэффициента. Поскольку эмиссия увеличивается с ростомтемпературы, а отвод тепла от катода затруднен, то можно принять зависимостьанодного тока от температуры катода пропорциональной зависимости оттепловыделения. Тогда анодный ток пропорционален квадрату тока накала, то естьквадрату катодного напряжения. По данным табл. 2.1 можно выбрать усредненныйкоэффициент пропорциональности, равный 0,01.
Полное выражение дляанодного тока будет иметь следующий вид:
/>. (2.4)
/>2.2.3 Построение модели объекта
Поскольку полученнаямодель существенно нелинейна, то для ее линеаризации строили модель системы впервом приближении. Для этого воспользовались графиками статическиххарактеристик для рентгеновских трубок, конструктивно сходных с исследуемой.
Накопление энергии всердечнике высоковольтного трансформатора и в высоковольтной выпрямительнойсхеме вызывают инерционность канала напряжения. Нагрев катода трубки – наиболееинерционный процесс во всей системе рентгеновской установки.
Динамическиехарактеристики объекта получим экспериментально на физически-подобной модели –электронно-лучевой трубке монитора. Постоянную времени канала напряжения – позадержке возникновения изображения (около 5с), а постоянную времени канала тока– по времени достижения полной яркости (около 9с).
Таким образом, в каждыйканал модели объекта введем инерциальное звено первого порядка.
Линеаризованная модельобъекта автоматического управления (рис. 2.3) включает, кроме собственнотрубки, модели силовых цепей и датчиков обратной связи.
/>
Рисунок 2.3 — Линеаризованная модель рентгеновской трубки
/>2.2.4 Исследование и анализ функциональных свойствсистемы
Исследуем статические идинамические свойства системы с помощью пакета MATLAB. Передаточная функциясистемы имеет вид:
/>; (2.5)

/>. (2.6)
Функция pzmap(sys)изображает диаграмму расположения нулей и полюсов линейной системы на плоскостикорней. Полюсы изображаются маркером х, а нули – о. График представлен на рис.2.4.
Используя командуdamp(sys), вычислим собственные значения, коэффициенты демпфирования исобственные частоты. Результаты выполнения приведены в табл. 2.2
/>
Таблица 2.2 Результатвычисления коэффициентов демпфированияСобственные значения Коэффициенты демпфирования Собственные частоты, рад/с
 -6.25e-001
-1.00e+003
1.00e+000
1.00e+000
6.25e-001
1.00e+003
Используя командуstep(sys), вычислим переходную функцию системы и построим ее график, с помощьюкоманды margin(sys) — вычислим по частотным характеристикам системы запас помодулю, запас по фазе и соответствующие им частоты, а с помощью командыnyquist(sys) — поcтроим частотный годограф (диаграмму) Найквиста в координатахдля определения устойчивости замкнутой системы.
Графики представлены нарис. 2.5, 2.6 и 2.7.

/>
Рисунок 2.5 – Переходныефункции системы по задающему и возмущающему воздействию
Из рис. 2.5 видно, чтовремя переходного процесса по задающему воздействию равно 8,2с.
/>
 Рисунок 2.6 – ДиаграммаБоде
Из рис. 2.6 видно, чтозапас по амплитуде – бесконечность, а запас по фазе–91,5°.

/>
Рисунок 2.7 – ДиаграммаНайквиста
Изучив полученныерезультаты, делаем вывод, что необходимо в систему вводить регулятор, так какнас не устраивает время переходного процесса, он не удовлетворяет требованиямТЗ(tПП≤3с)
/>2.3 Динамический расчет системы
 
/>2.3.1 Синтез цифрового корректирующего устройства сполучением дискретной передаточной функции регулятора
Синтез структуры системы управления обусловлен располагаемым приборным оборудованием и поставленными задачами.
 Для построения контура стабилизации необходимо выбрать законуправления, который обеспечивал бы не только устойчивость контура управления,но и приемлемое качество переходных процессов и точность в установившемсярежиме. Синтез структуры системы управленияобусловлен располагаемым приборнымоборудованием и поставленными задачами.
Используем пропорционально-интегрально-дифференциальныйзакон управления (ПИД — регулятор).
Дляподбора коэффициентов регулятора в исходную систему строим ЛАЧХ и с его помощьюподбираем коэффициенты.

/>2.3.2 Синтез корректирующегоустройства с помощью ЛАЧХ
Построениерасполагаемой ЛАЧХ. Под располагаемой ЛАЧХ понимается характеристика исходнойсистемы управления, построенной исходя из требуемых режимов стабилизации.Обычно под исходной системой понимается система, состоящая из управляемогообъекта и управляющего устройства и не снабженная необходимыми корректирующимисредствами:
/> (2.7)
Строим располагаемуюЛАЧХ. Для этого производим статический расчет САУ по задающему и возмущающемувоздейставию.
Статический расчет САУ позадающему воздействию:
/> (2.8)
/> (2.9)
/> (2.10)
/> 
По возмущающемувоздействию
/> (2.11)
/> (2.12)
/> (2.13)
Из предложенных /> выбираем тот, которыйбольше.

/> (2.14)
/> (2.15)
/> (2.16)
/> (2.17)
/> (2.18)
Построение желаемой ЛАЧХ делаетсяна основе тех требований, которые предъявляются к проектируемой системеуправления, такие как перерегулирование, время переходного процесса,коэффициенты ошибок.
Определяем частоту фазы желаемойЛАЧХ.
/>. (2.19)
Находим ЛАЧХпоследовательного корректирующего устройства путем вычитания ЛАЧХ располагаемойсистемы и ЛАЧХ желаемой системы.
/> (2.20)
/> (2.21)
/> (2.22)
МП реализует передаточныефункции регулятора и корректирующего звена. Из условия подавления помехопределим />.
/>

Передаточная функция регулятора ПИД –типа имеет вид:
/>; (2.23)
/>; (2.24)
/> (2.25)
/>
/>; (2.26)
/>
Т.к при построении ЛАЧХмы учитывали интегрирующее звено, поэтому при расчете /> мы эту составляющую неучитываем.
/>
На рис.2.8 изображено построение ЛАЧХ.
Выбор периода квантованияТ является важным этапом проектирования ЦСАУ. Уменьшение Т облегчает условияустойчивости, приводит к повышению точности регулирования, загрузки ЦВУ инеэкономному расходу машинного времени.
Увеличение Т ухудшаеткачество регулирования ЦСАУ. Поэтому возникает проблема компромиссного решения,удовлетворяющего противоречивым требованиям.
/>
Практика проектированияЦСАУ позволяет сделать практический вывод: для обеспечения устойчивости ЦСАУнеобходимо, чтобы частота 2/Т была, по крайней мере, на 0,5 декады правеечастоты среза желаемой ЛАЧХ непрерывной части:
/>/>0,08с. (2.28)
Таким образом, данныйметод определения Т исходит из обеспечения устойчивости ЦСАУ.
Передаточная функцияцифрового регулятора имеет вид:
/> (2.29)
/> (2.30)
/> (2.31)
/>=/>;/> =/>; />=/>.        (2.32)
/>2.3.3 Исследование и анализ функциональных свойствцифровой системы
Структурнаясхема системы с цифровымрегулятором представлена на рис. 2.9.
/>
Рисунок 2.9 –Структурная схема исследуемой системы
Передаточная функциясистемы имеет вид:

/>. (2.33)
На рис. 2.10 показанапереходная функция системы по задающему воздействию.
/>
Рисунок 2.10– Переходнаяфункция системы по задающему воздействию
Из рис. 2.10 видно, чтовремя переходного процесса по задающему воздействию равно 2с.
На рис. 2.11 представленадиаграмма Боде.
/>
Рисунок2.11 – Диаграмма Боде
Из рис. 2.11 видно, чтозапас по амплитуде – 22,7 дБ, а запас по фазе– 44,5 °. Исследуем влияние насистему возмущений.
В данной работе будетисследована реакция системы на такие возмущения: нестабильность питания(скачок)/> от /> — f1, пульсация /> от /> с частотой 100 Гц – f2,наводки, шумы – f3.
Первым рассмотрим влияниепульсации на систему управления анодным напряжением в рентгеноскопическойустановке.
На рис. 2.12 показана структурная схема исследуемой системы.
/>
Рисунок 2.12– Структурная схема исследуемой системы
Передаточная функциясистемы имеет вид:
/>. (2.34)
На рис. 2.13 изображенапереходная функция системы по возмущающему воздействию, которое подается на 5секунде.
/>
Рисунок 2.13– Переходнаяфункция системы по возмущающему воздействию
Из рис. 2.13 видно, чтовремя переходного процесса по возмущающему воздействию равно 8с.
Вторым рассмотрим влияниенестабильности питания на систему управления анодным напряжением врентгеноскопической установке.
На рис. 2.14 показана структурная схема исследуемой системы.
/>
Рисунок 2.14– Структурная схема исследуемой системы
Передаточная функциясистемы имеет вид:
/>. (2.35)
На рис. 2.15 показанапереходная функция системы по возмущающему воздействию, которое подается на 5секунде.
/>
Рисунок 2.15– Переходнаяфункция системы по возмущающему воздействию
Из рис. 2.15 видно, чтовремя переходного процесса по задающему воздействию равно 6.5 с.  Третье –влияние наводок на систему управления анодным напряжением в рентгеноскопическойустановке.
Передаточная функциясистемы имеет вид:
/>. (2.36)
На рис. 2.17 показанапереходная функция системы по возмущающему воздействию, которое подается на 5секунде.
/>
Рисунок 2.17– Переходнаяфункция системы по возмущющему воздействию
Из рис. 2.17 видно, чтовремя переходного процесса по возмущающему воздействию равно 4с.  Теперьрассмотрим влияние всех возмущений на систему управления анодным напряжением врентгеноскопической установке. На рис. 2.18 показана структурнаясхема исследуемой системы.
/>
Рисунок 2.18– Структурная схема исследуемой системы
Передаточная функциясистемы имеет вид:
/>. (2.37)
На рис. 2.19 показанапереходная функция системы по возмущающему воздействию, которое подается на 5секунде.
/>
Рисунок 2.19– Переходнаяфункция системы по задающему воздействию
Из рис. 2.19 видно, чтовремя переходного процесса по возмущающему воздействию равно 5с.  Изучивполученные результаты, делаем вывод, что полученная система удовлетворяетзаданным в ТЗ данным.
В даннойработе был проведен анализ и синтез системы стабилизации скорости вращенияпаровой турбины. А также синтез цифрового корректирующего устройства сполучением дискретной передаточной функции регулятора, статический идинамический расчет системы.
/> 
2.4Экспериментальное определение коэффициента широтно-импульсного модулятора
Существуютнесколько способов ввода аналоговых сигналов в цифровую систему, альтернативныханалого-цифровому преобразованию. Одним из них является формированиеширотно-модулированных импульсов по аналоговому сигналу и измерение ихдлительности микропроцессорным устройством.
ШИМ-модулятор состоит изгенератора треугольных импульсов, выполненного на операционном усилителеLM324N, и компаратора.
Мультивибратор –генератор с самовозбуждением – генератор пилообразных (треугольных) импульсов.Он формирует два вида импульсов – прямоугольные и треугольные (пилообразные).
Компаратор выполняетсравнение двух сигналов. Он предназначен для логического сравнения двухразличных величин. В данном случае компаратор сравнивает сигнал сизмерительного элемента – терморезистора, включенного в резисторный делитель исигнал, полученный с мультивибратора
Широтно-импульсныймодулятор – преобразователь медленно меняющегося входного сигнала впоследовательность импульсов, характеризующихся постоянством амплитуды ипериода при изменении длительности импульса.
/>
Рисунок 2.20 –ШИМ-модулятор
Для того, чтобы определить /> необходимо построитьстатическую характеристику.
/> – связь длительности импульса инапряжения.
/> – определение коэффициенташиротно-импульсной модуляции.
На рис.2.21 представлена статическаяхарактеристика ШИМ – модулятора.
/>
Рисунок 2.21 — Статическая характеристикаШИМ – модулятора
От 0 до 1.48 В у ШИМ – модуляторанечувствительная зона, с 1.48 В и до 2.96 В – линейный участок, а от 2.96 В –зона насыщения.
/>
В нашей системе на ШИМ – модуляторподается напряжение и на выходе у него напряжение, поэтому /> посчитаем исходя изфункциональной схемы, изображенной на рис. 2.22.
/>
Рисунок 2.22 –ШИМ-модулятор
/>

В данном разделе был произведендинамический расчет системы. Т.к характеристики системы не удовлетворяли ТЗ, тов систему был введен цифровой регулятор и рассчитаны его составляющие. Такжерассмотрено влияние возмущений на систему, таких как пульсация, наводки инестабильность напряжения в сети. Экспериментально был определен коэффициентширотно-импульсного модулятора, путем построения статической характеристики.

/>3/Конструкторская часть
 
/>3.1 Подготовка алгоритмов управления к реализации науправляющем вычислителе
Данные на вычислительпоступают с двух источников. Первый, />,это задающее воздействие. Второй, />,это анодное напряжение. В данной системе контроллер будет реализовывать ПИД-закон управления.
/> (3.1)
/> (3.2)
/> (3.3)
/> (3.4)
/> (3.5)
/> (3.6)
/> (3.7)
/> (3.8)
Все величины представляютсобой напряжение в диапазоне от 0… .+5В. Коды данных величин поступают намикроконтроллер. Затем в ЦАП, потом на усилитель мощности. Мы получили алгоритмуправления вычислителем с точки зрения управленца, теперь надо осуществить егопрограммно. Мы можем посчитать сколько ячеек памяти нам нужно, т.е. объем.Переменные составляющие, такие как />,/>, записываем в оперативнуюпамять, а коэффициенты(/>,/>,/>,/> ,/>) в постоянную память.
/>3.2 Функциональная схема вычислителя
Вычислитель предназначендля преобразования и обработки информации, задающего и анодного напряжения вобратной связи. На входе вычислителя аналоговый сигнал в диапазоне 0 … + 5V, ина выходе получен аналоговый сигнал в диапазоне 0 … + 10V. Функциональная схемавычислителя представлена на рис. 3.1. 4 – ех разрядный аналоговый переключательс декодером, который переключает выход с 1 из 2 аналоговых входов применяетсядля реализации управляющего преобразования аналоговой информации в АЦП. Номерданного входа определяется двоичным числом поданным на управляющий вход.Информация относительно действий в двоичном коде непосредственно идет отмикроконтроллера. Десяти разрядный ЦАП преобразует 8 –разрядный дискретный код ваналоговый, с этой целью на двух младших битах ЦАП мы представляем землю. Этоподразумевает, что в вычислитель должены входить: микроконтроллер, ЦАП, АЦП,мультиплексор и согласующий усилитель.
/>
Рисунок 3.1 — Функциональная схема вычислителя

/>3.2.1 Функциональная схема и характеристики интерфейсамикроконтроллера
В структуру микроконтроллерасемейства MK51 входит: длина слова процессора 8 битов; генератор импульсачасов; цепь управления и; таймеры — счетчики; цепь входа — выхода (параллельныйи последовательные интерфейсы); блок обработки прерываний и т.д.
Через четыре запрограммированныхпараллельных порта вывода входа / выхода и один последовательный портмикроконтроллера соединяется с внешними устройствами. Цепь включениямикроконтроллера К1816ВЕ51 представлена на рис. 3.2.
/>
Рисунок 3.2 –Обозначениемикроконтроллера K1816ВЕ51
/>3.2.2 Аналогово-цифровой преобразователь K1113ПВ1
Аналогово-цифровыепреобразователи применяются в измерительных и измерительно – вычислительных комплексах,связывающих аналоговые источники, измеряющие сигналы, с цифровыми устройствамиобработки и представления результатов измерения.
С целью сокращениеколичества вспомогательных элементов разработалась устройство, функциональнозаконченное, совместимое с микропроцессорами, работающими с TTL-уровнями. АЦПимеет внутренний источник основного напряжения, генератор часов и компараторнапряжения. Металлокерамический корпус типа 238.18-1 с вертикальнымрасположением выводов.
Данный АЦП относится кклассу АЦП последовательного типа, это функционально законченное и объединенноес микропроцессором устройство на уровне TTL-сигналов.
Цель выводов АЦП: АI — аналоговый вход (U = 0 … 10,24 B или-5,12 … 5,12 B); V = 0/1 — выбор, быть — /униполярным способом преобразования; В/С – сброс/старт преобразования; подача«прерывания» — минимум на 2 мкс; N0. N9 – выход 10 –разрядного кода;#DR — сигнал готовности данных («конец преобразования»). Возможноевходное напряжение: 0 … 10, 24 B или-5, 12 … 5, 12 B. Переключение режимовработы делается на входе V: в В=1 диапазон входного напряжения 0-10, 24 B, вV=0 операции конвертера в, биполярном режиме (Uвх =-5, 12 … 5, 12 В). В этомслучае диапазон конвертированного Uвх =-5, 12 … 5, 12 В, V=0.
В этом АЦП процесс конвертированиявыполнен в “0” на входе />(блок- преобразование). Для загрузки текущего целевого кода конвертера необходимопредставить единицу (минимум на 2 мкс) на входе />. После того, как подается “0”на вход начинает новый цикл преобразования. После завершения преобразования навходе />(Готов) естьсигнал «0». В течение загрузки и преобразования на этой выходнойединице поддержанные и информационные выходы АЦП находятся в условии высокогоимпеданса. После завершения преобразования, одновременно с сигналом готовностиинформации выхода, установлен код, соответствующий результату преобразования.Цепь включения ЦАП K1113ПВ1 представлена на рис. 3.3.
/>
Рисунок 3.3 – ОбозначениеАЦП K1113ПВ1
Интегральная схема имеетустройства выхода с тремя устойчивыми условиями, которые упрощают ее интерфейсна ствол данных микропроцессора. Маленький АЦП может служить одному микропроцессоруи напротив. Время преобразования Тtr составляет 30 мкс. Ввидузагрузки / начало и прием данных общий цикл преобразования составляетмаксимально 50 мкс, следовательно на АЦП такого типа возможно реализовать опроссигналов с частотой до 20 kГц. Основное преимущество такого АЦП — непосредственно интерфейс с управляющим микропроцессорным блоком
3.2.3 />Аналоговый ключ с декодером K590KH3
Интегральная схемапредставляет восемь каналов (4´2) аналоговый переключатель с декодером. Корпус типа402.16-18. Вес не больше, чем 1,2 гр.
Цель выводов:
S0 — логический выход 20;V — вход санкции; />-напряжение мощности; Al0_Al3 — аналоговые входы; Out – аналоговые выходы; GND — земля; S1 – логический выход 21. Условное графическое обозначение ICK590KH3 представлено на рис. 3.4.
/>
Рисунок 3.4 — Условноеграфическое обозначение K590KH3
Аналоговый переключательс декодером позволяет делать опрос адреса каналов уровня сигнала на входахS0-S1 для управления передачей аналоговой информации в АЦП. Для операций всистемах микропроцессора IC есть вход санкции операции — вывод V.

/>3.2.4 Цифровой — аналоговый преобразователь K572ПA1
Для операций ЦАПнеобходимо поместить шинный формирователь K533AП6. Цепь включения ЦАПпредставлена на рис. 3.5. интегральная схнма представляет 10-ти разрядныйумножающий цифровой — аналоговый преобразователь. Он предназначен дляпреобразования прямого параллельного двоичного кода с 10 разрядами цифровыхвходов на аналоговые выходы, которые является пропорциональными значениями кодаи основного напряжения.Корпус типа 201.16-8, вес не больше, чем 2
/>
Рисунок 3.5 — Цепьвключения DAC K572ПA1
Цель выводов: Out2 — аналоговыйвход; Out1 — аналоговый выход; земля; N9 — цифровой вход 1 (старшая категория);N8_N1 — цифровые входы 2 … 9; N0 — цифровой вход 10 (младшая категория); Vcc — напряжение мощности; U0 — основное напряжение; ОС — выход резистора обратнойсвязи.
На входе мультиплексорааналоговый сигнал в диапазоне 0 …+ 5B. Управление мультиплексора выполняетсяподачей сигнала от порта P1 микроконтроллера. Как от порта P1 микроконтроллерауправление (начало) через сигнал Старт и сигнал готовности АЦП к операции ГОТОВОделает шаги на порт P1. После этого информация с АЦП идет на порт P0микроконтроллера, обработанная в нем и через порт P2 усиленная,, и там выходвыводится на ЦАП, далее на исполнительное устройство. Кварцевый резонаторустанавливает частоту таймера операции микроконтроллера. В приложениипредставлена схема цепи вычислителя.
Принципиальная схемауправляющего вычислителя, спецификация и сборочный чертеж представлены вприложении А.

/>3.2 Разработка программного обеспечения на языкеассемблер используемого микропроцессором
Вычислитель на основемикроконтроллера выполняет следующие операции: — прием и обработка информациизадающего воздействия, анодного напряжения; — реализация закона управления;  -реализация сигнала ШИМ. На рис. 3.6 представлен упрощенный алгоритм операцийвычислителя. Управление мультиплексора выполнен через V – разрешение работымультиплексора и S0, S1 — адреса входов, которые коммутируются с выходом.Сигнал готовности АЦП к операции ГОТОВО на порт P1 микроконтроллера делается отуправления микроконтроллера (старт) через сигнал СТАРТ. После этого информацияс АЦП переводится на порт P0 микроконтроллера, обрабатывается и через порт P2выводится на ЦАП.
/>
Рисунок 3.6 – Блок — схема операций вычислителя
Расчет параметровнастройки таймеров:
Таймер Т0 работает врежиме 16-ти разрядного таймера, следовательно
Nmax=65535;/>. (3.9)
Формула для определениястартового числа:
/>. (3.10)
Для вычисления стартовогочисла разобьем Tdiscr=80 мс на два по 40 мс.
Tdiscr=40 мс,         следовательно/>. (3.11)
Определим время Т0.
 
/>(3.12)
Если />

/>4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСССБОРКИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА ВЫЧИСЛИТЕЛЯ
 
/>4.1 Анализ технологичности
 
Под технологичностью изделия понимаютсовокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальныхзатрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовкепроизводства, изготовлении, эксплуатации и ремонте при обеспечении необходимогокачества изделия. Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработкуконструкции на технологичность на всех стадиях ее создания с помощью показателейтехнологичности.
Показатель технологичности –качественная или количественная сравнительная оценка того или иного свойстваили совокупности свойств объекта, которая используется для принятияуправленческого решения по изменению или стабилизации этого свойства или ихсовокупности.
Исходными данными для анализатехнологичности являются: чертеж конструкции изделия (сборочный чертеж),соответствующая ему спецификация, технологические документы./>4.1.1Качественная оценка технологичности
Качественная оценка технологичностираскрывает конструктивно-технологические особенности изделия к изготовлению поосновным видам работ. Она выражается понятиями: «хорошо – плохо»,«соответствует – не соответствует», «технологично – нетехнологично», «допустимо – недопустимо».
— Компоновочные решения:  Даннаяпечатная плата имеет прямоугольную форму, является однослойной иодносторонней, так как ЭРЭ расположены с одной стороны – технологично, так какупрощает сборку, пайку и позволяет автоматизировать работы.        
На плате отсутствуют окна и отверстиябольшого размера – технологично, упрощает сборку (не будет усложнений припайке) и позволяет автоматизировать работы;
 Элементы расположены со среднейплотностью (монтаж на поверхность) – технологично, так как не вызываеттрудностей при закреплении элементов на плату;         Форма печатной платы изразмеров со стандартного ряда – технологично; компоненты платы расположеныпараллельно либо перпендикулярно сторонам печатной платы, что являетсятехнологичным и доступным для автоматизации:
 - взаимозаменяемость: полная, так каквсе элементы стандартные, соответствуют гостам, легко заменяются аналогами;
— контролепригодность: хорошая:существует возможность проведения контроля как поэлементно до сборки, так и впроцессе сборки. Легко осуществляется контроль собранного изделия в целом –технологично.
Вид подготовки: выводы всех ЭРЭлудятся, формуются и обрезаются.
Вид установки: 1) на свои выводы вотверстие с подгибкой выводов; 2) приклеиванием. Установку элементов возможнопроизводить на плату большей частью автоматически (на свои выводы, а микросхемы- на клей);
Вид монтажа: наведение надежныхэлектрических связей осуществляется с помощью пайки;
— инструментальная доступность:  хорошая,так как ЭРЭ на печатной плате не закрывают друг друга (свободный доступ кэлементам) и плотность их размещения средняя;
— регулируемость: Данная плата несодержит элементов настройки, значит регулировка не требуется и этотехнологично;
— способы защиты от внешнихвоздействий: покрытие лаком от воздействия влаги — технологично./> 4.1.2 Количественная оценка технологичности
Исходными данными для анализатехнологичности являются:
Нмс =6– общее количество микросхем имикросборок в изделии.
Нэрэ =13– общее количество ЭРЭ.
Нам=149 – количество монтажныхсоединений, которые могут осуществляться механизированным илиавтоматизированным способом.
Нм =149– общее количество монтажныхсоединений.
Нмпэрэ=7– количество ЭРЭ, подготовкакоторых к монтажу может осуществляться автоматизированным или механизированнымспособом.
Нмкн=5– количество операций контроля инастройки, которые можно осуществить механизированным способом.
Нкн =6– общее количество операцийконтроля и настройки.
Нт эрэ =13– общее количествотипоразмеров ЭРЭ в изделии.
Нт ор эрэ =0– количество типоразмероворигинальных ЭРЭ в изделии.
Вычисления частных показателейтехнологичности:
-коэффициент использования микросхеми микросборок:
/>; (4.1)
-коэффициентавтоматизации и механизации монтажа изделия:
/>; (4.2)
-коэффициентавтоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу:
/>; (4.3)

-коэффициент автоматизации имеханизации операций контроля и настройки электрических параметров:
/>; (4.4)
-коэффициент повторяемости ЭРЭ:
/>; (4.5)
-коэффициент использования ЭРЭ:
/>; (4.6)
Определениезначения комплексного показателя технологичности:
К =/>kiφi//>φi, (4.7)
 
где ki –значение показателя по таблице базовых показателей технологичности электронныхблоков; φi – значимость показателя; i– порядковый номерпоказателя; s – общее число показателей.
Весовая значимостьпоказателей: φ1= φ2=1, φ3=0.75, φ4=0.5, φ5=0.31,φ6=0.187. Комплексный показатель:
/>. (4.8)

По комплексному показателю можносделать выводы, что конструкторская документация является технологичной длястадии технологической подготовки производства «разработка рабочей документациидля серийного производства», т.к. комплексный показатель попадает в пределы 0.5– 0.8 для электронных блоков.
/>4.2 Разработка технологической схемысборки
Разработка технологического маршрутасборки начинается с расчленения изделия или его части на сборочные элементыпутем построения схем сборочного состава, и технологических схем сборки.Расчленение изделия на элементы проводится независимо от программы его выпускаи характера технологического процесса сборки. При разработке технологическойсхемы сборки формируется структура операций сборки, устанавливается ихоптимальная последовательность, вносятся указания по особенностям выполненияопераций. Схемы сборки составляют как для отдельных сборочных единиц, так и дляобщей сборки изделия.
Технологическая схема сборкираскрывает структуру изделия, его расчленённость на составные части. Онапозволяет определить последовательность сборки и возможность организациисборочного процесса. Также с её помощью можно выделить минимальные по объёмусамостоятельно выполняемые работы (переходы). За базовую деталь выбираем плату(поз.1).Маркируем эмалью: ставим фабричный номер и номер изделия, а затемсушим. Устанавливаем микросхему поз.2 согласно пункту 1,10, клеим ее и паяем,промываем, сушим, и делаем контроль. Далее устанавливаются конденсаторы поз.13,кварц поз.8, резисторы поз.12, стабилитрон поз.14 с одновременной подгибкойвыводов (п.2). После этого устанавливаем микросхемы 3-7 с подгибкойдиагональных выводов. Затем делаем контроль (п.4). Установленные элементыпаяются. Затем идет промывка, сушка и контроль (п.4). После этого производитсяконтроль электрических связей (п.4), пайка, промывка, сушка и снова контроль. Далеепроизводится лакирование. После установки основных элементов, устанавливаемразъемы поз. 9-11(п.9). После этого производится пайка волной, промывка, сушка,контроль, лакирование, контроль. И в завершении клеймить.
/>4.3 Разработка маршрутной технологии
Для проектированияопераций необходимо знать маршрутную технологию общей и угловой сборки, схемубазирования и закрепления изделия, намеченные ранее операции. Проанализировавтиповой технологический процесс сборки типовых конструкций электронных узлов иблоков, установим следующие операции единичного технологического процессасборки блока ПВС: комплектовочная, подготовительная, промывка, маркировка,сушка, лужение выводов, формовка, подготовительная обрезка выводов, сборка,пайка, лакирование, клеймить, контроль.
/>4.4 Разработка операционной технологии
Припроектировании операции уточняют ее содержание, устанавливаютпоследовательность и возможность совмещения переходов во времени, окончательновыбирают оборудование, приспособления и инструменты (или дают задание на ихконструирование), назначают режимы работы сборочного оборудования, корректируютнормы времени, устанавливают настроечные размеры и составляют схемы наладок.
/>4.4.1 Выбор операции для разработки и оптимизации попроизводительности
Разработкуоперационной технологии рассмотрим на примере одной операции. Возьмём сборочнуюоперацию 70 – установка ЭРЭ на печатной плате в количестве 11 штук. Установкурадиоэлементов можно производить различными способами: вручную, наавтоматических линиях или с помощью различных автоматов и полуавтоматах.
/>4.4.2 Установление содержания переходов, вариантоввыполнения операции и их нормирование
При ручной установке навесных ЭРЭ на печатную плату скреплением и подгибкой выводов выполняются следующие переходы:
Таблица 4.2 Переходы при ручнойустановке навесных ЭРЭ на печатную плату с креплением и подгибкой выводов№ перехода Содержание переходов ТОП справочное Количество ЭРЭ ТОП расчетное 1 Извлечь плату из тары 0,2 1 0,2 2 Установить плату на подставку 1,99 1 1,99 3 Извлечь ЭРЭ из тары 0,03 1 0,03 4 Установить ЭРЭ на плату, вставив выводы в соответствующие отверстия платы
0,07
0,09 1
0,07
0,09 5 Подогнуть выводы с обратной стороны платы 6 Обрезать излишки выводов 7 Повторить переходы 3-6 для остальных ЭРЭ согласно чертежу 0.19 10 1,9 8 Снять плату с установленными ЭРЭ с подставки 1,8 1 1,8 9 Уложить плату с установленными ЭРЭ в тару 0,5 1 0,5 Общее 6,58
При установке навесных ЭРЭ на печатную плату при помощиустановки программируемой сборки «Силуэт» АЦУ.461.00.00.0000 выполняютсяследующие переходы:

Таблица 4.3 Переходы установке навесных ЭРЭ на печатную платупри помощи установки программируемой сборки «Силуэт» АЦУ.461.00.00.0000.№ перехода Содержание переходов ТОП справочное Количество ЭРЭ ТОП расчетное 1 Включение тумблера «Сеть» 0,05 1 0,05 2 Извлечь плату из тары 0,2 1 0,2 3 Установить плату на монтажный стол 0,05 1 0,05 4 Произвести загрузку элементов во внутренние кассы транспортера, предварительно извлекши ЭРЭ из тары. 0,05 11 0,55 5 Произвести запись программы размещения элементов на печатной плате 0,05 1 0,05 6 Извлечь элемент из кассы 0,03 1 0,03 7 Произвести установку элементов на печатную плату согласно записанной программы с учетом пятна светового указателя 0,04 1 0,04 8 Повторить переходы 6-7 для остальных ЭРЭ согласно чертежу 0,07 10 0,7 9 Закрепить элементы на печатной плате технологическим прижимом 0,03 1 0,03 10 Снять плату с технологическим прижимом с монтажного стола 0,02 1 0,02 11 Подогнуть выводы элементов с обратной стороны печатной платы в соответствии с ОСТ 92-9389-80 0,06 11 0,66 12 Снять технологический прижим 0,02 1 0,02 13 Уложить плату с элементами в тару 0,5 1 0,5 Общее 2,9
Разработка маршрутнойтехнологии и операционной технологии представлена в приложении В.
/>4.4 Разработка операционной технологии
/> 
4.4.3Определение оптимального варианта выполнения операции по производительности взависимости от числа изделий в партииВыполним нормирование данной операции:
/>, (4.9)
где /> – количество изделий впартии
/>, (4.10)
где К=1; К1=7,6%Топ;  К2=3%Топ(4.11)
 
для установки наустройстве программируемом «Силуэт»:
/>(мин); (4.12)
/>;(мин) (4.13)
/>; (4.14)
для ручной установки:
/>(мин); (4.15)
/>(мин); (4.16)
/>. (4.17)
По полученным в п.4.4.2 характеристикам/> построим графики. Графикитрудоёмкости операций в ручном режиме и на установке «Силуэт» показаны на рис.4.1.

/>
Рисунок 4.1 — Трудоёмкости операций в ручном режиме и на установке «Силуэт»
Характерной точкой напредставленых графиках является критический объем партии nкр=3.4 шт,при котором оба варианта выполнения операции подготовки ЭРЭ к сборкиравноценны.Учитывая, чтонаше n=74, из полученных графиков видно, что для данного ТП целесообразнееиспользовать установку программируемую «Силуэт», так как 262.165
/>/>5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
 />5.1 Описаниеизделия
К выпуску предлагаетсясистема управления напряжением рентгеноскопической установки.
Разрабатываемое устройствопредназначено для использования в составе досмотровых комплексов.
Также возможноиспользование данной системы в таможенных службах, таких как аэропорты иавтовокзалы, в службах безопасности и лабораториях.
Система досмотра багажасостоит из следующих функциональных блоков:
— вычислительныйблок;
— аналогово –цифровой преобразователь;
— блокинверторов;
— трансформатор;
— умножительнапряжения;
— рентгеновская трубка.
Основные функции системы– обеспечение точности изображения, заданных значений частоты и интенсивностирентгеновского излучения, которые зависят от параметров питания рентгеновскойтрубки (анодное напряжение). Устройство имеет следующие техническиехарактеристики:
– напряжение питания– 240 В;
– схема включениярентгеновской трубки – со средней точкой;
– управляемыепараметры: анодное напряжение, анодный ток;
– интерфейсуправления – аналоговый 0…30 В.
Устройство отвечаетсовременным требованиям, предъявленным к приборам подобного класса, понадежности конструкции, производительности, габаритным размерам, массе.

/>5.2 Оценка рынка сбыта установки
В данном пункте будутвыявлены и оценены сегменты рынка сбыта проектируемого изделия. Сегмент – этогруппа потребителей, одинаково реагирующих на товар.
Разрабатываемая системапоставляется таможенным службам и отдельным организациям, требующим высокогоуровня безопасности как конечное изделие. Поскольку данные системы производятсяпо заказу, то сегментирование рынка целесообразно проводить по конечнымзаказчикам. Кроме того, потребителями являются также лаборатории, занимающиесярентгеноструктурными исследованиями.
Определим полнуюпотребность в товаре данного вида:
/>, (5.1)
где L –количество сегментов рынка;
/>– годовая емкость i-госегмента, шт.
Полная потребностьсегмента в товаре определяется следующим образом:
/>,(5.2)
где />– количество потребителей вi-м сегменте;
/>– коэффициент охвата, т.е.доля покупателей, которые могут приобрести товар в i-м сегменте;
/> – комплектность покупки,т.е. среднее количество изделий, необходимое одному покупателю в i-м сегменте.
При укрупненных расчетахгодовой емкости можно учесть средний срок повторения покупки подобных товаров
/>,  (5.3)
где /> – средний срок повторенияпокупки в i-м сегменте;
/> – коэффициент резерва.
Распространение изделияпредполагается на территории Украины. Результаты сегментирования рынкаотображены в табл. 5.1
Таблица 5.1Результаты сегментирования рынка сбытаОрганизация
/>
/>
/>
/>, шт
,
лет
/>
,
шт/год Таможенные организации 150 0,4 6 360 5 0,1 79,2 Службы безопасности 400 0,3 1 120 3 40 Лаборатории 70 0,6 2 84 2 0,05 44,1 Итого 620 564 163
Таким образом, годоваяемкость украинского рынка для предлагаемого изделия составляет163 шт./год. В результате поиска изделий-конкурентов были определеныосновные производители систем управления рентгеновскими установками,предлагающими свою продукцию на территории Украины. В таблице 5.2приведены сводные данные о емкости рынка Украины, занимаемогоизделиями-конкурентами.
Таблица 5.2 Сводныеданные о емкости рынкаЧасть рынка Емкость рынка % шт./год Годовая емкость 100 163 Smiths Heimann GmbH 15 24 Rapiscan Systems 35 57 ЗАО «Тестрон» 10 16 Итого конкурентов 60 97 Свободная емкость 40 66
Свободная емкость дляпредлагаемого изделия составляет примерно 40% общей емкости рынка. Объемреализации составляет 66 шт./год./>5.3 Прогнозированиесебестоимости изготовления изделия
 
Для определениясебестоимости системы управления рентгеноскопической установкой мы подробнеерассмотрим один из блоков данной системы. Стоимость блока вычислителясоставляет 7% от стоимости всей системы.
/>5.3.1 Расчет себестоимости блока вычислителя
Для определениясебестоимости блока применим метод структурных коэффициентов.
При этом методе детальныйрасчёт производится не по всем статьям калькуляции, а только по одной из них.Полная величина себестоимости определяется по удельному весу этой статьи вобщей себестоимости. Удельные веса (структурные коэффициенты) принимаются поподобным конструкциям, освоенным в производстве.
Себестоимость новогоприбора определяется по формуле:
/>, (5.4)
где Сп –затраты на покупные изделия в разрабатываемой аппаратуре;
Уп – удельныйвес затрат на покупные изделия в себестоимости аналогичных изделий.
Расчет количества истоимости покупных изделий, входящих в проектируемый БВ приведен в табл. 5.3.
Таблица 5.3 Себестоимостьпокупных изделийНаименование покупных изделий Тип, техническое обозначение Количество изделий в приборе Цена за единицу изделия, грн Сумма, грн Корпус вычислителя 1 2 2 Микросхемы К1113ПВ1 DA3 1 7 7 К572ППА1 DA2 1 8,15 8,15 К140УД608 DA4 1 3 3 К590КНЗ DA1 1 9,38 9,38 К1533 DD2,DD3 2 1,85 3,7 K1816BE51 DD1 1 7,03 7,03 Разъем DRB -9MA 1 1 1 Конденсаторы К 10-7B-10пФ±20%-В С1-С3 3 0,15 0,45 К 50-6-10-100мкФ±20%-В С4-С6 3 0,30 0,90 Резисторы R1-R4 4 0,15 0,60 Диод VD1 1 0,60 0,60 Кварцевый резонатор ZQ1 1 1,02 1,02 Плата 1 2 2 Итого 46,83 Транспорно-изготовительные-расходы(4%) 1,87 Всего 48,7
Используя данные таблицы5.3, рассчитаем себестоимость вычислителя. При этом удельный вес затрат Уппринимаем равный 50%.
/>. (5,5)

Приведем структуру полнойсебестоимости в табл. 5.4.
Таблица 5.4 Структураполной себестоимости изделияСтатьи затрат Доля себестоимости,% Доля себестоимости, грн Основные материалы 8 7,79 Покупные изделия 50 48,7 Заработная плата производственных рабочих 10 9,74 Расходы на эксплуатацию оборудования 20 19,48 Общезаводские расходы 10 9,74 Внепроизводственные расходы 2 1,9 Итого полная себестоимость: 100 97,4
Приближенная стоимостьвсей системы управления определяется, если известна себестоимость одного изблоков, а также доля, которую данный элемент занимает в общей цене изделия –аналога.
/>5.3.2 Расчет себестоимости и цены системы управления
Блок вычислителясоставляет 7 % от стоимости всей системы. Поэтому себестоимость системыопределяем по формуле :
/>где />, (5,6) />. (5,7)
Цена изготовления изделияс учетом прибыли составляет:
/>, (5,8)
где α – процентприбыли, который равен 25%.
/>. (5,9)

Цена изготовления сучетом налога на добавочную стоимость (НДС):
/>, (5,10)
где Н – процент налога надобавочную стоимость, который составляет 20%.
/>. (5,11)
В результате проведенныхвычислений была получена цена, реализации системы, которая составила 2086 грн./>5.4 Анализконкурентоспособности изделия
Проведем анализконкурентоспособности нового разрабатываемого изделия с помощью обобщенногопоказателя качества, который учитывает всю систему основных единичныхпоказателей, и характерен для рассматриваемого устройства.
В пункте 5.2. быливыявлены основные конкуренты на украинском рынке, такие как Smiths Heimann,Rapiscan Systems, ЗАО «Тестрон». Главным отличием их изделий отразрабатываемой системы является то, что их системы аналоговые, а не цифровые.Так же отличие в технических характеристиках, которые будут приведены ниже.
Сравнение характеристикпредлагаемого устройства будет производиться с наиболее близкими моделямикаждого производителя.
Показателями качествапредлагаемого изделия являются:
 – точность изображения;
– рабочий диапазончастот излучения;
– стабильностьподдержания частоты излучения;
– стабильностьподдержания интенсивности излучения;
– наработка наотказ;
– потребляемаямощность;
– цена устройства.
При сравнении вариантовиспользуется следующий порядок расчета.
1. Выделяются эталонныезначения отдельных показателей качества /> и формируетсягипотетический вариант.
Гипотетический вариант –искусственно созданный вариант, у которого каждый показатель имеет лучшеевозможное значение.
2. Каждому показателюкачества присваиваем коэффициент весомости, в сумме которые равны 1.
3. Рассчитываетсяотносительное значение единичных показателей/> путем сравнения /> с /> с учетом того, что длягипотетического варианта относительные показатели равны единице />, для других />/>1.
Точность изображения,рабочий диапазон частот излучения, стабильность поддержания частоты излучения,стабильность поддержания интенсивности излучения, наработка на отказ оценивалисьпо десятибалльной системе.
Для максимизируемыхпоказателей качества (показатели 1-5 табл.5.5)
/>, (5.12)
а для минимизируемых(показатели 6,7) />,
где /> – абсолютные значения i-гопоказателя для рассматриваемого j-го варианта;
/> – абсолютные значения i-го показателя длягипотетического варианта.
Определяются обобщенныепоказатели качества /> длявсех рассматриваемых вариантов
/>(5.13)
где /> – коэффициент весомостиi-го показателя.
Расчёты обобщенныхпоказателей качества представлены в табл. 5.5.
Таблица 5.5 Расчётобобщенных показателей качества
/>
Исходя из результатовсравнительного анализа, наибольшее значение показателя качества имеетразрабатываемое изделие. Ближайшим конкурентом является продукция SmithsHeimann GmbH. Уровень качества предлагаемого изделия в сравнении с этимконкурентом составляет:

/>. (5.14)
Сравнение изделий,присутствующих на украинском рынке, показало, что разрабатываемое изделиеобеспечивает наибольшую точность изображения, стабильность частоты излучения,стабильность интенсивности излучения – основные требования для автоматическихдетекторов и лабораторных систем. По второстепенным техническим показателям(рабочий диапазон, потребляемая мощность, наработка на отказ) новое устройствообладает средними показателями. Цена изделия – также на среднем уровне.
Таким образом, уровенькачества проектируемого изделия превосходит единицу. По полученному уровнюкачества можно сделать вывод, что положение на рынке разрабатываемого изделиябудет устойчивым. При удачной маркетинговой политике возможно расширение рынкасбыта за счет вытеснения уступающих по качеству изделий на емкость большую, чемопределена в пункте 5.2./>5.5 Стратегиямаркетинга
В этом пункте будутосвещены вопросы: организация сбыта изделия, реклама, сервисное обслуживание.
Сбытразрабатываемого изделия будет осуществляться прямыми поставками в видемелкооптовой торговли по предварительному заказу. Сроки поставок и способыдоставки изделий оговариваются изготовителем с каждым конкретным потребителем.Изготовитель предоставляет гарантию на комплектность изделий, доставку партии воговоренный срок, а также обеспечивает установку и гарантийное обслуживание втечение срока, заданного в технической документации. При разработке устройствапредусматриваются затраты на его рекламу. Изделие будет рекламироваться вжурналах технического направления (физика, электроника, автоматика, метрология,системы безопасности), а также на специализированных сайтах с подобнойтематикой. Первоочередное внимание предоставляется участию в специализированныхвыставках. Сервисное обслуживание включает: доставка, установку устройства нарабочем месте, обучение работе с устройством, гарантийный ремонт. Кроме того,возможно платное обслуживание изделий, по истечении гарантийного срока. Призаключении договоров о поставке изделий предусматривается возможностьразработки модификаций базового устройства, сопряжения его с оборудованиемзаказчика, а также модернизации оборудования заказчика на базе разрабатываемогоустройства. />5.6 Балансдоходов и расходов
Система будетизготавливаться на приборостроительном заводе.
Исходя из оценки рынкасбыта изделия и анализа его конкурентоспособности, в табл. 5.6 представленплан доходов и расходов. Годовой объем реализации продукции в первый годсоставляет 65 изделий. Второй и третий годы учитывают вытеснение конкурентовблагодаря постепенному ознакомлению потенциальных покупателей с предлагаемойпродукцией, приобретению постоянных клиентов, что ведет к расширению сегментарынка. Себестоимость и цена реализации изделия без НДС рассчитаны впункте 5.3. Прибыль рассчитывается как разность между выручкой отреализации (в ценах продажи без налога на добавленную стоимость) и стоимостьюизготовления.
Таблица 5.6 Балансдоходов и расходов на предлагаемое изделиеПоказатели Годы производства и реализации товара № Наименования Единицы измерения Первый Второй Третий 1 Объем реализации шт/год 65 70 75 2 Цена продажи изделия (без НДС) грн/шт 1738,75 1738,75 1738,75 3 Выручка от реализации грн/год 113018,75 121712,5 130406,25 4 Себестоимость системы грн/шт 1391 1391 1391 5 Себестоимость реализованных изделий грн/год 90415 97370 104325 6 Прибыль от реализации изделий грн/год 22603,75 24342,5 26081,25 />5.7 Заключение
Основными потребителямипредлагаемой системы управления рентгеновским излучателем являютсяпроизводители средств досмотра багажа, и лаборатории, занимающиесярентгеноструктурными исследованиями. Произведено сегментирование рынка,определен свободный сектор рынка, который составляет 40% общей емкости рынкаили 66 шт./год. Определена годовая программа выпуска 65 шт. Приусловии вытеснения конкурентов предполагается увеличение программы выпуска до75 шт./год.
Методом структурныхкоэффициентов определена себестоимость системы управления — 1391 грн. Ценареализации с учетом предполагаемой прибыли и НДС составляет />грн.
Произведен анализконкурентоспособности нового разрабатываемого изделия с помощью обобщенногопоказателя качества. Определен ближайший конкурент –Smiths Heimann GmbH. Уровень качества разрабатываемой системы всравнении с изделием конкурентом составляет 1,087. Сырье, материалы икомплектующие изделия, используемые для выпуска устройства, не являются остродефицитными, их предлагается покупать у реализаторов на территории Украины. Прогнозируемаяприбыль после первого года реализации изделия составляет 22604 грн., послевторого – 24342 грн., после третьего – 26081 грн.

/>6. безопасностьжизнедеятельности/>6.1 Выявление ианализ вредных и опасных производственных факторов, действующих в рабочей зонепроектируемого объекта
Разработка модели системыуправления, исследование ее характеристик, разработка принципиальной схемы,печатной платы и даже написание технической документации неразрывно связаны сиспользование компьютера. В процессе работы оператор подвергается влияниюразнообразных вредных и опасных факторов, связанных с работой в аудитории скомпьютерами. Поэтому при проектировании системы управления напряжением рентгено-телевизионнойустановкой необходимо учитывать вопросы безопасности труда.
В данном разделе будетрассматриваться рабочее место оператора.
Данная работа относится клегким физическим работам, но характеризуется напряженным умственным трудом, торуководствуясь ГОСТ 12.1.005-88, ее относят к категории Ia (легкой), так какработа оператора производится сидя, не требует систематического физическогонапряжения или поднятия и переноса тяжестей (расход энергии при выполненииработы до 139 Вт).
Вредный производственныйфактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего вопределенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.
Опасный производственныйфактор – производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенныхусловиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.
Согласно ГОСТ 12.0.003-74вредные и опасные производственные факторы подразделяются по природе действияна физические, химические, биологические и психофизиологические. К физическимфакторам, действующим в рабочей зоне оператора относятся:
-высокое электрическоенапряжение (сеть питания ПК, других периферийных устройств и источника питанияблока двигателей-маховиков),
-повышенный уровеньстатического электричества (высокое напряжение электронной лучевой трубки(ЭЛТ),
— диэлектрические поверхности),электромагнитные излучения (ЭЛТ монитора),
-повышенный уровеньионизации воздуха (рентгеновское излучение монитора и статическоеэлектричество),
-рентгеновское излучение(ЭЛТ монитора),
— повышенный уровень шумаи вибрации (устройства охлаждения ПК, блок двигателей-маховиков),
-повышенная пульсациясветового излучения (лампы дневного света, экран монитора),
— недостаточнаяосвещенность рабочей зоны (система естественного и искусственного освещения),
— неблагоприятныеметеоусловия (состояние систем отопления, вентиляции), прямая и отраженнаяблескость (внешние источники света, воздействующие на экран),
-пожароопасностьпомещения (наличие сгораемых материалов и источников зажигания).
Из них вредными являютсяфакторы: электромагнитные излучения, повышенный уровень ионизации воздуха,рентгеновское излучение, повышенный уровень шума и вибрации, повышеннаяпульсация светового излучения, недостаточная освещенность рабочей зоны,неблагоприятные метеоусловия, прямая и отраженная блескость,
Опасные факторы: высокоеэлектрическое напряжение, повышенный уровень статического электричества,пожароопасность помещения
Психофизиологическиефакторы, действующие в рабочей зоне проектируемой системы: перенапряжениезрения, монотонность труда, умственные и эмоциональные перегрузки.
Все психофизиологическиефакторы являются вредными. Но нужно помнить, что при длительном влиянии вредныефакторы могут стать опасными. В качестве вредного производственного факторавыберем недостаточную освещенность рабочей зоны, и проведем расчетискусственного освещения в следующих пунктах работы.
Методы устранения вредныхи опасных факторов при работе в аудитории с компьютером: для нормализациивлажности воздуха в помещения с ПЭВМ следует применять увлажнители воздуха,заправленные ежедневно дистиллированной или прокипяченной водой; для снижениявеличины возникающих зарядов статического электричества покрытие полов следуетвыполнять из однослойного поливинилхлоридного антистатического линолеума; длязащиты от электростатических полей в помещениях с компьютером применяютсянейтрализаторы и увлажнители; следовать правилам техники безопасности; дляборьбы с загрязнением воздуха устанавливают общеобменные и местные вентиляционныесистемы; выполнение работающими правил личной гигиены; защита от шумадостигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методовколлективной защиты; для уменьшения вибрации, передаваемой на рабочем месте,применяются специальные амортизирующие сиденья, площадки с пассивной пружинойизоляции; при недостаточном освещении проектируется искусственное освещение;при предотвращении пожара необходимо обучение работающих пожарной безопасности,проведение инструктажа, бесед, лекций, соблюдение противопожарных правил и нормпри устройстве отопления, оборудования и правильное содержание зданий итерриторий./> 6.2 Расчет искусственного освещения в производственныхпомещениях
В темное время суток освещениев нашей аудитории – искусственное. Искусственное освещение может быть двухсистем: общее и комбинированное. В нашем случае оно общее равномерное, так каксветильники расположены в верхней зоне помещения равномерно, по функциональномузначению – рабочее.
Для расчета общегоискусственного освещения светильниками любого типа наибольшее распространениеимеет метод коэффициента использования светового потока. Световой поток ламп всветильнике определяется следующим образом:
/>(6.1)
где />световой поток ламп всветильнике, лм; />нормируемаяосвещенность, лк; />коэффициентзапаса; />освещаемаяплощадь, />; />коэффициент неравномерностиосвещения; />числосветильников; />коэффициентиспользования светового потока.
Источник света вместе сосветительной арматурой называется светильником, или осветительным прибором.Светильники классифицируются по распределению светового потока, степени защитыот пыли, воды и взрыва, способу установки и электроизоляции.
На рис. 6.1 представленасхема расположения светильников в нашей аудитории с подписанными числовымизначениями.
/>
Рисунок 6.1 – Схемарасположения светильников
Расположение светильниковобщего освещения в аудитории определяется высотой /> помещения, расстоянием /> от светильников до перекрытий(«свес»), высотой />, накоторой светильники расположены над полом, расчетной высотой />, на которой находитсярасчетная поверхность над полом, расчетной высотой />, расстоянием /> между соседнимисветильниками или рядами люминесцентных светильников, расстоянием /> от крайних светильников достены.
Для определениякоэффициента использования найдем индекс помещения следующим образом:
/>(6.2)
где />и /> – длина и ширинапомещения, м.
таким образом, индекспомещения равен: />.
Таблица 6.1 – Значенияпоказателей и их характеристикаПоказатель
Численное
значение Характеристика показателя
/> 500 лк Зависит от типа помещения – учебная аудитория.
/> 1,1 Определяет неравномерность освещения.
/> 8 Зависит от количества светильников.
/> 28 Учитывает тип светильника и коэффициент при использовании индекса помещения.
/> 70% Учитывает свойства отраженности потолка.
/> 50% Учитывает свойства отраженности стен.
/> 10% Зависит от отражаемой способности рабочей поверхности.
/> 1,7 Коэффициент запаса

Воспользуемсяформулой 6.1 и получим расчетное значение светового потока ламп:
/>. (6.3)
В качестве источниковсвета используются люминесцентные лампы мощностью 15 В, как наиболееэффективные и приемлемые с точки зрения спектрального состава, цветоваятемпература излучения которых находится в диапазоне 3500-4200 К. Для освещенияпомещения применяются светильники серии ЛС004 с металлической экранирующейрешеткой и непрозрачными боковинами. Номинальный световой поток данной лампысоставляет 500 лм, что значительно превышает (в пять раз) расчетное значениесветового потока. Поэтому можно сделать вывод, что искусственное освещениеданной аудитории будет достаточным не только в светлое время суток, но и втемное./> 6.3 Выявление и анализ возможных чрезвычайных ситуаций
Гражданская оборонаУкраины — составная часть системы общегосударственных оборонных мероприятий,проводимых в мирное и военное время в целях защиты населения и народногохозяйства от оружия массового поражения и других современных средств нападенияпротивника, а также для спасательных и неотложных аварийно-восстановительныхработ в очагах поражения и зонах катастрофического затопления.
Чрезвычайная ситуация(ЧС) – это нарушение нормальных условий жизни и деятельности людей на объектеили территории, возникшей вследствие аварии, катастрофы, стихийного бедствияили другого небезопасного события, которые привели (могут привести) к гибелилюдей, их травмированию и (или) значительных материальных потерь.
Авария – это небезопасноедействие техногенного происхождения, которое создает на объекте, территории илиакватории угрозу жизни и здоровья людей и приводит к разрушению (или другомуповреждению) зданий, сооружений, технологического оборудования и транспортныхсредств, нарушению производственного или транспортного процесса или наноситвред окружающей среде. Основной задачей данного пункта является выявление ианализ возможных чрезвычайных ситуаций, которые могут произойти на территориирабочей зоны оператора или рядом, но затронуть процесс работы над дипломом. Возможныечрезвычайные ситуации, их причины возникновения и код:
1) пожар: -в аудитории попричине возгарания проводки, загорания компьютера, халатного отношенияработников – 10201;  -курение в неположенном месте – 10205.
2)небезопасные метеорологичные явления: -сильный ветер, включая смерчи -20201;  -крупныйград — 20203; очень сильный дождь, ливень — 20204;  -очень сильный снегопад — 20205;  -очень сильный мороз – 20210.
Чрезвычайные ситуации,которые могут возникнуть на территории Украины, делятся по причине ихвозникновения на ЧС техногенного, природного, социально-политического ивоенного характера. Согласно территории распространения, величины социальныхпотерь и материальных убытков и объемов материально-технических ресурсов,которые необходимы для ликвидации их последствий, ЧС делятся на ЧСобщегосударственного, регионального, местного и объектного уровня./> 6.4 Расчет последствий чрезвычайных ситуаций техногенногохарактера, причиной которых являются пожары
В качестве примера ЧСвыберем чрезвычайную ситуацию техногенного характера, причиной возникновениякоторой является пожар. В нашем случае, в аудитории нет запасов топлива,поэтому мы будем делать прогноз относительно последствий первичного пожара,который может возникнуть в аудитории в результате халатного отношенияперсонала.
Необходимо определитьрадиусы внешних границ зоны возможных сплошных пожаров /> и зоны возможных отдельныхпожаров /> с использованиемсоотношений:
/> (6.4)
/> (6.5)
где Q – масса «запасовгорючего вещества», кг; /> –плотность потока мощности светового излучения первичного пожара на внешнейгранице зоны возможных сплошных пожаров; /> – плотность потокамощности светового излучения первичного пожара на внешней границе зонывозможных отдельных пожаров; />-теплота сгорания дерева, Твиг – время сгорания «запасов горючеговещеста».
Твигопределяем с помощью формулы:
/>, (6.6)
где /> — «загруженность» горючеговещества в месте его сбережения, то есть масса горючего вещества, котораяприходится на 1м2 площади места ее сохранения, кг/м2 (/>, где Q- масса, S –площадь, расположения горючего вещества), /> — скорость (весовая)выгорания горючего вещества, кг/м2, />.
По формуле 6.8 определимвремя сгорания «запасов горючего вещества»:
/> (6.7)
По формуле 6.6 определимрадиус внешней границы зоны возможных сплошных пожаров:
/>. (6.8)
По формуле 6.7 определимрадиус внешней границы зоны возможных отдельных пожаров:
/>. (6.9)
При прогнозированиивозможной степени поражения людей под влиянием светового излучения первичногопожара рекомендуется считать, что все люди, которые окажутся в границах зонысплошных пожаров, могут получить ожоги открытых участков кожи первой, второй,третьей и четвертой степени, поражение органов зрения (в виде временной потеризрения) и даже погибнуть.
Суммарная величина потерьосновных фондов составляет:
Втрати ОФ=0,7/>=0,7*7МПЗ=4,9МПЗ=4,9∙0,465=2,28тыс.грн,
где МПЗ – минимальнаяплата заработная.
Возможная величина общих(Мзаг ) и санитарных (Мсан) потерь персонала предприятиясоставляет:
Мзаг=5, Мсан=0,95*5=5чел.
 Возможная величинаубытков (Зб) впоследствии исследования ЧСТХ определим как:
Зб=ВтратиОФ+18Мсан+288(Мзаг-Мсан)=2,28+90=92,28МПЗ=92,28∙0,465=42.9тыс.грн.
Картаожидания пожарной обстановки, которая может возникнуть в аудитории 430 радиокорпусаНационального аэрокосмического университета им. Н.Е Жуковского «ХАИ»представлена в приложении Г

/>ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте разрабатываетсяконтур управления и стабилизации напряжения рентгеноскопической установки,рассмотрены возмущающие воздействия, такие как пульсация, колебания и шумынапряжения сети. Исследованы статические и динамические характеристикисистемы, а также рассмотрена машинная модель системы управления,экспериментально исследованы динамические и статические характеристики одногоиз блоков системы, такого как ШИМ. Произведен синтез корректирующего устройствадля получением дискретной передаточной функции регулятора. Данные полученныепри исследовании удовлетворяют требованиям ТЗ(время переходного процесса не более3 сек; перерегулирование не менее 5%; запас устойчивости по амплитуде более 9dB; запас устойчивости по фазе не менее 300; установившаяся ошибкауправления системы не более 0,5%, скоростная ошибка равна 0.5%.).
Разработанапринципиальная схема вычислителя, который реализует закон управления, а такжеупрощенный алгоритм операций вычислителя.
По технологической частиразработан технологический процесс сборки печатного узла управляющеговычислителя. При этом проведен качественный и количественный анализ технологичности.Разработали тех. схему сборки с учетом рекомендаций по последовательностисборки. Разработана маршрутная технология процесса сборки на основе ТТП.Выбраны оборудования, приспособления, инструменты и вспомогательные материалы.
Проведен анализ оценкирынка сбыта установки, прогнозирование себестоимости изготовленияизделия, анализ конкурентоспособности изделия, расчет обобщенных показателейкачества,. определили уровень качества предлагаемого изделия в сравнении сSmiths Heimann GmbH.

/>СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры:Справочник /Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др.; Под ред. Г.С.Найвельта. – М.: Радио и связь,1985. – 576с.
2. Замятин В.Я. и др., Мощные полупроводниковые приборы.Тиристоры: Справочник /В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. – м.: Радиои связь, 1988. – 576с.
3. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительныхустройствах – 2-е изд., перераб. доп. – Л.: Энергоатомиздат Ленинград.отделение, 1988. – 304с.
4. Оценка экономической эффективности и уровня качестваприборов: Учеб. Пособие / О.М. Пархоменко, Л.Н. Голованова, З.В. Говорова, А.Г.Осиевский, В.Н. Голованов – Харьков: ХАИ, 1990.
5. Управление научно–исследовательскими иопытно–конструкторскими разработками в приборостроении: Учеб. пособие / О.М.Пархоменко, В.А. Пильщиков, З.В. Говорова, А.Г. Осиевский, Н.И. Баранов, В.Н.Иванова – Харьков: ХАИ, 1996. – 141с.
6. Терещук Р.М., Терещук К.М., Седов С.А. Приемно-усилительныеустройства: Справочник радиолюбителя – Киев: Наукова думка, 1988. – 800
7. Изъюрова Г.И. Расчет электронных схем – М.: Высшая школа,1978. – 53с.
8. Семенов Б.Ю. Силовая электроника – М.: СОЛОН-Пресс, 2005.– 416с.
9. Справочная книга радиолюбителя-конструктора / А.А.Бокуняев, Н.М. Борисов, Р.Г. Варламов и др. / Под ред. Н.И. Чистякова – М.:Радио и связь, 1990. – 624с.
10. Ротхаммель К. Антенны: Пер. с нем. – 3 е изд., доп. – М.:Энергия, 1979. – 320с.
11. А.с. 842708 СССР, МКИ G 05 B 11/16. Астатическая системарегулирования / Н.С. Варкаса, С.А. Ковальчук А.С. Кочетов (СССР). –№2617068/18–24; Заявлено 12.05.78; Опубл. 30.06.81, Бюл.№ 24.
12. А.с. 1833834 СССР, МКИ G 05 B 11/36. Система программногоуправления / В.Р. Тучинский, В.М. Кожаев (СССР). – №4918696/24; Заявлено30.01.91; Опубл. 15.08.93, Бюл.№ 30.
13. А.с. 1022116 СССР, МКИ G 05 B 19/19; G 05 B 19/40.Астатическая система регулирования / В.И. Свердлов, А.В. Данилов (СССР). –№3400773/18–24; Заявлено 02.03.82; Опубл. 07.06.83, Бюл.№ 21.
14. А.с. 1124255 СССР, МКИ G 05 B 19/19. Позиционныйэлектропривод / А.Б. Гудзенко, В.А. Войтенко, Л.В. Ганнель, Б.В. Гулыманов(СССР). – №3616119/24–24; Заявлено 07.07.83; Опубл. 15.11.84, Бюл.№ 42.
15. А.с. 1659737 СССР, МКИ G 05 D 3/20; B 23 Q 15/00.Устройство дискретного позиционирования / В.М. Ваганов (СССР). –№4280378/24–24; Заявлено 07.07.87; Опубл. 23.04.89, Бюл.№ 15.
16. А.с. 1698884 СССР, МКИ G 06 F 3/06. Устройство для вводацифровой информации / В.К. Джулай, В.М. Роман (СССР). – №4799110/24; Заявлено05.03.90; Опубл. 15.12.91, Бюл.№ 46.
17. А.с. 1603365 СССР, МКИ G 06 F 3/147. Устройство дляотображения информации / Е.Я. Гайс, С.И. Ярына (СССР). – №4626226/24–24;Заявлено 26.12.88; Опубл. 30.10.90, Бюл.№ 40.
18. Пат. 18355 C1 України: МПК 5 G 06 F 3/02. Пристрій длявводу інформації / В.П. Хельвас, Л.Н. Єремеєва; НДІ „Квант”. – №95320898;Заявлено 31.01.91; Опубл. 25.12.97, Бюл.№ 6.
19. Техническое описание на микроконтроллеры фирмы ATMEL /http://www.cec-mc.ru
20. Суздальцев А.И., Андреев В.О., Тиняков С.Е. Управлениетехнологическими комплексами и процессами с транспортным запаздыванием //Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2002. №5. с.39–41.
21. Гальченко В.Д., Полунов Ю.Л., Фуфаев Ю.Н., Оценкаточности способов весового дискретного дозирования сыпучих материалов //Измерительная техника. 1987. №2. с.21–22.
22. Малюков И.Ю., Свердлов Т.А. Автоматизированная системауправления технологическим процессом дозирования // Приборы и системы.Управление, контроль, диагностика. 2004. №4. с.9–11.
23. А.с. 1631307 СССР, МКИ G01G 13/24. Способ порционноговесового дозирования / А.Е.Чернышев, Р.Н.Галушкевич, Г.Г.Тищенко,В.Н.Горобенко, Л.Е.Цареградский (СССР). – №2126211/10; Заявлено 21.04.75;Опубл. 28.02.91, Бюл.№8.
24. А.с. 1629759 СССР, МКИ G01G 13/24. Способ весовогодозирования и устройство для его осуществления / Е.Ф.Литвиненко, А.П.Щеголев,В.И.Баулин, С.П.Войнов, А.С.Плискановский, В.В.Сорокин, Н.Д.Степаненко,Ю.А.Романов, П.И.Югов (СССР). – №4274183/10, 4274182/10; Бюл.№7.
25. А.с. 71655 України, МКІ 7 G01G 13/00. Пристрій длявагового дозування дрібносипучих матеріалів / В.В.Биковець, О.Г.Гончаренко,В.О.Водоніс, В.В.Пайвін (Україна). – №2002075522; Опубл. 15.12.2004, Бюл.№12.
26. МПК G01N 23/02. Рентгеноскопічна установка/
27. Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн.1 / В.В. Клюев,Ф.Р. Соснин, В. Аертс и др.; Под общ. ред. В.В.Клюева. – 2-е изд., перераб. Идоп. – М.: Машиностроение, 1992.-480 с.
28. Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн.2 / А.А.Алтухов, К.В. Анисович, Х. Бергер и др.; Под общ. ред. В.В.Клюева. – 2-е изд.,перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1992.-368 с.
29. Нормы радиационной безопасности НРБ 0 76. М.: Атомиздат,1978. – 56с.
30. Технические средства антитеррора. Информационныематериалы. М.: НЕЛК. 2006. – 56с.
31. «Контур». Цифровой рентгеновский сканер для досмотралюдей с целью выявления запрешенных предметов, в том числе и орудий террора.М.: НЕЛК. 2006.
32. Клюев В.В, Соснин Ф.Р., Ковалев А.В. и др. Неразрушающийконтроль и диагностика: Справочник / Под.ред. В.В. Клюева. 2-е изд., испр. идоп. М.: Машиностроение. 2005. – 656 с.
33. Андриянов А.И., Малаханов А.А. Исследование нелинейныхдинамических режимов преобразователя напряжения с пропорциональным иинтегродифференцирующим законами регулирования // Мехатроника, автоматизация,управление. 2007.№6, с.17-23. (Брянский ГТУ).
34.  Андриянов А.И., Михальченко Г.Я. Сравнительнаяхарактеристика различных видов широтно – импульсной модуляции по топологииобластей существования периодических режимов // Электричество. 2004. №12.с.46-54.
35. www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3878.html
36. www.chemport.ru/xrays.shtml
37. www.ums.physics.usu.ru/x-rays/Labs 5-7.html
38. www.xrf.ru/theory.html

/>ПРИЛОЖЕНИЕ А
/>

/>

/>

/>

/>ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Таблица 4.1 – Маршрутнаятехнология единичного ТПНомер опера-ции Наименование и состав перации Оборудование Приспособление Инструмент
Вспомо-гатель
ные материа-
лы Режим 005
Комплектовочная
Извлечь из упаковки комплект ЭРЭ, детали, плату. Проверить сроки годности, номиналы.
Верстак 1-8-5
ОСТ 4ГО.060.006.
Антистатический браслет 7890-4850
Тара типа ЭП ОСТ4.ГО417.200
Ножницы прямые
100 мм
ГОСТ 12087-76
Лупа ЛП1-2.5
ГОСТ 7594-75 010
Подготовительная
Изучить инженерные спецификации, чтобы проверить комплект на соответствие к чертежу; проверить отсутствие повреждений ЭРЭ, платы, деталей.
Верстак 1-8-5
ОСТ 4ГО.060.006.
тара III
ОСТ 4.ГО.417.200
Лупа ЛП1-2.5
ГОСТ 7594-75 015
Промывка
Отмывка
платы от ацетоно-канифолього лака
Вибро-установка Т858095 ГГ3.836.
007
Тара
 типа ЭП ОСТ 4.ГО.
417.200
Пинцеты ППМ 80 ОСТ
4.ГО.060.013. Промывочная смесь спирта этилового технического и нефраса С2-80/170 020
Сушка
Сушка платы после промывки
Сушильный шкаф
СШК-1 ГГМ.335.
002 Приспособление 6358-2745
Ключ КТНШ
7 РД 107.
290600.034-89; пинцет ПГТМ 120 ОСТ 4.ГО.
060.013;
Р=0,08-0,1мПа,
t=60оС T=30 мин. 025
Маркировка.
Нанесения фабричного номера и номера изделия . Оборудование 2-1-1 ОСТ 4Г 0.060.234.
тара III
ОСТ 4.ГО.417.200
Щетка ОСТ 4.ГО.409.381-83
штамп. Эмаль АС-127 030
Сушка
Сушка платы после маркировки
Сушильный шкаф
СШК-1 ГГМ.335.
002 Приспособление 6358-2745
Ключ КТНШ
7 РД 107.
290600.034-89; пинцет ПГТМ 120 ОСТ 4.ГО.
060.013;.
Р=0,08-0,1мПа,
t=60оС T=30 мин. 035
Подготовительная
Формовать и обрезать выводы резисторов поз.12, стабилитронов поз. 14, это будет осуществлено механизированным путем.
Оборудование 2-1-1
ОСТ 4Г 0.060.234
автоматическое устройство
подготовки ЭРЭ
АРСМЗ 790.00003. тара IV ОСТ 4Г 0.417.200, приспособление обрезки и формировки выводов ЭРЭ ГГ1420-4025
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83, Пинцеты
ППМ 80 ОСТ
4.ГО.060.013. 040
Подготовительная
Обрезать выводы конденсаторов поз.13,.кварца поз. 8, это будет осуществлено механизированным путем.
Оборудование 2-1-1
ОСТ 4Г 0.060.234
Устройство для обрезки выводов ЭРЭ. тара IV ОСТ 4Г 0.417.200
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83, Пинцеты
ППМ 80 ОСТ
4.ГО.060.013. 045
Лужение.
Лудить выводы резисторов поз. 12, стабилитроны поз.14, конденсаторы поз. 13, кварца поз.8, разъемы поз.9-11 автоматическим путем, методом погружения выводов ЭРЭ в ванну с припоем
Установка лужения выводов ЭРЭ групповым способом УГЛ 300.ГГМ.330.
002
Тара IV ОСТ 4.ГО.417.200
Тара кассетная ОСТ 4.ГО.417.200 Кассета АРСМ6.212
.012.
Припой ПОС-61
Флюс ФКТ
Т=200 ºС
t 050
Сборка
Установить на клей элементы поз. 2 Установка 1-8-3 ОСТ 4 Г0.060.006.
Антистатический браслет, тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Тара IV ОСТ 4.ГО.417.200 Пинцет ПГГМ 120 ОСТ4 ГО.060.013. 055
Пайка
Пайка ЭРЭ установленных на клею поз. 2 Установка 2-1-1 ОСТ 4Г 0.60.234-82, автоматическое устройство для пайки микросхем Тара III ОСТ 4.ГО.417.200; ванна для флюсования ГГ0 867-40214 Щетка ТУ 86-64-73
Припой ПОС 61, ГОСТ 21930-76; флюс ФКТ
ТУ13-4000177-51-85 t=240-260 оС T=1-3с 060
Промывка
Промывка ПП в виброустановке.
Виброустановка
Т-858095 ГГМ2.339.002 Кронштейн 6378-2714
Пинцет
ППМ 120
ОСТ 4.ГО.060.013 Промывочная смесь пирта этилового технического и нефраса С2-80/170
Т=40 ºС
t=20 мин. 065
Сушка
Сушка платы после промывки
Сушильный шкаф
СШК-1 ГГМ.335.
002 Приспособление 6358-2745
Ключ КТНШ
7 РД 107.290600.
034-89; пинцет ПГТМ 120
 ОСТ 4.ГО.060.013;
Р=0,08-0,1мПа,
t=60оС T=30 мин. 070
Сборка
Установить на плате предварительно подготовленные ЭРЭ (поз.8,12-14) с одновременной подгибкой выводов. Установка 1-8-3 ОСТ 4 Г0.060.006.
Антистатический браслет, тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Тара IV ОСТ 4.ГО.417.200
Пинцет ППМ 120 ОСТ
4.ГО.0601 075
Сборка
Установка на плате разъемов Установка 1-8-3 ОСТ 4 Г0.060.006., автоматическое устройство для установки разъемов
Антистатический браслет, тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Тара IV ОСТ 4.ГО.417.200
Пинцет ППМ 120 ОСТ
4.ГО.0601 080
Сборка
Установка на плате микросхем поз.3-7 Установка 1-8-3 ОСТ 4 Г0.060.006.
Антистатический браслет, тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Тара IV ОСТ 4.ГО.417.200
Пинцет ППМ 120 ОСТ
4.ГО.0601 085
Контроль
Контроль установки ЭРЭ на плате Установка 1-8-5 ОСТ 4 Г0.060.006.
тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Антистатический браслет
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83 090
Пайка
Групповая пайка ПП поз. 3-14 волной припоя Установка 2-1-1 ОСТ 4Г 0.60.234-82, автоматическое устройство для пайки микросхем Тара III ОСТ 4.ГО.417.200; ванна для флюсования ГГ0 867-40214 Щетка ТУ 86-64-73
Припой ПОС 61, ГОСТ 21930-76; флюс ФКТ
ТУ13-4000177-51-85 t=240-260 оС T=1-3с 095
Промывка
Промывка ПП в виброустановке.
Виброустановка
Т-858095 ГГМ2.339.002 Кронштейн 6378-2714
Пинцет
ППМ 120
ОСТ 4.ГО.060.013 Промывочная смесь пирта этилового технического и нефраса С2-80/170
Т=40 ºС
t=20 мин. 100
Сушка
Сушка платы после промывки
Сушильный шкаф
СШК-1 ГГМ.335.
002 Приспособление 6358-2745
Ключ КТНШ
7 РД 107.290600.
034-89; пинцет ПГТМ 120
 ОСТ 4.ГО.060.013;
Р=0,08-0,1мПа,
t=60оС T=30 мин. 110
Контроль
Проверка ПП после пайки на наличие дефектов пайки, Установка 1-8-5 ОСТ 4 Г0.060.006.,
тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Антистатический браслет
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83 115
Контроль
проверка ПП по электрическим параметрам согласно ТУ в нормальных условиях. установка для контроля электрических параметров.
тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Антистатический браслет
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83 120
Лакирование
Нанесение защитного слоя лака на плату с установленными на ней ЭРЭ Вытяжной шкаф 6358-2730
Тара
типа ЭП ОСТ 4.ГО.
417.200; кювета для лакиро-вания 6378-2840; Зажим техноло-гический 6378-2840; Лак УР-231.048 ОСТ 90055-85 t=60 оС T=3,5ч 125
Сушка
Сушка платы после лакирования
Сушильный шкаф
СШК-1 ГГМ.335.
002 Приспособление 6358-2745
Ключ КТНШ
7 РД 107.290600.
034-89; пинцет ПГТМ 120
 ОСТ 4.ГО.060.013;
Р=0,08-0,1мПа,
t=60оС T=30 мин. 130
Контроль
Проверка на соответствие чертежу, тип и номинал ЭРЭ, контроль электрических параметров.
Клеймить
Установка 1-8-5 ОСТ 4 Г0.060.006., установка для контроля электрических параметров.
Установка 2-1-1
ОСТ 4Г 0.060.234
тара III ОСТ 4.ГО.
417.200, Антистатический браслет.
Лупа ЛП1-2,5 ГОСТ
25706-83
штамп Эмаль ЭП-572 t=60 оС T=3,5ч

/>