ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

ПОВОЛЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА 

Кафедра «Технология индустрии моды и  управление качеством» 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по  дисциплине «Методы и средства измерений, испытаний и контроля» 
 
 
 

Тема:  Организация рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик на соответствие требованиям 
 
 
 
 
 
 
 

Студент       3 курса

группы  УК-301

Гнедко  М. 
 

                                                                                           Руководитель:

Доцент, к.т.н. Лисова Е. А. 
 
 
 
 
 
 
 

Работа допущена к защите  «__» ____________ 2010 г. 
 
 
 
 
 

Тольятти 2010 г.

Содержание

Техническое задание

1 Общие сведения 

1.1 Наименование системы: Рабочее место для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний на соответствие требованиям (РМИКИ).

1.2 Заказчик: Кафедра ТИМиУК, ПВГУС

1.3 Разработчик:  Артамонова О.Ф.

1.4 Документы,  на основании которых, создается  система: 

- методические  пособия

- нормативные  документы

- лекционный  материал 

1.5 Дата  выдачи задания: 16.02.2010 г.

     Дата окончания работы: 1.06.2010 г.

1.6 Предварительная  сдача: 5.05.2010 г. 

2 Назначение и  цели создания

     2.1 Назначение рабочего места: проведение  измерений, контроля и испытаний  технических характеристик объектов.

     Потребляемая  электрическая мощность, Вт - 100±1 %

     Сопротивление изоляции, Мом – 10

     Температура, ⁰С -  -4±2%

     Постоянное  напряжение, В - 300±3%

     Переменное  напряжение с частотой – 0,8 В 10кГц

     Обороты в минуту - 2500±2%

     2.2 Основная цель создания рабочего места — достижение высококачественного и экономически эффективного выполнения задания в установленные сроки на основе полного использования оборудования, рабочего времени, применения передовых методов труда с наименьшими физическими усилиями, создания безопасных и благоприятных условий ведения работ.

3 Требования к рабочему  месту

     3.1 Общие требования

     Окружающая  среда, в условиях которой проводят испытания, не должна отрицательно влиять на результаты и искажать требуемую точность измерений. Помещения для проведения испытаний должны быть защищены от воздействия таких факторов, как повышенные температуры, пыль, влажность, пар, шум, вибрация, электромагнитные возмущения, и отвечать требованиям применяемых методик испытаний, санитарных норм и правил, требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды.

     3.2 Требования к рабочему  месту 

     Рабочее место должно быть оснащено оборудованием, а также расходными материалами для правильного проведения испытаний и измерений.

     3.2.1 Эргономические требования.

     Конструкция рабочего места должна обеспечивать удобную рабочую позу человека, что  достигается регулированием положения кресла, высоты и угла наклона подставки для ног при ее применении и (или) высоты и размеров рабочей поверхности. Организация рабочего места должна обеспечивать возможность изменения рабочей позы.

     Конструкцией  рабочего места должно быть обеспечено выполнение трудовых операций в зонах моторного поля (оптимальной, легкой досягаемости и досягаемости) в зависимости от требуемой точности и частоты действий.

     Средства  отображения информации должны быть размещены в зонах информационного  поля рабочего места с учетом частоты и значимости поступающей информации, типа средства отображения информации, точности и скорости слежения и считывания. ГОСТ 12.2.061-81

3.2.2 Требования  безопасности

     Уровни (концентрации) опасных и (или) вредных  производственных факторов, воздействующих на человека на рабочем месте, не должны превышать установленных предельно допустимых значений.

     Рабочее место и взаимное расположение его  элементов должны обеспечивать безопасное и удобное техническое обслуживание и чистку.

     Рабочее место должно быть оснащено средствами защиты, средствами пожаротушения и спасательными средствами.

     Взаимное  расположение и компоновка рабочих  мест должны обеспечивать безопасный доступ на рабочее место и возможность  быстрой эвакуации при аварийной  ситуации. Пути эвакуации и проходы должны быть обозначены и иметь достаточную освещенность.

     3.3 Требования к оборудованию

     Испытательное оборудование, средства измерений и методики измерений должны соответствовать требованиям стандартов государственной системы обеспечения единства измерений, нормативных документов на методы испытаний.

       Оборудование должно использоваться по назначению, документация по его эксплуатации и техническому обслуживанию должна быть доступна.

     Калибровка  измерительного и испытательного оборудования при необходимости проводится перед вводом его в эксплуатацию и далее в соответствии с установленной программой.

4 Состав и содержание  работ по созданию  рабочего места

     4.1 Изучение теоретической базы по измерительным приборам и организации рабочего места.

     4.2 Отбор из интернет-каталогов фирм  по поставке измерительного оборудования  приборов, соответствующих заданным  параметрам.

     4.3 Составление структурной схемы  организации рабочего места с  учетом требований к его оснащению.

     4.4 Разработка программы испытаний для контроля надежности по показателю наработка на отказ.

     4.5 Формулировка выводов 

5 Порядок контроля  и приемки рабочего  места

     5.1 Для проведения аттестации рабочих мест компания обязана издать приказ по созданию комиссии, в состав которой на паритетной основе войдут сотрудники как аттестуемой, так и специальной аттестующей организации, а также определить сроки и графики проведения необходимых работ.

     Аттестации  рабочих мест по условиям труда подлежат все имеющиеся в организации  рабочие места. При этом каждое рабочее место должно быть аттестовано не реже одного раза в пять лет, а вновь организованное – после ввода в эксплуатацию.

     5.2 Проверка оборудования проводится 1 раз в год для новых приборов, 2 раза в год течение первого  года эксплуатации.

6 Требования к документированию

     Курсовая  работа «Организация рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик некоторых объектов на соответствие требованиям» согласно ГОСТ 34.602-89.

Введение

     В современных условиях, когда все  участники и звенья предприятия  тесно связаны, от организации рабочих мест зависит общий ритм работы, результаты труда всего персонала.

     Техника, как наиболее подвижный элемент  производства, систематически опережает в своем развитии организацию рабочих мест, что и вызывает необходимость перестройки последней. Сама же организация труда тоже постоянно совершенствуется, заставляя предприятие внедрять все более современные нововведения в области организации рабочих мест.

     Установлено, что недостатки в организации  рабочих мест являются причиной примерно двух третей всех внутрисменных потерь рабочего времени. Рациональная организация рабочих мест должна обеспечить условия для высокопроизводительного труда при наименьших затратах сил и времени, без лишних и неудобных или трудновыполняемых движений.

     Недостаточная изученность проблем организации  рабочих мест в современных условиях приводит к тому, что потребности  предприятий в результатах использования  человеческих ресурсов полностью не удовлетворяются, что снижает эффективность их работы.

     Исходя  из изложенного, сложность и многообразие проблем организации рабочих  мест на предприятии и определяют актуальность данной темы.

     Целью курсовой работы является организация  рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик на соответствие требованиям.

     Задачами  курсовой работы являются ознакомление с теоретической базой приборов для измерения заданных характеристик, отбор необходимых приборов для проведения измерений, ознакомление с нормативной документацией на организацию рабочего места и составление структурной схемы рабочего места, разработка программы испытаний для контроля надежности, формулировка выводов о проделанной работе.

1 Теоретическая часть

1.2 Постановка задачи

      Задача курсового проекта состоит в организации рабочего места для проведения измерений технических характеристик некоторых объектов, их контроля и испытаний характеристик на соответствие требованиям и составление программы испытаний для контроля надежности изделий по параметру надежности – наработка на отказ при нормальной температуре окружающей среды. Также необходимо составить структурную схему оснащения рабочего места конкретными измерительными и испытательными приборами, обосновать и произвести выбор приборов, привести технические характеристики приборов.

      Даны  следующие значения технических  характеристик, подлежащих измерениям и испытаниям, в соответствии с  последней и предпоследней цифрами в номере зачетной книжки: 

Таблица 1-  Измеряемые параметры объектов при испытаниях и контроле

Таблица 2 - Номинальные значения измеряемых параметров

Таблица 3 - Время наработки на отказ

1.2 Общие сведения о приборах

     1.2.1 Ваттметр

     Ваттметр – измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

     По  назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три основные категории: 
– низкочастотные (и постоянного тока); 
– радиочастотные; 
– оптические.

     Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся  на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и ее вывода пользователю ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

     Низкочастотные  ваттметры используются преимущественно в сетях электропитания промышленной частоты для измерения потребляемой мощности, могут быть однофазные и трехфазные. Отдельную подгруппу составляют варметры - измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают в себе возможность измерения активной и реактивной мощности. [http://elemo.ru/vattmetr.html]

• Аналоговые НЧ-ваттметры электродинамческой или ферродинамической системы имеют в измерительном механизме две катушки, одна из которых подключается последовательно нагрузке, другая параллельно. Взаимодействие магнитных полей катушек создает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора, пропорциональный произведению силы тока, напряжения и косинуса или синуса разности фаз (для измерения соответственно активной или реактивной мощности). Примеры: Ц301, Д8002, Д5071
• Цифровые НЧ-ваттметры имеют в качестве входных цепей два датчика — по току и по напряжению, подключаемые соответственно последовательно и параллельно нагрузке, датчики могут быть на основе измерительных трансформаторов, термисторов, термопар и другие. Информация с датчиков через АЦП передается на вычислительное устройство, в котором рассчитываются активная и реактивная мощность, далее итоговая информация выводится на цифровое табло и, при необходимости, на внешние устройства (для хранения, печати данных и т. д.). Примеры: MI 2010А, СР3010, ЩВ02 [http://ru.wikipedia.org/]

     Радиочастотные  ваттметры образуют весьма большую и широко используемую подгруппу ваттметров радиодиапазона. Деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов первичных преобразователей. Выпускаемые ваттметры используют преобразователи на базе термистора, термопары или пикового детектора; значительно реже, применяются датчики, основанные на других принципах.

      [http://elemo.ru/vattmetr.html]

• Калориметрические ваттметры отличаются от термисторных тем, что для поглощения измеряемой мощности используется отдельная нагрузка, от которой тепло передается на термисторный преобразователь через рабочую среду — дистиллированную воду или специальную жидкость. Жидкая среда циркулирует со строго заданной скоростью потока, омывая по очереди входную нагрузку, преобразователь и охлаждающий теплообменник. Примеры: М3-13, МК3-68, МК3-70
• Термоэлектрические ваттметры в качестве первичного преобразователя используют термопару (или блок термопар) прямого или косвенного нагрева. При измерении горячий спай термопары нагревается под воздействием подводимой мощности измеряемого сигнала, при этом вырабатывается термо-э.д.с. Измерительная информация в виде сигнала постоянного тока поступает на электронный блок (аналоговый или цифровой), где обрабатывается и поступает на показывающее устройство. Примеры: М3-51, М3-56.
• Ваттметры с пиковым детектором просты в устройстве, в отличие от других видов ваттметров способны измерять не только мощность непрерывного сигнала, но и пиковую мощность радиоимпульсов, однако, из-за низкой точности измерения в настоящее время применяются редко. По принципу действия такой ваттметр представляет собой выпрямительный вольтметр переменного тока, имеющий на входе нагрузку с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, и с отчетным устройством, проградуированным в значениях мощности. Примеры: М3-3А, М3-5А

     В ваттметрах проходящей мощности в качестве первичного преобразователя используется устройство, позволяющее ответвлять от основного тракта передачи очень небольшую долю энергии. Отведенная часть энергии подается на вторичный преобразователь, откуда сигнал измерительной информации подается на функциональный преобразователь и, далее, на показывающее устройство. [http://ru.wikipedia.org/]

     1.2.2 Омметр

     Омметр  — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

     По  исполнению омметры подразделяются на щитовые, лабораторные и переносные.

     По  принципу действия омметры бывают магнитоэлектрические — с магнитоэлектрическим измерителем или магнитоэлектрическим логометром (мегаомметры) и электронные — аналоговые или цифровые.

     Мегаомметр — прибор для измерения больших значений сопротивлений. Отличается от омметра тем, что измерение сопротивления производятся на высоких напряжениях (обычно 1000 или 2500 Вольт).

     В приборах старых конструкций, для получения напряжений обычно используется встроенный механический генератор, работающий по принципу динамомашины. В настоящее время, мегаоометры также выполняются в виде электронных устройств, работающих от батарей. [http://ru.wikipedia.org/]

     Мегаомметр  применяется для измерения сопротивления изоляции электрической проводов, кабелей, разъёмов, трансформаторов, обмоток электрических машин и других устройств, а также для измерения поверхностных и объёмных сопротивлений изоляционных материалов.  
   При измерении с помощью мегаомметра сопротивления электрической изоляции следует учитывать температуру и влажность окружающего воздуха, от значения которых в большой степени зависит результат измерения. Время установления показаний не превышает 4 с.  
   Режим работы мегаомметра прерывистый: измерение – 1 мин , пауза – 2 мин.  
   Питание мегаомметров осуществляется от встроенного электромеханического генератора.  
   Скорость вращения рукоятки генератора должна быть (120…144) оборотов в минуту.  
   Мегаомметры сохраняют работоспособность при температуре окружающего воздуха от минус 30 до плюс 50 ° С и  относительной влажности 90 % при температуре плюс 30 ° С. [http://megom.nm.ru/megaom/m4100.html]

      1.2.3 Термометр

     Термометр — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: жидкостные, механические, электрические, оптические, газовые.

     Жидкостные термометры хороши для измерения температуры, но их тяжело использовать, когда надо управлять чем-либо в зависимости от температуры. У биметаллического термометра полосы сделаны из металла и поэтому он является лучшим в тех случаях, когда надо контролировать что-либо по показаниям термометра. [http://kipinfo.ru/info/stati/?id=58]

     Биметаллические пластинки состоят из двух различных  металлических пластинок одной  длины, соединенных вместе. Так как  металлы имеют различные коэффициенты термического расширения, то изменение температуры приводит к изгибу пластинки, так что металл с большим коэффициентом расширения окажется на внешней стороне кривизны. Величина, на которую пластинка изогнется, зависит от типа двух используемых  металлов, длины биметаллической пластинки и изменения  температуры. Если один конец биметаллической пластинки зафиксирован, то величина перемещения другого ее конца является мерой температуры. Это перемещение может быть использовано для размыкания или замыкания контактов электрических цепей. Перемещение свободного конца здесь используется для непосредственного перемещения стрелки по шкале. Приборы с биметаллическими полосками прочны, относительно дешевы, могут  использоваться в диапазоне -30...600°С, а также в термостатах. Они имеют точность ±1%, но обладают сравнительно медленной реакцией на изменение температуры. [У. Болтон]

     Такой термометр, в отличие от жидкостного (например, ртутного), совершенно нечувствителен к изменениям внешнего давления и  механически более прочен.

     Часто можно увидеть длинные биметаллические пластины, намотанные в спирали. Это типичное устройство сигнализирующего термометра. С помощью наматывания очень длинной пластины термометр можно сделать гораздо более чувствительным к маленьким изменениям температуры.

     В термографах биметаллическая пластина через систему рычагов управляет пером самописца, рисующим график изменения температуры (применяется в метеорологии).

     Сегодня можно измерять температуру с  помощью электроники. В качестве датчика используется терморезистор (или термистор).

     В этом устройстве изменяется сопротивление  терморезистора при изменении температуры. Компьютер или другой прибор измеряет сопротивление и преобразовывает  в показания температуры, для  отображения информации на дисплее  или для принятия решения о включении или отключении какого-либо устройства (в зависимости от сферы применения). [http://kipinfo.ru/info/stati/?id=58]

     1.2.4 Мультиметр

     Мультиметр  — измерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.