Разработка изделия

Содержание

 

 

Введение                                                                                                  3

 

1 Техническое задание на разработку  изделия                                    4

 

2 Устройство и принцип действия  изделия                                          7

 

3 Технические условия                                                                          12

 

4 Методика поверки                                                                               16

 

5 Руководство по эксплуатации                                                            27

 

6 Программа государственных приемочных  испытаний                   36

 

Заключение                                                                                             46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В данном курсовом проекте  будет рассмотрена технической документации, и подготовка к проведению государственных приемочных испытаний, необходимых для производства тепловычислителя HC-200F.

Составлен исходный технический документ для разработки устройства и технической документации на нее, установленный комплекс требований к продукции, а также к содержанию, объему и срокам проведения работ.

Рассмотрена конструкция прибора и его основных составляющих, а также принцип работы.

В курсовом проекте описаны теоретические и практические действия, необходимые при проведении проверок по определенному методу. Методика поверки состоит из операций поверки. Операция поверки – это логически самостоятельная часть работы, осуществляемая при проведении поверки над определенным прибором одним работником или группой работников на определенном рабочем месте с использованием средств поверки, средств, применяемых при проведении поверки.

Поверка – это совокупность операций, выполняемых органами метрологических служб по определению пригодности средств измерений к их применению, клеймению и/или выдаче документа о поверке, подтверждающих, что средство измерения удовлетворяет узаконенным требованиям.

Все разделы описаны  в соответствии с ГОСТами и стандартами, указанными в задании к курсовому проекту.

 

 

 

 

 

1 Техническое задание на разработку изделия

 

1.1 Назначение 

 

Тепловычислитель,   предназначен для измерения массы (объема) и  тепловой  энергии,  передаваемой  теплоносителями  паром  и  водой (конденсатом). Тепловычислитель может использоваться  для коммерческих и внутрихозяйственных целей.

Тепловычислитель архивирует значения накопленного объема и 

массы  теплоносителя,  тепловой  энергии,  средней  температуры,  давления  и времени работы в  нештатных ситуациях на интервалах времени:

-  час (1000 часов за прошедшие 41 сутки);

-  сутки (180 суток);

-  месяц (13 месяцев).

Дополнительно тепловычислитель позволяет контролировать на знако-цифровом дисплее следующие текущие параметры:

-  объемный расход (м3/ч);

-  массовый расход (Т/ч);

-  тепловую мощность (ГДж/ч, Гкал/ч);

-  температуру теплоносителя (°С);

-  давление теплоносителя (МПа);

-  разность между значениями идентичных параметров.

Тепловычислитель  предназначен  для  работы  с  комплектом первичных  преобразователей (расхода, давления, температуры).

 

 

 

 

 

 

1.2 Технические  характеристики

 

• Режим работы  - непрерывный
• Число  каналов  ввода  частотных  импульсных сигналов – 4
• Число каналов ввода нормированных токовых Сигналов – 4
• Число  каналов  ввода  сигналов  от термосопротивления – 4
• Параметры  входных частотных (импульсных) сигналов:

- уровень логического  0 не более – 1,5 В

- уровень логической 1 не более – 15 В

- уровень логической 1 не менее – 3 В

- ток логической 1 – 0,5 мА – 5 мА

- частота – до 1500 Гц

- длительность входного импульса не менее – 50 мкс  

• Диапазон  и  разрядность  представления накопленных данных: от 0,000 до  999999999
• Рабочий диапазон измерения:

- температуры - от +1°С до 450°С

- разности температур - от +1°С до +450°С

- давления - от 0,1 МПа до 5 МПа

• Пределы приведенной погрешности измерения по  показаниям  и регистрации  давления, объемного  расхода,  перепада  давления  входного токового сигнала - ±0,1%
• Предел абсолютной погрешности - ±0,35°С; ±5с
• Предел относительной погрешности - ± 0,05%
• Внешний интерфейс связи  - RS232 или RS485
• Время сохранения данных при отключении - 3 года
• Напряжение питания - 220+-В,  50Гц
• Потребляемая мощность - не более 5 ВА
• Степень защиты - IP54
• Средняя наработка на отказ - 50000 ч
• Средний срок службы - не менее 12 лет
• Рабочий диапазон температур - от -10°С до +50°С
• Относительная влажность - до 95 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Устройство  и принцип действия изделия

 

2.1 Функциональная  схема  

 

Функциональная схема  тепловычислителя приведена на рис.1. Входные сигналы от первичных преобразователей расхода с частотным выходом поступают через узел  гальванической  развязки  на  входы однокристальной микро-ЭВМ (МЭВМ).

Входные сигналы от первичных  преобразователей расхода или давления с  токовым  выходом  поступают  на  вход  МЭВМ  через  нормирующие усилители и аналого-цифровой преобразователь. Входные  сигналы  от  термосопротивлений  поступают  на  вход  МЭВМ через  преобразователь  температура  –  напряжение  и  аналого-цифровой преобразователь.

Результаты  расчетов  записываются  в ОЗУ.  ОЗУ и часы  – календарь питаются от встроенной батареи (В). При этом обеспечивается независимое от  питания 220  В функционирование  часов – календаря и сохранность содержимого ОЗУ.

Сторожевое  устройство  вычислителя  обеспечивает  рестарт  МЭВМ  при сбоях,  а  при  невозможности  рестарта  отмену  сигнала  РАБОТА,  который может быть использован для внешней сигнализации. Вывод  накопленных  архивных  данных  и  параметров  настройки производится через формирователь интерфейса (RS232 или RS485).

Модуль дисплея и  клавиатуры имеет жидкокристаллический индикатор и  четыре  клавиши  для  ввода  параметров  настройки  управления  выводом информации на индикатор и переносимую память.

 

 

Рисунок 1 – Функциональная схема

 

 

 

2.1 Описание  работы

 

При  включении  тепловычислителя    в    сеть    стартует    программа инициализации.  При  этом  устанавливаются  в  исходное  состояние  внутренние  узлы,    производится  тестирование  внутренних  узлов, считываются  параметры  из  электрически  перезаписываемого  постоянного запоминающего  устройства.  После  чего  тепловычислитель  переходит  в режим измерений. 

В режиме измерений тепловычислитель  непрерывно  производит  ввод  информации  от  преобразователей  температуры,  давления  и расхода, преобразует полученные    значения      в    цифровую  форму,  осуществляет фильтрацию,  автоматическую  калибровку    и    анализ  на  достоверность принятых данных. 

Заполнение  всех  архивов  происходит  одновременно  после  каждого цикла расчета (10 с).

По    завершению    вычислений  производится      формирование    данных  для индикации в соответствии с установленными на индикаторе режимами. Неисправное состояние тепловычислителя обозначается миганием  признака «Авария» на индикаторе тепловычислителя и кодом аварии.

 

В процессе работы тепловычислитель проводит контроль достоверности входных сигналов температуры, давления и расхода. Контроль  границ  достоверности для параметров  температуры и давления происходит по алгоритму:

-  если  верхняя   граница  достоверности  меньше  текущего  значения параметра,  то в архив, в расчеты и  на индикацию текущих значений  поступает значение константы  (PAR_3 для температуры или PAR_7 для   давления);  индицируется  соответствующая   ошибка; производится накопление времени работы по уставкам;

-  если нижняя граница  достоверности больше значения  параметра, то в архив,  в   расчеты  и  на  индикацию   текущих  значений  поступает  значение  константы  (PAR_3  для   температуры  или  PAR_7  для давления);  индицируется  соответствующая  ошибка;  производится накопление времени работы по уставкам

-  иначе в расчеты  и в архив берется текущее  значение параметра. Контроль  границ  достоверности  для   расхода  происходит  по алгоритму: 

-  если  верхняя  граница  достоверности  (PAR_12)  меньше  текущего значения  расхода,  то  в  архив,  в  расчеты  и  на  индикацию  текущих значений  поступает  значение  константы  (PAR_14);  индицируется ошибка 2; производится накопление времени работы по уставкам

-  если  нижняя  граница   достоверности  (PAR_13)  больше  текущего  значения  расхода  и  текущий   расход  больше  уставки  на  "отсечку" (PAR_21), то в архив,  в расчеты и на индикацию  текущих значений поступает   значение  константы  (PAR_14);  индицируется  ошибка  2; производится накопление времени работы по уставкам

-  если  нижняя  граница   достоверности  (PAR_13)  больше  текущего  значения  расхода  и  текущий   расход  меньше  уставки  на  "отсечку" (PAR_21),  то  текущий   расход  принимает  значение  "0",    ошибка  не индицируется;

-  если  текущий   расход  меньше  верхней  границы   достоверности  и больше  нижнего,  то  его  значение  архивируется  и  поступает  в расчеты  и на индикацию текущих значений.

Тепловычислитель обеспечивает вывод содержимого архивов и текущих значений  измеренных  и  вычисленных  величин  по  интерфейсу  связи,  на устройство  переноса  данных  (УПД)  и  на  печатающее  устройство  по последовательному интерфейсу.

Тепловычислитель проводит расчет тепловой энергии пара по формулам для  насыщенного  пара  и  перегретого  пара.  Тепловычислитель  проводит расчет  тепловой  энергии  воды  (конденсата).  Формулы  расчета  задаются пользователем при настройке тепловычислителя. При проведении измерений расхода пара тепловычислитель производит контроль фазового состояния теплоносителя по линии насыщения (рис. 2).

 

 

Рисунок 2 – Линии насыщения

 

Критерием  смены  фазового  состояния    служит  переход  точки температура-давление за границы, очерченные пунктирной линией (рис.2). При смене фазового состояния теплоносителя, на индикатор выводится сообщение (код ошибки).  Учет  тепловой  энергии (расчет  теплофизических свойств)  теплоносителя ведется по  заданной  формуле по  текущим параметрам  давления,  температуры,  расхода.  При  этом  в  архив  “время работы по уставкам” заносится время работы в данной нештатной ситуации.

 

 

 

 

 

 

 

3 Технические  условия

 

3.1 Техническое обслуживание

 

Введенный в эксплуатацию тепловычислитель рекомендуется подвергать периодическому осмотру с целью контроля:

- работоспособности ТВ;

- наличия напряжения  питания; 

- соблюдения условий  эксплуатации ТВ;

- отсутствия внешних  повреждений ТВ.

ВНИМАНИЕ! При отсутствии внешнего электропитания тепловычислителя в течение 6 месяцев необходимо подать на его вход напряжение =24 В с целью подзарядки встроенного аккумулятора. Периодичность  осмотра  зависит  от  условий  эксплуатации,  но не должна быть реже одного раза в две недели. 

Несоблюдение  условий  эксплуатации  ТВ может  привести  к  отказу  прибора  или  превышению  допустимого уровня погрешности измерений. Внешние  повреждения  также  могут  привести  к  превышению допустимого уровня погрешности измерений. При появлении внешних повреждений изделия или кабелей питания, связи необходимо обратиться в сервисный центр или региональное представительство для определения возможности его дальнейшей эксплуатации.

 Отправка прибора  для проведения поверки либо  ремонта должна производиться   с  паспортом  прибора.  В  сопроводительных  документах  необходимо  указывать почтовые  реквизиты,  телефон и факс отправителя, а также способ и адрес обратной доставки.

 

 

 

 

3.2 Эксплуатационные  ограничения 

 

Эксплуатация тепловычислителя должна производиться в условиях воздействующих  факторов,  не  превышающих  допустимых  значений.