Разработка устройства контроля радиоактивных дымов

 

19. Находим  температуру среды, окружающей  элементы:

 

Т_ЭС = θ_ЭС + Т_С ,    (19)

 

Т_ЭС = 32,5+ 303=335.5K

 

Вывод: как  видно из приведенного расчета, температурный  режим устройства не выходит за рамки  нормы. Отсюда следует, что дополнительных средств охлаждения не требуется.

 

 

 

 

 

5.3 Оценка устойчивости  конструкций к механическим воздействиям

Наиболее распространенными  видами механической воздействий являются вибрации и удары. Существуют три  основных способа виброзащиты аппаратуры: увеличение жесткости конструкции; демпфирование и использование  виброизоляторов.

Для  того  чтобы  конструкция  была механически прочной, частота  собственных колебаний  конструкции  (f₀)  должна быть больше, чем частота воздействующих колебаний (f),  которая техническим заданием дано как

f_зад = 55.

 

Собственная частота зависит  от способа крепления конструкции

                                  ₍₂₀₎

где      - функция, зависящая от соотношения сторон и способа

 закрепления;

- отношение длины меньшей  стороны к большей;

h – толщина основания, м;

a – длина меньшей стороны, м;

E_m - модуль Юнга материала основания, H/м² ;

v – коэффициент Пуассона;

Q - плотность материала основания, кг\м³;

Q_n – масса ЭРЭ, кг;

Q_э – масса основания, кг.

Для фольгированного стеклотекстолита

Q = 1,85*10³ кг/м³ ;  E_m = 2,92*10¹⁰ H/м² ; v = 0,25,

                            (21)

 

 

Вывод: требование механической прочности удовлетворительно, так  как

f_o>f_зад ,

 

  134> 55.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Защита устройства  от дистобилизирующих факторов.

Разрабатываемое устройство используется в бытовых условиях , поэтому кроме температуры и  влажности ,остальных сильно дистобилизирующих  факторов , на наше устройство дейстовавать не будет. Необходимо позаботиться о вибрации при транспортировке.

Многие электрорадиоэлементы выполнены так, что при соблюдении определенных требований к закреплению могут нормально переносить вибрации с частотой до нескольких тысяч герц. При креплении этих элементов только за выводы, при большой длине выводов, могут возникать резонансные явления, проявляющиеся при транспортировке, что приводит к поломкам элементов. Поэтому следует такие элементы дополнительно крепить за корпус к печатным платам или другими элементами конструкции, на которых они установлены. Хуже всего переносят высокочастотные вибрации элементы, имеющие низкую резонансную частоту.

Поскольку контролер радиоактивных дымов будет эксплуатироваться без больших вибраций, то применение амортизаторов в нашем случае не оправдано. Единственное, в качестве "ножек" прибора будут использованы "ножки" из резины. Это будет обеспечивать устойчивость прибора на месте эксплуатации, а также снижать некоторые вибрации, возникающие от отдельных ЭРЭ.

Для уменьшения вибраций при  транспортировке следует устанавливать прибор в картонную упаковку с пенопластом.

Важное значение имеет  защита блока от внутренних воздействий. Часть энергии потребляемой электрорадиолементами  превращается в тепловую и выделяется внутри аппарата. Надежность элементов сильно зависит от температуры окружающей среды. Для каждого типа элемента в технических условиях указывается предельная температура, при повышении которой элемент нельзя эксплуатировать.

Передача теплоты от нагретого тела в окружающее пространство осуществляется за счет теплопроводности, конвекции. В нашей конструкции используется естественная воздушная конвекция. Нагретый воздух поднимается вверх, омывает стенки кожуха, охлаждается о них и опускается вниз. Вся тепловая энергия, получаемая кожухом, передается в окружающее пространство.

В силу того, что не все  активные и пассивные элементы работают в одном режиме, возникает разность температур.

 

6.1 Обоснование защиты блока от влаги и агрессивных сред.

 

Контролер радиоактивных  дымов может использоваться как  в доме так и на улице, это говорит  о том  в процессе эксплуатации может оказаться в условиях, при которых относительная влажность воздуха достигает 90%. Поэтому необходимо принять меры, чтобы воздействие повышенной

влажности не влияло на параметры изделия или даже не привело к полному выходу его  из строя.

Влагоустойчивость изделия  обеспечивается главным образом  за счет применения влагоустойчивых  ЭРЭ и элементов конструкции, что было сделано при выборе ЭРЭ. Защита отдельных ЭРЭ от влаги  не ухудшает ремонтопригодность изделия.

Для обеспечения влагоустойчивости  металлических деталей их подвергают покрытию или изготавливают из коррозионно-устойчивых материалов.

Если допускают тепловые режимы ЭРЭ, можно применить корпус с уплотнением и влагопоглотителями.

Перечисленные методы достаточно эффективно защитят от влаги разрабатываемую конструкцию. Но достаточно долгую эксплуатацию может обеспечить только правильная транспортировка и установка устройства, а также грамотная эксплуатация.

 

 

Заключение.

В данном курсовом проекте  разрабатывалось  устройство контроля радиоактивных дымов , мы выяснили что современном мире человека окружает огромное количество источников радиоактивных полей , но в отличие от радиационных полей,  созданных внешними источниками, радиоактивный дым состоит из самих этих источников: значительная часть радионуклидов, содержащихся в древесине, торфе, в поверхностных слоях почвы и др., при пожаре обращается в свободно перемещающееся облако мельчайших радиоактивных частиц.

И хотя внешне такое облако может никак себя не проявлять (его  излучение маскируется естественным радиационным фоном), опасность состоит  в том, что, сближаясь вплотную с  лёгочной тканью, каждая его частица  способна нанести ей такие повреждения, какие могут возникнуть лишь при  мощном внешнем облучении.

В результате технический  расчетов мы получили данные что средняя  наробтка равна Тср= 6146 ч,   перегрев корпуса равен 4,55.

При расчете   собсвенной частоты мы получили 134,4 Герца что в результате требование механической прочности удовлетворительно, так как оно превышает значение 55.

                                    

Целью курсового было разработка такого устройства которое  при этом должно быть экономически выгодным, при эксплуатации и дальнейшей утилизации. Так как активная частица может быть обнаружена и непосредственно: при сближении со счётчиком Гейгера она обязательно "отметится" компактной "пачкой" импульсов.

Этот принцип положен в основу предлагаемого устройства, схему которого мы рассмотрим далее.

Проектирование устройство контроля радиоактивных дымов базируется на анализе схемы электрической принципиальной и технических требований на устройство и сопровождается оценкой элементной базы, компоновкой, разработкой сборочных и детальных чертежей, выбором электрических соединений, материалов конструкции и покрытий, а так же расчетами , проводимыми при конструировании с технико-экономическим обоснованием разрабатываемой конструкции.

Устройство должно было решать следующие  вопросы

1. Распознание наиболее активных частиц на различных расстояниях
2. Обработка и получение данных о частице
3. Подача  сигнала (о опасности  активных частиц)
4. Передача сигнала на устройство поглощения радиоактивных частиц

При разработке нам удалось  сделать все это при этом устройство осталось дешевым при использовании .

 

Можно сделать вывод что  в современном мире человек может  немного обезопасить себя , от вредных  радиоактивных дымов. Однако бытовой  электронике будет развиваться  ещё довольно долгое время , так как  является недостаточно удобной и  выгодной , и не всегда может решать вопросы которое перед ними поставлены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1.Аваев Н.А Основы микроэлектроники / Н.А Ававев ,Ю.Н Наумов –

Радио и связь 1991 .

2. Калинин И.Е. Электрорадиоматериалы.  Надежность / И.Е. Ефимов , И.Я Козырь 1996.

3.Маллер Р Элементы  ИМС / Р. Маллер, Т кейминс-М.:Высш.шк.,2001.

4.Малышева Н.А Технология  производства интегральных микросхем  : Радио и связь 2001 .

5.Журнал «Радио и связь» №11 октябрь 2011

 

Список Интернет-ресурсов

1.www.radiomaster.net

2. forum.cxem.net

3. www.radioelementy.ru

4.www.radioelement.com.u

5. revun.ru/smoke_alarm/ 

6.ww.digicoresys.ru/news/n_080548.htm 

7. iaea.org/INIS/search/Chernobyl/Key_documents/37075405.pdf