Áàçà çíàíèé ñòóäåíòà. Ðåôåðàò, êóðñîâàÿ, êîíòðîëüíàÿ, äèïëîì íà çàêàç

êóðñîâûå,êîíòðîëüíûå,äèïëîìû,ðåôåðàòû

Èçìåðèòåëüíûé êîíòðîëü — Ïðîìûøëåííîñòü, ïðîèçâîäñòâî

ÎÃËÀÂËÅÍÈÅ

1. ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀ ÊÎÍÒÐÎËÈÐÓÅÌÛÕ ÎÁÚÅÊÒÎÂ È ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ, ÏÎÄËÅÆÀÙÈÅ ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÎÌÓ ÊÎÍÒÐÎËÞ

2.ÎÁÇÎÐ ÌÅÒÎÄÎÂ È ÑÐÅÄÑÒÂ ÊÎÍÒÐÎËß ÏËÎÑÊÎÑÒÍÎÑÒÈ

2.1 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïëèò

2.2 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïîâåðî÷íûõ ëèíååê

2.3 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ óðîâíåé

2.4 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ïî ïîëîæåíèþ îòäåëüíûõ òî÷åê

2.4.1 Ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð

2.4.2 Îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð

2.5 Ãèäðàâëè÷åñêèå ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè

2.5.1 Ìåòîä ñâîáîäíî íàëèòîé æèäêîñòè

2.5.2 Ìåòîä ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ

2.6 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ

2.6.1 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè êîëëèìàöèîííûì è àâòîêîëëèìàöèîííûì ìåòîäàìè

2.6.2 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ìåòîäîì âèçèðîâàíèÿ

2.7 Âûáîð ìåòîäà êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè

3.ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÀ ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÎÉ ÑÕÅÌÛ ÓÑÒÀÍÎÂÊÈ

4.ÐÀÑ×ÅÒ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÕÅÌÛ

4.1 Ðàñ÷åò îáúåêòèâà

4.2 Ðàñ÷åò ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû

4.3 Ðàñ÷åò ïåíòàïðèçìû

4.4 Ðàñ÷åò îêóëÿðà

5.ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÑ×ÅÒ

5.1 Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà

5.2 Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà ñâåòîïðîïóñêàíèÿ

5.3 Ðàñ÷åò ïîëíîãî ñèãíàëà ïðèåìíèêà

5.4 Ðàñ÷åò êðóòèçíû ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè

5.5 Ðàñ÷åò óðîâíÿ ñèãíàëà ñîîòâåòñòâóþùèé äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè

5.6 Ñîîòíîøåíèå ñèãíàë øóì

6. ÀÍÀËÈÇ ÏÎÃÐÅØÍÎÑÒÅÉ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

6.1 Ìåòîäè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè

6.1.1 Îñëàáëåíèå èçëó÷åíèÿ ëàçåðíîãî äèîäà â âîçäóøíîì òðàêòå è åãî âëèÿíèå íà òî÷íîñòü ðàáîòû èçìåðèòåëüíîé ñèñòåìû

6.1.2 Ðåôðàêöèÿ ëàçåðíîãî ëó÷à

6.1.3 Ïîãðåøíîñòè öåíòðèðîâàíèÿ îò ôëóêòóàöèè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ âîçäóøíîãî òðàêòà

6.2 Èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòè

7. ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ

8.ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÕÅÌÛ

9.ÌÅÒÎÄÈÊÀ ÞÑÒÈÐÎÂÊÈ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ÄËß ÈÇÌÅÐÅÍÈß ÎÒÊËÎÍÅÍÈÉ ÎÒ ÏËÎÑÊÎÑÒÍÎÑÒÈ

9.1 Ðåãóëèðîâêà ôîêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ

9.2 Óñòàíîâêà äèàôðàãìû â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà

9.3 Êîíòðîëü íàïðàâëÿþùèõ

9.4 Þñòèðîâêà ñâåòîäåëèòåëüíîãî êóáèêà

10.ÝÊÎÍÎÌÈ×ÅÑÊÀß ×ÀÑÒÜ

10.1 Îïðåäåëåíèå ñîñòàâà ðàñ÷åòà

10.2 Ðàñ÷åò ñìåòû çàòðàò íà ðàçðàáîòêó

10.3 Îïðåäåëåíèå êîíêóðåíòíîé öåíû îáúåêòà

10.4Ðàñ÷åò ñåáåñòîèìîñòè èçäåëèÿ

10.5 Îïðåäåëåíèå ýêîíîìè÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ

11.ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ ÆÈÇÍÈÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÈ È ÎÕÐÀÍÀ ÒÐÓÄÀ

11.1 Óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè óñòðîéñòâà

11.2 Àíàëèç è âûÿâëåíèå ïîòåíöèàëüíî îïàñíûõ è âðåäíûõ ôàêòîðîâ íà íà÷àëüíîé ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèè óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè

11.3 Ðàñ÷åò ëàçåðîîïàñíîé çîíû

11.4 Îïèñàíèå ìåðîïðèÿòèé, îáåñïå÷èâàþùèõ áåçîïàñíîñòü ïëàíèðóåìûõ èññëåäîâàíèé

11.5 Ïîæàðíàÿ áåçîïàñíîñòü

ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ


1.ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀ ÊÎÍÒÐÎËÈÐÓÅÌÛÕ ÎÁÚÅÊÒÎÂ È ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ, ÏÎÄËÅÆÀÙÈÅ ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÎÌÓ ÊÎÍÒÐÎËÞ

 êà÷åñòâå êîíòðîëèðóåìûõ îáúåêòîâ â çàäàíèè ïî äèïëîìíîìó ïðîåêòèðîâàíèþ ïðåäëîæåíû êîðïóñíûå äåòàëè, ñòàíêè, ìàøèíû, ïðèáîðû, óñòðîéñòâà è îòäåëüíûå ýëåìåíòû. Ïðè ýòîì ãàáàðèòû êîíòðîëèðóåìûõ äåòàëåé íå ïðåâûøàþò 12õ12ì, òî åñòü ïåðå÷èñëåííûå èçäåëèÿ îòíîñÿòñÿ ê ãðóïïå ñðåäíåãàáàðèòíûõ. Îñíîâíîé ôóíêöèîíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêîé äàííûõ ÿâëÿåòñÿ ïëîñêîñòíîñòü.

Èçìåðÿåìûå äàííûå:

-äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ îòêëîíåíèé ± 1.5 ìì;

-äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ îòêëîíåíèé 0.02 ìì;

-ãàáàðèòû êîíòðîëèðóåìûõ äåòàëåé 12õ12ì.

 ñîîòâåòñòâèè ñ ÃÎÑÒ-24642-81(ÑÒ ÑÝ 301-76) ïîä ïîíÿòèåì îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòíîñòè ïîíèìàþò íàèáîëüøåå ðàññòîÿíèå ∆ îò òî÷åê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè äî ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè â ïðåäåëàõ íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà (ðèñ.1).

ðèñ.1

∆ - îòêëîíåíèå ôîðìû, îòêëîíåíèå ðàñïîëîæåíèÿ èëè ñóììàðíîå îòêëîíåíèå ôîðìû è ðàñïîëîæåíèÿ.

L-äëèíà íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà.

Ò – äîïóñê ôîðìû, äîïóñê ðàñïîëîæåíèÿ èëè ñóììàðíûé äîïóñê ôîðìû è ðàñïîëîæåíèÿ.

Îïðåäåëèì íåêîòîðûå òåðìèíû.

Óñòàíîâëåííûå òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ ðåêîìåíäóåòñÿ ïðèìåíÿòü äëÿ ñáîðî÷íûõ åäèíèö ìàøèí è ïðèáîðîâ â ìàøèíîñòðîåíèè è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè.

Ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ íàçûâàþò ïîâåðõíîñòü, îãðàíè÷èâàþùóþ äåòàëü è îòäåëÿþùóþ åå îò îêðóæàþùåé ñðåäû.

Ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòüþ íàçûâàþò ïëîñêîñòü, êîòîðàÿ ñîïðèêàñàÿñü ñ ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ è ðàñïîëîæåííàÿ âíå ìàòåðèàëà äåòàëè òàê, ÷òîáû îòêëîíåíèå îò íåå íàèáîëåå óäàëåííîé òî÷êè ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè â ïðåäåëàõ íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà èìåëî ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå.

Ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ íàçûâàþò ïîâåðõíîñòü, îãðàíè÷èâàþùóþ äåòàëü è îòäåëÿþùóþ åå îò îêðóæàþùåé ñðåäû.

Ïîä äîïóñêîì ïëîñêîñòíîñòè íàçûâàåòñÿ íàèáîëüøåå äîïóñêàåìîå çíà÷åíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè.

Ïîä ïîëåì äîïóñêà ïëîñêîñòíîñòè íàçûâàþò îáëàñòü â ïðîñòðàíñòâå, îãðàíè÷åííîé äâóìÿ ïàðàëëåëüíûìè ïëîñêîñòÿìè, îòíîñÿùèìè äðóã îò äðóãà íà ðàññòîÿíèè ðàâíîì äîïóñêó ïëîñêîñòíîñòè Ò (ðèñ.2).


ðèñ.2

Íîðìèðóåìûì ó÷àñòêîì íàçûâàåòñÿ ó÷àñòîê ïîâåðõíîñòè, ê êîòîðîìó îòíîñèòñÿ äîïóñê èëè îòêëîíåíèå ôîðìû èëè ðàñïîëîæåíèå ýëåìåíòîâ.

Íîðìèðóåìûé ó÷àñòîê äîëæåí áûòü çàäàí ðàçìåðàìè, îïðåäåëÿþùèìè åãî ïëîùàäü, äëèíó èëè óãîë ñåêòîðà, à â íåîáõîäèìûõ ñëó÷àÿõ è ðàñïîëîæåíèå ó÷àñòêà íà ýëåìåíòå.

Äëÿ êðèâîëèíåéíûõ ïîâåðõíîñòåé èëè ïðîôèëåé íîðìèðóåìûé ó÷àñòîê ìîæåò çàäàâàòüñÿ ðàçìåðàìè ïðîåêöèè ïîâåðõíîñòè èëè ïðîôèëÿ.

Åñëè ðàñïîëîæåíèå íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà íå çàäàíî, òî ìîæåò çàíèìàòü ëþáîå ðàñïîëîæåíèå â ïðåäåëàõ âñåãî ýëåìåíòà.

Ïðè èçìåðåíèè îòêëîíåíèé ôîðìû äîïóñêàåòñÿ èõ êîëè÷åñòâåííàÿ îöåíêà îòíîñèòåëüíî ñðåäíåãî ýëåìåíòà.

1.  Ñðåäíèé ýëåìåíò-ïîâåðõíîñòü (ïðîôèëü), èìåþùàÿ ôîðìó íîìèíàëüíîé ïîâåðõíîñòè è ðàñïîëîæåííàÿ ôîðìó íîìèíàëüíîé ïîâåðõíîñòè è ðàñïîëîæåííàÿ ïî îòíîøåíèþ ê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè òàê, ÷òîáû ñðåäíåå êâàäðàòè÷åñêîå îòêëîíåíèå òî÷åê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè îò ñðåäíåé ïîâåðõíîñòè (ïðîôèëÿ) â ïðåäåëàõ íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà èìåëî ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå.

2.  Ïðè îòñ÷åòå îò ñðåäíåãî ýëåìåíòà îòêëîíåíèå ôîðìû ðàâíî ñóììå àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé íàèáîëüøèõ îòêëîíåíèé òî÷åê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè (ïðîôèëÿ) ïî îáå ñòîðîíû îò ñðåäíåãî ýëåìåíòà (ðèñ.3).

ðèñ.3.

Ïðîôèëü-ýòî ëèíèÿ ïåðåñå÷åíèÿ ïîâåðõíîñòè ñ ïëîñêîñòüþ èëè çàäàííîé ïîâåðõíîñòüþ.

Íîìèíàëüíîé ïîâåðõíîñòüþ íàçûâàåòñÿ èäåàëüíàÿ ïîâåðõíîñòü, íîìèíàëüíàÿ ôîðìà êîòîðîé çàäàíà ÷åðòåæîì èëè äðóãîé òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèåé.

Ñðåäíèé ïðîôèëü-ýòî ïðîôèëü ñðåäíåé ïîâåðõíîñòè.

Íîìèíàëüíûé ïðîôèëü- ýòî ïðîôèëü íîìèíàëüíîé ïîâåðõíîñòè.

Ðåàëüíûé ïðîôèëü- ýòî ïðîôèëü ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè.

Äëÿ ïëîñêîñòíîñòè âûäåëÿþòñÿ ÷àñòíûå âèäû îòêëîíåíèÿ – âûïóêëîñòü è âîãíóòîñòü.

Âûïóêëîñòü – îòêëîíåíèå îò ïëîñêîñòíîñòè, ïðè êîòîðîì óäàëåíèå òî÷åê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè îò ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè óìåíüøàåòñÿ îò êðàåâ ê ñåðåäèíå (ðèñ.4).


ðèñ.4.

Âîãíóòîñòü - îòêëîíåíèå îò ïëîñêîñòíîñòè, ïðè êîòîðîì óäàëåíèå òî÷åê ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè îò ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè óâåëè÷èâàåòñÿ îò êðàåâ ê ñåðåäèíå (ðèñ.5).

ðèñ.5.

Ïðèìåðû îáîçíà÷åíèÿ íà ÷åðòåæå óñëîâíûìè çíàêàìè òðåáîâàíèé ê äîïóñêàåìûì îòêëîíåíèÿì ïëîñêîñòíîñòè ñîãëàñíî ÃÎÑÒó 2.308-79 (ÃÎÑÒ ÑÝ 368-76) ïðèâåäåíû â òàáëèöå 1.

Ïðèìåðû îáîçíà÷åíèÿ íà ÷åðòåæå óñëîâíûìè çíàêàìè òðåáîâàíèé ê äîïóñêàåìûì îòêëîíåíèÿì ïëîñêîñòíîñòè.

Òàáëèöà ¹ 1

Âèä äîïóñêà Óêàçàíèå äîïóñêîâ ôîðìû è ðàñïîëîæåíèÿ óñëîâíûì îáîçíà÷åíèåì Ïîÿñíåíèÿ
Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè

Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòè 0.01 ìì

Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòè 0.01 ìì, äîïóñê â âèäå âûïóêëîñòè íå áîëåå 0.004 ìì

Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòè 0.01 ìì, äîïóñê íà âîãíóòîñòü íå äîïóñêàåòñÿ.
îïóñê ïëîñêîñòíîñòè

Äîïóñê êàæäîé ïîâåðõíîñòè 0.01 ìì

Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòè 0.1 ìì íà ïëîùàäè 100õ100 ìì

Äîïóñê ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòåé îòíîñèòåëüíî îáùåé ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè 0.01 ìì.

Äëÿ íîðìèðîâàíèÿ ÷èñëîâûõ çíà÷åíèé â ÃÎÑÒ 24643-81 óñòàíîâëåíû 16 ñòåïåíåé òî÷íîñòè â çàâèñèìîñòè îò íîìèíàëüíîé äëèíû íîðìèðóåìîãî ó÷àñòêà, çà êîòîðûì â îáùåì ñëó÷àå ïðèíèìàåòñÿ äëèíà áîëüøåé ñòîðîíû ïîâåðõíîñòè.

Íàèáîëåå òî÷íûå ñòåïåíè I–II ðåêîìåíäóåòñÿ äëÿ âûñîêîòî÷íûõ èçìåðèòåëüíûõ ïîâåðõíîñòåé, íàïðàâëÿþùèõ âûñîêîòî÷íûõ ñòàíêîâ. Òàêèå ïîâåðõíîñòè ïîëó÷àþò äîâîäêîé, òîíêèì øàáðåíèåì.

Ñòåïåíè III – IV óñòàíàâëèâàþòñÿ òàêæå ê èçìåðèòåëüíûì ïîâåðõíîñòÿì ñðåäñòâ èçìåðåíèÿ, íî ìåíüøåé òî÷íîñòè, ÷åì áûëî óêàçàíî ðàíåå (ïîâåðî÷íûå ëèíåéêè, ïëèòû è ò.ä.), áàçîâûå ïîâåðõíîñòè íåêîòîðûõ ïðèáîðîâ, ïðèñïîñîáëåíèé (óðîâíè àìïóëüíûå, îïîðû êîíòðîëüíûõ ïðèñïîñîáëåíèé è ò.ï.). Òàêèå ïîâåðõíîñòè ïîëó÷àþò äîâîäêîé, òî÷íûì øëèôîâàíèåì è òîíêèì øàáðåíèåì.

Ñòåïåíè V – VI óñòàíàâëèâàþòñÿ äëÿ íàïðàâëÿþùèõ ñòàíêîâ íîðìàëüíîé òî÷íîñòè è îáðàáàòûâàþòñÿ øëèôîâàíèåì, øàáðåíèåì è òîíêèì òî÷åíèåì.

Ñòåïåíè VII –VIII óñòàíàâëèâàþò äëÿ âñåâîçìîæíûõ íàïðàâëÿþùèõ, îïîðíûõ ïîâåðõíîñòåé, ïîâåðõíîñòåé ïîäøèïíèêîâ, ôóíäàìåíòàëüíûõ ðàì, ôëàíöåâ è ò. ä. Òàêèå ïîâåðõíîñòè ïîëó÷àþòñÿ ãðóáûì øëèôîâàíèåì, ôðåçåðîâàíèåì, òî÷åíèåì.

Ñòåïåíè IX-X çàäàþòñÿ íà ñòûêîâî÷íûå ïîâåðõíîñòè, êðîíøòåéíû âñïîìîãàòåëüíûõ ìåõàíèçìîâ è ò.ï. Îíè ïîëó÷àþòñÿ ôðåçåðîâàíèåì, ñòðîãàíèåì, òî÷åíèåì.

Ñòåïåíè XI – XII èñïîëüçóþò äëÿ íåîòâåòñòâåííûõ ðàáî÷èõ ïîâåðõíîñòåé, ïîëó÷àåìûõ ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè.


2.ÎÁÇÎÐ ÌÅÒÎÄÎÂ È ÑÐÅÄÑÒÂ ÊÎÍÒÐÎËß ÏËÎÑÊÎÑÒÍÎÑÒÈ

Âñå ìíîãîîáðàçèå ñóùåñòâóþùèõ è îïèñàííûõ â íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé ëèòåðàòóðå ìåòîäîâ è ñðåäñòâ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè, êîòîðûå ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ èçìåðåíèé ñðåäíåãàáàðèòíûõ èçäåëèé, öåëåñîîáðàçíî ðàçäåëèòü ïî ôèçè÷åñêîìó ïðèíöèïó çàäàíèÿ èçìåðèòåëüíîé áàçû íà îïòè÷åñêèå è íå îïòè÷åñêèå.  îïòè÷åñêèõ ñðåäñòâàõ èçìåðèòåëüíàÿ áàçà, îòíîñèòåëüíî êîòîðîé èçìåðÿåòñÿ ðåàëüíîå ïîëîæåíèå ïðîôèëÿ, çàäàåòñÿ âèçèðíîé îñüþ èëè ýíåðãåòè÷åñêîé îñüþ ñâåòîâîãî ëó÷à. Âî âñåõ íå îïòè÷åñêèõ, íå ñìîòðÿ íà ðàçíîîáðàçèå ïðèíöèïîâ äåéñòâèÿ (ìåõàíè÷åñêèé, ãèäðàâëè÷åñêèé è äð.), èçìåðèòåëüíàÿ áàçà çàäàåòñÿ ýëåìåíòàìè êîíñòðóêöèè ïðèáîðà.

Äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ÷àùå âñåãî èñïîëüçóþòñÿ ïðèáîðû ñ ìåõàíè÷åñêèì îïòè÷åñêèì è ãèäðîñòàòè÷åñêèì ïðèíöèïîì ïðåîáðàçîâàíèÿ èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû.

 ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðàõ ïðåîáðàçîâàòåëüíûé ìåõàíèçì ïîñòðîåí íà ìåõàíè÷åñêîì ïðèíöèïå äåéñòâèÿ, ò.å. ïðåîáðàçîâàíèå ìàëûõ ïåðåìåùåíèé èçìåðÿåìûõ âåëè÷èí â áîëüøèå ïåðåìåùåíèÿ íà îòñ÷åòíîì èëè ðåãèñòðèðóþùåì óñòðîéñòâå ïðîèçâîäèòñÿ ñ ïîìîùüþ ìåõàíè÷åñêèõ ïåðåäà÷.

Ãèäðîñòàòè÷åñêèå ïðèáîðû îñíîâàíû íà ãèäðàâëè÷åñêèõ ìåòîäàõ èçìåðåíèÿ. Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ñðàâíåíèè ïëîñêîñòè, îáðàçîâàííîé ïîâåðõíîñòüþ æèäêîñòè, êîòîðàÿ âñåãäà ðàñïîëàãàåòñÿ â ãîðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè, ñ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòüþ.

Îïòè÷åñêèå èçìåðèòåëüíûå ïðèáîðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñðåäñòâà èçìåðåíèÿ, â êîòîðûõ ïðè ðåøåíèè èçìåðèòåëüíîé çàäà÷è ãëàâíóþ ôóíêöèþ âûïîëíÿþò êîìïëåêñû îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ: îáúåêòèâû, îêóëÿðû, ïðèçìû, çåðêàëà è ïåðåäâèãàþùèå èõ ðû÷àãè, íàïðàâëÿþùèå è ò. ï. Âñå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû ñîåäèíÿþòñÿ íàïðàâëÿåìûìè ïîòîêàìè ëó÷åé, íåñóùèìè â ñåáå èçìåðèòåëüíóþ ôóíêöèþ îá èçìåðÿåìîé äåòàëè. Îïòè÷åñêèå ïðèáîðû ìîæíî ðàçäåëèòü íà îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèå è îïòèêî-ýëåêòðîííûå ïðèáîðû.

Ðàññìîòðèì íåñêîëüêî ìåòîäîâ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè, îñóùåñòâëÿåìûõ ñ ïîìîùüþ ðàçëè÷íûõ ïðèáîðîâ.

2.1 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïëèò

Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþ ïëèò çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïëîñêóþ ïîâåðõíîñòü ïëèòû ïðèíèìàþò çà ïðèëåãàþùóþ ïîâåðõíîñòü è îïðåäåëÿþò îòêëîíåíèÿ ðåàëüíîé ïîâåðõíîñòè îò ïîâåðõíîñòè ïëèòû.

Ðàçìåðû ïëèò (ðèñ.6) áûâàþò îò 250 Õ 250 äî 4000 Õ 1600 ìì (7 òèïîâ ðàçìåðîâ).

ðèñ.6

Ìàòåðèàëîì ïëèò îáû÷íî ÿâëÿåòñÿ ñåðûé ÷óãóí.

 ïîñëåäíèå ãîäû øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëè ïëèòû, èçãîòîâëåííûå èç òâåðäûõ êàìåííûõ ïîðîä. Äîñòîèíñòâîì ýòèõ ïëèò ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî â íèõ îòñóòñòâóåò âíóòðåííåå íàïðÿæåíèå (êàìåíü íåîáõîäèìî äîáûâàòü áåç âçðûâà). Òâåðäîñòü êàìåííûõ ïëèò çíà÷èòåëüíî áîëüøå, ÷åì òâåðäîñòü ñòàëè, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåííîé ñòîéêîñòè òàêèõ ïëèò ê èçíîñó. Êàìåííûå ïëèòû ìåíüøå ïîäâåðæåíû äåôîðìàöèè èç-çà èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû, òàê êàê êîýôôèöèåíò òåïëîâîãî ðàñøèðåíèÿ íèæå, ÷åì ó ÷óãóíà. Êàìåííûå ïëèòû èìåþò êîýôôèöèåíò äåìïôèðîâàíèÿ â 15-20 ðàç âûøå, ÷åì ÷óãóííûå ïëèòû, à ýòî çíà÷èò, ÷òî îíè ìåíåå ÷óâñòâèòåëüíû ê âîçìîæíûì âèáðàöèÿì.

Òî÷íîñòü ïëèò îáû÷íî íîðìèðóåòñÿ ëèáî ïî ÷èñëó ïÿòåí êðàñêè â êâàäðàòå ñ ðàçìåðîì 25Õ25 ìì, ëèáî ÷åðåç îòêëîíåíèÿ îò ïðÿìîëèíåéíîñòè â ðàçíûõ íàïðàâëåíèÿõ.

Ïðèìåíåíèå ïëèò â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ñâÿçàíî ñ îïðåäåëåíèåì ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ êðàñêè. Ïëèòó ïîêðûâàþò òîíêèì ñëîåì êðàñêè (òîëùèíà ñëîÿ çàâèñèò îò äîïóñêà íà ïëîñêîñòü) è êëàäóò íà ïîâåðõíîñòü ïðîâåðÿåìîé äåòàëè. Ïîñëå ïåðåìåùåíèÿ ïëèòû ïî ïîâåðõíîñòè äåòàëè (èëè íàîáîðîò) îïðåäåëÿþò ÷èñëî ïÿòåí, ïðèõîäÿùèõñÿ íà îäèí êâàäðàò 25Õ25 ìì.

Ïîãðåøíîñòü ïðîâåðêè ïðèìåðíî 3-5 ìêì.

2.2 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïîâåðî÷íûõ ëèíååê

Ïðîâåðêà ïëîñêîñòíîñòè ïðîèçâîäèòñÿ ïîâåðî÷íûìè ëèíåéêàìè òèïîâ: ØÏ - ñ øèðîêîé ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ; ØÄ – ñ øèðîêîé ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ äâóòàâðîâîãî ñå÷åíèÿ; ØÌ - ñ øèðîêîé ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ, ìîñòèêè; è ÓÒ - óãëîâûå òðåõãðàííûå (ðèñ.7).

Ëèíåéêè ñ øèðîêîé ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ âûïóñêàþò òðåõ êëàññîâ òî÷íîñòè: 0,1,2.Ëèíåéêè êëàññà 0 ïðèìåíÿþò äëÿ ïðîâåðêè ïîâåðõíîñòè 4-é ñòåïåíè òî÷íîñòè, êëàññà 1- äëÿ 6-é è 7-é ñòåïåíè òî÷íîñòè è êëàññà 2- äëÿ ïðîâåðêè ïîâåðõíîñòè 7-é è 8-é ñòåïåíè òî÷íîñòè. Ðàçìåðû lxb ëèíååê ðàçëè÷íûõ òèïîâ èìåþò ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: äëÿ ëèíååê òèïà ØÏ-205õ5…630õ10 ìì; äëÿ ëèíååê òèïà ØÄ-630õ4…4000õ30 ìì; äëÿ ëèíååê òèïà ØÌ- 400õ50…3000õ110 ìì. Ëèíåéêè ñ øèðîêîé ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòüþ ïðèìåíÿþò äëÿ ïðîâåðêè ïëîñêîñòíîñòè óçêèõ ïîâåðõíîñòåé ìåòîäîì «íà êðàñêó» è ìåòîäîì ëèíåéíûõ îòêëîíåíèé.

Óãëîâûå ëèíåéêè òèïà ÓÒ èçãîòàâëèâàþò äëèíîé 400, 630 è1000 ìì ñ äâóìÿ øàáðåííûìè ðàáî÷èìè ïîâåðõíîñòÿìè, îáðàçóþùèìè óãîë α, ðàâíûé 45, 55 è 60˚. Ïî îòêëîíåíèÿì ãðàíåé îò ïëîñêîñòíîñòè ýòè óãëû äåëÿò íà êëàññû òî÷íîñòè 0,1, è 2. Óãëîâûå ëèíåéêè èñïîëüçóþò äëÿ îäíîâðåìåííîãî êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ïåðåñåêàþùèõñÿ ïîâåðõíîñòÿìè 7-é è 8-é ñòåïåíè òî÷íîñòè ìåòîäîì «íà êðàñêó».

 Ó ïîâåðî÷íûõ ëèíååê ñ øèðîêîé ïîâåðõíîñòüþ îòêëîíåíèå îò ïëîñêîñòíîñòè íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò 2.5 äî 100 ìêì.

ðèñ.7

2.3 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ óðîâíåé

Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè áðóñêîâûìè óðîâíÿìè âûïîëíÿþò øàãîâûì ìåòîäîì (ðèñ.8). Ñóùíîñòü øàãîâîãî ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ïîñëåäîâàòåëüíîì èçìåðåíèè ñìåùåíèÿ îòäåëüíûõ òî÷åê ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåé òî÷êè.

Ïðè øàãîâîì ìåòîäå êîíòðîëÿ âûáîð áàçû çàâèñèò îò êîíñòðóêöèè ïðèáîðà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè øàãîâîãî ìîñòèêà ñ óðîâíåì çà áàçó ïðèíèìàþò ãîðèçîíòàëüíóþ ïëîñêîñòü, ïðîõîäÿùóþ ÷åðåç íà÷àëî êîîðäèíàò. Îñè X è Y ëåæàò â ýòîé ïëîñêîñòè, à Zïåðïåíäèêóëÿðíà ê íåé.

 ðèñ.8

Ïðîâåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü èçäåëèÿ óñòàíàâëèâàþò ãðóáî â ãîðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè. Íà ïîâåðõíîñòè â çàäàííîì íàïðàâëåíèè íàíîñÿò îòìåòêè 0, 1, 2, ….23 ñ èíòåðâàëîì l=0.1 ïðîâåðÿåìîé äëèíû. Óðîâåíü óñòàíàâëèâàþò íà ïîäñòàâêå ñ îïîðàìè, ðàññòîÿíèå ìåæäó êîòîðûìè ðàâíî âûáðàííîìó èíòåðâàëó l.Ñõåìà ïåðåìåùåíèÿ óðîâíÿ ïîêàçàíà íà ðèñ.9.

ðèñ.9

Ñíà÷àëà èçìåðåíèÿ ïðîâîäÿò ïî çàìêíóòîìó êîíòóðó â òî÷êàõ 0, 1, 2, 3,…15, 0. Çàòåì ïðîâåðÿþò òî÷êè 15, 16, 17, …19, 6 è 14, 20, 21,…23, 7..Ïîäñòàâêó ïåðåìåùàþò ïîñëåäîâàòåëüíî íà âñå ó÷àñòêè ïîâåðõíîñòè. Ïîêàçàíèÿ îòñ÷èòûâàþò ïî îáîèì êîíöàì ïóçûðüêà ïðè äâóõ ïîëîæåíèÿõ óðîâíÿ, îòëè÷àþùèõñÿ íà 180˚. Ðåçóëüòèðóþùåå ïîêàçàíèå îïðåäåëÿþò ïî ÷åòûðåì îòñ÷åòàì. Ïðè îáðàáîòêå ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé ó÷èòûâàþò íàêëîí ïîâåðõíîñòè êàê â ïðîäîëüíîì òàê è â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèÿõ.

Zi=

Pi- òåêóùèå ïîêàçàíèÿ èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà ïðè øàãîâîì èçìåðåíèè;

i-ëþáàÿ èç òî÷åê (íà êîòîðûå îïèðàþòñÿ íîæêè øàãîâîãî ìîñòèêà).

Ïîñëå íàõîæäåíèÿ âñåõ òî÷åê ñåòêè êîíòðîëèðóåìîé ïîâåðõíîñòè çàíîñÿò â òàáëèöó è ïðèñòóïàþò ê ïîñòðîåíèþ ãðàôèêîâ â òðåõ êîîðäèíàòàõ, à çàòåì ê ïîñòðîåíèþ ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè.

2.4Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ïî ïîëîæåíèþ îòäåëüíûõ òî÷åê

Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íà ïîâåðõíîñòè èçìåðÿåìîé äåòàëè âûáèðàþò òðè òî÷êè (ïî âîçìîæíîñòè ðàâíîìåðíî ðàñïîëîæåííûå è ðàçíåñåííûå íà ïîâåðõíîñòè) è ïðèíèìàþò çà èñõîäíûå (áàçó) äëÿ îòñ÷åòà ïîëîæåíèÿ îñòàëüíûõ òî÷åê ïîâåðõíîñòè. Ïðè ýòîì ÷àùå âñåãî ïðèíèìàþò, ÷òî ïëîñêîñòü, ïðîâåäåííàÿ ÷åðåç ýòè òðè òî÷êè, ïðèáëèçèòåëüíî ïàðàëëåëüíà ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè.

2.4.1Ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð

Ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð (ðèñ.10) óñòàíàâëèâàþò âåðòèêàëüíî íà èçìåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü, ïðè ýòîì îí èìååò äâå ïîâîðîòíûå îñè I è II.

ðèñ.10

Íà îñè II ñ ïîìîùüþ êðîíøòåéíà óñòàíîâëåíà èçìåðèòåëüíàÿ ãîëîâêà, êîòîðàÿ ìîæåò ïîâîðà÷èâàòüñÿ âîêðóã ñâîåé îñè, Îñü II ïîäâåøåíà íà êðîíøòåéíå ê îñè I, êîòîðàÿ òàêæå ïîâîðà÷èâàåòñÿ.

Ïðè èçìåðåíèè ïëîñêîìåð óñòàíàâëèâàþò â ñåðåäèíå èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè, Ïîñëå ýòîãî ðåãóëèðîâêîé îñíîâàíèÿ îñè I äîáèâàþòñÿ ïîëîæåíèå ïëîñêîìåðà, ïðè êîòîðîì ïîêàçàíèÿ èçìåðèòåëüíîé ãîëîâêè âî âñåõ òðåõ òî÷êàõ áûëè áû îäèíàêîâû, Çàòåì èçìåðÿþò ïîëîæåíèå äðóãèõ òî÷åê ïîâåðõíîñòè îòíîñèòåëüíî áàçîâîé ïëîñêîñòè.

2.4.2Îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð

Îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèé ïëîñêîìåð (ðèñ.11) ïî ïðèíöèïó äåéñòâèÿ àíàëîãè÷åí ìåõàíè÷åñêîìó, íî â íåì èñïîëüçîâàí îïòè÷åñêèé ñïîñîá ïðåîáðàçîâàíèÿ.

ðèñ.11

Ïëîñêîìåð ñîñòîèò èç íåïîäâèæíîé I è ïîâîðîòíîé II ÷àñòåé. Íåïîäâèæíàÿ ÷àñòü, óñòàíàâëèâàåìàÿ íà èçìåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü, èìååò îáúåêòèâ 6 è ìèêðîîáúåêòèâ 3. Íåïîäâèæíóþ ÷àñòü óñòàíàâëèâàþò íà òðåõ òî÷êàõ ñ ïîìîùüþ ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ 1 (àíàëîãè÷íî øòàòèâó ñ ìàãíèòíûì îñíîâàíèåì). Ïîëîæåíèå ïëîñêîìåðà ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ïî âûñîòå. Ïîâîðîòíàÿ ÷àñòü ïëîñêîìåðà èìååò îêóëÿð 5 ñ ñåòêîé 4, ïåíòà-ïðèçìó 2 è ïëîñêîïàðàëëåëüíóþ ïëàñòèíó 8. Âèçèðíàÿ ìàðêà III (â êîìïëåêò ïëîñêîìåðà âõîäèò ÷åòûðå ìàðêè) ñîäåðæèò èñòî÷íèê ñâåòà 12, êîíäåíñîð 11 è òî÷å÷íóþ äèàôðàãìó 9.Óçåë ñ ýòèìè ýëåìåíòàìè ìîæåò ñìåùàòüñÿ ïî âûñîòå ìèêðîìåòðè÷åñêîé ïàðîé 10, à ôèêñèðîâàòüñÿ íà èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè ñ ïîìîùüþ ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà 13.

Ïðè èçìåðåíèè, êàê è â ñëó÷àå ìåõàíè÷åñêîãî ïëîñêîìåðà, âûáèðàþò òðè òî÷êè íà èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè è ðåãóëèðîâêîé îïîð ïëîñêîìåðà äîáèâàþòñÿ èçîáðàæåíèå âñåõ òðåõ ñâåòÿùèõñÿ òî÷åê â öåíòðå ïåðåêðåñòèé ñåòêè è ïðèáîðà. Ïîñëå ýòîãî ÷åòâåðòóþ ìàðêó óñòàíàâëèâàþò â ëþáóþ òî÷êó èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè è îïðåäåëÿþò îòêëîíåíèå åå ïîëîæåíèÿ îò áàçîâîé ïëîñêîñòè ïî èçìåíåíèþ èçîáðàæåíèÿ ñâåòÿùåéñÿ òî÷êè â ïîëå çðåíèÿ. Ñîâìåùåíèå ñ öåíòðîì ñåòêè äîñòèãàåòñÿ ïîâîðîòîì ïëîñêîïàðàëëåëüíîé ïëàñòèíû 8, à âåëè÷èíó ñìåùåíèÿ îïðåäåëÿþò ïî ìèêðîìåòðè÷åñêîé ïàðå 7.

2.5 Ãèäðàâëè÷åñêèå ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè

Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ñðàâíåíèè ïëîñêîñòè, îáðàçîâàííîé ïîâåðõíîñòüþ æèäêîñòè, êîòîðàÿ âñåãäà ðàñïîëàãàåòñÿ â ãîðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè, ñ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòüþ.

2.5.1 Ìåòîä ñâîáîäíî íàëèòîé æèäêîñòè

Ìåòîä ñâîáîäíî íàëèòîé æèäêîñòè çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íà ïðîâåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü óñòàíàâëèâàþò ðåçåðâóàð ñ æèäêîñòüþ (ðèñ.12).

ðèñ.12.

Âìåñòå ñ ðåçåðâóàðîì â ñâîáîäíûå ìåñòà íà èçìåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü óñòàíàâëèâàþò ñòîéêó ñ çàêðåïëåííîé íà íåå ìèêðîïàðîé, ó êîòîðîé êîíåö ìèêðîâèíòà ñäåëàí â âèäå èãëû. Âðàùåíèåì ìèêðîâèíòà èçìåðÿþò ðàçìåð ïî ìèêðîïàðå ïðè ñîïðèêîñíîâåíèè èãëû ñ ïîâåðõíîñòüþ æèäêîñòè (ìîìåíò êàñàíèÿ çàìå÷àþò ïî èçãèáó ìåíèñêà èëè ïî çàìûêàíèþ ýëåêòðè÷åñêîé öåïè). Ïî ðàçíîâèäíîñòè îòñ÷åòîâ â ðàçíûõ òî÷êàõ ïëîñêîñòè ñóäÿò î ïîëîæåíèè îäíîé òî÷êè ïîâåðõíîñòè îòíîñèòåëüíî äðóãîé.

Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ â îñíîâíîì îêàçûâàåò âëèÿíèå íåïîñòîÿíñòâî àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ íà èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè (ïåðåïàä äàâëåíèÿ â îäíó ìèëëèîííóþ îò íîðìàëüíîãî àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ ñîçäàåò ðàçíîñòü óðîâíåé íà îòêðûòîé ïîâåðõíîñòè âîäû 0.01 ìì).

2.5.2 Ìåòîä ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ

Ìåòîä ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ ðåàëèçîâàí â ñïåöèàëüíûõ èçìåðèòåëüíûõ ñðåäñòâàõ, ïîëó÷èâøèõ íàçâàíèå ãèäðîñòàòè÷åñêèå óðîâíè (ðèñ.13).

ðèñ.13.

Óðîâåíü ñîñòîèò èç äâóõ è áîëåå èçìåðèòåëüíûõ ãîëîâîê (ðèñ.14) – ðåçåðâóàðîâ, ñîåäèíåííûõ ìåæäó ñîáîé ãèáêèìè øëàíãàìè. Èçìåðèòåëüíàÿ ãîëîâêà(ðèñ.13 è14) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåáîëüøîé çàêðûòûé ðåçåðâóàð, â âåðõíåé ÷àñòè êîòîðîãî óñòàíîâëåíà ìèêðîïàðà 1, êîòîðàÿ â ïðèíöèïå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñïåöèàëüíóþ êîíñòðóêöèþ ìèêðîìåòðè÷åñêîãî ãëóáèíîìåðà.

 íèæíåé ÷àñòè ãîëîâêè èìåþò êàíàë äëÿ ñîåäèíåíèÿ ìåæäó ñîáîé ñ ïîìîùüþ øëàíãîâ 3 (ðèñ.13). Èçìåðèòåëüíûå ãîëîâêè âìåñòå ñ íèæíèì øëàíãîì îáðàçóþò ñèñòåìó ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ. Ñ ïîìîùüþ âåðõíèõ øëàíãîâ 2 ñîçäàåòñÿ âîçäóøíàÿ ñåòü äëÿ èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû ñ îäèíàêîâûì äàâëåíèåì â ðåçåðâóàðàõ.

ðèñ.14.

Ïðè èçìåðåíèè ñ ïîìîùüþ äâóõ ãîëîâîê îäíó èç íèõ ðàñïîëàãàþò â êàêàîé-ëèáî òî÷êå èçìåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè, à âòîðóþ ïåðåñòàâëÿþò â äðóãèå èçìåðÿåìûå òî÷êè ïîâåðõíîñòè è êàæäûé ðàç ñíèìàþò îòñ÷åò ïî îáîèì ìèêðîâèíòàì. Äëèíà èçìåðÿåìûõ ïîâåðõíîñòåé äî 12 è äî 24 ì.

Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ íå ïðåâûøàåò îáû÷íî ±0.01 ìì.

2.6 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ

Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè ëó÷à ñâåòà â êà÷åñòâå ïðÿìîé ëèíèè è èçìåðåíèé ëèáî ïîëîæåíèÿ ýòîé ïðÿìîé, ëèáî ïîëîæåíèå òî÷åê ïðîôèëÿ îò ýòîé ïðÿìîé.

2.6.1Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè êîëëèìàöèîííûì è àâòîêîëëèìàöèîííûì ìåòîäàìè

Àâòîêîëëèìàòîðû è êîëëèìàòîðû ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè øàãîâûì ìåòîäîì è ìåòîäîì îïòè÷åñêîãî âèçèðîâàíèÿ.

Ïðè èçìåðåíèè øàãîâûì ìåòîäîì (ðèñ.15.) íà ïðîâåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü íàêëàäûâàþò ïîäñòàâêó ñ äâóìÿ îïîðàìè, íà êîòîðîé óêðåïëåíî ïëîñêîå çåðêàëî 1; àâòîêîëëèìàòîð 2 óñòàíàâëèâàþò ðÿäîì ñ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòüþ. Îñü àâòîêîëëèìàòîðà äîëæíà áûòü ïåðïåíäèêóëÿðíà ê çåðêàëó è íàõîäèòüñÿ íà îäíîé âûñîòå ñ îñüþ çåðêàëà.  ýòîì ñëó÷àå îòðàæåííîå îò çåðêàëà èçîáðàæåíèå ìàðêè àâòîêîëëèìàòîðà (ïðîçðà÷íîå ïåðåêðåñòèå íà òåìíîì ïîëå èëè äð.) çàíèìàåò îñåâîå ïîëîæåíèå â ïîëå çðåíèÿ îêóëÿðà.

Ïðè ïåðåìåùåíèè ïîäñòàâêè ñ çåðêàëîì ïî ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè âûçûâàþò íàêëîíû çåðêàëà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî èçîáðàæåíèå ìàðêè ñìåùàåòñÿ. Èçìåðÿÿ ñìåùåíèå èçîáðàæåíèÿ ìàðêè, îïðåäåëÿþò îòêëîíåíèÿ òî÷åê ïðîôèëÿ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè. Çåðêàëî ïåðåìåùàþò êàæäûé ðàç íà ðàññòîÿíèå, ðàâíîå ðàññòîÿíèþ ìåæäó îïîðàìè ïîäñòàâêè.

ðèñ.15 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè êîëëèìàöèîííûì ìåòîäîì.

Ïðè èçìåðåíèè ìåòîäîì îïòè÷åñêîãî âèçèðîâàíèÿ àâòîêîëëèìàòîð èñïîëüçóþò êàê ïðîñòàÿ çðèòåëüíàÿ òðóáà, à âìåñòî çåðêàëà ïðèìåíÿåòñÿ âèçèðíàÿ ìàðêà (îñâåùåííîå ïåðåêðåñòèå), óñòàíàâëèâàåìàÿ â îòäåëüíûõ òî÷êàõ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè. Ñìåùåíèå ïåðåêðåñòèÿ âûçûâàåìûå îòêëîíåíèÿìè îò ïëîñêîñòíîñòè, îòñ÷èòûâàþòñÿ ïî øêàëå îêóëÿð-ìèêðîìåòðà àâòîêîëëèìàòîðà.

ðèñ.16 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè àâòîêîëëèìàöèîííûì ìåòîäîì

Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîëëèìàòîðà âèçèðíóþ òðóáó ïðèáîðà óñòàíàâëèâàþò ðÿäîì ñ ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòüþ, à ïî ïîâåðõíîñòè ïåðåìåùàþò ïîäñòàâêó ñ êîëëèìàòîðîì èëè ìàðêó.

2.6.2 Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ìåòîäîì âèçèðîâàíèÿ

Ïðèíöèï èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè ìåòîäîì âèçèðîâàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â èçìåðåíèè ðàññòîÿíèÿ îò ðåàëüíîé (èñòèííîé) ïîâåðõíîñòè äî îïòè÷åñêîãî ëó÷à (äî îñè çðèòåëüíîé òðóáû).

Íà ìåòîäå âèçèðîâàíèÿ îñíîâàí ñïåöèàëüíûé ïðèáîð, êîòîðûé íàçûâàåòñÿ îïòè÷åñêîé ñòðóíîé (ðèñ.17).

ðèñ.17.

Îïòè÷åñêàÿ ñòðóíà ñîñòîèò èç ìàðêè I çðèòåëüíîé òðóáû, âêëþ÷àÿ âèçèðíóþ òðóáó II è íàáëþäàòåëüíûé òåëåñêîï III. Òî÷å÷íàÿ ìàðêà I ñîñòîèò èç ëàìïû 1, íèòü êîòîðîé èçîáðàæàåòñÿ êîëëåêòîðîì 2 íà òî÷å÷íîé äèàôðàãìå 3. Ìàðêà ñíàáæåíà ïÿòüþ òî÷å÷íûìè äèàôðàãìàìè äëÿ ðàáîòû íà ðàçíûõ ðàññòîÿíèÿõ. Âèçèðíàÿ òðóáà ñîñòîèò èç ñôåðè÷åñêîãî îáúåêòèâà 4 è íàáëþäàòåëüíîãî ìèêðîñêîïà III, ñíàáæåííîãî äâóìÿ ñìåííûìè ìèêðîîáúåêòèâàìè è äâóìÿ îêóëÿðàìè ñ ïåðåêðåñòèÿìè è êðóãîâûìè ñåòêàìè. Ïðèçìà 7 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ èçìåðåíèÿ íàïðàâëåíèÿ ëó÷åé ñ öåëüþ óäîáñòâà ðàáîòû. Èçîáðàæåíèå äèàôðàãìû 3 òî÷å÷íîé ìàðêè I ñ òåì èëè èíûì óâåëè÷åíèåì â çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ ïðîåêòèðóåòñÿ îáúåêòèâîì 4 â ïðåäìåòíóþ ïëîñêîñòü ìèêðîñêîïà III, ìèêðîîáúåêòèâ 5 êîòîðîãî ïåðåíîñèò èçîáðàæåíèå â ïëîñêîñòü îêóëÿðíîé ñåòêè 8, ãäå åãî ðàññìàòðèâàåò îïåðàòîð ÷åðåç îêóëÿð 6.

Ïëîñêîïàðàëëåëüíàÿ ïëàñòèíà 9 ÿâëÿåòñÿ îïòè÷åñêèì êîìïåíñàòîðîì, åå íàêëîíû ïîçâîëÿþò èçìåðÿòü ñìåùåíèå òî÷å÷íîé äèàôðàãìû 3 ñ îïòè÷åñêîé îñè.

2.7 Âûáîð ìåòîäà êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè

Ïî ïðîâåäåííîìó îáçîðó ìåòîäîâ è ïðèáîðîâ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ìîæíî ñäåëàòü âûâîäû.

 îñíîâó ìåòîäîâ è ïðèáîðîâ, ïðèìåíÿåìûõ â íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ âûñîêîòî÷íîãî êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè, ïîëîæåíû ìåõàíè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå ïðèíöèïû. Îäíàêî òîëüêî îïòè÷åñêèå ïðèáîðû è ìåòîäû ìîãóò îáåñïå÷èòü âûñîêóþ òî÷íîñòü êîíòðîëÿ ïëîñêîñòè è ïîâåðõíîñòåé áîëüøîãî ïðîòÿæåíèÿ.

Ìåõàíè÷åñêèå ìåòîäû â îñíîâíîì ïðèìåíÿþòñÿ â ìàøèíîñòðîåíèè è ñòàíêîñòðîåíèè.

Ïðè êîíòðîëå ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïîâåðî÷íûõ ïëèò ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ èìååò áîëüøîé ðàçáðîñ. Îíà îáóñëîâëåíà íå òîëüêî îòêëîíåíèåì ôîðìû êîíòðîëèðóåìîé ïîâåðõíîñòè, íî è ñîñòîÿíèåì ïîâåðõíîñòè ïîâåðî÷íîé ïëèòû.

Ïðè êîíòðîëå ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ óðîâíÿ îñíîâíûìè íåäîñòàòêàìè ìåòîäà ÿâëÿåòñÿ áîëüøàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ê òåìïåðàòóðíûì êîëåáàíèÿì.

Îïòè÷åñêèå ìåòîäû èçìåðåíèÿ ïëîñêîñòíîñòè èìåþò øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå è îòëè÷àþòñÿ óíèâåðñàëüíîñòüþ è íàäåæíîñòüþ êîíòðîëÿ.

Îïòè÷åñêèå ìåòîäû êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ìîæíî ðàçäåëèòü íà îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèå è îïòèêî-ýëåêòðîííûå ìåòîäû.

Ê îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèì îòíîñÿò èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè êîëëèìàöèîííûì è àâòîêîëëèìàöèîííûì ìåòîäàì, ìåòîä âèçèðîâàíèÿ.

Îïòèêî-ýëåêòðîííûå ìåòîäû îñóùåñòâëÿþòñÿ ñ ïîìîùüþ âèçóàëüíûõ è ôîòîýëåêòðîííûõ àâòîêîëëèìàòîðîâ. Îïòèêî-ýëåêòðîííûìè íàçûâàþòñÿ ïðèáîðû, ïîçâîëÿþùèå ïîëó÷àòü èíôîðìàöèþ î ãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðàõ, ïðîñòðàíñòâåííîì ïîëîæåíèè è ýíåðãåòè÷åñêîì ñîñòîÿíèè èçëó÷àþùåãî îáúåêòà ñ ïîìîùüþ ýíåðãèè èçëó÷åíèÿ, ïðåîáðàçîâàííîé â ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë ñ ïîñëåäóþùåé åãî îòðàáîòêîé è ðåãèñòðàöèåé. Èíôîðìàöèÿ îá èññëåäóåìûõ îáúåêòàõ ïåðåíîñèòñÿ îïòè÷åñêèì èçëó÷åíèåì, à ïåðâè÷íàÿ îáðàáîòêà ñîïðîâîæäàåòñÿ ïðåîáðàçîâàíèåì ýíåðãèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ â ýëåêòðè÷åñêóþ ïðè ïîìîùè ïðèåìíèêà îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.

Îïòèêî-ýëåêòðîííûå ïðèáîðû è ìåòîäû ÿâëÿþòñÿ íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ñàìûìè ïåðñïåêòèâíûìè.

Òàêèì îáðàçîì, ïî ïðîâåäåííîìó îáçîðó ìåòîäîâ è ïðèáîðîâ êîíòðîëÿ áûëî ðàçðàáîòàíî îïòèêî-ýëåêòðîííîå óñòðîéñòâî äëÿ èçìåðåíèÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòåé. Çà îñíîâó óñòðîéñòâà áûë âûáðàí ïëîñêîìåð, òàê êàê ó ýòîãî ïðèáîðà âûñîêàÿ òî÷íîñòü èçìåðåíèé, áîëüøàÿ ïðîòÿæåííîñòü ïðîâåðÿåìûõ ïîâåðõíîñòåé, íàäåæíîñòü â ðàáîòå è ïðîñòîòà â ýêñïëóàòàöèè. Èçìåðåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ðàçðàáîòàííîãî óñòðîéñòâî âûïîëíÿåòñÿ øàãîâûì ìåòîäîì êîíòðîëÿ. Ñóùíîñòü øàãîâîãî ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ïîñëåäîâàòåëüíîì èçìåðåíèè ñìåùåíèÿ îòäåëüíûõ òî÷åê ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåé òî÷êè.

Ïðè øàãîâîì ìåòîäå êîíòðîëÿ âûáîð áàçû çàâèñèò îò êîíñòðóêöèè ïðèáîðà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè øàãîâîãî ìîñòèêà ñî ùóïîì çà áàçó ïðèíèìàþò ãîðèçîíòàëüíóþ ïëîñêîñòü, ïðîõîäÿùóþ ÷åðåç íà÷àëî êîîðäèíàò, íàõîäÿùóþñÿ â òî÷êå À (ðèñ.18).

ðèñ.18

Îñè X è Y ëåæàò â ýòîé ïëîñêîñòè, à Z ïåðïåíäèêóëÿðíà ê íåé. Ïðîâåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü èçäåëèÿ óñòàíàâëèâàþò ãðóáî â ãîðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè.

Øàãîâûé ìîñòèê ïåðåäâèãàåòñÿ ïî ïðÿìûì ADè DC (ñ îêîí÷àíèåì èçìåðåíèÿ â òî÷êå Ñ), à çàòåì ïî ïðÿìûì ABè BC (òî æå ñ îêîí÷àíèåì â òî÷êå Ñ).

Çíà÷åíèÿ âñåõ òî÷åê øàãîâîãî èçìåðåíèÿ ïîäñ÷èòûâàþòñÿ ïî ôîðìóëå(1)

Zi= (1)

Pi- òåêóùèå ïîêàçàíèÿ èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà ïðè øàãîâîì èçìåðåíèè;

i - ëþáàÿ èç òî÷åê (íà êîòîðûå îïèðàþòñÿ íîæêè øàãîâîãî ìîñòèêà).

Ïîñëå íàõîæäåíèÿ âñåõ òî÷åê ñåòêè êîíòðîëèðóåìîé ïîâåðõíîñòè çàíîñÿò â òàáëèöó è ïðèñòóïàþò ê ïîñòðîåíèþ ãðàôèêîâ â òðåõ êîîðäèíàòàõ, à çàòåì ê ïîñòðîåíèþ ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè.


3. ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÀ ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÎÉ ÑÕÅÌÛ ÓÑÒÀÍÎÂÊÈ

Ðèñ.19 Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà óñòàíîâêè äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè.

Ðàçðàáîòàííîå óñòðîéñòâî äëÿ èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñèñòåìó äëÿ êîíòðîëÿ âåëè÷èíû ðàññòîÿíèÿ îò îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè äî êîíòðîëèðóåìîé ïëîñêîñòè, ñ öåëüþ íàõîæäåíèÿ ïîãðåøíîñòè ôîðìû ýòîé ïëîñêîñòè.

Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà óñòàíîâêè äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ïîêàçàíà íà ðèñ.19.

Óñòðîéñòâî äëÿ èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè âêëþ÷àåò â ñåáÿ óñòðîéñòâî äëÿ ñîçäàíèÿ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè è èçìåðèòåëüíîãî óñòðîéñòâà.

Óñòðîéñòâî äëÿ ñîçäàíèÿ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè, ñîãëàñíî òåõíè÷åñêîìó çàäàíèþ, äîëæåí ðàáîòàòü â âèäèìîì äèàïàçîíå äëÿ òîãî ÷òîáû ïîëîæåíèå ýòîé ïëîñêîñòè ìîæíî áûëî êîíòðîëèðîâàòü âèçóàëüíî.

Óñòðîéñòâî äëÿ ñîçäàíèÿ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè ñîñòîèò èç: èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ, ïîëåâîé äèàôðàãìû, ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû, îáúåêòèâà, ïåíòà-ïðèçìû è îêóëÿðà.

 êà÷åñòâå èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ëàçåðíûé ñâåòîäèîä, êîòîðûé ðàáîòàåò â âèäèìîì äèàïàçîíå.

Ïîëåâàÿ äèàôðàãìà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïó÷êà ëó÷åé.

Ñâåòîäåëèòåëüíàÿ ïðèçìà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ âèçóàëüíîãî è èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà.

Îáúåêòèâ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïàðàëëåëüíîãî ïó÷êà ëó÷åé.

Âðàùàþùàÿñÿ ïåíòà-ïðèçìà íóæíà äëÿ ñêàíèðîâàíèÿ ïëîñêîñòè.

Îêóëÿð èñïîëüçóåòñÿ äëÿ íàáëþäåíèÿ ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòîïðèåìíèêå.

Èçìåðèòåëüíîå óñòðîéñòâî ñîñòîèò èç: ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ, øòàòèâà è ïåðåìåùàþùèõñÿ íàïðàâëÿþùèõ, óñòàíîâëåííûõ íà ìàêðîïîâåðõíîñòÿõ è ùóïà.

Ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ ïðèêðåïëåí íà øòàòèâ.

 êà÷åñòâå ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ èñïîëüçóåòñÿ êîîðäèíàòíûé ôîòîïðèåìíèê.

Êîîðäèíàòíûì ôîòîïðèåìíèêîì íàçûâàåòñÿ ôîòîïðèåìíèê, ïî âûõîäíîìó ñèãíàëó êîòîðîãî îïðåäåëÿþò êîîðäèíàòû ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòî÷óâñòâèòåëüíîé ïîâåðõíîñòè.

Ðàçðàáîòàííîå óñòðîéñòâî äëÿ èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì.

Ïåðåä ïðîâåðÿåìîé äåòàëüþ óñòàíàâëèâàåòñÿ óñòðîéñòâî äëÿ ñîçäàíèÿ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè, à íà èçìåðÿåìóþ ïîâåðõíîñòü èçìåðèòåëüíîå óñòðîéñòâî. Ïåðåä ïðîâåäåíèåì èçìåðåíèÿ íåîáõîäèìî ïðîâåñòè ñîãëàñîâàíèå îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè è êîíòðîëèðóåìîé ïî ðàñïîëîæåíèþ â ïðîñòðàíñòâå, ïî îòíîñèòåëüíîìó çàêëîíó è íà÷àëüíîìó ñìåùåíèþ.  êà÷åñòâå îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè âûáèðàåòñÿ ïëîñêîñòü, ïîëó÷åííàÿ âðàùåíèåì ëó÷à îòíîñèòåëüíî ïåðïåíäèêóëÿðíîé åìó îñè, ò.å. íàäî îòðåãóëèðîâàòü ïîëîæåíèå ïðèåìíèêà òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ëó÷ ïðîõîäèë ÷åðåç òðè òî÷êè íàõîäÿùèåñÿ íà ìàêñèìàëüíîì ðàññòîÿíèè. Ïîñëå ýòîãî ïðîèçâîäèòñÿ èçìåðåíèå îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè. Èçìåðåíèå îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè ïðîèçâîäèòñÿ øàãîâûì ìåòîäîì.

Ñâåò îò èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ êîëëèìèðóåòñÿ îáúåêòèâîì è ïðîéäÿ ñêàíèðóþùóþ ñèñòåìó, ïîïàäàåò íà ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ. Èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìà ïåðåìåùàåòñÿ âäîëü êîíòðîëèðóåìîé ïîâåðõíîñòè. Ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ èçìåðÿåò ñìåùåíèå ùóïà îòíîñèòåëüíî áàçîâîé ïëîñêîñòè. Ïðè îòñóòñòâèè îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè ñâåòîâîå ïÿòíî áóäåò íàõîäèòüñÿ â öåíòðå êîîðäèíàòíîé ïëîùàäêè ôîòîïðèåìíèêà. Åñëè îòêëîíåíèå îò ïëîñêîñòíîñòè ïðèñóòñòâóåò, òî ïðîèçîéäåò íàêëîí èçìåðèòåëüíîãî óñòðîéñòâà.  ðåçóëüòàòå ñâåòîâîé ëó÷, ïðîøåäøèé ÷åðåç óñòðîéñòâî äëÿ ñîçäàíèÿ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòè, ñìåñòèòñÿ íà âåëè÷èíó ∆. Íà êîîðäèíàòíîé ïëîùàäêå ôîòîïðèåìíèêà ñâåòîâîå ïÿòíî áóäåò ñìåùåíî îòíîñèòåëüíî öåíòðà.

Ñèãíàëû, ïðèõîäÿùèå íà äâå ïîëîâèíêè ôîòîäèîäà (âåðõíåãî è íèæíåãî), ïðåîáðàçóþòñÿ â òîê è ïðîõîäÿò ñîãëàñóþùèé óñèëèòåëü. Ïîñëå ñîãëàñóþùåãî óñèëèòåëÿ ó íàñ èìååòñÿ ïóëüñèðóþùåå íàïðÿæåíèå, âåëè÷èíà êîòîðîãî çàâèñèò îò ñìåùåíèÿ ëó÷à îòíîñèòåëüíî êîîðäèíàòíîé ñèñòåìû ïðèåìíèêà è âåëè÷èíû ïîòîêà. Ïîñëå ñîãëàñóþùèõ óñèëèòåëåé ñèãíàë èäåò íà àðèôìåòè÷åñêîå óñòðîéñòâî, êîòîðîå âûðàáàòûâàåò ñèãíàë ñóììû (Uc) è ñèãíàë ðàçíîñòè (Uð) ïåðâè÷íûõ ñèãíàëîâ. Ðåøàþùèé àíàëîãîâî–öèôðîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü ïðåîáðàçîâûâàåò àíàëîãîâóþ âåëè÷èíó â öèôðîâóþ, öèôðîâîé êîä êîòîðûé ïðîïîðöèîíàëåí îòíîøåíèþ Up ∕ Uc. Íà èíäèêàòîðå âûäàåòñÿ öèôðà ïðîïîðöèîíàëüíàÿ âåëè÷èíå ëèíåéíîãî ñìåùåíèÿ.

Ñíèìàþòñÿ ïîêàçàíèÿ ñ èíäèêàòîðà.

Èçìåðåíèå ïðîèçâîäèòñÿ ìåòîäîì ñðàâíåíèÿ ñ îáðàçöîâîé ïëîñêîñòüþ. Ñíà÷àëà ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïðèëåãàþùàÿ ïëîñêîñòü (2), à îòíîñèòåëüíî íåå ðåàëüíûå òî÷êè (3) .

 (2)

= (3)

ãäå ∆-îòêëîíåíèå îò ïëîñêîñòíîñòè;

- ñðåäíåå çíà÷åíèå ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè;

- òåêóùèå ïîêàçàíèÿ èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà ïðè øàãîâîì èçìåðåíèè;

- çíà÷åíèÿ âñåõ òî÷åê øàãîâîãî èçìåðåíèÿ;

- êîëè÷åñòâî èçìåðåíèé.

Ïîñëå íàõîæäåíèÿ âñåõ òî÷åê ñåòêè êîíòðîëèðóåìîé ïîâåðõíîñòè çàíîñÿò â òàáëèöó è ïðèñòóïàþò ê ïîñòðîåíèþ ãðàôèêîâ â òðåõ êîîðäèíàòàõ, à çàòåì ê ïîñòðîåíèþ ïðèëåãàþùåé ïëîñêîñòè.


4.ÃÀÁÀÐÈÒÍÛÉ ÐÀÑ×ÅÒ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÕÅÌÛ

Îïòè÷åñêàÿ ñõåìà óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ñîñòîèò èç èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ, ïîëåâîé äèàôðàãìû, îáúåêòèâà, ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû, êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ âèçóàëüíîãî è èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà, îêóëÿðà, ïåíòà-ïðèçìû è ôîòîïðèåìíîãî óñòðîéñòâà. Îïòè÷åñêàÿ ñõåìà ïîêàçàíà íà ðèñ.20.

Ïðèíöèï ðàáîòû îïòè÷åñêîé ñõåìû èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà.

Ñâåò îò èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ 1 îñâåùàåò ïîëåâóþ äèàôðàãìó 2, íàõîäÿùóþñÿ â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà 5. Ïîëåâàÿ äèàôðàãìà ÿâëÿåòñÿ ïëîñêîñòüþ ïðåäìåòà. Îáúåêòèâ 5 ôîðìèðóåò ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ëó÷åé è, ïðîéäÿ ÷åðåç ñêàíèðóþùóþ ñèñòåìó 6, â âèäå ïåíòà-ïðèçìû âðàùàþùåéñÿ âîêðóã âåðòèêàëüíîé îñè, ïîïàäàåò íà ïðèåìíóþ ïëîùàäêó ôîòîïðèåìíèêà 7. Íà ïðèåìíîé ïëîùàäêå ôîòîäèîäà ó íàñ íàõîäèòñÿ ïëîñêîñòü èçîáðàæåíèÿ.

Ïðèíöèï ðàáîòû îïòè÷åñêîé ñõåìû âèçóàëüíîãî êàíàëà.

Ñâåò îò èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ 1 îñâåùàåò ïîëåâóþ äèàôðàãìó 2, êîòîðàÿ ôîðìèðóåò ïó÷îê ëó÷åé. Ïó÷îê ëó÷åé âûõîäÿùèé èç ïîëåâîé äèàôðàãìû ïîïàäàåò íà ñâåòîäåëèòåëüíóþ ïðèçìó 3, êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ ñâåòîâîãî ïó÷êà íà äâà êàíàëà (âèçóàëüíîãî è èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà). Ïó÷îê ëó÷åé, îòðàæàÿñü îò çåðêàëüíîé ïîâåðõíîñòè ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû ïîä óãëîì 90˚, ïîïàäàåò â îêóëÿð 4.Äëÿ òîãî ÷òîáû ãëàç ìîã ðàññìîòðåòü èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà, íåîáõîäèìî èìåòü íà âûõîäå îêóëÿð. Îêóëÿð íàõîäèòñÿ â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà 5. Îêóëÿð èñïîëüçóåòñÿ äëÿ íàáëþäåíèÿ ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòîïðèåìíèêå 7.

Èñòî÷íèêîì èçëó÷åíèÿ 1 ÿâëÿåòñÿ ëàçåðíûé äèîä ìàðêè ÎÐ-651 ñ ìîùíîñòüþ íåïðåðûâíîãî èçëó÷åíèÿ 5 ìÂò â ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå 650 íì, èçãîòîâëåííûõ íà îñíîâå âûñîêîýôôåêòèâíûõ InGaALP êâàíòîâîðàçìåðíûõ ãåòåðîñòðóêòóð. Îñíîâíûå îïòè÷åñêèå è ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðèâåäåíû â òàáëèöå 2.

Òàáëèöà 2.

Îïòè÷åñêèå è ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè (Ò= 25˚Ñ):

Õàðàêòåðèñòèêè Îáîçíà÷åíèÿ Óñë.òåñòà Ìèí. Òèïè÷. Ìàêñ. Åä. èçìåð.
Ëàçåðíûé äèîä
Âûõîäíàÿ îïòè÷åñêàÿ ìîùíîñòü ÐOUT CW - - 5,0 ìÂò
Äëèíà âîëíû èçëó÷åíèÿ λ Ð0=5 ìÂò 640 650 660 íì
Ðàáî÷èé òîê IF Ð0=5 ìÂò - 31 36 ìÀ
Ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå UF Ð0=5 ìÂò - 2,55 2,8 Â
Ðàñõîäèìîñòü èçëó÷åíèÿ Θ׀׀ õ Θ┴ Ð0=5 ìÂò - 8 õ 35 - ãðàä
Ìîäîâàÿ ñòðóêòóðà Ð0=5 ìÂò SM
Ôîòîäèîä îáðàòíîé ñâÿçè
Óïðàâëÿþùèé ôîòîòîê IPD UPD=5V, P0=ìÂò 0,1 0,25 0,7 ìÀ
Îáðàòíîå íàïðÿæåíèå UPD - 5,0 - Â
Óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè
Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð TOP -10 - +40 ˚C
Äèàïàçîí òåìïåðàòóð õðàíåíèÿ ÒST -40 - +80 ˚C
Ëàçåðíûé äèîä
Ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ PMAX P0 - - 5,0 ìÂò
Ôîòîäèîä îáðàòíîé ñâÿçè
Îáðàòíîå íàïðÿæåíèå UPD CW - - 10 Â

Ëàçåðíûé äèîä ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñîçäàíèÿ íàïðàâëåííîãî ïó÷êà ëó÷åé, êîòîðûé îñâåùàåò

ïîëåâóþ äèàôðàãìó.

Ïîëåâàÿ äèàôðàãìà 2 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìåòàëëè÷åñêóþ äåòàëü ñ âíóòðåííèì îòâåðñòèåì, äèàìåòð îòâåðñòèÿ ðàâåí 0,1 ìì. Îíà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ îãðàíè÷åíèÿ ïîëÿ çðåíèÿ è ôîðìèðîâàíèÿ ñâåòÿùåãîñÿ ïðåäìåòà â âèäå îòâåðñòèÿ êðóãëîé ôîðìû. Ïîëåâàÿ äèàôðàãìà ðàñïîëîæåíà â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà 5.

Äëÿ óìåíüøåíèÿ äëèíû L îò ïåðâîé ïîâåðõíîñòè äî ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè áûë âçÿò òåëåîáúåêòèâ.

Îáúåêòèâ ôîðìèðóåò ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ëó÷åé. Ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ëó÷åé ïîïàäàåò íà ïåíòà-ïðèçìó 6.

Âðàùàþùàÿñÿ ïåíòà-ïðèçìà (ÁÏ-90˚) íóæíà äëÿ ñêàíèðîâàíèÿ ïëîñêîñòè. Ýòà ïðèçìà èìååò äâå îòðàæàþùèå ãðàíè, íà êîòîðûå íàíîñèòñÿ îòðàæàþùåå ïîêðûòèå, òàê êàê óãëû ïàäåíèÿ ìåíüøå óãëà ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðàæåíèÿ.

Ñâåòîäåëèòåëüíàÿ ïðèçìà 3 èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ ñâåòîâîãî ïó÷êà íà äâà êàíàëà (âèçóàëüíîãî è èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà).

Îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâå ñêëååííûå ïðèçìû ÀÐ-90˚ , ìåæäó êîòîðûìè íàíåñåíî ñâåòîäåëèòåëüíîå ïîêðûòèå.

Îêóëÿð èñïîëüçóåòñÿ äëÿ íàáëþäåíèÿ ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòîïðèåìíèêå 7.

Ôîòîïðèåìíèêîì 7 ÿâëÿåòñÿ ôîòîäèîä ÔÄ-Ê- 142 îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè êîòîðîãî ïðèâåäåííûìè â òàáëèöå 3.

Òàáëèöà3

Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ôîòîäèîäà ÔÄ-Ê-142 (Ò=20±5˚Ñ)

Õàðàêòåðèñòèêè Îáîçíà÷åíèÿ Åä. èçìåð. Ïàðàìåòðû
Ðàçìåð ôîòî÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà (êîëè÷åñòâî ýëåìåíòîâ) Ø ìì Ø13,7 êâàäðàíòíûé (4)
Îáëàñòü ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ∆λ ìêì 0,3…1,1
Äëèíà âîëíû ìàêñèìóìà ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ∆λìàêñ ìêì 0,72…0,85
Ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå Up  120
Òåìíîâîé òîê ìêÀ 1,5
Òîêîâàÿ èíòåãðàëüíàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü SI èíò ìêÀ/ëì (ìêÀ/ëê) 10
Ïîñòîÿííàÿ âî âðåìåíè τ c 8õ10-8
Êîýôôèöèåíò ôîòîýëåêòðè÷åñêîé ñâÿçè ÊÔÑ % 5
Ñîïðîòèâëåíèå èçîëÿöèè ìåæäó êîðïóñîì è âûâîäîì - ìÎì 200
Ìàññà - ã 15

4.1Ðàñ÷åò îáúåêòèâà

Ïðè ïîñòðîåíèè îïòè÷åñêîé ñèñòåìû íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü îñîáåííîñòè ñèíòåçà ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè. Èíà÷å ãîâîðÿ, çàâèñèìîñòè ñèãíàëà íà âûõîäå îò ñìåùåíèÿ îïòè÷åñêîé îñè îòíîñèòåëüíî íà÷àëüíîãî çíà÷åíèÿ. Çà íà÷àëüíîå ñìåùåíèå ïîíèìàåòñÿ òàêîå ïîëîæåíèå, êîãäà îïòè÷åñêàÿ îñü ïó÷êà èçëó÷åíèÿ ïîïàäàåò òî÷íî íà ãðàíèöó ðàçäåëà äâóõ ïðèåìíûõ ïëîùàäîê. Ðàçíîñòíûé ñèãíàë ïðè ñìåùåíèè ïó÷êà îáðàçóåòñÿ çà ñ÷åò íåðàâåíñòâà ïîòîêîâ èçëó÷åíèÿ, ïðèõîäÿùèõ íà âåðõíþþ è íèæíþþ ïðèåìíûå ïëîùàäêè. Âûñîêèå òðåáîâàíèÿ ê òî÷íîñòè èçìåðåíèÿ ïîòîêîâ èçëó÷åíèÿ (äîïîëíèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü 0,02 ìì) ïðåäïîëàãàåò ðàáîòó ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ ñ âûñîêîé ëèíåéíîñòüþ ñâåòîâîé õàðàêòåðèñòèêè. Èñêàæåíèå ýòîé õàðàêòåðèñòèêè ïðîèñõîäèò îò äâóõ ôàêòîðîâ:

1. Ïàäåíèå ýôôåêòèâíîñòè ïðèåìíèêà â êðàåâîé çîíå;

2. Ïðè íå òî÷íîì ïîïàäàíèè ëó÷à â âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè ýôôåêòèâíûé ðàçìåð åãî óìåíüøàåòñÿ è ìîæåò ïðîèñõîäèòü âèíüåòèðîâàíèå ïó÷êà èçëó÷åíèÿ.

 Ïîýòîìó ñîîòíîøåíèå ïó÷êà ñâåòîâîãî äèàìåòðà ëó÷à è ïðèåìíîé ïëîùàäêè íåîáõîäèìî âûáèðàòü èç óñëîâèÿ:

Dïó÷êà+ 2 x1,5 + 0,5 ≤ Dïðèåìíèêà (4)

Ãäå 1,5 - äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ îòêëîíåíèé;

0,5- çîíà ïàäåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ôîòîïðèåìíèêà.

 ýòîì ñîîòíîøåíèè íå ó÷èòûâàåòñÿ ãîðèçîíòàëüíîå ñìåùåíèå ïÿòíà îòíîñèòåëüíî ïðèåìíèêà, âûçâàííîå ïîãðåøíîñòüþ íàâåäåíèÿ. Âåëè÷èíà ïîãðåøíîñòè íàâåäåíèÿ îáû÷íî çàäàåòñÿ ÷àñòüþ ïÿòíà. Òèïîâûå çíà÷åíèÿ áûâàþò îò (0,3 ÷0,4) Dïó÷êà. Âûõîäÿ èç âûøå ïðèâåäåííûõ óñëîâèé, âûáèðàåì ðàçìåð ïó÷êà èçîáðàæåíèÿ.

D ïó÷êà èçîáðàæåíèÿ=8ìì ïðè ñâåòîâîì äèàìåòðå ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ 13,7 ìì.

Äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ íà ïëîùàäêå ôîòîïðèåìíèêà ñâåòîâîãî ïÿòíà êîíå÷íîãî ðàçìåðà â êà÷åñòâå ïðåäìåòà èñïîëüçóåì äèàôðàãìó, äèàìåòð îòâåðñòèÿ êîòîðîé, ñîãëàñíî òåõíè÷åñêîìó çàäàíèþ, ðàâåí 0,1 ìì.

Dïó÷êà ïðåäìåòà=0,1 ìì.

Èñõîäÿ èç êðèòåðèåâ óìåíüøåíèÿ ãàáàðèòîâ, áûë âûáðàí òåëåîáúåêòèâ.

Óãîë ðàñõîæäåíèÿ èçëó÷åíèÿ íàõîäèòñÿ ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:

 (5)

ãäå - óãîë ðàñõîæäåíèå èçëó÷åíèÿ;

- ñâåòîâîé äèàìåòð èçîáðàæåíèÿ;

-ðàññòîÿíèå îò ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ äî äèàôðàãìû.

Ðàññ÷èòûâàåì ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå îáúåêòèâà.

 (6)

ãäå - ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå îáúåêòèâà;

- âûñîòà äèàôðàãìû

Íà ðàññòîÿíèè 212,5 ìì óãîë ðàñõîæäåíèå èçëó÷åíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì:

 (7)

ãäå - óãîë ðàñõîæäåíèå ïó÷êà ëó÷åé ëàçåðíîãî äèîäà;

- ñâåòîâîé äèàìåòð ëèíçû;

- ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå îáúåêòèâà.

Çíàÿ ñâåòîâîé äèàìåòð ëèíçû, è ó÷èòûâàÿ ðàñõîäèìîñòü ïó÷êà ëó÷åé ëàçåðíîãî äèîäà, íàõîäèì ðàññòîÿíèå îò ëàçåðíîãî äèîäà äî äèàôðàãìû ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:

 (8)

ãäå - ðàññòîÿíèå îò ëàçåðíîãî äèîäà äî äèàôðàãìû;

- âûñîòà äèàôðàãìû

ìì

Òàêèì îáðàçîì, ðàññòîÿíèå îò ëàçåðíîãî äèîäà äî äèàôðàãìû ñîñòàâëÿåò 2,65 ìì.

Ïî ðåçóëüòàòàì ãàáàðèòíîãî ðàñ÷åòà îáúåêòèâà ïîëó÷àåì ñëåäóþùèå âåëè÷èíû:

Êîíñòðóêòèâíûå ïàðàìåòðû îáúåêòèâà:

R1=17,62 d1=33,205 òô4

R2=167,11 d2=2,0 1

R3=25,47 d3=4,0 ëô5

R4= - 29,79 ê8

Ïàðàêñèàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè îáúåêòèâà:

= - 212,5

= 212,5

= - 67, 7744

= 536,9299

= -144,7256

= 324,4298

4.2Ðàñ÷åò ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû

Ðàçìåðû ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû è ðàññòîÿíèå áûëè âûáðàíû èç êîíñòðóêòèâíûõ ñîîáðàæåíèé. Ñ ó÷åòîì äîïóñêîâ ðàçìåð ñâåòîäåëèòåëüíîé ïðèçìû ðàâåí 8õ8 ìì.

4.3 Ðàñ÷åò ïåíòàïðèçìû

Ðàñ÷åò ðàçìåðîâ ïåíòàïðèçìû âåäåòñÿ îò ïîñëåäíåé ïîâåðõíîñòè ëèíçû îáúåêòèâà äî åå âõîäíîé ãðàíè, ðàñïîëîæåííîé íà ðàññòîÿíèè . Òàê êàê îáúåêòèâ ôîðìèðóåò ïàðàëëåëüíûé ïó÷îê ëó÷åé, òî ñâåòîâîé äèàìåòð âõîäíîé è âûõîäíîé ãðàíè, ñ ó÷åòîì äîïóñêîâ áóäåò ðàâåí 10,25 ìì.

Íàõîäèì äëèíó õîäà ëó÷à â ïðèçìå  èç ñëåäóþùåãî ñîîòíîøåíèÿ:

=3,414 D (9)

= ìì

4.4 Ðàñ÷åò îêóëÿðà

Äëÿ íàáëþäåíèÿ è þñòèðîâêè ñâåòîâîãî ïÿòíà íà ôîòîïðèåìíèêå ââåäåí íàáëþäàòåëüíûé êàíàë. Äëÿ òîãî ÷òîáû ãëàç ìîã ðàññìîòðåòü èçîáðàæåíèå ïðåäìåòà, íåîáõîäèìî èìåòü íà âûõîäå îêóëÿð. Îêóëÿð äîëæåí íàõîäèòñÿ â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà.

= - 67, 7744 ìì

Ñâåòîâîé äèàìåòð ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ  ðàâåí 14 ìì.

Äèàìåòð ãëàçà ðàâåí 4,5 ìì.

Âûáèðàåì îêóëÿð òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ôîêàëüíàÿ ïëîñêîñòü îáúåêòèâà áûëà ðàâíà ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îêóëÿðà.

Ïî ðåçóëüòàòàì ãàáàðèòíîãî ðàñ÷åòà îêóëÿðà ïîëó÷àåì ñëåäóþùèå âåëè÷èíû:

Êîíñòðóêòèâíûå ïàðàìåòðû îêóëÿðà:

R1= 149,75 d1= 2,68 òô1

R2= 28,01 d2= 7,15 áê6

R3= -37,1 d3=34.42 1

 R4=137,85 d2=7,15 ê8

R5= -63,01

Ïàðàêñèàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè îêóëÿðà:

= -49,99

= 49,99

= -21,5902

= 19,8969

= 28,4097

= -30,103

= 0,9685


5.ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÑ×ÅÒ

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè ëþáîãî îïòèêî-ýëåêòðîííîãî ïðèáîðà âàæíî ïîëó÷èòü îïðåäåëåííûå ýíåðãåòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ïîëåçíûì ñèãíàëîì, ò.å. ñèãíàëîì îò íàáëþäàåìîãî îáúåêòà, è ïîðîãîì ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèáîðà - ìèíèìàëüíûì ñèãíàëîì, ïðè êîòîðîì ïðîèñõîäèò íàäëåæàùåå ñðàáàòûâàíèå îïòèêî-ýëåêòðîííîãî ïðèáîðà. Ïîðîã ÷óâñòâèòåëüíîñòè îïòèêî-ýëåêòðîííîãî ïðèáîðà îïðåäåëÿåòñÿ îáû÷íî øóìàìè. Îïðåäåëåíèå ýòèõ ñîîòíîøåíèé è íà èõ îñíîâå íåêîòîðûõ âàæíåéøèõ ïàðàìåòðîâ îïòèêî-ýëåêòðîííîãî ïðèáîðà (íàïðèìåð, ìîùíîñòè èñòî÷íèêà, äàëüíîñòè äåéñòâèÿ, ðàçìåðà âõîäíîãî çðà÷êà è.ò.ä.) ñîñòàâëÿåò îñíîâíîå ñîäåðæàíèå è öåëü ýíåðãåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ.

Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñ÷åòà:

1.Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà;

2.Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà ñâåòîïðîïóñêàíèÿ;

3.Ðàñ÷åò ïîëíîãî ñèãíàëà ïðèåìíèêà;

4.Ðàñ÷åò êðóòèçíû ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè;

5. Ðàñ÷åò óðîâíÿ ñèãíàëà ñîîòâåòñòâóþùèé äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè;

6. Ñîîòíîøåíèå ñèãíàë øóì.

5.1 Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà

Ïðè îïðåäåëåíèè êîýôôèöèåíòà èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïàðàìåòðû îïòè÷åñêîé ñèñòåìû è ñâåòîòåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê îáåñïå÷åíèþ ðàáîòû ïðèáîðà. Ïðèáîð ðàáîòàåò íà äèñòàíöèè îò1ì äî 17ì.  ýòîì ñëó÷àå ðàñïðåäåëåíèå ýíåðãèè ïðèíöèïèàëüíî ìåíÿåòñÿ.  áëèæíåé çîíå îïðåäåëÿåòñÿ îñâåùåííîñòüþ âõîäíîãî è âûõîäíîãî çðà÷êîâ îáúåêòèâà, à â äàëüíåé çîíå ñîîòâåòñòâóåò ðàñïðåäåëåíèþ îñâåùåííîñòè ïîëåâîé äèàôðàãìû. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ óñëîâèÿ ðàâíîìåðíîñòè îñâåùåííîñòè íåîáõîäèìî îòêàçàòüñÿ îò ìàêñèìàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà, à èñïîëüçîâàòü òîëüêî òó ÷àñòü, êîãäà èíäèêàòðèñà ( óãëîâîå ðàñïðåäåëåíèå ëàçåðà) ðàâíîìåðíà.

Îïðåäåëÿåì ñâåòîïðîïóñêàíèå èçëó÷àòåëÿ íà îñíîâàíèè îïòè÷åñêîé ñõåìû, êîòîðàÿ çàäàåò ðàñïîëîæåíèå ëàçåðà, ïîëåâîé äèàôðàãìû, îáúåêòèâà. Çàòåì íàõîäèì êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà, êîòîðûé îïðåäåëÿåò òåëåñíûé óãîë, ïîä êîòîðûì ñî ñòîðîíû ëàçåðà íàáëþäàåòñÿ îáúåêòèâ.

Íàõîäèì òåëåñíûé óãîë îïòè÷åñêîé ñèñòåìû:

(11)

ãäå- òåëåñíûé óãîë îïòè÷åñêîé ñèñòåìû;

-ïëîùàäü âûõîäíîãî çðà÷êà;

-äëèíà îïòè÷åñêîé ñèñòåìû.

 (12)

Íàõîäèì òåëåñíûé óãîë èçëó÷åíèÿ ëàçåðà:

 (13)


ãäå - òåëåñíûé óãîë èçëó÷åíèÿ ëàçåðà;

Θ׀׀ – ðàñõîäèìîñòü èçëó÷åíèÿ â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèè;

Θ┴ – ðàñõîäèìîñòü èçëó÷åíèÿ â âåðòèêàëüíîì íàïðàâëåíèè.

=

Íàõîäèì êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ëàçåðà:

 (14)

5.2 Ðàñ÷åò êîýôôèöèåíòà ñâåòîïðîïóñêàíèÿ

Êîýôôèöèåíò ñâåòîïðîïóñêàíèÿ ìîæíî âû÷èñëèòü ïî ôîðìóëå (15):

 (15)

ãäå - êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ îò ïîâåðõíîñòè äåòàëåé íà ãðàíèöå âîçäóõ- ñòåêëî äëÿ íåïðîñâåòëåííûõ äåòàëåé èç ñòåêëà ñ ïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ ; ;

-êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ñòåêëà îïòè÷åñêèõ äåòàëåé ñèñòåìû;

- äëèíà õîäà îñåâîãî ëó÷à â äåòàëÿõ (ñì);

-êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ çåðêàëüíûõ íåïðîçðà÷íûõ ïîêðûòèé è ñâåòîäåëèòåëüíûõ ïîêðûòèé;

- êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ ñâåòîäåëèòåëüíûõ ïîêðûòèé;

- ÷èñëî äåòàëåé ñèñòåìû;

- ÷èñëî ïîâåðõíîñòåé, ãðàíè÷àùèõ ñ âîçäóõîì, êðîìå ïîâåðõíîñòåé ñî ñâåòîäåëèòåëüíûì è çåðêàëüíûì ïîêðûòèåì;

-÷èñëî ïîâåðõíîñòåé ñî ñâåòîäåëèòåëüíûì ïîêðûòèåì â óñëîâèÿõ ðàáîòû íà ïðîïóñêàíèå.

0,29

5.3 Ðàñ÷åò ïîëíîãî ñèãíàëà ïðèåìíèêà

Íàõîäèì ýôôåêòèâíûé ïîòîê ëàçåðà ïî ôîðìóëå (15):

(15)

ãäå - ýôôåêòèâíûé ïîòîê ëàçåðà;

- ïîëíûé ïîòîê áåç ó÷åòà ïðîïóñêàíèÿ ñèñòåìû.

 Âò

Ïîòîê, ïðèõîäÿùèé íà ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ óìåíüøàåòñÿ â çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ñâåòîïðîïóñêàíèÿ. Òîãäà ïîëíûé ïîòîê ñ ó÷åòîì ïðîïóñêàíèÿ ñèñòåìû áóäåò ðàâåí:

 (16)

 Âò


5.4 Ðàñ÷åò êðóòèçíû ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè

Âåëè÷èíà òîêà ñèãíàëà ïðèåìíèêà, ïîïàäàþùåãî íà îäíó èç ïîëîâèí, áóäåò ðàâíà:

(17)

Èç ïàðàìåòðîâ ïðèåìíèêà òîêîâàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü -  ðàâíà 0,4 À / Âò, à îòíîñèòåëüíàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü - - 0,75

 À

 êà÷åñòâå ñîãëàñóþùåãî óñèëèòåëÿ èñïîëüçóåì ïðåîáðàçîâàòåëü òîê – íàïðÿæåíèÿ ñ  îì

 (18)

Â

Äàëåå íåîáõîäèìî íàéòè êðóòèçíó ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè ïðè ñìåùåíèè ïÿòíà íà ïðèåìíîé ïëîùàäêå. Äëÿ ýòîãî íàõîäèì ïðèðàùåíèå ñèãíàëà ïðè ñìåùåíèè íà 1 ìì. Âåëè÷èíó ïðèðàùåíèÿ ñèãíàëà íàõîäèì èç óñëîâèÿ ïðîïîðöèîíàëüíîãî èçìåíåíèÿ ñèãíàëà è èçìåíåíèÿ çàñâå÷èâàåìîé ïëîùàäêå ïðèåìíèêà.

Ïëîùàäü çàñâåòêè ïðèåìíèêà ðàâíà 50,26 ìì.

Ïðè ñìåùåíèè ïÿòíà íà 1 ìì ïðèðàùåíèå ïëîùàäè áóäåò 8 ìì, òîãäà ïðèðàùåíèå ñèãíàëà áóäåò:

 (19)

Â

5.5 Ðàñ÷åò óðîâíÿ ñèãíàëà ñîîòâåòñòâóþùèé äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè

Íàõîäèì âåëè÷èíó ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà, ñîîòâåòñòâóþùåé äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè:

 (20)

Â

5.6 Ñîîòíîøåíèå ñèãíàë øóì

Íàõîäèì íàïðÿæåíèå øóìà.

Øóì îïðåäåëÿåòñÿ äðîáîâûì òîêîì ôîòîïðèåìíèêà ñ ó÷åòîì .

Äèñïåðñèþ òîêà äðîáîâîãî øóìà â ïîëîñå ÷àñòîò îïðåäåëÿþò ïî ôîðìóëå Øîòòêè:

 (21)

ãäå - çàðÿä ýëåêòðîíà; =;

- ñðåäíåå çíà÷åíèå òîêà â ïðèåìíèêå. Èç ïàñïîðòíûõ äàííûõ ïðèåìíèêà

 À

- ÷àñòîòà.

À

 À

Ïðîòåêàÿ ïî íàãðóçî÷íîìó ñîïðîòèâëåíèþ , òîê äðîáîâîãî øóìà ñîçäàåò íàïðÿæåíèå øóìà:

 (22)

 Â

 (23)

Ïî ðåçóëüòàòàì ýíåðãåòè÷åñêîãî ðàñ÷åòà ìîæíî ñäåëàòü 2 çàêëþ÷åíèÿ:

1.Äèñïåðñèÿ îòñ÷åòîâ, âûçâàííàÿ øóìîâûìè ôëóêòóàöèÿìè ñèãíàëüíîãî òîêà ïðåíåáðåæèòåëüíî ìàëà;

2. Óðîâåíü ñèãíàëà ñîîòâåòñòâóåò äîïîëíèòåëüíîé îøèáêè ðàâíîé 17 ìÂ, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ïðîñòîé 10 áèò ÀÖÏ äëÿ óïðàâëåíèÿ øêàëû èíäèêàòîðà áåç äîïîëíèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ.


6.ÀÍÀËÈÇ ÏÎÃÐÅØÍÎÑÒÅÉ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ

Ïðîöåññ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ óñòðîéñòâà êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîãðåøíîñòÿìè (ïîòåðåé èíôîðìàöèè), êîòîðûå îïðåäåëÿþò òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ. Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ îáóñëîâëåíà ïîòåðåé èíôîðìàöèè, âîçíèêàþùèìè äî ïðåîáðàçîâàíèÿ âõîäíîãî ñèãíàëà â ïðèáîðå, íåïîñðåäñòâåííî â ïðîöåññå ïðåîáðàçîâàíèÿ è ïðè ðåãèñòðàöèè (îáðàáîòêå) ðåçóëüòàòîâ.

 Ïîãðåøíîñòè èç-çà ïîòåðè èíôîðìàöèè äî ïðåîáðàçîâàíèÿ åå â ïðèáîðå, à òàêæå ïðè ðåãèñòðàöèè è îáðàáîòêå, íàçûâàþò ìåòîäè÷åñêèìè ïîãðåøíîñòÿìè.

 Ïîãðåøíîñòè, îáóñëîâëåííûå ïîòåðåé èíôîðìàöèè â ñàìîì óñòðîéñòâå íàçûâàþò èíñòðóìåíòàëüíûìè ïîãðåøíîñòÿìè.

 (23)

6.1 Ìåòîäè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè

Ìåòîäè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè îáóñëîâëåíû îøèáî÷íîñòüþ èëè íåäîñòàòî÷íîñòüþ ðàçðàáîòêè ïðèíÿòîé òåîðèè ìåòîäà ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ïðèáîðà â öåëîì, äîïóùåíèÿìè â îòíîøåíèè îáúåêòà ñèãíàëà èëè êàíàëà ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà è ò.ï. Èçìåðèòåëüíûé ïðîöåññ, âûïîëíÿåìûé ñ ïîìîùüþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, íà êîòîðîì îñíîâàí ïðèíöèï ðàáîòû óñòðîéñòâà èìååò áîëüøóþ ïðîñòðàíñòâåííóþ ïðîòÿæåííîñòü, ïîýòîìó â öåõîâûõ óñëîâèÿõ íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñîçäàòü ïðîñòðàíñòâåííî ñòàáèëüíûå, îäíîðîäíûå è èçîòðîïíûå òåìïåðàòóðíûå, ñâåòîâûå è äðóãèå óñëîâèÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îïòèìàëüíîé ðàáîòû ëàçåðíûõ èçìåðèòåëüíûõ ñèñòåì.

Íà òî÷íîñòü ðàáîòû ñ ïîìîùüþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ áîëüøîå âëèÿíèå îêàçûâàþò âîçäóøíûé òðàêò è ñðåäà, ðàçäåëÿþùèå ëàçåðíûé èçëó÷àòåëü è êîîðäèíàòíûé ôîòîïðèåìíèê.

 ðåçóëüòàòå òåîðåòè÷åñêèõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé [6] óñòàíîâëåíà ñòåïåíü âëèÿíèÿ âîçäóøíîé ñðåäû íà òî÷íîñòü èçìåðåíèé ñ ïîìîùüþ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, îïðåäåëåíû îñíîâíûå ïîãðåøíîñòè, âíîñèìûå âîçäóøíûì òðàêòîì â ïðîöåññå èçìåðåíèÿ.

Ëàçåðíîå èçëó÷åíèå, ðàñïðîñòðàíÿþùååñÿ â íåîäíîðîäíîé âîçäóøíîé ñðåäå, ïðåòåðïåâàåò ðÿä èçìåíåíèé ïîä âëèÿíèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ. Îñíîâíûå èç íèõ èçìåíåíèé ìîæíî ðàçäåëèòü íà ñëåäóþùèå ãðóïïû:

- Îñëàáëåíèå èçëó÷åíèÿ, ïðîèñõîäÿùåãî çà ñ÷åò ïîãëîùåíèÿ è ðàññåèâàíèÿ ýíåðãèè;

- Ðåôðàêöèÿ ëàçåðíîãî ëó÷à çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ ñðåäíåé âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòà ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû ïî äëèíå âîçäóøíîãî òðàêòà;

- Ñëó÷àéíîé ðàññåèâàíèå èçëó÷åíèÿ, îáóñëîâëåííîå ôëóêòóàöèÿìè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû.

 (24)

6.1.1 Îñëàáëåíèå èçëó÷åíèÿ ëàçåðíîãî äèîäà â âîçäóøíîì òðàêòå è åãî âëèÿíèå íà òî÷íîñòü ðàáîòû èçìåðèòåëüíîé ñèñòåìû

Ïðè ðàñ÷åòàõ ïîãëîùåíèé ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ íåîáõîäèìî ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ çíàòü ïîëîæåíèå öåíòðîâ ëèíèé ïîãëîùåíèÿ è ëèíèè èçëó÷åíèÿ ëàçåðíîãî äèîäà. Äëÿ âûáðàííîãî íàìè äèîäà, ðàáîòàþùåãî íà äëèíàõ âîëí 0,65 íì, íåò áëèæíèõ ëèíèé ïîãëîùåíèÿ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ, ïîýòîìó ïîãëîùåíèå èçëó÷åíèÿ âîçäóøíûì òðàêòîì íà ýòîé äëèíå âîëíû áóäåò íåçíà÷èòåëüíûì.

 àòìîñôåðå ïðîèçâîäñòâåííûõ ïîìåùåíèé íàõîäèòñÿ âñåãäà îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâî ïûëè, ÷àñòèö äûìà, èñïàðåíèÿ, ðàçìåðû êîòîðûõ ìîãóò áûòü çíà÷èòåëüíî áîëüøå äëèíû âîëíû.

Ó÷èòûâàÿ, ÷òî äëèíà âîçäóøíîãî òðàêòà íå ïðåâûøàåò 100 ìåòðîâ, âëèÿíèåì îñëàáëåíèÿ èçëó÷åíèÿ ìîæíî ïðåíåáðå÷ü.

6.1.2 Ðåôðàêöèÿ ëàçåðíîãî ëó÷à

Âëèÿíèå ðåôðàêöèè íà òðàåêòîðèþ ëàçåðíîãî ëó÷à (l=0.65 íì) àíàëîãè÷íî âëèÿíèþ íà áåëûé ñâåòîâîé ëó÷ è èìååò ñåçîííóþ è ñóòî÷íóþ ïåðèîäè÷íîñòü.

Ïîãðåøíîñòü îò ðåãóëÿðíûõ ðåôðàêöèé îïðåäåëÿåòñÿ çàâèñèìîñòüþ:

 (25)

ãäå -êîýôôèöèåíò çåìíîé ðåôðàêöèè (0,14);

-äëèíà âîçäóøíîãî òðàêòà (17ì);

-çåìíîé ðàäèóñ (6380 êì).

 öåõîâûõ ïîìåùåíèÿõ çàâîäîâ òåìïåðàòóðíûé ãðàäèåíò äîñòèãàåò 0,1…0,2˚Ñ/ ì è áîëåå. Ïðè ýòèõ óñëîâèÿõ ðåôðàêöèÿ äîñòèãàåò ± 0,003… ± 0,006 ìì ïðè äëèíå âîçäóøíîãî òðàêòà äî 17 ìåòðîâ.

 Ïîãðåøíîñòè îò ðåôðàêöèè ëàçåðíîãî ëó÷à ìîæíî îòíåñòè ê ñèñòåìàòè÷åñêèì, åñëè èõ ðàññìàòðèâàòü äëÿ îäíîé êîíêðåòíîé ñõåìû êîíòðîëÿ èçäåëèé. Ñ èçìåíåíèåì ñõåìû êîíòðîëÿ, ïðè êîòîðîé èçìåíÿåòñÿ óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì ëàçåðíîãî ëó÷à è ãðàäèåíòîì ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû, ýòó ïîãðåøíîñòü ñëåäóåò îöåíèâàòü êàê ñëó÷àéíóþ.

6.1.3 Ïîãðåøíîñòè öåíòðèðîâàíèÿ îò ôëóêòóàöèè ïîêàçàòåëÿ ïðåëîìëåíèÿ âîçäóøíîãî òðàêòà

Ôëóêòóàöèÿ òåïëîâûõ íåîäíîðîäíîñòåé â âîçäóøíîì òðàêòå ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé äðîæàíèÿ ëó÷à.

Ëó÷ ëàçåðíîãî äèîäà, óïàâøèé íà êàêîé- ëèáî ýëåìåíò s1 íåîäíîðîäíîñòè, îòêëîíÿåòñÿ íà ìàëûé óãîë δφ1 è ïîïàäàåò íà ýëåìåíò s2, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü îòêëîíÿåò ëó÷ íà ýëåìåíòàðíûé óãîë δφ2 è ò.ä.  ðåçóëüòàòå ïðîõîæäåíèÿ ëó÷à ÷åðåç òîëùó íåîäíîðîäíîñòåé îí ïðåòåðïåâàåò n ñëó÷àéíûõ íåçàâèñèìûõ ïðîöåññîâ îòêëîíåíèÿ îò n íåîäíîðîäíîñòåé. Äëÿ àíàëèçà ñóììàðíîãî ýôôåêòà òàêèõ ïðîöåññîâ ïðèìåíÿþò ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû.

Ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêàÿ ïîãðåøíîñòü ñìåùåíèÿ ðåïåðíîé îñè ëàçåðíîãî ëó÷à îò äåéñòâèÿ íåîäíîðîäíîñòåé òóðáóëåíòíîãî òðàêòà ïðèíèìàåò âèä:

 (26)

ãäå ∆t – èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû âîçäóøíîãî òðàêòà (â öåõîâûõ ïîìåùåíèÿõ îò 0,01 äî 0,1˚Ñ);

t- òåìïåðàòóðà â öåõå ( äëÿ ñðåäíåé ïîëîñû îò 10˚Ñ äî 27˚Ñ);

l- äëèíà âîçäóøíîãî òðàêòà.

(27)

Ïîäñòàâëÿÿ çíà÷åíèå (26) è (28) â âûðàæåíèå (25) ïîëó÷àåì

0.003 ìì

6.2 Èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòè

Èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòè ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà òåîðåòè÷åñêèå, òåõíîëîãè÷åñêèå è ýêñïëóàòàöèîííûå.

 äàííîì ñëó÷àå ê èíñòðóìåíòàëüíûì ïîãðåøíîñòÿì îòíîñÿòñÿ îòêëîíåíèÿ îò ðàñ÷åòíûõ çíà÷åíèé õàðàêòåðèñòèê äåòàëåé è ïîãðåøíîñòè ýëåêòðîííîãî èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà.

Ê èíñòðóìåíòàëüíûì ïîãðåøíîñòÿì çíà÷åíèé õàðàêòåðèñòèê äåòàëåé îòíîñèòñÿ:

·  Ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ;

·  Ìîäóëü óïðóãîñòè;

·  Êîýôôèöèåíò ëèíåéíîãî ðàñøèðåíèÿ.

Ïîãðåøíîñòè ðàçìåðîâ è ôîðì äåòàëåé:

·  Ïîãðåøíîñòü ðàäèóñîâ êðèâèçíû (0.003ìì);

·  Ïîãðåøíîñòè ôîðìû ðàáî÷èõ ïîâåðõíîñòåé ëèíç (0.001).

Ïîãðåøíîñòü ðàñïîëîæåíèÿ è äåôîðìàöèè äåòàëåé:

·  Äåöåíòðèðîâêà ëèíç (0.001 ìì);

·  Äåôîðìàöèÿ ëèíç (0.003ìì);

·  Ïîãðåøíîñòü çíà÷åíèé âîçäóøíûõ ïðîìåæóòêîâ (0.01 ìì).

Ïîãðåøíîñòü îò ïîâîðîòà ïåíòàïðèçìû:

Ïîãðåøíîñòüþ ïîâîðà÷èâàþùåéñÿ ïåíòàïðèçìû ÿâëÿåòñÿ îòêëîíåíèå ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç íåãî ïó÷êà ëó÷åé. Íàêëîíû ïåíòàïðèçìû ïðîèñõîäÿò èç-çà çàçîðîâ íàïðàâëÿþùèõ âðàùåíèå ïðèçìû.

Ðàññìîòðèì âîçìîæíûå íàêëîíû ïðèçìû îòíîñèòåëüíî îñåé äåêàðòîâîé ñèñòåìû êîîðäèíàò.

ðèñ.20. Íàêëîíû ïðèçìû îòíîñèòåëüíî îñåé äåêàðòîâîé ñèñòåìû êîîðäèíàò.

Íàêëîí âîêðóã îñè Õ íå âëèÿåò íà ïîëîæåíèå ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç ïðèçìó ëó÷à, áëàãîäàðÿ èíâàðèàíòíîìó ñâîéñòâó ïðèçìû â ãëàâíîì ñå÷åíèè.

Íàêëîí âîêðóã îñè Ó íå âíîñèò ïîãðåøíîñòü, ò.ê. â ýòîì íàïðàâëåíèè íå ïðîèñõîäèò èçìåðåíèå.

Íàêëîí âîêðóã îñè Z (îñü âèçèðîâàíèÿ) âíîñèò ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ, êîòîðûå îòíîñÿòñÿ ê ðàçðÿäó êîñèíóñíîé ïîãðåøíîñòè.

Îöåíèì âåëè÷èíó ýòîé ïîãðåøíîñòè äëÿ ãàáàðèòîâ íàøåé ñèñòåìû.

Óãîë íàêëîíà ïðèçìû îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå (28).

 (28)

Ãäå α – óãîë íàêëîíà ïðèçìû;

- âåëè÷èíà çàçîðà â íàïðàâëÿþùèõ (0.005 ìì);

L – ðàññòîÿíèå ìåæäó ïîäøèïíèêàìè íàïðàâëÿþùèõ(80ìì).

6,25·10-5

Îïðåäåëèì âåëè÷èíó ïîãðåøíîñòè â îòíîñèòåëüíûõ âåëè÷èíàõ

 (29)

 0.001ìì

Òàêèì îáðàçîì, ïîãðåøíîñòü îò íàêëîíà ïðèçìû íå ïðåâûøàåò 0,1% îò èçìåðåííîé âåëè÷èíû.

Ýêñïëóàòàöèîííûå ïîãðåøíîñòè:

·  Ïîãðåøíîñòü ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèåìíèêà (0.003 ìì);

·  Ïîãðåøíîñòü èçëó÷àòåëüíîé ñïîñîáíîñòè (0.009ìì);

·  Ïîãðåøíîñòü îòñ÷åòà (ýëåêòðîííàÿ îáðàáîòêà 0.0001 ìì).

Ïîãðåøíîñòè ýëåêòðîííîãî èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà.

Ïîãðåøíîñòè ýëåêòðîííîãî òðàêòà ÿâëÿþòñÿ èíñòðóìåíòàëüíûìè ïîãðåøíîñòÿìè, íî ñ äðóãîé ñòîðîíû îíè ðàçäåëÿþòñÿ íà ñëó÷àéíûå è ñèñòåìàòè÷åñêèå.

Ñèñòåìàòè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè ïðè äîñòàòî÷íîì óðîâíå èññëåäîâàíèÿ ìîãóò áûòü ñêîìïåíñèðîâàíû è ó÷òåíû è âõîäÿò â ñîñòàâ äîïîëíèòåëüíîé îøèáêè.

Ñëó÷àéíûå ïîãðåøíîñòè íå ìîãóò áûòü ñêîìïåíñèðîâàíû è ó÷òåíû, è âõîäÿò â îñíîâíóþ îøèáêó ïðèáîðà.

Ïðîâåäåì àíàëèç ñîñòàâëÿþùèõ ïîãðåøíîñòåé çâåíüåâ ñõåìû îáðàáîòêè ñèãíàëà, à çàòåì óòî÷íèì èõ âåëè÷èíó è âîçìîæíîñòü êîìïåíñàöèè ñèñòåìàòè÷åñêèõ ñîñòàâëÿþùèõ.

Ïåðâûì çâåíîì ýëåêòðîííîé ñèñòåìû îáðàáîòêè ñèãíàëà ÿâëÿåòñÿ èçìåðèòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü — ôîòîäèîä è èìåííî îí îïðåäåëÿåò âîçìîæíûé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ýòîé ñèñòåìû.

Ôîòîäèîä, êàê èñòî÷íèê îøèáîê èçìåðåíèÿ, ìîæíî îõàðàêòåðèçîâàòü óðîâíåì òåìíîâîãî òîêà, òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì àáñîëþòíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ôîòîäèîäà, óðîâíåì øóìîâîãî òîêà è âîñïðèèì÷èâîñòüþ ê ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîìåõàì âíåøíèõ èñòî÷íèêîâ. Áåçóñëîâíî íå íàäî çàáûâàòü è î çàâèñèìîñòè îòíîñèòåëüíîé ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè îò òåìïåðàòóðû. Îäíàêî ýòè òåìïåðàòóðíûå âàðèàöèè ñóùåñòâåííû â îñíîâíîì íà êðàÿõ ðàáî÷åãî ñïåêòðàëüíîãî èíòåðâàëà ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ. Ïðè âûáîðå ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ ñòðåìèìñÿ ê îáåñïå÷åíèþ âîçìîæíîñòè ðàáîòû ïðèåìíèêà â îáëàñòè ìàêñèìàëüíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè, à, ñëåäîâàòåëüíî, è âäàëè îò êðàñíîé è ñèíåé ãðàíèö åãî ñïåêòðàëüíîãî äèàïàçîíà.

Òåìíîâîé òîê ôîòîäèîäà è òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü àáñîëþòíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè äîñòàòî÷íî õîðîøî èçó÷åííûå çàâèñèìîñòè. Êàê îòìå÷àþò ìíîãîå àâòîðû, âåëè÷èíà òåìíîâîãî òîêà êîíêðåòíîãî ïðèáîðà ìîæåò ñëóæèòü ìåðîé òåìïåðàòóðû åãî ïåðåõîäà â ñîîòâåòñòâèè ñ èçâåñòíûì âûðàæåíèåì äëÿ òîêà ïîëóïðîâîäíèêîâîãî äèîäà:

 (30)


Ãäå Id - òîê ôîòîäèîäà â êîíêðåòíîì ðåæèìå ñ íà÷àëüíûì òåìíîâûì òîêîì;

I0(Ò) çàâèñÿùåì îò òåìïåðàòóðû;

V — íàïðÿæåíèå íà ïåðåõîäå, êîòîðîå çàâèñèò îò ñõåìû èñïîëüçîâàíèÿ;

å — çàðÿä ýëåêòðîíà (1,6*10^-19 Êë);

k — ïîñòîÿííàÿ Áîëüöìàíà (1,38*10^-23);

T — àáñîëþòíàÿ òåìïåðàòóðà ïåðåõîäà.

Øóìîâûå ñâîéñòâà è âîñïðèèì÷èâîñòü ê ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîìåõàì çàâèñÿò è îò èñõîäíûõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà, òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ è êîíñòðóêòèâíîãî îôîðìëåíèÿ ïðèáîðà è îò ðåæèìà ðàáîòû ïðèáîðà.  ñîîòâåòñòâèè ñ îñîáåííîñòÿìè ðåøàåìûõ â íàñòîÿùåé ðàáîòå çàäà÷, èìååòñÿ âîçìîæíîñòü ðàáîòû ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ íà îñíîâå ñîáñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ ìàòåðèàëà íå èñïîëüçóÿ äîïîëíèòåëüíîãî ëåãèðîâàíèÿ äëÿ ñìåùåíèÿ êðàñíîé ãðàíèöû ôîòîýôôåêòà. Âûøå ïðîâîäèëîñü îáîñíîâàíèå âûáîðà òèïà ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ è åãî ðåæèìà ðàáîòû äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ëèíåéíîñòè ñâåòîâîé õàðàêòåðèñòèêè â áîëüøîì äèíàìè÷åñêîì äèàïàçîíå îñâåùåííîñòè èëè ýíåðãåòè÷åñêîé îáëó÷åííîñòè.

Èñïîëüçîâàíèå ñõåìû îáðàáîòêè ñèãíàëà áåç ïðåäâàðèòåëüíîé ìîäóëÿöèè ïîëåçíîãî ñèãíàëà ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè ó÷åòà ñâåðõ-íèçêî÷àñòîòíûõ øóìîâ ôîòîïðèåìíèêà è âõîäà ýëåêòðîííîé ñõåìû.

Òåìïåðàòóðíûå äðåéôû âñåõ óñèëèòåëüíûõ êàñêàäîâ ïðèâåäåííûõ êî âõîäó ÀÖÏ îïðåäåëÿò äîïîëíèòåëüíóþ ñèñòåìàòè÷åñêóþ àääèòèâíóþ ïîãðåøíîñòü, â òî âðåìÿ êàê òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü àáñîëþòíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ, òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è êàíàëà óñèëåíèÿ ñèãíàëà ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ è ïîãðåøíîñòü íàïðÿæåíèÿ îïîðíîãî èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ ôîðìèðóþò âåëè÷èíó äîïîëíèòåëüíîé ñèñòåìàòè÷åñêîé ìóëüòèïëèêàòèâíîé òåìïåðàòóðíîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ.

Ïîãðåøíîñòè ÀÖÏ íåîáõîäèìî ðàçäåëèòü íà ìåòîäè÷åñêèå è èíñòðóìåíòàëüíûå. Òàê êàê äàæå èäåàëüíûé êâàíòîâàòåëü îãðàíè÷åííîé ðàçðÿäíîñòè èìååò ñòóïåí÷àòóþ ôóíêöèþ ïðåîáðàçîâàíèÿ h(u), òî ïðåäñòàâëåíèå ðåàëüíîé àíàëîãîâîé âåëè÷èíû u(t) âîçìîæíî òîëüêî ñ ïîãðåøíîñòüþ;

Ãäå g — íîìèíàëüíàÿ ñòóïåíü êâàíòîâàíèÿ;

Fr — ñèìâîë îáîçíà÷àþùèé äðîáíóþ ÷àñòü ÷èñëà.

Èñïîëüçóåìûå â ñîñòàâå ðàáî÷åãî ñðåäñòâà èçìåðåíèÿ ÀÖÏ äâîéíîãî èíòåãðèðîâàíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ ñëåäóþùèìè ïàðàìåòðàìè: ÷èñëî îäíîçíà÷íûõ ñòóïåíåé êâàíòîâàíèÿ ðàâíî 1999, ïîãðåøíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ± 1 åìð (åäèíèöà ìëàäøåãî ðàçðÿäà ÀÖÏ), ïîãðåøíîñòü ïîääåðæàíèÿ îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ çà âðåìÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ 0,2%, äîïîëíèòåëüíàÿ òåìïåðàòóðíàÿ ïîãðåøíîñòü ±1 åìð ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû îò 10 è äî 40 °C. Äîïîëíèòåëüíîé èíñòðóìåíòàëüíîé ïîãðåøíîñòüþ áóäåò ïîãðåøíîñòü îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ.

Åñëè ó÷åñòü, ÷òî äëÿ óäîáñòâà ðàáîòû ñ ïðèáîðîì âûáðàí ïåðåõîä ìåæäó øêàëàìè ïî àíàëîãîâîìó ñèãíàëó ðàâíûé 10 , òî ïîãðåøíîñòü ïðåäñòàâëåíèÿ ðåçóëüòàòà èçìåðåíèÿ áóäåò:

 (32)

Ãäå f6 — ñîñòàâëÿþùàÿ îñíîâíîé ïîãðåøíîñòè ïðèáîðà ñîãëàñíî ðåêîìåíäàöèÿì ÌÊÎ;

k — êîýôôèöèåíò ïåðåõîäà ìåæäó øêàëàìè;

d — ïîãðåøíîñòü êâàíòîâàíèÿ;

P — ìàêñèìàëüíîå ÷èñëî êâàíòîâàíèé.

Âåëè÷èíà ïîãðåøíîñòè ïîëó÷àåòñÿ ðàâíîé 0,02%.

Ïðîâåäåì ðàññìîòðåíèå ïðîõîæäåíèÿ àääèòèâíîé ñîñòàâëÿþùåé îøèáêè èçìåðåíèÿ ïîä âîçäåéñòâèåì òåìïåðàòóðû. Äèàïàçîí âàðèàöèé òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû äîëæåí ñîîòâåòñòâîâàòü ÒÇ íà ñîçäàâàåìûå ïðèáîðû, äëÿ ñëó÷àÿ ïðèáîðîâ öåõîâîãî êîíòðîëÿ ýòîò äèàïàçîí îáû÷íî îãðàíè÷èâàåòñÿ 20°C.

Ïîãðåøíîñòè è âîçìóùåíèÿ îòäåëüíûõ çâåíüåâ ïðîÿâëÿþòñÿ â ïîêàçàíèÿõ ïðèáîðà ñ ó÷åòîì êîýôôèöèåíòà ñâÿçè êîíêðåòíîãî çâåíà.

Ïåðâîå çâåíî ýëåêòðîííîé ñõåìû — ôîòîäèîä ÿâëÿåòñÿ çâåíîì ñ íàèáîëüøèì ðàçáðîñîì ïàðàìåòðîâ, êàê â ÷àñòè ñïåêòðàëüíûõ ñâîéñòâ, òàê è â ÷àñòè àáñîëþòíîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè.

Íà÷àëüíîå ñìåùåíèå ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè êîìïåíñèðóåòñÿ â çâåíå ñîãëàñóþùåãî êàñêàäà ñèãíàëîì êîìïåíñàòîðà íà÷àëüíîãî ñìåùåíèÿ.

Âåëè÷èíà òåìíîâîãî òîêà çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû â ñîîòâåòñòâèè ñ èçìåíåíèåì òåìíîâîãî òîêà:

 (33)

Òîãäà ñèñòåìàòè÷åñêàÿ ïîãðåøíîñòü ñìåùåíèÿ ôîòîäàò÷èêà ìîæåò áûòü âûðàæåíà:

Ãäå Ku — êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è êàíàëà îò ôîòîäàò÷èêà äî èçìåðèòåëüíîãî ÀÖÏ.

Äëÿ òèïîâîãî äàò÷èêà ïðè äîïóñòèìîì èíòåðâàëå èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû âåëè÷èíà ýòîé êîìïîíåíòû àääèòèâíîé ñîñòàâëÿþùåé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ îöåíèâàåòñÿ â îòíîñèòåëüíûõ âåëè÷èíàõ 0,2 % íà ìëàäøåé øêàëå ïðèáîðà.

Êàê óæå îòìå÷àëîñü âûøå, òåìïåðàòóðíàÿ ïîãðåøíîñòü îïîðíîãî èñòî÷íèêà ïðîÿâëÿåòñÿ, â òîì ÷èñëå, â âèäå ñìåùåíèÿ êîìïåíñàöèè íà÷àëüíîãî óðîâíÿ.  ïðàêòèêå öèôðîâûõ ïðèáîðîâ ñðåäíåãî óðîâíÿ òî÷íîñòè, îñîáåííî ïåðåíîñíûõ è ìàëîãàáàðèòíûõ, øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ îïîðíûå èñòî÷íèêè íà áàçå ïîëåâîãî òðàíçèñòîðà ñ p/n ïåðåõîäîì. Ïî äàííûì ôèðìû Siliconix îíè õàðàêòåðèçóþòñÿ ñëåäóþùèìè ïàðàìåòðàìè:

íîìèíàëüíûé òîê ñòàáèëèçàöèè — 0,22 äî 4,7 ìÀ

Äîïóñê — 10%

Òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò — 0,15 %/°C

Ýòà òåìïåðàòóðíàÿ ïîãðåøíîñòü ïðîÿâëÿåòñÿ ÷åðåç âåëè÷èíó ñèãíàëà êîìïåíñèðóþùåãî íà÷àëüíîå ñìåùåíèå è âëèÿíèå ýòîé ïîãðåøíîñòè áóäåò òåì áîëüøå ÷åì áîëüøå áóäåò íà÷àëüíîå ñìåùåíèå ôîòîäàò÷èêà.

Ñ ó÷åòîì âûøå ñêàçàííîãî ìîæíî íàïèñàòü âûðàæåíèå äëÿ çàâèñèìîñòè àääèòèâíîé ñîñòàâëÿþùåé ñèñòåìàòè÷åñêîé ïîãðåøíîñòè èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ â âèäå:

Îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè èñïîëüçóåìûå â ñîñòàâå ñõåìû òîæå âíîñÿò ñâîé âêëàä â àääèòèâíóþ ïîãðåøíîñòü ïðèáîðà. Ñ òî÷êè çðåíèÿ óõîäà íà÷àëà øêàëû ïðèáîðà âñå îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè õàðàêòåðèçóþòñÿ âåëè÷èíîé íà÷àëüíîãî ñìåøåíèÿ è åãî òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì, à òàê æå âåëè÷èíîé íà÷àëüíûõ âõîäíûõ òîêîâ, èõ ðàçíîñòüþ è èõ òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì. Ïðè ïðàâèëüíî ñïðîåêòèðîâàííîé ñõåìå òîêîâîé òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòüþ ìîæíî ïðåíåáðå÷ü, è â ýòîì ñëó÷àå îñòàåòñÿ òåìïåðàòóðíûé äðåéô íà÷àëüíîãî ñìåùåíèÿ.

Âåëè÷èíà íà÷àëüíîãî ñìåùåíèÿ óñèëèòåëÿ êîìïåíñèðóåòñÿ â ïðîöåññå íàñòðîéêè ïðèáîðà, à òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò îòäåëüíûõ çâåíüåâ ïðèâîäèò ê äîïîëíèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè. Åñëè ââåñòè îáîçíà÷åíèå äëÿ êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è îò âõîäà äàííîãî êàñêàäà äî âõîäà ÀÖÏ âèäà Kik òî âûðàæåíèå äëÿ òåìïåðàòóðíîãî ñìåùåíèÿ ïîêàçàíèÿ ïðèáîðà èç-çà äðåéôà âõîäíûõ öåïåé ÎÓ íàïèøåì â âèäå :

Ãäå aik — òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò i-òîãî êàñêàäà.

 ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèè óêàçàííûõ âûøå ïðèáîðîâ òåìïåðàòóðíûé äðåéô ìîæíî îöåíèòü âåëè÷èíîé 90 ìê / Ê, ÷òî ïðè ïåðåïàäå òåìïåðàòóðû â 20°C ïðèâåäåò ê ïîãðåøíîñòè â 0,2% îòíîñèòåëüíîé âåëè÷èíû íà ìëàäøåé øêàëå ïðèáîðà.

Êðîìå âëèÿíèÿ îêðóæàþùåé òåìïåðàòóðû, íà ïîêàçàíèÿ ïðèáîðà â ïðèíöèïå îêàçûâàåò âëèÿíèå èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ýëåêòðîííîé ñõåìû. Ýòè âîçäåéñòâèÿ ïðîèçâîäÿòñÿ ÷åðåç ñìåùåíèÿ íà÷àëüíîãî óðîâíÿ ÎÓ è ÷åðåç èçìåíåíèå êîýôôèöèåíòà ñáîðà íîñèòåëåé ôîòîäàò÷èêà. Ñîâðåìåííûå ÎÓ õàðàêòåðèçóþòñÿ êîýôôèöèåíòîì ïîäàâëåíèÿ âëèÿíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ íà óðîâíå îò 90 äî 120 äá è íåñòàáèëüíîñòü íà óðîâíå äîëåé âîëüòà íå îêàçûâàåò çàìåòíîãî âëèÿíèÿ íà ïîêàçàíèÿ ïðèáîðà.

Ïîä âëèÿíèåì âàðèàöèé òåìïåðàòóðû ïðîèñõîäÿò ïðîöåññû ïðèâîäÿùèå è ê èçìåíåíèþ êîýôôèöèåíòîâ ïåðåäà÷è îòäåëüíûõ çâåíüåâ.  ÷àñòíîñòè ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ â áëèçè íîðìàëüíûõ õàðàêòåðèçóåòñÿ òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì ðàâíûì - 0,003 /°Ñ. Îòìå÷åííàÿ âûøå òåìïåðàòóðíàÿ ïîãðåøíîñòü èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðèâîäèò íå òîëüêî ê ñìåùåíèþ íà÷àëüíîãî óðîâíÿ , íî è ê èçìåíåíèþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ÀÖÏ.

Ïîëîæèòåëüíûé òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò îïîðíîãî èñòî÷íèêà ïðèâîäèò ê âîçðàñòàíèþ âåëè÷èíû îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî ñ ó÷åòîì èñïîëüçóåìîé ñõåìîòåõíèêè ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèáîðà.

 Âûðàæåíèå äëÿ çàâèñèìîñòè ïðèâåäåííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè îò èçìåíåíèÿ ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû ìîæíî ïðèâåñòè â âèäå:

 ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì âûðàæåíèå äëÿ ìóëüòèêàòèâíîé ñîñòàâëÿþùåé ñèñòåìàòè÷åñêîé äîïîëíèòåëüíîé òåìïåðàòóðíîé îøèáêè ïðèìåò âèä :

Ìóëüòèïëèêàòèâíàÿ ïîãðåøíîñòü ÿâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíîé è ñèñòåìàòè÷åñêîé è ìîæåò áûòü ñêîìïåíñèðîâàíà â ïðîöåññå îáðàáîòêè ñèãíàëà. Åñëè ïîäñòàâèòü ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðíûõ êîýôôèöèåíòîâ â ïðåäûäóùåå âûðàæåíèå, òî ìîæíî íàïèñàòü âûðàæåíèÿ äëÿ ó÷åòà ýòîé êîìïîíåíòû ñèñòåìàòè÷åñêîé ïîãðåøíîñòè.

Ãäå Ei è Ek — èçìåðåííûå è êîìïåíñèðîâàííûå çíà÷åíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ÿðêîñòè.

Äëÿ îöåíêè îòíîñèòåëüíîé âåëè÷èíû âêëàäà îòäåëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ïîãðåøíîñòè ïðèâåäåì ñâîäíóþ òàáëèöó ¹4 äëÿ ýëåêòðîííîãî èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà.

Òàáëèöà ¹4

 N  Èñòî÷íèê îøèáêè è åå õàðàêòåðèñòèêè
1  ÀÖÏ îñíîâíàÿ äèñêðåòèçàöèè ñëó÷àéíàÿ  0,05%
2  ÀÖÏ äîïîëíèòåëüíàÿ ñèñòåìàòè÷åñêàÿ  0,2 %
3  ÀÖÏ äîïîëíèò. ñèñòåìàòè÷åñêàÿ îò Ò  0,02 %
4  ÈÎÍ äîïîëíèò.ñèñòåì. ìóëòèï. îò Ò  0,15 %/Ê
5 ÈÎÍ äîïîëíèò ñèñòåì. àäîòòèâ. îò Ò  0,009%/Ê
6  Ôîòîäèîä àäèòèâ. ñèñòåì. äîïîë. îòÒ  0,002%/Ê
7  Ôîòîäèîä ìóëüòèï. ñèñòåìàò. äîïîë. îòÒ  0,3%/Ê
8  Äðåéô íóëÿ óñèëèòåëÿ ñëó÷àéí. äîïîë.  0,0005%
 ÈÒÎÃÎ ïðè ðàáîòå â öåõîâûõ óñëîâèÿõ ( DÒ = 20Ê ) 2,135 %

Êàê âèäíî èç òàáëèöû, îñíîâíîé âêëàä â ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ ýëåêòðîííîãî êàíàëà âíîñÿò òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ÷óâñòâèòåëüíîñòè è íà÷àëüíîãî òîêà ôîòîäèîäà è èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ.

Àääèòèâíîñòü ïîãðåøíîñòè íà÷àëüíîãî òîêà ôîòîäèîäà îãðàíè÷èâàåò âîçìîæíîñòè óâåëè÷åíèÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèáîðà áåç àïïàðàòíîãî ðåøåíèÿ òåðìîêîíïåíñàöèè ôîòîäàò÷èêà.

Ïîãðåøíîñòü óñèëèòåëüíîãî êàíàëà 2,135% ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðèáëèæåíèÿ Ñòåôàíà-Áîëüöìàíà ïðèâîäèò ê îøèáêå èçìåðÿåìîé âåëè÷èíû íà óðîâíå 0,5%, ÷òî óäîâëåòâîðÿåò òðåáîâàíèÿì ÒÇ.

Îñíîâíûå âëèÿþùèå îøèáêè ýëåêòðîííîãî èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà ýòî îøèáêà èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ, îíà ÿâëÿåòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêîé è ñîñòàâëÿåò 0,15% îò ñâîåãî çíà÷åíèÿ â òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå 20Ê, è ÷óâñòâèòåëüíîñòü ôîòîäèîäà. Ïîãðåøíîñòü ôîòîäèîäà ñîçäàåò ñèñòåìàòè÷åñêóþ è äîïîëíèòåëüíóþ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ, êîòîðóþ ìîæíî ó÷åñòü àëãîðèòìîì îáðàáîòêè ñèãíàëà è ïðîèçâîäèòü êîìïåíñàöèþ åå, èñïîëüçóÿ óïðîùåííóþ ñõåìó âûäåëåíèÿ ñèãíàëà. Òîãäà ýòà îøèáêà ìîæåò áûòü óìåíüøåíà äî ïîãðåøíîñòè ñõåìû àíàëîãîâîé êîìïåíñàöèè 0,3% íà 1Ê (ïðè 20˚ îíà ñîñòàâëÿåò 6%), íî èñïîëüçóÿ ñõåìó êîìïåíñàöèè ïî ñóììàðíîìó ñèãíàëó ýòó ïîãðåøíîñòü ìîæíî óìåíüøèòü â 100 ðàç è áîëåå. Äëÿ ýòîãî íàäî èñïîëüçîâàòü ñóììàðíûé ñèãíàë äâóõ ïëîùàäîê ôîòîäèîäà äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ÀÖÏ.  ðåçóëüòàòå äåéñòâèòåëüíûõ çíà÷åíèé ïîãðåøíîñòåé èç-çà íåñòàáèëüíîñòè ôîòîäèîäà áåç èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ íàñòðîåê áóäåò óìåíüøåíà äî óðîâíÿ 0,06%.

 Â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòè â óñòðîéñòâå èìåþò ñëó÷àéíûé âèä, è èõ ìîæíî èçìåðèòü òîëüêî íà èçãîòîâëåííîì èçäåëèè, ñëåäîâàòåëüíî, ïîãðåøíîñòè áåðåì èç ñïðàâî÷íèêà.

Ñ÷èòàåì ñóììàðíóþ ïîãðåøíîñòü âñåãî óñòðîéñòâà ïî ôîðìóëå (23):

Ñóììàðíàÿ ïîãðåøíîñòü óñòðîéñòâà ðàâíà 0,016 ìì, ÷òî óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ çàäàíèÿ, ïîãðåøíîñòü íå äîëæíà ïðåâûøàòü 0, 02 ìì.


7. ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ

Êîíñòðóêöèÿ óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ñîñòîèò èç äâóõ óñòðîéñòâ: áàçîâîãî óñòðîéñòâà è èçìåðèòåëÿ.

 áàçîâîå óñòðîéñòâî âõîäèò óçåë ôîðìèðóþùèé ñâåòîâóþ îñü, óçåë âèçóàëüíîãî êîíòðîëÿ è óçåë ïîâîðîòíîé ïðèçìû. Îáùèé âèä óêàçàí íà ÷åðòåæå ÄÏ.593.001.000 ÑÁ.

Óçåë ôîðìèðóþùèé áàçîâóþ îñü âêëþ÷àåò â ñåáÿ äâóõêîìïîíåíòíûé îáúåêòèâ, êîòîðûé ñìîíòèðîâàí â öèëèíäðè÷åñêîì êîðïóñå. Ðàññòîÿíèå îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðîìåæóòî÷íûì êîëüöîì. Îáúåêòèâ çàêðåïëåí íàñûïíûì ìåòîäîì. Èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ çàæèìàåòñÿ â îïðàâå ïðèæèìíûì êîëüöîì âìåñòå ñ äèàôðàãìîé. Äëÿ ïðîäîëüíîé þñòèðîâêè ïîëîæåíèÿ äèàôðàãìû åå îïðàâà ñíàáæåíà ðåçüáîâîé ïîâåðõíîñòüþ.  öåíòðå óñòðîéñòâà óñòàíîâëåíà ïðèçìà-êóá, êîòîðàÿ ïðèæèìàåòñÿ Z- îáðàçíîé ïëàíêîé.

Óçåë âèçóàëüíîãî êîíòðîëÿ ïðèâèí÷åíà òðóáà ñ ïåðåìåùàþùèìñÿ îêóëÿðîì. Îêóëÿð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâóõêîìïîíåíòíóþ ñèñòåìó, çàêðåïëåííóþ íàñûïíûì ìåòîäîì. Ïåðåìåùåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ïîìîùè ðó÷êè 42, êîòîðàÿ ñîïðÿãàåòñÿ ñ êðèâîëèíåéíûì ïàçîì ñ äåòàëüþ êîðïóñà ïîçèöèè34.

Óçåë ïîâîðîòíîé ïðèçìû ïîâîðà÷èâàåòñÿ âîêðóã âåðòèêàëüíîé îñè óñòðîéñòâà. Äëÿ ýòîãî ïðèìåíÿåòñÿ íàïðàâëÿþùàÿ âðàùåíèÿ, âûïîëíåííàÿ ïîäøèïíèêîì ïîçèöèè 47 è ïîçèöèè 48. Äëÿ ðåãóëèðîâêè óñòðîéñòâà ïðèìåíåíû þñòèðîâî÷íûå âèíòû ïîçèöèè 9. Óçåë ïîâîðîòíîé ïðèçìû çàêðûò êîæóõîì ïîçèöèåé12 è ïîçèöèåé 4.

Èçìåðèòåëüíîå óñòðîéñòâî âûïîëíåíî â âèäå åäèíîãî îñíîâàíèÿ ïîçèöèè 9, íà êîòîðîì ñìîíòèðîâàíû áàçîâûå ýëåìåíòû è áàçîâàÿ ÷àñòü. Áàçîâûå ýëåìåíòû âûïîëíåíû â âèäå öèëèíäðè÷åñêîé äåòàëè, êîòîðûå çàêðåïëåíû ñ íèæíåé ÷àñòüþ îñíîâàíèÿ âèíòàìè ïîçèöèè 15 íà ðàññòîÿíèè 180ìì. Èçìåðèòåëüíàÿ ÷àñòü óñòðîéñòâà ñìîíòèðîâàíà â îáùåé âòóëêå ïîçèöèè 8, â êîòîðîé êðåïèòüñÿ ôîòîäèîä. Ôîòîäèîä ïîçèöèè 1 ñîïðÿãàåòñÿ ñ ìåòàëëè÷åñêèìè äåòàëÿìè óñòðîéñòâà ÷åðåç äèýëåêòðè÷åñêèå êîëüöà ïîçèöèè 4. Óñòðîéñòâî îáåñïå÷èâàåòñÿ ïîïåðå÷íîé þñòèðîâêîé óñòðîéñòâà. Äëÿ ýòîãî êîíñòðóêöèÿ ñíàáæåíà äâóìÿ óïîðíûìè âèíòàìè. Äëÿ âåðòèêàëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ íà âåðõíåé ÷àñòè îñíîâàíèÿ ñìîíòèðîâàíà øàðèêîâàÿ íàïðàâëÿþùàÿ ïîçèöèè 13. Ïåðåìåùàþùèéñÿ ïîëçóí ñîåäèíåí â íèæíåé ÷àñòè ñ èíäèêàòîðíûì ùóïîì ïîçèöèè 7.  íåðàáî÷åì ïîëîæåíèè íàïðàâëÿþùàÿ ôèêñèðóåòñÿ óïîðíûìè âèíòàìè ïîçèöèè14. Îáùèé âèä èçìåðèòåëüíîãî óñòðîéñòâà óêàçàí íà ÷åðòåæå ÄÏ 593.002.000ÑÁ.


8.ÎÏÈÑÀÍÈÅ ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÕÅÌÛ

Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ ôîòîäèîäà ñîñòîèò èç äâóõ ñîãëàñóþùèõ óñèëèòåëåé, àíàëîãîâîãî ñóììàòîðà, ðåøàþùåãî àíàëîãîâî-öèôðîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ è èíäèêàòîðà. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ ôîòîäèîäà ïîêàçàíà íà ðèñóíêå 21.

ðèñ.21.Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ ôîòîäèîäà.

Äâóõ ïëîùàäî÷íûé ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ íà áàçå ôîòîäèîäà ïîäêëþ÷åí ê äâóõêàíàëüíîìó ïðåîáðàçîâàòåëþ òîê-íàïðÿæåíèå. Äëÿ ïîëíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ, åãî ÷óâñòâèòåëüíûå ïëîùàäêè ñîåäèíÿþòñÿ â äâå ãðóïïû, ãîðèçîíòàëüíî ðàñïîëîæåííûõ, è îáðàçóþò êîîðäèíàòíóþ ñèñòåìó âäîëü îñè Y.

Ôîòîäèîä ðàáîòàåò â ðåæèìå èñòî÷íèêà òîêà ñ ïîñòîÿííûì íàïðÿæåíèåì íà ïåðåõîäå, ÷òî îáåñïå÷èâàåò áîëüøîé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ñèãíàëà (1010) ïðè ñîõðàíåíèè ëèíåéíîñòè ñèãíàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè. Ñèãíàë ñ âûõîäà òîê-íàïðÿæåíèÿ ïîñòóïàåò íà äâà ñóììàòîðà, îäèí èç êîòîðûõ ñîáðàí ïî ñõåìå èíâåðòèðóþùåãî óñèëèòåëÿ è ïðîèçâîäèò ñóììó ñèãíàëîâ ïî îáîèì âõîäàì ñ îäíèì çíàêîì.  ðåçóëüòàòå ÷åãî íà âûõîäå ýòîãî ñóììàòîðà áóäåì èìåòü ñóììó ñèãíàëîâ ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîê-íàïðÿæåíèÿ ñ ïðîòèâîïîëîæíûì çíàêîì. Âòîðîé ñóììàòîð ñîáðàí ïî ñõåìå äèôôåðåíöèàëüíîãî óñèëèòåëÿ. Ñ ïåðâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîê-íàïðÿæåíèÿ ñèãíàë ïîñòóïàåò íà èíâåðòèðóþùèé âõîä ñóììàòîðà ÷åðåç R5, à ñî âòîðîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîê-íàïðÿæåíèÿ ïîäàåòñÿ ñèãíàë íà èíâåðòèðóþùèé âõîä ÷åðåç R7. Íîìèíàë ðåçèñòîðîâ R5÷R8 áóäóò ðàâíû.  ýòîì ñëó÷àå íàïðÿæåíèå íà âûõîäå âòîðîãî ñóììàòîðà áóäåò U2-U1. Ïîëó÷åííîå íàïðÿæåíèå ñóììàòîðîâ íàïðàâëÿåòñÿ íà ÀÖÏ äâîéíîãî èíòåãðèðîâàíèÿ.

Îñíîâíûå äîñòîèíñòâà ÀÖÏ äâîéíîãî èíòåãðèðîâàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â åãî ïîìåõîçàùèùåííîñòè, âûñîêîé òî÷íîñòè è âîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿ ñèãíàëà íà âûõîäå ÀÖÏ ïðîïîðöèîíàëüíîãî îòíîøåíèþ äâóõ ñèãíàëîâ. Êðîìå òîãî, âûáðàííàÿ ìèêðîñõåìà ïîçâîëÿåò ïðÿìîå ïîäêëþ÷åíèå æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîãî èíäèêàòîðà ê âûõîäó ÀÖÏ.

Âûõîä ïåðâîãî ñóììàòîðà ôîðìèðóåò îïîðíûé ñèãíàë ÀÖÏ. Äèôôåðåíöèàëüíûé ñèãíàë ïîäàåòñÿ íà îñíîâíîé âõîä ÀÖÏ.

 ðåçóëüòàòå ïîêàçàíèÿ íà âûõîäå ÀÖÏ íà ïàíåëè èíäèêàöèè áóäåò âû÷èñëÿòüñÿ ïî ôîðìóëå(40):

 (40)


9.ÌÅÒÎÄÈÊÀ ÞÑÒÈÐÎÂÊÈ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ÄËß ÈÇÌÅÐÅÍÈß ÎÒÊËÎÍÅÍÈÉ ÎÒ ÏËÎÑÊÎÑÒÍÎÑÒÈ

9.1 Ðåãóëèðîâêà ôîêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ

Äëÿ ýòîé îïåðàöèè èñïîëüçóåòñÿ îïòè÷åñêàÿ ñêàìüÿ, ñîñòîÿùàÿ èç êîëëèìàòîðà è ìèêðîñêîïà.  ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè êîëëèìàòîðíîãî îáúåêòèâà ðàñïîëîæåíà ñåòêà ñ íåñêîëüêèìè âåðòèêàëüíûìè øòðèõàìè. Åå èçîáðàæåíèå ïîëó÷àåòñÿ â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè èñïûòóåìîãî îáúåêòèâà. Ýòî èçîáðàæåíèå ðàññìàòðèâàþò ïîñðåäñòâîì ìèêðîñêîïà è èçìåðÿþò ñ ïîìîùüþ îêóëÿð-ìèêðîìåòðà.

Ðåãóëèðîâêà ôîêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîäðåçêîé ïðîìåæóòî÷íîãî êîëüöà ïîçèöèè 14.

9.2 Óñòàíîâêà äèàôðàãìû â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà

Þñòèðîâêà èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ äâà ýòàïà: óñòàíîâêà äèàôðàãìû â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà è ïîëó÷åíèå ìàêñèìàëüíîé îñâåùåííîñòè äèàôðàãìû.

Óñòàíîâêà äèàôðàãìû â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà ïðîèçâîäèòñÿ ñ ïîìîùüþ îïòè÷åñêîé ñêàìüè (àíàëîãè÷íî ï.9.1).  ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè êîëëèìàòîðíîãî îáúåêòèâà ðàñïîëîæåíî ìàòîâîå ñòåêëî. Ïðîäîëüíûì ïåðåìåùåíèåì äèàôðàãìû, íàáëþäàÿ ÷åðåç ìèêðîñêîï åå èçîáðàæåíèå, äîáèâàåìñÿ ðåçêîãî èçîáðàæåíèÿ. Íàêëîíîì èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ äîáèâàåìñÿ ìàêñèìàëüíîãî è ðàâíîìåðíîãî çàïîëíåíèÿ äèàôðàãìû ñâåòîâûì ïîòîêîì.


9.3 Êîíòðîëü íàïðàâëÿþùèõ

Âñå âèäû íàïðàâëÿþùèõ äîëæíû îòâå÷àòü ñëåäóþùèì îñíîâíûì òðåáîâàíèÿì: èìåòü íåîáõîäèìûå òî÷íîñòü è ïëàâíîñòü äâèæåíèÿ, ìàëîå òðåíèå, ìàëûé èçíîñ.

Ýòè òðåáîâàíèÿ óäîâëåòâîðÿþòñÿ çà ñ÷åò âûáîðà ìàòåðèàëîâ ñîïðÿãàåìûõ äåòàëåé ñ îäèíàêîâûì èëè áëèçêèì êîýôôèöèåíòîì ëèíåéíîãî ðàñøèðåíèÿ, êà÷åñòâåííîé îáðàáîòêè è ïîäãîòîâêè ïîâåðõíîñòåé íàïðàâëÿþùèõ, à òàêæå çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ êà÷åñòâåííûõ ñìàçîê.

Ñáîðêó óçëà ñ íàïðàâëÿþùèìè âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì.

1.  Êîìïëåêòóþò øàðèêîïîäøèïíèêè ñ âàëîì äëÿ ïîñàäêè èõ íà âàë ñ ïðåäóñìîòðåííûì íàòÿãîì.

2.  Ìîíòàæ ïîäøèïíèêîâ.

3.  Ðåãóëèðîâêà ïîäøèïíèêîâ. Îíà çàêëþ÷àåòñÿ â ñîçäàíèè îñåâîãî íàòÿãà, òðåáóåìóþ âåëè÷èíó êîòîðîãî â óçëàõ îáåñïå÷èâàþò ñ ïîìîùüþ ïîäðåçêè êîëüöà.

4.  Êîíòðîëü ñáîðêè íàïðàâëÿþùèõ (ëåãêîñòü âðàùåíèÿ, áèåíèå è äð.). Äëÿ ýòîãî êîðïóñ èíäèêàòîðà çàêðåïëÿþò íà íåïîäâèæíîé ÷àñòè óçëà. Êàñàÿñü ÷óâñòâèòåëüíûì ýëåìåíòîì èíäèêàòîðà ïðîâåðÿåìîé ïîâåðõíîñòè âðàùàþùåéñÿ äåòàëè, ïî øêàëå èíäèêàòîðà íàõîäÿò âåëè÷èíó áèåíèé. Íà ýòîé ñòàäèè ñáîðêè îñóùåñòâëÿþò äîïîëíèòåëüíóþ ðåãóëèðîâêó, ÷èñòêó è ñìàçêó óçëà.

9.4 Þñòèðîâêà ñâåòîäåëèòåëüíîãî êóáèêà

Þñòèðîâêà ñâåòîäåëèòåëüíîãî êóáèêà îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàçâîðîòîì ñàìîãî êóáèêà âîêðóã âèçèðíîé îñè.

Íàáëþäàÿ â îêóëÿð, äîáèâàåìñÿ ðåçêîãî èçîáðàæåíèÿ ïÿòíà íà òåñò-îáúåêòå, ðàñïîëîæåííîãî íà ðàññòîÿíèè 17 ì.

Òàáëèöà ¹5

Þñòèðîâêà óñòðîéñòâà äëÿ èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèÿ îò ïëîñêîñòíîñòè

Íàèìåíîâàíèå îïåðàöèè Ñõåìà þñòèðîâêè Îïèñàíèå îïåðàöèè è îáîðóäîâàíèå
1.Ðåãóëèðîâêà ôîêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ

Îáîðóäîâàíèå: îïòè÷åñêàÿ ñêàìüÿ,

ñîñòîÿùàÿ èç êîëëèìàòîðà-Ê è ìèêðîñêîïà-Ì.

Íàáëþäàåì ÷åðåç Ì èçîáðàæåíèå ñåòêè è èçìåðÿåì ñ ïîìîùüþ îêóëÿð-ìèêðîìåòðà. Ðåãóëèðîâêà ôîêóñíîãî ðàññòîÿíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ïîäðåçêè êîëüöà.

2.Óñòàíîâêà äèàôðàãìû â ôîêàëüíîé ïëîñêîñòè îáúåêòèâà

Îáîðóäîâàíèå: îïòè÷åñêàÿ ñêàìüÿ,

ñîñòîÿùàÿ èç êîëëèìàòîðà-Ê è ìèêðîñêîïà-Ì.

Ïðîäîëüíûì ïåðåìåùåíèåì óçëà äèàôðàãìû-Ó.Ä., íàáëþäàÿ ÷åðåç Ì, äîáèâàåìñÿ ðåçêîãî èçîáðàæåíèÿ.

3.Ðåãóëèðîâêà îñåâîãî íàòÿãà.

Ðåãóëèðîâêà îñåâîãî íàòÿãà îáåñïå÷èâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ ïîäðåçêè êîëüöà.
4.Þñòèðîâêà ñâåòîäåëèòåëüíîãî êóáèêà

Ñ ïîìîùüþ ðàçâîðîòà ñâåòîäåëèòåëü-íîãî êóáèêà,

íàáëþäàÿ â îêóëÿð, äîáèâàåìñÿ ðåçêîãî èçîáðàæåíèÿ ïÿòíà íà òåñò-îáúåêòå, ðàñïîëîæåí-íîãî íà ðàññòîÿíèè 17ì.


10.ÝÊÎÍÎÌÈ×ÅÑÊÀß ×ÀÑÒÜ

10.1Îïðåäåëåíèå ñîñòàâà ðàñ÷åòà

Äèïëîìíàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ðàçðàáîòêå óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ïîâåðõíîñòè. Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííîãî ðàíåå îáçîðà ðàçëè÷íûõ ìåòîäîâ è ñðåäñòâ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî óñòðîéñòâî èìååò àíàëîã, ïîçâîëÿþùèé ïîëó÷èòü òå æå ðåçóëüòàòû, ÷òî è îáúåêò ðàçðàáîòêè. Àíàëîãîì ÿâëÿåòñÿ ïëîñêîìåð ÈÑ–41Ì. Òîâàðíûé òèï îáúåêòà ðàçðàáîòêè îïðåäåëÿåòñÿ ïóòåì àíàëèçà ðûíî÷íîé öåëè åãî ñîçäàíèÿ.  äàííîì ñëó÷àå òîâàðîì ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà ñàìà ïî ñåáå, ò.å. ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïðÿìîé ðûíî÷íîé ðåàëèçàöèè.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì âûáèðàåì âàðèàíò ðàñ÷åòà ¹1 [19].

Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî îïðåäåëèòü ñîñòàâ ðàñ÷åòîâ â ýêîíîìè÷åñêîé ÷àñòè:

-ñìåòà çàòðàò íà ðàçðàáîòêó;

-îïðåäåëåíèå êîíêóðåíòíîé öåíû;

- ðàñ÷åò ñåáåñòîèìîñòè;

-ýêîíîìè÷åñêèå ðåçóëüòàòû.

10.2 Ðàñ÷åò ñìåòû çàòðàò íà ðàçðàáîòêó

 ñîñòàâ ñìåòíîé ñòîèìîñòè ðàçðàáîòêè âõîäÿò ñëåäóþùèå ñòàòüè çàòðàò:

·  Ìàòåðèàëû, ïîêóïíûå èçäåëèÿ è ïîëóôàáðèêàòû,

·  Ñïåöèàëüíîå îáîðóäîâàíèå äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçðàáîòêè,

·  Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà,

·  Îò÷èñëåíèå íà ñîöèàëüíûå íóæäû,

·  Çàòðàòû íà ýëåêòðîýíåðãèþ äëÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ öåëåé,

·  Êîíòðàãåíòíûå ðàáîòû,

·  Ïðî÷èå çàòðàòû,

·  Íàêëàäíûå ðàñõîäû.

Ñòîèìîñòü ìàòåðèàëîâ, ïîêóïíûõ èçäåëèé, ïîëóôàáðèêàòîâ Ñì îöåíèâàåòñÿ ïî äåéñòâóþùèì ðûíî÷íûì öåíàì.

Îáùèå çàòðàòû íà ðàçðàáîòêó ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå

Ðàñ÷åò çàòðàò íà ðàñõîäíûå ìàòåðèàëû

Òàáëèöà5

¹ ï/ï Íàèìåíîâàíèå ðàñõîäíûõ ìàòåðèàëîâ Åä. èçì. Êîë-âî

Öåíà åäèíèöû

(ðóá.)

Ñóììà

(ðóá.)

1 Âàòìàí øò 7 7 49
2 Áóìàãà äëÿ ïðèíòåðà Óïàê. 1 90 90
3 Êàðòðèäæ äëÿ ïðèíòåðà øò 1 400 400
Èòîãî 539

Ðàñ÷åò çàòðàò íà ñïåöèàëüíîå îáîðóäîâàíèå äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçðàáîòêè

Ñòîèìîñòü ñïåöèàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçðàáîòêè Cîá â çàâèñèìîñòè îò åãî íàëè÷èÿ âû÷èñëÿåòñÿ ïî-ðàçíîìó. Ïðè ïðèîáðåòåíèè è èñïîëüçîâàíèè íàëè÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ â ñìåòó âêëþ÷àþòñÿ òîëüêî àìîðòèçàöèîííûå îò÷èñëåíèÿ ïî íîðìàòèâàì.

Îíè âû÷èñëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå (40):

 (40)

ãäå m - êîëè÷åñòâî âèäîâ ñïåöèàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ;

ÍÀ - ãîäîâàÿ íîðìà àìîðòèçàöèîííûõ îò÷èñëåíèé;

Öîá - öåíà åäèíèöû îáîðóäîâàíèÿ;

tn – âðåìÿ èñïîëüçîâàíèÿ îáîðóäîâàíèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ (ðàáîòû), ÷èñëî ëåò.


Òàáëèöà 6

¹ï/ï

Íîìåíêëà-òóðà

ñïåö.

îáîðóäî-âàíèÿ

Åä. èçì

Êîë-âî

åäèíèö

Öåíà

åäèíèöû

(ðóá.)

Âðåìÿ

èñïîëüçî-

âàíèÿ

(ëåò)

Ãîäîâ.

íîðìà

àìîðò.

îò÷èñë.

Èòîãî

ñòîèìîñòü

ñïåö.

îáîðóäîâ

(ðóá.)

1 Êîìïüþòåð øò. 1 18000 0.18 20%          648
2 Ïðèíòåð øò. 1 2400 0.18 20% 86

Òîãäà ðóá

Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà (Ñîñ) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

 (41)

ãäå ê –êîëè÷åñòâî êàòåãîðèé ðàçðàáîò÷èêîâ;

Ïmj – êîëè÷åñòâî ðàçðàáîò÷èêîâ äàííîé êàòåãîðèè;

- ñðåäíå÷àñîâàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà j-îé êàòåãîðèè ðàçðàáîò÷èêîâ, ðóá;

Ð- ïðîäîëæèòåëüíîñòü ðàáîòû, âûïîëíÿåìîé ðàáîòíèêîì îïðåäåëåííîé êàòåãîðèè, ÷àñ.

Ðàçðàáîòêà êîíñòðóêöèè óñòðîéñòâà âûïîëíÿåòñÿ êîíñòðóêòîðîì è òåõíîëîãîì. Îíè ðàáîòàþò â òå÷åíèè òðåõ ìåñÿöåâ, ò.å. 62 ðàáî÷èõ äíÿ ïî 8 ÷àñîâ â äåíü. Çàðàáîòíàÿ ïëàòà êîíñòðóêòîðà ñîñòàâëÿåò 7000 ðóáëåé â ìåñÿö, çàðàáîòíàÿ ïëàòà òåõíîëîãà-5000 ðóáëåé â ìåñÿö.

Îïðåäåëèì ñðåäíå÷àñîâóþ çàðàáîòíóþ ïëàòó êàæäîé êàòåãîðèè ðàçðàáîò÷èêîâ.

= 7000:168= 41,66 ðóá.

= 5000:168=29,76 ðóá.

Òàêèì îáðàçîì, îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ðàçðàáîò÷èêîâ ñîñòàâëÿåò 12000 ðóáëåé.

Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ( Cäîï) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

 (42)

ãäå - íîðìàòèâ çàòðàò íà äîïîëíèòåëüíóþ çàðïëàòó îò îñíîâíîé, = 10…15%.

1200 ðóá.

Îò÷èñëåíèå â ñîöèàëüíûå âíåáþäæåòíûå ôîíäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå:

 (43)

ãäå r- ñóììàðíàÿ âåëè÷èíà îò÷èñëåíèé â ñîöèàëüíûå âíåáþäæåòíûå ôîíäû (35,6%).

4700 ðóá.

Çàòðàòû íà ýëåêòðîýíåðãèþ äëÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ öåëåé (Ñýí) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

 (44)

ãäå l- íîìåíêëàòóðà îáîðóäîâàíèÿ, èñïîëüçóåìîãî äëÿ ðàçðàáîòêè;

Wi – ìîùíîñòü îáîðóäîâàíèÿ ïî ïàñïîðòó, êÂò;

Ti- âðåìÿ èñïîëüçîâàíèÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçðàáîòêè, ÷àñ;

Ckr – ñòîèìîñòü îäíîãî êÂò-÷àñ ýëåêòðîýíåðãèè, ðóá;

Kwi – êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ìîùíîñòè (Kwi<1).

Äëÿ ðàçðàáîòêè è èñïûòàíèé óñòðîéñòâà èñïîëüçóåòñÿ ñëåäóþùåå îáîðóäîâàíèå: ïåðñîíàëüíûé êîìïüþòåð â êîëè÷åñòâå 1 øòóêà è ïðèíòåð ñ íîìèíàëüíîé ìîùíîñòüþ 40 Âò (0,04 êÂò) è êîýôôèöèåíòîì èñïîëüçîâàíèÿ ìîùíîñòè Êwi = 0,4 . Âðåìÿ ðàáîòû ñîòðóäíèêîâ çà êîìïüþòåðîì ñ ïðèíòåðîì 3 ìåñÿöà, ÷òî ïðè 21 ðàáî÷åì äíå ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ 8 ÷àñîâ ñîñòàâèò 504 ÷àñà. Âðåìÿ ðàáîòû ñîòðóäíèêîâ çà ïðèíòåðîì 1 ìåñÿö, ÷òî ïðè 21 ðàáî÷åì äíå ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ 8 ÷àñîâ ñîñòàâèò 168 ÷àñîâ. Ïðè ñòîèìîñòè îäíîãî êÂò/÷àñà ýëåêòðîýíåðãèè 1,10 ðóá. èìååì:

Ñýí = 1,10 • 0,04 • (504 +168) ≈ 30 ðóá.

Çàòðàòû íà êîìàíäèðîâêè ( Ñêîì) íå ó÷èòûâàþòñÿ, òàê êàê ðàçðàáîòêà íå òðåáóåò âûåçäà â êîìàíäèðîâêè.

Ñòîèìîñòü êîíòðàãåíòíûõ ðàáîò (Ñêð), ò.å, ðàáîò, âûïîëíÿåìûõ ñòîðîííèìè îðãàíèçàöèÿìè íåïîñðåäñòâåííî äëÿ äàííîé ðàçðàáîòêè, íå ó÷èòûâàåòñÿ, òàê êàê âñå ðàáîòû âûïîëíÿþòñÿ â îäíîé îðãàíèçàöèè.

Ê ñòàòüå "Ïðî÷èå çàòðàòû" (Ñï) îòíîñÿòñÿ çàòðàòû, ñâÿçàííûå ñ îïëàòîé ýêñïåðòèç, êîíñóëüòàöèé, ïîëó÷åíèåì ïàòåíòíîé èíôîðìàöèè, àðåíäîé ïîìåùåíèé è ò.ï.

Íàêëàäíûå ðàñõîäû (Ñï) íà÷èñëÿþòñÿ â ïðîöåíòàõ ê îñíîâíîé çàðàáîòíîé ïëàòå.

Ïðèìåì â êà÷åñòâå ïðî÷èõ çàòðàò 5% îò ñóììû ïðåäûäóùèõ ñòàòåé, ñâÿçàííûõ ñ îïëàòîé êîíñóëüòàöèé.

Ñï = (Ñì +Ñîá +Ñîñ + Ñäîï +Ññô + Ñýí +Ñêð)∙0,05. (45)

Ïîäñòàâèì âåëè÷èíû è ïîëó÷èì

Ñï = 957 ðóá

Íàêëàäíûå ðàñõîäû Ñí íà÷èñëÿþòñÿ â ïðîöåíòàõ ê îñíîâíîé çàðàáîòíîé ïëàòå (îò 70 äî 100%). Ïðèìåì Ñí = 80%. Òîãäà

Ñí = 7000 • 0,8 = 5600 ðóá.

Îáùàÿ ñìåòíàÿ ñòîèìîñòü (Ñð) îïðåäåëÿåòñÿ ñóììèðîâàíèåì åå ñîñòàâëÿþùèõ:

Cð= ÑÌ+Ñîá+Ñîñ+ Ñäîï+ Ññí+Ñýí + Ñï+ Ñí (46)

Ïîëó÷åííûå äàííûå ñâåäåíû â òàáëèöó ¹ 7

Òàáëèöà ¹ 7

¹ ï.ï Ñòàòüè ðàñõîäîâ Óñëîâíûå îáîçíà÷åíèÿ Çàòðàòû ïî ñòàòüÿì (ðóá.)
1 Ìàòåðèàëû, ïîêóïíûå èçäåëèÿ è ïîëóôàáðèêàòû ÑÌ 539
2 Ñïåö. îáîðóäîâàíèå äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçðàáîòêè Ñîá 660
3 Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ðàçðàáîò÷èêîâ Ñîñ 12000
4 Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà Ñäîï 1200
5 Îò÷èñëåíèå íà ñîöèàëüíûå íóæäû Ññô 4700
6 Çàòðàòû íà ýëåêòðîýíåðãèþ äëÿ òåõíîëîãè÷. öåëåé Ñýí 30
7 Ïðî÷èå çàòðàòû Ñï 957
8 Íàêëàäíûå ðàñõîäû Ñí 5600
Èòîãî: 25686

10.3 Îïðåäåëåíèå êîíêóðåíòíîé öåíû îáúåêòà

Ðûíî÷íàÿ öåíà àíàëîãà îáúåêòà ðàçðàáîòêè îïòè÷åñêîãî ïëîñêîìåðà ÈÑ-41 Ì ñîñòàâëÿåò 35000 ðóáëåé.

Êîíêóðåíòíàÿ öåíà îáúåêòà (Öêîíê) îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå "Áåðèì":

 (47)

ãäå Öà- ðûíî÷íàÿ öåíà àíàëîãà îáúåêòà ðàçðàáîòêè, ðóá.;

A,B,..- îöåíêè çíà÷èìîñòè òåõíèêî-ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê (ïàðàìåòðîâ êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòè); A+B+…=1;

Âîçüìåì çà À –ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ, çà Â-ãàáàðèòíûå ðàçìåðû äåòàëåé, çà Ñ- äèàïàçîí èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèé.

X0, Y0…- ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ òåõíèêî-ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê îáúåêòà ðàðàáîòêè;(0,02;17000;0,1)

Xa,Ya…- ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ òåõíèêî-ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê àíàëîãà;(0,1;1000;3)

n- ïàðàìåòð íåëèíåéíîñòè èçìåðåíèÿ öåíû ( óñèëåíèå êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòè),

 n=0,4…0,7.

Ïðèìå÷àíèå. Îòíîøåíèå … çàìåíÿåòñÿ íà îòíîøåíèå , åñëè ïîâûøåíèå òåõíèêî-ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê çàêëþ÷àåòñÿ â ñíèæåíèè èõ ÷èñëåííîãî çíà÷åíèÿ.

10.4 Ðàñ÷åò ñåáåñòîèìîñòè èçäåëèÿ

 ñîñòàâ ñåáåñòîèìîñòè ïðîäóêöèè âêëþ÷àåòñÿ ñëåäóþùèå ñòàòüè çàòðàò:

1.  Çàòðàòû íà ñûðüå è ìàòåðèàëû;

2.  Çàòðàòû íà ïîêóïíûå êîìïëåêòóþùèå èçäåëèÿ è ïîëóôàáðèêàòû;

3.  Çàòðàòû íà òåõíîëîãè÷åñêîå òîïëèâî è ýëåêòðîýíåðãèþ;

4.  Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ðàáî÷èõ;

5.  Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ðàáî÷èõ;

6.  Îò÷èñëåíèå â ñîöèàëüíûå âíåáþäæåòíûå ôîíäû;

7.  Ðàñõîäû íà ñîäåðæàíèå è ýêñïëóàòàöèþ îáîðóäîâàíèÿ;

8.  Îáùåöåõîâûå óñëîâèÿ;

9.  Öåõîâàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ;

10.   Îáùåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû;

11.  Îáùåïðîèçâîäñòâåííàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ;

12.  Âíåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû;

13.  Ïîëíàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ.

Òàáëèöà ¹8

¹ ï.ï Íàèìåíîâàíèå ìàòåðèàëîâ, ïîêóïíûõ èçäåëèé, ï/ôàáðèêàòîâ Åä. èçìå-ðåíèÿ Êîë-âî Öåíà åäèíèöû (ðóá.) Ñóììà (ðóá.)

Òðàíñïîðòíî –çàãîòîâèòåëü-

íûå ðàñõîäû

1 Ìàòåðèàëû
1.1 Ñòàëü êã 3 50 150 1,03
1.2 Àëþìèíèé êã 3 150 450 1,03
1.3 Îòðèöàòåëüíàÿ ëèíçà øò 1 150 150 1,03
1.4 Ïîëîæèòåëüíàÿ ëèíçà øò 1 100 100 1,03
1.5 Ñêëåéêà øò 2 250 250 1,03
1.6 Ïðèçìà-êóá øò 1 700 700 1,03
1.7 Ïåíòà-ïðèçìà øò 1 500 500 1,03
1.8 Çàùèòíîå ñòåêëî øò 2 200 200 1,03
Èòîãî 2500
2 Ïîêóïíûå èçäåëèÿ è ï/ôàáðèêàòû
2.1 Ëàçåðíûé äèîä ÎÐ-651 øò 1 470 470 1,03
2.2 Ôîòîäèîä ÔÄ-Ê-142 øò 1 50 50 1,03
2.3 Ïîäøèïíèêè øò 2 250 500 1,03
2.4 Íàãëàçíèê øò 1 15 15 1,03
2.5 Àêêóìóëÿòîð øò 1 150 150 1,03
2.6 Ïðî÷èå äåòàëè 500 500 1,03
 Èòîãî 1685

Ñòîèìîñòü ìàòåðèàëîâ, ïîêóïíûõ èçäåëèé, ïîëóôàáðèêàòîâ (Ñì) îöåíèâàåòñÿ ïî äåéñòâóþùèì ðûíî÷íûì öåíàì ñ ó÷åòîì âåëè÷èíû òðàíñïîðòíî-çàãîòîâèòåëüíûõ ðàñõîäîâ ïî ôîðìóëå

 (48)

ãäå n – ÷èñëî ïîçèöèé ïðèìåíÿåìûõ ìàòåðèàëîâ;

m – íîìåíêëàòóðà ïðèìåíåííûõ ïîêóïíûõ èçäåëèé è ïîëóôàáðèêàòîâ;

HMi – íîðìà ðàñõîäîâ ìàòåðèàëà, êã;

ÖÌi- öåíà ìàòåðèàëà, ðóá/ êã;

ÍÎi- íîðìà ðåàëèçóåìûõ îòõîäîâ, êã;

UOi – öåíà îòõîäîâ, ðóá/êã;

Nnj - êîëè÷åñòâî ïîêóïíûõ èçäåëèé, ïîëóôàáðèêàòîâ j-ãî âèäà;

Önj – öåíà ïîêóïíîãî èçäåëèÿ, ïîëóôàáðèêàòà j-ãî âèäà, ðóá;

ÊÒÇ – âåëè÷èíà òðàíñïîðòíî-çàãîòîâèòåëüíûõ ðàñõîäîâ, ÊÒÇ=(1,03…1,05).

Îòñþäà ïîëó÷àåì: ÑÌ=4185

Äëÿ ñîçäàíèÿ äàííîãî ïðèáîðà íåîáõîäèìî ó÷àñòèå ñëåäóþùèõ ñïåöèàëèñòîâ:

-  Ôðåçåðîâùèê…………. 4 ðàçðÿä…..……70 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

-  Òîêàðü……………….4 ðàçðÿä………..…70 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

-  Ñëåñàðü…………...4 ðàçðÿä…………..70 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

-  Ñáîðùèê…………….6 ðàçðÿä………..…80 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

-  Þñòèðîâùèê………..6 ðàçðÿä………..…80 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

-  Ìîíòàæíèê ýë. ÷àñòè…6 ðàçðÿä………...60 ðóá/÷àñ..……...1 ÷åë.

Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ðàáîò:

-  Ôðåçåðîâùèê………………..16 ÷àñ

-  Òîêàðü……………………….16 ÷àñ

-  Ñëåñàðü…………………….....8 ÷àñ

-  Ñáîðùèê………………….…..16 ÷àñ

-  Þñòèðîâùèê…………………4 ÷àñ

-  Ìîíòàæíèê ýë. ÷àñòè………..4 ÷àñ

Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà  îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå k - êîëè÷åñòâî êàòåãîðèé ðàçðàáîò÷èêîâ;

Ïmj - êîëè÷åñòâî ðàçðàáîò÷èêîâ äàííîé êàòåãîðèè;

Çmj - ñðåäíå÷àñîâàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà j-êàòåãîðèè ðàçðàáîò÷èêîâ, ðóá.;

Ð - ïðîäîëæèòåëüíîñòü ðàáîòû, âûïîëíÿåìîé ðàáîòíèêîì îïðåäåëåííîé êàòåãîðèè, ÷àñ.

Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àåì:

Ðàñ÷åò çàòðàò íà äîïîëíèòåëüíóþ çàðàáîòíóþ ïëàòó

Äîïîëíèòåëüíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà  îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå d - íîðìàòèâ çàòðàò íà äîïîëíèòåëüíóþ çàðàáîòíóþ ïëàòó îò îñíîâíîé çàðàáîòíîé ïëàòû d=20%.

Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àåì:

Ðàñ÷åò çàòðàò íà îò÷èñëåíèÿ â ñîöèàëüíûå âíåáþäæåòíûå ôîíäû

Îò÷èñëåíèÿ â ñîöèàëüíûå âíåáþäæåòíûå ôîíäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå:

ãäå r - ñóììàðíàÿ âåëè÷èíà îò÷èñëåíèé â åäèíûé ñîöèàëüíûé íàëîã 35,6%

Òàêèì îáðàçîì, èìååì:

Ðàñõîäû íà ñîäåðæàíèå è ýêñïëóàòàöèþ îáîðóäîâàíèÿ îïðåäåëÿþòñÿ ïî íîðìàòèâó ê ñóììå ñòàòåé 2 è 3 (100%).

Ñýêñï = (4440 + 890) = 5330 ðóá.

Öåõîâûå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî íîðìàòèâó îò ñóììû çàòðàò ïî ñòàòüÿì 2, 3 è 5 (30%).

Ñöåõ =(4440+890+5330)·0,3 =3200 ðóá.

Öåõîâàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñóììîé çàòðàò ïî ñòàòüÿì 1 - 6.

Ñîáïðñåá =(4185+4440+890+1900+5330+3200) ≈ 20000ðóá.

Îáùåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî íîðìàòèâó ê ñòàòüå 7 (20-30%).

Ñâíïð = 20000 · 0,25 =5000 ðóá.

Îáùåïðîèçâîäñòâåííàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñóììîé çàòðàò ïî ñòàòüÿì 7 è 8.

Ñîáïðñåá = (20000 + 5000) = 25000 ðóá.

Âíåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî íîðìàòèâó ê ñòàòüå 9 (10-20%).

Ñâíïð = 25000 • 0,15 = 3750 ðóá.

Ïîëíàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçäåëèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñóììîé çàòðàò ïî ñòàòüÿì 9 è 10.

Ñïñåá = (25000 + 3750) = 28750 ðóá

10.5 Îïðåäåëåíèå ýêîíîìè÷åñêèõ ðåçóëüòàòîâ

Ïðèáûëü îò ðåàëèçàöèè îáúåêòà ðàçðàáîòêè (Ïð):

 (49)

40250 – 28750 = 11500 ðóá

Ðåíòàáåëüíîñòü îáúåêòà ðàçðàáîòêè (Ðð):

 (50)


Ñðîê îêóïàåìîñòè çàòðàò íà ðàçðàáîòêó (Òîê):

 (51)

Ïîëó÷åííûå äàííûå ñâåäåíû â òàáëèöó ¹9.

ïëîñêîñòíîñòü ëàçåðíûé äèàôðàãìà

Òàáëèöà ¹ 9

¹ ï.ï Ïîêàçàòåëè Åä. èçì. Àíàëîã Óñòðîéñòâî
1. Òåõíèêî-ýêñïëóàòàöèîííûå ïîêàçàòåëè
1.1 Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ ìì 0,1 0,02
1.2 Ãàáàðèòû èçìåðÿåìûõ äåòàëåé ìì 10000õ10000 12000õ12000
1.3 Äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ îòêëîíåíèé ìì

0

+1

±1,5
1.4 Ðåãèñòðàöèÿ ðåçóëüòàòîâ - íå àâòîìàòè÷åñêàÿ àâòîìàòè÷åñêàÿ
1.5 Ïîëó÷åíèå ðåçóëüòàòîâ - ïóòåì ïåðåñ÷åòà ñðàçó
2 Ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè
2.1 Ïðèáûëü ðóá. - 11500
2.2 Ðåíòàáåëüíîñòü % - 40
2.3 Ñðîê îêóïàåìîñòè ãîä - 2,24

11.ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ ÆÈÇÍÈÄÅßÒÅËÜÍÎÑÒÈ È ÎÕÐÀÍÀ ÒÐÓÄÀ

11.1 Óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè óñòðîéñòâà

Äèïëîìíàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ðàçðàáîòêå óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè. Óñòðîéñòâî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè êîðïóñíûõ äåòàëåé, ñòàíêîâ, ìàøèí, ïðèáîðîâ, óñòðîéñòâ è îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ. Ïðîàíàëèçèðóåì ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè è ïðåäîñòàâèì èõ â âèäå òàáëèöû.

Òàáëèöà ¹ 11

Õàðàêòåðèñòèêà óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè óñòðîéñòâà

¹ ï.ï Íàèìåíîâàíèå ôàêòîðà Ïîêàçàòåëè ôàêòîðà Íîðìàòèâíûå äîêóìåíòû
1.    Ìåñòî ýêñïëóàòàöèè óñòðîéñòâà Öåõ
2.    Âèä èñïîëíåíèÿ êîíñòðóêöèè ïåðåíîñíàÿ
3.    Âåñ óñòðîéñòâà (îðèåíòèðîâî÷íûé), (êã) 4
4.    Òåìïåðàòóðà âîçäóõà,(˚Ñ) 22-24 Ãîñò 12.1.005-88
5.    Îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà (%) 40-60 ÃÎÑÒ 12.1.005-88
6.    Òèï ïîëà Íåýëåêòðîïðîâîäíûé
7.    Òîêîïðîâîäÿùàÿ ïûëü Îòñóòñòâóåò
8.    Õèìè÷åñêè àêòèâíàÿ ñðåäà Îòñóòñòâóåò
9.    Ìåòàëëîêîíñòðóêöèè, ñîåäèíåííûå ñ çåìëåé Îòñóòñòâóåò
10.    Òâåðäûå èëè æèäêèå ãîðþ÷èå âåùåñòâà Îòñóòñòâóåò
11.    Ïûëå–ïàðî-ãàçîâîçäóøíûå âçðûâ÷àòûå ñìåñè Îòñóòñòâóåò
12.    Ìèíèìàëüíàÿ îñâåùåííîñòü (ëê) 100 ÑÍèÏ 23-05-95
13.    Âèä ïèòàþùåé ñåòè 220 ÃÎÑÒ12.1.038-82
14.    Äðóãèå ôàêòîðû (øóì, âèáðàöèÿ, ÝÌÏ è ò.ä. Îòñóòñòâóåò

ÃÎÑÒ 12.1.003-83

ÃÎÑÒ 12.1.012-90

ÃÎÑÒ 12.1.006-84


11.2 Àíàëèç è âûÿâëåíèå ïîòåíöèàëüíî îïàñíûõ è âðåäíûõ ôàêòîðîâ íà íà÷àëüíîé ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèè óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè

Óñòðîéñòâî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè êîðïóñíûõ äåòàëåé, ñòàíêîâ, ìàøèí, ïðèáîðîâ, óñòðîéñòâ è îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûé ëàçåðíûé äèîä. Óñòðîéñòâî èìååò ïåðåäâèãàþùóþ ÷àñòü - óñòðîéñòâî äëÿ èçìåðåíèÿ îòêëîíåíèé.

Íà îñíîâàíèè ÃÎÑÒ 12.0.003-83 [22] ñîñòàâèì ïåðå÷åíü ïîòåíöèàëüíî îïàñíûõ è âðåäíûõ ôàêòîðîâ, âîçíèêàþùèõ ïðè ýêñïëóàòàöèè óñòàíîâêè.

Ôèçè÷åñêèå îïàñíûå è âðåäíûå ïðîèçâîäñòâåííûå ôàêòîðû:

·  ïåðåäâèãàþùèåñÿ èçäåëèÿ;

·  ïîâûøåííàÿ ÿðêîñòü ñâåòà.

Ïñèõîôèçèîëîãè÷åñêèå îïàñíîñòè:

·  íåðâíî- ïñèõè÷åñêèå ïåðåãðóçêè;

·  óìñòâåííîå ïåðåíàïðÿæåíèå è ìîíîòîííîñòü òðóäà.

11.3 Ðàñ÷åò ëàçåðîîïàñíîé çîíû

Ëàçåðíîå èçëó÷åíèå õàðàêòåðèçóåòñÿ ìîíîõðîìàòè÷íîñòüþ, âûñîêîé êîãåðåíòíîñòüþ, ÷ðåçâû÷àéíî ìàëîé ýíåðãåòè÷åñêîé ðàñõîäèìîñòüþ ëó÷à è âûñîêîé ýíåðãåòè÷åñêîé îñâåùåííîñòüþ.

 îáëó÷àåìîì ëàçåðíûì ëó÷îì âåùåñòâå âîçìîæíû ïðîÿâëåíèÿ êàê ÷èñòî ýëåêòðè÷åñêèõ, òàê è õèìè÷åñêèõ ýôôåêòîâ, ïðèâîäÿùèõ ê îñëàáëåíèþ ñâÿçåé ìåæäó ìîëåêóëàìè, èõ ïîëÿðèçàöèè, âïëîòü äî èîíèçàöèè ìîëåêóë îáëó÷àåìîãî âåùåñòâà.

Òàêèì îáðàçîì, ëàçåðíîå èçëó÷åíèå, áåçóñëîâíî, ïðåäñòàâëÿåò îïàñíîñòü äëÿ ÷åëîâåêà. Íàèáîëåå îíî îïàñíî äëÿ îðãàíîâ çðåíèÿ. Ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ äëèíàõ âîëí ëàçåðíîå èçëó÷åíèå ïðîíèêàåò ñâîáîäíî âíóòðü ãëàçà. Ëó÷è ñâåòà, ïðåæäå ÷åì äîñòèãíóòü ñåò÷àòêè ãëàçà, ïðîõîäÿò ÷åðåç íåñêîëüêî ïðåëîìëÿþùèõ ñðåä: ðîãîâóþ îáîëî÷êó, õðóñòàëèê è, íàêîíåö, ñòåêëîâèäíîå òåëî. Íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíà ê âðåäíîìó èçëó÷åíèþ ñåò÷àòêà.  ðåçóëüòàòå ôîêóñèðîâàíèÿ íà ìàëûõ ó÷àñòêàõ ñåò÷àòêè ìîãóò êîíöåíòðèðîâàòüñÿ ïëîòíîñòè ýíåðãèè â ñîòíè è òûñÿ÷è ðàç áîëüøå òîé, êîòîðàÿ ïàäàåò íà ïåðåäíþþ ïîâåðõíîñòü ðîãîâèöû. Ýíåðãèÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ, ïîãëîùåíèÿ âíóòðè ãëàçà, ïðåîáðàçóåòñÿ â òåïëîâóþ ýíåðãèþ. Íàãðåâàíèå ìîæåò âûçâàòü ðàçëè÷íûå ïîâðåæäåíèÿ è ðàçðóøåíèÿ ãëàçà.

Òêàíè æèâîãî îðãàíèçìà ïðè ìàëûõ è ñðåäíèõ èíòåíñèâíîñòÿõ îáëó÷åíèÿ ïî÷òè íåïðîíèöàåìû äëÿ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ. Ïîýòîìó êîæíûå ïîêðîâû îêàçûâàþòñÿ íàèáîëåå ïîäâåðæåííûìè åãî âîçäåéñòâèÿ. Ñòåïåíü ýòîãî âîçäåéñòâèÿ îïðåäåëÿåòñÿ, ñ îäíîé ñòîðîíû, ïàðàìåòðàìè ñàìîãî èçëó÷åíèÿ: ÷åì âûøå èíòåíñèâíîñòü èçëó÷åíèÿ è ÷åì äëèííåå åãî äëèíà âîëíà, òåì ñèëüíåå âîçäåéñòâèå; ñ äðóãîé ñòîðîíû, íà èñõîä ïîðàæåíèÿ êîæè âëèÿåò ñòåïåíü åå ïèãìåíòàöèè. Ïèãìåíò êîæè ÿâëÿåòñÿ êàê áû ñâîåîáðàçíûì ýêðàíîì íà ïóòè èçëó÷åíèÿ â ðàñïîëîæåííûå ïîä êîæåé òêàíè è îðãàíû. Ýòè ïîñëåäñòâèÿ îòíîñÿòñÿ ê ñëó÷àÿì ïðÿìîãî îáëó÷åíèÿ âñëåäñòâèå ãðóáûõ íàðóøåíèé â ýêñïëóàòàöèè ëàçåðíûõ óñòàíîâîê. Ðàññåÿíî èëè êîíöåíòðèðîâàííî îòðàæåííîå èçëó÷åíèå ìàëîé èíòåíñèâíîñòè âîçäåéñòâóåò çíà÷èòåëüíî ÷àùå, ðåçóëüòàòîì ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûå ôóíêöèîíàëüíûå íàðóøåíèÿ â îðãàíèçìå – â ïåðâóþ î÷åðåäü â íåðâíîé è ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé ñèñòåìàõ. Ëèöà, ðàáîòàþùèå â óñëîâèÿõ âîçäåéñòâèÿ ëàçåðíîãî îòðàæåííîãî èçëó÷åíèÿ ïîâûøåííîé èíòåíñèâíîñòè, æàëóþòñÿ íà ãîëîâíûå áîëè, ïîâûøåííóþ óñòàëîñòü, áåñïîêîéíûé ñîí, ÷óâñòâî óñòàëîñòè è áîëè â ãëàçàõ. Ýòè íåïðèÿòíûå îùóùåíèÿ ïðîõîäÿò áåç ñïåöèàëüíîãî ëå÷åíèÿ ïîñëå óïîðÿäî÷íîãî ðåæèìà òðóäà è îòäûõà è ïðèíÿòèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ çàùèòíûõ ïðîôèëàêòè÷åñêèõ ìåð.

Íîðìèðîâàíèå ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî ïðåäåëüíî äîïóñòèìûì óðîâíÿì îáëó÷åíèÿ (ÏÄÓ). Ýòî óðîâíè ëàçåðíîãî îáëó÷åíèÿ, êîòîðûå ïðè åæåäíåâíîé ðàáîòå íå âûçûâàþò ó ðàáîòàþùèõ çàáîëåâàíèé è îòêëîíåíèé â ñîñòîÿíèè çäîðîâüÿ.

Ñîãëàñíî «Ñàíèòàðíûì íîðìàì è ïðàâèëàì óñòðîéñòâà è ýêñïëóàòàöèè ëàçåðîâ» - ÑÍ 5804-91- ÏÄÓ ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ýêñïîçèöèåé îáëó÷àåìûõ òêàíåé (ÄÆ ñì-2).

Ëàçåðû ïî ñòåïåíè îïàñíîñòè ãåíåðèðóåìîãî èìè èçëó÷åíèÿ ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà ÷åòûðå êëàññà:

1 êëàññ – âûõîäíîå èçëó÷åíèå íå ïðåäñòàâëÿåò îïàñíîñòè äëÿ ãëàç è êîæè;

2 êëàññ – âûõîäíîå èçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò îïàñíîñòü ïðè îáëó÷åíèè ãëàç ïðÿìûì èëè çåðêàëüíî îòðàæåííûì èçëó÷åíèåì;

3 êëàññ – âûõîäíîå èçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò îïàñíîñòü ïðè îáëó÷åíèè ãëàç ïðÿìûì, çåðêàëüíî îòðàæåííûì, à òàêæå äèôôóçíî îòðàæåííûì èçëó÷åíèåì íà ðàññòîÿíèè 10 ñì îò äèôôóçíî îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè è (èëè) ïðè îáëó÷åíèè êîæè ïðÿìûì è çåðêàëüíî îòðàæåííûì èçëó÷åíèåì;

4 êëàññ – âûõîäíîå èçëó÷åíèå ïðåäñòàâëÿåò îïàñíîñòü ïðè îáëó÷åíèè êîæè äèôôóçíî îòðàæåííûì èçëó÷åíèåì íà ðàññòîÿíèè 10 ñì îò äèôôóçíî îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè.

Êëàññ îïàñíîñòè ëàçåðíîé óñòàíîâêè îïðåäåëÿåòñÿ íà îñíîâàíèè äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ λ(ìêì), ðàñ÷åòíîé âåëè÷èíû ýíåðãèè îáëó÷åíèÿ Å (ÄÆ) è ÏÄÓ äëÿ äàííûõ óñëîâèé ðàáîòû.

Îïðåäåëåíèå óðîâíåé îáëó÷åíèÿ ïåðñîíàëà äëÿ ëàçåðîâ 2÷4 êëàññîâ äîëæíî ïðîâîäèòüñÿ ïåðèîäè÷åñêè íå ðåæå îäíîãî ðàçà â ãîä â ïîðÿäêå òåêóùåãî ñàíèòàðíîãî íàäçîðà.

Êðîìå òîãî, îñóùåñòâëÿåòñÿ êîíòðîëü çà ñîáëþäåíèåì:

- ïðåäåëüíî äîïóñòèìûõ êîíöåíòðàöèé âðåäíûõ âåùåñòâ â âîçäóõå ðàáî÷åé çîíû;

- ïðåäåëüíî äîïóñòèìûõ óðîâíåé âèáðîñêîðîñòåé;

- ïðåäåëüíî äîïóñòèìûõ óðîâíåé ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé;

- ïðåäåëüíî äîïóñòèìûõ óðîâíåé èîíèçèðóþùèõ èçëó÷åíèé.

Ëàçåðû 2÷4 êëàññà äîëæíû ñíàáæàòüñÿ ñèãíàëüíûìè óñòðîéñòâàìè, ðàáîòàþùèìè ñ ìîìåíòà íà÷àëà ãåíåðàöèè äî åå îêîí÷àíèÿ. Êîíñòðóêöèÿ ëàçåðîâ 4 êëàññà äîëæíà îáåñïå÷èâàòüñÿ âîçìîæíîñòüþ äèñòàíöèîííîãî óïðàâëåíèÿ.

Äëÿ îãðàíè÷åíèÿ ðàñïðîñòðàíåíèÿ ïðÿìîãî ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ çà ïðåäåëû îáëàñòè èçëó÷åíèÿ ëàçåðû 3÷4 êëàññà äîëæíû ñíàáæàòüñÿ ýêðàíàìè, èçãîòîâëåííûìè èç îãíåñòîéêîãî, íåïëàâÿùåãîñÿ ñâåòîïîãëàùàþùåãî ìàòåðèàëà.

Ëàçåðû 4 êëàññà äîëæíû ðàçìåùàòüñÿ â îòäåëüíûõ ïîìåùåíèÿõ. Âíóòðåííÿÿ îòäåëêà ñòåí è ïîòîëêà äîëæíà èìåòü ìàòîâóþ ïîâåðõíîñòü. Äëÿ óìåíüøåíèÿ äèàìåòðîâ çðà÷êîâ íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü âûñîêóþ îñâåùåííîñòü íà ðàáî÷èõ ìåñòàõ ( áîëåå 150 ëê).

 Â òîì ñëó÷àå, êîãäà êîëëåêòèâíûå ñðåäñòâà çàùèòû íå ïîçâîëÿþò îáåñïå÷èòü äîñòàòî÷íîé çàùèòû, ïðèìåíÿþòñÿ ñðåäñòâà èíäèâèäóàëüíîé çàùèòû (ÑÈÇ)- ïðîòèâîëàçåðíûå î÷êè è çàùèòíûå ìàñêè.

Íàø ëàçåð îòíîñèòñÿ ê 2 êëàññó îïàñíîñòè.

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè ïåðñîíàëà, îáñëóæèâàþùåãî ëàçåðíûå óñòàíîâêè, íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü ãðàíèöû ëàçåðîîïàñíîé çîíû (ËÎÇ), ò.å. ïðîñòðàíñòâà, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî óðîâåíü ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ ïðåâûøàåò ÏÄÓ.

Ëàçåð, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ â äàííîì äèïëîìíîì ïðîåêòå, ãåíåðèðóåò èçëó÷åíèå ñ äëèíîé âîëíû λ= 650 íì. Îíî ñîçäàåò íà îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè ïó÷îê äèàìåòðîì 8 ìì. Ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ ëàçåðà 5 ìÂò, êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ èçëó÷åíèÿ ïîâåðõíîñòüþ 0.5. Ðàññòîÿíèå îò ìåñòà íàõîæäåíèÿ îïåðàòîðà äî îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè íàõîäèòñÿ íà ðàññòîÿíèè ìì. Óãîë ìåæäó íîðìàëüþ ê ïîâåðõíîñòè è íàïðàâëåíèåì íàáëþäåíèÿ 45˚. Âðåìÿ âîçäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ïðèíèìàåòñÿ ðàâíûì ðåôëåêòîðíîé ðåàêöèè ãëàçà 0.25ñ.

Îïðåäåëèì ÏÄÓ ýíåðãåòè÷åñêîé ýêñïîçèöèè íà ðîãîâèöå ãëàçà.

Óãëîâîé ðàçìåð èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ ( ïÿòíà íà ïîâåðõíîñòè):


 (52)

ãäå d – äèàìåòð ïÿòíà èçëó÷åíèÿ ëàçåðà, ñì;

Θ – óãîë ìåæäó íîðìàëüþ ê ïîâåðõíîñòè èñòî÷íèêà è íàïðàâëåíèåì íàáëþäåíèåì íàáëþäåíèÿ, ãðàä;

R – ðàññòîÿíèå îò ïîâåðõíîñòè äî òî÷êè íàáëþäåíèÿ.

0.012

Äàëåå íàõîäèì ÏÄÓ èçëó÷åíèÿ, íå âûçûâàþùèå ïåðâè÷íûõ Í1 è âòîðè÷íûõ è Í2 áèîëîãè÷åñêèõ ýôôåêòîâ:

 (53)

ãäå Í1- ýíåðãåòè÷åñêàÿ ýêñïîçèöèÿ íà ðîãîâèöå ãëàçà â çàâèñèìîñòè îò äëèòåëüíîñòè âîçäåéñòâèÿ è óãëîâîãî ðàçìåðà èñòî÷íèêà ïðè ìàêñèìàëüíîì äèàìåòðå çðà÷êà d3;

k1- ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíò íà äëèíó âîëíû èçëó÷åíèÿ.

ãäå Íj – ýíåðãåòè÷åñêàÿ ýêñïîçèöèÿ íà ðîãîâèöå ãëàçà â çàâèñèìîñòè îò äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ;

Ôp – ôîíîâàÿ îñâåùåííîñòü ðîãîâèöå ãëàçà (äëÿ d3 =8 ìì; Ôð=10-2ëê).

Í1= 8·10-3 ÄÆ/ñì2

Í2=6.5·10-7ÄÆ/ ñì2.

 êà÷åñòâå ÏÄÓ ïðèíèìàåì 6.5·10-7ÄÆ/ ñì2. Òàê êàê ãðàíèöà , òî ãðàíèöà ËÎÇ îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:


 (54)

ãäå Lå – ýíåðãåòè÷åñêàÿ ÿðêîñòü îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè;

Sq – ïëîùàäü ïÿòíà íà îòðàæàþùåé ïîâåðõíîñòè;

-óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì âèçèðîâàíèÿ è íîðìàëüþ ê ïîâåðõíîñòè;

 -ýíåðãåòè÷åñêàÿ îñâåùåííîñòü íà ðîãîâèöå ãëàçà.

Sq= 0.05 ñì

=2.6·10-6 Âò/ñì2 (55)

Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ÿðêîñòü ïîâåðõíîñòè Lå ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà èç ñîîòíîøåíèÿ:

 (56)

ãäå Åå – ýíåðãåòè÷åñêàÿ îñâåùåííîñòü ïîâåðõíîñòè;

- êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ ïîâåðõíîñòè.

=0.1  (57)

Lå=0.01

Rãð= 11,6 ñì

Òàê êàê ãðàíèöû ËÎÇ íàõîäèòñÿ îò ëàçåðíîé óñòàíîâêè áëèæå ÷åì îïåðàòîð, òî åìó íå íóæíî èñïîëüçîâàòü çàùèòíûå î÷êè.

11.4 Îïèñàíèå ìåðîïðèÿòèé, îáåñïå÷èâàþùèõ áåçîïàñíîñòü ïëàíèðóåìûõ èññëåäîâàíèé

Áåçîïàñíîñòü ïëàíèðóåìûõ èçäåëèé äîëæíà áûòü îáåñïå÷åíà â ñîîòâåòñòâèè ñ ÃÎÑÒ12.2.003-91. Îáîðóäîâàíèå ïðîèçâîäñòâåííîå:

- ìàòåðèàëû êîíñòðóêöèè íå îêàçûâàþò îïàñíîå è âðåäíîå âîçäåéñòâèå íà îðãàíèçì ÷åëîâåêà ïðè âñåõ ïðåäóñìîòðåííûõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè (ñòàëü, àëþìèíèé);

- êîíñòðóêöèÿ èñêëþ÷àåò íà âñåõ ïðåäóñìîòðåííûõ ðåæèìàõ íàãðóçêè íà ñáîðî÷íûå åäèíèöû, ñïîñîáíûå âûçâàòü ðàçðóøåíèå, ïðåäñòàâëÿþùèå îïàñíîñòü äëÿ ðàáî÷èõ;

- ýëåìåíòû êîíñòðóêöèè íå èìåþò îñòðûõ êðîìîê, óãëîâ, çàóñåíöåâ è ïîâåðõíîñòåé ñ íåðîâíîñòÿìè, ïðåäñòàâëÿþùèìè îïàñíîñòü òðàâìèðîâàíèÿ ðàáîòàþùèõ (ïðåäóñìîòðåíû ôàñêè ðàçìåðîì 1ìì Õ 45˚);

-êîíñòðóêöèÿ èñêëþ÷àåò îøèáêè ïðè ìîíòàæå, êîòîðûå ìîãóò ÿâèòüñÿ èñòî÷íèêîì îïàñíîñòè;

-ðàáî÷åå ìåñòî, åãî ðàçìåðû è âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå ýëåìåíòîâ (îðãàíîâ óïðàâëåíèÿ, ñðåäñòâ îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè, âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ) äîëæíû îáåñïå÷èâàòü  áåçîïàñíîñòü ïðè èñïîëüçîâàíèè óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè ïî íàçíà÷åíèþ,  òåõíè÷åñêîì îáñëóæèâàíèè, ðåìîíòå è óáîðêå, à òàêæå ñîîòâåòñòâîâàòü ýðãîíîìè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì;

- ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ óñòðîéñòâîì èñêëþ÷àåò âîçíèêíîâåíèå îïàñíîñòè â ðåçóëüòàòå ñîâìåñòíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ âñåõ åäèíèö óñòðîéñòâà äëÿ êîíòðîëÿ ïëîñêîñòíîñòè.

11.5 Ïîæàðíàÿ áåçîïàñíîñòü

Ñîãëàñíî ÃÎÑÒ 12.1.013.-78 è ó÷åòîì ýêñïëóàòàöèè ýëåêòðîóñòàíîâîê êëàññèôèöèðóåì ïîìåùåíèå äëÿ ýêñïëóàòàöèè ïî ñòåïåíè ïîðàæåíèÿ ëþäåé ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì, êàê ïîìåùåíèå áåç ïîâûøåííîé îïàñíîñòè.

Ïîìåùåíèå ïî âçðûâî-ïîæàðîîïàñíîñòè îòíîñèòñÿ ê êàòåãîðèè Ä (ñîãëàñíî ÑÍèÏ II-90-81) è äîëæíî óäîâëåòâîðÿòü òðåáîâàíèÿì ïî ïðåäîòâðàùåíèþ è òóøåíèþ ïîæàðà ïî

ÃÎÑÒ 12.1.004-85. Îáÿçàòåëüíî íàëè÷èå òåëåôîííîé ñâÿçè è ïîæàðíîé ñèãíàëèçàöèè. Ìàòåðèàëû, ïðèìåíÿåìûå äëÿ îòäåëêè ðàáî÷èõ ïîìåùåíèé, äîëæíû áûòü îãíåñòîéêèìè.  öåõó äîëæíû áûòü ðàçìåùåíû óãëåêèñëîòíûå îãíåòóøèòåëè òèïà ÎÓ-2, ÎÓ-5, ÎÓ-8.  êà÷åñòâå âñïîìîãàòåëüíîãî ñðåäñòâà òóøåíèÿ ïîæàðà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ãèäðàíò èëè óñòðîéñòâà ñ ãèáêèìè øëàíãàìè.


ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ

1.ÌàðêîâÍ.Í.,Ãàíåâñêèé Ã.Ì. Êîíñòðóêöèÿ, ðàñ÷åò è ýêñïëóàòàöèÿ èçìåðèòåëüíûõ èíñòðóìåíòîâ è ïðèáîðîâ.-Ì.:Ìàøèíîñòðîåíèå, 1981.-367ñ.,èë.

2.Êóòàé À.Ê., Ðîìàíîâ À.Á., Ðóáèíîâ À.Ä. Ñïðàâî÷íèê êîíòðîëüíîãî ìàñòåðà.-Ë.: Ëåíèçäàò, 1980.-304ñ.,èë

3.Ñïðàâî÷íèê ïî ïðîèçâîäñòâåííîìó êîíòðîëþ â ìàøèíîñòðîåíèè / ïîä ðåä. À.Ê.Êóòàÿ- Ë.:Ìàøèíîñòðîåíèå, 1974.-676ñ., èë

4. ßêóøåíêîâ Þ.Ã. Îñíîâû îïòèêî-ýëåêòðîííîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ.-Ì.: Ñîâåòñêîå ðàäèî,1981.263ñ.,èë

5.Ïðîåêòèðîâàíèå îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ / ïîä ðåä. Þ.Ã.ßêóøåíêîâà-Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå,1981.-263ñ., èë.

6. Âàãíåð Å.Ò. è äðóãèå Ëàçåðíûå è îïòè÷åñêèå ìåòîäû êîíòðîëÿ â ñàìîëåòîñòðîåíèè. -         Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1977.-176ñ

7.Àêñåíåíêî Ì.Ä., Áàðàíî÷íèêîâ Ì.Ë. Ïðèåìíèêè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.-Ñïðàâî÷íèê- Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü,1987. 296ñ.,èë

8. Ñïðàâî÷íèê êîíñòðóêòîðà îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ / ïîä ðåä. Â.À. Ïàíîâà.-Ë.: Ìàøèíîñòðîåíèå,1980.-742ñ.,èë

9.Èøàíèí Ã.Ã.Ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ îïòè÷åñêèõ è îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ.Ë.:Ìàøèíîñòðîåíèå, 1986.-175ñ, èë

10.Ïîãàðåâ Ã.Â. Þñòèðîâêà îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.Ë.;Ìàøèíîñòðîåíèå, 1982.-237ñ.,èë

11.Êëþ÷íèêîâà Ë.Â. , Êëþ÷íèêîâ Â.Â. Ïðîåêòèðîâàíèå îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.ÑÏá.:Ïîëèòåõíèêà,1994.-206ñ,èë

12.ßêóøåíêîâ Þ.Ã.Òåîðèÿ è ðàñ÷åò îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ.-Ì.;Ìàøèíîñòðîåíèå,1989.-360ñ.èë.

13.Áåãóíîâ Á.Í., Çàêàçíîâ Í.Ï. Òåîðèÿ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì.Ì.,Ìàøèíîñòðîåíèå,1973.488ñ

14. ×óðèëîâñêèé Â.Í. Òåîðèÿ îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.Ì.,Ìàøèíîñòðîåíèå.1966.-564ñ

15.Êóëàãèí Â.Â. Îñíîâû êîíñòðóèðîâàíèÿ îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.Ë.: Ìàøèíîñòðîåíèå.1982.-312ñ.,èë

16.Ãóòíèêîâ Â.ñ. Èíòåãðàëüíàÿ ýëåêòðîíèêà â èçìåðèòåëüíûõ óñòðîéñòâàõ.-Ë.:Ýíåðãîàòîìèçäàò,1988.-304ñ.èë

17. Åôðåìîâ À.À., Çàêîííèêîâ Â.Ï., Ïîäîáðÿíñêèé À.Â. Ñáîðêà îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ .-Ì.,Âûñøàÿ øêîëà.1978.-296ñ.,èë.

18 ÅëüíèêîâÍ.Ò., Äèòåâ À.Ô., Þðóñîâ È.Ê. Ñáîðêà è þñòèðîâêà îïòèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïðèáîðîâ. Ì., Ìàøèíîñòðîåíèå,1974.-348ñ

19 Ýêîíîìè÷åñêàÿ ÷àñòü äèïëîìíûõ ðàçðàáîòîê. Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ äëÿ ñòóäåíòîâ òåõíè÷åñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé âñåõ ôîðì îáó÷åíèÿ.- ÈÒÌÎ,1998

20Ëàòûåâ Ñ.Ì. Êîíñòðóèðîâàíèå òî÷íûõ ( îïòè÷åñêèõ) ïðèáîðîâ: ÷àñòè1-3:ó÷åáíîå ïîñîáèå.-ÑÏá., 1999-2002

21.ÃÎÑÒ 24642-81 (ÑÒÑÝÂ301-76) Äîïóñêè è ôîðìû ðàñïîëîæåíèÿ ïîâåðõíîñòåé

22. ÃÎÑÒ12.0.003-83 Îïàñíûå è âðåäíûå ïðîèçâîäñòâåííûå ôàêòîðû

23 ÃÎÑÒ 12.2.003-91 Îáîðóäîâàíèå ïðîèçâîäñòâåííîå

24.ÑÍèÏ 5804-91

ÎÃËÀÂËÅÍÈÅ 1. ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÀß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀ ÊÎÍÒÐÎËÈÐÓÅÌÛÕ ÎÁÚÅÊÒÎÂ È ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ, ÏÎÄËÅÆÀÙÈÅ ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÎÌÓ ÊÎÍÒÐÎËÞ 2.ÎÁÇÎÐ ÌÅÒÎÄÎÂ È ÑÐÅÄÑÒ ÊÎÍÒÐÎËß ÏËÎÑÊÎÑÒÍÎÑÒÈ 2.1 Îïðåäåëåíèå îòêëîíåíèé îò ïëîñêîñòíîñòè ñ ïîìîùüþ ïëèò 2.2 Îïðåäåëå

 

 

 

Âíèìàíèå! Ïðåäñòàâëåííàÿ Äèïëîìíàÿ ðàáîòà íàõîäèòñÿ â îòêðûòîì äîñòóïå â ñåòè Èíòåðíåò, è óæå íåîäíîêðàòíî ñäàâàëàñü, âîçìîæíî, äàæå â òâîåì ó÷åáíîì çàâåäåíèè.
Ñîâåòóåì íå ðèñêîâàòü. Óçíàé, ñêîëüêî ñòîèò àáñîëþòíî óíèêàëüíàÿ Äèïëîìíàÿ ðàáîòà ïî òâîåé òåìå:

Íîâîñòè îáðàçîâàíèÿ è íàóêè

Çàêàçàòü óíèêàëüíóþ ðàáîòó

Ñâîè ñäàííûå ñòóäåí÷åñêèå ðàáîòû

ïðèñûëàéòå íàì íà e-mail

Client@Stud-Baza.ru