ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 5
Оглавление 7
ВЕДЕНИЕ 10
1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОВОДА 12
1.1 Основные понятия 12
1.2 Обзор методов измерения емкости 13
1.2.1 Метод вольтметра-амперметра 13
1.2.2 Мостовой метод 15
1.2.3 Резонансный метод 16
1.2.4 Метод переходного процесса 18
1.2.5 Метод фазового сдвига 20
1.2.6 Методы измерения емкости одножильного провода 21
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА КАБЕЛЯ 22
3. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, ПРИМЕНИМОГО ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
ЕМКОСТИ ПРОВОДА 26
3.1 Контактный измерительный преобразователь 27
3.2 Бесконтактные измерительные преобразователи 29
3.3 Измерительные преобразователи с использованием 30
жидкостного электрода 30
4. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОЕМКОСТНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (ЭЕИП) 33
4.1 Алгоритм преобразования измерительного сигнала 34
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ФУНКЦИЮ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ 35
5.1 Методы отстройки от влияния изменения электропроводности 37
воды 37
5.1.1 Отстройка от влияния изменения электропроводности воды на основе измерения фазы
тока измерительного электрода 38
5.1.2 Отстройка от влияния изменения электропроводности воды на основе измерения тока
генератора 41
6. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИЗМЕРИТЕЛЯ ЕМКОСТИ 45
7. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 47
7.1 Общие технические требования к ПП 47
7.2 Расчет конструктивных и электрических параметров печатной платы 48
7.3 Технология изготовления платы 50
8. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ 53
9. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 59
9.1 Техногенная безопасность 61
9.1.1 Анализ вредных факторов 61
9.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны 62
9.1.3 Электромагнитное поле 62
9.1.4 Электростатическое поле 64
9.1.5 Микроклимат 64
9.1.6 Шум 65
9.2 Анализ опасных факторов 66
9.2.1 Термическая опасность 66
9.2.2 Поражение электрическим током 67
9.3 Региональная безопасность 68
9.4 Возникновение и действия при ЧС 69
9.4.1 Действия при землетрясении 69
9.4.2 Действия при пожаре 69
10. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 71
10.1 Потенциальные потребители результатов исследования 72
10.1.2 Технология QuaD 72
10.2 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований 73
10.3 Планирование научно-исследовательских работ 74
10.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 74
10.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 75
10.3.3 Бюджет научно-технического исследования 76
10.3.4 Расчет материальных затрат НТИ 76
10.3.4.1 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ 77
10.3.4.2 Основная и дополнительная заработная плата исполнителей 78
темы 78
10.3.4.3 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 79
10.3.5 Накладные расходы 80
10.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского 80
проекта 80
10.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, 81
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 81
CONCLUSION 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 86
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА 93
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ВНЕШНИЙ ВИД 95
В настоящее время широкое применение в различных сферах получили кабельные изделия, в большинстве случаев качество кабельного изделия определяет стоимость оборудования и изделий, в которых они используются. Для повышения качества выпускаемых кабельных изделий, на стадии нанесения изоляции на токопроводящую жилу в ходе технологического процесса, осуществляется контроль параметров по всей длине изделия.
Для соблюдения качества кабельных изделий необходимо контролировать геометрические размеры, такие как диаметр жилы, диаметр внешней оболочки, толщину изоляции, смещение центра жилы от центра кабеля. Не маловажным фактором является отсутствие в конструкции кабельного изделия дефектов изоляции (трещин, порезов, инородных включений в изоляции).
Одной из основных величин, определяющих качество кабельного изделия, является погонная емкость. Емкость между токопроводящей жилой и другим электродом и есть емкость кабельного изделия. Электродами могут быть вторая жила, экран или металлическая оплётка.
Емкость провода зависит в большинстве своем от электрических свойств изоляции и его геометрических размеров. Следовательно, изменение погонной емкости говорит об отклонение электрических свойств в изоляции или наличие дефектов (трещины, порезы и т.д.), либо геометрических параметров провода.
Исходя из этого, можно с уверенность сказать, что при неизменности погонной емкости, электрические свойства изоляции и геометрические параметры провода будут также неизменны.
Все это приводит к необходимости контролировать емкость провода непосредственно в процессе производства на стадии нанесения изоляции.
Цель данной работы заключается в разработке измерителя емкости.
Для этого необходимо выбрать метод контроля, конструкцию преобразователя. Также проанализировать факторы, влияющие на результат контроля.
В данной выпускной квалификационной работе была показана важность технологического контроля емкости одножильного электрического провода, на этапе нанесения изоляции на токопроводящую жилу.
Был произведен обзор методов измерения емкости и выбран метод амперметра-вольтметра, так как данный метод позволяет осуществлять измерение емкости в широком диапазоне, характеризуется линейной функцией преобразования, что позволяет обеспечить погрешность измерения не более 0,5 %.
Патентный обзор показал, что единственным возможным вариантом реализации измерительного преобразователя для проведения технологического контроля емкости является использование трубчатого электрода, погруженного в воду охлаждающей ванны экструзионной линии.
Отстройка от влияния изменения электропроводности воды позволяет уменьшить погрешность измерения емкости в несколько раз.
Предложена структурная схема измерителя емкости , представлены его технические характеристики.
Также в работе представлены все необходимые разделы: «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение», «Социальная ответственность», «Расчет надежности», «Конструкторскотехнологическая часть».
В целом работа соответствует техническому заданию и выполнена в полном объеме.
