Помощь студентам в учебе
Конструирование модуля управления аппарата лазерного облучения крови (АЛОК)
|
Аннотация
Введение
1. Анализ технического задания
1.1 Аппараты лазерной терапии, применяемые в медицине
Таблица 1.1 - Основные технические характеристики МИЛТА-Ф-8-01
1.2 Виды лазеров, применяемых в медицине
1.3 Анализ существующих схемотехнических решений
1.4 Обобщение достоинств и недостатков проанализированных решений
1.5 Разработка схемы управления на современной элементной базе
1.5.1 Разработка структурной схемы прибора
1.5.2 Разработка схемы системы управления
2. Выбор и обоснование конструкции устройства
2.1 Выбор электрорадиоэлементов
2.2 Обоснование основного конструктивного решения
2.3 Обоснование выбора материалов конструкции устройства и покрытий
3. Расчет конструкции системы управления
3.1 Конструктивный расчет печатной платы
3.2 Расчет теплового режима
3.3 Выбор конструкции радиаторов
3.4 Расчет надежности системы управления
3.5 Расчет вибропрочности
4. Проектирование деталей и узлов при помощи САПР
5. Экспериментальная часть
5.1 Изготовление и испытание экспериментального образца
6. Технологическая часть
6.1 Оценка технологичности конструкции
6.2 Разработка технологического процесса сборки печатного узла
7. Экономическая часть
7.1 Технико-экономическое обоснование проекта
7.2 Построение ленточного графика
7.3 Составление сметы затрат на разработку
7.4 Расчет себестоимости изделия
7.5 Расчеты и выводы по эффективности предложений
8. Безопасность и экологичность проекта
8.1 Организация рабочего места пользователя ПЭВМ
8.2 Анализ опасных и вредных факторов, действующих на рабочем месте инженера-конструктора
8.2.1 Повышенное значение напряжения в электрической цепи
8.2.2 Неблагоприятные условия зрительной работы
8.2.3 Повышенный уровень шума
8.2.4 Неблагоприятные условия микроклимата
Таблица 8.1 Оптимальные значения параметров микроклимата для категории работ 1а.
8.2.5 Разработка мер по уменьшению вредного воздействия психофизиологических факторов
8.3 Обеспечение пожарной безопасности в помещении
8.3.1 Расчет пожарной нагрузки
8.4 Экологичность проекта
Заключение
Библиографический список
Маршрутка
Введение
1. Анализ технического задания
1.1 Аппараты лазерной терапии, применяемые в медицине
Таблица 1.1 - Основные технические характеристики МИЛТА-Ф-8-01
1.2 Виды лазеров, применяемых в медицине
1.3 Анализ существующих схемотехнических решений
1.4 Обобщение достоинств и недостатков проанализированных решений
1.5 Разработка схемы управления на современной элементной базе
1.5.1 Разработка структурной схемы прибора
1.5.2 Разработка схемы системы управления
2. Выбор и обоснование конструкции устройства
2.1 Выбор электрорадиоэлементов
2.2 Обоснование основного конструктивного решения
2.3 Обоснование выбора материалов конструкции устройства и покрытий
3. Расчет конструкции системы управления
3.1 Конструктивный расчет печатной платы
3.2 Расчет теплового режима
3.3 Выбор конструкции радиаторов
3.4 Расчет надежности системы управления
3.5 Расчет вибропрочности
4. Проектирование деталей и узлов при помощи САПР
5. Экспериментальная часть
5.1 Изготовление и испытание экспериментального образца
6. Технологическая часть
6.1 Оценка технологичности конструкции
6.2 Разработка технологического процесса сборки печатного узла
7. Экономическая часть
7.1 Технико-экономическое обоснование проекта
7.2 Построение ленточного графика
7.3 Составление сметы затрат на разработку
7.4 Расчет себестоимости изделия
7.5 Расчеты и выводы по эффективности предложений
8. Безопасность и экологичность проекта
8.1 Организация рабочего места пользователя ПЭВМ
8.2 Анализ опасных и вредных факторов, действующих на рабочем месте инженера-конструктора
8.2.1 Повышенное значение напряжения в электрической цепи
8.2.2 Неблагоприятные условия зрительной работы
8.2.3 Повышенный уровень шума
8.2.4 Неблагоприятные условия микроклимата
Таблица 8.1 Оптимальные значения параметров микроклимата для категории работ 1а.
8.2.5 Разработка мер по уменьшению вредного воздействия психофизиологических факторов
8.3 Обеспечение пожарной безопасности в помещении
8.3.1 Расчет пожарной нагрузки
8.4 Экологичность проекта
Заключение
Библиографический список
Маршрутка
Аннотация
В данном дипломном проекте разрабатывается модуль управления для аппарата лазерного облучения крови(АЛОК).
Цель работы – разработка устройства с надёжными характеристиками, которое позволит лечить заболевания крови.
Конструкция устройства разрабатывается с помощью программ: P-CAD, T-FLEX 11, MathCAD. Приводятся расчёты теплового режима, надёжности и вибропрочности конструкции. Разрабатывается технология сборки печатного узла. Проводится эксперимент, по которому определяют соответствие параметров разработанного устройства техническому заданию. Рассчитываются экономические и экологические показатели разработки.
Введение
Внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) является в современной медицине одним из способов высокоэффективного воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на организм человека, успешно используется в таких областях медицины, как кардиология, пульмонология, эндокринология, гастроэнтерология, гинекология, урология, дерматология, косметология и других. Универсальность и эффективность этого метода лечения способствуют применению ВЛОК как самостоятельно, так и в комплексе с другими методами лечения.
Долгое время в качестве аппаратного обеспечения ВЛОК успешно применялись гелий-неоновые лазеры с длиной волны излучения 0,633 мкм. Однако дороговизна таких устройств, недолговечность источников излучения и большие габариты и масса приборов не позволили широко использовать метод в лечебной практике. В 1995 году впервые стали проводиться исследования по применению полупроводниковых лазеров с длиной волны 0,635 мкм в качестве недорогой и надежной замены гелий-неоновым. Малые габариты и масса аппарата «позволяют применять его как непосредственно в палатах для больных с ограниченной подвижностью, так и у пациента на дому.
Но наука и техника не стояла на месте. И сейчас стало возможно использование газовых лазеров. Они не уступают по техническим требованиям твердотельным, но на практике имеют большую лечебную эффективность. Данный эффект до конца не изучен медикам , но из-за своих больших лечебных свойств газовые лазеры остаются приоритетными в технике ВЛОК.
В нашем городе уже второй десяток лет предприятием ПЛАЗМА, ОАО выпускается прибор АЛОК – 1, основанный на гелий-неоновом лазере с длиной волны 0.63 мкм.
В данном дипломном проекте разрабатывается модуль управления для АЛОК-1, создаваемый на основе современной базы электро- радиокомпонентов и схемотехнических решений.
В данном дипломном проекте разрабатывается модуль управления для аппарата лазерного облучения крови(АЛОК).
Цель работы – разработка устройства с надёжными характеристиками, которое позволит лечить заболевания крови.
Конструкция устройства разрабатывается с помощью программ: P-CAD, T-FLEX 11, MathCAD. Приводятся расчёты теплового режима, надёжности и вибропрочности конструкции. Разрабатывается технология сборки печатного узла. Проводится эксперимент, по которому определяют соответствие параметров разработанного устройства техническому заданию. Рассчитываются экономические и экологические показатели разработки.
Введение
Внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) является в современной медицине одним из способов высокоэффективного воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на организм человека, успешно используется в таких областях медицины, как кардиология, пульмонология, эндокринология, гастроэнтерология, гинекология, урология, дерматология, косметология и других. Универсальность и эффективность этого метода лечения способствуют применению ВЛОК как самостоятельно, так и в комплексе с другими методами лечения.
Долгое время в качестве аппаратного обеспечения ВЛОК успешно применялись гелий-неоновые лазеры с длиной волны излучения 0,633 мкм. Однако дороговизна таких устройств, недолговечность источников излучения и большие габариты и масса приборов не позволили широко использовать метод в лечебной практике. В 1995 году впервые стали проводиться исследования по применению полупроводниковых лазеров с длиной волны 0,635 мкм в качестве недорогой и надежной замены гелий-неоновым. Малые габариты и масса аппарата «позволяют применять его как непосредственно в палатах для больных с ограниченной подвижностью, так и у пациента на дому.
Но наука и техника не стояла на месте. И сейчас стало возможно использование газовых лазеров. Они не уступают по техническим требованиям твердотельным, но на практике имеют большую лечебную эффективность. Данный эффект до конца не изучен медикам , но из-за своих больших лечебных свойств газовые лазеры остаются приоритетными в технике ВЛОК.
В нашем городе уже второй десяток лет предприятием ПЛАЗМА, ОАО выпускается прибор АЛОК – 1, основанный на гелий-неоновом лазере с длиной волны 0.63 мкм.
В данном дипломном проекте разрабатывается модуль управления для АЛОК-1, создаваемый на основе современной базы электро- радиокомпонентов и схемотехнических решений.
Заключение
При появлении техники ВЛОК, в ней изначально использовались газовые лазерные излучатели. В настоящее время для лечения болезней крови применяются ВЛОК, использующие в подавляющем большинстве полупроводниковые лазерные излучатели. Они имеют больший диапазон волн и дешевле газовых аналогов. Но медицинские исследования показывают, что полупроводниковый лазер имеет отличную от газового длину волны. По этой причине газовый лазер показывает большую эффективность лечения..
На рынке на данный момент нет аналогов аппаратов ВЛОК на газовом лазере. Следовательно, проблема создания устройства, соответствующего всем требованиям эффективного лечения методом ВЛОК на газовом лазере, является актуальной. Для этого необходим аппарат, который не будет уступать по характеристикам своим полупроводниковым аналогам, а так же будет конкурентоспособен по своей себестоимости.
В данном дипломном проекте разработана конструкция аппарата лазерного облучения крови. В техническом задании поставлена цель усовершенствовать старый прибор, благодаря использованию новых технологий и схемотехнических решений. Для выполнения данной цели разработано компоновочное решение, состоящее из трех блоков, помещенных в корпус из стали: источник питания, система управления, фокусировочный узел. Данное решение помогло уменьшить габариты, стоимость и расширить возможности эксплуатации прибора. Питание прибора сделано автономным, что позволяет ему быть мобильным и более безопасным в использовании.
В процессе решения поставленных задач в дипломном проекте рассмотрены варианты приборов, которые конкурируют в данный момент на рынке медицинского лазерного оборудования. Предложено схемотехническое решение для прибора, которое позволило АЛОК стать конкурентно способным. Для его реализации обоснованно сделан выбор радио - компонентов и материалов, для обеспечения требований ТЗ.
Проведены необходимые расчеты теплового режима, вибропрочности, надежности.
В экспериментальной части проведены испытания, показавшие соответствие характеристик прибора ТЗ .
В технологической части проведен расчет технологичности аппарата и разработана технология сборки ПУ.
В экономической части составлен ленточный график, смета затрат на разработку, рассчитана себестоимость опытного образца;
В разделе безопасности и экологичности проекта проанализированы опасные и вредные факторы, которым подвергается инженер при разработке, обоснованно обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации проектируемого объекта.
Графическая часть дипломного проекта позволяет представить конструкцию разработанного устройства, его основных составных частей и выполнена в полном объеме, заданном техническим заданием.
В результате выполнения дипломного проекта разработан комплект КД и ТД на аппарат лазерного облучения крови, отвечающий всем требованиям технического задания.
При появлении техники ВЛОК, в ней изначально использовались газовые лазерные излучатели. В настоящее время для лечения болезней крови применяются ВЛОК, использующие в подавляющем большинстве полупроводниковые лазерные излучатели. Они имеют больший диапазон волн и дешевле газовых аналогов. Но медицинские исследования показывают, что полупроводниковый лазер имеет отличную от газового длину волны. По этой причине газовый лазер показывает большую эффективность лечения..
На рынке на данный момент нет аналогов аппаратов ВЛОК на газовом лазере. Следовательно, проблема создания устройства, соответствующего всем требованиям эффективного лечения методом ВЛОК на газовом лазере, является актуальной. Для этого необходим аппарат, который не будет уступать по характеристикам своим полупроводниковым аналогам, а так же будет конкурентоспособен по своей себестоимости.
В данном дипломном проекте разработана конструкция аппарата лазерного облучения крови. В техническом задании поставлена цель усовершенствовать старый прибор, благодаря использованию новых технологий и схемотехнических решений. Для выполнения данной цели разработано компоновочное решение, состоящее из трех блоков, помещенных в корпус из стали: источник питания, система управления, фокусировочный узел. Данное решение помогло уменьшить габариты, стоимость и расширить возможности эксплуатации прибора. Питание прибора сделано автономным, что позволяет ему быть мобильным и более безопасным в использовании.
В процессе решения поставленных задач в дипломном проекте рассмотрены варианты приборов, которые конкурируют в данный момент на рынке медицинского лазерного оборудования. Предложено схемотехническое решение для прибора, которое позволило АЛОК стать конкурентно способным. Для его реализации обоснованно сделан выбор радио - компонентов и материалов, для обеспечения требований ТЗ.
Проведены необходимые расчеты теплового режима, вибропрочности, надежности.
В экспериментальной части проведены испытания, показавшие соответствие характеристик прибора ТЗ .
В технологической части проведен расчет технологичности аппарата и разработана технология сборки ПУ.
В экономической части составлен ленточный график, смета затрат на разработку, рассчитана себестоимость опытного образца;
В разделе безопасности и экологичности проекта проанализированы опасные и вредные факторы, которым подвергается инженер при разработке, обоснованно обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации проектируемого объекта.
Графическая часть дипломного проекта позволяет представить конструкцию разработанного устройства, его основных составных частей и выполнена в полном объеме, заданном техническим заданием.
В результате выполнения дипломного проекта разработан комплект КД и ТД на аппарат лазерного облучения крови, отвечающий всем требованиям технического задания.