Допплеровский измеритель скорости кровотока

работоспособности изделия, имеет большое значение для его эффективности

использования;

4) защитные устройства. При проектировании изделии (систем) для

автоматического регулирования и управления необходимо такое

построение схем и конструкций, чтобы отказ в работе элемента, узла,

прибора не приводил к аварийному состоянию всего объекта.

В случае, если этого не удается добиться при построении

основной схемы или конструкции изделия, то необходимо введение

специальных элементов или устройств защиты, позволяющих

предотвратить развитие аварийной ситуации (например, путем перехода

на работу в более грубом режиме, включения резервной системы

управления и т. п.)- Одним из путей защиты является применение

резервирования элементов, приборов и устройств, несущих наиболее

ответственные функции.

II. При эксплуатации изделий основными факторами, влияющими на их

надежность, являются:

условия эксплуатации: климатические и производственные. Воздействие

высоких или низких температур окружающей среды; большие сезонные и суточные

колебания температуры и влажности; высокая влажность, туман, дождь, иней

оказывают большое влияние на надежность аппаратуры, работающей вне

помещений. Не меньшее влияние оказывают высокие температуры, резкое их

изменение, наличие влаги и различных агрессивных примесей в воздухе при

использовании в помещениях цехов металлургических и химических заводов

Размещение аппаратуры около крупных агрегатов и силовых установок или около

крупных машин связано с воздействием на них механических, а часто и

акустических колебаний. Это вызывает ускорение старения материалов и

появление отказов. Если аппаратура устанавливается на подвижных объектах:

кораблях, поездах, автомобилях, самолетах, ракетах, то к действию

климатических факторов прибавляется воздействие вибраций и

ускорений;

тщательно продуманная система обслуживания имеет

существенное значение для сохранения надежности изделий (аппаратуры).

Налаженный уход за аппаратурой, периодический профилактический осмотр и

контроль, установленная по регламенту чистка и подналадка, ремонт и замена

износившихся деталей и элементов, характеристики которых показали при

очередном контроле отклонения от нормы, позволяют предотвратить отказы и

продлить срок службы изделия.

Следует указать на то, что создание системы правильного обслуживания

современных сложных технических систем часто требует больших

предварительных исследований и приводит к появлению нового научного

направления, связанного с разработкой теоретических основ и инженерных

методов организации оптимального обслуживания;

3) квалификация и ответственность обслуживающего персонала имеют

важнейшее значение для обеспечения надежности, долговечности и

эффективности работы изделия (аппаратуры). Надежность работы аппаратуры

одного и того же типа будет существенно отличаться, если обслуживающий

персонал имеет неодинаковую подготовку, либо различную степень

ответственности за исправность аппаратуры и выполнение ею заданных функций.

Опыт показывает, что частая смена персонала снижает ответственность и,

с другой стороны, мешает ему полностью освоить аппаратуру. Современные

сложные изделия для глубокого изучения и освоения требуют значительного

времени практической работы, в течение которого вырабатываются необходимые

навыки в качественном проведении профилактических работ, быстрой и

правильной настройке и регулировке аппаратуры, в отыскании н устранении

несложных отказов и неисправностей, замене быстро изнашиваемых частей и

деталей.

Расчет надежности электрической схемы:

Задающий генератор 1шт (=0,35

Резисторы 32 шт (=0.68*32=21,76

Микросхемы 5 шт (=15*5=75

Транзисторы 4 шт (=0,84*4=3,36

Диоды 5 шт (=0,2*5=1

Конденсаторы 16 шт (=0,625*16=1

Так как при эксплуатации прибора интенсивность отказов является константой:

[pic],

где ( - интенсивность отказов (усредненная), Т – срок безотказной работы

(по ТУ).

P=e-0.00001209388*8100=0,90668

Вывод: Надежность схемы удовлетворяют требуемым условиям.

Технологическая часть

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Настоящие технические условия (ТУ) распространяются на измеритель

кровотока, предназначенного для измерения скорости кровотока. Специальное

изделие (СИ) должно удовлетворять требованиям ГОСТ 27.001-81.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

Основные параметры и характеристики:

Диапазон измерений должен быть от 10-3 до 0,1 м/с.

Погрешность измерения линейных размеров по ГОСТу 26831-86 не должна быть

более 0,8 мм.

Ток потребления (при напряжении питания 12 в) не должен превышать 0,03 А.

Частота следования импульсов должна быть в пределах 1,8-2.2 МГц

Время установления рабочего режима должно быть не более 10 с.

Напряжение питания прибора составляет +-12 В +- 5%; 5В +-1%;

Габаритные размеры прибора составляют 150х150х40

Масса прибора не более 350гр

2. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

1. Материалы, полуфабрикаты, электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и сборочные

единицы, применяемые для изготовления ультразвукового зонда, должны

соответствовать государственным стандартам, техническим условиям на них и

иметь паспорт (сертификат) о приемке их на предприятии-изготовителе. ЭРЭ,

идущие на изготовление измерителя, должны быть приняты представителем

заказчика на предприятии-изготовителе в соответствии с действующими

перечнями. Основные сборочные единицы измерителя собственного изготовления

должны испытываться на соответствие техническим условиям на них.

2. Качество сборки, монтажа и внешний вид ультразвукового зонда должны

соответствовать следующим требованиям:

все детали, сборочные единицы должны быть прочно закреплены без

перекосов, органы управления и регулировки должны действовать плавно и

обеспечивать надежность фиксации;

все винты, болты и детали, имеющие резьбу, не должны иметь повреждений

и должны быть прочно застопорены согласно чертежам;

основные сборочные единицы и детали должны маркироваться согласно

чертежам;

все покрытия должны быть прочными, ровными, без царапин и трещин и

обеспечивать защиту от коррозии.

3. ТРЕБОВАНИЯ ПО НАДЕЖНОСТИ.

1. Наработка на отказ должна быть не менее 5000 ч.

2. Средний технический ресурс должен быть не менее 8100 ч.

3. Средний срок службы не менее 5 лет.

4. Прибор должен быть устойчив к воздействию следующих климатических

факторов:

- температура окружающей среды от 10 до 35 С;

- относительная влажность воздуха 80% при температуре 25 С;

5. Прибор в транспортной упаковке должен быть устойчив к воздействию

климатических факторов:

- повышенной температуры окружающей среды до 50 С;

- пониженной температуры окружающей среды до - 40 С;

- циклическому изменению температуры и влажности в течении 2 суток;

- прибор в транспортной упаковке должен быть прочен к воздействию

вибрационных нагрузок в диапазоне частот 10-55 Гц при амплитуде

виброперемещения 0,35 мм, ударных нагрузок с пиковым ускорением 100 м/с

(10g) с длительностью действия ударного ускорения 16 мс, направление

воздействия указанных факторов – вдоль вертикальной оси прибора.

4. КОМПЛЕКТНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ.

Изделие должно поставляться в комплекте, указанном в таблице 1.

Таблица 1.

|Прибор | |1 | |

|Ультразвуковой зонд | |1 | |

|Компьютер с процессором | |1 | |

|Монитор SVGA | |1 | |

|Тара для транспортировки | |1 | |

|Паспорт | |1 | |

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ.

1. Правила приемки измерителя должны соответствовать требованиям ГОСТ

20.57.302-76.

2. Все 100% измерителей предъявленных на приемо-сдаточные испытания

партии должны проводится на соответствия следующим пункта № 2 настоящих ТУ.

3. На приемо-сдаточные испытания измерителя предъявляются с

протоколами проведения приработки и технологической тряски.

Примечание: На приемо-сдаточные испытания представителю заказчика

предъявляются измерители с протоколами о проверке их ОТК в объеме приемо-

сдаточных испытаний.

5. Если количество экземпляров измерителя, забракованных по пунктам,

проверяемым у 100% измерителей, достигает 15% от предъявленной партии, то

вся партия предъявленных измерителей считается не выдержавшей испытаний и

возвращается предприятию-изготовителю для выяснения причин брака, его

устранения и перепроверки ОТК всей партии измерителей.

6. Состав испытаний должен соответствовать таблице 2

Таблица 2

|ТУ | | |% |

| 1 |Проверка внешнего вида |7 |100 |

| 2 |Проверка комплектности | |100 |

| 3 |Проверка максимального | | |

| |напряжения на контактах | |20 |

| 4 |Проверка величины |3 |20 |

| 5 |Проверка частоты |4 |100 |

| 6 |Проверка времени |5 |10 |

| 7 |Проверка напряжения | |10 |

| 8 |Проверка на воздействие | |10 |

| 9 |Проверка на прочность при| |10 |

| 10 |Проверка массы прибора |8 |10 |

| 11 |Проверка безопасности | |100 |

| 12 |Проверка вибропрочности | |10 |

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИСПЫТАНИЙ ПРИБОРА

1. Проверка внешнего вида.

Проверка внешнего вида производят визуально путем сличения с

документацией.

2. Проверка комплектности

Комплектность изделия проверяется сличением действительной

комплектности изделия с данными таблицы 1.

3. Проверка максимального напряжения на излучающем пьезоэлементе

Максимальное переменное напряжение на излучающем пьезоэлементе при

работе прибора должно быть не менее 10 В. Проверку прибора на соответствие

данному требованию проводят в следующей последовательности:

включить питание компьютера кнопкой «питание», при этом загорается

светодиод рядом с кнопкой;

подсоединить к гнездам Y1 и Y2 схемы проверки электронный цифровой

вольтметр, подготовленный для измерения напряжений переменного тока. («0 В»

вольтметра подсоединяют к гнезду Y1);

произвести измерение напряжения на гнездах;

По завершении проверки отсоединить вольтметр от гнезд Y1 и Y2.

Прибор считают соответствующим данному требованию, если

измеренное напряжение не менее 10 В.

4. Проверка величины потребляемого тока

Ток потребления прибора при работе от источника питания +12 В–не

более 0,03 А.

Для проверки величины потребляемого тока на соответствие требованию,

проверяемый прибор подключить к внешнему регулируемому источнику питания,

на котором установить напряжение (12 +- 0,5) В. Между плюсом источника

питания и исследуемым устройством включить милиамперметр с пределом

измерений 0 – 0,05 А. Включить прибор.

Прибор соответствует данному требованию, если измеренный ток

потребления не превышает 0,03 А.

5. Проверка частоты генерации

Частота генерации должна быть в пределах 1,8-2,2 МГц. Для проверки

прибора на соответствие данному требованию к гнездам Y1 и Y3 подключить

частотомер: в режиме излучения УЗ импульсов произвести измерение частоты

генерируемых прибором импульсов.

Прибор считают соответствующим данному требованию, если измеренное

значение частоты генерируемых прибором импульсов находится в пределах 1,8 –

2,2 МГц.

6. Проверка времени установления рабочего режима

Время установления рабочего режима должно быть не более 10 с. Проверку

времени установления рабочего режима производить после включения прибора с

помощью электронного секундомера С-18. Отсчитать после включения прибора 10

с, произвести измерения, предусмотренные в пунктах 3-5 настоящих ТУ.

7. Проверка напряжения питания

С помощью цифрового вольтметра производить проверку питающих

напряжений прибора. Для этого при включенном приборе измерить напряжения +-

12 В и + 5 В на разъеме питания устройства. Измеренные напряжения должны

соответствовать вышеуказанным допускам.

8. Испытания на воздействие повышенных температур

проводить в соответствии с ГОСТ 20.57.306-76, при этом:

- время выдержки в камере тепла при предельной рабочей температуре

должно быть не менее 18 ч.

- время выдержки в нормальных условиях после испытаний при

предельной температуре должно быть 2 ч. Результаты испытаний считаются

удовлетворительными, если изделие удовлетворяет требованиям пунктов 5 …8

9.Проверка на прочность при транспортировке

проводить по нормам, установленным для приборов массой до 1 кг.

10. Проверка массы прибора

проводить взвешиванием на технических весах с точностью до 10 гр.

11. Проверка безопасности

проводить согласно требованиям по ГОСТ Р 50267.0 для изделий с внешним

источником питания.

12. Проверка вибропрочности.

Прибор должен быть прочен к воздействию вибрационных нагрузок в

диапазоне частот 10- 55 Гц с амплитудой виброперемещения 0.15 мм.

Направление воздействия вибрации – вдоль вертикальной оси прибора. После

воздействия вибрационной нагрузки прибор визуально проверить на

соответствие 3 – 7, на отсутствие механических дефектов.

Контрольно-проверочная аппаратура.

Линейка

Мегаомметр М 4101

Весы технические В 11

Частотомер электронно-счетный Ч3-63

Осцилограф универсальный С1-117

Вибростенд ВС-8

Прибор комбинированый Ц 4352

Секундомер СОС пр-26-2

Вольтметр универсальный В7-38

Камера тепла и холода КТ 18-32

Примечание: Допускается применять иное оборудование и

средства измерений, обеспечивающие проведение испытаний в соответствии с

приведенной методикой и требуемую точность измерений.

Экономическая часть

Разрабатываемый измеритель скорости кровотока предназначен

для использования в медицинских учреждениях для диагностики, планирования

хирургического вмешательства и контроля лечения таких заболеваний как:

ишемическая болезнь мозга, патологическая извитость сонных артерий,

стенозирующие поражения брахиоцефальных артерий и многих других, поэтому

разработка прибора актуальна.

4.1. Обоснование целесообразности разработки новой техники

Целесообразность разработки усовершенствованного прибора

определяется его ролью и значением для медицинских учреждений. При этом

важно, чтобы этот прибор был экономически эффективен и высокого качества.

Качество же зависит от функционально-технических характеристик, а его

изменение оценивается индексом технического уровня разрабатываемого

прибора.

Для определения индекса технического уровня требуется:

обосновать перечень функционально-технических характеристик,

отражающих уровень качества проектируемой техники;

выбрать аналог (прототип), который будет использоваться в качестве

базы для сравнения. Прототип должен иметь то же функциональное назначение.

Функционально-технические характеристики проектируемого прибора и

его аналога, их значимость заносятся в табл. 1.

Таблица 1.

| | | | |

| | | | | |

|измеряемая |мм/с |11 |5 |0,5 |

| | | | | |

|рабочая |МГц |8 |16 |0,3 |

| |кадр/с |5 |20 |0,2 |

Индекс технического уровня проектируемого прибора:

I’ту=[pic],

где (i , (i0 - уровень I-ой функционально-технической характеристики

соответственно нового (проектируемого) и базового изделий ; (i –

значимость i-ой функционально-технической характеристики качества изделия;

n – количество рассматриваемых функционально-технических характеристик.

Значимость i-ой функционально-технической характеристики (I

определяется экспертным путем, при этом [pic]= 1,0;

Т.к. повышение технического уровня изделия связано со снижением

абсолютной величины функционально-технической характеристики, то (i и (i0 в

формуле индекса технического уровня необходимо поменять местами:

I’ту=(11/5)*0,5+(16/8)*0,3+(20/5)*0,2=2,5

4.2. Определение показателей экономического обоснования проектируемого

прибора

Затраты на проектирование и опытное производство нового прибора

определяется по данным преддипломной практики по следующим статьям

расходов:

основные расходы;

комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты;

затраты на специальное оборудование;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

МЕНЮ

Допплеровский измеритель скорости кровотока

ИНТЕРЕСНОЕ