- •Методические указания
- •Содержание
- •1. Цели и задачи курсового проектирования
- •2. Структура пояснительной записки, требования к ее оформлению
- •3. Задание на курсовой проект и сроки его выполнения
- •4. Порядок выполнения и защиты курсового проекта
- •5. Методические рекомендации к выполнению разделов проекта
- •6. Содержание пояснительной записки
- •7. Варианты заданий для курсового проектирования
- •8. Теоретические сведения по теме курсового проектирования
- •8.1. Основные сведения об измеряемой физической величине
- •8.2 Разновидности чувствительных элементов датчиков давления
- •9. Разработка индуктивного датчика давления
- •9.1 Расчет чувствительного элемента индуктивного датчика давления
- •9.2 Особенности проектирования индуктивных первичных измерительных преобразователей
- •9.3 Расчет индуктивного первичного преобразователя перемещений
- •9.4 Измерительные схемы индуктивных датчиков
- •10. Разработка емкостного датчика давления
- •10.1 Расчет конструкции емкостного датчика давления
- •10.2 Измерительные схемы емкостных преобразователей
- •10.3 Особенности емкостных датчиков давления
- •Приложение 1. Пример заполнения титульного листа
- •Список рекомендуемой научной и учебной литературы
2. Структура пояснительной записки, требования к ее оформлению
Объем пояснительной записки для научно-исследовательского проекта должен составлять не менее 15-20 страниц, для типового проекта - не менее 25-30 страниц.
Пояснительная записка (14 шрифт; 1,5 интервал) в себя включать следующие структурные элементы:
титульный лист (приложение А);
задание (приложение Б);
содержание;
перечень условных обозначений, символов, терминов (при необходимости);
введение (сущность и значимость темы, цели разработки проекта, кратко принцип работы разрабатываемого измерительного устройства, на каком физическом явлении построен, какие требования предъявляются к будущему устройству, его рабочий диапазон; не более одной страницы);
основная часть;
список использованных источников (по алфавиту или в порядке ссылок в тексте в соответствии с ГОСТ 7.1, ГОСТ 7.12).
Основная часть должна составлять не менее 80 % объема пояснительной записки и должна быть выполнена согласно заданию, выданному руководителем проекта.
Пояснительная записка оформляется согласно образовательному стандарту АлтГТУ СТП 12400-04.
3. Задание на курсовой проект и сроки его выполнения
Задание.
3.1. Аналитическая часть
- произвести обзор и составить классификацию физических явлений и эффектов, применяемых для преобразования измеряемой физической величины (давления) в электрический выходной сигнал датчика;
- провести сравнительный анализ принципов преобразования измеряемой физической величины с помощью чувствительного элемента датчика в сигнал неэлектрической природы (микроперемещение) и сделать обоснованный выбор определенного типа чувствительного элемента, наиболее подходящего для решения поставленной задачи;
- сделать обоснованный выбор типа первичного измерительного преобразователя, выполняющего функцию преобразования измеряемой физической величины в электрический выходной сигнал датчика.
3.2. Расчетная часть.
3.2.1 Разработать два варианта построения датчика давления – индуктивный и емкостной, описать принцип их работы.
3.2.2 Произвести расчет двух вариантов чувствительных элементов датчика давления (трубки Бурдона и мембраны). Определить величину рабочего хода чувствительных элементов для двух вариантов датчиков давления при заданном диапазоне изменения давления.
Пример. В качестве чувствительного элемента датчика давления используется трубка Бурдона эллиптического сечения. Пружина выполнена из латуни Л62, модуль упругости Е=1,16×106 кгс/см2, коэффициент Пуассона = 0,3. Перемещение пружины при измерении давления составляет 0,1- 0,2 мм. При этом трубка должна иметь следующие геометрические размеры: радиус центральной оси R(мм); толщину стенки h(мм); значение центрального угла ; полуоси поперечного сечения по среднему контуру а и b.
3.2.3 Произвести расчет двух вариантов исполнения первичных измерительных преобразователей (индуктивного и емкостного).
Пример. Рассчитать конструкцию индуктивного датчика перемещения. Определить измерительное усилие, создаваемое индуктивным преобразователем с сердечником заданного типа. Если величина усилия будет превышать допустимое значение, то использовать дифференциальный вариант преобразователя. Габаритные размеры индуктивного преобразователя для соответствующих вариантов приведены в таблице.
Требования, в соответствии с которыми рассчитывается индуктивный первичный измерительный преобразователь:
- диапазон измерения перемещения: 0,1- 0,2 мм;
- чувствительность преобразователя: 100 - 150 Ом/мм;
- допустимая степень нелинейности преобразования: 1%;
- допустимая плотность тока: 2 - 2,5 А/мм2;
- частота питающего напряжения: 50 Гц;
- допустимое измерительное усилие: не более 3Н.
При несоответствии устройства предъявляемым требованиям необходимо изменить геометрические размеры преобразователя или чувствительного элемента.
3.2.4 Разработать графическую документацию к курсовому проекту, включающую в себя: структурные схемы устройств (блоками); функциональные схемы.
3.2.5 Произвести сравнительную оценку двух вариантов исполнения датчиков давления по метрологическим, технико-экономическим и эксплуатационным характеристикам.
Сроки выполнения модулей проекта
№ п/п |
Поэтапное выполнение курсового проекта |
Сроки выполнения |
Вес выполненного модуля в итоговом рейтинге |
|
Начало (осенний семестр/ весенний семестр) |
Окончание (осенний семестр/ весенний семестр) |
|||
1 |
Произвести обзор существующих методов измерения давления жидких и газообразных сред, сделать обоснованный выбор метода измерения давления с использованием упругих чувствительных элементов. Провести анализ принципов преобразования деформации чувствительного элемента в выходной электрический сигнал. Произвести расчет чувствительных элементов для двух вариантов конструктивного исполнения датчика давления (с использованием манометрической трубчатой пружины и мембраны). |
1-2 неделя семестра |
15 марта |
0,1 |
2 |
Выполнить расчет индуктивного первичного преобразователя. Разработать функциональную схему индуктивного варианта датчика давления. |
15 марта |
15апреля |
0,1 |
3 |
Выполнить расчет емкостного первичного преобразователя. Разработать функциональную схему емкостного варианта датчика давления. Произвести сравнительный анализ двух вариантов конструктивного исполнения датчика давления. |
15 апреля |
30 апреля |
0,1 |
4 |
Предоставить готовый проект на проверку нормоконтролеру |
1мая |
15 мая |
0,1 |
5 |
Защита курсового проекта |
15 мая |
До начала экзаменов |
0,6 |
Курсовой проект может быть выполнен в следующих формах:
индивидуальная, выполняемая студентом самостоятельно по отдельным темам;
академическая, выполняемая студентом по одной теме, но с несколькими вариантами;
групповая, выполняемая по единой теме группой студентов не более 2-3 человек, каждый из которых разрабатывает самостоятельно определенную часть задания (индивидуальная часть каждого исполнителя указывается в задании).