47664 (588496), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

У сигналі від реального датчика присутній квадратична залежність амплітуди сигналу від частоти. Обчислюється математичне очікування кількості нулів за одиницю часу для суми синусоїдального сигналу й білого шуму з обмеженою смугою частот. У подальших експериментах використовується квадратична залежність між частотою та ефективним значенням амплітуди корисного сигналу

В процесі проведення цього експерименту синусоїда генерувалася кожного разу заново для нової частоти на всьому діапазоні частот, що досліджуються. Для отримання моделі перешкоди була використана стандартна функція пакету Mathcad 2001 для отримання шуму з потрібними параметрами. Її амплітуда при генерації задавалася за допомогою математичного відхилення. Для порівняння амплітуди синусоїди з перешкодою використовувалося діюче значення амплітуди сигналу синусоїди. Амплітуда синусоїди обиралася в залежності співвідношення сигнал/шум на початку експерименту.

При проведенні експериментів був використаний алгоритм HK з фільтру AR(1). Реалізація цього алгоритми була виконана з наступними параметрами:

- , де k = 20 – кількість проходів по вхідної послідовності, N = 32 – кількість інтервалів, на яку розбивається вхідна послідовність, D – число перетинів нуля на попередніх інтервалах;

- мінімальна кількість точок дискретизації на період синусоїди 10;

- мінімальна частота корисного сигналу 20 Гц;

- максимальна частота корисного сигналу 500 Гц;

- довжина випадкової реалізації 4096;

- максимальна амплітуда синусоїди 2048

- амплітуда синусоїди 1.5 В (ефективне значення амплітуди);

- амплітуда шуму (середньоквадратичне відхилення) обиралася в залежності від відношення сигнал-шум та діючого значення амплітуди шуму;

- дискретизація фільтру дорівнює 8 по 0,0002 с, що забезпечує помилку меншу за 1 %.

За для зручності аналізу отриманих результатів було прийнято рішення подавати результати на двовимірному графіку через те, що на тривимірному графіку важко порівнювати різні експерименти. Кожний графік подає інформацію про експерименти з одним співвідношення але з різними початковими значеннями параметру .

З метою визначення ефективності даного алгоритму при обробці сигналу, в якому перешкода відносно сигналу дорівнює, більше та менше. Для зручності співвідношення сигнал/перешкода обираємо наступними: 0.1, 0.5, 1, 5.

Початкове значення коефіцієнту ініціалізується значеннями: 0,5;

Обробка еквівалентна проходженню через інтегруючий RC-фільтр.

На рисунку 5.1 наведені результати числових експериментів проведених з наступними початковими умовами та початковими ініціалізаціями параметрів:

- фільтр попередньої обробки – аперіодичний;

- початкове значення коефіцієнту ініціалізується значеннями: 0,5;

- генератор псевдовипадкових чисел для моделі шуму на ЗРЗЗ;

- співвідношення сигнал/перешкода обираємо наступними: 0.1, 0.5, 1, 5.

Рисунок 5.1 - Залежність числа перетинів нульового рівня від частоти. Використаний генератор псевдовипадкових чисел на ЗРЗЗ.

Обробка еквівалентна проходженню через інтегруючий RC-фільтр.

На рисунку 5.2 наведені результати числових експериментів проведених з наступними початковими умовами та початковими ініціалізаціями параметрів:

- фільтр попередньої обробки – аперіодичний;

- початкове значення коефіцієнту ініціалізується значеннями: 0,5;

- генератор псевдовипадкових чисел для моделі шуму стандартний з середовища Mathcad;

- співвідношення сигнал/перешкода обираємо наступними: 0.1, 0.5, 1, 5.

Р исунок 5.2 - Залежність числа перетинів нульового рівня від частоти. Використаний генератор псевдовипадкових чисел стандартний з середовища Mathcad.

Обробка еквівалентна проходженню через інтегруючий RC-фільтр та подальшій обробці за допомогою AR(1) алгоритму.

На рисунку 5.3 наведені результати числових експериментів проведених з наступними початковими умовами та початковими ініціалізаціями параметрів:

- фільтр попередньої обробки – аперіодичний;

- початкове значення коефіцієнту ініціалізується значеннями: 0,5;

- генератор псевдовипадкових чисел для моделі шуму на ЗРЗЗ;

- співвідношення сигнал/перешкода обираємо наступними: 0.1, 0.5, 1, 5.

Р исунок 5.3 - Залежність числа перетинів нульового рівня від частоти.

Використаний генератор псевдовипадкових чисел на ЗРЗЗ.

Додаткова обробка за допомогою НК алгоритму.

На рисунку 5.4 наведені результати числових експериментів проведених з наступними початковими умовами та початковими ініціалізаціями параметрів:

- фільтр попередньої обробки – аперіодичний;

- початкове значення коефіцієнту ініціалізується значеннями: 0,5;

- генератор псевдовипадкових чисел для моделі шуму стандартний з середовища Mathcad;

- співвідношення сигнал/перешкода обираємо наступними: 0.1, 0.5, 1, 5.

Р исунок 5.4 - Залежність числа перетинів нульового рівня від частоти.

Використаний генератор псевдовипадкових чисел стандартний з середовища Mathcad.

Додаткова обробка за допомогою НК алгоритму.

Висновки такі:

- на високих частотах на корисний сигнал від датчика завада майже не впливає, але на низьких, коли амплітуда корисного сигналу значно зменшується, через заваду дуже стрімко починаються з’являтися зайві перетини нульового рівня;

- після поєднання двох методів, які окремо покращували результати обробки, результати експериментів покращились;

- отримані результати суттєво розширили у бік низьких частот можливий діапазон вимірювань потоків при вимірювані за допомогою вихрового потоковимірювача.

6 ОХОРОНА ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

6.1 Загальні питання охорони праці

Охорона праці — це система законодавчих актів, соціально-економічних, технічних, гігієнічних, лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров’я і працездатності людини в процесі труда.

Максимальне зменшення числа шкідливих впливів, створення комфорту — от головні задачі охорони праці.

Тема дипломної роботи — “Моделювання процесу обробки сигналів датчика у вихровому потоковимірювачі”.

Машинний зал ПЕОМ є помешканням з підвищеною небезпекою поразки людини електричним струмом, тому що в даному помешканні присутня можливість одночасного доторку людини до металоконструкцій будинків і т.п., які мають сполучення з землею, з одного боку, і до металевих корпусів електроустаткування - з іншого.

По характеру навколишнього середовища, машинний зал ПЕОМ відноситься до класу нормальних, тому що в ньому відсутні ознаки властиві помешканням жарким, курним і з хімічно активним середовищем. По характеру зорової роботи, робота відноситься до середньої точності, розряд зорової роботи IV, підрозряд зорової роботи В, найменший розмір об'єкта розрізнення 0,5-1,0 мм, контраст великий, фон темний.

При виконанні науково-дослідницької роботи зростає нервово-емоційна напруга. Причиною її виникнення може бути відхилення реального результату від запланованого, невідповідність інтенсивності інформаційних потоків індивідуальним можливостям людини, несприятливий вплив виробничого середовища й інших факторів, що викликають негативні емоції.

Тому для науково обгрунтованого підходу до оптимізації розумової праці, одержання необхідних даних оптимальних умов праці повинно здійснюватися комплексно з застосуванням знань по промисловій санітарії й ергономіці.

Розроблення програмних продуктів відбувається за допомогою комп'ютера, тому питання охорони праці розглядаються щодо забезпечення здорових і безпечних умов роботи оператора і науковця при проектуванні або дослідженні об'єкта.

6.2 Характеристика помешкання для роботи на ЕОМ

У цьому пункті розглядається характеристика помешкання по небезпеці поразки електричним струмом та характеристика помешкання по пожежній небезпеці.

Машинний зал ПЕОМ є помешканням з підвищеною небезпекою поразки людини електричним струмом, тому що в даному помешканні присутня можливість одночасного доторку людини до металоконструкцій будинків і т.п., які мають сполучення з землею, з одного боку, і до металевих корпусів електроустаткування — з іншого.

Помешкання повинно бути світлим, сухим і теплим. Підлоги робляться рівними, без вибоїв, щільними, мають не слизьку і зручну для чищення поверхню, і утримуються в чистоті.

Радіатори і трубопроводи опалювальної і водопровідної систем обладнюються діелектриками. Закриваються огородженнями. Не можна застосовувати огородження з ДСП, шаруватого паперового пластика і т.п.

Категорія помешкання по пожежній небезпеці — В, тому що присутні тверді спалимі речовини і матеріали.

Клас помешкання по пожежній небезпеці — П-IIа, відповідно до ПУЭ-87 «Правила устройства электроустановок» [21], ступінь вогнестійкості будинку – II, тому що максимальна кількість поверхів у будинку – 3.

6.3 Виробнича санітарія

Продуктивність праці багато в чому залежить від умов на виробництві, таких як: освітлення, склад повітря, шуми, шкідливі випромінювання. Ці параметри по окремості й у комплексі впливають на організм людини, визначаючи його самопочуття.

Категорію роботи враховуємо по фізичному навантаженню.

По енерговитратах організму науково-дослідна робота відноситься до категорії 1а (легкої), тому що робота відбувається сидячи, не потребує систематичної фізичної напруги або підняття і перенесення тяжкостей (витрата енергії при виконанні роботи до 150 ккал/година).

6.4 Метеорологічні умови при роботі

Метеорологічні умови на виробництві або мікроклімат визначають наступні параметри: температура (C), рухливість (м/с), відносна вологість повітря (%) і теплове випромінювання.

Оскільки науково-дослідна робота відноситься до легкої фізичної роботи, але характеризується напруженою розумовою працею, то керуючись ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» [22], оптимальні параметри мікроклімату для виконання роботи повинні знаходитися в межах, зазначених у таблиці 6.1. Параметри є оптимальними, тому що категорія розумової роботи напружена.

Категорію роботи враховуємо по фізичному навантаженню. Наша робота відноситься до категорії Iа, тобто витрата енергії при виконанні роботи до 120 ккал/година і не потребує фізичної напруги.

Таблиця 6.1 — Оптимальні параметри мікроклімату

Для забезпечення вищевказаних оптимальних метеорологічних умов у помешканні передбачена система опалення (загальне парове), вентиляції (загальна приточно-витяжна штучна) і кондицюювання відповідно до СНиП 2.04.05-86 «Строительные нормы и правила. Отопление. Вентиляция и кондиционирование воздуха» [23].

Розрахунок необхідної кількості кондиціонерів, повинен здійснюватися по теплонадлишкам від машин, людей, сонячної радіації.

Режим роботи кондиціонера повинен забезпечити максимально можливе надходження зовнішнього повітря, але не менше 50% від продуктивності кондиціонера.

При проектуванні дисплейних класів ВУЗів необхідно передбачати приточно-витяжну вентиляцію. Подача повітря повинна відбуватися у верхню зону малими швидкостями з розрахунку створення рухливості повітря на робочому місці студента менше 0,1 м/с, краще через підшивну гофровану стелю. Витяжка — природна з верхньої зони стіни, протилежної віконним прорізам.

Якісний состав повітря: утримання кисню в дисплейному класі повинно бути в межах 21-22 об.%. Двоокис вуглецю не повинна перевищувати 0,1 об.% , озон — 0,1 мг/м³, аміак — 0,2 мг/м³, фенол — 0,01 мг/м³, хлористий звинувачував — 0,005 мг/м³, формальдегід — 0,003 мг/м³.

Характеристики

Список файлов ВКР