Разработка портативного комплекса для контроля и калибровки метеорологических параметров ультразвукового термоанемометра

Разработка портативного комплекса для контроля и калибровки метеорологических параметров ультразвуковых термоанемометров, для которой необходимо провести анализ средств измерений, используемых в настоящее время в метеорологии, провести градуировку ультразвукового термоанемометра с помощью стандартной методики (схемы). Отградуированный ультразвуковой термоанемометр необходимо деформировать и поместить в портативный комплекс с целью проверки работоспособности комплекса. С помощью комплекса провести калибровку ультразвукового термоанемометра и сравнить результаты измерений термоанемометра и прецизионных средств измерений.

С.
Введение 17
1 Методы и средства измерений метеорологических величин 20
1.1 Требования к измерениям метеорологических величин 20
1.1.1 Измерение температуры воздуха 21
1.1.2 Измерение параметров ветра 25
1.1.3 Измерение влажности воздуха 29
1.1.4 Измерение атмосферного давления воздуха 31
1.2 Автоматическая метеорологическая станция 33
2 Ультразвуковой термоанемометр 36
2.1 Конструкция. Основные технические характеристики 36
2.2 Принцип действия 39
3 Проведение градуировки ультразвукового термоанемометра в 42
лабораторных условиях
3.1 Используемые средства измерений при проведении градуировки 42
ультразвукового термоанемометра
3.2 Градуировка ультразвукового термоанемометра 42
3.2.1 Порядок выполняемых работ 42
3.2.2 Определение параметров основной градуировочной 43
характеристики датчика давления блока УГИ в диапазоне давлений
3.2.3 Определение параметров градуировочной характеристики 48
датчика влажности блока УГИ
3.2.4 Градуировка термоанемометра блока УГИ 50
3.2.5 Определение параметров, используемых при вычислении 52
поправки к показаниям датчика давления на влияние температуры
3.2.6 Запись градуировочных параметров в УГИ 57
3.2.7 Контроль результатов градуировки УГИ 58
4 Разработка портативного комплекса 62
4.1 Портативный комплекс. Назначение. Функциональная схема 62
4.2 Принцип работы портативного комплекса 64
4.3 Тестовые испытания портативного комплекса 67
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 71
ресурсосбережение
5.1 Предпроектный анализ 71
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 71
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 72
5.2 Инициация проекта 74
5.2.1 Цели и результат проекта 74
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом 75
5.3.1 Структура работ в рамках проекта 75
5.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 76
5.3.3 Разработка графика проведения научного исследования 77
5.4 Определение бюджета научно-технического исследования 78
5.4.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования 78
5.4.2 Расчет основной заработной платы исполнителей темы 81
5.4.3 Расчет дополнительной заработной платы исполнителей темы 82
5.4.4 Расчет накладных расходов 83
5.4.5 Формирование бюджета затрат научно-технического 84
исследования
5.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, 84
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования
6 Социальная ответственность 87
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 88
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 88
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 89
6.2 Профессиональная социальная безопасность 90
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть 90
при производстве объекта на предприятии
6.2.1.1 Влияние электромагнитных излучений 91
6.2.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны 92
6.2.1.3 Влияние микроклимата 93
6.2.1.4 Электрический ток 94
6.2.1.5 Воздействие ультразвука 95
6.2.2 Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от 96
действия опасных и вредных факторов
6.2.2.1 Электробезопасность 97
6.2.2.2 Пожарная безопасность 98
6.3 Экологическая безопасность 99
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 101
Заключение 103
Список использованных источников 104
Приложение А Блок УГИ. Градуировочные параметры 107
Приложение Б Development of a portable complex for control and 108
calibration of ultrasonic thermo-anemometer
CD-диск. Магистерская диссертация. Разработка портативного
комплекса для контроля и калибровки метеорологических параметров
ультразвукового термоанемометра. Файл Бердникова Анжелика. pdf

В ходе выполнения ВКР был разработан портативный комплекс для
контроля и калибровки метеорологических параметров ультразвукового
термоанемометра. Данный комплекс состоит из отсека камеры нулевого
ветра, электронного блока имитации воздушной среды и ноутбука.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
– проведение анализа средств измерений, используемых в настоящее
время в метеорологии;
– изучение ультразвукового термоанемометра, его параметров,
конструкции и принципа действия;
– проведение процедуры градуировки ультразвукового
термоанемометра в лабораторных условиях при помощи стандартного
испытательного оборудования;
– изучение ГОСТ Р ИСО 16622–2009, содержащего методы
приемочных испытаний акустических термоанемометров;
– разработка макета портативного комплекса, описание его
функциональной схемы и принципа действия;
– проведение тестового контроля и калибровки параметров скорости
воздушного потока и температуры воздуха ультразвукового
термоанемометра с помощью портативного комплекса;
– анализ полученных результатов тестовых испытаний.
Таким образом, благодаря разработанному портативному комплексу
для контроля и калибровки метеорологических параметров ультразвукового
термоанемометра, имеется возможность:
– контролировать работоспособность и калибровать ультразвуковой
термоанемометр без использования испытательного оборудования, такого
как: климатическая камера и аэродинамическая труба;
– осуществлять процедуру повторной или внеочередной калибровки,
не отправляя ультразвуковой термоанемометр в соответствующий
сертификационный центр, экономя финансовые и временные ресурсы.

1 РД 52.18.761–2012 Средства измерений гидрометеорологического
назначения сетевые. Общие технические требования. – Обнинск: ФГБУ
«ВНИИГМИ-МЦД», 2012. – 31 с;
2 ВМО №8 Руководство по метеорологическим приборам и методам
наблюдений.[Электронныйресурс].–Режимдоступа:
http://ipk.meteorf.ru/images/stories/literatura/wmo/8.pdf, свободный. – Загл. с
экрана. – (Дата обращения 20.01.2019);
3 Федеральный информационный фонд по обеспечению единства
измерений.[Электронныйресурс].–Режимдоступа:
https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/4, свободный. – Загл. с экрана. – (Дата
обращения 29.01.2019);
4 Руководство по эксплуатации датчика Wind Monitor 05103L.
[Электронныйресурс].–Режимдоступа:
http://www.youngusa.com/Manuals/05103L-90(J).pdf, свободный. – Загл. с
экрана. – (Дата обращения 30.01.2019);
5 Восканян, К.Л. и др. Автоматические метеорологические станции: в
2 т. / К.Л. Восканян, А.Д. Кузнецов, О.С. Сероухова. – Ч. 1. Тактико-
технические характеристики: учебное пособие. – СПб.: РГГМУ, 2016. – 170
с;
6 PTB330 Цифровой барометр Vaisala BAROCAP. [Электронный
ресурс]. – Режим доступа: http://www.raimet.ru/equipment/pressure/PTB330/,
свободный. – Загл. с экрана. – (Дата обращения 31.01.2019).
7 MaxiMet компактные метеостанции. [Электронный ресурс]. – Режим
доступа:http://www.gillinstruments.com/products/anemometer/maximet-
compact-weather-stations.html, свободный. – Загл. с экрана. – (Дата обращения
02.02.2019).
8 Метеостанция Vantage Pro2. [Электронный ресурс]. – Режим
доступа:http://www.meteoinstruments.com/meteostancija-vantage-pro2/,
свободный. – Загл. с экрана. – (Дата обращения 02.02.2019);
9. Богушевич, А. Я. Источники погрешностей при ультразвуковых
измеренияхметеовеличинватмосфере,методыиалгоритмыих
минимизации на основе опыта создания промышленной метеостанции АМК–
03 [Текст] / А. Я. Богушевич // Учёные записки физического факультета. –
2014. – №6. 146308. – С. 1-10;
10. ГОСТ Р ИСО 16622–2009. Метеорология.Акустические
анемометры-термометры. Методы приемочных испытаний при измерении
средней скорости ветра. – М.: Стандартинформ, 2010. – 24 с;
11. Тихомиров, А. А. Ультразвуковые анемометры и термометры для
измерения пульсаций скорости и температуры воздушных потоков. Обзор
[Текст] / А. А. Тихомиров // Оптика атмосферы и океана. – 2010. – №7. – С.
585-600;
12. АМЯ2.702.090 И2. Изделие 1Б65. Инструкции по градуировке
[Текст]. – 26 с;
13 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ
(ред.от01.04.2019).[Электронныйресурс].–Режимдоступа:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34683/, свободный. – Загл.
с экрана. – (Дата обращения 02.04.2019);
14 ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ
сидя. Общие эргономические требования. – М: Изд-во стандартов, 1979. – 9
с;
15СанПиН2.2.2/2.4.1340-03Гигиеническиетребованияк
персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы
(с изменениями на 21 июня 2016 года). [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://docs.cntd.ru/document/901865498, свободный. – Загл. с экрана.
– (Дата обращения 03.04.2019);
16ГОСТ12.0.003–2015ССБТ.Опасныеивредные
производственные факторы. Классификация. [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200136071, свободный. – Загл. с экрана.
– (Дата обращения 04.04.2019);
17 Санитарные нормы и правила: СанПиН 2.2.4.3359 – 16. Санитарно-
эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах.
– М: постановление Правительства РФ от 21 июня 2016 года N 81, 2017. – 72
с;
18 СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*. [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200084092, свободный. – Загл. с
экрана. – (Дата обращения 06.04.2019);
19Санитарныенормы и правила: СанПиН2.2.4.548–96.
Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. –
М: Минздрав России, 2001. – 20 с;
20 ГОСТ 12.1.019 – 2017. ССБТ. Электробезопасность. Общие
требования и номенклатура видов защиты. – М: Стандартинформ, 2018. – 20
с;
21 Свод правил: СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и
кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003
[Текст]. – М: Минрегион России, 2012. – 81 с;
22Сводправил:СП12.13130.2009Определениекатегорий
помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной
опасности (с Изменением N 1) [Текст]. – М: МЧС России, 2009. – 31 с;
23 ГОСТ 12.1.004 – 91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие
требования (с Изменением N 1). – М: Стандартинформ, 2006. – 68 с;
24 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200 – 03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация
предприятий, сооружений и иных объектов (с изменениями на 25 апреля
2014 года) [Текст]. – М: Минздрав России, 2014. – 51 с;
25 Боровский, Е. Э. Промышленные и бытовые отходы [Текст]:
Проблемы экологии / Е. Э. Боровский. – М. : Чистые пруды, 2007. – 32 с.: ил.
– (Библиотечка газеты «Первое сентября», Серия «Химия»; вып. 5 (17).