Проектирование приборной техники. Введение в метеорологию

1.

Проектировани
е приборной
техники

2.

Что такое
приборная
техника?

3.

Что такое
метеостанция?

4.

А зачем это
вообще?

5.

Введение в
метеорологию

6.

Наука о…
Метеорология
Климатология
Наука об атмосфере воздушной оболочке Земли
Наука о климате и его
изменении

7.

Метеорология
Синоптическая
метеорология
Физика
атмосферы
Динамическая
метеорология
о погоде и методах ее
прогнозирования
про термодинамические
процессы в атмосфере
динамическое
моделирование
процессов
Агрометеорологи
я
Биометеорологи
я
Ядерная
метеорология
для
сельскохозяйственного
производства
изучает влияние
атмосферных условий на
человека и другие живые
организмы;
изучает естественную и
искусственную
радиоактивность
атмосферы

8.

Метеорология
Вопрос атмосферных движений,
фазовых превращений в
атмосфере, температурный и
тепловой режим атмосферы
изучаются на основе законов
гидромеханики и термодинамики.

9.

Основная задача
метеорологии

10.

Промежуточные
задачи

11.

А что нам делать?

12.

Шаги к зачету
Формирование
проектных групп
Создание кабинета в
Яндекс.Трекере
Создание ТЗ
В котором будет расписан
конечный результат,
определены цели и задачи
02
Проектирование
корпуса
Создание механически и
климатически
устойчивого корпуса

13.

Шаги к зачету
Сборка и
программирование
Собрать, подключить,
запрограммировать и настроить
Отладка и проведение
испытания
Исправить ошибки и провести
испытание (измерение)
получившимся прибором
Анализ и вывод
06
Проанализировать
полученные данные и
сформулировать вывод

14.

Что необходимо знать чтобы её
создавать?
Физика
Проектирование
IT
Чтобы понимать как это
вообще работает, зачем и
почему
ГОСТы, ОСТы, САПР, ЕСКД
и другие страшные
сокращения которые
отвечают на вопрос, а как
это сделать
Для того чтобы
автоматизировать,
снимать и анализировать
полученные данные

15.

Проектировани
е корпуса

16.

ГОСТ

17.

ГОСТ

18.

ГОСТ

19.

Требования по безопасности к
электрической приборной
технике
Влияние условий работы
приборной техники на выбор
параметров и критериев
проверки её на воздействие
механических факторов (ГОСТ
17516.1-90, ГОСТ 30631-99 и др)
ГОСТ 27570.0-87. Безопасность
бытовых и аналогичных
электрических приборов. Общие
требования и методы испытаний.
Влияние условий работы
приборной техники на выбор
параметров и критериев
проверки её на воздействие
климатических факторов (ГОСТ
15150-69)

20.

А вообще…

21.

В нашем проекте

22.

Технические показатели безопасной
работы оборудования
Надежность
Отказ
Безотказность
Долговечность
Ремонтопригодность
Сохраняемость
Предельность состояние

23.

Меры по обеспечению безопасности
приборной техники на разных этапах ее
проектирования и производства
Ориентирующие принципы
Принцип активности оператора
Принцип гуманизации деятельности
Принцип снижения опасности
Принцип замены оператора
Принцип ликвидации опасности
Принцип классификации
Технические принципы
Принцип блокировки
Принцип слабого звена
Принцип прочности
Принцип флегматизации
Принцип экранирования
Принцип защиты расстоянием
Принцип герметизации
Принцип вакуумирования
Принцип компрессии

24.

Герметичность
ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ РВ 20.57.306
(пункт 5.15), ГОСТ РВ 20.57.416 (п. 5.32), ГОСТ РВ 20.39.304.
Под влиянием влаги происходит очень быстрая коррозия металлических
деталей электротехнических устройств, уменьшается поверхностное и объемное
сопротивление изоляционных материалов, появляются различные утечки, резко
увеличивается опасность поверхностных пробоев, образуется грибковая плесень,
под воздействием которой поверхность материалов разъедается и электрические
свойства устройств ухудшаются.
Испытание проводят с целью проверки способности корпусов аппаратуры
или ее отдельных блоков, частей не допускать проникновения воздуха или воды в
аппаратуру.

25.

Герметичность
ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ РВ 20.57.306
(пункт 5.15), ГОСТ РВ 20.57.416 (п. 5.32), ГОСТ РВ 20.39.304.
Под влиянием влаги происходит очень быстрая коррозия металлических
деталей электротехнических устройств, уменьшается поверхностное и объемное
сопротивление изоляционных материалов, появляются различные утечки, резко
увеличивается опасность поверхностных пробоев, образуется грибковая плесень,
под воздействием которой поверхность материалов разъедается и электрические
свойства устройств ухудшаются.
Испытание проводят с целью проверки способности корпусов аппаратуры
или ее отдельных блоков, частей не допускать проникновения воздуха или воды в
аппаратуру.

26.

Корпус
метеостанции

27.

Аддитивные технологии
Аддитивные технологии (Additive Manufacturing) — метод
создания трехмерных объектов, деталей или вещей путем
послойного добавления материала: пластика, металла, бетона
и, возможно, в будущем — человеческой ткани. Такие
трехмерные или 3D-объекты создаются с помощью 3Dпринтеров. Название технологий произошло от английского
слова add — добавлять.

28.

Аддитивные технологии
В зависимости от конечного результата выделяют несколько
направлений применения аддитивных технологий:
Изготовление деталей (Rapid Patterns), которые будут
использоваться в качестве шаблонов для конечного изделия.
Часто применяют в ювелирном деле.
Изготовление пресс-форм (Rapid Tooling) с помощью
аддитивных методов. Потом их можно использовать для
формовки и литья изделий.
Прямое цифровое производство (Direct Digital Manufacturing,
DDM) — изготовление аддитивными способами конечного
продукта.

29.

Аддитивные технологии
Лазерная стереолитография
(Stereolithography, LSA) — самая первая
технология 3D-печати, когда модели
изготавливаются из жидких
фотополимерных смол с помощью
ультрафиолетового лазера или его
аналога.
Послойное наплавление (Fused Deposition Modeling,
FDM) — самая простая и распространенная
технология. Она поддерживается всеми
программами для проектирования. Трехмерный
объект «выращивается» из нагретой пластиковой
нити. Недорогие домашние 3D-принтеры обычно
работают на этой технологии.

30.

Аддитивные технологии
Селективное лазерное плавление (Selective Laser
Melting, SLM) — это самый распространенный
метод ЗD-печати металлом. Используя порошки из
стали, титана, алюминия или других металлов,
можно изготовить геометрически сложные изделия,
детали машин и двигателей для промышленности.

31.

Аддитивные технологии
В качестве материала печати на FDM-принтерах
используется пруток — пластиковая проволока в
катушке, также известная как филамент или нить.
Самые популярные филаменты — ABS и PLA.
Модели из ABS более прочные, рассчитаны на
использование в механизмах, могут подвергаться
трению и воздействию окружающей среды. Для
прототипирования, макетирования, дизайнерских
объектов больше подойдёт пластик PLA.

32.

Параметры печати
Вот некоторые из основных параметров печати:
Скорость печати. Определяет, насколько быстро принтер будет создавать слои модели. Чем выше
скорость печати, тем быстрее будет готов объект, но при этом может пострадать его качество.
Температура экструдера. Это температура нагревательного элемента, который плавит пластик перед его
выдавливанием через сопло. От температуры зависит текучесть пластика и прочность готового изделия.
Температура стола. Температура поверхности, на которой происходит печать. Она влияет на адгезию
пластика к столу и на качество первого слоя.
Толщина слоя. Толщина каждого отдельного слоя в готовой модели. Более тонкие слои обеспечивают
более гладкую поверхность, но увеличивают время печати.
Тип поддержки. Поддержка — это дополнительные структуры, которые помогают удерживать модель во
время печати. Тип поддержки определяет, как она будет выглядеть и как её потом удалять.
Плотность заполнения. Определяет, насколько плотно будут заполнены внутренние области модели.
Высокая плотность заполнения обеспечивает большую прочность, но увеличивает время печати и расход
пластика.
Обдув. Обдув используется для охлаждения только что напечатанного слоя, чтобы предотвратить
деформацию и улучшить адгезию следующего слоя.
Разрешение печати. Разрешение определяет детализацию модели. Высокое разрешение обеспечивает
более гладкие и точные поверхности, но также увеличивает время печати.
Коррекция ошибок. Эта функция позволяет автоматически исправлять небольшие дефекты печати,
такие как смещение или деформация слоёв.
Режим печати. Режимы печати определяют, каким образом принтер будет наносить слои пластика.
Например, есть режимы для создания гладких поверхностей, для быстрого прототипирования или для
печати с высокой детализацией.

33.

3D Печать
Существует множество типов 3Dпринтеров, различающихся по
устройству и принципам работы. Однако,
все эти приборы используют один и тот
же базовый принцип 3D-печати —
построение объекта из тонких
горизонтальных слоев материала

34.

3D Печать
Ключевая характеристика любого 3Dпринтера — «разрешение печати». Под
этим параметром понимают минимально
допустимую высоту слоя материала, с
которой может печатать данный 3Dпринтер.
Разрешение печати принято обозначать в
микрометрах (мкм, микрон), т.е. тысячной доле
миллиметра.
На фото выше показана одна и та же модель,
напечатанная с разным разрешением. Хорошо
видно, что объект номер 1 — самый
детализированный. Далее, с увеличением толщины
слоя, заметно падает качество модели, вплоть до
появления раковин и дыр.

35.

3D Печать
По сути, этот параметр
отображает зону досягаемости
(охвата) печатающей головки
принтера — в горизонтальной
плоскости (по осям X и Y ) и по
высоте (ось Z). Т.е. объекты,
умещающиеся в эту зону,
принтер сможет напечатать, если
их размеры больше области
печати — нет.

36.

3D Печать

37.

Техническое задание

38.

Техническое задание