Ионизация и радиоактивность в биосфере

Ионизация и радиоактивность в биосфере Объективные явления природы — ионизация и радиоактивность — всегда существовали и существуют в биосфере, но мы их не можем воспринять непосредственно нашими органами чувств. Лишь на рубеже XIX и ХХ вв. ученые впервые обнаружили их существование, а в наше время проблемы милитарной ядерной безопасности, безопасности АЭС стали глобальными проблемами человечества. Явление ионизации можно кратко определить как процесс разделения (преобразования) электрически нейтральных атомов в положительно заряженные ионы и свободные электроны, происходит под влиянием внешних энергетических факторов. Другими словами — это отрыв электрона (или электронов) от атома. Итак, по второму закону термодинамики такой процесс с поглощением энергии и увеличением энтропии (неупорядоченности системы атомов). Из последнего следует, что ионизация есть (в общем определении) негативным фактором воздействия на живую природу, что и обязывает нас рассмотреть это явление подробнее. Источников ионизации атомов составляющих атмосферы, а также живой и неживой вещества биосферы, несколько. Прежде всего это ионизирующее излучение. Не каждый излучения может быть ионизирующим. Читать далее «Ионизация и радиоактивность в биосфере»

Исследование активных фильтров

Курсовая работа по дисциплине: «Основы теории сигналов» на тему: «Исследование активных фильтров» Содержание Задача для расчета Введение

  1. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения
  2. Анализ прохождения сложного сигнала через активный фильтр
  3. Расчетная часть

Вывод Задача для расчета А) Для заданного варианта схемы составьте матрицу проводимостей и запишите выражение для комплексного коэффициента передачи напряжения в виде: Ku = А затем запишите выражения для расчета его АЧХ и ФЧХ: Ku = Fi = Б) Рассчитайте АЧХ и ФЧХ в заданном диапазоне частот. В) На основании расчетов построить графики АЧХ и ФЧХ. Г) на входе схемы с ОП действует периодический сигнал как сумма трех гармоничных напряжений Рассчитываем мгновенные значения входного сигнала как сумму мгновенных значений отдельных гармоник для моментов времени, которые отстают друг от друга на интервал 0,05 То (То-период сигнала). Результаты сводим в 1. Д) На основании расчетов строим график входного сигнала и его гармонических составляющих. Е) Рассчитываем амплитуды и начальные фазы гармоник выходного сигнала. Есть) Рассчитываем мгновенные значения выходного сигнала как сумму мгновенных значений отдельных гармоник для моментов времени, которые отстают друг от друга на интервал 0,05 То (То-период сигнала). Читать далее «Исследование активных фильтров»

Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе

Министерство образования и науки Украины Винницкий национальный технический университет Институт автоматики, электроники и компьютерных систем управления Кафедра МПА информационно-измерительной системы ДАВЛЕНИЯ ГАЗА В ГАЗОПРОВОДЕ Пояснительная записка по дисциплине "Информационно измерительных системы " к курсовому проекту по специальности 8.091302 " Метрология и измерительная техника " 08-03.КП.009.00.000 ПО Винница ВНТУ 2008 Содержание Введение 1. Техническое обоснование варианта реализации системы 2. Разработка структурной схемы информационно-измерительной системы давления газа в газопроводе 3. Разработка электрической принципиальной схемы информационно-измерительной системы давления газа в газопроводе 4. Электрические расчеты 5. Расчет погрешности измерения Выводы Литература Введение Обеспеченность Украины топливно-энергетическими ресурсами одно из главных задач национальной экономики, без развития которого невозможно успешное осуществление социальных, экономических и научно-технических программ. Газ получил очень широкое использование в нашей жизни, поскольку является не только высококалорийным топливом, но и ценным сырьем для химической промышленности. Газ имеет большие преимущества перед всеми другими видами топлива, как по калорийности, так и по цене. Доля газа в использовании первичных энергоресурсов составляет 45%. Потребителям газ доставляется по газораспределительным сетям — системах трубопроводов для транспортировки газа по объектам. Читать далее «Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе»

Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 4

Ом. Тогда сопротивление резистора R4 Ом. Для датчика FP2000 диапазон выходных напряжений совпадает с диапазоном входных напряжений АЦП, поэтому усиливать сигнал датчика не требуется. Необходимо обеспечить коэффициент усиления . Для датчика FP2000 выходной ток согласно составляет 10 мА, а максимальное напряжение — 10 В, тогда для схемы, используемой в измерительном канале избыточного давления Ом. Тогда сопротивление резистора R4 Ом. Рассчитаем резистор в схеме источника питания, изображенной на рисунке 3.8. Датчики питаются от напряжения 10 В, трансформатор понижает напряжение с 220 В до 15 В переменного тока, а на выходе диодного моста имеем 15 В постоянного тока. Для стабильной долговременной работы линейного стабилизатора напряжения МС7805 необходимо обеспечить как можно меньшее падение напряжения на нем. Обеспечим падения напряжения на микросхеме на уровне 1 В, тогда на резисторе R падать напряжение . Тогда сопротивление резистора с учетом номинального значения тока в схеме 20 мА, Ом. В схеме диодного моста используем диоды 1N4148. Для устранения высокочастотных помех используем в схеме источника питания керамические конденсаторы K73-17-100B-0,1мкФ + 10%. Рассчитаем номиналы резисорив в схеме подключения оптопары изображенной на рисунке 3.10. Читать далее «Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 4»

Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 3

а) напряжение питания — + 5В; б) ток — 7 мА; в) диапазон входного напряжения — 0 ...+ 10В; г) входное сопротивление — 10 МОм; д) интегральная нелинейность — 1; е) дифференциальная нелинейность — 1; есть) тактовая частота — 2,5 МГц. Условное графическое обозначение АЦП AD7880 приведено на рисунке 3.5. Рисунок 3.5 — Условное графическое обозначение АЦП AD7880 Для обеспечения работы АЦП в режиме постоянного преобразования необходимо подключить к его входу CLKIN генератор прямоугольных импульсов на основе кварцевого резонатора , схема которого приведена на рисунке 3.6. При этом необходимо, чтобы частота кварцевого резонатора F было больше тактовой частоты АЦП FCLKIN. Рисунок 3.6 — Схема генератора Для усиления сигнала датчиков давления SLP и 26 PC SMT перед подачей их на вход АЦП используем операционный усилитель. Поскольку аналого-цифровой преобразователь работает в диапазоне от 0 до 10 В, то операционный усилитель будет обеспечивать усиление напряжения в этом диапазоне. Усиливать выходное напряжение датчика FP2000 нет необходимости, поскольку ее диапазон совпадает с диапазоном входного напряжения АЦП. Для решения такой задачи можно использовать современный быстродействующий заграничный операционный усилитель LM358. Технические характеристики операционного усилителя LM358 следующие: а) напряжение питания — от 2,5 до 7,0 В; б) ток покоя 0,8 мА; в) входное сопротивление 1000 МОм; г) класс точности: 0,06. Читать далее «Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 3»

Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 2

Итак, согласно таблице 1.1 значения качественного критерия для первого варианта реализации системы ; для второго варианта ; и для третьего . Итак, второй вариант реализации системы больше соответствует идеальной системе при избранных характеристиках для сравнения, а поскольку эти характеристики необходимо обеспечить в системе, разрабатываются, то для дальнейшей разработки выберем именно второй вариант реализации. 2. Разработка структурной схемы информационно-измерительной системы давления газа в газопроводе Каждый средство измерения является техническим средством определенной структуры. Степень сложности средства измерения определяется характером и количеством преобразований, необходимых для преобразования информативного параметра входного сигнала в информативный параметр выходного сигнала. Все эти промежуточные преобразования осуществляются преобразовательными элементами и основаны на определенных физических эффектах, которые обеспечивают своим сочетанием работу средства измерений. Структурной схеме измерительной цепи средства измерений называется схема, отражающая его основные функциональные части (структурные элементы), их назначение и взаимосвязи. Степень дифференциации структурной схемы на структурные элементы, изображаемых преимущественно прямоугольниками, определяется назначением схемы. Читать далее «Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 2»

Измерение работы выхода электронов методом кельвина

Министерство науки и образования Украины ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет физики, электроники и комп " Компьютерная систем Кафедра радиоэлектроники Курсовая работа НА ТЕМУ: «Измерение работы выхода электронов методом Кельвина» Днепропетровск 2009 Реферат В работе описаны, работа выхода электрона, основные принципы измерения работы выхода электрона. Отдельно сконцентрироваться на методе Кельвина. Содержание Введение 1.Работа выхода электронов 1.1Робота выхода электронов из металла 2. Методы измерения работы выхода электронов 2.1 Измерение работы выхода электронов по величине плотности тока термоэмиссия 2.2 Измерение работы выхода электронов с помощью явления фотоэффекта 2.3 Измерение работы выхода электронов через контактную разность потенциалов 2.4 Измерение работы выхода электронов методом динамического конденсатора 2.5Вимирювання работы выхода электронов методом статического конденсатора 2.6Вимирювання работы выхода электронов методом электронного пучка Андерсона 3.Измерение работы выхода электронов методом Кельвина Выводы Список использованных источников Введение Толчком к первым исследований работы выхода послужили две причины. Одна из них — острая потребность электровакуумной промышленности, быстро развивалась, в долговечных и эффективно работающих катодах. Читать далее «Измерение работы выхода электронов методом кельвина»

Изготовление платья

Курсовая работа Изготовление платья Содержание 1.Выбор и обоснование модели. 2.Выбор материалов и режимов их обработки. 3.Характеристика технологического процесса и оборудования. 4.Расчет и построение конструкции. 5.Раскладка лекал. 6.Технология ручной работы. 7.Литература. 1.Выбор и обоснование модели Представление о древнерусский одежду значительной мере основывается на средневековых изображениях князей. Однако верхушка русской общественности одевались так сказать, по интернациональной для архитекторов всей Европы модой. Этот наряд части существенно отличалось от традиционного народного, потому что его законодателями были Рим и Константинополь. Изучая украинский на циональный одежду, этнографы пришли к выводу, что свое происхождение он ведет даже не от одежды Руси, а от древнеславянского. Местные его особенности берут начало от одежды племени 8 века, о которых пишет Нестор Летописец. В народном костюме населения Киевской Руси уже отчетливо поступают специфические особенности украинского традиционного наряда. Особенно это касается одежды крестьянок длинная вышитая рубашка, плахта, лапти, венец у девушек и наметка у женщин. Наряду с общими названиями одежды существует много названий отдельных его частей, дополнений, способов ношения. Читать далее «Изготовление платья»

Анализ и перспективы разработки и эксплуатации гриневская газового месторождения часть 2

График распределения давления и температур по длине шлейфа приведен на рисунке 3.1. На участке графика, где температура газа меньше или равна температуре гидратообразования находится зона, где могут образовываться гидраты. Как видно из графика 3.1, в скважине 9 гидраты могут образовываться на участке 1150 м от начала шлейф). 3 .2. Проектирование мероприятий по предупреждению накопления жидкости и борьба с гидратоутворениямы в выхлопных линиях скважин. Для предотвращения образования гидратов в выкидной линии скважины 9 целесообразно теплоизолировать выхлопную линию этой скважин Если гидраты уже образовались, то нужно в шлейф скважины закачивать ингибитор гидратообразования — метанол. Опыт эксплуатации многих газовых месторождений свидетельствует, что этот метод ликвидации гидратов достаточно эффективен и позволяет значительно улучшить качество подготовки газа на УКПГ. Технология ввода метанола в шлейф скважины заключается в следующем: 1. У скважины устанавливаем бачок для метанола, объемом 120 л и передвижную емкость для метанола. Бачок для метанола рассчитан па рабочее давление Pp = 10 MПа. 2. Емкость наполняем метанолом. 3. Метанол периодически перекачиваем ручным насосом БКФ — 2 в метанольный бачок, откуда он самотеком поступает в шлейф скважины. 4. Минимальный рабочий уровень метанола в бачке определяем контрольным вентилем. 5.Такие операции, как регулирование и контроль количества метанола, а также периодическое наполнение метанольного бачка требуют постоянного обслуживания. Скопление жидкости в выхлопных линиях скважин приводит к снижению их пропускной способности, а также усиливает коррозию труб. Источником скопления воды является капельная вода, поступающая из скважин вместе с газом. Интенсивность скопления воды в выхлопных линиях скважин зависит от скорости движения газа и профиля трассы выкидных линий. Для предупреждения скоплений воды в выхлопных линиях скважин пытаются их прокладывать так, чтобы рельеф на пути их прокладки был равен, или прокладывают выкидыши линии с постоянным наклоном в сторону движения газа предотвращает накопление воды. Кроме того, для предупреждения накопления воды в выхлопных линиях скважин можно запроектировать следующие меры: 1. Выбрать и освоить оптимальный режим работы выхлопной линии, который бы обеспечивал необходимую скорость движения газа для недопущения накопления воды. Оптимальный режим работы выхлопной линии соответствует скорости газа 5 — 10 м / с. Это условие можно выполнить путем правильного выбора диаметра выхлопной линии. Однако, надо отметить, что увеличение скорости газа приводит к увеличению потерь давления и усиление эрозионного износа труб. Поэтому, делаем вывод, что этот метод предупреждения накопления воды для условий ГРИНЕВСКАЯ месторождения не подходит. 2. Введение в выхлопных линиях скважин вспенивающихся ЮАР. Это можно осуществить при введении ПАВ на забой скважины, так вспененная вода выносится из скважины в шлейф и вспенивающего воду собралась коррозии труб и не влияет па пропускную способность выхлопной линии Как уже было сказано, для ликвидации гидратов на шлейфах скважин необходимо вводить ингибитор гидратообразования — метанол. Эта мера позволяет повысить эффективность работы системы подготовки газа. Расчет данного метода улучшения работы шлейфов скважин сводится к определению суточного расхода метанола. Определим суточный расход метанола для ликвидации гидратов в шлейфах скважин. qдоб = q Q где Q — добовий прирост газа, тыс. м3 / сут. q — удельный расход метанола, кг / тыс. м3. qдоб — суточный расход метанола, кг. Удельный расход метанола определяем где W1, W2 — влагоемкость газа к вводу метанола и необходима влагоемкость газа соответственно, г / м3. с1, с2 — концентрации свежего и отработанного метанола,%. а — отношение содержания метанола в газе в концентрации метанола в жидкости, г / тыс. м3. Для скважины 9 имеем: Давление на устье Р1 = 3.8 МПа, давление на входе в УКПГ P2 = 3.7 МПа. Температура на устье t1 = 80C, а па входе в УКПГ — t2 = 5 ° C. Для обеспечения безгидратиого режима работы шлейфа необходимо, чтобы температура на входе в УКПГ t2 = 6.5 ° С. По графику определяем влагоемкость W1 при P1 и t1 и W2 при P2 и t2. W1 = 0.23 г / м3, W2 = 0.18г / м3 Концентрация свежего метанола составляет 36% (принято на основе опыта проведения работ по вводу метанола в выкидыши линии скважин). Концентрацию отработанного метанола определяем по графику в в зависимости от снижения равновесной температуры гидрат оутворення. Последняя равна разности между равновесной температурой гидратообразования tгидр и температурой газа в точке, где изымается отработанный метанол tвид. tгидр = 5.4oC, tвид = 6.0 ° C. Итак, t = 0.6 ° С. Тогда с2 = 16%. Отношение содержания метанола в газе в конценрации метанола в жидкости, также, определяем по графику в зависимости от давления и температуры. P1 = 3.8 МПа, t1 = 8 ° C, — а = 70 г / тыс. м3. Для скважины 9 Q = 1,0 тыс. м3 / сут. qдоб = 1.16 3.71 = 4.ЗКГ 3 .3. Обоснование мероприятий по повышению эффективности подготовки углеводородной продукции и уменьшению потерь газа и а ингибитора гидратообразования на УКПГ. В результате того, что природный газ транспортируют от мест добычи до потребителя по газопроводам, сезонные колебания температуры влияют на скорость образования гидратов, поэтому особое внимание привлекает к себе вопрос качественной его очистки. Наличие в газе влаги жидких углеводородов, агрессивных и механических примесей снижает пропускную способность газопроводов, увеличивает расход ингибиторов, усиливает коррозию. Все это снижает надежность работы технологических систем, увеличивает вероятность возникновения аварийных ситуаций на компрессорных станциях и газопроводах. Кроме того, механические примеси, пыль оседают на поверхностях теплообменных аппаратов и ухудшают их тепловые характеристики. В настоящее время существует много различных методов очистки и осушки газа. их условно разделяют на основные группы: очистка газа жидкими поглотителями (абсорбционные способы) и очистка твердыми поглотителями (адсорбционные способы). В качестве абсорбента для осушки природного газа широко на практике в газовой промышленности применяются гликоли. Если осуществляется осушка природного газа, в котором с содержание углеводородного конденсата со значительным (количеством ароматических углеводородов, то при выборе абсорбента предпочтение отдается этиленгликоля. В этих условиях этиленгликоль может оказаться экономически эффективнее диэтиленгликоль и триетилеигликолю, так как он меньше растворяется в углеводородном конденсате, который содержит ароматические углеводороды. Широкое применение гликолей для осушки природного газа обусловлено их высокой гидроскопичностью, устойчивостью к нагреву и химического разложения, а также, низким давлением пара и доступностью при сравнительно высокой стоимости. Большой опыт эксплуатации установок осушки природного газа позволил установить следующие эмпирические правила для расчетов и проектирования абсорберов — в системе должно циркулировать не менее 25 литров гликоля па 1 кг абсорбированной воды;

Информационно-измерительная система давления газа в газопроводе часть 3

а) напряжение питания — + 5В; б) ток — 7 мА; в) диапазон входного напряжения — 0 ...+ 10В; г) входное сопротивление — 10 МОм; д) интегральная нелинейность — 1; е) дифференциальная нелинейность — 1; есть) тактовая частота — 2,5 МГц. Условное графическое обозначение АЦП AD7880 приведено на рисунке 3.5. Рисунок 3.5 — Условное графическое обозначение АЦП AD7880 Для обеспечения работы АЦП в режиме постоянного преобразования необходимо подключить к его входу CLKIN генератор прямоугольных импульсов на основе кварцевого резонатора , схема которого приведена на рисунке 3.6. При этом необходимо, чтобы частота кварцевого резонатора F было больше тактовой частоты АЦП FCLKIN. Рисунок 3.6 — Схема генератора Для усиления сигнала датчиков давления SLP и 26 PC SMT перед подачей их на вход АЦП используем операционный усилитель. Поскольку аналого-цифровой преобразователь работает в диапазоне от 0 до 10 В, то операционный усилитель будет обеспечивать усиление напряжения в этом диапазоне. Усиливать выходное напряжение датчика FP2000 нет необходимости, поскольку ее диапазон совпадает с диапазоном входного напряжения АЦП. Для решения такой задачи можно использовать современный быстродействующий заграничный операционный усилитель LM358. Технические характеристики операционного усилителя LM358 следующие: а) напряжение питания — от 2,5 до 7,0 В; б) ток покоя 0,8 мА; в) входное сопротивление 1000 МОм; г) класс точности: 0,06. Схема дифференциального включения операционного усилителя изображена на рисунке 3.7. Рисунок 3.7 — Схема дифференциального включения ОУ LM358 Выходное напряжение усилителя включенного по дифференциальному схеме будет равняться усиленной разности напряжений на его входах , (3.1) где — коэффициент усиления операционного усилителя; — напряжение на неинвертирующем входе усилителя; — напряжение на инвертуючомо входе. Коэффициент усиления, при включении операционного усилителя так, как это показано на рисунке 3.7, будет определяться отношением резистора R2 до резистора R1, то есть: . (3.2) Для обеспечения работы датчиков необходимо гарантировать стабильное их питания. Для этого используем схему источника питания с использованием линейного стабилизатора напряжения МС7810 изображенную на рисунке 3.8. Рисунок 3.8 — Схема источника питания В схеме используется линейный стабилизатор напряжения МС7810, на выходе которого поддерживается постоянное значение напряжения 10В. Это напряжение и используется для питания схемы прибора. В схеме используются также три электролитические конденсаторы С1, С3 и С5 емкостью 220 мкФ, предназначенные для того, чтобы не пропускать низкочастотные составляющие в сигнальные цепи, и три керамических конденсаторов С2, С4 и С6 емкостью 0,1 мкФ — для устранения высокочастотных помех. Для сопряжения ИИС с ПЭВМ согласно технического задания используем интерфейс RS-485, предназначенный для обмена данными по симметричной линии связи. Основные параметры интерфейса: а) линия связи — симметричная, экранированная витая пара; б) расстояние передачи данных — 1200 м при использовании витой пары с поперечным сечением провода AWG24; в) максимальная скорость обмена данными — 10 Мбит / секунду. К основным преимуществам интерфейса можно отнести: а) относительно низкая себестоимость микросхем драйверов; б) малые габаритные размеры микросхем драйверов; в) низкое энергопотребление. Для реализации интерфейса используем микросхему ADM485 производства фирмы Analog Devices, условное графическое обозначение которой приведен на рисунке 3.9. Рисунок 3.9 — Условное графическое обозначение микросхемы ADM485 Параметры микросхемы MAX485 следующие: а) напряжение питания — 5 В; б) ток — 0,5 мА; в) быстродействие — 2,5 Мбит / секунду. В схеме необходимо обеспечить гальваническую развязку между драйверами и приемниками интерфейса и источниками данных. При отсутствии ее перегрузки на линии может привести к выходу из строя устройств подключения к шине. Для обеспечения гальванической развязки используем оптопару 4N35, схема подключения которого изображена на рисунке 3.10. Принцип работы оптопары следующий. Когда через светодиод оптопары протекает ток, он излучает свет. Согласно открывается фототранзистор оптопары и через него почаняе протекать ток. Фототранзистор включен как эмиттерный повторитель, соответствующей нагрузкой которого является резистор R3. Рисунок 3.10 — Схема подключения оптопары Итак, в данном разделе описаны датчики давления, разрежения, разности давлений и температуры и основные микросхемы, входящие в электрической принципиальной схемы ИВС, такие, как микроконтроллер, АЦП, драйвер интерфейса RS-485. 4. Электрические расчеты Рассчитаем схему дифференциального включения ОУ LM358, изображенную на рисунке 3.7 для измерительных каналов разницы давлений и разрежения. Выходной ток датчика протекать через резистор R1, а выходное напряжение будет падать на резисторе R1, поскольку потенциал на инверсном входе равна 0 вследствие того, что он соединен с землей через большое входное сопротивление операционного усилителя. . (4.1) Отсюда по формуле 3.2 можно получить выражение для определения сопротивления резистора R4 (4.2) Для схемы дифференциального включения операционного усилителя R1 = R2, а R3 = R4. Поскольку диапазон входных напряжений АЦП от 0 до 10 В, а диапазон выходных напряжений датчика SLP от 0 до 50 мВ, то необходимо обеспечить коэффициент усиления равный . Для датчика SLP выходной ток согласно составляет 10 мА, а максимальное напряжение — 50 мВ, тогда для схемы, используемой в измерительном канале разрежения Ом. Тогда сопротивление резистора R4 Ом. Для датчика 26 PC SMT диапазон выходных напряжений от 0 до 150 мВ. Для усиления сигнала датчика необходимо обеспечить коэффициент усиления . Для датчика 26 PC SMT выходной ток согласно составляет 10 мА, а максимальное напряжение — 150 мВ, тогда для схемы, используемой в измерительном канале разницы давлений