Розробка датчика температур на акустичних хвилях (стр. 10 из 13)
Порогову чутливість термодатчика визначимо як відношення чутливості dТ=0,2 мкс до часу затримки радіолокаційного сигналу РЛС середньої точності до зміни часу ПАХ в лінії затримки DТ=2L / (V kV) довжиною L=10 мм в діапазоні вимірювання температури TВМ
ST = TВМ´dТ/(2L / (V kV))= 0.15´10-3 K
де V =3159 м/с швидкість ПАХ у кварці У-зрізу, kV= –24*10-6 1/К - її термочутливість.
Однак на вимірювання термодатчику будуть впливати інші невимірювані параметри, як то зміна тиску Р чи превантаження (в тому числі центробіжні та лінійні), перешкоди в радіолокаційному каналі. Для вимірювання та компенсації цих впливів, а також для однозначного визначення досить малопотужного імпульсу відгуку термодатчику на підложці формується декілька відбивачів (рис. 1)
6.2 Розрахунок термодатчика на теплову інерційність.
Розділяють дві задачі теплової інерційності:
1. Тепловиділення всередині елементу ЕА (рис.6.1,а);
2. Вирівнювання температури елементу ЕА із зовнішнім (рис.6.1,б).
Рисунок 6.1 Динамічні властивості термодатчика
Рисунок 6.2 Електричний аналог ланки (аперіодичної першого порядку) з тепловою інерційністю
В випадку 1 всередині елементу масою m і теплоємністю c виділяється потужність Р і температура Q2 зростає до встановленого значення:
, 
, 
.де S – поверхня теплоообміну, x– коефіцієнт тепловіддачі, Т – постійна часу.
В випадку 2 в момент часу t1 відбувається стрибок температури Q1 зовнішнього середовища і внутрішня температура Q2 до неї вирівнюється:
, 
.Від t1 до t2 (рис.6.1,в) формуються температурні градієнти, за час Т – постійну часу – відбувається 70% перехідного процесу. За час 3…5Т перехідний процес вважається майже завершеним.
Довідкові відомості щодо параметрів теплообміну найбільш розповсюджених матеріалів представлено в табл.5, 6, 7.
Таблиця 5.
Коефіцієнти тепловіддачі для типових деталей, x, Вт/(м2К)
| Одинична деталь (конденсатор, резистор, транзистор) і одинична плата із ізоляційного матеріалу, розташованого вертикально | 15 |
| Декілька близько розташованих вертикальних плат | 11…12,5 |
| Декілька близько розташованих горизонтальних плат | 6…7 |
| Одинична металічна пластина (пластина радіатора охолодження) | 18…20 |
| Електрична котушка (в залізному сердечнику) | 30 |
Таблиця 8.
Питома теплоємність типових твердих матеріалів
| Тип матеріалу | Важкі метали (мідь, латунь, залізо) | Легкі матеріали (алюміній фосфор, слюда) | Для органічних матеріалів (текстоліт, гетінакс, оргскло) |
| с, Дж/(кг×К) | 400 | 800 | 1200 |
Таблиця 9.
Коефіцієнти тепловіддачі корпусу, x, Вт/(м2К).
| Тип корпусу | Розташування тепловиділяючого елементу | ||
| біля дна | бокова стінка | верхня стінка | |
| Металевий сірий | 10 | 14 | 14 |
| Пластмасовий чорний | 4 | 8 | 10 |
Для ЕА вагою 1…3кг Т=20…30хв., промислових термометрів Т=3…6хв.
Зменшення постійної часу можливо:
1) зменшенням розмірів:
(для металевої нитки Æ25мкм постійна часу 0,8с);
2) примусовим обтіканням збільшити коефіцієнт тепловіддачі:
,де
- число Рейнольда, V - швидкість повітря (при нагріві 200°С для швидкостей потоку 10 і 100 м/с коефіцієнти тепловіддачі 1250 і 3160 Вт/(м2К) і постійні часу термодатчика 15 і 6 мс).7. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА. РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ВИРОБНИЦТВА
Кошторис витрат являє собою планову собівартість розробки апаратного засобу й складається на весь обсяг робіт.
Кошторис витрат
| Статті витрат | Сума (грн.) | Структура витрат, в % до підсумку |
| 1. Матеріали основні й допоміжні | 11000 | 3.4% |
| 2. Покупні комплектуючі вироби | 11000 | 3.4% |
| 3. Амортизація основних фондів | 6050 | 1.9% |
| 4. Витрати на оплату праці | 82640 | 25.8% |
| 5. Відрахування на соціальні програми | 32230 | 10.0% |
| 6. Інші витрати | 12400 | 3.9% |
| 7. Накладні витрати | 165280 | 51.6% |
| Всього витрат: | 320600 | 100% |
Матеріали основні й допоміжні
На цю статтю ставляться витрати на придбання й доставку основних і допоміжних матеріалів, необхідних для дослідно-експериментального пророблення розв'язку, для виготовлення дослідного зразка встаткування.
Сюди включаються як вартість матеріалів, що витрачаються при виготовленні зразків, так і матеріалів, необхідних для оформлення необхідної документації (ватман, калька, канцелярські матеріали й т.п.). На цю статтю ставляться транспортно-заготівельні витрати по їхній доставці. Розмір ТЗР визначається в % від вартості основних і допоміжних матеріалів, прийнятих на підприємстві (у середньому 10%).
Розрахунки вартості матеріалів
| Найменування й марка матеріалу | Сума (грн.) | Примітка |
| 1. Матеріали, необхідні для оформлення документації | 3000 | Усі необхідні матеріали ухвалюються за умовну одиницю |
| 2. Матеріали, необхідні для виготовлення дослідного зразка | 7000 | |
| Разом витрат: | 10000 | |
| 3. Транспортно-заготівельні витрати | 1000 | |
| Всього витрат: | 11000 |
Покупні комплектуючі вироби.
На цю статтю ставиться вартість використовуваних при проробленні розв'язку мікросхем, рознімань, конденсаторів, сполучних проводів і т.п.
Розрахунки вартості покупних комплектуючих виробів
| Найменування комплектуючих виробів | Сума (грн.) |
| 1. Деталі (список) | 10000 |
| Разом витрат: | 10000 |
| 2. Транспортно-заготівельні витрати | 1000 |
| Всього витрат: | 11000 |
Амортизація основних фондів
По цій статті враховуються витрати, пов'язані з експлуатацією при проробленні розв'язки спеціального устаткування: комп'ютери, стенди, тестове встаткування й т.п. Розрахунки цих витрат проводиться по формулі:
Вам= kб* На* Дт / Дq,
де:
kб – балансова вартість устаткування, грн.,
На – річна норма амортизації на повне відновлення,
Дт – тривалість експлуатації встаткування при проробленні (дні),
Дq – дійсний (ефективний) річний фонд часу (дні).
Розрахунки витрат на амортизацію
| Найменування устаткування | Балансова вартість, грн. | Норма амортизації, % | Вартість амортизації на тему, грн. |
| 1.Устаткування (список) | 150000 | 12.5% | 6050 |
| Всього: | 6050 |
Вам= 150000 * 0.125 ( (80/ 248)= 6050 грн.
Витрати на оплату праці
По статті враховуються виплати по заробітній платі за виконану роботу, обчислені на підставі тарифних ставок і посадових окладів, відповідно до прийнятої в організації-розроблювачі системою оплати праці.
Крім того, по даній статті можуть відбиватися премії за виробничі результати, надбавки й доплати за умови праці, оплата щорічних відпусток, виплата по районних коефіцієнтах і деякі інші витрати.
Взп= Зот * (1 + Кп + Кд + До + Кр),
де:
Зот– заробітна плата відповідального виконавця по тарифу або окладі за відпрацьований час. (Зот= Тд * Д, де Тд – середньоденна заробітна плата виконавців, грн., Д – кількість днів, відпрацьованих виконавцем при проробленні).
Кп – коефіцієнт преміальних доплат, прийнятий в організації розроблювачі.
Кд – коефіцієнт, що враховує надбавки й доплати за умови праці, прийнятий в організації-розроблювачі.
До – коефіцієнт, що враховує оплату щорічних відпусток, прийнятий в організації-розроблювачі.
Кр – коефіцієнт районних доплат, рівний 0.15.
Розрахунки витрат на оплату праці
| Виконавці | Кількістьвиконавців | Сумарна трудомісткість робіт з теми (дні) | Денна тарифна ставка, грн. | Сума тарифної заробітної плати | Загальна сума заробітної плати |
| Інженер – перекладач | 2 | 34 | 300 | 23800 | 38080 |
| Інженер - системотехнік | 3 | 66 | 250 | 16500 | 26400 |
| Інженер – схемотехник | 1 | 37 | 200 | 7350 | 11760 |
| Інженер - конструктор | 1 | 20 | 200 | 4000 | 6400 |
| Всього: | 7 | 157 | 51650 | 82640 |
Відрахування на соціальні потреби
Стаття враховує відрахування організації-розроблювача в позабюджетні державні фонди (пенсійний фонд, фонд зайнятості, фонд соціального страхування й фонд обов'язкового медичного страхування).
Всн= Взп* Нсн,
де:
Взп – сумарні витрати на оплату праці, грн.
Нсн – норматив відрахувань на соціальні потреби.
Всн= 82640 * 0.39 = 32229,60 грн., округляючи, одержимо:
Всн = 32230 грн.
Накладні витрати.
Стаття враховує витрати організації-розроблювача на зміст апарата керування, що обслуговує персоналу, витрати на охорону, зміст будинків і споруджень, поточний ремонт, витрати на опалення й висвітлення й т.п.