В даному дипломному проекті було розроблено систему підсилення електричних сигналів високої потужності, призначену для діагностування трубопроводів методом акустичної луна-локації. Робочий діапазон підсилювальної системи складає 3 Гц до 20000 Гц з коефіціентом гармонік <0.2% .

Розроблено вхідні та вихідні каскади післювача та підібрано необхідні транзистори. Підраховано надійність роботи та довготривалість роботи яка становить 50100 годин. Проаналізовано ринок збуту, затрати на виробництво та кіцеву ціну для продажу. Визачено безпечні умови роботи персоналу для виготовлення підсилювача.

РЕФЕРАТ

В данном дипломном проекте разработана система усиления электрических сигналов высокой мощности, которая предназначена для диагностирования трубопроводов методом акустической эхо-локации. Рабочий диапазон усислительной системы составляет от 3 Гц до 20000 Гц. Коеффициент гармоник <0.2%.

Разработаны входной и выходной каскады усилителя и подобраны необходимые транзисторы. Подсчитана надежность работы и продолжительность работы, которая составляет 50100 часов. Проанализирован рынок сбыта, затраты на производство и окончательную цену для продажи. Определены безопасные условия работы персонала при изготовлении усилителя.

ABSTRACT

In this diploma project the amplifier system for high power electrical sygnal meant for acoustic echo-location method of pipe-line diagnostics has been developed . The frequency range of amplifier system makes 3Hz to 20000Hz and THD <0.2%.

The input and output amplifiaction stages development and appropriate transistors selection have been executed . The work reliability and durability (50100 hours) was calculated. The market and construction cost was analysed, and output market price calculated . Work personal safety of operation for developed amplifier system has been determined .

Вступ

В даний час підсилювачі набули дуже широкого поширення практично у всіх сферах людської діяльності: у промисловості, в техніці, в медицині, в музиці, на транспорті і в багато інших. Підсилювачі є необхідним елементом будь-яких систем зв'язку, радіомовлення, акустики, автоматики, вимірювань і управління. Але перш, ніж підсилювач став таким поширеним йому довелося пройти дуже довгий шлях.

Активним елементом перших підсилювачів була електронна лампа. Такі підсилювачі були громіздкі, споживали багато енергії і швидко виходили з ладу. Тільки в середині нашого сторіччя після довгих наполегливих пошуків і праць нарешті вдалося вперше створити підсилювальний напівпровідниковий прилад, замінюючий електронну лампу. Це важливе відкриття провело крупний переворот в радіоелектроніці. Габарити транзисторних підсилювачів стали у декілька разів менше лампових, а споживана потужність - в десятки разів менше. До того ж значно збільшилася надійність.

Але науково-технічний прогрес на цьому не зупинився. З'явилася перша мікросхема. Зараз широко застосовуються підсилювачі, повністю зібрані на мікросхемах і мікроскладках. Практично єдина проблема на сьогоднішній день - це відведення тепла. Оскільки могутні підсилювачі розсіюють велику кількість тепла, необхідно інтенсивно відводити це тепло, що не дозволяє миниатюризировать могутні підсилювачі.

Наступним етапом розвитку є технологія поверхневого монтажу кристалів. Технологія поверхневого монтажу кристалів забезпечує мініатюризацію радіоелектронної апаратури при зростанні її функціональної складності. Навісні компоненти набагато менші, ніж вмонтовувані в отвори, що забезпечує вищу щільність монтажу і зменшує массо-габаритные показники. Разом з цим для більшої мініатюризації застосовують мікроскладки і гібридні інтегральні схеми.В даний час багато підсилювачів виконуються на печатних платах. Застосування печатних плат дало можливість, в порівнянні з об'ємними конструкціями, збільшити щільність монтажу, надійність, ремонтопридатність, зменшити масу конструкції, розкид параметрів і так далі.

1.Аналіз методів діагностування трубопроводів та способів побудови технічних засобів для підсилення електричних сигналів

1.1 Аналіз проблеми контролю стану трубопроводів

Україна має одну з найбільших у Європі нафто- і газо-транспортну систему, яка подає газ і нафту споживачам України та у 15 країн Цент-ральної і Західної Європи. Через Україну в Європу транспортується близько 119 130 млрд. куб. м за рік. Зокрема, за 2006 рік транзит нафти територією України становив 33,2 млн. тонн, транзит природного газу 128,5 млрд. куб. м. Надійне транспортування первинних енерго-ресурсів – одне з стратегічно важливих завдань держави. Як учасниця договору "Про Європейську Енергетичну Хартію", підписану 17 грудня 1991 р. в Гаазі, Україна зобо-в'язалася "підвищити надійність постачання енергоресурсів і максимальною мірою забезпечити транспортування енерго-носіїв".

Українські магістральні газопроводи з'єднані з 13 під-земними сховищами газу і складають цілу газотранспортну систему загальною протяжністю понад 37,8 тис. км, на якій задіяні 73 компресорних станцій, мережі газорозподільних і газовимірювальних станцій. Загальна довжина розподільних газових мереж становить понад 255 тис. км. Необхідний режим газопостачання забезпечують понад 47 тис. газорегуляторних пунктів. Нафтотранспортна система України включає 18 нафтопроводів загальною довжиною 4,6 тис. км., нафтоперекачувальні станції, резервуарні парки і інші об'єкти. Довжина нафтопродуктопроводів (в однонитковому розрахунку) сягає 4625 км.

Для спорудження магістральних газонафтопроводів, нафтопродуктопроводів, технологічних трубопроводів застосовують: труби сталеві зварні (ГОСТ 20295-85) зовнішнім діаметром 159-820 мм, труби, які виготовляються за спеціальними технічними умовами діаметром 529-1420 мм; латунні труби (ГОСТ 494-90) діаметром 16 та 25 мм; мідні труби (ГОСТ 617-90) діаметром від 3 до 16 мм. Магістральні газопроводи та їх ділянки згідно БНІП-ІІ-05-06-85 поділяють на п’ять категорій – В, І, ІІ, ІІІ, ІV (за величиною тиску і тривалістю випробувань, коефіцієнтами умов роботи трубопроводу і т.д.) і два класи: І-й клас – при робочому тиску більше 2,5 МПа до 10 МПа включно; ІІ-й клас – при більше 1,2 МПа до 2,5 МПа включно. До технологічних трубопроводів відносяться трубопроводи, які знаходяться в межах промислового підприємства або групи