Излучающий тракт гидролокатора бокового обзора

    Расчет  выходного трансформатора

        Известно, что напряжение первичной обмотки трансформатора U₁=100 В, вторичной обмотки =56 В, мощность нагрузки = 60 Вт [16]. Используемая мощность этого трансформатора находится по формуле:

     Вт                                   (5.12)

    Частоту преобразования напряжения f выберем равной 10³ Гц. В качестве магнитопровода применим два склеенных кольца типоразмера К45х38х11 из феррита марки 2000 НМ; (В_мах = 0,25 Т_л - максимальное значение индукции, которое зависит от марки феррита и может быть определено по справочнику). Определим площадь сечения по формуле:

     ,          (5.13)

    где D и d - соответственно наружный и внутренний диаметры, h - высота кольца.

    Площадь окна выбранного магнитопровода определяется по формуле: 

     .                (5.14)

    Найдем  габаритную мощность трансформатора по формуле:

       .     (5.15)

    Условие выполняется. Теперь определим число витков первичной обмотки:

      Витков 

    Где - напряжение питания, - напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзисторов VT1, VT2.

    Для исключения насыщения магнитопровода выбираем W₁=60. Найдем диаметр провода:

     мм             (5.16)

    где I_max – максимальный ток первичной обмотки.

      После этого определяем число  витков и диаметр провода вторичной  обмотки: 

                 (5.17)

где U₂ и I₂ - соответственно напряжение и ток вторичной обмотки. 
 
 
 
 
 

      6.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

6.1 Обоснование необходимости и актуальности разработки

      Связи с необходимостью всестороннего  исследование Мирового океана разработка поисковой, контрольной и навигационной  гидроакустической аппаратуры стала  одной из ведущих задач современной науки, техники и производства. Наиболее важной проблемой является контроль дна в районах постройки важных подводных объектов: нефтяных платформ, нефтяных терминалов, нефте и газо трубопроводов, кабелей связи, фермовых построек и др. А также важен контроль уже эксплуатируемых инженерных сооружений.

     В настоящее время использование  гидролокатора бокового обзора является практически единственным способом, способным обеспечить сплошную площадную  съемку поверхности дна во всем диапазоне  глубин и довести информативность результатов морской геологической съемки до уровня, принятого в настоящее время в наземной геологической съемке. Практикой   многократно доказано,   что даже при визуальной расшифровке изображения морского дна, несмотря на известную субъективность подобного подхода к анализу гидролокационных изображений, полученная  при помощи гидролокатора бокового обзора информация оказывается незаменимой в геолого-геофизических приложениях.

    Суть  работы ГБО состоит в получении  акустического изображения, которое является своеобразной формой записи акустических эхосигналов, рассеянных поверхностью дна в обратном направлении. При этом его геологическая информативность будет определяться, прежде всего, зависимостью регистрируемых параметров рассеянного поля от физико-механических свойств рассеивающей поверхности, важных с точки зрения геологической классификации.

     Предлагаемое  устройство позволяет решать задачи:

• выбор трасс прокладки подводных кабелей и трубопроводов;
• поиск донных объектов в обширных районах;
• создании навигационных, топографических, геологических  и  других

             карт;

• изыскании мест гидротехнического строительства

    К достоинствам данного устройства следует  отнести высокую технологичность, производительность и возможность комплексирования практически со всеми морскими геофизическими методами, выполняемыми по ходу судна.

6.2 Технические характеристики разрабатываемого устройства

Таблица 6.1-Технические характеристики разрабатываемого устройства

6.3.Расчет затрат на этапе проектирования.

      Этап  проектирования устройства (НИР и  ОКР) включает в себя несколько этапов по предварительной подготовке к  разработке темы, проектированию, разработки конструкции устройства, составлению отчета о проделанной работе. Это требует определённых затрат времени и материальных средств. Величина расходов на этапе проектирования определяется сметой, пример которой приведён в табл. 6.2.

Таблица 6.2.

 
 

      Рассчитаем  часовую ставку сотрудников и  заработный фонд табл. 6.3.

                        Таблица 6.3.

 

      Часовая ставка (Ч_СТ) рассчитана из месячного оклада работника и годового фонда рабочего времени (примерно 2 000 часов при 40 часовой рабочей неделе):

      Ч_СТ = (ОКЛАД *· 12 месяцев) / 2000 часов. 

      Заработная  плата работников всех категорий на этапе проектирования составит ЗП_ПРОЕКТ = 6 930 руб.

      Начисления  на заработную плату (социальные отчисления), предназначенные для мобилизации средств на реализацию прав граждан на государственное пенсионное, социальное обеспечение и медицинскую помощь составят 2481 руб.

      Затраты на сырье, материалы, покупные комплектующие на этапе проектирования составят 2928,6 руб., таблица 5.1 (это планируемые расходы, которые могут изменяться в зависимости от используемых материалов, сырья, комплектующих услуг субподрядчиков и других факторов).

      Всего затраты на этапе проектирования составят Р_ПРОЕКТ=11 339 руб.

      6.4 Выбора аналога для сравнения

     В  качестве устройства аналога выберем  высокочастотный гидролокатор бокового обзора «Катран», изготовленный в  НИПИОкеангеофизика г. Геленджика и  используемый для съемки рельефа  дна и обнаружения объектов и  инженерных сооружений на дне, так он имеет структурную схему, аналогичную схеме проектируемого устройства, так же оба устройства имеют близкие друг к другу рабочие частоты, дальности действия и разрешающую способность.

     Гидролокатор  бокового обзора «Катран» предназначен для работы в буксируемом варианте, поэтому в его состав входят такие элементы, как буксирующая лебедка, кабель-трос, по которому передается информация к буксируемому телу и от него, буксируемое тело с размещенными на нем акустическими антеннами и электронную часть, помещенную внутрь буксируемого тела. Буксируемый вариант гидролокатора бокового обзора в аналоге используется потому, что малая площадь антенны не позволяет разместить достаточную мощность для достижения больших расстояний лоцирования, поэтому необходимо локатор приближать ко дну, что может быть достигнуто только применением буксируемой схемы построения прибора. Эти отличия могут привести к различию в характеристиках приборов, например, уменьшению надежности прибора из-за наличия буксируемого тела, увеличению погрешности в передачи информации по кабель-тросу, необходимость компенсации качки в разрабатываемом приборе. Однако по своим функциональным возможностям и по построению гидролокатор «Катран» можно принять за аналог разрабатываемому гидролокатору бокового обзора.

           Ремонтопригодность аналога по сравнению с проектируемым устройством несколько ниже из-за постоянно совершенствующейся элементной базы и наличия буксируемого устройства и механических частей, использующихся в них.  

Таблица 6.4-Технические характеристики аналогового устройства