Обеспечение тепловых режимов в конструкциях СВТ

На начальной стадии проектирования конструкции необходимо подобрать способ ее охлаждения. Такой выбор можно выполнять по результатам расчета температурного режима конструкции при каждом из возможных способов охлаждения.

Техническая реализация системы охлаждения аппаратуры выполняется одним из способов:

1) естественное воздушное охлаждение в герметичном корпусе

2) – // – в негерметичном корпусе

3) Принудительное воздушное охлаждение в герметичном корпусе (вентилятор)

4) – // – в негерметичном корпусе

5) охлаждение испарением (прослойка с водой(или спец. жидкостью) в корпусе (наверху).

6) Охлаждение излучением

7) Естественное жидкостное охлаждение

8) Принудительное жидкостное

9) Охлаждение теплопроводностью. Процесс передачи теплоты теплопроводностью объясняется обменом кинетической энергии между молекулами вещества и диффузией электронов. Оба эти явления наблюдаются в случае, когда температура вещества в различных точках различна, или, когда контактируют 2-а различных объекта с разной степенью нагрева. Поток теплоты направлен только в сторону падения градиента температуры.

Герметичным называют корпус, который герметизированный, пыле – влаго защищенный, в котором отсутствует воздушный обмен между окр средой и внутренним объемом корпуса.

В большинстве случаев для охлаждения аппаратуры необходимо усложнять конструкцию свт.

Совокупность устройств и конструктивных элементов, применяемых для охлаждения наз-тся системой охлаждения аппаратуры (аппарата). Системы охл делятся на воздушные, жидкостные, испарительные, кондуктивные и комбинированные.

Воздушными называют такие сист охл, в которых в качестве теплоносителя исп воздух.

Жидкостные теплоноситель – различные жидкости, не доведенные до кипения.

Кондуктивная Отвод тепла от нагретых частей аппаратуры осущ за счет теплопроводности, при этом нагретые и холодные части аппарата находятся в непосредственном контакте или соединены специальными металлическими проводниками.

Испарительные сист. охл, в которых исп кипячение жидкости

Комбинированные различное сочетание выше перечисленных

Системы воздушного охлаждения делятся на

- естественное воздушное охл

- внутреннее перемещение воздуха в объеме корпуса

- естественная и принудительная вентиляция

- обдув наружной поверхности корпуса аппаратуры

Естеств воз дохл является самым простым и самым распространенным способом охл аппаратур, но характеризуется низкой эффективностью

Естественная вентиляция (естеств воз дохл в нег корп) осущ за счет разности плотности холодного снаружи и нагретого внутри аппарата воздуха, при условии, что в его корпусе имеются специальные вентилиционные отверстия.

Принудительная вентиляция применяется, если естеств вентил и внутр перемешив воздуха не могут обеспечить нормального режима работы элементов (вентилятор или спец. вытяжки)

Жидкостные и испарительные системы охл разделяются на работающие в условиях естественного охл с внутренним перемешиванием и с принудительной циркуляцией жидкости. Жидк и исп сист охл могут быть прямого и косвенного действия, работать по разомкнутому и замкнутому циклам.

Кондукивное охлаждение при нем охлаждение элементов, тепловая энергия переносится от источников тепла к теплоприемникам теплопроводностью и излучением. Кондуктивный механизм теплообмена определяет перепады температур между источником тепла и поверхностями охлаждения. Такое охл. наиболее часто применяется как метод локального охлаждения, но в последнее время его исп в блоках с большой плотностью монтажа.

Эффективность того или иного способа охл определяется инетнсивностьб протекающих процессов теплообмена, при этом чем интенсивнее теплообмен, тем эффективнее способ охлаждения.

Тепловой режим зависит от мощности истоков тепловой энергии, от системы охлаждения, температуры окр среды и условий теплообмена. Тепловой режим аппаратуры влияет на надежность и помехоустойчивость свт.

 

 

7.Обеспечение взаимодействия человека – оператора в системе человек – машина.

Взаимодействие человека с выч аппаратурой связано с выполнением следующих функций: 1) избирательного выбора приема информации 2) переработка инф 3) принятие решений 4) выполнение физических действий на основе принятых решений 5) проверка результатов путем принятия новой инф. Челов – опер осущ эти ф-ции с помощью органов чувств и центральной нервной системы. Их правильный учет необходим как при проектировании ЭВМ, так и при конструировании органов управления ЭВМ. Особое внимание при конструировании выч аппаратуры следует уделять худож оформлению ЭВМ, улучшающее ее эстетическое восприятие. При взаимодействии с ЭВМ на оператора воздействуют различные силы, несущие инф. Восприятие инф человеком производится с помощью органов чувств, являющихся для него входом.Выходом для чел служат органы речи и двигательная реакция, поэтому чел – опер может быть представлен в виде сложной системы, предназн для приема, переработки и выдачи инф и охваченной обратной связью. Важным параметром, характеризующим возможность способность человека воспринимать поступающую инф, является его пропускная способность (скорость обработки инф бит/с, установлено, что мах пропускн способн чел-ка не превышает 40 бит/с) Пропускная способность чел-ка связана со скоростью поступления инф от ЭВМ. Проп способ зависит так же от условий работы и от того, на сколько полно соответствуют эти условия психофизиологическим и антропометрическим характеристикам человеч организма. Знание этих характеристик позволяет правильно проектировать различные узлы ЭВМ, что значительно упрощает её эксплуатацию. Некоторые психофизиологические хар-ки чел-ка: 80% инф чел получает с пом зрения; слух челка воспринимает звук частоты от 18Гц до 20КГц (зависит от уровня громкости и уровня восприятия. Громкость – субъективный аналог интенсивности звука, выражаемый в единицах звуковой энергии Вт/см³ или в относительных единицах -Б Беллах. Порог слышимости – минимальное значение звукового давления, необх для того, чтобы звук был слышен. Без ущерба для слух аппарата чел может восприн уров громк до 60 Дб. Громкость звука зависит от частоты. Еще харр-ка звука длительность – короткие до 0,15с(восприн иначе, чем длинные) Мах громкость звука достигается на 0,5 с); тактильная чувствительность – способность чел-ка воспринимать механическое раздражение кожи через нервные окончания, расположенные у ее поверхности (при легком касании к предмету возн чувство прикосновения, при более сильном – давление, при очень сильном – боль.)

При конструировании пульта управления и рабочего места чел – опер кроме характеристик органов чувств необх знать антропометрические данные чел-ка – эти данные зависят о пола, возраста и профессии (вес, рост, длина вытянутой руки и ноги, высота глаз, ширина плеч, длина ноги, высота колена …) Некоторые антропометрические хар-ки: руки быстрее движутся по горизонтали, чем по вертикали, правой рукой удобнее двигать в горизонт плоскости против часовой стрелки, а левой по часовой), прерывистое движение совершается медленнее, чем непрерывное, наименьшее дрожание под углом 135⁰ …

Организация рабочего места – в понятие рабочего места входят: центральный пульт управления машиной, пульты управления отдельными устройствами, расположенных в стойках и сами стойки или шкафы. Работая за центр пультом управления, оператор работает сидя, во всех остальных случаях стоя. По росту рабочую зону для работы стоя делят на: 1) нижняя (неудобная) до 50 см от уровня пола 2) нижняя (менее удобная) от 50 до 85 см 3) удобная 85-105 см 4) верхняя (менее удобная) 105-170 см 5)верхняя (неудобная) 170-200 см. Работа стоя более утомительная, чем сидя. При конструир и компоновке пульта упрвле след придерж след правил: 1) min кол-во переключателей, приводимых в действие оператором 2) кол-во и траектория движения рук оператора должны быть сведены к min 3) при работе 2-мя руками следует стремиться к тому, чтобы движения оператора были симметричны и синхронны

Органы ручного управления, индикации и сигнализации следует располагать так, чтобы 1) оператору не приходилось скрещивать или менять руки 2) удобство считывания показаний приборов и одноврем пользов органами управления 3) разделит ф-ции, выполняемые правыми и левыми руками в отдельности 4) часто используемые и аварийные индикаторы размещать в зонах наиболее доступности и обзора. Условия работы чел – опер – комплекс физических, химических, биологических и психофизиологических факторов, установленных стандартами о безопасности труда. Физические факторы – вибрация и шум, пыльность и загрязненность воздуха, температура поверности, материалов, оборудования и воздуха, а так же плотность воздуха, влажность, электромагн излучение, повышенное напр в цепи, Эл и магн поля, освещенность, яркость и контрастность, радиация. Химические факторы – общетоксические, раздражающие, концерогенные, мутогенные, действующие через дыхательные пути, пищеварит систему, кожный покров.

Биологические – микроорганизмы, макроорганизмы, растения и животные.

Псизофизиологические – физические и нервно – психические перегрузки.