Разработка методики и стенда для испытаний микроволновой печи

 

где     – выборочное среднее арифметическое значение результатов измерений;

k – коэффициент из таблицы нецентрального t-распределения, который гарантирует с достоверностью 80%, что не менее 80% образцов будут удовлетворять норме; значение k зависит от объема выборки n;

S_n – выборочное среднее квадратическое отклонение результатов измерений;

L – соответствующая норма;

x_n – значение индустриальной радиопомехи по отдельному образцу на частоте измерений.

Таблица 2

n	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
k	2,04	1,69	1,52	1,42	1,35	1,30	1,27	1,24	1,21	1,20

 

Оценку соответствия результатов  измерений норме, на основе биномиального распределения осуществляют из условия, что количество измеряемых образцов с уровнем помех, превышающем соответствующую норму, не может больше с при выборке объемом n:

Таблица 3

n	7	14	20	26	32
c	0	1	2	3	4

 

На частотах выше 1 ГГц при использовании  пикового детектора (см. таблицу 4 или 5) измерения проводят при повороте испытуемого устройства через каждые 30º (начальная позиция – передняя дверка со стороны измерительной антенны и перпендикулярна к ней). В каждой из двенадцати позиций измерения проводят в течение 20 с. При обнаружении позиции с максимальным уровнем излучения измерения проводят в течение 2 мин. и результат сравнивают с соответствующей нормой (см. таблицу 4 или 5).

 

Таблица 4. Нормы излучаемых индустриальных радиопомех, создающих гармонические помехи и работающих на частотах свыше 400 МГц

Полоса частот	Пиковое значение напряженности поля в полосе частот 1 – 18 ГГц, при измерительном  расстоя-нии 3м, дБ (мкВ/м)
В пределах выделенной полосы частот	125
В пределах полос частот гармоник	70
Вне полос частот гармоник	70
Примечания 1. Измерения проводят  измерительным прибором с пиковым  детектором с полосой пропускания  по ПЧ равной 1 МГц, и шириной  полосы видеотракта 1 МГц и более. 2. Понятие «полосы  частот гармоник» относится к  частотным полосам, кратным полосе  рабочих частот бытовых ВЧ  устройств и находящихся выше 1 ГГц.

 

Таблица 5. Нормы излучаемых индустриальных радиопомех от устройств, создающих импульсные помехи с флуктуацией, и работающих на частоте выше 400 МГц.

Полоса частот, ГГц	Пиковое значение напряженности поля при измерительном расстоянии 3м, дБ (мкВ/м)
1 – 2,3	92
2,3 – 2,4	110
2,4 – 2,5	145
2,5 – 5,725	92
5,725 – 5,875	145
5,875 – 11,7	92
11,7 – 12,7	73
12,7 – 18	92
Примечания 1. Измерения проводят  измерительным прибором с пиковым  детектором с полосой пропускания  по ПЧ равной 1 МГц, и шириной  полосы видеотракта 1 МГц и  более. 2. Значение норм в  этой таблице применяются для  флуктуирующих источников – микроволновых печей с магнетроном

 

На частотах выше 1 ГГц измерения  взвешенных значений (см. таблицу 6) проводят в позиции с максимальным уровнем  излучаемых радиопомех, зарегистрированным по показаниям пикового детектора. За результат измерения принимают максимальное показание прибора при пяти сканированиях.

 

Таблица 6. Нормы (взвешенные значения) излучаемых индустриальных радиопомех от устройств, работающих на частоте свыше 400 МГц.

Полоса частот, ГГц	Пиковое значение напряженности поля при измерительном расстоянии 3м, дБ (мкВ/м)
1 – 2,4	60
2,4 – 2,5	115
2,5 – 5,725	60
5,725 – 5,875	115
5,875 – 18	60
Примечания 1. Измерения проводят  измерительным прибором с пиковым  детектором с полосой пропускания  по ПЧ равной 1 МГц, и шириной полосы видеотракта 1 МГц и более. 2. При оценке соответствия  нормам, установленным в настоящей  таблице, измерения проводят только  вблизи двух центральных частот: частоты наибольшего излучения  в полосе от 1005 до 2395 МГц и частоты  наибольшего излучения (пиковые значения) в полосе от 2505 до 17995 МГц (за исключением полосы от 5720 до 5880 МГц). На этих двух центральных частотах измерения выполняют анализатором спектра с полосой обзора 10 МГц.

 

6 Программа проведения  испытаний

 

Данная методика устанавливает следующие виды испытаний:

1 по характеру оценок:

точечная оценка

2 по плану организации проведения испытаний: NU (z,T) – проводится испытание N объектов (для заводских испытаний, N устанавливается в зависимости от числа произведенной продукции), объект испытывают в течение испытательного цикла заданного временем T.

Испытание проводится не более 99 минут.

3 по рабочим  условиям проведения испытаний:

испытания проводятся в нормальных условиях

4 по характеру  получения информации:

накопление измеренных данных

5 по методам получения результатов  испытания:

расчетно-экспериментальные.

Алгоритм принятия решения по результатам  измерений излучаемых микроволновыми печами бытового назначения индустриальных радиопомех в полосе частот от 1 до 18 ГГц представлен на Рис. 3.

Рис.3 Алгоритм принятия решений

Если в результате испытаний  на выборке выявляют несоответствие нормам, то допускается проведение испытаний по второй выборке. Результаты испытаний второй выборки объединяют с результатами испытаний первой выборки и соответствие норме проверяют по укрупненной выборке.

Если испытываемый образец, создающий  прерывистые помехи, не соответствует  нормам, то испытывают еще три образца  на тех же частотах измерений, на которых  не прошел испытание первый образец. Испытания проводят в соответствии с требованиями, которые применялись к первому образцу. Если хотя бы один из трех дополнительных образцов не проходит испытаний, то считают, что микроволновая печь не удовлетворяет нормам по уровню создаваемых индустриальных радиопомех.

 

7 Расчет эффективности  испытаний

 

Эффективность испытаний рассчитывается по формуле (4).

                                                             (4)

Данная методика испытаний проводится на специально проектируемом устройстве (см. ТЗ на испытательный стенд, см. схему  испытательного стенда).

 

8 Расчет плана испытаний[NUN]

 

Число объектов испытаний – N при плане [NUN] для оценки средней наработке до отказа среднего ресурса: нормальное распределение рассчитывается по средствам формулы (5).

                                                                (5)

где - квантиль t-распределения (Стьюдента) с числом степеней свободы , соответствующих доверительной вероятности q.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации 

Поволжский государственный университет  сервиса

Кафедра «Управление качеством и технологии в сервисе»

 

 

«Согласовано»		«Утверждено»
Заказчик		Зав. кафедрой УК и ТС
__________Айдаров Д.В.		________Афиногентова Н.В.
« ___» _________ 2013 г.		« ___» _________ 2013 г.

 

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

 

на проектирование методики проведения заводских аттестационных испытаний микроволновой печи на определение относительного уровня излучения индустриальных радиопомех в нормальных условиях

 

ТУ 422660-002-43820920-2013

 

 

 

 

 

 

Исполнитель

 

 

 

 

Тольятти 2013

 

Содержание

 

1 Вводная  часть

 

Разработаны в соответствии с заданием на курсовое проектирование по дисциплине «Методы и средства испытания, измерения и контроля»

Настоящие ТУ являются нормативным  документом, устанавливающим единый порядок организации разработки методики проведения аттестационных испытаний микроволновой печи на определение относительного уровня излучения индустриальных радиопомех в нормальных условиях.

2 Технические требования

 

 

В качестве технических требований (характеристик) выступают все показатели качества:

Показатель назначения – определение относительного уровня излучения индустриальных радиопомех микроволновой печи в нормальных условиях. На испытания представляется микроволновая печь бытового назначения, использующая электромагнитную энергию в частотном диапазоне 2450 МГц для нагрева пищевых продуктов и напитков в шкафу.

Показатели надежности:

• методика должна обеспечивать получения информации о техническом ресурсе испытываемого объекта R₀=0,99;
• Ошибка первого рода по измерениям не должна превышать P(α)=0,05.
• Ошибка второго рода по измерениям не должна превышать P(β)=0,05.
• Срок пересмотра разрабатываемой методики должен быть не более пяти лет.

Показатели безопасности:

Методика должна соответствовать  ГОСТ 12.2.003–91 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.0.005-84 «Система стандартов безопасности труда. Метрологическое обеспечение в области безопасности труда. Основные положения».

Показатели экологичности:

Методика испытаний не несет  вред окружающей среде.

Показатели эргономичности:

• Методика должна соответствовать эргономическим требованиям к организации работы оператора согласно ГОСТ 26387-84 Система "человек-машина". Термины и определения и ГОСТ 12.2.032-78 (2001) ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
• Методика должна соответствовать формам отображения информации на средствах управления согласно ГОСТ 22269-76 Система "Человек-машина". Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования и ГОСТ 22902-78 Система "человек-машина". Отсчетные устройства индикаторов визуальных. Общие эргономические требования.
• Уровень шума при проведении испытаний согласно методике не должны превышать 75 дБА согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

3 Требования безопасности

 

Разрабатываемый продукт (методика испытаний) является объектом интеллектуальной собственности и является виртуальным продуктом, зафиксированным на бумажном носителе, и поэтому не может представлять материальную угрозу для человека и других объектов. Исключение составляют материалы, на которых зафиксирован сам продукт.

Требования безопасности установлены  для бумажных носителей, так как использование других материалов для фиксирования информации не предусмотрено самим продуктом и является не целесообразным.

3.1 Требования электробезопасности – материал, на котором зафиксирован продукт – бумага не представляет электроопасности.

3.2 Требования пожарной безопасности – материал, на котором зафиксирован продукт – бумага не представляет пожароопасности.

3.3 Требования взрывобезопасности – нет.

3.4 Требования радиационной безопасности - уровень радиации бумаги или любого другого носителя, на котором зафиксирована методика, не превышает установленных законом норм, согласно документам «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99) СП 2.6.1. 758-99 и «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ-99) СП 2.6.1. 799-99