ФГАОУ ВПО «УрФУ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Физико-технологический институт

Кафедра «Вычислительная техника»

Отчет по работе «Планированный эксперимент»

По дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

Вариант 6

Преподаватель: Щербатский В. Б.

Студент

группы Фт–48082: Гануленко А. Ф.

г. Екатеринбург

2012

Реферат

Отчет 18 страниц, 16 таблиц, 4 рисунка.

Диффузионно-резистивная установка (печь), оптимальные размеры печи, датчик.

Объект исследования – AVERON.

Целью исследования является нахождение оптимальных размеров печи и местоположение датчика.

В результате факторного анализа мы получили следующие наиболее важные факторы:

1. Толщина основания (B)

2. Диаметр внутреннего отверстия стержня (d')

3. Внешний диаметр стержня (Ds)

4. Глубина внутреннего отверстия (l')

5. Внешний диаметр термоизоляции (Dext)

6. Расстояние от датчика до центра печи (H)

7. Высота расположения датчика от основания (V)

8. Коэф. теплопроводности изоляции (Kti)

Содержание

1. Постановка задачи 4

2. Используемые формулы 5

3. Факторный анализ 7

4. Организация планированного эксперимента 13

4.1. Результаты эксперимента для потребляемой мощности 14

4.2. Результаты эксперимента для неравномерности температур по камере 15

4.3. Результаты эксперимента для разности температур датчика и нагреваемого изделия 17

4.4. Общее уравнение 18

Вывод 19

1. Постановка задачи

Объектом исследования является диффузионно–резистивная установка. Необходимо оптимизировать параметры и место установления датчика для данной печи на основе исходных данных и макетов печи.

Критериями оптимизации являются:

1. требуемая мощность нагревателя, Вт; (не более 600 Вт);

2. неравномерность температурного поля (общая), % (не более 40%);

3. разность температур датчика и нагреваемого изделия - берется максимальное значение из двух возможных, (не более 1,5°).

Объект исследования: диффузионно-резистивная установка (печь), изображенная на рисунке 1.

Рис. 1 – Схема печи расшифровка обозначение, где Ho - высота изделия, Do - диаметр изделия, Db - диаметр основания, Dext - внешний диаметр термоизоляции, h1 - Высота нагревателя, h2 - высота расположения нагревателя от основания, Hsp - высота рабочего пространства, B - толщина основания

Исходные значения параметров представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные значения параметров

Исходные данные	Исходные значения	Верхний уровень (+10%)	Нижний уровень (-10%)
Температура в точке измерения (термопары), град С	895	-	-
Диаметр изделия (Do), мм	128	-	-
Высота изделия (Ho), мм	60	-	-
Расстояние от датчика до центра печи (H), мм	1	-	-
Высота расположения датчика от основания (V),мм	199	-	-
Высота рабочего пространства (Hsp), мм	325	358	293
Внешний диаметр термоизоляции (Dext), мм	309	340	278
Диаметр основания (Db), мм	278	306	250
Толщина основания (B), мм	32	35	29
Высота нагревателя (h1), мм	52	57	47
Высота расположения нагревателя от основания (h2), мм	51	56	46
Радиус диска теплоотвода (R), мм	108	119	97
Толщина диска теплоотвода (b), мм	10	11	9
Расстояние от оси диска до центра печи (Rct), мм	11	12	10
Длина стежня подвеса (Ls), мм	52	57	47
Внешний диаметр стержня (Ds), мм	20	22	18
Диаметр внутреннего отверстия стержня (d'), мм	11	12	10
Глубина внутреннего отверстия (l'), мм	35	39	32
Температура радиатора теплоотвода, град C	149	-	-
Коэф. черноты поверхности спирали нагревателя	0,8	-	-
Коэф. черноты поверхности камеры нагревателя	0,3	-	-
Коэф. черноты поверхности изделия	0,3	-	-
Коэф. черноты поверхности термопары	0,1	-	-
Коэф. черноты поверхности диска теплоотвода	0,8	-	-
Коэф. теплопроводности изоляции, Вт/(м*град)	0,001	0,0011	0,0009
Коэф. теплопроводности стержня, Вт/(м*град)	40	-	-
Коэф. теплоотдачи во внешнюю среду, Вт/(м2*град)	40	-	-