ПРОЕКТНАЯ РАБОТА «ГАУССМЕТР GM-01»
статья по информатике и икт

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА «ГАУССМЕТР GM-01»

Столяров Игорь Васильевич (stivts3@mail.ru)

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Саровский политехнический техникум имени дважды Героя Социалистического Труда Бориса Глебовича Музрукова» (ГБПОУ СПТ им. Б.Г.Музрукова), г.Саров, Нижегородская область

Аннотация

Рассматривается проектная работа «Гауссметр GM-01», выполненная  в ГБПОУ СПТ им. Б.Г. Музрукова студентами 2 и 3 курса Андреем Оставненко, Сергеем Галановым и Владимиром Новиковым по созданию портативного малогабаритного прибора «Гауссметр GM-01» для измерения индукции магнитного поля на поверхностях или в зазорах магнитных систем.

Проектная работа «Гауссметр GM-01» выполнена в Государственном бюджетном профессиональном образовательном учреждении «Саровский политехнический техникум имени дважды Героя Социалистического Труда Бориса Глебовича Музрукова» студентами 2 и 3 курса Андреем Оставненко, Сергеем Галановым и Владимиром Новиковым под руководством научных руководителей – преподавателей  ГБПОУ СПТ им. Б.Г. Музрукова Николаевской Марины Львовны и Столярова Игоря Васильевича.

Целью данной работы было создание портативного малогабаритного прибора «Гауссметр GM-01» для измерения индукции магнитного поля на поверхностях или в зазорах магнитных систем. Проект является продолжением работы «Универсальный малогабаритный искатель», выполненной ранее студентами нашего техникума [1].

Портативный прибор «Гауссметр GM-01» собран в типовом  корпусе для РЭА G1189В (ВС). Использует микроконтроллер  Atmega328  на плате Freeduino (аналог Arduino Duemilanove), биполярный датчик Холла AD22151YRZ, ЖК-дисплей LCD1602 для вывода. Прибор позволяет поводить измерения магнитной индукции: максимальное значение в двух направлениях ~6000 Гаусс, обладает высокой чувствительностью  - 0,4 мВ/Гаусс и обеспечивает погрешность измерений не более 2%.  Напряжение питания 9В (1 элемент типа «Крона» в батарейном отсеке). Датчик  может находиться на складываемой антенне (модель GM-01), также он может находиться на конце штыревой антенны длиной до 30см или гибкого кабеля длиной 100см. Прибор имеет USB-порт для подключения к ПК.

Новизна данного проекта состоит в том, что существующие в настоящее время гауссметры (тесламетры)  стоят достаточно дорого – в пределах от 25 до 100 тыс. руб.  Даже  самые простые китайские подобные приборы – не менее 8,5 тыс. руб.  Поэтому данный проект и восполняет нишу тех бюджетных приборов (стоимость 1 прибора «Гауссметр GM-01» по нашим расчетам составляет 4093 руб., которая при плане выпуска приборов 220 штук в месяц может быть понижена до 2500  руб.), которые могут пригодиться в работе при измерении магнитной индукции магнитного поля для определения уровня остаточной намагниченности изделия в машиностроении, авиастроении, энергетической, нефтегазовой и других отраслях промышленности.

При составлении программы для микроконтроллера в среде Arduino 1.6.12 были применены следующие интересные решения:

1. Возникающие флуктуации при включении прибора (время прохождения зоны нечувствительности и время переходного процесса) составляют порядка 1-1,5с,  при этом эти показания (не отражающие настоящие значения индукции магнитного поля) на приборе не отображаются;

2. Для данного прибора была разработана специальная программа, позволяющая определять время реакции датчика, которое может незначительно отличаться даже у датчиков одной партии изготовления. Вычисленное программой время устанавливается для прибора автоматически.

Портативный прибор «Гауссметр GM-01» может послужить основой для создания на его основе достаточно простых с точки зрения реализации, и в тоже время дешевых и надежных приборов такого типа.

Составленый бизнес-план производства данного прибора под названием «Гауссметр GM-01» на базе производственных мощностей ГБПОУ СПТ им. Б.Г. Музрукова показывает, что данный проект является прибыльным, т.к. уровень рентабельности в течение одного года равен 15,2% при норме от 15 до 50%.

Проект получил свое признание. В его активе -  диплом I степени Всероссийского проекта «Научный потенциал» Малой академии наук «Интеллект будущего», участие в феврале 2019 года в крупнейшем в России научно-техническом конкурсе - Балтийском научно-инженерном конкурсе в г. Санкт-Петербург [2], диплом за 1 место по направлению «Радиоэлектроника, оптика, приборостроение» областного конкурса работ научно-технического творчества студентов профессиональных образовательных организаций в г. Нижний Новгород.

Наши студенты Оставненко Андрей, Галанов Сергей и Новиков Владимир - это будущие технологи машиностроения и техники-электрики, и их будущие профессии связаны с темой проекта, что, на мой взгляд, и определяет успехи студентов.

Литература

1. Исаев А.А., Ларин Д.А. Универсальный малогабаритный искатель // Гагаринские Чтения – 2018: сборник тезисов докладов XLIV Международной молодежн. науч. конф. - М.: Изд-во МАИ, 2018. – Т. 2. – С. 158-159.
2. http://baltkonkurs.ru/wp-content/uploads/2019/02/T_2019_abstracts.pdf