/Designs/Measuring_instruments/ABL01A/DOC/src/zprava.cs.tex
15,7 → 15,16
 
\fancyfoot{}
\fancyfoot{\hspace*{5cm}}
\fancyfoot[L]{\includegraphics[width=1.5cm, height=1.5cm]{img/datamatrix.png} \hspace{0.5cm} pomiceva kakonjak hanuson1 jichapav poskozby}
\fancyfoot[L]
{\includegraphics[width=1.5cm, height=1.5cm]{img/datamatrix.png} \hspace{0.5cm}
\begin{tabular}{c}
pomiceva \\
kakonjak \\
hanuson1 \\
jichapav \\
poskozby \\
\end{tabular}
}
\fancyfoot[R] {\thepage}
 
 
78,7 → 87,7
\subsubsection{Automatické vypouštění meteorologických radiosond}
 
 
\subsection{Automatické vypouštění plynových balónů}
\subsection{Stav automatického vypouštění plynových balónů}
 
 
\section{Pozemní vypouštěcí box}
88,7 → 97,7
konstruováno tak, aby bylo schopné vydržet řádově několik roků v
pohotovostním režimu, a čekat na příkaz k vypouštění sondy.
 
\subsection{Technické parametry}
\subsection{Potřebné parametry}
 
Většina řídící elektroniky je složena z modulů
\href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}
106,8 → 115,10
Jako hlavní řídící MCU této jednotky byl vybrán ARM STM32F103R8T v modulu
\href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A}. Firmware je pak dále popsán v kapitole \ref{Box_firmware}.
 
\subsection{Napájení elektronických subsystémů}
\subsection{Elektronika pozemní stanice}
 
\subsubsection{Napájení elektronických subsystémů}
 
Ve vývojové fázi funkčního vzoru je napájení systému řešeno PC ATX zdrojem, ze kterého jsou využity +5 V a +12 V větve. Toto řešení se neukázalo jako příliš optimální vzhledem ke špatné spolehlivosti PC zdrojů při provozu s nízkou zátěží v dalším prototypu bude proto ATX zdroj pravděpodobně nahrazen jiným spínaným zdrojem určeným pro tento druh aplikace.
 
 
158,6 → 169,81
\label{fig:uzaviraci_mechanismus_nakres}
\end{figure}
 
\subsubsection{Napouštěcí systém balónu}
 
Pneumatika napouštěče balónu řeší problém dávkování nosného plynu do balónu. Pro experimenty s funkčním vzorem přístroje byl jako nosný plyn vybráno helium, jako bezpečný inertní plyn.
 
Pro dávkování nosného plynu do balónu byly uvažovány dva koncepty.
 
\begin{enumerate}
\item Použití jednorázové plynové kartuše naplněné právě potřebným množstvím plynu.
\item Použití opakovaně plnitelné tlakové lahve
\end{enumerate}
 
\paragraph{Tlaková nádoba}
 
Pro první případ uvažující jednorázovou plynovou náplň byla vybrána tlaková nádoba zobrazena na obrázku \ref{fig:helium}. Její původní plánované využití je pro miniautogeny a je plněna tlakem 100 bar. Výhodou je výstupní šroubení M10x1 a uzavírání tlačným kuželovým ventilem, který by mělo být možné uvolňovat šroubovacím mechanismem. Například s pružně uloženým trnem
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png}
\caption{Konstrukce ventilu plynové kartuše s héliem}
\label{fig:helium}
\end{figure}
 
V originálním uspořádání je tlačný kuželový ventil otevírán redukčním ventilem, který je vidět na obrázku \ref{fig:ventil_autogen}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/Redukcni_ventil.png}
\caption{Redukční ventil}
\label{fig:ventil_autogen}
\end{figure}
 
Ten kromě kuželu a přítlačné pružiny obsahuje ještě i zpětný ventil s hadičníkem, který lze z těla redukčního ventilu odšroubovat.
 
Pro konstrukci prototypu napouštěče balónu jsme ale potřebovali opakovaně experimentovat s procesem napouštění a problém opakovaného naplnění plynové kartuše a otevírání kuželového ventilu se nepodařilo z časových důvodů vhodně vyřešit.
 
Z toho důvodu byla použita opakovatelně plnitelná tlaková nádoba v kombinaci s klasickým redukčním ventilem na kyslík.
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/Lahev_helium.jpg}
\caption{Znovuplnitelná lahev na technické plyny}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/redukcni_ventil_vodik.jpeg}
\caption{Redukční ventil na vodík - tento ventil byl pořízen s očekáváním lepších parametrů, než ventil kyslíkový, má však ale levý závit. (Jako všechny ventily pro hořlavé plyny splňující normu)}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{./img/redukcni-ventil-autogen-kyslik.jpg}
\caption{Redukční ventil na kyslík sloužící jako náhrada za vodíkový redukční ventil s levým závitem}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
 
Helium je pak dávkováno elektromagnetickým ventilem
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/elektromagneticky_ventil.jpg}
\caption{Elektromagnetický dávkovací ventil}
\label{fig:elmag_ventil}
\end{figure}
 
Toto uspořádání má značnou nevýhodu, že helium je pod stálým tlakem ve značném objemu aparatury a vlivem netěsností a difuze skrz materiály s nízkou hustotou, jako jsou například hadice, nebo pryžová těsnění z ní tak postupně uniká.
 
Toto chování bylo demonstrováno při zkouškách prototypu natlakováním asi 1m dlouhé hadice s průměrem 6 mm přes redukční ventil na jejím druhém konci pak byl připojený manometr na kterém bylo možné sledovat klesání tlaku v hadici. Kdy tlak z původních 0,4 MPa klesl během několika desítek minut na 0,2 MPa. A pak dále přes noc až k nule. Hadice byla k regulačnímu ventilu a manometru připojena kvalitními nástrčnými šroubeními pro technické plyny se závity těsněnými teflonovou páskou.
 
Je tedy jasné, že systém se stále otevřenou tlakovou lahví a regulačním ventilem nemůže být použit v produkční verzi zařízení, neboť nelze zaručit trvanlivost náplně v tlakové nádobě po delší dobu.
 
 
\subsection{Diagnostika stavu systému}
 
\begin{itemize}
250,7 → 336,7
\href{/doku.php?id=cs:sdcard}{SDcard01B},
\href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A}
 
\subsection{Technické parametry}
\subsection{Potřebné parametry}
 
GPS na sondě by měla být udržovaná ve stavu FIX, aby pak nedocházelo ke
zpoždění v důsledku čekání na fix.
457,82 → 543,14
Dostupnost materiálů - aktuálně potíže s dopravou tlakových lahví s héliem.
Navrhovaná řešení jednotlivých problémů jsou uvedena v technické části vždy u příslušné kapitoly.
 
\section{Pneumatická část napouštěcího systému}
 
Pneumatika napouštěče balónu řeší problém dávkování nosného plynu do balónu. Pro experimenty s funkčním vzorem přístroje byl jako nosný plyn vybráno helium, jako bezpečný inertní plyn.
\section{Dosažené výsledky}
 
Pro dávkování nosného plynu do balónu byly uvažovány dva koncepty.
 
\begin{enumerate}
\item Použití jednorázové plynové kartuše naplněné právě potřebným množstvím plynu.
\item Použití opakovaně plnitelné tlakové lahve
\end{enumerate}
\subsection{Možnosti budoucího vývoje zařízení}
 
\subsection{Tlaková nádoba}
 
Pro první případ uvažující jednorázovou plynovou náplň byla vybrána tlaková nádoba zobrazena na obrázku \ref{fig:helium}. Její původní plánované využití je pro miniautogeny a je plněna tlakem 100 bar. Výhodou je výstupní šroubení M10x1 a uzavírání tlačným kuželovým ventilem, který by mělo být možné uvolňovat šroubovacím mechanismem. Například s pružně uloženým trnem
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png}
\caption{Konstrukce ventilu plynové kartuše s héliem}
\label{fig:helium}
\end{figure}
 
V originálním uspořádání je tlačný kuželový ventil otevírán redukčním ventilem, který je vidět na obrázku \ref{fig:ventil_autogen}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/Redukcni_ventil.png}
\caption{Redukční ventil}
\label{fig:ventil_autogen}
\end{figure}
 
Ten kromě kuželu a přítlačné pružiny obsahuje ještě i zpětný ventil s hadičníkem, který lze z těla redukčního ventilu odšroubovat.
 
Pro konstrukci prototypu napouštěče balónu jsme ale potřebovali opakovaně experimentovat s procesem napouštění a problém opakovaného naplnění plynové kartuše a otevírání kuželového ventilu se nepodařilo z časových důvodů vhodně vyřešit.
 
Z toho důvodu byla použita opakovatelně plnitelná tlaková nádoba v kombinaci s klasickým redukčním ventilem na kyslík.
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/Lahev_helium.jpg}
\caption{Znovuplnitelná lahev na technické plyny}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/redukcni_ventil_vodik.jpeg}
\caption{Redukční ventil na vodík - tento ventil byl pořízen s očekáváním lepších parametrů, než ventil kyslíkový, má však ale levý závit. (Jako všechny ventily pro hořlavé plyny splňující normu)}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{./img/redukcni-ventil-autogen-kyslik.jpg}
\caption{Redukční ventil na kyslík sloužící jako náhrada za vodíkový redukční ventil s levým závitem}
\label{fig:redukcni_ventil_vodik}
\end{figure}
 
 
Helium je pak dávkováno elektromagnetickým ventilem
 
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=10cm]{img/elektromagneticky_ventil.jpg}
\caption{Elektromagnetický dávkovací ventil}
\label{fig:elmag_ventil}
\end{figure}
 
Toto uspořádání má značnou nevýhodu, že helium je pod stálým tlakem ve značném objemu aparatury a vlivem netěsností a difuze skrz materiály s nízkou hustotou, jako jsou například hadice, nebo pryžová těsnění z ní tak postupně uniká.
 
Toto chování bylo demonstrováno při zkouškách prototypu natlakováním asi 1m dlouhé hadice s průměrem 6 mm přes redukční ventil na jejím druhém konci pak byl připojený manometr na kterém bylo možné sledovat klesání tlaku v hadici. Kdy tlak z původních 0,4 MPa klesl během několika desítek minut na 0,2 MPa. A pak dále přes noc až k nule. Hadice byla k regulačnímu ventilu a manometru připojena kvalitními nástrčnými šroubeními pro technické plyny se závity těsněnými teflonovou páskou.
 
Je tedy jasné, že systém se stále otevřenou tlakovou lahví a regulačním ventilem nemůže být použit v produkční verzi zařízení, neboť nelze zaručit trvanlivost náplně v tlakové nádobě po delší dobu.
 
\section{Dosažené výsledky}
 
\newpage
 
\begin{thebibliography}{99}