X
تبلیغات
رایتل

ایران فایل دانلود

دانلود انواع فایل

دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 07:45

معماری و اصول طراحی انواع بادگیر

معماری و اصول طراحی انواع بادگیر



بادگیر برج‌هایی هستند که برای تهویه بر بام خانه‌ها ساخته می‌شود. بادگیر را همچنین بالای آب انبارها و دهانهٔ معدن‌ها برای تهویه می‌سازند. در خانه‌ها هوای خنک از بادگیر، که نوع ابتدایی تهویهٔ مطبوع به شمار می‌رود، به اتاق‌های طبقهٔ همکف یا زیرزمین‌ها فرستاده می‌شود. بادگیر از عناصر و سمبل‌های معماری ایرانی هستند ولی امروزه در بسیاری از کشورهای خاورمیانه استفاده می‌شوند.



بادگیر در نیشابور؛ با اینکه آب و هوایی متفاوت با شهرهای کویری ایران دارد، در گذشته در آنجا از بادگیر استفاده می شده است



بادگیر از مظاهر و سمبل‌های تمدن ایرانی است دقیقاً معلوم نیست اولین بادگیر در کدام شهر ایران ساخته شده است.



استفاده از بادگیر از سال‌های بسیار قدیم در ایران متداول بوده است. بادگیرها با اشکال مختلف در شهرهای مرکزی و جنوب ایران ساخته شده که هر کدام بر حسب ارتفاع و جهت باد مطلوب طراحی و اجرا شده‌اند. تا قبل از اختراع کولر برقی و گسترش آن در شهرهای مختلف، ازبادگیر در ابنیه مختلف مسکونی، مذهبی و خدماتی استفاده می شده است و هنوز هم می‌توان باقی‌مانده این بادگیرها را در اقلیم گرم و مرطوب جنوب در شهرهایی مانند بندر عباس، بندر لنگه، قشم، بوشهر و اقلیم گرم خشک نواحی مرکزی مانند کرمان، نایین، یزد، طبس، کاشان، سمنان، اصفهان و حتی نواحی جنوب شهر تهران مشاهده نمود.



ساختار بادگیر دولت آباد



بادگیر معمولاً چهارگوش است و در دیوارهای چهارگانهٔ آن چند سوراخ تعبیه شده‌است. درون بادگیر با تیغه‌ها و جدارهایی که از خشت یا چوب و خشت ساخته شده‌است، به چند بخش تقسیم می‌شود.



معماران محلی برای ساختن بادگیر از پشت بام خانه و از جایی که مشرف به اتاق کوچکی است که برای بادگیر اختصاص داده‌اند با خشت یا آجر، تنوره بادگیر را با مقطع مستطیل می‌چینند تا به ارتفاع معینی برسد. سپس بالای این تنوره‌ها چهار دیواره را دو چوب به شکل ضربدر «×» می‌گذارند. به گونه‌ای که دو سمت هر چوب در دو زاویه مقطع قرار بگیرد و سپس دیوارهای سمت شرق و غرب و جنوب بادگیر را دو تا پنج و دو دهم متر بالا می‌آوردند. سپس در قسمت شمال که رو به باد «اصفهانی» است با نیم خشت یا آجر نیمه به عرض شش سانتی‌متر، روی تنور را تا ارتفاع معینی می‌چینند. ارتفاع این تیغه‌ها ۴۰ سانتی‌متر بلندتر از سایر دیوارهاست.



بادگیر در ساختمان‌هایی که دسترسی کمی به باد دارد می‌تواند باد بالای بام را به ساختمان بیاورد(سرمایش) در بافت‌های متراکم با ساختمان‌های کوتاه دسترسی یکایک ساختمان‌ها به باد امری دشوار است زیرا ساختمان‌های رو به باد مانع دسترسی ساختمانهای پشت به باد می‌گردند.



کارکرد



اولین بادگیرها در یزد و کرمان خودنمایی کردند. سیستم کاری بادگیرها به این نحو می‌باشد که هوای جاری بیرون از خانه را به داخل خود می‌کشند و با تشت‌های آبی که درون آن‌ها تعبیه شده، هوا را خنک و سبک می‌کنند و به داخل خانه هدایت می‌کنند. بادگیر اعظم بازار برزگ کرمان، بادگیر باغ دولت‌آباد یزد، بادگیر چپقی سیرجان و بادگیرهای بندرعباس، بندرلنگه، قشم و سیستان از دیدنی‌ترین بادگیرهای ایران هستند.



بادگیر و ایران



بادگیر از مظاهر و سمبلهای تمدن ایرانی است دقیقاً معلوم نیست اولین بادگیر در کدام شهر ایران ساخته شده ولی سفرنامه نویسان قرون وسطی بیشتر از بادگیرهای شهرهای کویری و گرم و خشک مانند یزد و گناباد و طبس، کرمان، بم و زاهدان نام برده‌اند کاریز و بادگیر و خانه‌های گنبدی بدون تردید از نمادهای تمدن ایرانی است هر سه کلمه بصورت معرب به زبان عربی نیز راه یافته قنات - بادجیر و بادکیر و قبه و قبعه معرب‌های فارسی کلمات فوق هستند.



شهر تاریخی یزد به شهر بادگیرها معروف است و به تحقیق، نسبت به سایر شهرهای مرکزی ایران دارای بیشترین تعداد و نوع بادگیر است[۱] . در این شهر، مرتفع‌ترین بادگیر جهان یعنی بادگیر باغ دولت‌آباد به ارتفاع ۳۳٫۳۵ متر وجود دارد[۱]. بادگیرهای شهر کرمان و کاشان، زابل وبندر لافت و بندرلنگه و بندرعباس در هرمزگان نیز از بادگیرهای دیدنی ایران محسوب می‌شوند.



انواع بادگیرها و معماری



بادگیرهای ایران به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند:



بادگیرهای اردکانی
بادگیرهای کرمانی
بادگیرهای یزدی
بادگیر اردکانی: این نوع بادگیر بیشتر در منطقه اردکان (یزد)دیده می شود و بنای آن نسبت به سایر انواع بادگیرها، تا حدی ساده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است. به همین دلیل ممکن است برای هر اتاقی یک بادگیر بسازند. 2. بادگیر کرمانی: بادگیر کرمانی که ساده و نقریبا محقر است، به خانه های طبقه متوسط و پایین اختصاص دارد. ساختن این نوع بادگیر، از عهده هر بنایی بر می آید و مصالح عمده آن بیشتر خشت و گل است. کار این بادگیر تا حدودی نسبت به بادگیر اردکانی دقیق تر و ایده‌آل تر است. زیرا فشار باد به یک جهت موجب تخلیه سریع هوای گرم و آلوده از طرف دیگر می گردد. ضمناً بادگیر بیشتر آب انبارها را نیز بصورت بادگیر کرمانی درست می کنند تا از یک سمت آن، هوای خوش و مطبوع به سطح آب برسد و از طرف دیگرش، هوای گرم به بیرون برود. 3. بادگیر یزدی: بادگیر یزدی که از سایر بادگیرها بزرگتر است، معمولاً چهار طرفه یا یا هشت طرفه ساخته می شود و به همین لحاظ این نوع بادگیر را در برخی مناطق، «بادگیر چهار طرفه» یا «چهار سویه» هم می نامند. البته ساختمان آن از نظر معماری، از سایر بادگیرها، مشکل تر و پیچیده تر بوده و ارتفاع آن معمولاً زیاد است



در شهر یزد تمامی بادگیرها مرتفع و چهار طرفه یا هشت طرفه هستند. ولی برعکس در شهر میبد که در ۵۰ کیلومتری غرب شهر یزد است، بادگیرها کوتاه و یک طرفه هستند. این امر بدین خاطر است که در میبد، بادهای کویری، توام با گرد و غبار از سمت کویر می‌وزد و اهالی مجبورند که بادگیرهای خود را پشت به این باد و در جهت باد مطلوب بسازند. ولی در یزد، چون بین دو رشته کوه قرار گرفته، بادهای کویری کمتر جریان دارد و می‌توان بادگیرهای مرتفع چند طرفه احداث نمود.



معماری بادگیر



بادگیرها معمولاً یک طرفه، چهار طرفه و یا هشت طرفه می‌باشند. در شهر یزد تمامی بادگیرها مرتفع و چهار طرفه یا هشت طرفه هستند. ولی برعکس در شهر میبد که در ۵۰ کیلومتری غرب شهر یزد است، بادگیرها کوتاه و یک طرفه هستند. این امر بدین خاطر است که در میبد، بادهای کویری، توام با گرد و غبار از سمت کویر می‌وزد و اهالی مجبورند که بادگیرهای خود را پشت به این باد و در جهت باد مطلوب بسازند. ولی در یزد، چون بین دو رشته کوه قرار گرفته، بادهای کویری کمتر جریان دارد و می‌توان بادگیرهای مرتفع چند طرفه احداث نمود.



طرز کار بادگیر



عملکرد بادگیر بدین صورت است که باد مطلوب را گرفته و آن را به داخل اتاق‌های اصلی ساختمان، آب انبار و یا سرداب هدایت می‌کند. در بعضی از مساجد حاشیه کویر مانند مسجد قدیمی اردکان ومسجد جامع فیروز آباد در استان یزد، دریچه بادگیر درست در بالای محراب قرار دارد. به این ترتیب، باد مطلوب وارد بخش‌های مختلف ساختمان می‌گردد و باعث تهویه و خنکی آن می‌شود.



بعضی از بادگیرها هم از طریق جابجایی هوا و هم از طریق تبخیر این عمل را انجام می‌دهند. سیستم برودتی بادگیر باغ دولت‌آباد از طریق روش دوم است؛ بدین صورت که جریان هوا پس از ورود به داخل ساختمان از روی یک حوض سنگی کوچک و فواره رد می‌شود و سپس از آنجا به سایر اتاق‌ها هدایت می‌گردد اتاق زیر بادگیر که حوض و فواره در آن قرار دارد به صورت هشتی (هشت ضلعی) است و درهای متعددی در آن وجود دارد. در هر زمان که نیاز به خنک نمودن اتاق خاصی باشد، در بین آن اتاق و اتاق هشتی زیر بادگیر را باز می‌نمایند.



جهت تقویت عملکرد خنک سازی بادگیر و استفاده از برودت تبخیری از روش‌های دیگری نیز استفاده می شده است. به عنوان مثال، در شهر بم بادگیری وجود دارد که از ساختمان، حدود ۵۰ متر فاصله دارد و با یک کانال زیرزمینی به آن مرتبط است. در بالای این کانال، یک باغچه قرار دارد. بعد از آبیاری باغچه، رطوبت آن به دیوارهای کانال ارتباطی نفوذ می‌کند و نسیم بادی که از بادگیر به سمت ساختمان جریان دارد را خنک تر می‌نماید. در بعضی از موارد نیز در روی دهانه بادگیر، حصیر، سوفال و یا بوته‌های خار قرار می‌دادند و روی آن آب می‌پاشیدند و بدین طریق رطوبت و برودت‌های هوای ورودی را افزایش می‌دادند. تا پیش از پیدایش یخچال برقی، در بسیاری از خانه‌ها، مواد غذایی را در محوطه زیر بادگیر نگاه می‌داشتند تا خنک بماند و دیر تر فاسد شود.



نمای زیرین بادگیر در خانه آقازاده ابرکوه. این بادگیر 19 دریچه برای کنترل میزان گردش هوا دارد



نمای درونی دریچه یک بادگیر در خانه آقازاده ابرکوه



عملکرد فیزیکی



در باره نوع عملکرد بادگیرها در حقیقت دو نوع عملکرد اساسی وجود دارد الف - عمل بر اساس اصل کشش دهانه‌های رو به باد و مکش دهانه‌های پشت به باد



طرز کار بادگیر اصولاً بر این پایه نهاده شده است که از وزش باد برای کشاندن هوای خوش به درون ساختمان و از عکس العمل نیروی آن یعنی مکش برای راندن هوای گرم و آلوده استفاده می‌شود. شاید این توضیح لازم نباشد که چون باد به مانع یا دیواره پره‌های درونی بادگیر برخورد ناچار به فرود آمدن می‌شود، ولی عرض این نکته لازم است که شکافهای دیگر بادگیر که پشت به جهت وزش باد دارند، هوای آلوده وگرم را به دست باد می سپارند و کار هواکش و دستگاه مکنده را انجام می‌دهند.



این نوع عملکرد بادگیر در حقیقت با توجه به این اصل صورت می‌گیرد که هنگامی گه باد به بدنه‌ای برخورد می‌کند، با توجه به تراکم بیشتر هوا در وجهی که مقابل باد قرار دارد، در این وجه فشار مثبت ایجاد شده و در وجه دیگر فشار منفی خواهیم داشت. بنابراین در صورت ایجاد بازشو در طرفین حرکت باد از فشار مثبت به فشار منفی را شاهد خواهیم بود. در بادگیرها نیز با توجه به همین اصل دهانه رو به باد هوا را به درون خود می‌کشد و به داخل ایوان می‌برد و هوای داخل ایوان با توجه به فشار منفی ایجاد شده در دهانه پشت به باد به بیرون کشیده می‌شود.



در برخی از مواقع با عبور دادن باد بادگیر از روی آب وسردخانه‌ها و با توجه به تبخیر سطحی، رطوبت لازم را نیز تامین می‌نمایند. در مناطقی مانند مصر و هندوستان این عمل با قرار دادن کوزه پر از آب در مقابل مسیر باد صورت می‌گیرد.



ب- عمل بر اساس اختلاف دما:



اما به نظر می‌رسد آنچه که کمتر مورد توجه اهل فن در این زمینه می‌باشد. کار کردن بادگیر بر اساس اختلاف دمایی است. در حقیقت هنگامی که وزش بادی به صورت محسوس وجود ندارد بادگیر بر اساس همین اصل عمل می‌کند.



در روز با توجه به آفتاب خوردن وجه جنوبی بادگیر هوای موجود در وجه جنوبی بادگیر گرم می‌شود و به بالا می‌رود. این هوا به وسیله هوای داخل ایوان که به بالا کشیده می‌شود، جبران می‌گردد و در حقیقت نوعی خلا نسبی داخل ایوان ایجاد می‌گردد که هوای خنک داخل حیاط را به درون خود می‌کشد. به همین ترتیب هوای موجود در دهانه شمالی نیز به پایین کشیده می‌شود.



در شب هوای بیرون سرد می‌شود، و به سمت پایین حرکت می‌نماید. این هوا در اثر حرارت ذخیره شده در دیواره‌ها گرم شده و به بالا می‌رود و این چرخه تا هنگامی که دمای دیوارها و هوای بیرون یکی شود ادامه می‌یابد. ولی به طور معمول پیش از رسیدن به این وضعیت شب تمام شده و دوباره بادگیر به نحوی که در بالا توضیح داده شد، عمل می‌کند.



به طور کلی در اکثر مواقع بادگیرها در حالتی بین حالاتی که توضیح داده شد عمل می‌کنند. یعنی هم بر اساس مکش و کشش و هم بر اثر تفاوت دمایی عمل می‌کند.



خاصیت دودکشی بادگیر



از خصوصیات دیگر بادگیر می‌توان از اثر دودکش نام برد. در مواقعی که باد جریان نداشته باشد، هوای گرم داخل بنا صعود می‌کند و از طریق بادگیر به خارج بنا منتقل می‌شود و بدین صورت کماکان یک جریان هوا در داخل ساختمان برقرار می‌گردد هرچند که شدت آن کمتر از مواقعی است که باد در محیط خارج جریان داشته باشد. اغلب بادگیرها، دارای چوب بست‌هایی هستند که دو طرف دهانه بادگیر را به هم متصل می‌کنند و انتهای این چوب بست‌ها از بدنه بادگیر بیرون می‌باشد. این چوب بست‌ها جهت افزایش استحکام و مقاومت بادگیر در مقابل فشار باد است و به صورت کششی کار می‌کنند و نمی‌گذارند که پره‌های داخلی و بدنه بادگیر از یکدیگر جدا شوند. علت آنکه انتهای این چوب‌ها را نمی‌برند این است که در زمان تعمیر و مرمت بادگیر، داربست‌ها را به این چوب‌ها متصل می‌کنند و از روی داربست‌ها، تعمیرات لازمه را انجام می‌دهند.



مشکلات بادگیرها و روش جلوگیری از آن



از جمله مشکلاتی که در رابطه با بادگیر وجود دارد این است که با وجود کلیه تمهیدات، باز هم مقداری گرد و غبار وارد فضای داخل بنا می‌شود. به علاوه، پرندگان، جانوران موذی و حشرات نیز از طریق مجرای بادگیر وارد فضای داخل می‌شوند. همچنین کنترل کامل مقدار جریان هوا و میزان رطوبت و برودت میسر نمی‌باشد.

انواع بادگیر از ح



خرید فایل



ادامه مطلب
دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 07:17

تکنولوژی ساخت لنز، انواع و کاربردهای آن

تکنولوژی ساخت لنز، انواع و کاربردهای آن


مطلب پیش روی شما در واقع مقدمه‌ای است بر یک سلسله مطالب در تشریح ویژگی‌های فنی لنز‌های شرکت نیکون. اما پیش از ورود به آن مطالب ، بنظر میرسد که لازم است مقدمه ای بر مفاهیم اولیه و پایه‌ای لنزها داشته باشیم که به آغاز مطالب بعدی کمک خواهد کرد.

بر روی هر لنز عکاسی یک سری مشخصات برای معرفی لنز حک شده است. مهمترین آنها را به سادگی در رینگ جلوی هر لنزی خواهید یافت. این مشخصات شامل: نام شرکت سازنده، فاصله کانونی، بازترین دهانه دیافراگم و اندازه قطر رینگ لنز جلوی لنز است. اجازه بدهید از آخر به اول برگردیم. این آخری که همراه علامت Ø ( بخوانید فی) قطر رینگ جلوی لنز را به میلیمتر نشان میدهد، که مشخص کننده اندازه فیلترها( یا هر وسیله‌ای که به لنز شما الحاق میشود) می‌باشد.


فهرست مطالب


مقدمه ای بر معرفی مفاهیم فنی لنزها3

شناخت کلی لنزها 8

شارپنس 8

زاویه دید 11

عمق میدان 14

چگونه از عمق میدان بهترین استفاده را بکنیم؟ 16

پرسپکتیو 20

کارکرد عدسی(لنز)ها در دوربینهای دیجیتال 21

چرا لنز مهم است؟ 22

کدام مدل لنز مناسبتر است؟ 22

انواع لنزهای موجود کدامند؟ 22

قابلیتهای اضافی دیگر 24

نکته آخر 25

اهمیت سنسور در دوربین‌های دیجیتال 25

انواع مختلف دوربین‌های دیجیتال 26

سنسور دوربین‌های دیجیتال 26

سنسورهای امروزی 28

چرا اندازه یک سنسور اهمیت دارد ؟ 29

چرا سنسورها اندازها‌ی متفاوتی دارند؟ 31

نمایی از یک دوربین DSLR 32

اندازه سنسور و ضریب‌ها 33

کنتراست لنز و جداول MTF41

چه چیز رنگ کنتراست را ایجاد میکند؟ 43

جدول MTF چیست؟ 44

کنتراست لنز و خطاهای رایج 49

اهمیت کنتراست لنز 51

تفرق نور 52

اعوجاج تصویر 53

انحنای تصویر 54

خطای کروی 54

کما (Coma) 54

انعکاس تصویر 54

خطای رنگی 55

لنز داخل چشمی (IOL)55

گزارش نتایج و عوارض عمل فیکو و کارگذاری لنز داخل چشمی 59

فهرست منابع 61



خرید فایل



ادامه مطلب
دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 03:21

پاورپوینت انواع روش های حفر تونل

پاورپوینت انواع روش های حفر تونل

مقدمه :
امروزه روش های مختلفی جهت حفر انواع تونل وجود دارد. برحسب شرایط اعم از زمین شناسی، نوع کاربری تونل، سطح مقطع
تونل، میزان پیشروی، میزان سرمایه مورد نیاز، مدت انجام پروژه و مهم تر از همه نوع سنگ در انتخاب روش موثر است. فایل حاضر
به بیان روش های مختلف حفر تونل و توضیح روش ها می پردازد.

فهرست :

انواع روش های حفر تونل
(BLASTING) حفر تونل به روش سنتی یا آتشباری

(TBMحفر تونل به کمک ماشینهای تمام مقطع(
(ROAD HEADER) حفر تونل به کمک ماشینهای بازویی
)SHIELD TUNNELING) حفر تونل به کمک سپر
(CUT and COVER) حفر تونل به کمک کند وپوش
حفرتونل به روش سنتی (آتشباری)
حفرتونل به روش موازی
حفرتونل به روش غیرموازی -زاویه ای
مزایا و معایب برش موازی و زاویه ای در حفرتونل
حفر تونل به کمک ماشین های تمام مقطع (TBM)
ماشین های حفر تونل
الف) دستگاه های حفر تمام مقطع باز (Open TBM)
ب) دستگاه های حفر تمام مقطع تک سپری (Single Shield TBM)
ج) دستگاه های حفر تمام مقطع سپر تلسکوپی (Double Shield TBM)
حفر تونل به کمک سپرها
شرایط استفاده از سیستم سپر
انواع سپر
شیوه حفاری به وسیله ماشین بازویی
الف- حفاری به روش پودر کردن
ب- حفاری به روش تراشه کردن
مزایا و معایب دستگاه های بازویی
احداث تونل به روش کند و پوش
ج- مناطق شهری
روش های اجرا




خرید فایل



ادامه مطلب
برچسب‌ها: پاورپوینت، انواع، تونل
دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 01:34

بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

فهرست

عنوان

صفحه

فصل اول : پیشگفتار

1-1 مقدمه

1

1-2 محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت

1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته

1

2

1-2-2 ضرفیت توان خطوط انتقال

3

1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال

3

1-3-1 محدودیت حرارتی

4

1-3-2 محدودیت افت ولتاژ

5

1-3-3 محدودیت پایداری

6

1-4 راه حل‌ها

1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری

7

7

1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط

8

1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت

8

1-5 راه حل‌های‌ کلاسیک

9

1-5-1 بانک‌های خازنی سری با کلیدهای مکانیکی

9

1-5-2 بانک‌های خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی

9

1-5-3 جابجاگر فاز

9

فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS

2-1 مقدمه

11

2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS

11

2-2-1 کنترل کننده‌های سری

11

2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC)

11

2-2-1-2 کنترل کننده‌های انتقال توان میان خط(IPFC)

12

2-2-1-3 خازن سری با کنترل تریستوری (TCSC)

12

2-2-1-4 خازن سری قابل کلیدزنی با تریستور (TSSSC)

12

2-2-1-5 خازن سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSC)

12

2-2-1-6 راکتور سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSR)

13

2-2-1-7 راکتور با کنترل تریستوری (TCSR)

13

2-2-2 کنترل کننده‌های موازی

13

2-2-2-1 جبران کننده سنکرون استاتیکی(STATCOM)

13

2-2-2-2 مولد سنکرون استاتیکی (SSG)

13

2-2-2-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(SVC)

14

2-2-2-4 راکتور قابل کنترل با تریستور (TCR)

14

2-2-2-5 راکتور قابل کلیدزنی با تریستور(TSR)

14

2-2-2-6 خازن قابل کلیدزنی با تریستور (TSC)

14

2-2-2-7 مولد یا جذب کننده توان راکتیو (SVG)

15

2-2-2-8 سیستم توان راکتیو استاتیکی (SVS)

15

2-2-2-9 ترمز مقاومتی با کنترل تریستوری (TCBR)

15

2-2-3 کنترل کننده ترکیبی سری – موازی

15

2-2-3-1 کنترل کننده یکپارچه انتقال توان (UPFC)

15

2-2-3-2 محدود کننده ولتاژ با کنترل تریستوری(TCVL)

16

2-2-3-3 تنظیم کننده ولتاژ با کنترل تریتسوری (TCVR)

16

2-2-3-4 جبران‌سازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM

16

2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM

17

2-4 خازن سری کنترل شده با تریستور GTO (GCSC)

18

2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC)

18

2-6 خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC)

19

فصل سوم : بررسی انواع کاربردی ادوات FACTS

3-1 مقدمه

20

3-2 منبع ولتاژ سنکرون بر پایه سوئیچینگ مبدل

20

3-3 کنترل کننده توان عبوری بین خطی (IPFC)

23

3-4 جبرانگر سنکرون استاتیکی سری (SSSC)

28

3-5 جبرانگر سنکرون استاتیکی (STATCOM)

31

3-6 آشنایی با UPFC

35

3-6-1 تاثیر UPFC بر منحنی بارپذیری

36

3-6-2 معرفی UPFC

36

3-7 آشنایی با SMES

38

3-7-1 نحوه کار سیستم SMES

38

3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره کننده های انرژی

40

3-8 آشنایی با UPQC

40

3-8-1 ساختار و وظایف UPQC

41

3-9 آشنایی با HVDCLIGHT

42

3-9-1 مزایای سیستم HVDCLIGHT

43

3-9-2 کاربرد سیستم HVDCLIGHT

44

3-9-3 عیب سیستم HVDCLIGHT

46

3-9-4 بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC

46

3-10 مقایسه SCC و TCR از دیدگاه هارمونیک های تزریقی به شبکه توزیع

47

3-11 SVC

49

3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC

51

فصل چهارم : نتیجه گیری

55

منابع

فصل اول
پیشگفتار
1-1 مقدمه
این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد.
با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم‌های انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان‌،‌احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.
با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف‌پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.
پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد .
برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدل‌های منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار
می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند .
1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت
یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهره‌بردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرف‌کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.
در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکه‌های دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و ... این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره ‌برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند.
گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به هم‌پیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیه‌ای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل .
الحاق شبکه‌ها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیده‌ای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستم‌های به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهره‌برداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایده‌آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که :
1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد.
2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.
در نتیجه مشکلات عمده در بهره‌برداری از سیستم‌های انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهره‌برداری از ظرفیت سیستم‌های انتقال در حد ظرفیت حرارتی.
1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته
برای بررسی مسئله عبور توان در مسیرهای ناخواسته ، سیستم شکل (1-1) زیر را در نظر بگیرید.
شکل (1-1) سیستم مورد مطالعه برای مساله توان در حلقه
در این سیستم دو ژنراتور A وB به ترتیب با تولید MW2000 وMW 1000،توان درخواستیMW3000 را از طریق خطوط AC با قدرت انتقالیMW 2000،(MW1000)AB،(MW1250) BC به بار نقطه C تحویل می دهند.قابل ذکر است که عبور توان در یک شبکه بعلت پارامترهای خطوط انتقالی به آسانی قابل کنترل نیست و در نتیجه،همانطور که در شکل نشان داده شده است ، خط BC بیش از قدرت نامی خویش توان انتقال می دهد.در حالیکه خطوط AC و AB هنوز توانائی انتقال توان بیشتر را دارند.اگر مصرف کننده C بخواهد توان بیشتری را تقاضا کند با وجود ظرفیت خالی خطوط مذکور انتقال توان به این مصرف کننده بخاطر افزایش بار خط BC امکان پذیر نخواهد بود.
1-2-2 ظرفیت توان خطوط انتقال
برای بررسی مشکل دیگر سیستم های انتقال انرژی(عدم بهره برداری از ظرفیت کامل خطوط)لازم است مشخصه بار پذیری خطوط انتقال و مسایل وابسته به آن شناسائی شوند .
1-3 مشخصه بار پذیری خطوط انتقال
سیستم های خطوط انتقال انرژی که توان نیروگاه های دور دست را به مصرف کننده می رسانند،به خاطر مسایل پایداری و افت ولتاژ،ظرفیت بارپذیری خطوط با مقدار واقعی آن تفاوت زیادی خواهد داشت.
بارپذیری یک خط طبق تعریف برابر با حد بارگذاری خط (برحسب درصدی از بار امپدانس ضربه)در محدوده های مشخص حرارتی،افت ولتاژ و پایداری است.
برای نخستین بار آقای Clair.St درسال 1953میلادی این مفهوم را مطرح کرد و بر اساس ملاحظات علمی و تجربی،منحنی‌های قابلیت انتقال توان خطوط را در محدوده ولتاژ 330 کیلووات و تا طول 400‌مایل را بدست آورد .این منحنی‌ها(که به نام خودش مشهور است)ابزار ارزشمندی برای مهندسان طراحی سیستم‌های انتقال برای تخمین سریع حدود حداکثر بارگذاری خطوط است بعدها کار او بصورت محاسباتی تعمیم داده شده است بر اساس این مطالعات مشخصه بارپذیری خطوط انتقال توسعه سه عامل محدود می‌شود: محدودیت حرارتی،محدودیت افت ولتاژ و محدودیت پایداری.
برای بررسی این محدودیت ها سیستم شکل (2-1) را در نظر می گیریم که دو انتهای سیستم انتقال(پایانه ارسالی و پایانه دریافتی)توسط مدل تونن آن نشان داده شده است.
شکل(2-1). مدل ساده شده شبکه برای مطالعه مشخصه بارپذیری
1-3-1 محدودیت حرارتی (Thermal Limits)
حرارت حاصل از عبور جریان خطوط انتقال دوتاثیر نامطلوب دارد:
- ذوب شدن و از دست دادن تدریجی قدرت مکانیکی هادی آلومینیومی بعلت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا بطور مداوم.
- افزایش انحنای خط و کاهش فاصله آن با زمین به دلیل انبساط خط در دماهای بالا (شکل 3-1)
معمولاً دومین عامل از عوامل فوق،حداکثر دمای کاری مجاز را تعیین می کند. در این حد،انحنانی خط به حداکثر مجاز خود نسبت به زمین می رسد. بر اساس ملاحظات مربوط به ذوب،حداکثر دمای مجاز برای خطوط با مقدار آلومینیوم بالا مساوی 127 و برای سایر هادیها 150 است.حداکثر جریان مجاز، بستگی به دمای محیط و سرعت بالا دارد . ثابت زمانی حرارتی در حدود 10 تا 20 دقیقه است از این رو بین ظرفیت‌نامی پیوسته و ظرفیت نامی زمان محدود می توان تفاوت قایل شد.بر این اساس در وضعیت‌های اضطراری با در نظر گرفتن جریان قبل از اغتشاش،دمای محیط و سرعت باد،از ظرفیت نامی زمان محدود استفاده کرد.
شکل (3-1). فاصله مجاز خط انتقال از زمین و تاثیر دمای هادی در انبساط طول
1-3-2 محدودیت افت ولتاژ
با در نظر گرفتن مدل خط انتقال و پارامترهای تشکیل دهنده آن،پروفیل ولتاژ برای سیستم شکل (2-1) به ازای فاصله خط و توان انتقالی نامی و بی‌باری در شکل(4-1)نشان داده شده است.همانطور که ملاحظه می شود،ولتاژ خط در طول خط ثابت نبوده و شدیداً تابعی از توان انتقالی خط خواهد بود.این تغییرات ولتاژ بایستی درمحدوده مجاز باشد لذا انتقال توان در این خطوط محدود به تغییرات دامنه ولتاژ خواهد بود.به بیان دیگراگر طول خط را به عنوان یک پارامتر در نظر بگیریم مشخصه بارپذیری خط را تابعی از طول خط بر‌اساس محدودیت افت ولتاژ را می توان بصورت زیر محاسبه کرد.
مقادیر ولتاژ پایانه های ارسالی و دریافت و بر اساس محاسبه پخش بار بدست می آید و برای این سیستم محدودیت افت ولتاژ 5% در نظر گرفته شده است.آنگاه طول خط به عنوان یک پارامتر در نظر گرفته و با مقدار اولیه آن شروع می کنیم و دامنه ولتاژ را حساب می کنیم.
مقدار بر اساس افت ولتاژ مجاز 5% چک می شود.اگر به حد مجاز رسید آنگاه انتقال توان به محدودیت افت ولتاژ رسیده و را از رابطه زیر محاسبه می کنیم .
(5-1)
سپس با جایگزینی آن در رابطه زیر مقدار توان پایانه ارسالی محاسبه می شود.
(6-1)
که A و B پارامترهای مشخصه خطوط انتقال و و زوایای آنها هستند و زاویه بین و می باشد.نسبت مقدار Ps/Psil بارپذیری را بر حسب پریونیت بیان می کند.
اگر افت ولتاژ مرحله قبلی در محدوده مجاز خود قرار داشت.آنگاه افزایش داده می شود و از معادله (1-1) بدست می آید . سپس مقدار جدید طول خط این حلقه محاسباتی تکرار می شود تا مشخصه بارپذیری خط انتقال بر حسب تابعی از طول خط متناظر با محدودیت افت ولتاژ بدست می آید .
شکل (4-1) . تغییرات ولتاژ وسط خط انتقال سیستم شکل (2-1) برای توان های انتقالی متفاوت
1-3-3 محدودیت پایداری
با توجه به مشخصه توان–زاویه سیستم شکل (2-1) که در شکل (5-1) نشان داده شده است،ملاحظه می شود که در حالت ایده‌آل ژنراتور می تواند ماکزیمم توان انتقالی خود را در زاویه 90 درجه انتقال دهد که عملاً به خاطر ملاحظات پایداری با ضریب اطمینان 30% از ژنراتور بهره‌برداری می کنند.یعنی ماکزیمم توان خروجی ژنراتور نبایستی از 70% ظرفیت ماکزیم توان انتقالی خط افزایش یابد.زاویه ژنراتور متناظر با این محدودیت با استفاده از رابطه توان حدوداً بدست می آید. شکل (5-1) این محدودیت را برای خطوط انتقال با طول‌های متفاوت(یعنی امپدانس‌های متفاوت)نشان می دهد.همانطور که ملاحظه می شود با افزایش امپدانس خط(یا طول خط) برای تامین ضریب اطمینان 30% پایداری( متناظر با )، مقدار توان انتقالی مجاز متفاوت خواهد بود .
فصل اول پیشگفتار1-1 مقدمه این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد. با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم‌های انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان‌،‌احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف‌پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد . برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدل‌های منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند . 1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهره‌بردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرف‌کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکه‌های دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و ... این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره ‌برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند. گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به هم‌پیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیه‌ای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل . الحاق شبکه‌ها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیده‌ای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستم‌های به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهره‌برداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایده‌آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که : 1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد. 2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.در نتیجه مشکلات عمده در بهره‌برداری از سیستم‌های انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهره‌برداری از ظرفیت سیستم‌های انتقال در حد ظرفیت حرارتی. 1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته برای بررسی مسئله عبور توان در مسیرهای ناخواسته ، سیستم شکل (1-1) زیر را در نظر بگیرید. شکل (1-1) سیستم مورد مطالعه برای مساله توان در حلقهدر این سیستم دو ژنراتور A وB به ترتیب با تولید MW2000 وMW 1000،توان درخواستیMW3000 را از طریق خطوط AC با قدرت انتقالیMW 2000،(MW1000)AB،(MW1250) BC به بار نقطه C تحویل می دهند.قابل ذکر است که عبور توان در یک شبکه بعلت پارامترهای خطوط انتقالی به آسانی قابل کنترل نیست و در نتیجه،همانطور که در شکل نشان داده شده است ، خط BC بیش از قدرت نامی خویش توان انتقال می دهد.در حالیکه خطوط AC و AB هنوز توانائی انتقال توان بیشتر را دارند.اگر مصرف کننده C بخواهد توان بیشتری را تقاضا کند با وجود ظرفیت خالی خطوط مذکور انتقال توان به این مصرف کننده بخاطر افزایش بار خط BC امکان پذیر نخواهد بود. 1-2-2 ظرفیت توان خطوط انتقال برای بررسی مشکل دیگر سیستم های انتقال انرژی(عدم بهره برداری از ظرفیت کامل خطوط)لازم است مشخصه بار پذیری خطوط انتقال و مسایل وابسته به آن شناسائی شوند . 1-3 مشخصه بار پذیری خطوط انتقال سیستم های خطوط انتقال انرژی که توان نیروگاه های دور دست را به مصرف کننده می رسانند،به خاطر مسایل پایداری و افت ولتاژ،ظرفیت بارپذیری خطوط با مقدار واقعی آن تفاوت زیادی خواهد داشت. بارپذیری یک خط طبق تعریف برابر با حد بارگذاری خط (برحسب درصدی از بار امپدانس ضربه)در محدوده های مشخص حرارتی،افت ولتاژ و پایداری است. برای نخستین بار آقای Clair.St درسال 1953میلادی این مفهوم را مطرح کرد و بر اساس ملاحظات علمی و تجربی،منحنی‌های قابلیت انتقال توان خطوط را در محدوده ولتاژ 330 کیلووات و تا طول 400‌مایل را بدست آورد .این منحنی‌ها(که به نام خودش مشهور است)ابزار ارزشمندی برای مهندسان طراحی سیستم‌های انتقال برای تخمین سریع حدود حداکثر بارگذاری خطوط است بعدها کار او بصورت محاسباتی تعمیم داده شده است بر اساس این مطالعات مشخصه بارپذیری خطوط انتقال توسعه سه عامل محدود می‌شود: محدودیت حرارتی،محدودیت افت ولتاژ و محدودیت پایداری. برای بررسی این محدودیت ها سیستم شکل (2-1) را در نظر می گیریم که دو انتهای سیستم انتقال(پایانه ارسالی و پایانه دریافتی)توسط مدل تونن آن نشان داده شده است. شکل(2-1). مدل ساده شده شبکه برای مطالعه مشخصه بارپذیری1-3-1 محدودیت حرارتی (Thermal Limits)حرارت حاصل از عبور جریان خطوط انتقال دوتاثیر نامطلوب دارد: - ذوب شدن و از دست دادن تدریجی قدرت مکانیکی هادی آلومینیومی بعلت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا بطور مداوم. - افزایش انحنای خط و کاهش فاصله آن با زمین به دلیل انبساط خط در دماهای بالا (شکل 3-1) معمولاً دومین عامل از عوامل فوق،حداکثر دمای کاری مجاز را تعیین می کند. در این حد،انحنانی خط به حداکثر مجاز خود نسبت به زمین می رسد. بر اساس ملاحظات مربوط به ذوب،حداکثر دمای مجاز برای خطوط با مقدار آلومینیوم بالا مساوی 127 و برای سایر هادیها 150 است.حداکثر جریان مجاز، بستگی به دمای محیط و سرعت بالا دارد . ثابت زمانی حرارتی در حدود 10 تا 20 دقیقه است از این رو بین ظرفیت‌نامی پیوسته و ظرفیت نامی زمان محدود می توان تفاوت قایل شد.بر این اساس در وضعیت‌های اضطراری با در نظر گرفتن جریان قبل از اغتشاش،دمای محیط و سرعت باد،از ظرفیت نامی زمان محدود استفاده کرد. شکل (3-1). فاصله مجاز خط انتقال از زمین و تاثیر دمای هادی در انبساط طول1-3-2 محدودیت افت ولتاژ با در نظر گرفتن مدل خط انتقال و پارامترهای تشکیل دهنده آن،پروفیل ولتاژ برای سیستم شکل (2-1) به ازای فاصله خط و توان انتقالی نامی و بی‌باری در شکل(4-1)نشان داده شده است.همانطور که ملاحظه می شود،ولتاژ خط در طول خط ثابت نبوده و شدیداً تابعی از توان انتقالی خط خواهد بود.این تغییرات ولتاژ بایستی درمحدوده مجاز باشد لذا انتقال توان در این خطوط محدود به تغییرات دامنه ولتاژ خواهد بود.به بیان دیگراگر طول خط را به عنوان یک پارامتر در نظر بگیریم مشخصه بارپذیری خط را تابعی از طول خط بر‌اساس محدودیت افت ولتاژ را می توان بصورت زیر محاسبه کرد. مقادیر ولتاژ پایانه های ارسالی و دریافت و بر اساس محاسبه پخش بار بدست می آید و برای این سیستم محدودیت افت ولتاژ 5% در نظر گرفته شده است.آنگاه طول خط به عنوان یک پارامتر در نظر گرفته و با مقدار اولیه آن شروع می کنیم و دامنه ولتاژ را حساب می کنیم. مقدار بر اساس افت ولتاژ مجاز 5% چک می شود.اگر به حد مجاز رسید آنگاه انتقال توان به محدودیت افت ولتاژ رسیده و را از رابطه زیر محاسبه می کنیم . (5-1) سپس با جایگزینی آن در رابطه زیر مقدار توان پایانه ارسالی محاسبه می شود. (6-1) که A و B پارامترهای مشخصه خطوط انتقال و و زوایای آنها هستند و زاویه بین و می باشد.نسبت مقدار Ps/Psil بارپذیری را بر حسب پریونیت بیان می کند. اگر افت ولتاژ مرحله قبلی در محدوده مجاز خود قرار داشت.آنگاه افزایش داده می شود و از معادله (1-1) بدست می آید . سپس مقدار جدید طول خط این حلقه محاسباتی تکرار می شود تا مشخصه بارپذیری خط انتقال بر حسب تابعی از طول خط متناظر با محدودیت افت ولتاژ بدست می آید . شکل (4-1) . تغییرات ولتاژ وسط خط انتقال سیستم شکل (2-1) برای توان های انتقالی متفاوت1-3-3 محدودیت پایداری با توجه به مشخصه توان–زاویه سیستم شکل (2-1) که در شکل (5-1) نشان داده شده است،ملاحظه می شود که در حالت ایده‌آل ژنراتور می تواند ماکزیمم توان انتقالی خود را در زاویه 90 درجه انتقال دهد که عملاً به خاطر ملاحظات پایداری با ضریب اطمینان 30% از ژنراتور بهره‌برداری می کنند.یعنی ماکزیمم توان خروجی ژنراتور نبایستی از 70% ظرفیت ماکزیم توان انتقالی خط افزایش یابد.زاویه ژنراتور متناظر با این محدودیت با استفاده از رابطه توان حدوداً بدست می آید. شکل (5-1) این محدودیت را برای خطوط انتقال با طول‌های متفاوت(یعنی امپدانس‌های متفاوت)نشان می دهد.همانطور که ملاحظه می شود با افزایش امپدانس خط(یا طول خط) برای تامین ضریب اطمینان 30% پایداری( متناظر با )، مقدار توان انتقالی مجاز متفاوت خواهد بود .

58



خرید فایل



ادامه مطلب
دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 01:29

پاورپوینت انواع آجر و مراحل ساخت آن

پاورپوینت انواع آجر و مراحل ساخت آن


فهرست :
انواع آجر و مراحل ساخت آن
مقدمه
تاریخچه
انواع آجر در ایران قدیم
طبقه بندی آجرها
آجر رسی
انواع آجر غیر رسی و اشکال آن
انواع خاص آجر تولیدی در کشورهای اروپایی
طبقه بندی از لحاظ رنگ
انواع آجرها از نظر کیفیت
انواع آجرها از نظر شکل
مراحل ساخت آجر
آماده سازی مواد اولیه
پخت آجر
انواع کوره های آجر پزی

مقدمه :
آجرها گروهی از مصالح هستند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و در حقیقت سنگی ساخته دست بشر هستند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید میآید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می‌آیند براساس نوع مواد اولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها هستند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.
در این مطلب در مورد انواع آجر و مراحل ساخت آنها بحث میشود ...



خرید فایل



ادامه مطلب
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 23:41

بررسی رابطه بین انواع اختیار مدیران با تعهد سازمانی دبیران مدارس راهنمایی پسرانه نواحی هفت گانه شهرستان مشهد

بررسی رابطه بین انواع اختیار مدیران با تعهد سازمانی دبیران مدارس راهنمایی پسرانه نواحی هفت گانه شهرستان مشهد« طرح تحقیق »

عنوان پژوهش :

« بررسی رابطه بین انواع اختیار مدیران با تعهد سازمانی دبیران مدارس راهنمایی پسرانه نواحی هفت گانه شهرستان مشهد سال تحصیلی 83 ـ 82 »

بیان مسئله پژوهش :

مطالعه در خصوص رهبری و مدیریت بازگو کننده این مهم است که استفاده صحیح از منابع اختیارات متناسب با کارکنان محور اصلی اثر بخشی ، کارایی ، ایجاد جوی باز و پویا در سازمان بوده ، در سازمانهای رسمی از جمله سازمانهای نظام آموزش و پرورش روابط رسمی بر اساس اختیار بر قرار می شوند. نوع و ماهیت روابط میان معلم ـ شاگرد ، مدیر ـ معلم یا به طور کلی ، رئیس ـ مرئوس را منحصر اختیار مشخص می سازد.

امروزه دیگر مدیران دریافته اند که پرورش نیروی کار آمد و توسعه منابع انسانی راهی است میان بر که می تواند سازمانها را جهت تحقق هر چه بهتر اهداف یاری کند . لذا در این برهه از زمان مزیتی که سازمانها در پیشی گرفتن از یکدیگر دارند تنها در فناوری جدید خلاصه نمی شود بلکه در بالا بردن اعتماد به نفس و میزان تعهد و وابستگی کارکنان به اهداف سازمان نهفته است.

( هیچ سازمانی نمی تواند موفق شود مگر اینکه اعضا و کارکنان سازمان نسبت به آن نوعی تعهد داشته باشند و تلاش نسبی نمایند ( استونروفری من 1375 ـ 972 )

(مهمترین کمک ماکس وبر به مدیریت ، نظریه اقتدار و اختیار ، و توصیف سازمان ها بر مبنای ساختار روابط ناشی از اختیار است . وبر سه نوع اختیار (اقتدار) تشخیص داد و به موجب منشاء مشروعیت آنها را به شرح زیر طبقه بندی کرد :

1 ـ اختیار فرمند : که منشاء آن کاریزما یا فرمندی و جاذبه شخصیتی است .

2 ـ اختیار سنتی : که بر رسوم و سنن فرهنگی و ارزشهای اجتماعی مبتنی است .

3 ـ اختیار قانونی : که منشأ آن قوانین و مقررات عقلانی است که برای نظم اجتماعی وضع می شوند . علاقه بند 1378 ـ 103 ) .

لذا در این پژوهش سعی می شود ارتباط هر یک از سطوح اختیارات سه گانه از نظر «وبر» با تعهد سازمانی دبیران و نقش هر یک بر تعهد سازمانی دبیران مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد و نتایج حاصل از آن به عنوان راهکارهای عملی مورد استفاده مدیران آموزشی و دبیران قرار گیرد.

اهمیت و ضرورت پژوهش :

بررسی و شناخت منابع قدرت مورد استفاده مدیران به عنوان یکی از عوامل مهم رهبری تصمیم گیری و در نتیجه نفوذ کارکنان و همچنین تعیین کننده نوع تعهد سازمانی حاکم بر مدرسه … بسیار ضروری است. تداوم اینگونه تحقیقات می تواند آثار مفیدی در جهت آشنایی مدیران با منابع قدرت در بر داشته ، علم و آگاهی آنان را نسبت به منابع اختیار مورد قبول کارکنان افزایش داده و این شناخت و آگاهی از طرفی باعث به کارگیری منبع اختیار درست و نادرست با روحیه کارکنان توسط مدیر و از طرفی باعث افزایش سلامت روانی سازمان می گردد.

بنابراین اختیار از عواملی است که می تواند مستقیم و یا غیر مستقیم در تعهد سازمانی دبیران تأثیر گذاشته و آنرا به صورت منفی و یا مثبت نمایان سازد.

مثلاً در اقتدار بوروکراتیک (دیوانسالاری) احکام ، قوانین و مقررات وقتی مبنای کار مدیر قرار می گیرد ، از دبیران انتظار می رود بطور مناسب پاسخ دهند در غیر این صورت منتظر عواقب کار خود باشند. (سر جیوانی توماس 1373 ـ 11 ) .

تعهد در کار معلمان به چند دلیل می تواند حائز اهمیت باشد. اولاً یافته های « کوچ و استیرز» 1976 نشان می دهد که تعهد سازمانی اغلب پیش بینی کننده خوبی برای تمایل ماندن در شغل می باشد. بعلاوه تحقیقات نشان می دهد که کارمندان دارای تعهد بالا ممکن است نسبت به کسانی که تعهد کمتری دارند عملکرد بهتری داشته باشند و نهایتاً تعهد ممکن است شاخص خوبی برای میزان تاثیر و اثر بخشی یک سازمان باشد.

ضرورت و اهمیت این تحقیق در این است که استفاده صحیح مدیران آموزشی از منابع اختیارات متناسب با کارکنان (دبیران) که از عوامل مهم رهبری است ، مدیران مدارس را در ارتقاء بخشی به سطح تلاش خالصانه دبیران و تعهد سازمانی مورد نیاز یاری کرده و از طرفی دبیران همواره احساس نمایند که سازمان برای آنها ارزش و احترام قائل بوده و به نوعی مدیریت سازمان از نظریات و وجود آنها در جهت رسیدن به اهداف سازمان استفاده نماید.

روش اجرایی پژوهش :

الف : جامعه آماری :

چون جامعه آماری در حقیقت شامل همه عناصری است که موضوع یک پژوهش معین در آن مصداق پیدا می کند و مایلیم درباره آن استنباط کنیم (هوس 1376 ، 167 ) بنابراین جامعه آماری در این پژوهش کلیه مدارس راهنمایی دولتی هفت گانه مشهد در سال تحصیلی 83 ـ 82 می باشند.

ب ـ گروه نمونه و روش محاسبه :

برای تعیین حجم نمونه از فرمولهای زیر بر اساس اطلاعات حاصل از نمونه مقدماتی به محاسبه حجم نمونه می پردازیم :

که در آن za/2 با فرض a=0.05 برابر 96،1 می باشد .

S2 واریانس حاصل از نمونه مقدماتی که تخمینی از واریانس جامعه می باشد .

d میزان خطای مجاز (قابل چشم پوشی) می باشد که با توجه به نظر محقق تعیین می شود.

N حجم جامعه می باشد .

تعیین حجم نمونه مدیران :

بر اساس نمونه مقدماتی 15 تایی واریانس جامعه مدیران تخمین زده شد که برابر می باشد (S2=0.08) . میزان خطای مجاز را 05،0 واحد در نظر می گیریم (d=0,05) براین اساس با توجه به فرمولهای فوق داریم :



خرید فایل



ادامه مطلب
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 21:34

کتاب- معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها- در 45 صفحه-docx



کتاب- معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها-


سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را می‌توان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کننده‌ها که وظیفه‌ی آن گرفتن علائم ونشانه‌ها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شده‌اند که خود به صورت IC می‌باشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت می‌کنیم منظور این است که تکیه پروسه آماده‌سازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح‌ می‌باشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید می‌کند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقی‌تر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه می‌شود اسمارت (Smart) نامیده می‌شود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته می‌شود که از جمله مشخصه‌ی آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .



) تعریف عبارت سنسور :



واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس



کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد



استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته



شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها



پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک



سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در



این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل



می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.





به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.



حسگرهای رطوبت حسگر حرکت





زوج حسگر اولتراسونیک ( مافوق صوت )



سنسورهای بدون تماس



سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می



شوند .این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله ، کنتاکتور



و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.



کاربرد سنسورها



1) شمارش تولید : سنسورهای القائی ، خازنی و نوری



2 ) کنترل حرکت پارچه و ... : سنسور نوری و خازنی



3 ) کنترل سطح مخازن : سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح



4 )تشخیص پارگی ورق : سنسور نوری



5 ) کنترل انحراف پارچه : سنسور نوری و خازنی



6 ) کنترل تردد :سنسور نوری



7) اندازه گیری سرعت :سنسور القائی و خازنی



8 ) اندازه گیری فاصله قطعه :سنسور القائی آنالوگ



مزایای سنسورهای بدون تماس



سرعت سوئیچینگ زیاد :



سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالایی برخوردارند ، بطوریکه برخی از آنها



( سنسور القائی سرعت ) با سرعت سوئیچینگ تا 25 KHz کار می کنند .



طول عمر زیاد :



بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند.عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشارنیازی نیست. قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد،دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ : به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود .



امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی مانند میکروپرسسور، ترانسپیوتر، انواع مختلف حافظه و سایر



عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژی اهمیت کمتری راندارد .با



وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنان که عباراتی از قبیل "پروب" ، " بعد سنج " ، " پیک آب " یا ترنسدیوسر " مدتها چنین بوده اند . بنابراین جای تعجب از اینکه انتشاراتی که با سنسورها سر و کار دارند غالبا بحث خود را با تعریفی از سسنسور می گشایند .کوشش های زیادی به عمل آمده است تا این کثرت تعاریف را محدود نماید .جدا از کلمه سنسور ما اصطلاحاتی از قبیل المان سنسور، سیستم سنسور، سنسور باهوش یا آگاه، تکنولوژی سنسور و غیره مواجه می شویم .چه چیزی است که در پشت کلمه سنسور به معنی توانایی SENSORIUN نهان شده است؟ کلمه سنسور یک کلمه تخصصی است که از کلمه لاتین به معنی "حس" بر گرفته شده است . پس از آشنایی با منشا مفهوم سنسور، ، senseus "حس کردن " یا تاکید کردن بر تشابه بین سنسورهای تکنیکی و اندام های حس انسانی واضح به نظر می رسد . شکل (1-1) این تشابه را نشان می دهد با وجود این ایده سنسور فراتر از این تشابه حرکت نموده و یک کلمه مترادف همه جانبه برای احساس کردن، تبدیل و ثبت مقادیر اندازه گیری شده به حساب می آید . یک سنسور یک کمیت فیزیکی معین را که باید اندازه گیری شود به شکل یک کمیت الکتریکی تبدیل می کند تغییر میدهد که می تواند پردازش شود یا بصورت الکترونیکی انتقال داده شود.بعد های فیزیکی را میتوان بر اساس دیاگرام شکل 1-2 طبقه بندی کرد. جدول 1-1 مثال هایی از بعد های فیزیکی را که سنسورها می توانند اندازه گیری کنند نشان می دهد.می توان سنسور را به یک زیر بخش عنصر حس کننده تفکیک کرد که، به عنوان نمونه ، فشار را به صورت انحراف یک غشا نیمه هادی، یا تغییری در شاخص انکسار بصورت کاهشی در شدت نور در یک فیبر نوری ثبت کند ؛ به علاوه یک عنصر تغییر دهنده یا مبدل داریم که انحراف غشا نیمه هادی ، که در آن مقاومت ها به شکل پل ساخته شده اند، را بصورت یک ولتاژالکتریکی تبدیل می نماید یا تغییری در شدت نور را با استفاده از یک پروسه تبدیل نوری الکترونی بصورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند .



یک سنسور می تواند به تنهایی از یک عنصر مبدل نیز تشکیل شود ) برای مثال یک سنسور پیزوالکترونیکی ، سنسورهای نوری( چنین تعریفی از سنسور ها هیچ محدودیتی برروی اندازه یا شکل وضع آن وضع نمی نماید.



خرید فایل



ادامه مطلب
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 21:31

پاورپوینت-معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها- در 42 اسلاید-powerpoin-ppt

پاورپوینت-معرفی انواع سنسورهای صنعتی و کاربرد آنها- در 42 اسلاید-powerpoin-ppt


،

سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .

سنسورهای بدون تماس:

سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با فاصله از جسم و بدون اتصال به آن عمل می کند مثلا نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حسکرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواندباعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم میگردد.

کاربرد این سنسورها در صنعت:

1- شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی ونوری

2- کنترل حرکت پارچه و …: سنسور نوری و خازنی

3-تشخیص پارگی ورق: سنسورنوری

4- کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح

5- کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی

6- اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی

7- کنترل تردد: سنسور نوری

8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ

مزایای سنسورهای بدون تماس:

سرعت سوئیچینگ(قطع و وصل)زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا KHZ)25( کار می کنند.

طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار وجرقه های حین کار و … دارای طول عمر زیادی هستند.

قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده هستند.

عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو وفشار نیازی نیست.

عدم ایجاد نویز در هنگام قطع وصل به دلیل استفاده ازنیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم(Bouncing Noise)ایجاد نمی شود.

انواع سنسورهای مجاورتی :

1-نوری:این نمونه سنسورها به دو صورت کار می کنند.یا دو سنسور که به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند یا یک سنسور که قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است.در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).

نکته:دستگاههایی که با این سنسورها کار می کنند در صورت بروز خطا پاک بودن اینه ها وصحت ارسال و دریافت سنسورها راچک کنید.

۲-خازنی:این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تعغیر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).

نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .فلز و..)

۳-القایی:این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال(سطح صفر)به کنترلر ارسال می شود.

نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانی مغناطیسی را حس می کنند.و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.

۴-التراسونیک:این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است اسفاه می کند.

کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و… است.

نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه کیری می کند.

5- سنسورتشخیص کد رنگ:تشخیص نوار رنگی کاغذ های بسته بندی

سنسورهای بیوالکتریکیBiosensors:

بیوسنسورها طی سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. بیوسنسورها یا سنسورهای بر پایه مواد بیولوژیکی اکنون گستره ی وسیعی از کاربردها نظیر صنایع دارویی، صنایع خوراکی، علوم محیطی، صنایع نظامی بخصوص شاخهBiowar و … را شامل میشود.

توسعه بیوسنسورها از 1950 با ساخت الکترود اکسیژن توسط لی لند کلارک در سین سیناتی آمریکا برای اندازه گیری غلظت اکسیژن حل شده در خون آغاز شد. این سنسور همچنین بنام سازنده ی آن گاهی الکترودکلارک نیز خوانده میشود. بعداً با پوشاندن سطح الکترود با آنزیمی که به اکسیده شدنگلوکز کمک میکرد از این سنسور برای اندازه گیری قند خون استفاده شد. بطور مشابه باپوشاندن الکترود توسط آنزیمی که قابلیت تبدیل اوره به کربنات آمونیوم را داراست درکنار الکترودی از جنس یونNH4++ بیو سنسوری ساخته شده که میتوانست میزان اوره درخون یا ادرار را اندازه گیری کند. هر کدام از این دو بیوسنسور اولیه از ترنسدیوسرمتفاوتی در بخش تبدیل سیگنال خویش استفاده میکردند. در نوع اول میزان قند خون بااندازه گیری جریان الکتریکی تولید شده اندازه گیری میشد (آمپرومتریک) در حالیکه درسنسور اوره اندازه گیری غلظت اوره بر اساس میزان بار الکتریکی ایجاد شده درالکترودهای سنسور صورت می پذیرPotentiometric.

ممکن است روزی فرا رسد که بیمار بدون نیاز به مراجعه به پزشک و تنها بر مبنای اطلاعاتی که توسط یکCOBD یاChip-on-Board-Doctor فراهم میشود نوع بیماری تشخیص داده شده و سپس داروهای مورد نیاز مستقیماً درون خون تزریق شود. این مسئله باعث خواهد شد که دوزمصرفی دارو بسیار پایین آمده و ضمناً از میزان اثرات جانبی داروSide-Effect بطرزفاحشی کاسته شود، چرا که دارو مستقیماً به محل مورد نیاز در بدن ارسال میشود.

کاری که یک بیوسنسور انجام میدهد تبدیل پاسخ بیولوژیکی به یک سیگنال الکتریکی است و شامل دو جزء اصلی: پذیرندهReceptor و آشکارکنندهDetector است. قابلیت انتخابگری یک بیوسنسور توسط بخش پذیرنده تعیین میشود. آنزیمها، آنتی بادیها، و لایه های لیپید (چربی) مثالهای خوبی برایReceptor هستند.

وظیفه دتکتور تبدیل تغییرات فیزیکی یا شیمیایی با تشخیص ماده مورد تجزیه)Analyte( به یکسیگنال الکتریکی است. کاملاً واضح است که دتکتورها قابلیت انتخاب در نوع واکنش صورتگرفته را ندارند. انواع دتکتورهای (یا ترانسدیوسرها یا مبدلها یا آشکارسازها) مورداستفاده در بیوسنسورها شامل: الکتروشیمیایی، نوری، پیزوالکتریک و حرارتی میباشند. در نوع الکتروشیمیای عمل تبدیل به یکی از صورتهای: آمپرومتریک، پتانشیومتریک، وامپدانسی صورت میپذیرد. متداولترین الکترودهای مورد استفاده در نوع پتانشیومتریک شامل: الکترود شیشه ایGlass Electrode، الکترود انتخابگر یونیIon-Selective، وترانزیستور اثرمیدان حساس یونیIon-sensitive FET یاISFET هستند.

بطورکلییک بیوسنسور شامل یک سیستم بیولوژیکی ایستاImmobilized نظیر یک دسته سلول، یکآنزیم، و یا یک آنتی بادی و یک وسیله اندازه گیری است. در حضور مولکول معینی سیستمبیولوژیکی باعث تغییر خواص محیط اطراف میشود. وسیله اندازه گیری که به این تغییراتحساس است، سیگنالی متناسب با میزان و یا نوع تغییرات تولید میکند. این سیگنال راسپس میتوان به سیگنالی قابل فهم برای دستگاههای الکترونیکی تبدیل کرد.

مزایای بیوسنسورها بر سایر دستگاههای اندازه گیری موجود را میتوان بطورخلاصه بصورت زیر بیان کرد:

مولکولهای غیرقطبی زیادی در ارگانهای زنده شکلمیگیرند که به بیشتر سیستمهای موجود اندازه گیری پاسخ نمی دهند. بیوسنسورهامیتوانند این پاسخ را دریافت کنند.

مبنای کار آنها بر اساس سیستم بیولوژیکیایستاImmobilized تعبیه شده در خود آنهاست، در نتیجه اثرات جانبی بر سایر بافتهاندارند.

کنترل پیوسته و بسیار سریع فعالیتهای متابولیسمی توسط این سنسورهایامکان پذیر است.

سنسور تشخیص حرکت بدن انسانPIR:

همانطورکه میدانید امروزه استفاده از سنسور های تشخیص حرکت رونق بسیار بالایی پیدا کرده ،هم در زمینه های امنیتی و حفاظتی و هم در مسائل صرفه جویی و بهینه سازی ، سنسور هایPIR یاPASSIVE INFRA REDسنسورهایی هستند که طول موجInfrared محیط اطراف رادریافت میکنند.

هر جسمی که دمایش بالاتر از صفر درجه مطلق باشد دارای تشعشعاتInfrared یامادون قرمز میباشد . اما این موج دارای طول موج های مختلف برای درجه حرارتهای متفاوت است . کاری که این سنسور انجام میدهد در واقع دریافت این امواج در رنج بدن انسان و تشخیص آن میباشد . از این سنسور در دستگاه هایی که برای تشخیص حرکت بدن انسان حتی به صورت جزئی استفاده میشود و از نظر دقت و قابلیت اعتماد در سطح بالایی میباشد بدین وسیله شما یک آشکار ساز حرکت دارید که فقط به حرکات بدن انسان حساس است،

کاربرد این نوع سنسور:

در مسائل امنیتی ، مثل دزدگیرها مفید میباشد و در مسائل مربوط به بهینه سازی مصرف انرژی میتواند بسیار مفید واقع شود .

تعریف ترانسمیتر:

ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأیک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح میکروولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت وخطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسدیوسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را براساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند.

تعریف ترانسدیوسر:

یک ترانسدیوسر بنا به تعریف ، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد ، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ، سنسور فشار پارمتر را اندازه می گیرد ومقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ،تبدیل می کند .بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی است که درسمت دیگر خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده وسپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد.

برای درک این مطلب به تفاوتهای میان دو سنسور انداره گیر دما می پردازیم : ترموکوپل و درجه حرارت جیوه ای، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو یک عمل را انجام می دهند ، اما ترموکوپل در سمت خروجی سیگنال الکتریکی ارائه می دهد ، در حالی که درجه حرارت جیوه ای خروجی خود رابه شکل تغییرات ارتفاع در جیوه داخلش نشان می دهد.

سنسورهای فشار:

فشار را به کمک دستگاههای فشارسنج اندازه می‌گیرند، عمده‌ترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نامگذاری شده است عبارتند از:

فشارسنج لولهU شکل

فشارسنج مکلئود

فشارسنج جیوه‌ای

فشارسنج ترموکوپل

فشارسنج صوتی

فشارسنج خازنی

فشارسنج گاز ایده‌ال

فشارسنج لولهU شکل

ساده ترین و معروفترین آنها فشار سنج لولهU شکل است که در آن مقداری جیوه در لولهU شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط هوا که برابرp0 است و ماده داخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد می‌کند از طریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری می‌شود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را می‌توانیم بدستآوریم:P = P0 + ρg )h – h0

در رابطه اخیرP فشار وρ چگالی ماده وP0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وhارتفاع ستونمایع در فشار ماده می‌باشد.

فشارسنج جیوه‌ای(Mercury Barometer)

این فشار سنج اساساً از یک لوله خالی از هوا درست شده است که یک طرف آنمسدود و طرف دیگر آن که باز است در ظرف پر از جیوه فرو برده شده است. فشار هوایبیرون ، جیوه را از منبع به سمت داخل لوله می‌راند. جیوه تا حدی که وزن آن در داخللوله ، دقیقاً معادل نیروی ناشی از فشار هوا گردد در لوله فشار سنج بالا می‌رود وسپس در حالت تبادل و سکون باقی می‌ماند. با تغییر فشار هوا ، سطح جیوه در داخل لولهنیز بالا و پایین خواهد رفت. در شرایط نرمال جیوه به اندازه 92/29 اینچ یا 760میلیمتر در لوله بالا می‌آید که فشاری معادل 15/1013 میلی بار است. جیوه در داخللوله فشارسنج به دلیل خاصیت کشش سطحی دارای یک سطح محدب است که هنگام تعیین فشار،باید بالاترین سطح محدب قرائت شود.

فشارسنج فلزی(Aneroid)

فشارسنج فلزی وسیله‌ای است مکانیکی که از یک محفظه قوطی شکل استوانه‌ای بدون هوا تشکیل شده است؛ با تغییر فشار هوا این محفظه منقبظ یا منبسط می‌شود. با یک سیستم نسبتاً پیچیده که مرکب از تعدادی اهرم و قرقره است این تغییرات بزرگ شده و به یک عقربه که بر روی صفحه مدرجی حرکت می‌کند، منتقل می‌شود. یک شاخص متحرک که می‌تواند در یک نقطه ثابت شود بر روی فشار سنج تعبیه شده است تا بتوان تغییرات فشار را نسبت به آخرین قرائت اندازه گیری کرد.

فشار نگار(Barograph)

فشار نگار مشابه فشارسنج فلزی است با این تفاوت که اثر تغییرات فشار درمحفظه بدون هوا ، به یک قلم انتقال داده شده و قلم بر روی کاغذی که دور یک استوانه چرخان پیچیده شده است خط پیوسته‌ای را رسم می‌کند. محور عمودی این صفحه بر حسب واحدفشار و محور افقی آن بر حسب زمان مدرج شده است که معمولاً برای هر دو ساعت یک خطوجود دارد. فشار نگارهای دقیقی هم ساخته شده است که قادرند تغییرات فشار را تا یکدهم میلی بار اندازه گیری نمایند، این دستگاهها میکرو باروگراف نامیده شده‌اند.

سنسورها در ربات:

سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی،مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجهبه تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند،

سطوح ولتاژی ناچیزی را درپاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتیرا تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود.

سنسورهارا می‌توان از دیدگاه‌های مختلف به دسته‌های متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل می‌آید:

.سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطرافربات، دریافت می‌نمایند

.سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، ازجمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می‌نمایند.

سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می‌شود.

.سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می‌کنند، به‌ ‌همین دلیل ارزان‌تر، ساده‌تر و دارای کارایی کمتر هستند.

سنسورها از لحاظ فاصله‌ای که با هدف مورد نظر باید داشته باشندبه سه قسمت تقسیم می‌شوند:

•سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلفمحرک‌ها مخصوصا در عوامل نهایی یافت می‌شوند و به دو بخش قابل تفکیک‌اند.

i.سنسورهای تشخیص تماس

ii.سنسورهای نیرو-فشار

دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:

1.حس کردن استاتیک: در این روش محرک‌ها ثابت‌اند و حرکت‌هایی که صورت می‌گیرد بدون مراجعه لحظه‌ای به سنسورها صورت می‌گیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می‌شود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت می‌گیرد.

2.حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می‌شوند. اغلب سنسورها در سیستم‌های بینا این‌گونه‌اند.

حال از لحاظ کاربردی با نمونه‌هایی از انواع سنسورها درربات آشنا می‌شویم:

a.سنسورهای بدنه(Body Sensors):

این سنسورها اطلاعاتی رادرباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم می‌کنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیت‌هایی که در سوییچ‌ها حاصل می‌شود، به دست می‌آیند. با دریافت وپردازش اطلاعات بدست آمده ربات می‌تواند از شیب حرکت خود و این‌که به کدام سمت درحال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکس‌العملی متناسب با ورودی دریافت شده از خودبروز می‌دهد.

b.سنسور جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor) با بهره‌گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب‌نمایالکترونیکی هم ساخته شده است که می‌تواند اطلاعاتی را درباره جهت‌های مغناطیسیفراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک می‌کند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شدهو برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصم‌گیری کند. این سنسورها دارای چهار خروجیمی‌باشند که هرکدام مبین یکی از جهت‌ها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیزمی‌توان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکان‌پذیر ساخت.

c.سنسورهای فشار وتماس(Touch and Pressure Sensors) شبیه‌ سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظرمی‌رسد. اما سنسورهای ساده‌ای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرارمی‌گیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیل‌ها دردست‌اندازها استفاده می‌شود. این سنسورها در دست‌ها و بازوهای ربات‌ هم به منظورهایمختلفی استفاده می‌شوند. مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عاملنهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به ربات‌ها برای اعمال نیروی کافی برای بلندکردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک می‌کند. با توجه بهاین توضیحات می‌توان عملکرد آن‌ها را به چهار دسته زیر تقسیم کرد: 1- رسیدن به هدف،2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی.

d.سنسورهای گرمایی(Heat Sensors):

یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المان‌های مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر می‌کند. بسته به اینکه در اثرگرما مقاومتشان افزایش یا کاهش می‌یابد، برای آن‌ها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یامنفی را تعریف می‌کنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپل‌ها هستند که آن‌هانیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید می‌کنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطه‌ایکه باید دمایش اندازه‌گیری شود، قرار می‌دهند

سنسورهای بویایی(Smell Sensors):

تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، وجودنداشت. آنچه که موجود بود یک‌سری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیه‌ای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه می‌شود، درکنار یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخ‌گویی سنسوربه محرک‌های محیطی فراهم می‌شود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت می‌کنند و پس ازآن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفاده‌های بعدی به کار می‌‌برند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل می‌کنند و سپس پاسخ‌های دریافتی از آن‌ها به شبکه‌ عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت می‌گیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آن‌ها نمی‌توانند یک بو یاعطر را به طور مطلق انداره‌ بگیرند. بلکه با اندازه‌گیری اختلاف بین آن‌ها به تشخیص بو می‌پردازند.

نمونه ای از کار برد:

آلمانی ها توانسته اند با ساخت سنسور بویایی ویژه ای بیماری های قلبی را تا 90% کشف کنند. چنین اعلام شده که این حسگر می تواند انواعی از نارسایی قلبی را بر اساس بوها تشخیص دهد.

f.سنسورهای موقعیت مفاصل : رایج‌ترین نوع این سنسورهاکدگشاها(Encoders) هستند که هم از قدرت بالای تبادل اطلاعات با کامپیوتربرخوردارند و هم اینکه ساده، دقیق، مورد اعتماد و نویز ناپذیرند. این دسته انکدرهارا به دو دسته می‌توان تقسیم کرد:

i.انکدرهای مطلق: در این کدگشا ها موقعیتبه کد باینری یا کد خاکستریBCD Binary Codded Decibleتبدیل می‌شود. این انکدرها بهعلت سنگینی و گران‌قیمت بودن و اینکه سیگنال‌های زیادی را برای ارسال اطلاعات نیازدارند، کاربرد وسیعی ندارند. همانطور که می‌دانیم به‌کار گیری تعداد زیادی سیگنالدرصد خطای کار را افزایش می‌دهد و این اصلا مطلوب نیست. پس از این انکدرها فقط درمواردی که مطلق بودن مکان‌ها برای ما خیلی مهم است و مشکلی هم از احاظ بار فابلتحمل ربات متوجه ما نباشد، استفاده می‌شود.

ii.انکدرهای افزاینده: اینکدگشا ها دارای قطار پالس و یک پالس مرجع که برای کالیبره کردن بکار می‌رود هستند،از روی شمارش قطارهای پالس نسبت به نقطه مرجع به موقعیت مورد نظر دست می‌یابند. ازروی فرکانس (عرض پالس‌ها) می‌توان به سرعت چرخش و از روی محاسبه تغییرات فرکانس درواحد زمان (تغییرات عرض پالس) به شتاب حرکت دوارنی پی برد. حتی می‌توان جهت چرخش رانیز فهمید. فرض کنید سیگنال‌هایA وB وC سه سیگنالی باشند که از کدگشا بهکنترل‌کننده ارسال می‌شود. B سیگنالی است که با یک چهارم پریود تاخیر نسبت بهA. ازروی اختلاف فاز بین این دو می‌توان به جهت چرخش پی برد.

سنسور مادون قرمز بدون حساسیت به نور محیط

این یک سنسور مادون قرمز که نسبت به نور روزحساسیت نداره و با استفاده از یکPLL کار می کنه!

و اما چه جوری کار می کنه این از یهIC استفاده میکنه که دارای یه اوسیلاتور که روی فرکانسKHz 4.5 تنظیم شده این فرکانس توسط یه فرستنده مادون قرمز فرستاده می شه و توسط گیرنده مربوطه گرفته شده و ولتاژDC اون حذف می شه (که معمولا این ولتاژ متناسب با نور های محیطه) بعدتوسط یهPhase Detector با فاز فرستنده مقایسه می شه و اگر برابر بود خروجی صفر میشه وجود یکPLL در مدار باعث می شه که حساسیت مدار به نور های پراکنده جلوگیری میکنه البته برای تنظیم حساسیت می تونین از پتانسیومتر مدار استفاده کنین

ازاین مدار می تونین هم برای تشخیص وجود یک مانع استفاده کنین و هم برای تشخیص رنگسیاه از سفید. فرستنده و گیرنده مدار رو می تونین رو بروی هم قرار بدین که با اینکار اگر مانعی در بین این دو باشه تشخیص داد می شه و هم می تونین هر دو رو کنار همقرار بدین البته باید مراقب باشین که نور فرستنده در این حالت مستقیم به گیرندهنرسه و فقط انعکاس اون رو گیرنده در یافت کنه با این کار اگه مانعی رو نزدیک این دوقرار بدین تشخیص داده می شه این فاصله حدود 2cm که بستگی به رنگ جسم و جنس فرستندهو گیرنده دارد البته می توان آن را با پتانسیومتر مدار کمتر کرد با همین روش میتونین رنگ سیاه رو از سفید تشخیص بدین البته تنظیم پتانسیومتر یادتون نره

حسن این مدار اینه که با کم و زیاد شدن نور تنظیماتتون بهم نمی خوره دیگهبعداز یک ساعت تنظیم بعد که وارد محیط مسابقه شدین که نور دیگه ای داره همه چیز بهمنمی خوره.

حسگرهای مافوق صوت(Ultrasonic):

یکی از مسائل مطرح در رباتیک ایجاددرک نسبت به محیط خارجی برای جلوگیری از برخورد نامطلوب به اشیاء موجود در محیطحرکت است.

از سوی دیگر ممکن است نیاز داشته باشیم که ربات بتواند درکی ازفاصله ها بدون تماس فیزیکی داشته باشد. برای این منظور از سنسورهای مافوق صوت یاUltrasonic استفاده می کنند.فرکانسهای این محدوده را می توان بین 40 کیلو هرتز تاچندین مگا هرتز در نظر گرفت.امواجی با این فرکانسها کاربردهایی چون سنجش میزانفاصله،سنجش میزان عمق یک مخزن و ….را دارند.

جهت استفاده از این امواج یکسری سنسورهای مخصوص طراحی شده که می توان این سنسورها را به دو دسته صنعتی و غیرصنعتی تقسیم بندی کرد.سنسورهای غیر صنعتی در فرکانسهایی در حدود 40 کیلو هرتز کارمی کنند و در بازار با قیمتهای پایین در دسترس هستند. در این سنسورها دقت کار بالانبوده و فقط در حد تشخیص یک فاصله یا عمق یک مایع می توان از آنها استفاده کرد.امابلعکس در سنسورهای صنعتی که در فرکانسهای در حد مگا هرتز کار می کنند و به دلیل همین فرکانس بالا ما دقت زیادی را خواهیم داشت

مکانیزم کلی کار این سنسورها، فرستادن یک بیم و دریافت انعکاس آن و متعاقبا محاسبه زمان رفت و برگشت است. بدینترتیب می توان فواصل را نیز براحتی با در نظر گرفتن سرعت صوت در دما و فشار محیط ،محاسبه کرد به همین دلیل این سنسور به صورت دوpack مجزای گیرنده و فرستنده موجودمی باشد.

نگاهی سریع به سنسورهای رایج

SHT11سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال

SHT75 سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال

Rhu-207 سنسور رطوبت با خروجی مقاومتی

HS1101 سنسور رطوبتبا خروجی خازنی

3610 سنسور رطوبت با خروجی ولتاژdc

Smt160 سنسوردما با خروجی دیجیتال

LM35سنسور دما با خروجی آنالوگ

Gs209 سنسورتشخیص فلزات

Tgs4161 سنسور تشخیص دی اکسید کربن

MQ-4 سنسور گازمتان

Ss1118سنسور اکسیژن

Ke-25سنسور اکسیژن

GR500 سنسور وزن

MQ-9 سنسور گاز مونوکسید کربن

MQ-2 سنسور تشخیص دود

MQ-5 سنسور گاز

Pir –dz035 سنسور تشخیص انسان

L298 درایور

Uln2003 درایور

Msk4225 درایور

27xx حافظهprom

28xx حافظهeeprom

Cmps03 قطب نما

Tsl2550t سنسور تجزیهنور

Gp2s04 سنسور تشخیس سیاه و سفید

Tsl230 تشخیص رنگ

LHI648 سنسور حرارتی حساس به بدن

O2A سنسور رطوبت و دما در یک پکخروجی دیجیتال

S2H سنسور رطوبت مقاومتی

HAS 400-S سنسور اندازهگیری جریان

LHI 944سنسورتشخیص حرکت (انسان و حیوان)

سنسورهای تشخیص اثر انگشت:

سنسور تشخیص اثر انگشت

در حال حاضر سنسورها به روشهای نوری، نیم هادی ، خازنی و LE ساخته می شوند.

سنسورهای نوری : این دسته از سنسورها تصویر اثر انگشت را از طریق فشار دادن سر انگشتان بر روی لنز و منبع نوری ثبت می نمایند. صفحه این سنسورها از الماس صنعتی (LANTAN ) ساخته شده است.
سنسورهای اثر انگشت نیمه هادی : در این سنسورها ، تصاویر اثر انگشت با تغییر در بار الکتریکی با توجه به فشار و ضربه حرارتی از انگشت به سنسور و یا با استفاده از میدان مغناطیسی یا امواج مافوق صوت برای تبدیل سیگنال به تصاویر بدست می آید.
در این سنسورها صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.
– سنسورهای اثر انگشت LE : تصاویر با استفاده از مواد شیمیایی که نور را هنگام لمس انگشت روی آنها منتشر می کنند، بدست می آید.

* در این نوع سنسور نیز صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.

فرکانس سوئیچینگ:
حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در ثانیه می باشد .(واحد آن HZ می‌باشد.)

فاصله سوئیچینگ S) ):
فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور به هنگام عمل سوئیچینگ می باشد.

فاصله سوئیچینگ نامی Sn)):
فاصله ای که در حالت متعارف و بدون در نظر گرفتن پارامترهای متغیر از قبیل درجه حرارت ، ولتاژ تغذیه و ... تعریف شده است

بسیاری لیمیت سوییچ ها، محرّک گذرا دارند یعنی با وجود نیروی خارجی عمل میکنندو با برداشتن نیرو آزاد می شوند.

بعضی لیمت سوییچ هابا واردن شدن فشار در همان موقعیّت می مانند و تا در جهت مخالف نیرو وارد نشود،آزاد نمی شوند



خرید فایل



ادامه مطلب
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 19:43

بررسی و معرفی جنس انواع چرخ دنده ها

زبررسی و معرفی جنس انواع چرخ دنده ها

پیشگفتار:

تحقیق پیشرو حاصل تلاش ۹ تن از دانشجویان دانشگا ه آزاد اسلامی واحد مشهد در نیم سال دوم تحصیلی در سال 1387 می باشد.

این کتابچه تفصیل مطالب ارائه شده در سمینار است که به طور کامل تر و دایره‌ی مطالب وسیع‌تر آماده گردیده است.

چکیده‌ی مطالب در یک مدیریت زمانی مناسب به عنوان سمینار ارائه و اینک نیز بصورت گزارشی مفصل خدمت استاد گرامی تحویل داده می‌شود.

امید است مورد توجه استاد محترم قرار گیرد.

مقدمه:

چرخدنده ها یکی از پرکاربردترین قطعات در صنعت می باشد .البته با این وجود همیشه نقشی ناپیدا را در زندگی بشر امروز ایفا کرده است .در واقع کمتر کسی است که اطلاعات مختصری در مورد چرخدنده ها داشته باشد حتی مهندسان که در صنعت فعالیت می کنند اطلاعات کمی در مورد چرخدنده ها داشته و بجز کلیات چیزی نمی دانند.

با توجه به پیشرفت صنعت و نقش انکار ناپذیر چرخدنده ها در قسمتهای مختلف صنعت لازم است که با توجه به رشد صنعتی کشور دانشجویان مکانیک آشنایی بیشتری با چرخدنده پیدا کرده و با انواع مختلف و نحوه عملکرد و نحوه تراشیدن آنها آشنا شوند. البته در این زمینه مطالب بسیاری در منابع مختلف موجود می باشد که با مراجعه با آنها می توان اطلاعات افی در این زمینه بدست آورد.

در این تحقیق سعی شده است تا مطالب کلی در مورد انواع و مزایا و معایب و مشخصات فنی آنها ارائه شده است تا منبعی منسجم و مختصر در اختیار دانشجویان قرار گیرد.

تاریخچه چرخدنده ها:

از زمان دقیق استفاده چرخدنده ها آگاهی نداریم ولی از حدود سه هزار سال پیش انسانها از چرخدنده های چوبی استفاده می کردند.بنظر می رسد نخستین چرخدنده ها از چوب ساخته شده اند.تمدنهای قدیم از چرخدنده ها استفاده های مختلفی می نمودند به عنوان مثال رومیان از چرخدنده های چوبی در آسیباب ها برای انتقال نیرو استفاده می کردند و یا یونانیان برای ادوات نجومی خود چرخدنده های کوچکی از جنس فلزات می ساختند.

در زمان قرون وسطی نیز از چرخدنده ها در آسیاب های آبی استفاده می شد و با اخترع ساعت انواع چرخدنده ها از انواع کوچک و بزرگ در ساعت های مختلف اسفاده می شد.

در قرن نوزدهم با وجود آمدن کشتیهای بخار و ماشینهای ابزار و...چرخدنده ها کابرد گستردی پیدا کردند و با آغاز قرن بیستم با به عرصه آمدن خودرو و هواپیما دریچه نوینی به روی چرخدنده سازی گشوده شد و این صنعت همراه با پیشرفت صنایع دیگر به جلو می رفت و توسعه می یافت.

چرخدنده :

چرخدنده جزئی از اجزای ماشین است که برای انتقال حرکت و توان از محور خود به چرخدنده ای دیگر و در نتیجه به محور آن از طریق دندانه هایش بکار می رود.

بوسلیقه چرخدنده ها می توان حرکت دورانی و گشتاور گردشی را بدون لغزش از محوری به محور دیگر (در فاصله محور های کم)منتقل نمود.همچنین به کمک چرخدنده ها می توان نسبت انتقال و جهت گردش مورد لزوم را بدست آورد.

شرط معمول اینست که حرکت انتقال یافته یکنواخت باشد. ازمیان دوچرخ دنده درگیرآنکه کوچکتر است که معمولا گرداننده هم هست پینیون و چرخ دنده دیگر چرخ دنده نامیده می شود.

رخ‌دنده وسیله‌ای است برای انتقال گشتاور که به کمک آن می‌توان مقدار گشتاور و یا سرعت دورانی را کاهش یا افزایش داد. همچنین به کمک چرخ دنده ها می‌توان جهت حرکت را تغییر داد.

محاسن چرخدنده ه

1)انتقال نیروی بیشتر:

اگر دو دستگاه ماشین تراش را یکی با چرخدنده و دیگری با چرخ تسمه است را مقایسه کنیم خواهیم دید کدامیک بهتر می باشد.بطوریکه ملاحظه می شود در ماشین تراش چرخ تسمه ای به محض بارگذاری زیاد تسمه ها سرخورده و ماشین از حرکت باز می ایستد ولی چنانچه ماشین با چرخدنده مجهز نماییم می توانیم در ماشین سرعتهای زیادتری ایجاد نماییم و همچنین می توانیم بوسلیه دستگاه جعبه دنده نیروی بیشتری را انتقال داد. بطور کلی دوام چرخدنده ها به مراتب بیشتر از چرخ تسمه ها می باشد.

2)انتقال نیرو روی محورهای مختلف:

از چرخدنده ها می توان برای انتقال نیرو در محورهای موازی و متنافر و متقاطع استفاده نمود.

3)تبدیل حرکت دورانی به خطی و بالعکس:

به طور مثال به کمک چرخ و شانه می توان می توان حرکت دورانی را به مستقیم و یا بالعکس تبدیل نمود.

معایب چرخدنده ها:

1)حرارت ایجاد شده بین دو چرخدنده ها:

اغلب اوقات دو چرخدنده که با هم درگیر بوده و عمل انتقال نیرو انجام می دهند در اثر ردش و تماس با یکدیگر و تاثیر نیروهای متقابل بین آنها حرارت ایجاد شده و در اندک مدتی احتمال شکستن و یا خراب شدن آنها خواهد بود برا جلوگیری از این عمل سعی نمود:

در محل قرار گرفتن چرخدنده ها روغن وجود داشته باشد و باید بین دو چرخدنده لقی وجود داشته باشد تا از گرم شدن و خسارت ناگهانی جلوگیری شود.

روغنهای ترکیبی چرخدنده:

این روغنها ترکیبی از مایعات پایة نفتی با 3% تا 10% چربی با روغنهای چرب مصنوعی هستند. از این روغنها معمولاً در جعبه‌دنده‌های حلزونی استفاده می‌شود.

روغنهای فشار بالا (روغنهای EP):

این روغنها مایعات پایة نفتی با افزودنی‌های شیمیایی برای ایجاد قشر محافظ و فراهم آوردن خواص ضد خراش هستند.

روغنهای مصنوعی چرخ دنده‌:

این روغن ها با روش های شیمیایی برای ایجاد خواص ویژه و افزایش کارایی روغن یا افزایش سازگاری آن با شرایط سخت کاری تولید می‌شوند. این روغنها دارای مزایایی همچون سازگاری با دیگر سامانه‌های روغنکاری و عملکرد درست در محیط های مرطوب هستند.

ترکیبات رسوبی یا پَسمان:

این ترکیبات روغنهای معدنی با درجات سنگینتر هستند. معمولاً برای آسان کردن مصرف با رقیق کننده‌های فرار مخلوط می‌شوند. مادة روغنی سنگینتر پس از تبخیر مادة رقیق کننده برجای می‌ماند.

ترکیبات ویژه:

این ترکیبات و بعضی از گریسها با این عنوان به بازار عرضه می‌شوند. برای سفارش، گرانروی روغن پایه و مقدار مادة روغنی جامد آن، مانند گرافیت، باید مشخص شود.

روغنهای مخصوص چرخ دنده‌های پلاستیکی :

این روغنها اغلب در فرایند قالب‌ریزی به پلاستیک افزوده می‌شوند. چرخدنده‌ها بیش از این نیاز به روغنکاری ندارند.

رهنمود شماره‌های روغن در جدول‌های 15-2 تا 15-7 آمده است.

روغن افشانی مکانیکی نوبه‌ای:

در این روش روغن سنگین به کار می‌رود. روغن سنگین طی چندین دور گردش چرخ دنده‌ بر روی دندانه‌های آن باقی می‌ماند. دستگاه روغن افشان به طور خودکار در فواصل زمانی معین،‌ و معمولاً یک بار به ازای هر دورِ چرخدنده،‌ تحریک می‌شود. جدول 15-6 را ببینید.

روغنکاری تحت فشار پیوسته:

دراین روش ازمدارگردش روغن با یک پمپ که وظیفه‌اش روغن افشانی پیوسته برروی دنده‌های چرخ دنده‌ است استفاده می‌شود. جدول (15-5) را ببینید.

فهرست مطالب

فصل اول(معرفی چرخدنده و انواع آن)

تاریخچه چرخدنده ها

محاسن چرخدنده ها

معایب چرخدنده ها

شرایط فیزیکی لازم در چرخدنده ها

انواع چرخدنده ها

چرخدنده ساده

چرخدنده های مارپیچ

چرخدنده های مارپیچ موازی

چرخ دنده های مارپیچ متقاطع

چرخدنده تک مارپیچ

چرخدنده های دومارپیچ

چرخدنده های شانه ای

چرخدنده حلزونى

چرخ دنده حلزونى دوپوش

موارد کاربرد چرخ دنده های حلزونی

چرخدنده های مخروطی

کاربرد چرخدنده های مخروطی

معایب و مزایای چرخدنده های مخروطی

چرخدنده های هیپوییدی

کاربرد چرخدنده های هیپوییدی

جعبه دنده ها (چرخ دنده های خورشیدی)

طرز کار مجموعه دنده سیاره ای

سیستم های دنده سیاره ای کمپوند

طرز کار گیربکس اتوماتیک

مجموعه دنده های سیاره ای و نسبت انتقال دور

اجزای مجموعه دنده های سیاره ای

دنده های گیربکس اتوماتیک



فصل دوم

روشهای ساخت چرخدنده ها

چرخ دنده ها وچرخ دنده تراشی

عملیات چرخدنده تراشی

تراشکاری چرخدنده های ساده

تراشکاری چرخدنده های مارپیچ

تراشکاری چرخدنده ی شانه ای

تراشکاری دندانه های حلزون و چرخ حلزون

روش های استفاده شده در صنعت برای ساخت چرخدنده

روش هابینگ

توسط دستگاه صفحه تراشی

توسط ماشین کله زنی

روش ریخته گری

توسط قالبهای fine blanking

فصل سوم

روغنکاری چرخ دنده ها

روغنهای فشار بالا

روغنهای مخصوص چرخ دنده‌های پلاستیکی

روغن افشانی مکانیکی نوبه‌ای

فصل چهارم

معرفی استانداردها و نمایش برخی جداول

فصل پنجم

معرفی نرم افزارها، سایت ها و ...

فصل ششم(گزارش تحقیقات انجام شده) تحقیق 1 : شکست حاصل از خوردگی در چرخ دنده های مارپیچ ماشینهای سنگین

تحقیق 2 : خوردگی و سایش در چرخ دنده های ساده

تحقیق 3 : شبیه سازی دینامیکی چرخ دنده وتخمین بزرگی خطا

فصل هفتم

ضمایم (اصل مقالات)

فصل هشتم

منابع و مآخذ



خرید فایل



ادامه مطلب
برچسب‌ها: بررسی، معرفی، انواع، دنده، ها
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 19:42

بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

طرح دیدگاه و اهداف پروژه

مقدمه :

میزان انرژی خورشیدی دریافتی در ایران به طور متوسط حدود 18 مگا جول بر متر مربع در روز، یا حدود 1016 مگا جول در سال در سطح کشور تخمین زده می شود. این مقدار انرژی بیش از 4000 برابر کل انرژی مصرفی در کشور می باشد. با این مقدار انرژی دریافتی و داشتن زمین های مناسب برای استفاده از آفتاب و تکنولوژی نسبتاً ساده کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی، می توان کلیه نیازهای انرژی کشور را با استفاده از انرژی خورشیدی تأمین کرد.

استفاده های انرژی خورشیدی که در ایران کاربرد دارند به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

الف . دستگاههایی که به طور مستقیم از نور خورشید استفاده می کنند :

1- تولید آب گرم مصرفی

2- گرمایش طبیعی ساختمانها

3- گرمایش غیر طبیعی ساختمانها

4- سرمایش ساختمانها

5- پخت غذا

6- خشک کردن میوه، سبزی و ماهی

7- نمک زدائی آب دریا

8- تولید انرژی الکتریکی به طریق تبدیل مستقیم

9- تولید انرژی الکتریکی از طریق تبدیل حرارتی (تبدیل غیر مستقیم)

ب. دستگاههائی که به طور غیر مستقیم از انرژی خورشید استفاده می نمایند :

1- سرمایش طبیعی ساختمانها و ذخیره سازی سرمای زمستان

2- تولید گاز متان با استفاده از فضولات حیوانی و کشاورزی

3- استفاده از انرژی باد

شرح مختصری از نحوه کار هریک از سیستم های فوق الذکر ارائه و هزینه ساخت و تولید و قیمت انرژی تولید شده هریک از آنها تعیین شده اند. مقایسه قیمت انرژی تولید شده در دستگاههای انرژی خورشیدی فوق الذکر با قیمت انرژی که از طریق سوختهای فسیلی متداول در کشور تولید می شود نشان می دهد که استفاده از انرژی خورشیدی اقتصادی نیست. علت اصلی اقتصادی نبودن استفاده از انرژی خورشیدی این است که مواد نفتی و برق در تمام نقاط کشور تقریباً به طور رایگان در اختیار مصرف کنندگان قرار دارند.

دلایل توجیهی برای استفاده از انرژی خورشیدی در کشور :

اقتصادی بودن نباید تنها دلیل استفاده از انرژی خورشیدی باشد. لازم است انرژی خورشیدی به دلیل زیر مورد توجه قرار گرفته و سرمایه گذاری های لازم برای کاربرد وسیع آن اعمال گردد:

1- اسراف در مواد غذایی، منابع طبیعی و هرچیزی توسط دین مبین اسلام نهی شده است. سوزاندن نفت، این نعمت بسیار ذیقیمت و محدود الهی، برای تولید آب گرم مصرفی (در دمای حدود 45 درجه سانتیگراد) ، تولید هوا و یا آب گرم برای گرمایش ساختمانها ( در دمای 50 تا 90 درجه سانتیگراد) و پختن غذا (در دماهای حدود 100 درجه سانتیگراد) اسرافی بس واضح است. سوزاندن سوختهای فسیلی برای کاربردهای فوق الذکر همان قدر اسراف و تبذیر (و در نتیجه ارتکاب گناه) است که سوزاندن گندم جهت تأمین همین نیازها می باشد. نفت، این نعمت خدادادی را می توان برای تولید دارو، مواد پلاستیکی و کودهای شیمیایی و غیره به کار گرفت.

2- استفاده از منابع نفتی در کشور باعث آلودگی هوا و آب و زمین شده است. وجود این آلودگی ها، به خصوص آلودگی هوا در شهرهای بزرگ مانند تهران سبب بیماریهای متعدد، مرگهای زودرس و به طور کلی پائین آمدن کارائی افراد شده است. لازم است که به خاطر حفظ سلامتی مردم آلودگی محیط زیست دقیقاً کنترل و مصرف این سوختهای فسیلی تقلیل یابد. انرژی خورشیدی یک منبع لایزال انرژی است که کمترین آلودگی ها را در محیط زیست به وجود می آورد.

3- سوزاندن سوختهای فسیلی و ایجاد دی اکسید کربن در سطح جهانی باعث بالا رفتن دمای اتمسفر زمین شده است. بالا رفتن دمای اتمسفر زمین وآب دریاها (که به طور یکنواخت نبوده و در قطبها بیشتر از استوا است) باعث آب شدن یخهای قطبی و بالا آمدن سطح آب اقیانوسها شده و ادامه این عمل فاجعه ای به مراتب اسفناک تر از کلیه طوفانها، سیلها و زمین لرزه ها را در برخواهد داشت. در مقایسه با کشورهای صنعتی که مصرف سوختهای فسیلی آنها بسیار زیاد است، ایران نقش زیادی در بالا بردن دی اکسید کربن در سطح جهانی و گرم شدن اتمسفر زمین ندارد. ولی توجه به این موضوع (که کشورهای صنعتی جهان تازه به فکر افتاده و در این مورد ابراز نگرانی می کنند) میتوان برای جمهوری اسلامی ایران وجهه ای بسیار عالی در محافل علمی و سیاسی جهان به وجود آورد.

4- تکنولوژی کاربردهای انرژی خورشیدی بسیار پیچیده نبوده که نیاز به استفاده از متخصصین خارجی داشته باشیم. در بسیاری از کاربردهای تکنولوژی لازم هم اکنون در کشور موجود است. در چند کاربرد (مانند ساختن فتوسل ها) می توان با همت مختصری تکنولوژی مربوطه را توسعه داد.

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار و افقی

معمولا اطلاعات و آمارها مربوط به صفحه افقی است بنابراین ما یک نبست بین تابش صفحه افقی و شیبدار بدست می آوریم تا اطلاعات مربوط به صفحه افقی را به صفحه شیبدار تبدیل کنیم.

اندازه گیری تابش بر روی صفحات افقی می تواند به صورت لحظه ای یا بصورت مقادیر انتگرال گیری شده و در یک ساعت و یا یک روز باشد. با توج هبه شکل (3-4) می توان نسبت بین تابش مستقیم بر روی سطح شیبدار GbT و سطح افقی Gb را در هر لحظه به ترتیب محاسبه نمود.

(4-13)

(4-15)

Rb = نسبت بین تابش مستقیم بر روی صفحه شیبدار و افقی

شکل (3-4) تابش مستقیم بر روی سطوح افقی و شیبدار

بهترین مقدار زاویه سمت برای گردآورنده های خورشیدی ثابت برابر صفر می باشد.( )

بنابراین با توجه به روابط (3-6) و (3-7) می توان نوشت

(3-16)

میزان تابش خورشیدی بر روی صفحه افقی در سطح خارجی جو :

همانطور که قبلا گفته شد میزان تابش در سطح خارجی جو به مقدار بسیار ناچیزی در طول سال تغییر می کند، در حالیکه میزان تابش در روی زمین بستگی به عوامل متعددی دارد. میزان تابش کاملا نظری عبارت است از تابشی که در صورت فقدان جو به زمین می رسد یعنی در حقیقت با میزان تابش خورشید در سطح خارجی جو برابر می باشد.

با استفاده از رابطه زیر می توان میزان تابش انرژی خورشیدی بر روی یک صفحه در سطح خارجی جو در هر لحظه بدست آورد.

(3-17)

مقدار را می توان در حالت کلی از رابطه (3-4) بدست آورد. چنانچه صفحه افقی باشد به تبدیل می شود که باز مقدار آن از رابطه (3-6) بدست می آید رابطه بالا را می توان بصورت زیر نوشت :

فهرست مطالب

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1

مقدمه........................................................................................................................ 2

اهداف کلی پروژه ..................................................................................................... 9

کارایی...................................................................................................................... 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی........................................................... 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی................................................................... 13

سیستم Recirculation (pluse)............................................................................ 18

سیستم Drainout (Drain down ) ....................................................... 19

سیستم Drainback With Air Compressor................................................... 20

سیستم Drainback with liquid level control................................................ 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor............. 23

سیستم Drainout Thermosyphon................................................................... 25

سیستم Breadbox (batch).................................................................................. 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank............................ 28

سیستم External Heat Exchanger................................................................... 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger................................... 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger.................... 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon....................................................... 35

سیستم One Phase Thermosyphon................................................................ 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ...................................... 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی..................................................... 46

صفحه پوشش.......................................................................................................... 50

فاصله هوایی............................................................................................................ 52

صفحات جاذب......................................................................................................... 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال.......................................... 54

سیال عامل .............................................................................................................. 60

عایقکاری.................................................................................................................. 61

قاب گرد آورنده ...................................................................................................... 63

رشته های سری و موازی...................................................................................... 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی................................... 67

انتقال گرما به سیال................................................................................................. 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما................................................. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما.................................................... 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه....................................... 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده ......................................................... 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ..................................... 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی...................................................... 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده................................................................. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله......................................... 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده .................................................. 91

توزیع دما در جهت جریان....................................................................................... 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده .................................................... 100

میانگین دمای سیال و صفحه................................................................................. 103

طرحهای دیگر گردآورنده ..................................................................................... 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ............................................... 107

منطقه طراحی.......................................................................................................... 109

مقدار آبگرم مصرفی.............................................................................................. 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی................................................................................. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ............................................................. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم................................................. 110

زوایای حرکت خورشید.......................................................................................... 111

جهت تابش خورشید............................................................................................... 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی .................................. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها .................................................................................... 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ............ 123

بدست آوردن طول روز ........................................................................................ 126

شکل گرد آورنده ................................................................................................... 127

جنس صفحه جاذب................................................................................................. 127

مشخصات رنگ...................................................................................................... 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ................................................................ 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی........................................................................ 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها................................................................... 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما........................................................................... 129

نوع پوشش............................................................................................................. 130

جنس قاب................................................................................................................ 130

نوع و ضخامت عایق............................................................................................... 130

دمای محیط............................................................................................................ 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ............................................................................ 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی........................................................................ 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی.................................................................................... 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ........................................................................... 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ........................................................................... 133

فاصله بین لوله ها................................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی پره...................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده .................................................. 134

محاسبه دمای خروجی سیال.................................................................................. 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ............................................................................ 136

منابع و مراجع ....................................................................................................... 138

ضمائم



خرید فایل



ادامه مطلب
<< 1 2 3 4 5 ... 26 >>