پروژه ی درس کنترل اتوماتیک (طراحی کنترل کننده به روش زیگلر نیکولز)

اختصاصی از فی لوو پروژه ی درس کنترل اتوماتیک (طراحی کنترل کننده به روش زیگلر نیکولز) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دراین پروژه که در 21 صفحه آماده شده است ،ابتدا با رسم مکان ریشه های سیستم ، شرایط پایداری بررسی شده و نمودارهای بود و نایکوییست آن رسم می شوندسپس با روش زیگلر نیکولز کنترل کننده های مختلف طراحی شده و با محاسبه ی انتگرال خطا پارامترهای کنترل اصلاح می شوند. این فایل شامل گزارش به فرم پی دی اف و وورد بوده و تمامی فایل های متلب مرتبط آن( 12 کد مختلف و 8 فایل سیمولینک) موجود می باشد.

برای دانلود تعریف پروژه اینجا کلیک کنید.

برای دانلود نمونه مطالب این پروژه اینجا کلیک کنید.

دانلود مقاله کارآفرینی کارگاه تولید پودر سفید کننده

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله کارآفرینی کارگاه تولید پودر سفید کننده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

خلاصه طرح :
در این طرح به بررسی تولید پودر سفید کننده پرداخته شده است ، برای بررسی طرح از روش های آماری و اقتصادی و برآورد های مالی استفاده شده است ، این طرح شامل چهار فصل میباشد ، فصل اول به بیان کلیاتی از قبیل مقدمه ، تاریخچه ، مجوز های قانونی مورد نیاز ، وضعیت بازار ، میزان واردات و صادرات و ... پرداخته است ، فصل دوم به بیان روش انجام کار پرداخته است ، بازدید از واحد کاری مشابه ، نیروی انسانی ، نحوه تامین سرمایه و ... از جمله عناوین موجود در این فصل میباشد ، فصل سوم به بررسی طرح از دیدگاه اقتصادی پرداخته است ( طرح توجیهی یا BP ) ، عناوینی از قبیل نیروی انسانی مورد نیاز ، میزان سرمایه گذاری ، مواد اولیه مورد نیاز ، ماشین آلات مورد نیاز و ... از جمله عناوین موجود در این فصل میباشد ، در نهایت فصل چهارم به بیان نتیجه اجرای طرح می پردازد .

فصل اول
کلیات

1- 1 مقدمه :
پودر بلیج (سفیدکننده) یا کلراید آهک یک ماده جامد کریستالی سفید رنگ با وزن مخصوص 35/2 می باشد که در c ˙100 تجزیه شده و در الکل و آب حل می شود . انحلال آن در آب ، محلول شفافی را تولید می نماید . این ماده یک اکسیدکننده عمل نموده و خاصیت رنگبری دارد . فرمول تقریبی این ماده cacl (ocl)2 H2o می باشد که وزن مولکولی آن معادل 145 می باشد .
در حال حاضر پودر سفید کننده در بازار بصورت گرانول یا پودر عرضه می گردد که محتوی 40 – 35 درصد کلرنوزاد فعال می باشد .

1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
تولید پودر سفید کننده

محل اجرا :

1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام نام خانوادگی مدرک تحصیلی تلفن

1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 31 نفر میباشد .

مجوز های قانونی :
تعریف: جواز تاسیس مجوزی است که جهت احداث ساختمان ، تاسیسات و نصب ماشین آلات بنام اشخاص حقیقی و حقوقی در زمینه صنایع تبدیلی و تکمیلی بخش کشاورزی (زراعی ، باغی ، شیلاتی ، دام و طیور، جنگل و مرتع) صادر میگردد.

مراحل صدور جواز تاسیس :
1- پذیرش درخواست متقاضی صدور جواز تأسیس فعالیتهای صنعتی و تکمیل پرونده توسط مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان و یا مدیریت صنایع کشاورزی و روستائی استان .
2- بررسی پرونده از نظر مدارک و تطبیق با مصادیق والویتهای سرمایه گذاری در واحد صدور مجوز مدیریت صنایع کشاورزی و روستائی .
3- تکمیل پرسشنامه جواز تاسیس ( فرم شماره یک ) توسط متقاضی
4- ارسال پرونده منضم به فرم شماره یک به اداره مربوطه بمنظور بررسی ، اصلاح و تائید فرم پرسشنامه جواز تاسیس با استفاده از اطلاعات طرحهای موجود ، طرحهای تیپ و تجربیات کارشناسی و ارجاع پرونده به مدیریت .
5- ارجاع پرونده توسط مدیریت به واحد صدور مجوز جهت مراحل صدور جواز تأسیس .
شرایط عمومی متقاضیان ( اعم از اشخاص حقیقی یا حقوقی ) دریافت جواز تاسیس
1- اشخاص حقیقی
- تابعیت دولت جمهوری اسلامی ایران
- حداقل سن 18 سال تمام
- دارا بودن کارت پایان خدمت یا معافیت دائم

2- اشخاص حقوقی
- اساسنامه ( مرتبط با نوع فعالیت )
- ارائه آگهی تاسیس و آگهی آخرین تغییرات در روزنامه رسمی کشور

مدارک مورد نیاز:
1- ارائه درخواست کتبی به مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان یا مدیریت صنایع کشاورزی و روستایی استان.
2- اصل شناسنامه وتصویر تمام صفحات آن
3- تصویر پایان خدمت یا معافیت خدمت سربازی
4- تصویر مدرک تحصیلی و سوابق کاری مرتبط با درخواست
5- یک قطعه عکس از هریک از شرکاء
6- تکمیل فرم درخواست موافقت با ارائه طرح صنایع تبدیلی و تکمیلی
7- پوشه فنردار
8- درصورت داشتن شرکت ، ارائه اساسنامه ، آگهی تاسیس و روزنامه ، مرتبط با فعالیت مورد درخواست

اصلاحیه جواز تاسیس :
1- ارسال درخواست متقاضی توسط جهاد کشاورزی شهرستان (متقاضی) به مدیریت و ارجاع به واحد صدور مجوز.
2- دبیرخانه در مورد تغییرات مدیریت ضمن بررسی اصلاحیه صادر و به اطلاع اداره تخصصی میرساند.
3- دبیرخانه در موردی که نیاز به کارشناسی تخصصی دارد درخواست را به اداره تخصصی جهت بررسی و اعلام نظر ارجاع می دهد.
4- اداره تخصصی پس از بررسی وتائید به دبیرخانه صدور مجوز ارجاع میدهد.
5- دبیرخانه صدور مجوز پس از تائید مدیر اقدام به صدور اصلاحیه جواز تاسیس نموده و رونوشت آنرا به بخشهای ذیربط ارسال می نماید.

تعریف:
پروانه بهره برداری مجوزی است که پس از اتمام عملیات ساختمان و تاسیسات و نصب ماشین آلات جهت تولید بنام اشخاص حقیقی و حقوقی در زمینه صنایع تبدیلی و تکمیلی بخش کشاورزی وسایر صنایع روستایی صادر می گردد.

صدور پروانه بهره برداری :
1- تکمیل فرم درخواست پروانه بهره برداری توسط متقاضی و تائید و ارسال آن توسط جهاد کشاورزی شهرستان به مدیریت.
2- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت بازدید کارشناسان (کارشناس تخصصی و کارشناس نواحی صنعتی و کارشناس تولید) با هماهنگی روسای ادارات تخصصی.
3- تائید رئیس اداره تخصصی و ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز.
4- اخذ استعلام از ادارات ذیربط.
5- تهیه پیش نویس پروانه بهره برداری و تائید مدیریت.
6- صدور پروانه بهره برداری و ارسال رونوشت به بخشهای ذیربط.

مراحل صدور توسعه طرح :
1- تکمیل فرم درخواست توسعه طرح توسط شهرستان (متقاضی) و ارسال به مدیریت.
2- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت بررسی و اظهار نظر و بازدید کارشناسان (کارشناس تخصصی و کارشناس تولید) با هماهنگی روسای ادارات تخصصی.
3- دبیرخانه صدور مجوز پس از تائید ادارات تخصصی در کمسیون بررسی طرحها مطرح می نماید و در صورت عدم تایید کمسیون به شهرستان و متقاضی اعلام مینماید و در صورت تایید از ادارات ذیربط استعلام می نماید.
4- ارجاع به اداره تخصصی جهت بررسی طرح توسعه.
5- ارجاع به دبیرخانه صدور مجوز جهت صدور موافقت با توسعه طرح پس از تایید مدیر.
6- ارسال رونوشت به بخشهای و ادارات تخصصی و سازمانهای ذیربط.

فصل دوم
روش انجام کار

گزارش مختصر بازدید از واحد ها تولیدی با خدماتی مرتبط با موضوع پروژه :
بازدید از کارخانه تولید پودر سفید کننده
براساس هماهنگی های بعمل آمده در بازدید از کارخانه تولید پودر سفید کننده به بررسی سیستم ها و دستگاه ها و ماشین آلات موجود در کارخانه پرداختیم و سیستم مدیریت و روش های تامین مواد اولیه را در کارخانه مورد ارزیابی قرار دادیم ،

جنبه های ابتکاری بودن و خلاقیت به کار رفته شده :
ابتکار و نوآوری در کلیه رشته ها می تواند عامل پیشرفت و توسعه قرار گیرد در بخش صنعت و در تولید پودر سفید کننده استفاده از ایده های نو و نوآوری و خلاقیت می تواند به عامل موفقیت تبدیل شود ، طراحی های گرافیکی تبلیغاتی یکی از عوامل پیشرفت و توسعه اقتصادی در کشور های صاحب سبک در صنعت می باشد ، الگوبرداری از این روشها برای معرفی کالا و محصولات می تواند به عنوان یک ایده نو مورد استقیال قرار گیرد .

فهرست تجهیزات و ماشین آلات مورد نیاز و برآورد قیمت آنها :

مشخصات نیروی انسانی مورد نیاز از لحاظ مفید بودن و توانایی کار (ارقام به میلیون ریال) :

روشهای بازاریابی و تبلیغات جهت ( جهت فروش کالا )
در زمینه تولید پودر سفید کننده می توان از روش های مختلف بازاریابی استفاده نمود ، تبلیغات تلویزیونی ، استفاده از بنر های و تیزر های تبلیغاتی ، استفاده از چاپ پوستر های تبلیغاتی و ارائه روش های تبلیغاتی دیگر برای جذب بازار فروش جزئی و استفاده از روش فرد به فرد برای فروش کلی محصولات در بازار داخلی .

فصل سوم
امور مالی طرح

جدول 1 شماره تعرفه گمرکی

جدول 2 بررسی استانداردهای ملی و بین المللی

جدول 3 بررسی میزان مصرف پودر سفید کننده در آمریکا و چند کشور دیگر

جدول 4 میزان مصرف این محصول در سایر کشورها

جدول 5 میزان مصرف پودر سفیدکننده در ایران

روش تولید پودر سفیدکننده

جدول 6 برنامه تولید سالانه و شرایط عملکرد واحد

جدول 7 آشنایی با ماشین آلات تولید

جدول 8 نقشه استقرار ماشین آلات

جدول 9 نقشه جریان مواد

جدول 10 تاسیسات برق و برق رسانی

جدول 11 تاسیسات سوخت رسانی

جدول 12 وسائل نقلیه و تجهیزات حمل و نقل

جدول 13 برآورد انرژی مورد نیاز طرح

جدول 14 برآورد ساختمان های تولیدی و غیر تولیدی

جدول 15 برآورد زمین و محوطه سازی

جدول 16 نقشه جانمایی ساختمان ها

جدول 17 برآورد نیروی انسانی مورد نیاز

جدول 18 برآورد کلی مواد اولیه

جدول 19 برنامه زمان بندی اجرای طرح

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  48  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله تبخیر کننده ها

اختصاصی از فی لوو دانلودمقاله تبخیر کننده ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اهمیت تبخیرکننده ها در صنایع گوناگون برای کسانی که با آنها سروکار دارند پوشیده نیست، مخصوصا در پالایشگاه های نفت و گاز برای استفاده از آب های نامرغوب و جلوگیری از ورود آنها به محیط زیست، آنها را بازیافت می کنند و به صورت آب مقطر یا آب های سرویس در می آورند که آب های سرویس برای شستشو استفاده می شود، اما آب مقطر می تواند استفاده های گوناگون داشته باشد که از جمله می تواند در دیگ های بخار برای تهیه بخار استفاده شود، لذا برای تهیه آب مقطر روش های گوناگونی وجود دارد که یکی از آنها روش تبخیر است که در تبخیرکننده های چند مرحله ای صورت می گیرد. در این جا خواص مایع تبخیر شونده و انواع تبخیرکننده ها و مشکلات حاکم بر آنها شرح داده می شود.

• تبخیر
تبخیر یا غلیظ کردن یک محلول، شامل یک ماده حل شونده غیرفرار و یک حلال فرار است. در اکثریت تبخیرها، حلال ما، آب است. در تبخیر، بخشی از حلال، بخار می شود و یک محلول غلیظ تولید می شود. تبخیر کردن با خشک کردن فرق می کند، زیرا در تبخیر کردن، آن چه باقی می ماند مایع است (بعضی اوقات مایعی با لزجی سطح بالا) نه یک جامد. همین طور تبخیر با تقطیر نیز فرق دارد، زیرا در تبخیر معمولا بخار آب، خالص است و حتی هنگامی که بخار آب مخلوط است، هیچ کوششی در مرحله تبخیر برای جداسازی بخار آب در قسمت های مختلف صورت نمی گیرد. تبخیر با بلورسازی نیز تفاوت دارد، زیرا در تبخیر تأکید برغلیظ کردن محلول است نه برشکل دادن و ساختن بلورها در وضعیت معین، مثلا در تبخیر آب نمک برای تولید نمک معمولی، خط بین تبخیر و بلورسازی خیلی دور از نوک تیز بودن است.معمولا، در تبخیر، مایع غلیظ، محصول با ارزشی است و بخار آب بعد از چگال شدن دور ریخته می شود، اما در یک وضعیت ویژه، عکس این مطلب صادق است.
آب حاوی مواد معدنی اغلب برای مصرف در بویلرها، فرایندهای ویژه و مصرف انسان، تبخیر می شود و محصول عاری از مواد جامد است. این روش اغلب، تقطیر آب نامیده می شود، اما از دید فنی، تبخیر می باشد. فرآیندهای تبخیر در مقیاس بزرگ توسعه یافته است و برای تهیه آب شیرین از آب دریا به کار می رود. فقط مقدار کمی از کل آب تغذیه بازیافت و شیرین می شود و باقی مانده به دریا برمی گردد.

• خواص ویژه ی مایع
مشکل اساسی تبخیر، کاملا به وسیله خاصیت مایعی که باید غلیظ شود، تحت تأثیر قرار می گیرد. تغییرات وسیعی در خواص مایع وجود دارد (که تشخیص و تجربه را در طراحی و عملیاتی کردن تبخیرکننده ها طلب می کند) که این عملیات را از انتقال حرارت ساده به یک هنر مجزا مبدل می کند. بعضی از مهمترین خواص مایع در حال تبخیر به شرح زیر است:
1- غلظت: مایع رقیق ورودی به تبخیرکننده، ممکن است به اندازه کافی رقیق باشد، اما هم چنان که غلظت افزایش می یابد، محلول بیشتر و بیشتر حالت خاص به خود می گیرد. چگالی و لزجی با حجم مواد جامد افزایش می یابد تا این که محلول اشباع شود یا این که به خاطر خود مایع، انتقال حرارتی صورت نگیرد. با جوش دادن بیشتر مایع اشباع شده، کریستال تشکیل می شود که باعث انسداد لوله ها می شود.

2-کف کردن: بعضی مواد مخصوصا مواد آلی، در مدت تبخیر، کف تشکیل می دهند. کف پایدار، با بخار آب خروجی بیرون می رود و باعث کاهش بخار خروجی می شود. در بسیاری از حالت کل مایع، ممکن است در جوش زیاد به همراه بخار آب خارج شود.

3- حساسیت دما: بعضی از مواد شیمیایی ظریف، محصولات دارویی و غذاها، در حین حرارت دیدن متوسط در زمان نسبتا کوتاه، صدمه می بینند. در تغلیظ چنین موادی، تکنیک های ویژه ای هم برای کاهش دمای مایع و هم برای مدت حرارت دادن، لازم است.

4- جرم: بعضی محلول ها روی سطح حرارتی، جرم تشکیل می دهند که باعث کاهش شدید ضریب انتقال حرارت می شود. در چنین حالتی باید تبخیر کننده را از کار انداخت و جرم ها را از بین برد.

5- مواد ساختمانی تبخیرکننده: معمولا از بعضی انواع فولاد ساخته می شوند، اما بعضی از محلول ها، فلزات آهنی را مورد حمله قرار می دهند یا آنها را آلوده می کنند. بعضی مواد گران قیمت ممکن است در ساختمان تبخیر کننده برای جلوگیری از خوردگی به کار رود که باید نرخ انتقال حرارت بالایی داشته باشند تا گرانی را توجیه کند. بعضی خواص مایع هم باید توسط طراح درنظر گرفته شود، مثل: حرارت ویژه، حرارت غلظت، نقطه انجماد، سمی بودن، خطرات انفجار، رادیو اکتیویته و عملیات استریل.

• عملیات یک مرحله ای و چند مرحله ای
بیشتر تبخیرکننده ها به وسیله بخار چگال شونده برروی لوله های فلزی، حرارت داده می شوند. تقریبا همیشه موادی که تبخیر می شوند، درون لوله ها جریان دارند. معمولا بخار، در فشار پایین یعنی زیر atm 3می باشد. مایع جوشنده نیز در خلأیی زیر خلأ متوسط، تا حدود Kpa 5می باشد. کاهش دمای جوش مایع، اختلاف دما بین بخار و مایع جوشنده را افزایش می دهد که موجب افزایش نرخ انتقال حرارت در تبخیر کننده می شود. در تبخیر کننده های یک مرحله ای، بخار به صورت غیر مؤثر استفاده می شود (کارایی پایین). در تبخیر کننده یک مرحله ای برای تبخیر یک پوند آب حدود یک تا یک و سه دهم پوند ( lb1.3 - 1) بخار مصرف می شود.در تبخیر کننده دو مرحله ای، بخار آب تولید شده با بخار ورودی به سیستم، ترکیب می شود و در مرحله دوم مورد استفاده قرار می گیرد. در این مرحله بخار آب تولید شده به وسیله واحد جرم بخار ورودی به سیستم تقریبا دوبرابر است. به طورکلی، روش عمومی افزایش تبخیر در واحد جرم بخار ورودی به سیستم، با استفاده از سری های تبخیرکننده ها، بین منبع بخار و چگالنده، تبخیر چند مرحله ای نامیده می شود.

• انواع تبخیرکننده ها
1-تبخیرکننده های عمودی با لوله دراز
• جریان صعودی:Climbing film))
• جریان نزولی:(Falling film)
• چرخش وادار شده:(Forced circulation)
2-تبخیرکننده های مغشوش(Agitated-film)

• تبخیرکننده های یک بار گذر و تبخیرکننده های چرخشی
در تبخیرکننده های یک بار گذر، مایع تغذیه فقط یک بار از میان لوله ها عبور می کند، بخارهایش را آزاد می کند و به صورت مایع غلیظ از واحد بیرون می رود. همه تبخیر در یک بار گذر از لوله ها، انجام می شود.

نسبت تبخیر به تغذیه (خوراک ورودی) در واحد یک بار گذر محدود است. بنابراین، این تبخیرکننده ها خیلی خوب با عملیات چند مرحله ای سازگار هستند، طوری که کل مقدار غلظت، می تواند روی چند مرحله پخش شود. تبخیر کننده های مغشوش همیشه به صورت یک بار گذری کار می کنند، تبخیرکننده های صعودی و نزولی نیز می توانند به این روش به کار گرفته شوند.تبخیرکننده های یک بار گذر، مخصوصا برای مواد حساس به حرارت مفید هستند.در خلأ خیلی بالا، دمای مایع می تواند پایین نگه داشته شود. با یک بار عبور سریع از میان لوله ها، مایع غلیظ در زمانی کوتاه در دمای تبخیر است و به محض این که تبخیر کننده را ترک کرد می تواند سریعا سرد شود.

در تبخیر کننده های چرخشی یک حوض مایع درون تجهیزات است. خوراک ورودی با مایع درون حوض مخلوط می شود و هر دو از لوله ها عبور می کنند. مایع تبخیر نشده از لوله ها تخلیه می شود و به حوض برمی گردد. به طوری که فقط بخشی از کل تبخیر در یک گذر رخ می دهد. همه تبخیرکننده های چرخشی وادار شده، از این نوع هستند. تبخیرکننده های جریان بالا نیز معمولا از این نوع هستند. مایع غلیظ شده، از حوض بیرون کشیده می شود، در غیر این صورت به علت بالابودن غلظت، چگالی، لزجی و نقطه ی جوش، ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد. این نوع تبخیرکننده ها، برای غلیظ کردن مایعات حساس به دما، مناسب نیستند. اگر چه با بالا بردن خلاء، دمای کل مایع پایین می آید و در ظاهر این دما برای این نوع مواد غیرمخرب است، اما به دلیل تماس مکرر مایع با لوله های داغ، مقداری از مایع به دمای خیلی بالایی می رسد که مطلوب نیست. اگر چه زمان متوسط ماندگاری مایع در ناحیه حرارتی ممکن است کوتاه باشد، ولی بخشی از مایع برای زمان قابل ملاحظه ای در تبخیر کننده باقی می ماند که همین زمان حتی برای مقدار کمی از مواد حساس به حرارت، مثل غذاها، باعث فساد کل محصول می شود. اما تبخیرکننده های چرخشی می توانند در دامنه وسیعی از غلظت، بین خوراک ورودی و مایع غلیظ، در یک واحد یک مرحله ای عمل کنند و خیلی خوب با تبخیر یک مرحله ای سازگار می شوند. آنها می توانند یا با چرخش طبیعی که جریان درون لوله ها به وسیله اختلاف چگالی تأمین می شود، کار کنند یا می توانند با چرخش وادار شده که جریان درون لوله به وسیله پمپ تأمین می شود، کار کنند.

• تبخیرکننده های لوله بلند با جریان صعودی
قطعات اصلی این نوع تبخیرکننده شامل:
1 - مبدل حرارتی لوله ای که بخار در پوسته و مایع غلیظ شونده در لوله است
2 - یک جداکننده برای گرفتن مایعات همراه بخار آب
3- در صورت چرخشی بودن واحد، یک لوله، برای برگشت مایع جدا شده از بخار به انتهای مبدل حرارتی که این لوله بین جدا کننده و مبدل حرارتی وصل می باشد.
ورودی های آن بخار و مایع خروجی های آن، بخار آب، مایع غلیظ، بخارچگال شده و گازهای غیرقابل چگال از بخار، لوله ها به قطر2 و1اینچ و طول 32-12فوت هستند. در اثر جوشیدن، بخار آب و مایع به طرف بالا حرکت می کنند و مایع جدا شده در اثر نیروی ثقل به انتهای لوله ها باز می گردد. خوراک ورودی رقیق و مایعات گرفته شده در جدا کننده، وارد سیستم می شود. در فاصله کوتاهی از زمان، خوراک ورودی، از لوله بالا می روند و از بخار که در بیرون لوله ها است حرارت دریافت می دارد. هم چنان که مایع می جوشد، حباب هایی درون آن شکل می گیرد که باعث افزایش سرعت خطی و نرخ انتقال حرارت می شوند. نزدیک بالای لوله ها، حباب ها با سرعت رشد می کنند. در این ناحیه، حباب های بخار آب به همراه تفاله های مایع، خیلی سریع درون لوله ها بالا می روند و با سرعت زیاد از بالا خارج می شوند. از لوله ها مخلوط مایع و بخار آب، وارد جدا کننده می شوند. قطر جدا کننده از مبدل حرارتی بیشتر است و همین باعث افت شدید سرعت خطی می شود. به عنوان کمک بیشتر در حذف قطرات مایع، بخار آب به مانع برخورد می کند و پیش از ترک جدا کننده، از اطراف مجموعه ای از تیغه ها عبور می کند. این نوع تبخیر کننده ها، مخصوصا برای غلیظ کردن مایعاتی که تمایل به کف کردن دارند مؤثر است. هنگامی که مخلوط مایع و بخار آب با سرعت خیلی بالا، به تیغه ها برخورد می کنند، کف ها شکسته می شوند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 16   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله تمیز کننده های هوا

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله تمیز کننده های هوا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کاربرد تمیز کننده هوا
هنگامی که پرتو باریکی از نور خورشید از روزنه ای به داخل اتاق تاریکی می تابد می توانید ذرات ریز گردوغبار، دوده و خاکستر را در هوا ببینید. بعضی از این ذرات بطور طبیعی در فضا موجوداند و بعضی توسط دستگاه های ساخت بشر و کارخانه ها تولید می شوند. این ذرات هوا را تاریک واطراف ما را آلوده می کند و سلامتی بشر را به خطر می اندازد. برای کنترل آلودگی ناشی از ذرات در صنعت از صافی های متعددی استفاده می شود.
فرآیند فیلتر سازی پیچیده است زیرا مقاومت هوا جدائی ذرات از هوا را متشکل می سازد. از این رو در صنعت و خانه ها از تمیزکننده الکتریکی استفاده می کنند. این تمیزکننده ها بااستفاده از نیروهای الکترومغناطیسی ذرات را از هوا جدا می کند. این نیروها همان نیروهایی هستند که سبب بهم چسبیدن لباس ها بعد از خارج کردن آنها از خشک کن می شود. در این بخش خواهیم دید که چگونه این نیروهای الکترومغناطیسی در تصفیه هوا به ما کمک می کند.
سئوالاتی را که راجع به آنها باید فکر کرد: چه عاملی گرد وغبار را در هوا نگه می دارد و چرا نیروی کرنشی روی آنها اثری ندارد؟ اگر گرانش نمی تواند هوا را تصفیه کند چگونه نیروهای دیگر قادر به این کار می باشند. چرا در صنعت از فیلترهای کاغذی برای جداسازی گردوغبار از دود استفاده نمی کنند. چرا لباس های تازه شسته شده یکدیگر را بجای جذب کردن دفع می کنند؟
گردو غبار، دوده و خاکستر: گردوغبار عمدتاً درخاک و خاشاک و مواد آلی می باشند که به ذرات خیلی ریز تبدیل شده اند همچنین گردوغبار شامل مواد طبیعی مثل گرده های گیاهان و درختان و دانه های آنها و هاگها نیز می باشند. دوده ناشی از سوخت ناقص مواد آلی است که عمدتاً شامل روغن نیز می باشد از اینرو دوده معمولاً چرب و گریسی است.
گردوغیار دوده و خاکستر جرم و وزن ندارد و انتظار داریم که توسط نیروی گرانش از حرکت آنها در هوا جلوگیری بعمل آید. در حالی که عملاً چنین نیست و این ذرات درهوا معلق اند و توط هوا نگه داشته می شوند، دو نوع نیرو بر این ذرات وارد می شود: نیروی بالا نگهدارنده و نیروی ویسکوزیته. نیروی بالانگهدارنده توسط آتمسفر ایجاد شود و از سقوط درهوا جلوگیری می کند. اما ذرات فوق از هوا تراکم جرم و وزن بیشتری دارند بطوریکه هوا قادر به نگهداشتن ذرات نمی باشد.
از طرف دیگر، ذرات کوچک فوق عمدتاً تحت تأثیر نیروی کشش ویسکوزیته می باشند. این نیرو نوعی از مقاومت هواست و نظیر اصطکاک عمل می کند و حرکت ذرات را درهوا کند می سازد. در حالیکه وزن ذرات آنها را به سمت پائین می کشد نیروی کشش وسیکوزیته از سقوط ناگهانی آنها جلوگیری می کند. در نتیجه ذرات به آهستتگی با یک سرعت حد به سمت پائین می روند. این سرعت در حدود یا کمتر از آن است و بنابراین ذرات هرگز به زمین نمی رسد.
گرانش زمین ضعیف تر از آن است که بتواند گروغبار را از هوا جدا کند. از این رو به نیروی کمکی قوی تری به نام نیروی الکترواستاتیکی نیاز است تا این منظور برآورده گردد.
گردوغبار و بار الکتریکی:
بار الکتریکی خاصیت ذاتی، ماده است. اکثر ذرات تشکیل دهنده اتم بار دارند و بار آنها در ایجاد بار نهایی ذرات دخالت دارد. از آنجا که بار الکتریکی با جسمی که صاحب آن است درآمیخته است اغلب به اینگونه اجسام، اشیا باردار یا بطورساده بار گفته می شود.
همچنان که قبلاً گفته شد دو نوع بار در طبیعت وجود دارد که اثر بارهای هم نام برهم نیروی دفعی و اثر بارهای غیرهمنام برهم نیروی جذبی است. این نیروهای بین اشیاء باردار نیروی الکترومغناطیسی خوانده می شود.
تمیزکننده های هوا برا ی جذب گرد وغبار از هوا از نیروهای الکترواستاتیکی استفاده می کنند.
بطورکلی تمیزکننده های هوا ذرات گردوغبار را بار منفی باردار می کنند و آنها را روی یک صفحه از بارهای مثبت جمع می کنند سئوال این است که چگونه یک ذره گردوغبار را با بار منفی باردار کنیم.
این سوال سه نکته مهم در مورد بارها را گوشزد می کند. اول آنکه تمیزکننده هوا نمی تواند بار تولید کند زیرا براساس اصل بقای بار، بار نمی تواند بوجود آید و نمی تواند از میان برود. فقط می تواند ازجسمی به جسم دیگر منتقل گردد. بنابراین اگر تمیز کننده هوا بخواهد به گردوغبار بار منفی بدهد، باید بار منفی را از جای به آن انتقال دهد. نمونه هایی از انتقال های مکرر بار در اطراف ما نظیر انتقال بار درهنگام شانه کردن موی سر و نیز صاعقه در آسمان را اغلب مشاهده کرده اید.
دوم آنکه از« باردارکردن با بارمنفی» منظور ما این نیست که گردوغبار نمی تواند با بار مثبت باردار شود. مواد معمولی همواره ترکیبی از بار مثبت و منفی را رد خود دارند و گروغبار از این قاعده مستثنی نیست. در حقیقت نیروهای الکترواستاتیکی بین بارهای مثبت و منفی گردوغبار است که دانه های آن را بهم پیوسته نگه می دارد.
اما ذرات گردوغبار یک بارالکتریکی خالص دارند که مجموع همه بارهای آنها است. این برآیند بار نیروی استاتیکی نهایی را که ذرات گردوغبار درحین عبور از تمیزکننده هوا خواهند دید تعیین میکند. میتونان این بار برآیند را با اضافه کردن بار مثبت و کاهش یارهای منفی نهایتاً بار مثبت خواند. سوم آنکه ممکن است گروعبار یا با بار صفر وارد تمیزکننده هوا شود. زیرا بارهای مخالف توسط گردودغبار جذب می شوند و بار بر آیند به سمت صفر میل خواهد کرد. وقتی بار به ضصفر برسد می گوییم به لحاظ الکتریکی خنثی است.
این امککان که برآیند بار دقیقاً برابر صفر گردد با ویژگی مهم دیگر بار یعنی کوانتیزهبودن آن مرتبط است. بارهمواره به صورت مضربی صحیح از یک مقدار مشخص ظاهر می شود این مقدار مشخص بار الکترون و حدوداً برابر با است.
میدانیم که تمیزکننده هوا باید ذرات خنثی گردوغبار را با بارمنفی باردار کند. به عبارت دیگر الکترونهای باردار را باید به ذرات گردوغبار منتقل کند و با بارهای م ثبت پروتون ها را از ذرات و غبار خارج کند. قبل ازپاسخ به چگونگی انجام این کار فرض می کنیم این کار انجام شده است و بررسی می کنیم که بعد چه اتفاقی می افتد.
جمع کردن گردوغبار با نیروهای الکترواستاتیکی:
با فرض اینکه گردوغبار با بار منفی باردار شده باشد به بررسی اینکه درتمیز کنده چه اتفاقی برای آنها می افتد می پردازیم. گردوغبار همراه هوا وارد تمیزکننده می شود. د رتمیزکننده یک صفحه ی باردار مثبت قرار دارد، بطوریکه گردوغبار با بارمنفی نیروی جذبی آن را احساس می کند و به سمت آن به حرکت د رمی آید. د رحالیکه گرانش برای خارج کردن گردوغبار هوا بسیار ضعیف است نیروی الکترواغستاتیکی باندازه کافی قوی می باشد و می تواند بر کشش ویسکوزیته غلبه کند و گردوغبار را از هوا بزداید. گردوغبار با آرامی هوا را ترک کرده و روی صفحه باردار شده و با بار مثبت جمع می شود. جریان هوا به حرکت خود بدون ذرات گردوغبار ادامه می دهد.
از آ«جا ک تمیز کننده هوا سبب جداسازی گردوغبار از هوا و رسوب آنها روی صفحه جمع کننده می شود این نوع تمیزکننده ، تمیز کننده جداساز خوانده می شود.
برتری این نوع تمیزکننده بر تمیزکننده کاغذی آن است که مقدار قابل توجهی از گردوعبار می تواند روی صفحات آن بدون سدکردن راه هوا جمع شود. بعلاوه به سادگی ق قابل تمیز شدن است. تمیز کننده الکترواستاتیکی یک وسیله غیرفعال نیست. اگر چنین باشد ذرات با بار منفی توسط بارهای مثبت صفحه جذب شده و خنثی مش شوند و عملیات پایان پذیرفته و تمیزسازی هوا متوقف می شود. برای اداه کار و فعال نگهداشتن سیستم باید بطور دائم بار مثبت به صفحه جمع کننده گردوغبار منتقل شود و د ستگاهی که این کار را انجام می دهد منبع تغذیه نام دارد.
منبع تغذیه بار الکتریکی را برخلاف جهت طبیعی حرکت آن پمپ می نماید. از آنجا که برهای مخالف همدیگر را جذب می کند حرکت بارها تا خنثی شدن ادامه می یابد. اما منبع تغذیه تمیزکننده هوا این جریان طبیعی را با دورکردن بارهای مثبت از بارهای منفی وحرکت دادن آنها به سمت صفحه با بار مثبت برعکس می کند.( شکل 1-5)
شکل (1-5)( الف) گردوغبار و صفحات جمع کننده خنثی هستند.
(ب)نبع تغذیه در تمیزکننده الکترواستاتیکی بار مثبت رااز گردوغبار به صفحات جمعکننده منتقل می کند و هرکدام دارای مقداری بار می شوند.
برای ایجاد بار الکتریکی منفی باید کار انجام دادو منبع تغذیه تمیزکننده با جداسازی بار مثبت از ذرات گردوغبار و حرکت دادن آن به سمت صفحات جمع کننه این کار را انجام می دهد. این کار از میان نمی رود. بلکه به صورت انرژی الکترواستاتیکی بین بارها ذخیره می گردد. و انرژی پتانسیل الکتریکی خوانده م یشود. انرژی پتانسیل الکتریکی با جداسازی بارها از هم جدا یا ذخیره می شود و با بازگشت بارها به سوی یکدیگر آزاد می گردد.
با توجه به اینکه منبع تغذیه بار مثبت را از ذرات گردوغبار به صفحات جمع کننده منتقل می کند در هر انتقال مقداری کار انجام می شود و این کار توسط بارها بعنوان انرژی پتانسیل الکترواستاتیکی نگهداری می شود. از آنجا که کار منبع تغذیه با میزان بار جابجا شده متناسب است می توان کار منبع را با مقدار کار لازم برای انتقال واحد بار بیان کرد. کمیتی که به این ترتیب به دست می آید ولتاژ نامدیه می شود. از آنجا که در سیستم آحاد SI انرژی برحسب ژول و بار برحسب کلمپ می باشد واحد ولتاژ ژول بر کولمب ا که وت خوانده می شود می باشد اگر انتقال بار مثبت یک کولمب به یک نقطه به کار منفی نیاز داشته باشد ولتاژ آن نقطه منفی می باشد واگر برعکس برای انتقال واحد بار مثبت نیاز به انجام کار باشد ولتاژ آن نقطه مثبت خواهد بود.
در بسیار از حالتها از آن جمله تمیزکننده های الکترواستاتیکی بار مثبت بین موقعیت های مختلف جابجا می شود. در این حالت احختلاف پتانسیل این موقعیت ها موردنظر است. این اختلاف پتانسیل کاری است که باید انجام داد تا واحد بار مثبت ازموقعیت اولیه به موقعیت نهایی منتقل گردد. اگر انتقال 1 کولمب بار100
ژول تانرژی نیاز داشته باشد ولتاژ موقعیت نهایی 100 ولت از موقعیت اولیه بالاتر است. مثال مناسب برای این منظور باطری معمولی است که از واکنشهای شیمیایی برای پمپ کردن بار مثبت از سر منفی به سر مثبت استفاده می کند. یک باطری 5/1 ولتی 5/1 ژول کار روی هر کولمب از بار پمپ شده انجام می دهد.
منبع تعذیه تمیزکننده هوا از یک باطری معمولی قوی تر است. این منبع تغذیه درحین انتقال بار آنقدر کار روی آن انجام می دهد که اختلاف پتانسیل بین ذرات گرودعبار و صفحات جمعکننده بیش از 000/10 ولت گردد با این انتقال توانمند بار ذرات گردوغبار با بار منفی و صفحات جمع کننده با بار مثبت باردار شده و ذرت گرودوغبار به سرعت از هوا به سمت صفحات جمع کننده حرکت می کنند. برا یاجاد ولتاژهای بالا روشهای متعددی وجود دارد که یکی از آنها در شکل 1-6 نشان داده شده است.
شکل 1-6 الکتریسیته ساکن با فرآیند های مکانیکی می تواند تولید شود. در مولد وان دوگراف فوق یک تسمه لاستیکی متحرک بارمنفی را از زمین به کوه فلزی براقی منتقل می کند.این بار منفی جرقه های قابل ملاحظه ای را با برخورد(از طریق هو)ا به بار مثبتی که خود تولید کرده است ایجاد می کند.
باردار نمودن گردوغبار:
مشکل ترین قسمت کار در تمیزکننده الکترواستاتیکی باردار کردن گردوغبار است تمیزکننده از انرژی به نام تخلیه کرونا برای این منظور استفاده می کدو. براساس قانون کولمب واقعه بین بارهای همنام با نزدیک شدن آنها بهم بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. بنابراین وقتی تعدادی بارهای همنام روی صفحه ای جمخع شده باشند نیروی دافعه بین آنها بعضی از آنها را از سطح کنده و در مسیر ع بور مولکولهای گاز می اندازد. این جریان بار از سطح صفحه به گاز و گردوغبار اطراف تخلیه کرونا نامیده می شود. تخلیه کرونا معمولاً درهمسایگی نقاط تیز فلزات و سیمهای نازک ایجاد می شود زیرا در اینجا نیز بارهای همنام همدیگر را دفع کرده و از سطح ساختار موردنظر به سمت هوا خارج می شوند. این عملکرد غیرعادی است زیرا معمولاً نیروهای دفعی بارهای همنام را بطور یکنوئاغخت روی سطح خارجی شیء فلزی پخش می کند. اما در نقاط تیزرسانا و یا نقاطی که شعاع انحناء آن بسیار کم است این پدیده می تواند رخ دهد.
نگهداشتن بار روی یک نقطه فلزی یا روی یک سیم نازک به انرژی نیاز دارد بنابراین تخلیه کرونا به منبع تغذیه نیاز خواهد داشت. این منبع تغذیه بارهای مثبت را به سوی نقطه فلزی یا روی سیم می راند تا آنها شروع به رها شدن در فضا نمانید. تخلیه کرونا تا زمانی که بارها کاملاً جمع و جور نشوند آغاز نخواهند ش بنابراین کار فراوانی برای راندن تعداد معدودی بار به سطح فلز انجام می گیرد. وفتی کونا آغاز می شود بار های مثبت روی سطح فلز انرژی پتانسیل الکتریکی فراوانی دارند و ولتاژروی سطح حدوداً به 000/10 ولت می رسد. تخلیه کرونا برای رارهای منفی نیز به همین ترتیب اتفاق می افتد با این تفاوت که پتانسیل باید منفی باشد. از آنجا که هنگام فرار بارها از سطح فلز انرژی پتانسیل الکترواستاتیکی آزاد می شود پدیده تخلیه کرونا اغلب با نور همراه است پدیده کرونا را در برق گیر ها و سیم های تحت کشش زیاد می توان مشاهده کرد. در کشت یها پدید ه کرونا نزدیک انتهای بادبان قابل رؤیت است که آن را آتش St.Elmo نیز می نامند.
برخلاف تصور عمومی میله های برق گیر جرقه های صاعقه را جذب نمی کنند. در عوض پدیده تخلیه کرونا در آنها اتفاق می افتد که هر گونه باری را خنثی می کند. برقگیر را خنثی کردن بارهای الکتریکی محلی امکان اصابت صاعقه به خانه را کاهش می دهد. وسیله مشابهی در نزدیکی بالهای هواپیما تعبیه می شود تا هواپیما را از پیامدهای صاعقه در امان نگهدارد.
تمیزکننده الکترواستاتیکی عملی:
در یک تمیز کننده الکترواستاتیکی هوا از میان تعدادی سیم نارک فلزی و صفحاات جمع کننده فلزی عبور داده می شود.( شکل های 1-7، 1-8 ، 1-9) یک مبنع تغذیه بارهای مثبت را از سیم به صفحات پمپ می کند و سیم ها دارای بار منفی و صفحات دارای بار مثبت می شوند. پدیده تخلیه کرونا اطراف سیم ها تشکیل می شود و بواسطه آن بار منفی به ذرات گردوغبار منتقل می گردد. این ذرات گردوغبار توسط صفحات با بار مثبت جذب می شوند و به صورت کیک مانند مجتمع می شوند. موج دار بودن صفحات از ورود مجدد جریان هوای تمیز شده به دشتگاه جلوگیری می کند. از آنجا که صفحات به داخل و خارج خم شده اند جریانهوا تقریباً در وسط قرار می گیرد و ذرات گردوغبار بدون هیچ مزاحمتی بین صفاتقرار می گیرند. بعد از جمع شدن گردوغبار روی صفحات جمع کننده با ضربات پتک صفحات را درون محفظه های مخصوص تخلیه می کنند.
شکل 1-7:این تمیزکننده الکترواستاتیکی تجاری برای از بین بردن گردوغبار از نیروگاهها بکار می رود. دود از سمت چپ وارد می شود و از میان الکتروها عبور می کند. ذرات روی الکترود جمع کننده جمع می شوند و با زدن ضربه به آن ذرات گردوغبار در کف تمیزکننده قرار می گیرند.
شکل 1-8 دریک تمیز کننده الکترواستاتیکی گردوغبارهوای آلوده با بارمنفی باردار شده و توسط صفحات با بار مثبت جذب می شوند.
شکل 1-9 با روشن بودن تمیز کننده و پالایش ها به نظر می رسد که کارخانه کار نمی کنند.
بعضی از تمیزکننده ها از قرار دادن بارمنفی ذرات گردوغباراستفاده می کنند.در اینجا باید پدیده تخلیه کرونا منفی اتفاق بیفتد. اگرچه این نوع تخلیه ازلحاظ نگهداری ساده تر است اما بواسطه تولید ازن اکثر تولیدکنندگان تخلیه کرونای مثبت را ترجیح میدهند.
مولد یون:
مولدهای یون نیز در از میان بردن ذرات گردوغبار از هوای اتاق مؤثرند. این ماشینها نظیر تمیزکننده های الکترواستاتیکی هستند با این تفاوت که صفحات جمع کننده را ندارند. این دستگاهها از تخلیه کرونا برای باردار کردن ملکولهای گذرنده و ذرات گردوغبار استفاده می کنند. و سپس این ذرات باردار یا یونهای در هوای اتاق رها می گردد.
بعضی از مولدهای یون هر دونوع یون مثبت و منفی را تولید می کنند. در این مولد ها منبع تغذیه باز مثبت را از یک گروه از ذرات به سمت گروه دیگر پمپ میکند. در حالی که در مولد یون منفی منبع تغذیه بار مثبت را از ذرات به سمت زمین پمپ می کند.
یک ذره باردار شده به سطح دیوار یا سقف خواهد چسبید. حتی اگر این سطوح به لحاظ الکتریکی خنثی باشد سطح خنثی شامل تعداد زیادی بار است( شکل 1-10) و یک ذره باردار منفی بارهای مثبت را به سمت سطح جذب می کند و بارهای منفی را از سطح می راند. در نتیجه بارهای مثبت و منفی سطح به آهستگی در مجموع خود خنثی است اما قسمتی از آن دارای بار مثبت اندکی بوده و بقیه دارای کمی بار منفی می باشد.
شکل 1-10 (الف) دیوار خنثی (ب) گردوغبار با بار منفی به دیوار نزدیک می شود و بارهای مثبت را به لبه دیوار می کشاند. (ب) دیوار قطبی شده است و ذرات به آن می چسبد.
ذرات گردوغبار به سطح قطبیده جذب شده و بهم می چسبند. این اثر با باردارکردن یک بادکنک به کمک موی سر یا لباس و چسباندن آن به دیوارقابل مشاهده است. بارهای بادکنک دیوار را قطبیده کرده و بادکنک به دیوار می چسبد. بنابارنی مولد یون ذرات رااز هوا جدا کرده به دیوارها می چسباند این روش اگرچه ارزان است ولی سبب کثیف شدن تدریجی دیوارها و مبلمان اتاق می شود.

کاربرد ها- دستگاه کپی زیراکس
مقدمه:
تصویری که دستگاه کپی روی یک صفحه کاغذ ایجاد می کند از آرایشی از ذرات ریز سیاه تونر شروع می شود. دستگاه کپی از الکتریسیته ساکن برای آرایضش ذرات روی یک استوانه یا نوار استفاده می کند و سپس آنها را به صفحهکاغذمنتقل می کند. دستگاه کپی برا ی نسخه برداری از نسخه اصلی نوررا از آن عبور داده و موقعیت بارهای الکتریکی را بگونه ای کنترل می کند که آرایش ذرات تونر روی نسخه کپی شبیه نسخه اصلی باشد.
د رقلب دستگاه کپی لایه نازکی از رسانای حساس به نور( فتوکمانداکتیو) قرارردادکه دستگاه از آن برای کنترل موقعیت بارهای الکتریکی استفاده می کند. رسانای حساس به نور ماده جامدی است که تنها وقتی در معرص تابش نور باشد بار های الکترییکی در آن می توانند حرکت داشته باشند. رسانای حساس به نور در تاریکی یک نارسانای الکتریکی است که از هر گونه حرکت بارهای الکتریکی جلوگیری می کند در عوض در روشنایی یک رسانای الکتریکی است و به بارهای اجازه حرکت ونی دهد ازا ین رو به آن نور رسانا می گوییم. در عین حالی که نور رسانا در تاریکی می تواند بارهای مثبت و منفی را از هم جدا نگهدارد با تابش نور به آن بارها به سرعت جذب یکدیگر می شوند. ( شکل2-9) این ویژگی سبب می شود که با تابش نور به نسخه اصلی آرایش بارهای الکتریکی روی استوانه یا نوار کپی کننده مشخص گردد و به پیروی از آن نحوه قرار گرفتن تونر روی کاغذی که کپی روی آن انجام می پذیرد تعیین می شود.
شکل 2-9: ( الف) در تاریکی رسانانی حساس به نور نارسانا است و بارهای الکتریکی روی صفحات آن از هم جدا قرار گرفته اند.
(ب) با تابش نور ماده حساس به نور رسانا می شود و بارهای مخالف، یکدیگر را جذب می کنند.
خاصیت نور رسانایی با فیزیک کوانتومی به سادگی قابل توجیه است. فیزیک کوانتومی برای مسیرهایی ممکن برای ذرات کوچک محدود یتهایی قائل است. این محدودیت برای الکترونها که گشتاور فوق العاده ای دارند و حامل اصلی بار باشند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. الکترون در یک اتم فقط می تواند در مسیر هایی که فیزیک کوانتومی مشخص می کند به دور هسته بچرخد. این مسیرهای مجاز ناحیه مداری خوانده می شود. به همین ترتیب فیزیکی کوانتومی برای حرکت الکترون در یک جسم نیز محدویت قائل است.
یک ا زمشاهدات قابل توجه در فیزیکی کوانتومی اصل طرد پاولی است که می گوید هرالکترون جدانشدنی باید تراز خاص خود را داشته باشد. این اصل برای همه ذرات داخل اتم که به ذرات فرمی موسومند و از میان آنها الکترون، پروتون و نوترون را می توان نام برد، به کار می رود. دو ذره فرمی جدا نشدنی نمی توانند در یک تراز قرار گیرند.
براساس اصل محدودیت پاولی بیش از دو الکترون نمی توانند در یک تراز یا در یک ناحیه مداری قرار گیرند. دلیلی که دو الکترون می توانند در یک ناحیه مداری یا تراز قرار گیرند از خاصیت ویژه الکترونها ناشی می شود: الکترونها دو حالت داخلی ممکن دارند که آنها را چرخش بالا و چرخش پایین می خوانند. یک الکترون با چرخش بالا از الکترون با چرخش پایین جداشدنی و قابل تمیز است و دو الکترون می توانند روی یک تراز قرار گیرند.
تراز الکترون انرژی آن را که مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی آن است تعیین می کند. از آنجا که الکترونهای ترازهای مختلف، مسیرهای مختلف را با سرعت های متفاوت طی می کنند، هر تراز یک انرژی خاص دارد. در پایین ترین تراز انرژی، الکترونها به آهستگی حر کت می کنند و نزدیک هسته قرار می گیرند، حال آنکه الکترون های با تراز بالاتر با سرعت بیشتری حرکت می کنند و از هسته دورتر می باشند.
به خاطر اثری شبیه اصطکاک، الکترون ها انرژی از دست می دهند تا این که به پایین ترین تراز انرژی برسند. بهرحال از آنجا که فقط دو الکترون می توانند یک تراز اشغال کنند همه آنها نمی توانند در پایین ترین تراز قرار گیرند. الکترون ها ترازها را دوتادوتا از پایین ترین سطح به بالا اشغال می کنند. این فرایند پر کردن ترازها تا سطح فرمی ادامه می یابد. سطح فرمی بالاترین تراز انرژی است که یک الکترون می تواند اشغال کند. اگر این ترازها را با خطوط افقی نشان دهیم و به صورت عمودی آنها را برحسب انرژی مرتب کنیم( شکل 2- 10)، ملاحظه می کنیم که ترازها تا تراز فرمی دارای دو الکترون بوده و بالاتر از تراز فرمی خالی است.
در یک جسم منزوی، الکترون ها در همه جهات به طور آماری و یکنواخت حرکت می کنند به طوری که مقدار حرکت متوسط آنها صفر است. از این رو به همان اندازه که حرکت در سمت راست وجود دارد در سمت چپ نیز موجود است و هر الکترون متحرک به سمت راست با الکترونی متحرک به سمت چپ از لحاظ مقدار حرکت در تعادل است. از این رو در شکل 2-10 دو مسیر در نظر گرفته شده است. اگر چه الکترونها به تنهایی دایم در حرکت اند اما در مجموع به طور متوسط جایی نمی روند.
شکل 2-10: ترازهای انرژی از پایین ترین تراز تا تراز فرمی
رساناها- نارساناها و رساناهای حساس به نور: شکل 2-10 کامل نیست. ترازها در اجسام معمولاً به صورت گروهی که آنها را باند می خوانند ظاهر می شوند. بین باندهای مشتمل بر چند تراز محدوده هایی از انرژی به نام شکاف انرژی وجود دارد که هیچ ترازی در آنها موجود نیست. باندها و شکاف های انرژی رساناها، نارساناها و نارساناهای حساس به نور را از هم متمایز می کنند. برای روشن شدن موضوع یک رسانا و یک نارسانا را مورد بررسی قرار می دهیم.
در یک رسانا یا یک فلز هیچ شکاف انرژی در نزدیکی تراز فرمی وجود ندارد. وقتی بار مثبتی را در مجاورت رسانا در سمت چپ آن قرار دهیم الکترون ها با جابجایی از ترازهای پرشده( درست در زیر تراز فرمی) به ترازهای خالی بالاتر به بار مثبت فوق پاسخ می دهند( شکل 2- 11) به عبارت دیگر الکترون ها به سمت بارهای مثبت به حرکت در می آیند. به علاوه بعضی از الکترون های رسانا ترازهای سمت راست را ترک کرده و به سمت ترازهای سمت چپ می روند تا تعادل برقرار گردد. با افزایش الکترون های متحرک جریانی از بار به وجود می آید و این رسانای الکتریکی است.
شکل 2-11: در یک رسانا، تراز فرمی در وسط باند قرار می گیرد. با قرار دادن بار مثبت در سمت چپ رسانا بعضی از الکترون ها( درست زیر تراز فرمی) به ترازهای خالی بالا منتقل می شوند.
در رساناها انتقال الکترون ها از ترازهای زیر تراز فرمی به ترازهای بالاتر به انرژی خیلی کمی نیاز دارد. اما در یک نارسانا شکاف انرژی درست بالای تراز فرمی قرار دارد( شکل 2-12). وقتی بارهای مثبت در سمت چپ نارسانا قرار می گیرند، الکترونها نمی توانند به آنها پاسخ دهند زیرا نزدیکترین تراز خالی در دوردست قرار دارد، برای انتقال الکترون ها انرژی زیادی لازم است. از این رو حرکتی از بارها در نارسانا ایجاد نمی شود. وضعیتی که آن را نارسانایی الکتریکی می خوانیم.
شکل 2-12: در یک نارسانا تراز فرمی در انتهای باند قرار دارد. با قرار دادن بار مثبت در سمت چپ نارسانا الکترون ها نمی توانند به ترازهای باند بالاتر دست یابند زیرا انرژی بارهای مثبت به اندازه کافی نیست.
ترازهای زیر تراز فرمی ترازهای ظرفیت و ترازهای بالای آن ترازهای هدایت خوانده می شوند. در یک رسانا یا فلز، الکترون ها بسادگی از ترازهای ظرفیت به ترازهای هدایت منتقل می شوند زیرا این انتقال، انرژی بسیار کمی نیاز دارد. در یک نارسانا شکاف انرژی بین ترازهای ظرفیت و ترازهای هدایت از هرگونه جابجایی جلوگیری بعمل می آورد.
اما الکترون می تواند در صورت اعمال انرژی کافی از تراز ظرفیت به تراز هدایت منتقل شود. یکی از منابع انرژی در طبیعت، نور است. وقتی به یک نارسانا نور با فرکانس مناسب تابیده شود، نور قادر خواهد بود که الکترون ها را از تراز ظرفیت به تراز هدایت منتقل کند( شکل 2- 13). چنین انتقالی تعادل حرکت الکترون ها را مختل می کند و منجر به حرکت بار می شود. بنابراین نور می تواند در بعضی موارد یک نارسانا را به رسانا تبدیل کند. این نوع نارسانا را اصطلاحاً نور رسانا یا رسانای حساس به نور می خوانیم.
شکل 2-12 در یک نارسانا تراز فرمی در انتهای باند قرار دارد. با قراردادن بار مثبت در سمت چپ رسانا الکترونها نمی توانند به تراز های باند بالاتر دست یایند زیرا انرژی بارهای مثبت به اندازه کافی نیست.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   26 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

پایان نامه نحوه عملکرد ادوات ذخیره کننده اطلاعات

اختصاصی از فی لوو پایان نامه نحوه عملکرد ادوات ذخیره کننده اطلاعات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل:word  (قابل ویرایش)

تعداد صفحات :138

فهرست مطالب :

مقدمه
فصل اول ) نانوتکنولوژی :
1-1- آغاز نانوتکنولوژی
1-2- نانوتکنولوژی از دیدگاه جامعه شناختی
1-3- نانوتکنولوژی و میکرو الکترونیک
1-4- فنآوری نانو و فیزیک الکترونیک
فصل دوم ) الکترونیک مغناطیسی
2-1- پیش گفتار
2-2- انتقال وابسته به اسپین
2-3- اصول اولیه
2-4- ثبت مغناطیسی
2-5- حافظه‌های غیر فرار
2-6- کاربردهای آتی
فصل سوم ) مقاومت مغناطیسی و الکترونیک اسپینی
3-1- پیش گفتار
3-2- مقدمه
3-3- مقاومت مغناطیسی عظیم (GMR)
3-4- معکوس مغناطیسی سازی با تزریق اسپینی
3-5- مقاومت مغناطیسی تونل زنی (TMR)
فصل چهارم ) حافظه دسترسی اتفاقی (RAM):
4-1- مبانی اصول اولیه
4-2- مرور کلی
4-3- پیشرفت‌های اخیر
4-4- جداره حافظه
4-5- حافظه دسترسی اتفاقی Shodow
4-6- بسته بندی DRAM
فصل پنجم ) حافظه با دسترسی اتفاقی مغناطیسی (MRAM):
5-1- مشخصات کلی
5-2- مقایسه با سایر سیستم‌ها
5-2: الف) چگالی اطلاعات
5-2: ب) مصرف برق
5-2: ج) سرعت
5-3- کلیات
5-4- تاریخ ساخت حافظه‌ها
5-5- کاربردها
فصل ششم ) حافظه فقط خواندنی (ROM):
6-1- تاریخچه
6-2- کاربرد ROM برای ذخیره سازی برنامه
6-3- حافظه ROM برای ذخیره سازی داده‌ها
6-4- سایر تکنولوژی‌ها
6-5- مثال‌های تاریخی
6-6- سرعت حافظه‌های ROM
6-6: الف) سرعت خواندن
6-6: ب) سرعت نوشتن
6-7- استقامت و حفظ اطلاعات
6-8- تصاویر ROM
فصل هفتم ) ضبط کردن مغناطیسی :
7-1- تاریخچه و سابقه ضبط کردن مغناطیسی
فصل هشتم ) مواد برای واسطه‌های ضبط مغناطیسی :
8-1- اکسید فریک گاما
8-2- دی اکسد کروم
8-3 اکسید فزیک گاما تعدیل شده به واسطه سطح کبالت
فصل نهم ) دیسک‌های مغناطیسی :
9-1- سازماندهی دیسک‌ها
9-2- برآورد ظرفیت‌ها و فضای مورد نیاز
9-3- تنگنای دیسک
9-4- فری مغناطیس
فصل دهم ) نوار‌های مغناطیسی :
10-1- کاربرد نوار مغناطیسی
10-2- مقایسه دیسک و نوار مغناطیسی
فصل یازدهم) فلاپی دیسک :
11-1- مبانی فلاپی درایو
11-2- اجزای یک فلاپی دیسک درایو
11-2: الف ) دیسک
11-2: ب) درایو
11-3 نوشتن اطلاعات بر روی یک فلاپی دیسک
فصل دوازدهم )‌هارد دیسک چگونه کار می‌کند :
12-1- اساس‌هارد دیسک
12-2- نوار کاست در برابر‌هارد دیسک
12-3- ظرفیت و توان اجرایی
12-4- ذخیره اطلاعات
فصل سیزدهم ) فرآیند ضبط کردن و کاربردهای ضبط مغناطیسی :
13-1 هدف‌های ضبط
13-2- کارآیی هد نوشتن
13-3- فرآیند هد نوشتن
13-4- فرآیند خواندن
نتیجه گیری و پیشنهادات
پیوست الف )
منابع و مآخذ
مقدمه :
در این پروژه به بررسی انواع حافظه‌ها ، چگونگی عملکرد دیسک‌ها و نیز نحوه ی ضبط اطلاعات بر روی آنها و به طور کل ضبط روی مواد مغناطیسی می‌پردازیم.
هنگامی که اطلاعات بر روی یک به اصطلاح واسطه ذخیره یا ضبط می‌گردند (در اشکال متفاوت ضبط مغناطیسی) ، در می‌یابیم همواره چه در زمان گذشته و چه در زمان حال این فن آوری بوده است که بر صنعت تسلط داشته است. ذرات مغناطیسی با لایه‌های نازک دارای کورسیوتیه چند صد. ... هستند و به آسانی قادر به حفظ یک الگوی مغناطیسی از اطلاعات ثبت شده ( در چگالی ده‌ها هزار بیتی ) برای صد‌ها سال بوده و با این حال هنگامی که مطلوب باشد، الگو با نوشتن اطلاعات جدید بر روی قدیم به سادگی قابل تغییر می‌باشد.
از آنجایی که فرآیند ضبط مستلزم یک تغییر در جهت استپین‌های الکترون است ، فرآیند به طور نا محدود معکوس پذیر است و اطلاعات جدید ممکن است فوراً بدون هیچ فرآیندی توسعه لازم را داشته باشد. این مقاله با توسعه خواص مغناطیسی مواد ضبط می‌پردازد که از 1975 رخ داده اند.
قدیمی ترین مواد ضبط مغناطیسی عبارت بودند از سیم‌های فولاد زنگ نزن 12% نیکل و 12% کروم ، که طوری آبکاری آنیلینگ شده بودند که ذرات تک حوزه از فاز مزیتی در یک شبکه آستنیت رسوب می‌کردند. پسماند زدایی تا Oe300-200 به این طریق به آسانی به دست می‌آید. در شکل عملی ، فایده سیم‌ها را می‌توان محدود کرد. سیم‌ها طوری تابیده می‌شوند که نواحی از سیم که در حین ضبط کردن با هد در ارتباط است. لزوماً در عمل خواندن ، نواحی نیست که به هد مماس می‌شود ، ثانیاً سیم‌ها به آسانی می‌شکستند و فقط توسط گره زدن می‌شد آنها را ترمیم کرد.
به همین دلایل سیم‌ها در دهه‌های 1940 و 1950 با نوار‌های وصله جایگزین شدند که با ذرات دارای ترکیب مصنوعی 7-Fe2O3 تک حوزه – (تک کاربرد) بودند. دیسک‌های مغناطیسی این ذرات را استفاده کردند تا اینکه دهه 1990 فرا رسید. مکانیزم معکوس سازی مغناطیسی کردن در ذرات تک حوزه سوزنی شکل ( با طول نوعاً 3/0 و قطر Mm06/0) که عبارتند از دوران غیر منسجم اسپین‌ها ، مورد قبول واقع نشد.
در یک دسته بندی کلی حافظه‌هایی که در سیستم‌های الکترونیکی – استفاده می‌شوند به دو نوع حافظه‌های مغناطیسی (مثل فلاپی دیسک‌ها و دیسک‌های سخت ) و نیمه‌هادی تقسیم می‌شوند.
حافظه‌های نیمه‌هادی که بر خلاف حافظه‌های مغناطیسی فاقد اجزای متحرک و مکانیکی هستند از آرایه‌هایی از سلول‌های حافظه تشکیل شده اند که این آرایه‌ها بسته به نوع حافظه از تعدادی عنصر الکترونیکی مثل ترانزیستور و خازن تشکیل شده اند.
این نوع حافظه‌ها به سه دسته کلی به نام RAM , ROM و Hybrid که ترکیبی از دو نوع اول می‌باشند ، تشکیل شده اند.
RAM‌ها به دو نوع SRAM , DRAM تقسیم می‌شوند که از لحاظ الکترونیکی تفاوت آن‌ها در اجزای سازنده ی آن‌ها است.
ROM‌ها بر اساس روش نوشتن اطلاعات جدید و تعداد باز نویسی ، تقسیم بندی می‌شوند. اطلاعات موجود در ROM‌ها غیر فرار بوده و در غیاب تغذیه حفظ می‌شوند. و معمولاً برای نگهداری کد نرم افزارها در سیستم‌های میکروپروسسوری استفاده می‌شوند.
با پیشرفت تکنولوژی حافظه‌ها در سال‌های اخیر ، مرز بین RAM , ROM محو شده است. بدین صورت که حافظه‌هایی ساخته شده اند که از یک سو اطلاعات موجود در آن‌ها در غیاب تغذیه حفظ می‌شود و از سویی دیگر بوسیله ی سیگنال‌های الکتریکی قابل بازنویسی هستند. بنابراین از این حافظه‌ها به نام ترکیبی یا Hybri یاد می‌شود حافظه‌های ترکیبی به سه نوع NVRAM,EEPROM,Flash تقسیم می‌شوند که دوتای اولی از نسل ROM‌ها هستند و NVRAM نوع تغییر یافته ای از RAM‌هاست.

1-1- آغاز نانوتکنولوژی
نانو تکنولوژی از یک رشته علمی خاص مشتقل نمی شود. با وجودی که نانو تکنولوژی بیشترین وجه مشترک را با علم مواد دارد ، خواص اتم و ملکول شالوده بسیاری از علوم است و در نتیجه دانشمندان حوزه‌های علمی به آن جذب می‌شوند. برآورد می‌شود در سراسر جهان حدود 000/20 نفر در نانو تکنولوژی کار می‌کنند. تحقیقات در مقیاس بسیار ریز در رشته‌های الکترونیک ، نوروبیو تکنولوژی به ترتیب نانو الکترونیک ، نانو اپتیکس و نانو بیوتکنولوژی نیز نامیده می‌شود.

پیشوند نانو از کلمه یونانی به معنای کوتوله مشتقل می‌شود. براساس برآورد شرکت لاکس ریسرچ در نیویورک ، بودجه کل تحقیق و توسعه نانو تکنولوژی دولت‌ها و شرکت‌ها در سراسر جهان در سال 2004 بیش از 6/8 میلیارد دلار بود. نیمی از این بودجه از جانب دولت‌ها تأمین می‌شود. اما به پیش بینی لاکس ریسرچ در سال‌های آینده ، شرکت‌ها احتمالاً بودجه بیشتری از دولت‌ها صرف این علم خواهند کرد.

با این حال کیفیت برخی محصولات موجود با کاربرد نانو تکنولوژی بهبود یافته است و در چند سال آینده بر تعداد آنها افزوده خواهد شد. مثلاً با افزودن ذرات ریز نقره ، بانداژ ضد سوختگی خاصیت ضد میکروبی پیدا کرده است.