دستگاه گشتاور سنج یا ترکومتر چیست؟ |
دستگاه گشتاور سنج یا ترکومتر چیست؟ اندازه گیری گشتاور گشتاور با حس کردن انحراف حقیقی محور ایجاد شده توسط یک نیروی پیچشی یا با آشکار کردن آثار این انحراف اندازه گیری میشود. سطح یک محور تحت گشتاور دچار تراکم و کشش میشود. برای اندازه گیری گشتاور، معمولا عنا صر استرین گیج به صورت جفت روی محور نصب شدهاند. یک گیج افزایش در طول را اندازه میگیرد (در جهتی که سطح تحت کشش است) و گیج د یگر کاهش طول را در جهت دیگر اندازه میگیرد. حسگرهای گشتاور اولیه، از ساختارهای مکانیکی مناسب با استرین گیجها تشکیل شدند. هزینهٔ بالا وقابلیت اطمینان کم آنها باعث شده که مورد پذیرش صنعتی قرار نگیرند. اگر چه تکنولوژی مدرن هزینهٔ ساخت حسگرهای گشتاور را کم کردهاست، با این وجود کنترل کیفیت روی محصول، نیاز به اندازه گیری دقیق گشتاور را افزایش دادهاست. کاربردهای گشتاور کاربردهای موجود برای حسگر گشتاور شامل تعیین ا ندازهٔ توان یک موتور غیر الکتریکی یا الکتریکی، توربین یا دستگاههای چرخندهٔ دیگراست. در حال حاضر در دنیای صنعتی، مشخصههای کنترل کیفیت به شرکتهایی برای اندازه گیری گشتاور در زمان تولید، به خصوص زمانیکه اتصالات به کار رفته شده، نیازمند هستند. اندازه گیری گشتاور مورد نیاز به صورت اتوماتیک روی ماشینهای پیچ ومونتاژ قرار داده شده ونیز میتوانند به ابزارهای دستی اضافه شوند. در هر دو مورد، اطلاعات جمع آوری شده میتواند روی databloggerها برای کنترل کیفیت انباشته شده و نتایج گزارش داده میشود. کاربردها ی صنعتی دیگرحسگرهای گشتاور شامل اندازه گیری نرخ برداشت براده، کالیبره کردن ابزارهای گشتاور، اندازه گیری نیروهای سایش، آزمایش کردن فنرها و اندازه گیریهای بیودینامیک میشود. پیکر بندیهای حسگر گشتاور میتواند با چرخش استرین گیجها، به علاوه با یک تخمین ثابت، حسگرهای magnetoelastic و magnetostrictive اندازه گیری شود که همه حساس به دما هستند. حسگرهای چرخشی باید روی محور قرار داده شوند که به دلیل محدودیتهای فضا همیشه امکان پذیر نیست. یک Strain gauge میتواند مستقیما روی یک میله نصب شود. به دلیل چرخش میله، اتصال حسگر گشتاور به منبع تغذیه و همچنین انتقال سیگنال اطلاعاتش توسط یک رینگ لغزان که روی میله نصب شدهاست، انجام میشود. همچنین Strain gauge میتواند از طریق یک مبدل هم به منبع وصل شود که در این صورت نیاز به نگهداری و مراقبت از رینگ لغزان از بین میرود. ولتاژ تحریک برای یک Strain gauge به صورت القایی کوپل میشود و خروجی Strain gauge به یک پالس تبدیل میشود. بیشینه سرعت برای چنین ترکیبی 1500rpm میباشد. Strain gaugeها را میتوان روی بخشهای ثابت نیز نصب کرد. این حسگرهای عکس العمل، گشتاوری را که از میله به قطعات منتقل شدهاست را اندازه میگیرند. اما این اندازه گیری دقیق نیست زیرا اینرسی موتور را نادیده میگیرد. Strain gaugeهایی که برای اندازه گیری گشتاور استفاده میشوند شامل فویل، نیمه هادی منتشر شده و انواع لایه نازک میباشد. اینها میتوانند به صورت مستقیم با لحیم کاری یا چسب به میله وصل شوند. اگر نیروهای وارده بزرگ نباشند و یک بار نا متعادل را بتواند متحمل شود، در این صورت لوازم جانبی الکترونیکی شامل باتری، تقویت کننده و فرستنده رادیویی را میتوان روی میله نصب کرد. حسگرهای proximity و جابجایی میتوانند گشتاور را با اندازه گرفتن جابجایی زاویهای بین دو انتهای یک میله به دست آورند. با وصل کردن دو چرخ دندانه دار یکسان به دو انتهای میله با یک فاصله خاص، جابجایی زاویهای ایجاد شده توسط گشتاور را میتوان اندازه گرفت. حسگرهای proximity یا فوتوسل که روی هر چرخ دندانه دار قرار گرفتهاند، دو ولتاژ تولید میکنند که اختلاف فازشان باافزایش گشتاور وارد بر میله زیاد میشود. روش دیگری برای اندازه گیری گشتاور استفاده از یک فوتوسل میباشد که در یک سمت طوری قرار داده شدهاست که هرچه گشتاور افزایش مییابد باعث میشود چرخهای دندانه دار بیشتر روی هم بیفتند و در نتیجه نور کمتری به سمت دیگر میرسد. جابجاییهای ناشی از گشتاور را میتوان با حسگرهای دیگری از جمله حسگرهای نوری، القایی، خازنی و پتانسیومتری اندازه گرفت. برای مثال یک گشتاور سنج از نوع خازنی به این صورت کار میکند که با تغییر گشتاور فاصله بین دو صفحه تغییر میکند و ظرفیت خازنی آنها عوض میشود. حسگر با اندازه گرفتن این تغییر خازنی مقدار گشتاور را اندازه میگیرد. با تغییرات گشتاور، ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی برای میله عوض میشود که میتوان آن را به وسیله یک magnetostrictive sensor اندازه گرفت. وقتی میله بدون بار است، ضریب نفوذپذیری آن در همه جا یکنواخت است. اما تحت گشتاور تعداد خطوط میدان مغناطیسی و ضریب نفوذپذیری به تناسب گشتاور تغییر میکند. این نوع حسگر از دو سیم پیچ اولیه و دو سیم پیچ ثانویه که در یک سمت میله نصب میشوند، تشکیل شدهاست. حسگر گشتاور magnetoelastic، با اندازه گیری تغییرات در میدان مغناطیسی خود، تغییرات نفوذپذیری خود را اندازه گیری میکند. این نوع حسگر از یک میله باریک فولادی که محکم به میله چرخان کوپل شدهاست، ساخته میشود. این ترکیب به عنوان یک آهنربای ثابت که شدت میدان مغناطیسی اش متناسب با گشتاور اعمال شده به میلهاست، عمل میکند. این میله باریک میان موتور و بار نصب میشود. یک حسگر مغناطیسی میدان تولید شده را به یک سیگنال الکتریکی خروجی تبدیل میکند که متناوب با گشتاور اعمال شده میباشد. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۶ |
![]() |
سایکرومتر |
۱- سایکرومتر معمولیترین دستگاهی است که از دو دماسنج دقیق جیوهای تشکیل شده است. دور مخزن یکی از دماسنجها لایة نازک موسلین (Muslin) پیچیده شده که به آن دماسنج مرطوب گفته میشود و در هنگام کار دستگاه با یستی همیشه مرطوب بماند. دماسنج خشک در دستگاه سایکرومتر درجه معمولی هوا را نشان میدهد. وقتی رطوبت دور دماسنج بخار میشود گرمای نهان جذب مولکولهای آب گردیده و در نتیجه با بخار شدن آب دور پارچه، درجه حرارت در دماسنج تر کاهش مییابد. اختلاف درجه حرارت دماسنج تر و خشک معیاری برای محاسبه رطوبت نسبی است. قرائت دماسنج تر بایستی در فاصلههای ده تا بیست ثانیه صورت گیرد تا این که در دو قرائت متوالی درجه حرارت یکسان خوانده شود. ۲- رطوبت نگار این دستگاه ثبت مداوم رطوبت هوا را انجام میدهد. جسم حساس در این دستگاه چند تار موی معمولی میباشد که با زیادشدن رطوبت هوا طول آن زیاد شده و با کاهش رطوبت طول آن کم میشود. به وسیله چند فنر و اهرم بسیار ظریف تغییرات طول مو به یک قلم که روی بازوی فلزی نصب میباشد، منتقل شده و این قلم تغییرات رطوبت را روی یک استوانه چرخان یا ثبات رسم میکند. طرز کار این دستگاه مشابه دستگاه حرارت نگار میباشد. ۳- رطوبت- دمانگار این دستگاه به منظور اندازهگیریهای دما و رطوبت نسب در کشتیهای تجارتی به کار برده میشود و ترکیبی از دو دستگاه دمانگار و رطوبت نگار است که در یک محفظه تعبیه شدهاند. نوار کاغذی این دستگاه به دو قسمت دما و رطوبت تقسیم شده است. قسمت بالایی نوار کاغذی تغییرات دما و قسمت پایین تغییرات رطوبت نسبی را نشان میدهد. قلمهای ترسیم کننده منحنیهای تغییرات دما و رطوبت نسبی به اجسام حساس به این دو کمیت مرتبط میباشد و حرکات آنها تابعی از حرکات اجسام حساس است که تغییرات آنها را بر روی کاغذ ترسیم مینمایند. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۷ |
![]() |
کاربرد سیستمهای لیزری در فعالیتهای عمرانی و ساختمان سازی |
سیستمهای لیزری در فعالیتهای عمرانی و ساختمان سازی: ایجاد شیب مناسب، تراز کردن و عمود کردن سطوح در فعالیتهای عمرانی از مهمترین دغدغه دستاندرکاران این حرفه است. در مورد مصالح ساختمانی مقاومت مصالح ساختمانی و ستونها و سازه ها در صورتی که در جای مناسب خود قرار نگیرد به شکل ایده ال و محاسبه شده نخواهد بود. امروزه با افزایش ساخت و ساز و ساخت بلند مرتبه ها و افزایش ابعاد ساختمان، اندازهگیری با وسایل مرسوم تولید خطای بالایی میکند. از این رو نیاز به وسایل دقیق برای اندازه گیری در فواصل دور و در عین حال ساده برای کاربر کاملا احساس میشود. با بکارگیری این وسایل ضمن به حداقل رساندن خطای انسانی و افزایش چشمگیر سرعت کار و دقت عملیات، دوباره کاری و مصرف بی مورد مصالح ساختمانی کاهش می یابد. یکی از روشهایی که در این زمینه کاربرد کاملا مناسبی از لحاظ دقت و سهولت کار دارد، استفاده از تجهیزات لیزری میباشد. از خصوصیت پرتو لیزری حفظ جهت و دقت در فواصل دور میباشد. امروزه با استفاده از سیستم های لیزری با کاربرد و توانایی های مختلف قادریم در مراحل و شرایط متفاوت دقت های مورد نیاز در عملیات ساخت و ساز را پیاده نماییم. بسته به نوع کاربری، از مولد های مختلف لیزری استفاده میشود. در بعضی از کاربرد ها، لیزر به صورت خط راهنما (همانند "ریسمان کشی" در بنایی) عمل کرده و جهت تعیین ارتفاع و یا راستا بکار میرود. در این کاربری از حالت پرتو ثابت استفاده میشود. در بعضی کاربرد ها لازم است که خطی بر روی دیوار یا محل کار به صورت افقی عمودی و یا شیب دار رسم شود به طور مثال محل نصب کاشی یا کابینت یا احداث سقف های کاذب. در این نوع کاربری میتوان مولد های لیزری( فرستنده) که قابلیت اسکن یا دوران معمولی دارند، استفاده کرد. در حالت اسکن پرتو لیزر در یک زاویه قابل تنظیم( یا دو نقطه تعیین شده توسط کاربر)، نوسان می کند. برخی از مولدهای لیزری خاصیت خود ترازی دارند به این معنی که تا شیب معینی در صورتی که محل قرارگیری آنها تراز نباشد قادرند خود را تراز کنند. و اما انواع دیگر را باید با استفاده از ترازهای حبابی موجود بر روی دستگاه اقدام به تراز شدن آنها نمود. برد لیزرهای مناسب برای کارهای داخل ساختمان 30متر و در کارهای خارج ساختمان دایره ای به قطر 400 متر است کلاً کارهای ساختمانی را می توان به دو دسته تقسیم نمود. 1- فونداسیون (فعالیت های خارج ساختمان) 2- معماری داخلی ساختمان در مورد مسائل فونداسیون، باید تراز بودن و یا شیب بندی مناسب و یکنواخت کف از موارد اساسی است. ستونها را باید طوری بنا نمود که ستونهای عمودی با حداکثر دقت به سمت 90 درجه بنا شوند این کار توسط پرتو لیزر (که دو پرتو عمود برهم Y,X میباشند و از فرستنده لیزری ساطع می شوند) به اجرا در می آید. فرستنده لیزری دارای پرتوی چرخان می باشد و این دو پرتو لیزر کاملاً بر هم عمود هستند تا از طریق داشتن یک مرجع مثلاً سطح افق کف بتوان نسبت به کف ساختمان ستونهای عمودی را بر پا کرد با دقتی فراتر از وسایل مرسوم که هم اکنون در دست معماران می باشد کار را انجام داد.( دقت سیستم 5 میلی متر در 100 متر است). در مورد معماری داخلی ساختمان: ایجاد خطوط تراز و عمودی جهت نصب و بنای قسمتهای داخلی ساختمان به راحتی وبا استفاده از سیستمهای لیزری امکان پذیر است. ایجاد دکوراسیون داخلی: سقف های کاذب پارتیشن بندی، نصب کاشی و پارکت، نصب کابینت قفسه پله ها با دقت و سرعت فوق العاده امکان پذیر است. متر لیزری: از سری وسایل مفید لیزری فاصله سنج های لیزری( متر لیزری) است. با استفاده از این وسیله کوچک و قابل حمل به راحتی می توانید بدون نیاز به فرد دیگری تنها با فشار دادن یک دکمه، طول، مساحت و حجم را حساب کنید. در جاهایی که به سادگی امکان استفاده از متر های نواری نیست این وسیله به راحتی به کمک شما میآید. از جمله مصارف متر های لیزری: اندازهگیری ارتفاع سقف های بلند ، عمق چاه، اندازه گیری مساحت سرپلهها ( مساحت رنگ کاری یا اجر کاری) سالنها و مکان های با مساحت زیاد ( تا یک هکتار) و صدها کاربرد دیگر. برد لیزر این دستگاه 100 متر و دقت اندازه گیری میلی متر است. فعالیتهای عمرانی خارج از ساختمان: 1- دیوار چینی و شاقول کردن 2- حفاری و ایجاد استخر با شیب دقیق 3- بتن ریزی با شیب و عمق یکنواخت: 4- قراردادن ستون و ساخت سقف شیب دار مثال های از استفاده های داخل ساختمان: نصب سقف کاذب، نصب کابینت ، کاشی کاری و نصب ابزار نصب پارتیشن و سازه های تزیینی ساخت پله ها و سطوح شیب دار |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۷ |
![]() |
نورسنج |
نورسنج اختراع نورسنج بعد از دوربین عکاسى اتفاق افتاد. نورسنج اولیه یک پرتوسنج واین بود؛ که در آن یک تکهٔ کوچک کاغذ حساس در میان ناحیههاى قیاسى خاکسترى مایل به سبز مىچرخید. که یکى براى نور خورشید و دیگرى براى روشنایى کم ساخته شده بود. این نورسنج بسیار دقیق بود. نورسنج دستگاهى است که کمّیت نور را مىسنجد و برحسب قدرت فیلم، سرعت / دیاگرام مناسب و قابل استفاده را نشان مىدهد. در نورسنجهاى مستقل باترىدار،حساسیت خیلى زیاد است؛ حتى در نورهاى ضعیفتر از یک لوکس نیز مىتوانند عمل نمایند. مزیت این نورسنجها حساسیت زیاد آنهاست و مشکل آنها تنها لزوم تعویض باترى است. نوع دیگر نورسنجهاى مستقل، نورسنجهاى سِلِنیوم است که کاربرد کمترى نسبت به نورسنجهاى باترىدار دارد. امروزه غالب دوربینها مجهز به سیستم نورسنجى خودکار هستند که در بدنهٔ دوربین قرار دارد و میزان دقیق نوردهى را تشخیص مىدهند. نورسنجى در این نوع همیشه به روش نور منعکس صورت مىگیرد که بعد از گذشتن از عدسى انجام مىشود. در دوربینهاى پیشرفتهتر، محاسبهٔ نور در کنارههاى تصویر نیز انجام مىشود. در دفترچهٔ راهنماى دوربینها معمولاً توضیحات مفصلى راجع به طرز استفاده از نورسنج نوشته شده که باید مورد توجه قرار گیرد. این نوع نورسنجها به نورسنجى از داخل عدسى معروفند. نحوهٔ کار این نورسنجها به این ترتیب است که نور منعکس شده از صحنه را دریافت مىکنند و براساس یک تن مایهٔ خاکسترى رنگ متوسط براى عکس نهایی، درجاتى را مشخص مىکنند. نورسنجى یکى از عوامل مهم در هنر عکاسى است. دستگاههایى که مجهز به نورسنج داخلى هستند با انتخاب یک عامل، عامل دوم را تنظیم مىنمایند. فرضاً اگر دیاگرام قبلاً انتخاب شود، دستگاه نورسنج، سرعت شاتر را تنظیم مىکند. در گذشته نورسنجهاى مستقل بکار مىرفتند ولى امروز حتى بعضى از دستگاههاى عکاسى حرفهاى نیز مجهز به نورسنج داخلى هستند. اما عکاسان حرفهاى ترجیح مىدهند که وقتى از دستگاههاى بزرگ استفاده مىکنند از نورسنج جداگانه استفاده کنند. هنگامىکه از تلاش الکترونیک بهعنوان منبع نور در عکاسى استفاده مىشود، با عاملى بهنام عدد راهنما سروکار خواهد بود که این عدد براى هر فلاش با در نظر گرفتن حساسیت فیلم مورد استفاده داراى مقدار ثابتى است. این اعداد توسط کارخانه سازنده دستگاه فلاش بهصورت جدول در اختیار مصرفکنندگان قرار مىگیرد و با یک روش ساده، بهکمک این عدد و یک عمل تقسیم، دیافراگم مورد لزوم بهدست مىآید. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۷ |
![]() |
آیا میدانید ژیروسکوپ چیست؟ در تمام وسایل حرکتی اطلاع از موقعیت و زاویه جسم و سرعت زاویه ای آن امری ضروری است، چرا که بدون اطلاع از وضعیت جسم، کنترل آن به سمت هدف غیر ممکن بوده و امری محال به نظر می رسد. به دست آوردن این اطلاعات از روی زمین برای اجسامی مانند موشک یا ماهواره و یا گوشی های تلفن همراه، کاری بسیار پیچیده و در بعضی موارد غیر ممکن است؛ به عنوان مثال اگر مسیر موشک را در مدت زمان معین نتوانیم کنترل کنیم، موشک از مسیر خارج شده و ما را به هدف نخواهد رساند. کلمه ژیروسکوپ از دو کلمه Gyro به معنای دوران و Scope به معنای نشان دادن تشکیل شده است؛ بنابراین به این وسیله می توان دوران نما نیز گفت که وظیفه خود یعنی نمایش دوران را بیان می کند. ژیروسکوپ ها سنسورهایی هستند که ما از آن ها جهت به دست آوردن سرعت زاویه ای و موقعیت زاویه ای استفاده می کنیم. با پردازش این اطلاعات می توان موقعیت کلی جسم را نیز بر اساس محاسبات به دست آورد. ژیروسکوپ عضو اصلی سیستم های هدایت اینرسی می باشد. سیستم هدایت اینرسی که در ناوبری اینرسی مورد استفاده قرار می گیرد، سیستمی است که جهت مشخص کردن موقعیت یک متحرک مانند وضعیت هواپیما یا کشتی با استفاده از متغییر های اینرسی آن مثل سرعت و شتاب به کار می رود؛ این امر از طریق اندازه گیری این کمیت ها توسط حس کننده اینرسی انجام می گیرد. در حالت کلی سیستم هدایت اینرسی عبارت است از ژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها که بر روی پایه ثبات اینرسی نصب می شوند. وظیفه اصلی ژیروسکوپ ها ایجاد یک دستگاه مختصات مرجع است و شتاب سنج ها شتاب متحرک در امتداد چنین محورهایی را اندازه می گیرند، این شتاب می تواند نسبت به دستگاه مرجع اینرسی یا دستگاه مرجع دیگری مثل دستگاه متصل به زمین باشد. مبانی علمی و فنی: طبق اصل بقای اندازه حرکت زاویه ای، هر جسم در حال چرخش متقارن، سعی دارد جهت خود را همواره در فضا حفظ کند. لذا اگر یک جسم متقارن با وزن زیاد را با سرعت بالا بچرخانیم و اطراف آن را با یاتاقان و بلبرینگ آزاد بگذاریم تا نیروهای خارجی بر آن اعمال نشود، با چرخش قاب سیستم، جهت چرخش جسم دوار تغییر نمیکند؛ بنابراین می توانیم بدین وسیله در اجسام متحرک، جهت ثابتی داشته باشیم که وضعیت فعلی خود را در هر لحظه با آن مقایسه نماییم و موقعیت زاویه ای و نیز با محاسبه سرعت تغییر، سرعت زاویه ای را به دست آوریم. عضو اصلی ژیروسکوپ های مکانیکی، یک دستگاه دوار یا روتور(rotor) است که معمولاَ با سرعت زیاد حول محور تقارن خود دوران میکند. این سرعت از ٣٠٠٠ تا ٣٠٠٠٠٠ دور در دقیقه است؛ بنابراین در اثر اینرسی جرم دوار، اندازه حرکت ( ممنتوم ) نسبتا بزرگی ایجاد می شود. اگر یاتاقان بندی محور چرخش را در طوقه ای معلق تعبیه کنیم، به طوری که گشتاور خارجی به آن وارد نشود، با وجود تمام حرکت های قاب، محور چرخش روتور همواره در جهت ثابتی می ماند و موقعیت خود را در فضا حفظ می کند. با این روش می توان جهت و یا محورهای ثابتی را برای وسیله نقلیه تعریف کرد که هر گونه حرکت زاویه ای نسبت به این محورها سنجیده می شود. |
تاریخ: ۱۳۹۲/۳/۸ |
![]() |