سامانه اندازه گيري ارتعاش بوسيله شتاب سنجها و انكودر

افزايش روزافزون نياز بشر به انرژي باعث ايجاد نگراني هايي در خصوص كاهش منابع انرژي شده است. انرژي ورودي اصلي در زمينه هاي صنعت و فناوري است. امروزه اكثريت انرژي مورد نياز دنيا از منابع نفتي، زغال سنگ و گاز طبيعي تامين مي گردد و با توجه به اينكه اي منابع انرژي، محدود مي باشد به همين دليل تحقيقات بسيار وسيعي براي يافتن سوخت هاي جايگزين مناسب و انرژي هاي تجديدپذير در جهان انجام گرفته و يا در حال انجام است. عمده ترين مصرف سوخت هاي فسيلي در موتورهاي درونسوز ميباشد. انواع موتورهاي اشتعال تراكمي كه با سوخت ديزل كار مي كنندف سهم عمده اي در مصرف سوخت فسيلي ديزل دارند و در نتيجه يكي از عوامل مهم ايجاد كننده ي آلودگي ينز به شمار مي آيند. بنابراين يافتن منابعي به عنوان انرژي جايگزين امري اجتناب ناپذير است.

اين اختراع در زمينه توليد بيوديزل به عنوان سوخت پاك جايگزين گازوئيل از گونه گياهي نوروزك (Salvia leriifolia) مي باشد. با بررسي هاي انجام شده به اين نتيجه رسيديم كه مي توان روغن دانه هاي اين گياه را با اطمينان به عنوان ماده خام توليد بيوديزل مورد استفاده قرار داد. مشخصات سوخت توليدي در مقايسه ي با استانداردهاي معتبر خارجي از جمله ASTM و EN، داراي قابليت توليد سوخت با كيفيت بالا مي باشد بيوديزل توليدي قابليت جايگزيني با سوخت فسيلي گازوئيلي را دارد و با اطمينان مي توان از آن به عنوان سوخت زيستي استفاده نمود. از آنجا كه گونه معرفي شده در شرايط آب و هوايي نامساعد نيز رويش مي يابد مي تواند نويد بخش كشت و كار اين محصول پس از پرورش و اصلاح در شرايط بومي كشور باشد و تاكنون تحقيقي در اين راستا نيز صورت نگرفته است. در نهايت با انجام ارزيابي هاي فني سوخت، زيست محيطي و اقتصادي گياه نوروزك به عنوان يكي از گونه هاي برتر ايران براي توليد بيوديزل معرفي شده است.

از زماني كه انسان ماشين را براي استفاده در صنعت به كار گرفت و بويژه از هنگامي كه از موتورها به عنوان منابع قدرت استفاده شد، مشكلات كاهش ارتعاش و عايق¬بندي آن¬ها مهندسان را به خود مشغول داشته است. به تدريج كه كاهش ارتعاش و عايق¬بندي آن به جزء جدا نشدني طراحي ماشين تبديل شد، نياز به اندازه¬گيري دقيق و تحليل ارتعاشات مكانيكي رشد كرد. در عمل حذف ارتعاش و جلوگيري از به وجود آمدن آن خيلي مشكل است. ارتعاش اغلب به علت اثرات ديناميكي تولرانس¬هاي طراحي و ساخت، لقي¬ها، تماس¬هاي غلتشي و سايشي بين اجزاي ماشين و نيروهاي متعادل نشده قسمت¬هاي دوار و اجزاي نوسان¬كننده به وجود مي¬آيد. اغلب ارتعاشات كوچك بر فركانس تشديد ساير اجزا منطبق شده و باعث ارتعاشات شديد¬تري مي¬شوند. گاهي اوقات نيز انسان ارتعاشات را براي برخي اهداف ايجاد مي¬كند مثل: فشرده¬كننده¬هاي بتن، انواع دريل¬ها، و غربال¬ها، جداكننده¬ها و.... آسايش، ايمني و سلامت كاربران يكي از مواردي است كه بايد در طراحي، ساخت و استفاده از ماشين¬ها در نظر گرفته شود. ارتعاش يكي از عواملي است كه باعث عدم آسايش و بروز بيماري و ناراحتي جسماني در رانندگان وسايل نقليه و ماشين¬هاي كشاورزي مي¬شود. همچنين اندازه گيري، تحليل و پردازش ارتعاشات ماشين ها به مهندسين كمك مي كند كه منبع ايجاد آن را پيدا كرده و جهت رفع آن اقدام كنند. اين ارتعاشات نا خواسته باعث ايجاد خرابي به طور مستقيم و غير مستقيم مي شوند. با توجه به اين مطالب كاهش و كنترل ارتعاش مستلزم اندازه¬گيري و تحليل ارتعاشات وسيله مورد نظر در شرايط عملي كاربري از آنها مي¬باشد. دستگاه حاضر قابليت اندازه گيري، ثبت و تحليل ارتعاشات را دارا مي باشد. از جمله قابليت هاي اي دستگاه شامل: اندازه گيري ارتعاشات در سه جهت به صورت هم زمان، كارايي با انواع حسگر هاي ارتعاش، تحليل سيگنالهاي ارتعاش در حوزه زمان، باند باريك و باند پهن در حوزه فركانس و ذخيره اطلاعات با فرمت دلخواه مي باشند.

چتر ميوه جمع كن غيرموتوري و مستقل از تراكتور، وسيله اي است كه مانع برخورد ميوه ها به سطح خاك مي شود و به منظور برداشت سالم و بهداشتي ميوۀ درختان و كاهش ضايعات و تلفات ميوه ساخته شده است؛ به طور كلي از بخش هاي شاسي، چرخ هاي حمل و نقل، قسمت تنه گير درخت (به همراه ضربه گير) و پوشش پلي استر تشكيل شده است. دستگاه پس از قرارگيري مناسب در جايگاه تنه، همچون بادبزن دستي و به صورت چتر وارون دورتا دور درخت و در سطح سايه انداز، باز شده و با قلاب هايي نگه داشته مي شود و وقتي ميوه ها با تكان دادن شاخه به روش سنتي (با چوب و غيره) يا با استفاده از شيكر شاخه تكان، از محل اتصال خود جدا مي شوند، اين وسيله مانع برخورد ميوه ها به زمين شده و از آسيب مكانيكي، زخم شدن و تماس با خاك آلوده جلوگيري مي كند. سالانه به طور متوسط 25 تا 30 درصد از محصولات كشاورزي در ايران ضايع مي شود كه اين ميزان مي توانست غذاي ده ميليون نفر را تأمين كند، محصولات باغي به علت ميزان آب بالا، داراي بيشترين درصد ضايعات هستند. اين وسيله براي كمك به برداشت گردو، بادام و فندق و... (كارگران ميوه ها را از سطح زمين و يا از روي چادر جمع آوري مي كنند)، برداشت پسته (يك دانه پستۀ آلوده به قارچ هاي مولد زهرابۀ آفلاتوكسين، مي تواند كل تودۀ پسته را آلوده نشان دهد) در برداشت توت براي جلوگيري از تلفات ميوه و ...، بسيار راهگشاست.

سامانه گرمايش خورشيدي با استفاده از عدسي فرسنل خطي براي تأمين بخشي از انرژي گرمايشي مورد نياز گلخانه طراحي و ساخته شده است. با توجه به اين كه در حال حاضر قسمت اعظم انرژي مصرف شده در گلخانه هاي ايران با سيستم هاي گرمايشي است كه سوخت‌هاي فسيلي مصرف مي كنند، لذا جايگزين كردن درصدي از اين انرژي با انرژي هاي تجديدپذير مي تواند علاوه بر حفظ محيط زيست، مصرف سوخت هاي فسيلي را كاهش دهد. به همين دليل يك سامانه گرمايش خورشيدي مجهز به عدسي فرسنل خطي و واحد ذخيره حرارت براي تأمين بخشي از گرماي مورد نياز گلخانه، طراحي و ساخته شد. يك واحد ردياب خورشيدي نيز براي سامانه طراحي و ساخته شد تا در طول روز عدسي را در راستاي خورشيد نگاه دارد و در پايان روز، سامانه را به صورت خودكار به وضعيت صبحگاهي بازگرداند. براي ذخيره آب گرم و مصرف آن در شب و ساعات ابري، يك مخزن ذخيره فلزي ساخته و با پوشش الاستومريك عايق‌بندي گرديد. در درون مخزن لوله هاي مسي حاوي پارافين گرانوله به عنوان ماده تغيير فاز دهنده قرارداده شد.

امروزه افزايش مداوم تقاضا براي روانكارهاي با پايه نفتي موجب شدت بخشي روند تامين انرژي حاصل از نفت خام و اثرات جانبي خطرناك زيست محيطي آن شده است. اين مساله در اصل مستلزم استفاده از فن آوري ها و روش هاي پايدار است. مفهوم پايداري حكم مي كند كه فن آوري هاي مدرن بايد بر اساس منابع تجديدپذير ايجاد شوند چرا كه اقتصاد مبتني بر نفت بدون شك نمي تواند پايدار بماند. بيوروانكارها يا روانكارهاي زيستي، نسل جديدي از روانكارها هستند كه به منابع محدود و رو به اتمام نفتي وابسته نيستند و به علت زيست تخريب پذيري مناسب، مشكلات آلايندگي و سمي بودن روانكارهاي نفتي را ندارند. در اين تحقيق، روانكار زيستي از روغن گياه كرچك به روش ترانس استريفيكاسيون متيل استر روغن كرچك و الكل پلي هيدريك تري متيلول پروپان توليد شد و فرآيند توليد به كمك طراحي آزمايش به روش سطح پاسخ (RSM) بهينه سازي شد. معادله نهايي براي بازده واكنش توليد روانكار زيستي به صورت زير بدست آمد: R= 59.143 + 0.935M + 0.318T + 9.290C + 4.712MT +- 0.246MC -0.0519TC – 0.103M^2 R: بازده واكنش توليد تري متيلول پروپان استر M: نسبت مولي تري متيلول پروپان به متيل استر T: دماي واكنش C: ميزان كاتاليست

امروزه با توجه به محدوديت منابع سوخت هاي فسيلي و آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از كاربرد آنها، توجه به انرژي هاي تجديدپذير از جمله انرژي خورشيدي به منظور تامين توان مصرفي جامعه بشري رو به افزايش است. از طرفي دريافت كننده حفره اي متمركزكننده هاي بشقابي به علت مقطع ورودي نسبتا كوچك خود داراي تلفات حرارتي كم تري و بازده حرارتي بالاتري نسبت به ساير اشكال دريافت كننده ها هستند. در ثبت اختراع پيش روي، دريافت كننده هاي حفره اي شكل (مكعبي و استوانه اي) به صورت حرارتي و ترموديناميكي مدلسازي و بهينه سازي شدند. از طرفي روغن حرارتي به عنوان سيال واسط سيستم انرژي خورشيدي در نظر گرفته شد. اين دريافت كننده ها به عنوان منبع گرم سيستم ترموديناميكي سيكل ارگانيك رانكين (ORC)مورد استفاده قرار گرفتند. در نتيجه انرژي خورشيدي جذب شده در متمركز كننده بشقابي با دريافت كننده حفره اي جهت توليد توان (كار يا برق) در سيستم ORC استفاده شدند. لازم به ذكر است كه استفاده از دريافت كننده هاي حفره شكل براي توليد توان با استفاده از سيستم ORC براي اولين بار در سطح جهاني مطرح شده است. همچنين مدلسازي دريافت كننده هاي حفره اي با كاربرد روغن حرارتي به عنوان سيال واسط خورشيدي براي اولين بار در سطح جهاني طرح است.

خلاصه: در صورت استفاده از سيكل هواي بسته در خشك كن ها، مي توان تا حدي انرژي مصرفي را كاهش داد. بعلاوه محصول خشك شده در خشك كن مجهز به سيستم گردش هواي بسته، بدليل اينكه كمتر در معرض آلودگي هاي محيطي قرار مي گيرد، داراي كيفيت بالاتر و آلودگي كمتر است. از طرفي در صورت گردش هواي داخل خشك كن بصورت يك سيكل بسته پس از مدتي به دليل بالا رفتن رطوبت نسبي هوا، قابليت رطوبت گيري آن كاهش مي يابد كه اين خود سبب افزاي زمان خشك شدن و شايد فساد محصول مي گردد. همچنين بعضي از محصولات كشاورزي حساس به حرارت وجود دارند كه در صورت افزايش دماي هواي خشك كننده، كيفيت خود را از دست مي دهند. لذا كنترل شرايط هواي خشك كننده هم از نظر كاهش مصرف انرژي و هم در راستاي بهبود كيفيت محصول خشك شده بسيار ضروري است. در اين اختراع يك سيستم بسيار ساده و ارزان قيمت قابل نصب برروي خشك كن هاي هواي گرم محصولات كشاورزي طراحي گرديده است. اين سيستم شامل حسگرهاي حرارتي، سنسور رطوبت نسبي، ماژول رله، دريچه ي هواي آزاد، دولودسل و يك واحد كنترلگر و نمايش HMI است. داده هاي مربوط به حسگرهاي نصب شده روي خشك كن ، به وسيله ي واحد HMI نمايش و كنترل مي شود. كنترل در خشك كن شامل كنترل دما و رطوبت هواي خشك كننده است. براي كنترل دماي هوا خشك كننده حسگر دمايي كه داخل محفظه ي محصول نصب مي شود، دما از طريق حسگر دما اندازه گيري مي شود. واحد HMIدما را با دماي از پيش تنظيم شده مقايسه كرده و در صورتي كه اين دما از دماي مطلوب كمتر باشد به وسيله ي يك ماژول رله، گرم كن را روشن مي كند و تا زماني كه اين دما از دماي مطلوب كمتر باشد به وسيله ي يك ماژول رله، گرم كن را روشن مي كند و تا زماني كه دماي هواي داخل محفظه ي محصول به حد مطلوب نرسد گرم كن كمكي روشن مي ماند. در صورتي كه دماي هواي داخل محفظه محصول از حد مطلوب بيشترشود، واحدHMI از طريق ترانسيمتر رله، به موتور محرك دريچه ي هواي باز فرمان داده و آن را باز مي كند. در اين حالت هواي آزاد با دماي پايين وارد هواي خشك كننده شده و دماي آن را كاهش مي دهد. به محض اين كه دما به اندازه ي مطلوب كاهش يافت، HMI از طريق ترانسميتررله به موتور فرمان بستن دريچه را صادر مي كند. براي كنترل رطوبت نسبي هواي عبوري ابتدا رطوبت نسبي هواي ورودي به محفظه ي محصول به وسيله ي حسگر رطوبت نسبي نصب شده در كانال هواي مربوطه اندازه گيري و مقدار آن با مقدار مطلوب از پيش تنظيم شده در HMI ، مقايسه مي گردد. در صورتي كه رطوبت نسبي هوا از حد مطلوب بيشتر باشد HMI از طريق ترانسيمتر رله و موتور محرك دريچه ي هواي آزاد، اين دريچه را باز و به هواي محيط با رطوبت نسبي كم اجازه ي ورود به كانال هواي خشك را مي دهد. تركيب هواي مرطوب داخل و هواي خشك بيرون، سبب كاهش رطوبت نسبي هواي خشك كننده مي گردد. از طرفي وزن محصول به صورت پيوسته توسط لودسل هاي موجود در محفظه ي محصول اندازه گيري مي شود، به محض اين كه وزن محصول از ميزان از پيش تعيين شده HMI كمتر شد(زماني كه محصول تا حد مطلوب خشك شد)، HMI از طريق ماژول رله برق اصلي خشك كن را قطع كرده و فرايند خشك كردن متوقف مي شود.

‏استفاده ي روزافزون از سوخت هاي فيلي، افزايش قيمت محصولات نفتي و كاهش دخاير موجود، به خطر ‏افتادن امنيت انرژي كشورهاي مصرف كننده، افزايش تشعشعات آلاينده ي زيست محيطي حامل از احتراق سوخت هاي فسيلي و تغييرات اقليمي ناشي از آن در جو زمين، محققان را در جهت يافتن منابع جديد ‏مي باشدد انواع موتورهاي اشتعال تراكمي كه با سوخت د‏يزل و موتورهاي اشتعال جرقه اي كه به طور عمده با ‏بنزين كار مي كنند، سهم عمده اي د‏ر مصرف سوخت هاي ياد ‏شده د‏ارند و د‏ر نتيجه يكي از عوامل مهم ‏ايجادكننده ي آلودگي نيز به شمار مي آيد بنابراين يافتن منابعي به عنوان انرژي جايگزين امري اجتناب ناپذير ‏است. ‏سوخت هاي زيستي مي تواند به عوان يك انرژي جايگزين مزيت تجديدپذير بودن و كاهش آلودگي ‏به هنگام احتراق را دارا باشند سوخت هاي زيستي مي توانند به صورت خالص يا مخلوط با سوخت هاي ‏فسيلي در سامانه ي حمل و نقل، گرمايش منازل، ساختمان ها و كارخانجات و همچنين در فرآيندهاي صنعتي ‏به كار روند از ميان اين سوخت ها، دو سوخت بيواتانول و بيوديزل پيشرفت قابل توجهي داشته اند و‏دسترسي به آن ها راحت تر است بيوديزل به عنوان استرهاي مونوالكيل اسيد هاي چرب با زنجيرهاي طولاني ‏تعريف مي شود كه از روغن گياهي يا چربي حيواني به دست مي آيد و خواصي بسيار شبيه به سوخت ديزل داشته و در موتورهاي ديزلي مورد استفاده قرار مي گيرد و بيواتانول نيز دومين عضو از الكل هاي آليفاتيك ١ ‏مي باشد كه از قند گياهان توليد مي شود و خواصي شبيه به بنزين دارد بيواتانول به طور عمده در تركيب با ‏بنزين در موتورهاي بنزين سوز به كار مي رود . گرچه ميتوان آن را به صورت خالص نيز مورد استفاده قرار داد. عنوان اين اختراع سوخت ( جي – سريز) است كه اين سوخت از انواع سوخت هاي جايگزين است كه ‏در موتور اشتعال جرقه اي به جاي بنزين به كار مي رود اين سوخت مخلوط دو سوخت فسيلي و دو ‏بيوفيول مايع است .