دانلود تحقیق مبانی و اهمیت گرمادهی مادون قرمز
| دسته بندی | محیط زیست |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 17 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 16 |
مقدمه :
در دنیای فرآوری مواد ، حرارت ودما ، پارامترهای مهمی هستند چه مواد فولاد ، شیشه ، وسایل الکترونیکی ، مقوا ، غذای منجمد ، تایر و یا کاغذ باشند ، در مرحله ای از فرآیند تولید ، حرارت داده می شوند یا از آنها گرفته می شود .کنترل این فرآیند حرارت دهی و دمای ماده ، برروی کیفیت محصول ، مصرف انرژی ، محصول نهایی مخارج عملیات وبهره وری تأثیر می گذارند .
کنترل نکردن دما ، اغلب قربانی کردن یکی از عوامل فرآیند تولید را باعث می شود . متعاقباً ، کنترل کردن دما ، و این عوامل فرآیندی برای حداکثر کردن اجرای هر گونه عملیات فرآوری مواد لازم و حقیقی هستند . با در نظر گرفتن مصرف انرژی بدون کنترل دما ، این امر باعث بیش از حد گرم کردن مواد می شود . تا مطمئن شویم که خواص محصول بدست آمده است و بر پایة یک توازن گرمایی عادی که عوامل تجهیزاتی و فرآوری برروی کارآیی عملیات تأثیر می گذارند ، مبلغ قابل توجهی برای بیش از حد گرم کردن پرداخت می شود . همانطوری که ذکر شد 5% یا F° 100 افزایش نسبت به گرمای مورد نیاز باعث کاهش 17%در انرژی می شود در یک کارخانة فولاد یا شیشه ، این رقم معادل میلیونها دلار در سال در زمینة مخارج سوخت می شود در دماهای کمتر ، کاهش های گرمایی کمتر احساس می شوند ولی آنها نیز قابل اندازه گیری و چشمگیر هستند . مورد دیگر کارکردن بدون کنترل دما ، شامل فرآوری مواد در دماهای کمتر است تا مطمئن شویم که نتایج مناسبی بدست می آوریم .
در عمل ریخته گری آلومینیوم ، که در گذشته اندازه گیری دقیق دما امکان پذیر نبود ، فشارها در سرعتهای بسیارپایین انجام می گرفت تا خواص آلومینیوم حفظ شود و مقدار دور ریز مواد به حداقل برسد .در حال حاضر، با تکنولوژی مادون قرمز از حرارت غیر تماسی استفاده می شود تا کارایی بیشتر شده و دور ریز مواد زائد نیز حذف می وشد . این توانایی در اندازه گیری دقیق حرارت در هنگام عمل فشار و نیز عمل ریخته گری باعث مهندسی مجدد فرآیند شده و ریخته گری آلومینیوم را به یک سطح جدید اجرایی رسانده است که در آن از کنترل فرآیند و اوتاسیون استفاده می شود . منافعی که در هر فشار نصیب ریخته گران آلومینیوم می شود ، به میلیونها دلار می رد و این با افزایش 30 تا 50 درصدی ظرفیت پذیرش وحذف دورریز محصول امکان پذیر شده است از یک منظر سرمایه گذاری کلان این ظرفیت پذیرش اضافه شده ، همچنین باعث به تأخیر انداختن سرمایه گذاریهای کلان در شیوه های پرس جدید شده که تحت استانداردهای قدیمی امکان انجام 3 پرس را با ظرفیت 4 را داراست .
این تنها یک مثال از آن چیزی است که امروزه مردم برای کسب سود رقابتی بیشتر در بازارهای جهانی با استفاده از کنترل اندازه گیری حرارت مادون قرمز انجام می دهند . در نگاه اول ، برخی مردم ، ترمومتری را کاری بسیار پرهزینه و پیچیده می بینند که شامل نصب و نگهداری آن می شود گرچه این باوری غلط است و این حسگرها به آسانی قابل نصب و کاربرد می باشند . و نسبت به منافع سرمایه گذاری پرهزینه و گران نمی باشند . بطور میانگین باز پس دهی سرمایه بین 2 روز تا 2 ماه تخمین زده شده است. منافع ترمومترهای مادون قرمز در مقایسه با دیگر تکنولوژیهای اندازه گیری دما به شرح ذیل می باشند .:
- دقت بهتر ، زیرا آنها دمای هدف را اندازه می گیرند ( در مقابل دمای خودش )
- بکارگیری منعطف : زیرا قابلیهای غیر تماسی آن را می توان برای اندازه گیری اهداف متحرک و متناوب ، مواد در خلاء خو میدانهای الکتریکی و همچنین کاربردهایی شامل محیطهای دشوار با دمای زیاد وشرایط سخت (دود ، روغن و دیگر موانع )بکاربرد
- واکنش به موقع : با حسگرهای سریع این عمل انجام می شود ( 10 تا 500ms)
- برای درک پتانسیل صحیح امکانات حسگرهای مادون قرمز ، بهتر است این حسگرها را به عنوان راه حلی برای یک مسأله و نه تنها یک وسیله اندازه گیری دما در نظر بگیریم . بخشهای ذیل ، مبانی ترمومتری مادون قرمز و انواع مختلف حسگرها و کاربردهای آنها را توضیح می دهد . هدف ، تهیة یک پیش زمینه و اطلاعات لازم برای انتخاب صحیح و به کاربردن حسگرهایی است که با نیازهایی که ما در کار با آنها داریم بیشتر وفق داشته باشند.
مبانی ترمومتری مادون قرمز
هر شیء از خود انرژی تابشی متساعد می کند و شدت این تابش دمای آن شی است . حسگرهای اندازه گیری دمای غیر تماسی ، به سادگی شدت این تابش را اندازه گیری می کنند . رابطه کلی انرژی تابشی ( شدت ) ، تابعی از دما و طول موج یک بدنة سیاه است . این منحنی های تابش جسم سیاه توسط قوانین پایه در فیزیک توضیح داده شده اند . و بطور انتخابی به عنوان پایة ترمومتری مادون قرمز بکار گرفته شده اند . این تابش مادون قرمز شبیه به تابش مرئی است ( 45/0 تا 75/0 میکرون ) بجز مواقعی که دارای طول موجهای بیشتر می باشد این شامل فتونهایی است که شکلی از انرژی می باشند که با سرعت نور ( 108×83571030/9 فوت بر ثانیه ) در خط مستقیم سیر می کنند . و میتوان آن را منعکس کرد و یا با اشیایی آن را انتقال داد این انرژی تابشی قابل دیده شدن و احساس شدن است که گرمای خورشید و یا یک اجاق الکتریکی و یا شعله مثال هایی از آن است . این مثالها ، مربوط به بخش مرئی طیف الکترومغناطیسی است که چشم انسان به آن حساس می باشد . منطقة‌مادون قرمز ، قسمت نامرئی طیف الکترومغناطیسی است ونشاندهندة شکل واقعی انرژی گرمایی است . بخش مادون قرمز از طیف الکترومغناطیس معمولاً با میکرون توضیح داده می شود و با رجوع به فیلترهای مادون قرمز استفاده شده در ترمومترهای مادون قرمز نشان داده شده است . حسگرهای طول موج کم عموماً برای کاربردهای دماهای بالا ومتوسط بکار گرفته می شود . و این بخاطر این است که در این ناحیه ، سطوح با سیگنال بالا ، و فایده های فنی وجود دارند . برای کاربردهای با دمای کم ، این کار به فیلترهای با طول موج بیشتر و پهنای باند بیشتر ( 8 تا 14 میکرون ) سپرده می شود تا انرژی تابشی اندازه گیری شود پیشینه شود .
فایل ورد 16 ص