👈 فروشگاه فایل 👉

منسوجات هوشمند و توسعه تكنولوژی فرآوری TSC در نساجی

ارتباط با ما

... دانلود ...

منسوجات هوشمند و توسعه تكنولوژی فرآوری TSC در نساجی

منسوجات هوشمند و توسعه تكنولوژی فرآوری TSC در نساجی

 

منسوجات هوشمند و 

توسعه تكنولوژی فرآوری TSC  در نساجی

منسوجات هوشمند و توسعه تكنولوژی فرآوری TSC  در نساجی

 

مقدمه

فیبرهای نوری و حسگرهای نوری فیبر

تحلیل مبانی حسگرهای گراستیك براگ فیبر لحاظ شده

عامل حساسیت

مزدوج سازی دما و كشش

اندازه گیری های همزمان كشش و دما

اندازه گیری همزمان دما و كشش چند محوری

تأثیر اندازه گیری

اثرات پارامترها بر ضریب تأثیر

اعتماد پذیری FBG   ها

خطای اندازه گیری كشش ناشی از انحراف موقعیت و جهت

سیستم های اندازه گیری توزیعی (توزیع شده)

نتیجه گیری

توسعه سریع تركیبات ساختاری نساجی (TSC   ها) بازار و فرصت های پژوهشی جدیدی را برای صنعت نساجی و دانشمندان این رشته ایجاد كرده است. تركیبات نساجی سه بعدی، بر طبق، یكپارچگی ساختاری شان دارای یك شبكه دسته تارها در یك حالت یكنواخت می باشد، كه نتیجه آن افزایش قدرت درون بافتی و بین بافتی، انعطاف پذیری بیشتر تشكیل شكل ساختاری پیچیده و امكان بیشتر تولید قطعات بزرگ با هزینه كمتر در مقایسه با تركیبات سنتی است. سختی و استحكامل بیشتر همراه با وزن كمتر باعث افزایش كاربرد آنها در صنایع هوا فضا، خودروسازی و مهندسی شهری شده است. پیش بینی شده است كه بهبود تكنولوژی های فرآوری و تركیب آنها با تكنولوژی‌های ساختار هوشمند منجر به رشد صنعتی عمده در قرن بعد با استفاده از به چالش افتادن وضعیت فلز است  دیگر مواد متداول مهندسی گردیده است.

یك موفقیت در توسعه تكنولوژی فرآوری TSC  به درك بهتر رابطه خواص- ساختار پردازش دارد. یك گام مهم در این جهت نظارت بر توزیع تنش/ كرنش داخلی در زمان واقعی در طول فرآوری اجرای منسوج و جامد شدن متعاقب آن تا ساختارهای نهایی است. مسئله مهم دیگر در كاربرد TSC ها حساس كردن آنها به شرایط داخلی سلامت و محیطی خارجی آنها است. تجمیع شبكه های حسگری در داخل ساختارهای تولید- تقویت اولین گام برای هوشمند ساختن مواد محسوب می شود. علاوه بر این، پیچیدگی ساختار TSC مثل اثر پوست- هسته تركیبات تابیده سه بعدی كاراكتریزه كردن مواد را امری دشوار ساخته است.

در گذشته اندازه گیری توزیع تنش/ كرنش داخلی یك چنین ماده ای پیچیده با استفاده از روش های متداول مانند معیار كرنش و حسگرهای فرابنفش تقریباً غیرممكن شده است. به علاوه، نیاز به بعضی انواع شبكه حسگری در این ساختارها لحاظ شده است تا وسیله‌ای باشد برای (1) نظارت بر توزیع تنس داخلی TSC های insith در طول فرایند تولید، (2) اجازه دادن جهت نظارت سلامت و ارزیابی آسیب TSC ها در طول خدمات  و (3) قادر به ساختن یك سیستم كنترلی برای نظارت فعال و واكنش نشان دادن به تغییرات محیط كاری.

تكنولوژی های فیبر نوری كه ارائه دهنده كاركردهای انتقال سیگنال و حسگری با هم است. در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب كرده است، به ویژه در ساختارهای بتن هوشمند شامل بزرگراه ها، پل ها، سدها و ساختمان ها. تعدادی از پژوهشگران از تكنولوژی حسگرهای فیبر نوری (FOS) برای نظارت بر فرآیند تولید و ارزیابی سلامت ساختار تركیبات الیافی تقویت شده استفاده كرده اند. از آنجایی كه فیبرهای نوری دارای اندازه كوچك و سبك وزن، ساختار با تارهای منسوج و آماده مشمول یا حتی بافته شدن درون TSC ها هستند، مطمئن ترین وسیله برای تشكیل شبكه حسگری ذكر شده در بالا می باشند.

این فصل مروری بر انواع مختلف حسگرهای فیبرنوری، مسائل عمده تركیبات منسوج هوشمند تجمیع شده با حسگرهای الیاف براگ (Bragg) كه زوج دما و كرنش است، ابزار اندازه گیری كرنش چند محوری، مسائل مربوط به اعتماد پذیری و مؤثر بودن اندازه گیری و همچنین سیستم های مختلف اندازه گیری برای تركیبات منسوج هوشمند تجمیع شده با حسگرهای نوری فیبر.

2- فیبرهای نوری و حسگرهای نوری فیبر

به طور طبیعی، یك فیبرنوری شامل یك هسته است كه اطراف آن یك روكش كاری صورت گرفته كه شاخص شكست آن كمی كمتر از شاخص مربوط به هسته می باشد. این فیبر نوری در طول فرایند ترسیم با یك لایه محافظ پلیمری، پوشیده شده است. درون هسته فیبر، اشعه های نور تابیده شده روی هسته- روكش با زوایای بزرگتر از زاویه بحرانی به صورت كلاً داخلی منعكس شده و از داخل هسته و بدون شكست هدایت می شوند. شیشه سیلیكا متداول ترین ماده برای الیاف نوری است، جایی كه روكش كاری به طور طبیعی با سیلیكای خالص گداخته صورت می گیرد و هسته از سیلیكای داپ تشكیل شده كه حاوی چند مول ژرمانیم می باشد. سایز ناخالصی ها مانند فسفر را نیز می توان مورد استفاده قرار داد. جذب خیلی كم در یك فیبر ژرمانوسیلیكات همراه با یك حداقل ضریب افت در  و یك حداقل مطلق  در  صورت می گیرد. بنابراین نور در دو پنجره ده ها كیلومتر از طریق فیبر انتقال می یابد، بدون اینكه افت زیادی در یك شرایط هدایت صحیح به وجود می آید. به همین علت است كه امروزه فیبر نوری جایگزین سیم كواكسیال مسی به عنوان وسیله انتقال برتر امواج الكترومغناطیس نشده و انقلابی در ارتباطات جهانی ایجاد كرده است.

موازی با توسعه سریع عهد ارتباطات فیبر نوری، حسگرهای نوری فیبر نیز توجه زیادی به خود جلب كرده و رشد زیادی را در سال های اخیر تجربه كرده است. این حس گرها سبك، كوچك و انعطاف پذیر هستند. بنابراین آنها بر یكپارچگی ساختار مواد مركب تأثیر نمی گذارند و می توان آنها را با پارچه های تقویت شده تجمیع كرد تا ستون فقرات ساختار را تشكیل دهند. آنها مبتنی بر یك تكنولوژی واحد متداول هستند كه ابزارها را قادر می سازد تا برای نابسامانی های فیزیكی بیشمار حس گری از یك ماهیت آبی، الكتریكی، مغناطیسی و گرمایی توسعه یابند. تعدادی از حسگرها را می توان در امتداد یك فیبرنوری با استفاده از تكنیك های تقسیم طول موج، فركانس، زمان و پلاریزاسیون تسهیم كرد تا سیستم های حس گری توزیع شده یك، دو یا سه بعدی ایجاد شود. آنها از داخل ساختار یك مسیر هدایت كننده ایجاد نمی كنند و گرمای اضافی تولید نمی كنند كه بتواند به صورت بالقوه به ساختار آسیب بزند. آنها به جداسازی الكتریكی از ماده ساختاری ندارند و تداخل الكترومغناطیسی ایجاد نمی كنند، این می تواند یك مزیت خیلی مهم در بعضی كاربردها باشد.

FOS ها را برای بكارگیری در ساختارهای هوشمند می توان بر طبق اینكه آیا حسگری توزیع شده، موضعی (نقطه) یا تسهیم شده (چند نقطه) است تقسیم بندی كرد. اگر حسگری در امتداد طول فیبر توزیع شده باشد،‌ توزیع اندازه گیری شده به عنوان یك تابع موقعیت می تواند از سیگنال خروجی تعیین گردد. بنابراین یك فیبر واحد می تواند به طور مؤثر تغییرات در كل جسمی كه در آن قرار دارد را كنترل كند. یك حسگر موضعی تغییرات اندازه گیری شده را فقط در مجاورت حسگر شناسایی می كند. بعضی حسگرهای موضعی می توانند خودشان تسهیم شوند، كه در آن حسگرهای موضعی چند گانه در فواصل معین در امتداد طول فیبر قرار می گیرند. هر حس گر را می توان به وسیله تشخیص طول موج، زمان یا فركانس جداسازی كرد و در نتیجه امكان پروفایل كردن زمان واقعی پارامترها در كل ساختار فراهم می شود.

پیش از اختراع گراتینگ های براگ فیبر(FBC ها)، FOS ها را بر طبق طرح حسگری ؟؟ در دو گروه بزرگ طبقه بندی كرد، اینتزیومتریك و اینترفرومتریك. حسرگرهای اینتنزیومتریك فقط مبتنی بر میزان نور شناسایی شده كه از فیبر عبور می كند است. در ساده ترین شكل آن یك توقف انتقال ناشی از شكستن یك فیبر درون سیستم، آسیب ممكن را نشان می دهد. حسگرهای اینترفرومتریك برای گستره ای از كاربردهای با حساسیت بالا مانند حس گرهای میدان مغناطیسی و آبی تولید شده است و معمولاً مبتنی بر الیاف تك حالتی هستند. برای مثال، اینترفرومتریك ماچ- زند، همانگونه كه در شكل 1-10 نشان داده شده، یكی از متداول ترین پیكربندی ها است. با این نوع ابزار، تنش را می توان مستقیماً به وسیله قرار دادن بازوی فیبر حس گری در ساختار كنترل كرد و این امر هنگامی صورت می پذیرد كه بازوی مرجع به طول یكسان از محیط جدا شده باشد. گرچه یك چنین پیكربندی نسبت به تنش خیلی حساس است اما كل طول فیبر در یك بازو به كشش پاسخ می دهد و بنابراین موضع گیری ناحیه حسگری مشكل است. یك حس گر می تواند تداخلی دیگ، كه برای حسگری موضعی مناسب تر است، مبتنی بر تداخل بین نور منعكس شده از دو سطح نزدیك می باشد كه تشكیل یك اینترفرومتر نوع فابری پیروت (FP) با طول معیار كوتاه می دهد (شكل2-10).

كشش یا تنش به كار رفته در درون شاخص ساختار را می توان با اندازه گیری طیف بازتابی یا سیگنال نور بازتابی از انحناءFP تعیین كرد كه تابعی از فاصله بین دو سطح بازتابی است. عیب اینگونه ابزارها این است كه انجام اندازه گیری های مطلق سخت است و تشكیل یك ردیف حس گر تسهیم شده در امتداد طول یك فیبر به علت اتلاف زیاد ساختار ناپیوسته یك كاوFP مشكل می باشد. بررسی و تحلیل مفصل به وسیله Measures, Udd ارائه شده است.

 

 

 

👇محصولات تصادفی👇

تحقیق انواع جریان فرآیند تولید و طراحی در سطح کارخانه مبانی نظری خودپنداره تحصیلی اثربخشی رویکرد واقعیت درمانی به شیوه گروهی بر نشانگان ضربه عشق طرح تحقیقی نوشتن یک مقاله تحقیقی علمی از چکیده تا نتیجه پایان نامه نقش اقتصاد سیاسی در جغرافیای شهری