وبلاگ

در این فصل به کلیاتی در مورد بیان مسئله، اهمیت و اهداف این پژوهش پرداخته خواهد شد.

 

1-1   بیان مسئله

 

نانو کامپوزیت ها از توزیع یا پراکنش ذرات نانو در یک ماتریس تشکیل می شوند. ماتریس می تواند یک جزئی یا چند جزئی باشد و ممکن است حاوی موادی باشد که خاصیت هایی همچون تقویت کنندگی، چقرمگی و هدایت کنندگی را به سیستم وارد کند.
واژه نانوکامپوزیت، به کامپوزیت هایی که حداقل یکی از ابعاد فاز پراکنده در آن در مقیاس نانوباشد، اطلاق می شود. نانو کامپوزیت ها براساس ابعاد ذرات فاز پراکنده به سه دسته تقسیم می شوند :

 

• هر سه بعد فاز پراکنده در مقیاس نانومتری هستند. به عنوان مثال ذرات سیلیکای کروی به دست آمده با روش سل– ژل یا پلیمریزاسیون درجا از این دسته اند.

 

• دو بعد از فاز پراکنده در مقیاس نانومتری هستند و بعد سوم بزرگ تر از 100 نانومتر است. در این حالت یک ساختار کشیده شده ، ایجاد می شود که نانو لوله ها از این دسته هستند. تقویت انواع زمینه های فلزی، سرامیکی و پلیمری توسط نانو لوله ها امکان پذیر است.

 

 

 

• فاز پراکنده فقط دارای یک بعد در مقیاس نانو متری است. در این مورد پرکننده به صورت ورقه هایی با ضخامت یک یا چند نانو متر و با طول صد ها یا هزاران نانو متر می باشد. خاک رس در بین سیلیکات های لایه ای بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. زیرا خاک رس اولیه بیشتر دردسترس است و دانشمندان اطلاعات دقیق تری در زمینه ساختار و ظرفیت اصلاح پذیری آنها دارند .

نانو کامپوزیت های پلیمری[1]  در حال حاضر به صورت دسته جدیدی از مواد پراهمیت مطرح شده­­اند. این خانواده ازکامپوزیت ها متشکل از زمینه ی پلیمری و پرکننده معدنی هستند. نانو کامپوزیت های پلیمری غالبا از طریق امتزاج با پلیمر­ها و یا پلیمریزاسیون مونومر­ها در فاصله میان لایه های نانو ذرات بدست می­آیند.کارایی این مواد با به کارگیری 2 تا 7 درصد وزنی از مواد تقویت کننده، با کامپوزیت های معمولی با 30 تا50 درصد وزنی از مواد تقویت کننده، برابری می کند.
به این نکته باید توجه کرد که استفاده  بالای پرکننده در کامپوزیت های معمولی باعث افزایش نامطلوب دانستیه و ایجاد قطعات سنگین، کاهش جریان مذاب و افزایش شکنندگی می شود.  علاوه بر این کامپوزیت های معمولی کدر و غیر شفاف هستند. این مشکلات در نانو کامپوزیت هاکمتر دیده شده و تقریبا برطرف می شوند.
مهمترین مصرف نانو کامپوزیت های پلیمری در صنعت حمل و نقل، بسته بندی، ساختمان، سازه های الکترونیکی، وسایل برقی، فوتونیکی و حسگرها است. این کاربردها خواص مغناطیسی اصلاح شده، قابلیت عبور الکتریسته یا نور و خاصیت زیست سازگاری  را در بر می گیرد.  رفتار نانو کامپوزیت های پلیمری مانند مواد متشکل از یک جزء یا مواد یک فازی است. نانو کامپوزیت های پلیمری شفاف اند و دانسیته پایین از خود نشان می دهند.آنها را می توان به سادگی با افزودنی ها اصلاح کرد[1].
نانو کامپوزیت های پلیمری به سه روش تهیه می شوندکه عبارتند از:

 

• روش محلولی

 

• روش اختلاط مذاب

 

• روش پلیمریزاسیون درجا

در این پروژه پلیمر قالب مولکولی جهت استخراج انتخابی فوران تهیه شد. برای تهیه این پلیمر از متاکریلیک اسید (مونومر عاملی)،  اتیلن گلیکول دی متاکریلات (عامل برقراری اتصالات عرضی)،  2و2-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل (آغازگر)،  مخلوطی از پیرول(جایگزین فوران یامولکول هدف) و متانول(حلال) انجام شد. مواد اولیه پلیمریزاسیون در لوله های موئین قرار داده می شود. پس از اعمال عملیات حرارتی در نهایت لوله موئین را داخل اسید هیدرو فلوئورید انداخته تا شیشه ی آن را خورده و فیبر بیرون بییاید. حاصل پلیمریزاسیون رادیکالی تشکیل فیبر لوله ای پلیمر قالب مولکولی غیر کوالانسی (MIP) می باشد. به دلیل وجود بر همکنش های غیر کوالانسی بین مولکول هدف و مونومر عاملی مولکول هدف به کمک شستشو حذف می شود و پلیمر قالب گیری شده بدست می آید.

 

جهت مقایسه کارایی این پلیمر، پلیمر دیگری نیز با همین روش و همین مواد اولیه ساخته شد ( NIP پلیمر ناظر)،  تنها با این تفاوت که پلیمر جدید فاقد مولکول هدف در ساختار خود است. طیف هر دو پلیمر سنتز شده از طریق اسپکتروسکوپی FT-IR مورد بررسی قرار گرفت هر دو پلیمر دارای شباهت ساختاری هستند همچنین وجود حفره در پلیمر قالب مولکولی با مقایسه دو طیف قابل توجیه می‌باشد. پلیمر قالب مولکولی سنتز شده با پلیمر شاهد مقایسه شد. خواص پلیمر قالب مولکولی،  قابلیت تشکیل پیوند و خاصیت گزینش پذیری پلیمر مورد نظر مورد بررسی قرار گرفت.  همچنین جهت بهینه سازی شرایط جذب پارامترهای مختلف از قبیل pH،  زمان جذب،  دما و غلظت نمک بررسی

 شدند.

 

کلمات کلیدی:پلیمر قالب مولکولی، فوران،پیرول

 

فصل اول:فوران وچگونگی تولید آن در غذا وسرطان زایی اش

 

1-1 فوران چیست؟

 

فوران (C4H4O, CAS No.110-00-9) ماده شیمیایی آلی هتروسیکلیک فرار است که اغلب به عنوان ماده واسط در فرایندهای صنعتی برای تولید مواد پلیمری سنتتیک یافت می شود. فوران ترکیب بسیار متفاوتی از گروه متنوع مواد شیمیایی است که گاهی اوقات به آن در مجموع “فوران ها” اطلاق می گردد و شامل توکسین های آنتی میکروبیال (نیتروفوران ها) و شبه دیوکسین گوناگون است.

 

نگرانی درباره وجود فوران در غذاها به سال ۲۰۰۴ برمی گردد، زمانی که مطالعه سازمان غذا و دارو (FDA) درباره غذاهای فرایند شده با حرارت در آمریکا فاش نمود که مقادیر کم فوران را می توان در نسبت های بزرگ غیرقابل انتظار در فرآورده های فرایند شده در ظروف دربسته مانند قوطی و ظروف شیشه ای یافت. فوران سرطان زای احتمالی انسانی است و بنابراین حتی مقادیر کم آن در غذاها نامطلوب است.

اسید فسفریک دومین اسید معدنی پر مصرف در دنیا است و به عنوان ماده اولیه در تولید شوینده­ها، محصولات غذایی و دارویی به کار می­رود. بدین لحاظ خالص­سازی اسید فسفریک یکی از نیازهای ضروری صنایع مصرف کننده از آن به شمار می­رود. 95% اسید مصرفی در صنایعی که نیاز به اسید فسفریک خالص دارند به روش حرارتی و تنها 5% آن به روش تر تولید می­ شود. اسید تهیه شده به روش حرارتی دارای خلوص بالا بوده ولی هزینه تولید آن بسیار بالا است. با توجه به افزایش سالانه 3/2 تا 5/2%  نیاز به اسید فسفریک خالص، کاهش هزینه تولید آن یکی از نیازهای روز صنعت به شمار می­رود. برای خالص سازی اسید فسفریک تولید شده به روش تر، معمولاً روش استخراج برای حذف عمده ناخالصی­ها انجام شده و برای بالا بردن بیشتر خلوص آن از روش­هایی مانند اولترافیلتراسیون، جذب سطحی، کریستالیزاسیون و تبادل یون استفاده می­ شود. این روش­ها با معایبی از قبیل سختی انجام فرایند، هزینه بالای تأمین و نگهداری تجهیزات، هزینه بالای رزین­ و نیاز به احیای آن روبه رو هستند. همچنین فرایندهای تبادل یون و جذب سطحی در غلظت­های پایین بازده مناسب­تر هستند.

 

در این پروژه به منظور حذف ناخالصی­های فلزی از اسید فسفریک تر از روش جداسازی جزء به جزء با کف استفاده شده است که روشی جدید برای انجام این فرایند محسوب می­ شود.

 

اساس روش جداسازی جزء به جزء با کف، جذب سطحی ناخالصی­ها بر روی کف­های بالارونده از ستون است که همراه با خود، ناخالصی­ها را از درون خوراک خارج کرده و محصولی خالص به جای می­گذارد. این روش علاوه بر بازده بالا، مزیت­هایی از قبیل سهولت در انجام فرایند، هزینه کم عملیاتی و مصرف انرژی پایین را دارد. همچنین به علت عدم استفاده از حلال­های شیمیایی، فرایندی سبز به شمار می­رود.

 

قابلیت این فرایند در حذف ناخالصی­های اسید فسفریک، تأثیر سرعت هوای ورودی، زمان، غلظت و انتخاب پذیری سورفکتانت­ها نسبت به هر فلز با بهره گرفتن از سورفکتانت­های KEN10، SDS و SFD بررسی شد. همچنین تمامی آزمایش­ها در حالت نیمه پیوسته انجام گردید.

 

برای سورفکتانت KEN10، سرعت بهینه هوای ورودی برابر یا cm/min 043/0 و غلظت بهینه برابر با 1.2CMC (CMC=0.229 mg/cc) به

 دست آمد. در این شرایط درصد حذف کلی فلزات برابر با %19/31 ، نسبت غنی سازی برابر با 95/1 و درصد اسید فسفریک از دست رفته برابر با 9% است.

 

برای سورفکتانت SDS، سرعت بهینه هوای ورودی برابر یا cm/min 020/0 و غلظت بهینه برابر با 2CMC (CMC=0.35 mg/cc) به دست آمد. در این شرایط درصد حذف کلی فلزات برابر با %20/70، نسبت غنی سازی برابر با 39/4 و درصد اسید فسفریک از دست رفته برابر با % 26/8 است.

 

برای سورفکتانت SFD، سرعت بهینه هوای ورودی برابر یا cm/min 014/0 و غلظت بهینه برابر با CMC (CMC=2.33 mg/cc)  به دست آمد. در این شرایط درصد حذف کلی فلزات برابر با 93/59% ، نسبت غنی سازی برابر با 28/4 و درصد اسید فسفریک از دست رفته برابر با 71/4% است.

 

همچنین با انجام دو مرحله آزمایش، درصد حذف کلی فلزات برای سورفکتانت­ SDS برابر با 31/95% و برای سورفکتانت SFD برابر با %09/91 به دست آمد.

 

کلمات کلیدی:  اسید فسفریک، جزء به جزء کردن کف، حذف فلزات، نونیل فنل اتوکسیلات، سدیم دودسیل سولفات، دی سدیم لورت 3 سولفوسوکسینات.

 

فصل اول

 

اسید فسفریک

 

کشف فسفر توسط برانت[1] در سال 1669 سبب شد تا محصول احتراق آن، فسفر پنتا اکسید(P2O5) به زودی شناخته شود. در سال 1694، بویل[2] برای نخستین بار از انحلال P2O5 در آب توانست اسید فسفریک را فراهم آورد و در سال 1769 میلادی موفق شدندکلسیم فسفات را که از اجزای اصلی استخوان است، از آن جدا نمایند. حدود 30 سال بعد، به نقش مفید کلسیم فسفات در کشاورزی و افزایش رشد نباتات پی بردند. به مرور زمان اهمیت و موارد مصرف اسید فسفریک شناخته شد [1].

 

فسفر به شکل انواع فسفات­ها، یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده ساختار موجودات زنده بوده و کاربرد کودهای فسفاته طبیعی مانند استخوان انسان، ماهی و فضله پرندگان در کشاورزی سابقه طولانی دارد. صنعت فسفات به شکل مدرن از اواسط قرن نوزدهم با ساخت کودهای فسفاته آغاز گردید که در آن زمان از اثر اسید سولفوریک بر استخوان یا منابع معدنی فسفات، برای تغلیظ و فراهم ساختن میزان فسفر قابل دسترسی بیشتر استفاده می‌گردید. به موازات گسترش کاربرد کودهای فسفاته، روش­های ساخت فسفر عنصری و اسید فسفریک نیز تنوع یافت [1, 2].

 

اسید فسفریک که با نام­ اورتو فسفریک اسید نیز شناخته می شود، اسیدی معدنی، شفاف، بی رنگ و بو با فرمول شیمیایی H3PO4  است. ساختار شیمیایی آن در شکل (1-1) و مشخصات فیزیکی آن در جدول (1-1) آمده است.

 

اسید فسفریک یک اسید سه ظرفیتی است و از اسیدهای آلی مانند استیک اسید، سیتریک اسید و لاکتیک اسید قوی­تر و از اسیدهای معدنی مثل نیتریک اسید، سولفوریک اسید و هیدروکلریک اسید ضعیف­تر است. این اسید به راحتی با بازها واکنش داده و تولید فسفات های قلیایی می­ کند و در دمای بالا نسبتاً فعال شده و با فلزات و اکسیدهای فلزی واکنش می­دهد. اسید فسفریک گرانترین اسید معدنی عرضه شده در بازار است و همچنین از نظر حجم مصرفی بعد از اسید سولفوریک در مقام دوم قرار دارد. مهمترین مصرف اسید فسفریک تبدیل آن به نمک­های فسفات در تولید کودهای شیمیایی است [4].

 

اسید فسفریک کاربردهای بسیار زیادی در صنایع شیمیایی و غذایی دارد و خواص فیزیکی و خلوص مورد نیاز اسید در هر یک از این کاربردها متفاوت است. اسید فسفریک در 4 خلوص تجاری[3]، غذایی[4]، دارویی[5] و آزمایشگاهی[6] وجود دارد که ترکیب درصد مجاز مواد آن در جدول (1-2) آمده است.

اهمیت آب و نقش حیاتی آن در زندگی انسان، حیوان، نبات و محیط زیست آنقدر روشن است که نیاز به دلیل و برهان ندارد. بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت ناشی از  عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است. از آنجایی که محور توسعه پایدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندی از آب آشامیدنی مطلوب می باشد بدون تامین آب سالم جایی برای سلامت مثبت و رفاه جامعه، وجود ندارد. آب از دو بعد بهداشتی واقتصادی حائز اهمیت است. از بعد اقتصادی به حرکت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش کشاورزی است. از بعد بهداشتی آب با کیفیت تضمین کننده سلامت انسان است.

 

 

اگر چه از دید ما پنهان است، اما آب دارای آثار بسیار زیادی در حیات جانداران به ویژه انسان می باشد. آب آشامیدنی علاوه بر تامین مایع مورد نیاز بدن به مفهوم مطلق آن یعنی H2O ، در بردارنده املاح و عناصر ضروری برای موجودات زنده و انسان می باشد که کمبود پاره ای از آن‌ ها در آب ایجاد اختلال در بدن موجود زنده می کند. از طرفی آب آشامیدنی در بردارنده عناصر و ترکیبات شیمیایی سمی نیز می باشد که برخی  از آنها سرطان زا بوده و برای سلامتی انسان بسیار مضر هستند. همچنین موجودات ذره بینی گوناگونی نیز در آب پیدا می شوند که بعضی از آنها بیماری زا بوده و ایجاد بیماری های عفونی خطرناکی می کنند. بنابراین توسعه فناوری های مختلف جهت تهیه و تامین آب آشامیدنی سالم برای جامعه از اهمیت بالایی برای ارتقاء سلامت جامعه برخوردار است.

 

فن‌آوری نانو با راهکارهای نوین و جدید خود اظهار می‌دارد كه مواد با پایه نانو می‌توانند به فن‌آوری‌های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوام‌تر و مؤثرتری منجر شوند، و  بخشی از نیازهای كشورهای در حال توسعه را برآورده ‌سازند. بر این اساس با توجه به توانمندی های فراوان فناوری نانو نسبت به روش های قدیمی و سنتی موجود، در حذف و کنترل آلودگی های محیطی و همچنین تصفیه و جلوگیری از انتشار آلودگی ها، می توان آن را به عنوان یک تکنولوژی سبز و ابزاری موثر برای دستیابی به توسعه ای پایدار ، چه از نظر اقتصادی و چه از نظر بهره وری بیشتر در نظر گرفت. لذا در این پروژه کاربردهای نانوجاذب های بر مبنای کیتوسان در تصفیه آب آشامیدنی  برای حذف آرسنیک سه ظرفیتی و باکتری مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

2- بلوك و دیاگرام دستگاه

 

3- توضیح عملیات قطعات رسم شده در بلوك دیاگرام

 

     الف – 89C51(1)

 

     ب – 89C51(2)

 

     ج – HIN 232

 

     د- مدارات یكسو كننده و تقویت كننده

 

     ه – تراشه ADC808

 

     و – طرز كار LCD

 

4- شرح كار دستگاه

 

5- مشخصات دستگاه

 

6 – مزایای دستگاه

 

7- سخت افزار دستگاه

 

8- مدارات قسمت نمونه گیری ولتاژ و جریان

 

9- طرز كار ADC 808

 

10- نرم افزار دستگاه

 

11- شرح عملكرد نرم افزار

 

12- شرح كلیدهای مختلف نرم افزار

 

13- آنالیز اطلاعات ذخیره شده

 

14-توضیحات نرم افزار اسمبلی میكرو پروسسورها

 

15- توضیحات نرم افزار تحت ویندوزبا Visual C++

 

بلوك و دیاگرام دستگاه :

 

 توضح عملیات قطعات كشیده شده در بلوك :

 

الف ) 89C51(1)  :

 

1- فرمانهای لازم را به  ADC808 می دهد تا مقدار آنالوگ به دیجیتال برای هر شش كانال تبدیل شود ( سه كانال جریان و سه كانال ولتاژ )

 

2- مقدار دیجیتال گرفته شده از ADC را گرفته و عملیات لازم را روی آن انجام می دهد و مقدار مطلوب را روی صفحه LCD نمایش می دهد و همچنین این مقادیر را از طریق پورت سریال به آی سی 89C51(2) می فرستد .

 

3- كی بورد ماتریسی را چك می كند تا چنانچه كلید فشار داده شد عملیات لازم را انجام دهد .

 

4- محاسبه كردن ساعت سیستم و نمایش ساعت روی صفحه LCD .

 

5- محاسبه تاریخ شمسی و نمایش برروی صفحه LCD .

 

 ب) 89C51(2) :

 

1- اطلاعات رسیده از خط سریال از آی سی 89C51(1) را در حافظه RAM ذخیره می كند و همچنین این اطلاعات را از طریق سریال به كامپیوتر می فرستد تا این مقادیر در نرم افزار نمایش داده شود .

 

2– بعد از رسیدن هر باكس اطلاعات یک LED را روشن یا خاموش می كند تا ذخیره اطلاعات در دستگاه نمایش داده شود  .

 

ج) HIN232

 

 یک واسط است برای تبادل سریال بین میكرو و كامپیوتر .

 

 این آی سی ولتاژ پنج و صفر میكرو را با بهره گرفتن از خازنهای مدار تبدیل به ولتاژهای  پانزده و منفی پانزده می كند .

 

این آی سی برای تبادل سریال از استاندارد RS232 استفاده می كند .

 

پایه های RS232

 

چون در كامپوترهای IBM برای ارتباط سریال از سوكت نه پین استفاده می شود لذا پایه های آن را توضیح می دهیم :

 

پایه ها :

 

1- تشخیص حامل داده DCD

 

2– داده رسیده RXD

 

3- داده ارسال شده TXD

 

4- پایانه داده آماده DTR

 

5- سیگنال زمین

 

6- مجموعه داده آماده

 

7- تقاضای ارسال

 

8- آمادگی برای ارسال

 

9- تشخیص دهنده

 

ما برای ارتباط سریال با میكرو فقط از پایه های دو و سه و پنج استفاده می كنیم .

 

پورتهای COM در IBM PC و سازگار به آنها :

 

كامپوترهای IBM PC و سازگارهای مبتنی بر (8086 ، 286 ، 386 ، 486 و پنتیوم ) معمولاً دو پورت COM دارند . هـر دو پورت كانكتورهای نوع RS – 232 را دارا می باشند .

 

بسیاری از PC ها یک DB – 25 و یك DB – 9 را بكار می برند .

 

پورت های COM  با COM 1 و COM 2 نامگذاری شده اند . در سالهای اخیر COM 1 برای ماوس و COM 2 برا ی وسایلی چون مودم بكار رفته اند . برای انجام آزمایشات تبادل اطلاعات ، پورت سریال 8051 را به COM 2  در PC بكار می برند .

 

د) 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 :

 

یک مدار یكسو كننده و تقویت كننده آپ امپی است كه ولتاژ ورودی AC را هم یكسو می كند و هم در یک گین ضرب می كند  .

 

   ه) تراشه ADC 808 با 8 كانال آنالوگ :

 

 تراشه مفید دیگر ADC 808 از National Semaconductor است  .

 

این تراشه دارای 8 ورودی است كه اجازه می دهد تا 8 مبدل مختلف را با یک تراشه ردیابی كنیم . این تراشه دارای خروجی داده هشت بیتی است . هشت ورودی آنالوگ  مولتی پلكس است ، برای این كار سه پایه آدرس C , B , A به كار می رود در این تراشه VREF(+) و VREF(-) ، ولتاژ مرجع را تنظیم می كند . اگر VREF (-) = GND و VREF(+) = 5 باشد ، سایر پله ها برابر است با 5/256=19.43mv بنابراین برای داشتن پله 10 میلی ولت به ولتاژ ریفرنس 56/2 نیاز داریم . ما از كانالهای A , B , C برای انتخاب كانالهای صفر تا هفت ورودی آنالوگ و از ALE برای لچ كردن آدرس استفاده می كنیم . SC برای شروع تبدیل است . EOC برای پایان تبدیل می باشد ، OE فعال ساز خروجی است .

 

 توصیف پایه های LCD

 

LCD مورد بحث ما چهارده پایه است .

 

• VSS – زمین

2- VCC – منبع تغذیه

 

3-VEE – منبع تغذیه كنترل درخشندگی

 

4- RS – انتخاب RS=0 برای انتخاب دستور العمل ، RS=1 برای انتخاب ثبات داده .

 

5- R/W گذرگاه داده 8 بیت .

 

6- E – انتخاب

 

7- DB0 گذرگاه داده 8 بیت .

 

8- DB1گذرگاه داده 8 بیت .

 

9- DB2 گذرگاه داده 8 بیت .

 

10- DB3 گذرگاه داده 8 بیت .

 

11- DB4 گذرگاه داده 8 بیت .

 

12- DB5 گذرگاه داده 8 بیت .

 

13- DB6 گذرگاه داده 8 بیت .

 

14-DB7 گذرگاه داده 8 بیت .

 

RS ، انخابگر ثبات :

 

در داخل LCD دو ثبات وجود دارد و این پایه برای انتخاب آنها به این ترتیب بكار می رود كه اگر صفر باشد ثبات فرمان انتخاب می شود و اجازه می دهد فرمانهایی همچون پاك كردن ، نشاندن مكان نما و غیره صادر شود و اگر یک باشد ثبات داده انتخاب می شود و به كاربر اجازه ارسال داده روی LCD  برای نمایش می دهد .

 

R/W خواندن / نوشتن :

 

 

 

این پایه به كاربر اجازه نوشتن اظلاعات و یا خواندن از LCD را فراهم می سازد اگر یک باشد برا ی خواندن و اگر صفر باشد برای نوشتن است .

 

E ، فعال :

 

از این پایه برای لچ كردن اطلاعات ارائه شده به پایه های داده اش استفاده می كند . وقتی داده به پایه های داده اعمال شد یک پالس بالا – پایین به این پایه اعمال میگردد تا به این وسیله LCD داده موجود در پایه های داده را لچ كند . این پالس بابد حداقل 450 ns عرض داشته باشد .

 

D0 – D7 :

 

هشت بیت خط داده برای ارسال اطلاعات به LCD یا خواندن محتوای ثباتهای داخلی LCD بكار می رود . برای نمایش حروف و اعداد پورتهای اسكی برای حروف A – Z و a – z و اعداد صفر تا نه به پایه ها ارسال می شود و همزمان RS = 1 میگردد همچنین كدهای دستورالعمل فرمانی وجود دارند كه برای پاك كردن نمایشگر یا باز گرداندن مكان نما به نقطه شروع یا چشمك زدن آن بكار میرود كه به شرح ذیل می باشد :

 

 شرح كار دستگاه :

 

 این دستگاه از دو قسمت نرم افزار تحت كامپیوتر با ویژال C++ و یک سخت افزار كه یک بورد و ودارات الكترونیكی تشكیل شده است .

 

مشخصات دستگاه آنالایزر VCA005 :

 

 1- دارای یک صفحه LCD برای نمایش ولتاژ و جریان سه فاز لحظه ای كارخانه و نمایش ساعت و تاریخ  شمسی می باشد .

 

2- دارای كی بورد 4*3 ماتریسی برای بعضی از تنظیمات در دستگاه .

 

3- نگهداری مقدار ماكزیمم جریان سه فاز و ساعت آن در داخل حافظه دستگاه برای آنالیز اپراتور .

 

4- نمونه گیری از جریان سه فاز و نگهداری در حافظه دستگاه هر هشت ثانیه .

 

5- این دستگاه سازگاری با هر تابلوی برق دارد و فقط با تعویض ترانس داخال منوی دستگاه بر اساس C/T (ترانس جریان ) می توان این دستگاه را بر روی تابلوهای مختلف نصب كرد و آنالیز لازم را بر روی آن تابلو انجام داد .

 

6- این دستگاه نیازی به اپراتور برای تخلیه اطلاعات ندارد و خود سیستم بصورت اتوماتیک روشن خواهد شد و اطلاعات تخلیه می شود و كامپیوتر دوباره خاموش خواهد شد .

 

7- داخل نرم افزار كامپیوتری این امكان وجود دارد كه این دستگاه هر جای كارخانه نصب شده باشد از طریق سریال به كامپیوتر متصل می شود و داخل نرم افزار كامپیوتری این امكان وجود دارد كه می توان جریان سه فاز و ولتاژ سه فاز را بصورت On Line نمایش می دهد .

 

8- در داخل نرم افزار این امكان وجور دارد كه می توان سطح پر شدن حافظه دستگاه را مشاهده كرد .

 

مزایای دستگاه آنالایزر VCA005 :

 

 

 

1- بعد از تخلیه اطلاعات هر 24 ساعت می توان نمودار مصرف برق را در نرم افزار Exel رسم نمود و آنالیز لازم را برای برق مصرفی كارخانه مورد نظر انجام داد .

 

2- از روی نمودار حتی می توان از سالم یا خراب بودن دستگاه هایی كه آمپر آنها مشخص است مطلع شد .

 

3- از روی نمودار میتوان اگر قطعی برق باشد ساعت قطع و وصل شدن برق را بدست آورد .

 

4- در داخل نرم افزار كامپیوتری این امكان وجود دارد كه می توان با دادن تاریخ مورد نظر پول برق مصرفی و كیلو وات مصرفی در آن تاریخ رابراساس دادن تعرفه مصرف برق آن كارخانه به نرم افزار بدست آورد .

 

 سخت افزار دستگاه آنالایزر VCA005 :

 

 در داخل نرم افزار 2 عدد میكرو پروسور809C51 وجود دارد كه هر یک به تنهایی كار خاصی را انجام می دهند .

 

 ورودی جریان دستگاه از C/T تابلو می باشد كه در سر راه C/T یک مقاومت 1/0 اهم ، 5 وات مجود دارد كه جریان عبوری از C/T را تبدیل ولتاژ میكند .

 

C/T :

 

برای اندازه گیری جریان عبوری از تابلوی برق از این دستگاه استفاده می شود كه این دستگاه در دور شین ورودی كارخانه قرار می گیرد و بر اساس جریان ورودی از شین یک جریان متناسب با آن در C/T برقرار می شود .و رابطه آن امكان دارد به صورت زیر باشد كه بر اساس جریان كارخانه انتخاب می شود .

 

 

 

  توجه : جریان تولید شده در C/T یک جریان AC است .

 

ولتاژ دو سر مقاومت به یک مدار یكسو ساز و تقویت كننده وارد می شود و بعد از یكسو سازی و تقویت با یک ولتاژ تقویت شده و DC خواهیم داشت كه مدار یكسو ساز بصورت زیر می باشد :

 

                                     مقاومت متغیر R در دست ماست تا بتوانیم گین مدار تقویت كننده را تغییر دهیم ، با این مقاومت د رمدار می توان مدار را كالیبره نمود تا بتواند جریان صحیح را روی LCD نمایش  دهد .

 

دو عدد دیود ورودی باعث می شود كه اگر ولتاژ ورودی بیشتر از 6/0 ولت شود اتصال كوتاه خواهد شد و باعث می شود تا خروجی از یک اندازه ای بیشتر نشود و به مدارات بعدی صدمه وارد نشود . این مدار ولتاژ ورودی را یكسو می كند و هم در یک گین ضرب می كند از این مدار به همین صورت دو نمونه دیگر وجود دارد كه دو جریان دیگر نیز اندازه گیری خواهد شد .

 

خروجی این مدارات به ورودی هر كانال ADC808 متصل می شود .

 

این  (ADC808) IC دارای هشت كانال ورودی است كه سه تا ورودی جریان و سه تا ورودی ولتاژ است . جریان این IC هشت بیت اطلاعات دیجیتال است كه بصورت یک میكروپروسور 89C51 متصل است كه میكرو اطلاعات جریان و ولتاژ را بصورت دیجیتال از این پورت دریافت می كند .

 

مدارات قسمت نمونه گیری ولتاژ :

 

 ابتدا ولتاژ ورودی (220 ولت ) با یک تقسیم ولتاژ تبدیل به ولتاژ زیر 5/0 ولت می شود كه بصورت زیر می باشد :

 

طرز كار ADC 808 :

 

 در ابتدا آدرس ADC روی كانال صفر تنظیم میشود ، طبق اتصالات دستگاه جریان 1 به كانال صفر ، جریان 2 به كانال یک ، جریان 3 به كانال دو ، ولتاژ 1 به كانال سه ، ولتاژ 2 به كانال چهار و ولتاژ 3 به كانال پنج متصل است .

 

وقتیكه آدرس ADC  روی كانال صفر تنظیم شد مقدار دیجیتال كه به پورت یک میكرو می رسد مقدار دیجیتال جریان است كه این عدد را هم رو ی LCD نمایش می دهد و هم این عدد را از طریق سریال به میكرو دیگر دستگاه می فرستد و آن میكرو این عدد را داخل RAM ذخیره می كند و هم این عدد را از طریق سریال به كامپیوتر می فرستد و در داخل نرم افزار این جریان نمایش داده می شود .

 

تمام اعداد  اندازه گیری شده در داخل دستگاه یک عدد هشت بیتی است ، برای ترانس های بشتر از 250 این عدد خوانده شده از تابلو را در ضریب ترانس ضرب می شود . ضریب ترانس :  2000/250 = 8

 

مثلاً برای ترانس  2000/5 هر عدد خوانده شده از ADC ضرب در 8 می شود و روی  LCDنمایش می دهد .

 

بطور مثال برای ترانس 800/5 ضریب ترانس برابر 3.2 است كه هر عدد خوانده شده ضربدر 3.2  می شود و روی LCDنمایش میدهد.

 

بعداز اینكه آدرس ADC روی كانال صفرتنظیم شدواطلاعات جریان فاز یک خوانده شد و روی LCD نمایش داده شد آدرس ADC  روی كانال یک تنظیم می شود ،