پروژه دماسنج مادون قرمز (بدون تماس با جسم)

0
33
پروژه دماسنج مادون قرمز (بدون تماس با جسم)
پروژه دماسنج مادون قرمز (بدون تماس با جسم)

طراحی و ساخت دماسنج مادون قرمز، بدون تماس با جسم،  دماسنج ها یا ترمومترها یکی از ابزارهای اندازه‌گیری بسیار پر کاربرد در صنعت می‌باشند. به طور کلی کنترل دما و جلوگیری از افزایش دما از حد آستانه یکی از پارامترهای بسیار حساس در صنایع مختلف می‌باشد. دماسنج ها در دو نوع تماسی و غیر تماسی می‌باشند.

 

پروژه دماسنج مادون قرمز (بدون تماس با جسم)
پروژه دماسنج مادون قرمز (بدون تماس با جسم)

 

چرا دما را اندازه‌گیری می‌کنیم؟

برای اکثر فرایند‌های تولید و ساخت‌، دما یک متغیر بسیار مهم برای اندازه گیری، مشاهده و کنترل می‌باشد. مشاهده دما اطمینان می‌بخشد که فرایند تولید تحت شرایط مطلوب عمل می‌کنند. در کنار فواید کیفی و تولیدی که توسط اندازه گیری دما بدست می‌آید داده‌ها (data) ممکن است جهت تعبیه‌ی برنامه‌های پیشگیرانه ی نگهداری استفاده شود.

موارد کاربرد سيستم در صنايع مختلف چه می‌تواند باشد؟

در عمليات حرارتی فلزات براي حصول مشخصات فنی بالاتر، کنترل توليد آلياژهای مختلف مواد، ريخته گری هايي دقيق با روشهايی مخصوص ، صنايع چدن و فولاد، آبکاری هاي صنعتی ، کوره‌های القايی و گرم و پيش گرم القايی ، جوشکاری های دقيق و استاندارد، توليد سيمان و سراميک، شيشه و بلورسازی، توليد محصولات پتروشيمي و توليد محصولات صنايع نظامي، استفاده از دماسنج غيرتماسي اجتناب ناپذيراست. در صنايع مرتبط با نفت و گاز نيز با توجه به لزوم رعايت استانداردهاي ارائه شده از سوي وزارت نفت براي اين صنايع و سطح بالاي استانداردها، تجهيز لوازم اندازه گيري و کنترلي، اين شرکتها را ملزم به استفاده از اين دماسنج غيرتماسي خواهد کرد.

اهمیت اندازه‌گیری دمای اجسام بدون تماس

از آنجا که دماسنج‌های مادون قرمز می‌توانند دمای جسم را بدون اتصال فیزیکی مشخص کنند، سیستم اندازه گیری موجب آلودگی و آسیب رساندن یا تداخل با فرایند نمایش نمی‌شود و برتری‌های بسیاری نسبت به دستگاه‌های اندازه گیری تماسی دارند. یک دماسنج مادون قرمز می‌تواند با فاصله از جسم داغ قرار گیرد و در عین حال آن را قادر می‌سازد تا در بازه‌های زمانی طولانی با کمترین نگهداری و تعمیر عمل کند.

معرفی تئوری دماسنج مادون قرمز

تمامی اجسامی که دارای دمای بالای صفر مطلق یا همان -273 درجه سانتیگراد باشند، از خود امواج مادون قرمز منتشر می‌سازند. میزان موج انتشار یافته از سطح یک جسم به دو فاکتور بستگی دارد: دمای جسم و میزان قابلیت انتشارموج از سطح قطعه. موج مادون قرمز در حقیقت یک انرژی نورانی ضعیف است که به  صورت موج منتشر می‌شود و فرکانس آن در محدوده فرکانس قابل رویت برای چشم انسان نمی‌باشد. هر چه دمای یک جسم بیشتر باشد میزان انرژی مادون قرمز بیشتری منتشر می‌سازد. اگر دستگاهی بسازیم که بتواند میزان انرژی منتشر شده از یک منبع انتشار ( جسم مورد نظر) را اندازه گیری کند درنتیجه می‌توانیم دمای آن جسم را محاسبه نماییم. دستگاهی که امکان را فراهم می آورد   Infrared Thermometer یا دماسنج غیر تماسی نام دارد. با قرار دادن دستگاه ترمو‌متر در جلوی جسم مورد نظر آن قسمت از موج مادون قرمز منتشر شده توسط جسم که در محدوده میدان دید لنز دستگاه ترمومتر باشد به لنز برخورد می‌کند. لنز دستگاه این انرژی دریافت شده را بر روی سنسوری که در دستگاه وجود دارد متمرکز می‌کند. سنسور با اندازه گیری شدت انرژی، ولتاژی را در حد میکرو ولت در یکی از پایه‌های خود ایجاد می‌کند و مقدار دما با پردازشی که روی این ولتاژ ووضعیت دیگر پایه های سنسور انجام می‌گیرد تشخیص داده شده و بر روی صفحه lcd به نمایش در می‌آید. تمامی این مراحل در کمتر از 500 میلی ثانیه انجام می‌گیرد.

 

فهرست                                                                                                         صفحه

پیشگفتار 1
فصل اول: عنوان پروژه و تحقیقات مربوطه
امواج فروسرخ 3
مفهوم دما 6
تشعشعات گرمایی 7
تشعشع الکترومغناطیسی 7
اجسام Blackbody 13
Emissivity 13
تشخیص Emissivity 16
اثر Emissivity روی اندازه گیری دما 17
راه های اصلاح Emissivity 18
افزایش دهنده های Emissivity 21
دماسنج تشعشعی 24
آشکارسازها 25
ترموپیل ها 26
سیستم اپتیک دماسنج 27
دماسنج نسبی 30
عبور مادون قرمز از میان جو 35
اندازه گیری دمای پایین 38
پردازش سیگنال 39
فصل دوم: معرفی قطعات سخت افزاری و تشریح مدار عملی
میکروکنترلر AVR 40
سنسور SMTIR9902 50
ساختمان و مشخصات پایه های SMTIR9902 51
نحوه عملکرد سنسور 52
تشریح مدار عملی 56
آشنايي با تقويت كننده هاي عملياتي 57
تقویت ولتاژ وابسته به دما 59
بدست آوردن دمای بدنه سنسور 60
تحقق دمای خالص جسم 61
تغذیه ی مدار 62
صفحه نمایش LCD و روش اتصال آن به میکرو 63
نشانه گر لیزری 64
فصل سوم: آشنایی با نرم افزار برنامه نویسی میکرو و برنامه ی مدار
آشنايي با محيط  Bascom 66
برنامه پیاده شده بر روی میکروکنترولر 73
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات 79
پیوست ها: راهنمای استفاده از قطعات 80

 

 

دانلود فایل

 

 

منبع:  میکرودیزاینرالکترونیک

 

 

 

 

برای این مقاله نظر بگذارید:

لطفا دیدگاه خود را بنویسید
لطفا نام خود را وارد کنید