وبلاگ

:
«میکروفلوئید» حوزه اس از سامانه های میکرو الکترومکانیکی است که با رفتار، کنترل دقیق و کاربرد سیالات در مقیاس حجمی میکرو و نانو سروکار دارد.

پژوهش در زمینه افزاره های میکروفلوئیدی اخیراً با رشد بسیار سریعی روبرو شده است. این افزاره ها، کاربردهای متنوعی در صنعت یافته اند و پیش بینی می شود که این رشد برای سال های آتی نیز ادامه داشته باشد. سامانه های میکروفلوئیدی از اجزای مختلفی ساخته 

می شوند، برخی از این اجزا عبارتند از: میکروپمپ ها، میکروکانال ها، میکرومخلوط کننده ها، میکروحسگرها، مخازن سیالات و دریچه ها که معمولاً در مقیاس میکرونی ساخته می شوند.

میکروکانال های توزیع سیال (لوله های مویین) برای عبور سیال در شاخه های مختلف سامانه های میکروفلوئیدی استفاده می شوند و کاربردهای وسیعی یافته اند. جریان سیال در این کانال ها بین چندصد نانولیتر تا چند میکرولیتر بر دقیقه می باشد. دو کانال را می توان به گونه ای ایجاد نمود که باهم ارتباط داشته باشند. این نوع کانال ها معمولاً طولی در حدود چندصد میکرون تا چند ده میلیمتر و عمق و عرضی به ترتیب در حدود 2 تا 100 میکرون دارند.
سامانه هایی که از اجزای فوق ساخته می شوند اصولاً سطحی حدود چند سانتیمتر مربع اشغال می کنند. سامانه های میکروفلوئیدی در زمینه های متنوعی کاربرد یافته اند. که از آن جمله می توان به صنایع داروسازی، تحلیل شیمیایی، حسگرهای شیمیایی و بیوپزشکی، انتقال دارو، جداسازی مولکولی نظیر تحلیل دی ان ای، تقویت، تعیین توالی یا سنتز نوکلئیک اسیدها اشاره نمود. این سامانه ها، همچنین بخش مهمی از سامانه های کنترل دقیق در خودروهای مدرن محسوب می شوند و انتظار می رود که در صنایع هوافضا، صنایع تغذیه و صنایع نیمه هادی کاربردهای جدیدی پیدا کنند. مزایای اصلی استفاده از سامانه های میکروفلوئیدی در تراشه های Lab-on-a-chip، راندمان بالا، قابلیت مجتمع سازی، تولید انبوه، کم شدن زمان لازم برای انجام واکنش و امکان انجام عملیات موازی می باشند. در این پایان نامه به بررسی عملکرد انواع مختلفی از افزاره های میکروفلوئیدی با روش های مختلف مدل سازی می پردازیم.

:
موضوع بهبود گفتار با نیاز به افزایش كیف یت عملكرد سیستمهای ارتباطی صوتی در محیط های نویزی ، مطرح گردید . رنج عملكردی وسیعی برای سیستمهای تشخیص گفتار جهت بهبود ارتباط از راه دور در هوانوردی ، صنایع نظامی ، گفتگوهای راه دور و محیط های سلولی وجود دارد . هدف ما نیز در این پایان نامه بهبود كیفیت قابل ملاحظه گفتار یا افزایش قابلیت فهم آن می باشد.
كاربردهای فراوانی از بهبود گفتارهای صوتی تا پیش بینی های اقتصادی و كنترل تطبیقی نیازمند تخمین و مدلسازی دنباله های زمانی نویزی می باشند . از این جمله می توان به بهبود گفتارهای صوتی ، پیش بینی اقتصادی ، مدلسازی ژئو فیزیكی و بسیاری كاربردهای دیگر اشاره كرد. یك دنباله زمانی نویزی می تواند با یك مدل احتمالی كه هر دوی اجزای تقریبی و دقیق دینامیك ها را تخمین می زند ، توصیف

 شود . چنین مدلی می تواند به همراه فیلتر كالمن (یا فیلتر كالمن توسعه یافته) جهت تخمین و پیش بینی سری زمانی از مشاهدات نویزی بكار گیری شود.

فیلتر كالمن یك فیلتر بهینه خطی است كه بر روی فضای حالت سیتمهای خطی استاتیكی و دینامیكی اثر گذاشته و یك تخمین بهینه از حالتهای سیستم با استفاده از معادلات بر گشت پذیر و دینامیكی خود در شرایطی كه دسترسی به آنها میسر نباشد ارائه می دهد. همچنین این فیلتر می تواند تاثیر كلیه اطلاعات گذشته و ابتدایی سیستم را نیز در تخمین هر لحظه خود لحاظ نماید.
بنابراین با توضیحات ارائه شده در بالا می توان فهمید كه جهت بازیابی یك سیكنال صوتی به یك تخمین خوب نیاز است اما موضوع مهم این است كه فیلتر كالمن خطی قادر به ارائه تخمین از مدلهای سیستمهای غیر خطی نمی باشد حال آنكه اكثر سیستمهای واقعی كه سیستمهای صوتی نیز از این جمله می باشند ماهیت غیر خطی دارند. لذا در این پایان نامه بر آن شدیم تا با مطالعه بر روی فیلتر كالمن توسعه یافته و به كمك شبكه های عصبی بتوانیم موضوع مدلسازی و تخمین سیگنال صوتی را با فرض غیر خطی بودن آن بررسی نماییم.
1- ی بر پژوهش های پیشین
1-1- فیلتر وینر:
روبرت وینر به همراه نویلسون از دانشگاه MIT امریكا در خلال سالهای ۱۹۴۰ تا ۱۹۴۹ تحقیق گسترده ای را جهت یافتن یك فیلتر بهینه به منظور تخمین حالتهای سیستمهای خطی انجام دادند كه نهایتا در سال ۱۹۴۹ منجر به معرفی فیلتر وینر گردید. این فیلتر یك تخمین خطی با حداقل كردن میانگین مربعات خطا (LMMSE) برای سیگنال مشاهده شده ارائه می دهد. اما این فیلتر دارای چند مشكل بود. اول آنكه ما نیازمند تخمینهای علی هستیم و در نتیجه برای تخمین علی بایستی از فیلتر وینر علی استفاده شود در حالیكه فیلتر وینر فقط N مشاهده جدید را جهت تخمین بكارگیری می كرد و در نتیجه ممكن بود اطلاعاتی از سیگنال در مشاهدات گذشته وجود داشته باشد كه در این صورت از بین می رفت. دوم آنكه این فیلتر فقط برای نویزهای ثابت با میانگین صفر طراحی شده بود در حالیكه در دنیای واقعیت انواع نویزهای غیر ثابت وجود دارد. سوم آنكه فیلتر وینر جهت ارائه تخمین سیگنال نیاز به چگالی طیفی و تابع خود همبستگی سیگنال دارد كه در همه مواقع در دسترس نمی باشد. وچهارم آنكه تخمینهای LMMSE و ML و MAP كه جهت محاسبات این فیلتر بكار می روند در هر زمان نیاز به مشاهدات جدید بودند كه مستلزم حافظه بالا بود. همه این عوامل محققان را در طی سالهای ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ به فكر انداخت تا در پی معرفی فیلتری جدید با قابلیت ارائه تخمین خطی بهینه از طریق مینیمم كردن میانگین خطا و عاری از مشكلات فیلتر وینر باشند.

:
با توجه به اهمیت سیستم های کنترل و قرائت از راه دور، امروزه از روش های مختلفی برای این منظور استفاده می شود. علاوه بر روش کنترل و قرائت از طریق اینترنت، روش های دیگری نیز برای این منظور وجود دارد که در فصل دوم به آنها اشاره شده است. دستگاه THC برای پیاده سازی سیستم کنترل از طریق تلفن، طراحی و ساخته شده است که طریقه عملکرد، نقشه داخلی و نقشه سیستم کنترل در قسمت ضمیمه I آورده شده است. همچنین در این فصل ی گذرا به سیستم های الکترونیکی که دارای واسط Modbus جاسازی شده می باشند و همچنین در مورد واسط DDE که یک واسط نرم افزاری برای پیاده سازی سیستم کنترل و قرائت می باشد انداخته شده است.

برای پیاده سازی واقعی سیستم، نیاز به یک PLC که دارای قابلیت پشتیبانی واسط نرم افزاری مانند DDE است، می باشد که FATEK دارای این قابلیت می باشد. امکانات این PLC در فصل سوم به طور کلی آورده شده است و در ارتباط با ویژگی های شبکه ای این سیستم و بخصوص ماژول اترنت که نقش اصلی در طراحی سیستم نهائی این پروژه را ایفا می کند، به طور نسبتاً مفصل مطالبی آورده شده است.
همچنین برای پیاده سازی نهائی سیستم، نیاز به معرفی یک فرایند می باشد. فرآیندی که محیط نرم افزاری برای آن طراحی شده است فرآیند ساختمان به طور عام و فرآیند سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع به طور خاص می باشد. برای طراحی سیستم کنترل، نیاز به شناخت کامل از فرآیند می باشد. صنعت تهویه مطبوع دارای ابعاد و کاربردهای بسیار وسیعی می باشد که در فصل چهارم به طور مختصر به آن پرداخته شده است.
فصل پنجم در ارتباط با طراحی سیستم سخت افزاری کنترل می باشد. در این فصل تعداد ورودی و خروجی مورد نیاز هر PLC برای پیاده سازی سیستم های تهویه مطبوع و اتوماسیون ساختمان با کاربردهای مختلف و همچنین نرم افزار دیاگرام نردانی PLC برای سیستمی که در این پروژه در نهایت اجرا گردیده است، آورده شده است.
فصل ششم به چگونگی طراحی محیط نرم افزاری HMI بر مبنای وب پرداخته شده است. در محیط طراحی شده از نرم افزارهای SQL Server و Visual Studio 2005 و ASP.net و Flash و #C استفاده گردیده است. در این فصل کلیه صفحات طراحی شده آورده شده است.
در فصل هفتم جمع بندی مطالب به همراه پیشنهادات توسعه طرح، آورده شده است.

:
تاریخچه رنگهای طبیعی به زمان باستان بر می گردد . در آن دوران از گیاهان رنگی به جهت خود آرائی و رنگ ر زی وسایل استفاده می شد . با توجه به سوابق این رنگ ها برآن شدیم که به بررسی خواص رفتاری این رنگها بپردازی م . البته در این پروژه هدف کلی بر روی دو رنگزای حنا و پوست گردو متمرکز شده و نتایج رنگرزی بررسی و حدود نقطه تعادل این دو رنگزا به دست آورده شده است . در برگ درخت گردو مواد مختلفی از جمله ایندوزیت ، اسید آلاژیک ، اسید گالیک و مقداری پارافین و اسید موسیتانیک و تانن و غیره وجود دارد.

 پوست گردو نیز دارای رنگینه به نام جاگلون می باشد که متعلق به خانواده نفتاکینون هاست . حنا نیز دارای ترکیبات شیمیائی همانندتانن، اسید گالیک ، ازت ، مواد چرب و اسانس می باشد . ماده رنگی حنا به نام لاوسون از خانواده نفتاکینون هاست که علاوه بر خاصیت ضد میکروبی و خواص دارویی نیز دارد.

دندانه در اصطلاح به معنی اضافه کردن موادی برای تثبیت و رنگ پذیری بیشتر الیاف است . اسانس مواد از نظر شیمیائی باید قابلیت حل شدن به ماده رنگی را داشته باشد . طرز عمل این املاح این گونه است که با به وجود آوردن فرج با خراش بر روی سطح الیاف باعث نفوذ بیشتر رنگ به داخل الیاف می شو د . رنگهای طبیعی به دو گونه بر روی الیاف بدون دندانه عمل می کند . برخی کاملاً جذب لیف نمی شوند و برخی به صورت سطحی جذب می شوند که از ثبات کمتری برخوردارند . به همین جهت در رنگرزی با رنگزاهای حتماً باید دندانه دادن را اعمال نمایند . در این پروژه از دندانه زاج سفید به دلیل بی رنگ بودن استفاده شده و در نهایت کالا با رنگزای حنا و پوست گردو رنگرزی شده است .جهت به دست آوردن ایزوترمهای جذب از پسابهای رنگرزی که در دستگاه اسپکتروفتومتری قرار داده و اعداد ضبط شده و نمودارهای Ds برحسب Df رسم شده است سپس ایزوترم جذب به دست آمده با ایزوترم های جذب معمول مقایسه و مطابق آنها با یکی از ایزوترم های جذب بررسی شده است.
فصل اول
کلیات
1-1) هدف تحقیق:
انجام این پروژه بررسی ایزوترم جذب رنگزاهای طبیعی حنا و پوشت گرود بر روی کالای پشمی بوده است.
1-2) پیشینه تحقیق:
طی بررسی انجام شده افراد بسیاری در زمینه رنگزاهای طبیعی تحقیق کرده اند که کلیه نتایج در حین پروژه بیان شده است . اما بر روی ایروترومهای جذب حنا و پوست گردو تحقیقی صورت نگرفته است.
1-3) روش کار و تحقیق:
ابتدا به بررسی رنگهای طبیعی و ساختار آنها پرداخته و سپس به داندانه دار کردن و رنگرزی کالا اشاره کردیم در نهایت از روس پساب های رنگرزی ایزوترم جذب بررسی گردید.

نانو تکنولوژی از جمله علومی است که امروزه مورد توجه قرار گرفته است. مهمترین کاربردهای نانو تکنولوژی در صنایع پزشکی و دارویی در تولید نانو داروها، تولید انرژی و صنعت نفت، صنایع دفاعی و امنیتی جهت تولید ادوات نظامی، صنایع الکترونیکی و ارتباطی در تولید تراشه های حافظه، بهینه ساز محیط زیست و صنایع غذایی می باشد. این تکنولوژی فناوری نوین میان رشته ای است که در دهه های اخیر سبب پیشرفت در صنعت نساجی نیز شده است. در صنعت نساجی نانو تکنولوژی در تولید الیاف نانو و تکمیل منسوجات کاربرد وسیعی دارد. از جمله این فرآیندهای تکمیلی تکمیل های ضدباکتری و میکروبی، ضد چروک، آنتی استاتیک، دفع چرک، مقاومت در برابر اصطکاک و ضد اشه ماوراء بنفش (UV) می باشند.

پرتوهای فرابنفش موجود در طیف نور خورشید دارای سه محدوده طول موجی 400 – 315 نانومتر (UVA)، پرتوهای 315 – 280 نانومتر 

(UVB) و 280 – 100 نانومتر (UVC) می باشد. با وجود اینکه بخش زیادی از در مناطق بالای جو جذب می شوند و شدت انرژی فوتوهای UVC پس از عبور از لایه اوزن در سطح زمین به صفر می رسد، اما انرژی فوتوهای UVB و UVA به پوست بدن آسیب می رساند. استفاده از لباس های مناسب و کرم های ضد آفتاب به عنوان از بهترین روش ها برای محافظت از پوست بدن می باشند. میزان انتقال تشعشعات ماوراء بنفش از منسوجات به پارامترهای متعددی از جمله نوع الیاف، ساختار بافت، فواصل بین نخ ها، نوع ماده رنگزا، عمق آن و نیز مواد تکمیلی بستگی دارد. الیاف ابریشم حساس ترین لیف به تشعشع UV بوده و در اثر تشعشع بسیاری از زنجیرهای پپتیدی و پیوندهای بین مولکولی آن شکسته می شوند و استحکام الیاف کاهش می یابد. همپنین تشعشع UV بر رنگزاهایی که با سطح الیاف پیوند داده اند، تأثیر دارد. مهمترین تأثیر تشعشع UV بر رنگزاها، فتولیز یا تجزیه شیمیایی بر اثر تابش نور، فوتواکسیداسیون یا اکسایش در اثر نور و احیاء شدن در اثر نور می باشند. ساختار شیمایی رنگ نیز یکی از مهمترین عوامل از نظر ثبات نوری است. رنگزاها و پیگمنت های رنگ پریده می توانند به عنوان حساس کننده کالا در برابر نور یا تجزیه کننده نور عمل کنند.

ترکیباتی به شکل فیزیکی تشعشع UV را دفع می کنند و این ترکیبات با سه روش شامل دفع مستقیم، غیرمستقیم و مکانیزم پلیمری عمل می کنند. مهمترین مواد دافع فیزیکی مستقیم دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی می باشند. در محدوده UVA مقاومت اکسید روی بیشتر از دی اکسید تیتانیوم می باشد و این ماده تشعشع UV را بیشتر جذب می کند تا پخش. اکسید روی از موادی است که از فرآیند فوتوکاتالیز تبعیت می کند.