ساخت سنسور اندازهگیری شدت جریان مایعات با استفاده از ساختار میکرو طره
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Fabrication of a micro-cantilever based flow sensor for liquid flow measurement
نام نخستين پديدآور
/زهرا شادمند
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۷ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی- طراحی فرآیند
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۳/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این پایاننامه یک جریانسنج طرهای پیزورسیستیو جهت اندازهگیری سرعت جریان آب در محدوده m/s۰-۰/۷۳ ساخته شده و تاثیر پارامترهای موثر بر عملکرد آن مورد بررسی قرار گرفته است .علاوه بر این، شبیهسازی سیستم در نرمافزار کامسول جهت تعیین شرایط عملیاتی بهینه و مقایسه دادههای تجربی با دادههای شبیهسازی انجام شده است .جریانسنج طرهای پیزورسیستیو از دو قسمت اصلی مکانیکی و الکتریکی تشکیل شده، قسمت مکانیکی شامل طره پیزورسیستیو میباشد که در مسیر جریان قرار می-گیرد و قسمت الکتریکی تغییرات ایجاد شده در ماده پیزورسیستیو موجود در سطح طره را اندازهگیری میکند .در فرایند آماده-سازی، گرافن اکساید به عنوان ماده پیزورسیستیو بر روی سطح زیرلایه پلی استر پوشش داده شده سپس برای احیای نسبی در دمای ۱۲۰ در داخل اون قرار گرفته است .پلیمر پلی ونیلیدین فلوراید به عنوان ماده ضد آب و لایه محافظ بر روی سطح مادهی حساس به روش غوطهوری لایهنشانی شده است .برخورد جریان آب بر سطح طره موجب خمش ساختار آن و در نتیجه تغییرات مقاومت ماده پیزورسیستیو میشود .همچنین زاویه خمش زیرلایه در سرعتهای متفاوت با عکسبرداری از طره و به کمک پردازش تصویر نرمافزار Matlab تعیین شده و با نتایج تجربی مقایسه میگردد .کالیبراسیون سیگنال خروجی سیستم با تابع چند جملهای درجه دو و ضریب همبستگی ۰/۹۹۸ صورت گرفته و دقت کلی سیستم برابر ۹۶/۸ میباشد .حساسیت سیستم در بازه اندازهگیری برابر/(m.s -۱) ۱/۲۲ و زمان پاسخ آن کمتر از ۵ ثانیه میباشد .در نهایت نتایج شبیهسازی تطابق خوبی با دادههای تجربی نشان داده است .
متن يادداشت
In this thesis, a piezoresistive cantilever flow sensor is fabricated to measure the velocity of water flow in the operating range of 0 to 0.73 m/s and effecting parameters on its performance were investigated. In addition, a computer simulation is performed in Comsol Multiphysics, to obtain the proper operation conditions and to compare the experimental data with simulation results. A piezoresistive cantilever sensor contains two mechanical and electrical parts. Mechanical part is a piezoresistive cantilever which is perpendicular to the flow path and electrical part measures changes in piezoresistive material. In the fabrication process, grapheme oxide was coated on polyester substrate as a piezoresistive material. Then it was reduced at 120 to creat semiconductor properties in GO. Poly vinylidene fluoride (PVDF) is dip-coated on the sensitive layer as a waterproof and protective layer. When water flow passed over the surface of the cantilever beam, the beam was bent in the downward direction, resulting variations in the resistance of the piezoresistive layer. The bending angle was determined by taking photo of the beam deflection in different velocities and image processing functions in Matlab software. Ultimately, they were compared with the simulation results. The system output signal calibration was performed with 2 order polynomial function and a correlation coefficient of 0.998. The overall system accuracy was found to be 96.8 full scale. The sensitivity of the system in the measuring range is equal to 1.22 / (m.s-1) and its response time is less than 5 second. Finally the simulation studies demonstrated a good accordance with experimental data.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Fabrication of a micro-cantilever based flow sensor for liquid flow measurement