امروزه پیشرفت تکنولوژی باعث شده است که بار زیادی از روی دوش کشاورزان برداشته شود هرچند که با آمدن ماشین آلات کشاورزی جدید فشار کمتری به کشاورزان وارد میشود ولی همچنان آن ها در معرض بیماری های خطرناک ریوی یا سرطان هستند.
در ادامه تعدادی از بیماری ها و عواملی که همیشه سلامتی کشاورزان را تهدید میکند را مورد بررسی قرار میدهیم.
بیماری های ریوی
در زمین های زراعی آلودگی های زیادی وجود دارد که ممکن است با هوای تنفسی کشاورزان وارد ریه ها شوند و مشکلاتی زیادی مانند تنگی نفس، التهاب در بخش های بینی و گلو و مشکلاتی بینایی به وجود بیاورد.
این مشکلات به دلیل وجود موی حیوانات، قارچ ها، باکتری ها، مدفوع حیوانات و … در هوا می باشد.
پس در هنگام کار کردن در زمین های کشاورزی با ماسک های مخصوص دهان و دماغ خود را بپوشانید.
سرطان
یکی از شایع ترین نوع سرطان ها در میان کشاورزان سرطان پوست میباشد.
کشاورزان به دلیل این که ساعت های زیادی را زیر نور خورشید مشغول به کار میباشند خطر ابتلا به این بیماری در آن ها بیشر میشود.
برای جلوگیری از مبتلا شدن به این بیماری ها بهتر است از کرم های ضد آفتاب و لباس های پوشیده استفاده کنید.
آسیب های اسکلتی
یکی دیگر از مشکلاتی که در اغلب کشاورزان وجود دارد آسیب های اسکلتی میباشد زیرا آن ها مجبور هستند ساعت ها در حالت های یکسانی ثابت بمانند به همین دلیل در آن ها خطر ابتلا به آرتروز، واریز، کمردرد و … وجود دارد.
البته ماشین آلات کشاورزی مانند تیلرها و تراکتو ها تا حد زیادی این مشکلات را در میان کشاورزان عزیز از بین برده است.
سموم
آفت کش ها میتوانند برای کشاورزان هم مشکلات زیادی را به وجود بیاورند.
در صورت سمپاشی و استفاده نکردن از لباس های مخصوص برای این کار ممکن است که مشکلاتی مانند التهاب پوستی، علائم ریوی، علائم گوارشی و استفراغ رخ دهد و اگر میزان ورود این سموم به بدن بیش از اندازه باشد ممکن است موجب تشنج، ناباروری، سقط جنین و … مشکلات بیشتری شود.
نکاتی که کشاورزان باید به آنها عمل کنند
⇐ از دستکش و لباس های مخصوص در هنگام کشاورزی استفاده شود.
⇐ استفاده از کلاه، عینک و کرم های ضد آفتاب.
⇐ حتما بعد از سم پاشی استحمام کنند و لباس های خود را تعویض کنند.
⇐ از بین بردن حشرات ناقل بیماری مانند کنه، حشرات، بید، عقرب و….
⇐ عدم تماس مستقیم با حیوانات، دفن بهداشتی یا سوزاندن لاشه حیوانات و طیور.
⇐ در صورت داشتن بیماری از کار کردن پرهیز کنند.
⇐ در هنگام استفاده از ماشین های ارتعاش زا زمان های استراحت کوتاه مدت در نظر بگیرند.
ورود تکنولوژی به هر زمینه ای سبب پیشرفت و متحول شدن آن شده است ، بخش کشاورزی نیز از این تغییر و تحولات مصون نمانده است.
با گذشت زمان و انقلاب صنعتی کشاورزی نیز وارد مرحله ای جدید شد. اختراع ماشین های کشاورزی مانند تراکتور، تیلر، ماشین برداشت و … سرعت انسان ها را چندین برابر و هزینه ها را نیز کاهش بسیار کم کرده است.
حسگر ها در بسیار از جاها دارای کاربرد های زیادی هستند.
یکی از موارد استفاده حسگر ها در کشاورزی است. این حسگر های می توانند در تمام مراحل تولید، کنترل، نظارت بر حیوانات به کشاورزان کمک کنند.
مهندسی کشاورزی با فناوری ها داراری رابطه مستقیم می باشد و باعث امکان استفاده از ابزار های جدید در کشاورزی می شود و به مراحل جدیدی راه پیدا می کند.
مهندسی کشاورزی باعث می شود که این صنعت در زمینه های مختلف اقتصادی نیز به رشد و شکوفایی خوبی برسد.
یکی از زمینه هایی که در مهندسی کشاورزی بسیار مورد توجه است، زیست شناسی مصنوعی می باشد که امکان برنامه ریزی مجدد به صورت کارآمد برای تولید سوخت از موجودات تک سلولی، محصول جانبی از شیمی آلی و همچنین تولید وسایل هوشمند را فراهم می کند.
اصلاح ژنتیکی محصولات غذایی
پژوهشگران مشغول به تحقیق در مورد خصوصیات و ویژگی های حیوانات و گیاهانی که برای تولید غذا پرورش داده می شوند هستند و با استفاده از فناوری های اصلاح ژنتیکی، تغییر ایجاد می کنند تا نیازهای زیستی بشر به بهترین شکل ممکن تأمین شود.
تولید گوشت بدون کشتن دام
تولید گوشت بدون کشتن دام که به آن ها گوشت مصنوعی نیز گفته می شود، نوعی از گوشت است و با کشت و تکثیر یک سلول ماهیچه به دست می آید.
محققان در حال تحقیق و بررسی برای تولید گوشت از طریق این روش هستند؛ در صورت تولید کمک بسیار زیادی به دامداری و همچنین کاهش گاز های گلخانه ای می شود.
Cultured meat
حسگرهای قابل استفاده در آب و هوا
وجود چنین حسگرهایی در مزرعه ها که اتوماسیون سازی شده اند، بسیار نیاز می باشد و در حال حاضر امکان بررسی شرایط مزارع، برخی از جنگل ها و پهنه های آبی را فراهم می کنند.
این حسگرها در سال ۲۰۱۳ از نظر علمی توسعه یافتند و در سال ۲۰۱۵ نیر مورد توجه قرار گرفتند و ارزش مالی پیدا کردند.
ربات ها مخصوص کشاورزی
این ربات ها (agriculture robots) می توانند برای اتوماسیون سازی فرایندهای مختلف کشاورزی و سرعت بخشیدن به آن ها، مانند برداشت محصول، چیدن میوه، شخم زنی، نگه داری از خاک، از بین بردن علف های هرز، کاشت محصول، آبیاری و سایر موارد مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
تجهیزاتی مخصوص حیوانات مزرعه
امروزه قلاده های مجهز به مکان یاب، سامانه بازشناسی با امواج رادیویی، سامانه ای بی سیم برای برقراری ارتباط که با تبادل اطلاعات بین یک برچسب (Tag) و یک بازخوان (Reader) عمل می کند.
همچنین سیستم های زیست سنجی می توانند اطلاعات مهم و حیاتی مربوط به حیوانات دامی را تشخیص دهند و این اطلاعات را به مزرعه داران انتقال دهند این اطلاعات کمک زیادی به دامدارای در مورد دام های خود می دهد و در هنگام حمله حیوانات وحشی اخطار می دهد.
ايجاد و توسعه فضاي سبز ارزيابي و بازبيني موارد ايمني مترتب بر جايگاههاي CNG بازرسي فني مخازن جلوگيري از تبخير فرآورده ها در جايگاههاي توزيع آموزش نيروي انساني اجراي دوره هاي آموزشيHSE ويژه جهت تربيت تيم مميزان داخلي اجراي دوره هاي آموزشيHSE براي نمايندگان مديران و سيستم ها در مناطق اجراي دوره هاي آموزشيHSE منطقه اي تشكيل اولين سمينار ملي HSE در سطح مناطق 37گانه شركت پخش. اين سمينار داراي اهداف زير ميباشد: ايجاد يك شبكه اطلاعاتي جهت جريان سيال اطلاعات بين مناطق انتقال تجربيات موفق هر منطقه مناطق مختلف به ساير مناطق ايجاد بستر مناسب جهت بيان افكاروعقايد وايجاد انگيزشهاي لازم براي كار گروهي مشاركـت و همبستگي نيروهاي متخصص مناطق جهت حل معضلات HSE شركت و ارائه راهكارهاي عملي بالا بردن ميزان بهره وري نيروي انساني شركت در همايشها و سمينارهاي داخلي و خارجي جهت انتقال تجربيات و تكنولوژي ها و راهكارهاي
مقدمه فعالیت های صنعت نفت از اکتشاف، حفاری و تولید نفت و گاز تا تولید فراورده های پالایشگاهی و محصولات پتروشیمیایی، آثار و پیامدهای نامطلوب و اجتناب ناپذیری برای انسان و محیط زیست در بر دارد.
نظام مدیریت یهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE-MS)، یک ابزار مدیریتی موثر برای کنترل و بهبود عملکرد بهداشت، ایمنی و محیط زیست در سازمان ها است که با ایجاد بستر فرهنگی خلاق و نگرشی نو و نظام مند به تبیین تاثیر متقابل بهداشت، ایمنی و محیط زیست پرداخته و از این طریق خطرها و چالش ها را به طور منظم و ساختاری مورد ارزیابی و کنترل قرار داده و روش های پیشگیرانه ارائه می دهد
. هدف نهایی در نظام مدیریتHSE صیانت از کارکنان و عموم جامعه، حفاظت از محیط زیست و پاسداری از دارایی ها و اعتبار سازمان است. ایجاد محیط های کاری ایمن، سالم و بدون حادثه، کاهش آلاینده های زیست محیطی، کنترل مواجهه کارکنان با عوامل زیان آور شغلی، ایجاد و توسعه نظام جامع و یکپارچه مدیریت HSE، نهادینه سازی نظام اجرایی مدیریت HSE پیمانکاران، اجرای کارآمد و اثربخش مطالعات شناسایی خطرات، ارزیابی ریسک ها و مدیریت آنها، تبیین مسوولیت ها و اختیارات اجرایی و متعادل سازی منابع، شامل نیروی انسانی، تجهیزات و فعالیت های تولیدی از اهداف عمده مدیریت HSE در وزارت نفت است.
جهت اطلاعات بیشتر به سایت www.kishindustry.ir مراجعه فرمایید
تاریخچه ای پیدایش و آغاز به کار نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE-MS) در صنعت نفت نیازهای فزاینده در صنعت نفت برای افزایش بهره وری، کاهش هزینه ها، صیانت از نیروی انسانی، حفاظت از محیط زیست، استفاده از مواد و انرژی به روش صحیح و مناسب و حفاظت از سرمایه ها و اعتبار سازمان در ابتدای دهه ۸۰ منجر به تحقیق، بررسی و نهایتاً انتخاب نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست(HSE-MS) برای اجرا در سطح صنعت نفت گردید. فلسفه انتخاب این نظام اجرای موفق آن در صنایع بین المللی نفت و گاز و امتیازات حاصل از اجرای آن از یک سو و فرانگری خاص آن در سه مقوله بهداشت، ایمنی و محیط زیست و تعاملات بین این سه علم از سوی دیگر بوده است.
حاصل این فرانگری استفاده حداکثر از پتانسیل های موجود در این سه زمینه، کاهش هزینه های ناشی از اعمال اقدامات کنترلی و در نهایت افزایش بهره وری سازمانی می باشد. پس از بررسی نظامهای مدیریتی مختلف، وزیر محترم وقت در تاریخ ۲۹/۱۲/۱۳۸۰ با استقرار نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست HSE-MS)) در صنعت نفت موافقت نمودند و مقرر شد با بررسی منابع موجود در این خصوص، انتخاب مدل وتهیه راهنمای استقرار نظام مدیریت بهداشت، ایمنی ومحیط زیست در دستور کار شورای مرکزی نظارت بر ایمنی وآتش نشانی قرار گیرد.
نتایج بررسی های بعمل آمده، به انتخاب مدل انجمن بین المللی تولید کنندگان نفت وگاز (OGP) وتصویب آن در سی وهفتمین جلسه شورای مذکور انجامید. این موضوع طی نامه شماره ۳۸۴۳-۱/۲۸ مورخ ۲۴/۱۲/۸۱ برای اجراء در تمامی سطوح صنعت نفت از سوی وزیر نفت ابلاغ گردید تا از این طریق ضمن یکپارچه سازی تمام سیستم های مدیریتی مرتبط، تعادل فنی و اقتصادی حاصل گشته و اثربخشی و بهره وری سازمانی ارتقاء پیدا نماید. در این خصوص پس از ایجاد ساختارهای سازمانی مورد نیاز، اداره کل بهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE) وزارت نفت به عنوان متولی این نظام در صنعت نفت معرفی گردید تا همواره اثربخشی استقرار و توسعه این نظام مدیریتی در سطح صنعت را پایش و نظارت نماید.
ماموریت های اداره کل بهداشت، ایمنی و محیط زیست وزارت نفت الف) استقرار، راهبری، توسعه و ممیزی نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست ب) حرکت به سوی ایجاد امنیت و صنعتی بدون حادثه ج) نظارت بر ایجاد محیط کاری سالم، ایمن و به دور از هر گونه حادثه، آسیب و خسارت به محیط زیست د) صیانت از نیروی انسانی، حفاظت از محیط زیست و پاسداری از سرمایه ها و اعتبار سازمان ه) حرکت در راستای توسعه پایدار، افزایش بهره وری و رشد و بالندگی نیروی انسانی
شرح وظایف کلی اداره کل HSE وزارت نفت الف) حوزه سیاستگذاری و برنامه ریزی راهبردی – سیاستگذاری و ابلاغ استراتژی های لازم جهت استقرار، نگهداری و توسعه نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست – طراحی و ابلاغ نقشه راه نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE Road Map) و تعیین وظایف و مسئولیت های بخش‌های مختلف سازمانی و نظارت بر اجرای آن – تدوین اهداف و برنامه های کلان و راهبردی – تدوین و تصویب مفاهیم، تعاریف، مقرارت، آئین‌نامه‌ها، قواعد و معیارهای مورد نیاز نظام بهداشت، ایمنی و محیط زیست – ساماندهی و هماهنگ کردن فعالیت‌های بخش های مختلف سازمانی در زمینه بهداشت، ایمنی و محیط زیست در راستای دستیابی به اهداف پیش بینی شده – بررسی وضعیت موجود و آینده‌نگری با استفاده از روش‌های علمی و پژوهشی – ایجاد شرایط لازم برای تسهیل و تسریع در توسعه نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست در چارچوب ضوابط مصوب – ارزیابی فعالیت‌های بخش‌های مختلف به منظور حصول اطمینان از صحت انطباق فعالیت‌ها با نظام جامع بهداشت، ایمنی و محیط زیست. – سیاستگذاری، برنامه‌ریزی، هدایت، حمایت و نظارت در زمینه تولید، پالایش و مبادله دانش،اطلاعات و تجارب مرتبط با نظام مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست و نظارت برامر اطلاع‌رسانی – ایجاد هماهنگی در تحقیقات بنیادی، کاربردی و توسعه‌ای و نیزسیاست‌های بهره‌گیری از فناوری‌های نوین علمی و عملی در رابطه با موضوعات بهداشت، ایمنی و محیط زیست – ایجاد زمینه‌های لازم برای اعتلای دانش و فرهنگ عمومی سازمان در زمینه بهداشت، ایمنی و محیط زیست. – داوری نهائی در باره فعالیت‌های اصلی بخش های مختلف جهت حل اختلاف‌های احتمالی
جهت اطلاعات بیشتر به سایت www.kishindustry.ir مراجعه فرمایید
ب) حوزه مدیریت بهداشت صنعتی مدیریت بهداشت صنعتی در نظام مدیریت HSE ، بهداشت محیط کار است که ضمن اینکه نواحی و مرزهای مشترک زیادی با موضوعات ایمنی و محیط زیست دارد مقوله ای کاملاً فنی و مهندسی و فرایندی بوده و با رویکرد PROACTIVE ( پیشگیرانه) به پایش و ارزیابی عوامل زیان آور محیط کار نظیر صدا، ارتعاش، نور، گازها و بخارات مواد شیمیایی، ذرات قابل اشتعال و انفجار، پوسچرهای نامناسب کاری و … و کنترل آنها از طریق اقدامات مهندسی و مدیریتی نظیر طراحی و اجرای سیستم های تهویه موضعی، مافلرها، سایلنسرها، جاذبها و عایق های صوتی و حرارتی و .. می پردازد و برای دستیابی به اهداف پیش بینی شده در این مسیر از تخصص های بسیاری نظیر سود خواهد جست. حفاظت از سلامت نیروی انسانی در برابر عوامل مختلف زیان آور محیط کار در جهت تحقق آرمان «انسان سالم محور توسعه پایدار» از اهمیت به سزایی برخوردار می باشد.
سیاستگذاری، برنامه ریزی راهبردی و نظارت عالیه بر موضوعات بهداشت صنعتی با هدف کاهش و پیشگیری از بروز بیماری ها و آسیب های شغلی از اهم وظایف این حوزه می باشد.
ج) حوزه مدیریت ایمنی در بخش ایمنی، کل فرایندهای صنعتی از دیدگاه ایمنی بررسی شده و خطرات ناشی از آنها مورد آنالیز قرار می گیرد. در این بررسی با تعیین میزان ریسک های احتمالی، راهکارهای کنترلی و پیشگیرانه مورد نیاز طرح ریزی و اجرا می شود. سیاستگذاری، برنامه ریزی راهبردی و نظارت عالیه بر موضوعات ایمنی و اتش نشانی با هدف شناسایی خطرات، ارزیابی و کنترل ریسک ها و در نهایت کاهش و پیشگیری از بروز حوادث از اهم وظایف این حوزه می باشد. د) حوزه مدیریت محیط زیست در بخش محیط زیست نیز کلیه اثرات زیست محیطی حاصل از اجرای پروژه ها در فاز طراحی، ساخت، نصب، راه اندازی و بهره برداری به دقت مورد بررسی قرار گرفته و کنترل های مورد نیاز اعمال می شود. سیاستگذاری، برنامه ریزی راهبردی و نظارت عالیه با هدف حفاظت از محیط زیست و تحقق صنعت سبز از اهم وظایف این حوزه می باشد. شناسایی منابع آلاینده محیط زیست (آب، هوا و خاک) و ارزیابی و کنترل آنها، بهینه سازی مصرف انرژی، مدیریت تغییرات آب و هوا و نهادینه سازی الزامات توسعه پایدار از سایر وظایف این حوزه می باشد.
د) حوزه آموزش HSE بمنظور افزایش سطح مهارت، توانایی و صلاحیت نیروی انسانی جهت دستیابی به اهداف سازمانی و با توجه به اهمیت آموزش در نظام مدیریت HSE و نقش آن در کاهش حوادث، بیماری های شغلی و آسیب های زیست محیطی و در نتیجه افزایش بهره وری و تعالی سازمانی، مدیریت آموزش HSE نسبت به نیازسنجی آموزشی، برنامه ریزی و اجرای دوره های آموزش عمومی و تخصصی HSE با همکاری ادارت آموزش اقدام می نماید.
جهت اطلاعات بیشتر به سایت www.kishindustry.ir مراجعه فرمایید
طیف سنج فلورسانس اتمی(AFS) مانند جذب اتمی و نشر اتمی از تکنیک های آنالیز عناصر در حالت اتمی می باشد. آنالیز عناصر توسط دستگاه فلورسانس اتمی براساس اندازه گیری میزان شدت نور منتشر شده توسط عنصر صورت می گیرد. فلورسانس اتمی معمولاً برای مواردی که نیاز به حساسیت و دقت بالایی باشد، به کار برده می شود. در واقع مزیت آن نسبت به جذب اتمی همین حساسیت بالاتر در اندازه گیری آنالیت می باشد. از اسپکتروسکوپی فلورسانس اتمی اصطلاحاً برای عناصر Trace که قابلیت نشر اتمی دارند استفاده می کنند. این دستگاه را می توان به طور ویژه ای در آنالیز عناصر فلزی آب، نفت و نمونه های بیولوژیکی در آزمایشگاه بکار برد.
انواع طیف سنج فلورسانس اتمی
دستگاه فلوئورسانس اتمی دارای انواع مختلفی می باشد که در حال حاضر فلورسانس اتمی رزونانسی به دلیل ایجاد برانگیختگی انتخابی در الکترون ها و کمترین میزان تداخل بیشترین کاربرد را دارد. سایر مدل های فلورسانس اتمی عبارتند از:
فلورسانس خط مستقیم
فلورسانس پله ای
فلورسانس حساس
فلورسانس چند فتونی
نمای داخلی از دستگاه فلورسانس اتمی و نحوه نمونه سازی آن
بخش های مهم فلورسانس اتمی
یک دستگاه فلورسانس اتمی از چندین بخش تشکیل شده است که با هماهنگی دیگر بخش ها کار می کنند. این بخش ها عبارتند از:
منبع نور دستگاه فلوئورسانس اتمی
منبع تابش نور در دستگاه فلورسانس اتمی (AFS) همانند دستگاه جذب اتمی معمولاً یک لامپ هالوکاتد HCL می باشد. این لامپ باید قابلیت برانگیخته کردن اتم های آن عنصر را با ایجاد یک طول موج خاص داشته باشد. منبع نور در فلورسانس اتمی برخلاف سایر تجهیزات نوری در زاویه قرار می گیرد. دلیل آن هم این است که دتکتور تنها بایست نور منتشر یافته توسط عنصر را اندازه گیری کند و نوری که از منبع منتشر می شود نباید در مسیر اندازه گیری دتکتور باشد. از دیگر مزایای این کار امکان افزایش شدت نور لامپ می باشد که مستقیماً در میزان برانگیختگی اتم و در نهایت تعیین غلظت دقیقتر موثر است.
نمونه
در دستگاه فلوئورسانس اتمی نمونه آنالیت همیشه باید در فاز گازی باشد. این کار با استفاده از یک اتمایزر، نبولایزر و یا تولید هیدرید با یک عامل کاهنده قوی انجام می گیرد. برای جیوه نیز از بخار سرد استفاده می شود. در دستگاه هایی مثل مدل Lumina 3400 از کمپانی آرورا در واقع نمونه در داخل سیستم ژنراتور هیدرید بخار HVG بصورت هیدرید در می آید.
آشکار ساز یا دتکتور
دتکتور (Detector) بخشی از دستگاه اتمیک فلورسانس می باشد که وظیفه اندازه گیری شدت نور منتشر شده را به عهده دارد. به طور کلی دتکتور ها با تبدیل نور دریافتی به انرژی الکتریکی و اندازه گیری سیگنال آن این کار را انجام می دهد.
مکانیسم فلوئورسانس اتمی
در دستگاه AFS هم مانند دستگاه جذب اتمی، حالت اتمی عنصر مطلوب، توسط یک شعله ایجاد می شود. برای دستگاه هائی که فقط برای آنالیز عناصر در حالت هیدرید است از یک کوره کوچک الکتریکی برای تولید دما تا 1100 درجه نیز استفاده می شود. پس از آن نور از یک منبع که معمولاً لامپ هالوکاتد عنصر مورد نظر می باشد، منتشر می گردد. در اثر برخورد نور لامپ با اتم های ماده مورد نظر، الکترون های لایه ظرفیت انرژی آن را دریافت کرده و برانگیخته می شوند و به لایه بالاتر منتقل می شوند. انتقال الکترون ها به لایه بالاتر یک حالت ناپایدار است. بنابراین الکترون ها تمایل دارند به سرعت به حالت اول باز گردند. این عمل باعث از دست دادن انرژی به صورت نور با طول موج خاصی می شود. شدت این نور منتشر شده توسط آشکارساز یا Detector اندازه گیری می شود. با اندازه گیری شدت نور انتشار یافته توسط دتکتور، کمیت عنصر مورد نظر تخمین زده می شود. هر چه شدت نور انتشار یافته بیشتر باشد غلظت عنصر مورد نظر بیشتر می باشد.
کاربردهای فلورسانس اتمی
طیف سنجی فلورسانس اتمی یا Atomic Fluorescence Spectroscopy یک روش ایده ال برای اندازه گیری غلظت جیوه و عناصر هیدراته (مانند کادمیوم، آرسنیک، سلنیوم، سرب، قلع، بیسموت، آنتیمون، تلوریم، روی و ژرمانیم) می باشد. امکان تشخیص در محدوده های غلظت پایین تا ppt این دستگاه را متمایز از دیگر دستگاه های آنالیز می سازد. اسپکتروفتومتر فلورسانس اتمی در زمینه های مختلف علمی، تحقیقاتی و تشخیصی مانند بیوشیمی، بهداشت محیط، زمین شناسی، داروسازی، شیمی، پزشکی به کار برده می شود.
دستگاه XRD یا دستگاه پراش اشعه ایکس X-Ray Diffraction یکی از تجهیزات منحصر بفرد برای آنالیز و تعیین مشخصات کریستال ها در آزمایشگاه می باشد. اصول طراحی دستگاه XRD بر پایه تابش پرتو X به نمونه در زوایای مختلف و تحلیل الگوی پراش یا بازتابش آن می باشد. از جمله مواردی که می توان در آنالیز با دستگاه XRD تعیین کرد تشخیص فاز کریستال، اندازه و شکل دانه کریستال، فاصله بین لایه های کریستال، تعیین جهت گیری و موقعیت بلور، اندازه گیری درصد کریستالیته نمونه، ترکیب اتم ها های کریستال و ساختار آن می باشد. الگوی پراش اشعه X برای هر ماده، یکتا و منحصر به فردی می باشد. تاکنون الگوی پراش تعداد زیادی از مواد کریستالی توسط تجهیز ایکس آر دی جمع آوری شده است. در حالت کلی با مقایسه الگوی پراش اشعه ایکس بدست آمده با الگوی پراش استاندارد ترکیب کریستالی شناسایی می شود.
بخش های اصلی دستگاه XRD
منبع x-ray
نگهدارنده نمونه
دتکتور
اساس کار با دستگاه XRD
دستگاه XRD به طور گسترده در شناسایی نمونه های مجهول جامد کریستالی مورد استفاده قرار می گیرد. نمونه آنالیز XRD معمولاً به صورت پودری و در حدود 3-5 گرم می باشد. دستگاه XRD دارای یک دایره فلزی می باشد که منبع پرتو X و دتکتور روی جداره داخلی آن و نمونه در مرکز آن قرار می گیرد. عملکرد دستگاه XRD بدین صورت است که پرتو X در زوایای مختلف(θ) به بلور کریستال تابیده می شود. در اثر این تابش و برخورد پرتو به اتم ها، اشعه بازتابیده می شود و یا اصطلاحاً پراش می یابد. بازتابش پرتو در XRD از اصل پراکندگی رایلی یا Rayleigh scattering پیروی می کند. یعنی فرکانس پرتو تابیده و پراش یافته یکی می باشد و فتونی در حین برخورد به اتم جذب نمی شود (در XRD تابش فلورسانس نیز وجود دارد و بخشی از فتون ها توسط اتم ها جذب می شود که پرتو بازتابش توسط فیلتر های اپتیکی حذف می شوند، در واقع تابش فلورسانس اساس کار با دستگاه XRF می باشند).
بلور کریستال به این صورت است که دارای صفحاتی به فاصله d و روی هم می باشد. بازتابش پرتو از اتم های بلور در لایه های مختلف می تواند با هم تداخل داشته باشند. این تداخل می تواند تداخل سازنده و یا تداخل ویرانگر باشد. هنگامی که اشعه پراش یافته و بازتابیده از نمونه کریستالی توسط دتکتور دریافت می گردد به سیگنال تبدیل شده و در نهایت به صورت یک نمودار گزارش می شود. نمودار خروجی فرآیند، الگوی پراش نامیده می شود و نمایشگر شدت پرتو بازتابیده بر حسب زاویه 2θ می باشد. 2θ در واقع زاویه بین امتداد پرتو تابش و پرتو بازتابش می باشد که معمولاً از 0-160 درجه گزارش می شود. هنگامی که پرتوهای بازتابش با هم تداخل سازنده داشته باشند، نمودار درآن زاویه 2θ دارای قله ماکزیمم می باشد و در سایر زوایا به دلیل تداخل ویرانگر شدت ناچیزی دارد. اطلاعات مهمی که از نمودار پراش ایکس جهت تحلیل نتایج استخراج می شود، شامل زاویه قله بیشینه، شدت نسبی هر قله و پهنای قله ها می باشد.
نمای داخلی از دستگاه پراش اشعه ایکس XRD
تحلیل الگوی نمودار XRD
اگر بخواهیم یک تحلیل کلی از نمودار خروجی دستگاه XRD داشته باشیم باید به این نکته اشاره کنیم که زاویه قله ماکزیمم نشان دهنده فاصله بین صفحات کریستالی و شدت هر قله حاوی اطلاعاتی از نحوه آرایش اتم ها می باشد. علت تداخل سازنده و ماکزیمم شدن قله توسط قانون براگ توضیح داده می شود. طبق این قانون هنگامی که پرتو به اتم در لایه های مختلف برخورد می کند پرتو بازتابش لایه های زیرین دارای یک اختلاف راه با لایه قبل از خود دارد این اختلاف راه به صورت زیر تعریف می شود.
ΔX=2dsinθ
در این معادله d فاصله بین صفحات کریستالی می باشد. این اختلاف راه مضربی از طول موج (λ) اشعه می باشد و به صورت زیر تعریف می شود:
nλ=2dsinθ
در این معادله معمولاً n=1 می باشد.
اختلاف فاز بین پرتوهای بازتابش لایه ها بر حسب اختلاف راه به صورت زیر تعریف می شود:
ΔΦ=2π ΔX / λ
در صورتی که اختلاف فاز دو اشعه بازتابش مضرب صحیحی از 2π باشد دو اشعه تداخل سازنده ایجاد می کنند و قله ماکزیمم ایجاد می شود.
هنگامی که قانون براگ برقرار باشد با استفاده از اطلاعات موجود در الگوی پراش ایکس می توان فاصله متوسط بین صفحه های کریستالی را بدست آورد. همچنین، با در نظر گرفتن شدت قله های ماکزیمم و مقایسه آن با الگوهای استاندارد میتوان ساختار اتم ها و فاز کریستالی تعیین کرد.
نقاط قوت آنالیز دستگاه XRD
تکنیکی سریع و قدرتمند در تشخیص مواد معدنی ناشناخته (کمتر از 20 دقیقه) می باشد.
در بیشتر موارد تشخیصی کاملاً دقیق و واضح دارد.
آماده سازی نمونه بسیار ساده می باشد.
تفسیر داده ها امری نسبتاً ساده می باشد.
نقاط ضعف آنالیز دستگاه XRD
نمونه تشخیصی مجهول ترجیحاً باید تک فاز و همگن باشد.
دسترسی به یک منبع الگو های پراش استاندارد الزامی است.
ترجیحاً نمونه باید کاملاً در حالت پودری باشد.
در نمونه های مخلوط حد تشخیص 2% نمونه می باشد.
پیک ها ممکن است همدیگر را پوشش دهند، که احتمال این اتفاق در زوایای بالاتر بیشتر می شود.
کاربردهای مختلف دستگاه XRD
دستگاه XRD در صنایع مختلفی ازجمله علم مواد و کانی شناسی، شیمی، فیزیک، زمین شناسی، صنایع دارویی و … کاربرد دارد. برای مثال از پراش اشعه ایکس در شناسایی ساختار نانومواد سنتزی، تشخیص فاز کریستالی سیمان و آنالیز مواد معدنی استفاده می شود.
از برترین برندهای ارئه دهنده دستگاه پراش اشعه X می توان برند شیمادزو (Shimadzu)، بروکر (Bruker)، ترموفیشر (Thermo Fisher)، پنالیتیکال (PANalytical) و فیلیپس (Philips) را نام برد. شرکت ری نور آزما با سال ها تجربه در زمینه تجهیزات آزمایشگاهی و کادری مجرب آماده ارائه کلیه خدمات مشاوره، فروش و سرویس دهی دستگاه های XRD می باشد.
می توان نانولوله های کربنی تک جداره را به عنوان برش هایی از یک شبکه شش ضلعی اتم های کربنی که در امتداد یکی از بردارهای شبکه براوه قرار گرفته اند تصور کرد تا یک استوانه توخالی شکل بگیرد.
نانو لوله‌های کربنی، ساختارهای حلقوی تو خالی و متشکل از اتمهای کربن هستندکه میتوانند به شکل تک یا چند جداره آرایش یابند و دارای خواص فلزی و شبه رسانایی نیز هستند.
نانولوله های کربنی می توانند هدایت الکتریکی قابل توجهی داشته باشند. همچنین دارای کشش سطحی فوق العاده ای و هدایت حرارتی هستند .
به دلیل نانوساختاربودن و استحکام پیوندهای بین اتمهای کربن.
علاوه بر این ، آنها می توانند از نظر شیمیایی اصلاح شوند.
این خواص در بسیاری از زمینه های فناوری ،
از جمله الکترونیک، نورشناسی ، موادکامپوزیت، فناوری نانو می تواند کاربردی باشد.
نانولوله‌های کربنی که به صورت افزودنی در پلی‌مرها به کار می‌روند قادرند گرما را انتقال داده و یک پوشش سطحی را به یک سطح گرما دیده مبدل کنند.
نانولوله های کربنی از نظر مکانیکی بسیار مقاوم، از نظر شیمیایی بسیار پایدار و رسانای گرما هستند.
بسته به شرایط و نیازهای دمایی مطلوب میتوان از نانو لوله های کربنی در سیستم‌های بسته‌بندی مبتنی بر آکریلات،
اپوکسی یا رزین‌های سیلیکونی با دمای حداکثر ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده نمود.
همچنین در بدنه روتور در توربین‌های بادی از نانولوله های کربنی استفاده می‌گردد تا به عنوان ضد یخ عمل کنند. نانوله ها به دلیل خواصی که دارند در موقعیت‌های مختلفی استفاده می‌شوند.
خواص مکانیکی
سی‌ان‌تی‌ها یکی از محکم‌ترین مواد در جهان هستند. ویژگی بارز مکانیکی نانولوله‌های کربنی در سفتی بسیار زیاد و نیروی کشسانی بالای آنها است.
ضریب یانگ که نشاندهنده سختی یک ماده است و اینکه تحت فشار مکانیکی چقدر تغییر شکل می‌دهد
برای نانولوله‌های کربنی 1TPa است که با گرافنی که در هواپیما استفاده میشود قابل مقایسه است.
خواص الکترونیکی
خواص الکترونیکی نانوله‌های کربنی برای مواد هیبرید بسیار مهم است و تا حد زیادی به ساختار نانولوله کربنی بستگی دارد.
نتایج نظری و آزمایشگاهی نشان می‌دهد نانولوله‌های تک دیواره‌ای، یا فلزی هستند
یا نیمه هادی (بسته به قطر و کایرالیتی) در حالیکه نانولوله‌های چند دیواره‌ای معمولاً فلزی هستند.
تولید ولتاژ: با عبور مایع از میان کلاف‌هایی از نانولوله‌های کربنی تک جداره، ولتاژ الکتریکی ایجاد میشود.
از این تکنیک برای ساخت حسگرهای جریان مایع برای تشخیص
مقادیر بسیار اندک مایعات و نیز برای ایجاد ولتاژ در کاربردهای زیست پزشکی استفاده میشود.
همچنین نشان داده شده است که مایعات با قدرت یونی بالا ولتاژ بیشتری تولید می‌کنند.
خواص گرمایی
رسانایی گرمایی برای نانوله‌های کربنی تک دیواره‌ای، در امتداد محوری مقدار بسیار
بزرگ 6600 Wm-1K-1 محاسبه شده است، و عمود بر محور ۱٫۵۲ Wm-1K-1 محاسبه شده است.
خواص مغناطیسی
ممان مغناطیسی بسیار بزرگ با قرار دادن یک نانولوله در زیر لایه مغناطیسی
یا با افزودن الکترون یا حفره به نانولوله میتوان خاصیت مغناطیسی در نانولوله ایجاد کرد.
این خاصیت باعث میشود که بتوان ساخت وسایلی را پیش بینی کرد
که در آنها اتصالات مغناطیسی و الکتریکی از هم جدا شده‌اند.
اتصال مغناطیسی را میتوان برای قطبی کردن مغناطیسی نانولوله ها- دستکاری در اسپین ها- به کار برد
و از اتصال‌های غیرمغناطیسی برای الکترودهای ولتاژ- جریان استفاده کرد.
همچنین ممان مغناطیسی آنها نیز قابل اندازه‌گیری است (۱/۰ مگنتون بور در هر اتم کربن).
رنگ کردن مو برای اکثر خانمها جالب و سرگرم کننده است اما به دلیل وجود مواد شیمیایی ،عوارض رنگ مو بسیار خطرنا ک است و تاثیرات بسیار بدی را در پی خواهد داشت.معمولا عوارض رنگ مو بلافاصله بروز نمی کند ممکن است چند روز یا حتی چند هفته طول بکشد تا اثرات این مواد شیمیایی بروز کند.
به سبب رنگ کردن مو ، بدن در معرض واکنش های آلرژیک قرار می گیرد . ماده‌ای به نام پارا-فنیلین دی‌آمین یا همان PPD باعث ایجاد چنین واکنشهای در بدن خواهد شد. رایج ترین نشانه‌های آلرژی ، خارش و سوزش پوست سر، قرمز شدن و تورم پوست، ایجاد شوره و تورم در اطراف چشم مژه ها، بینی و صورت است.
موهای شکننده
رنگ کردن مکرر مو ،باعث خشکی و شکنندگی موها خواهد شد زیرا مواد شیمیایی موجود در رنگ،رطوبت مو را ازبین می برد.همچنین برا اثر رنگ کردن مو به تدریج از درخشندگی آن کاسته می شود.
تحریک پذیر شدن پوست
رنگ مو باعث ایجاد واکنش های پوستی می شود .در نتیجه این واکنشها ،علایمی نظیر احساس سوزش ، قرمزی و پوسته پوسته شدن پوست، خارش و ناراحتی در پوست بدن نمایان می شود.بهتر است ۴۸ ساعت قبل از اعمال رنگ مو ،آن را بر روی قسمتی از مو تست کنید اگر سوزش و خارشی مشاهده نکردید اقدام به رنگ کردن کامل مو نمایید.
بیماری سرطان
PPD به طور اندک دررنگ مو یافت می شود این ماده به سلول‌های DNA انسان آسیب رسانده و باعث سرطان می شود،اینکه مقادیر اندک PDD در رنگ مو باعث سرطان خواهد شد یا نه،توسط دانشمندان در دست بررسی است.
راش (ضایعه پوستی)
راش یا ضایعه پوستی در افرادی که به رنگ مو حساسیت دارند شایع است به محض مشاهده این ضایعات سریعا به پزشک مراجعه کنید.
۱- برای رنگ کردن موها به افراد متخصص مراجعه کنید. ۲-از رنگ موهای استاندارد و دارای مجوز وزارت بهداشت استفاده کنید. ۳- هرگز رنگ مو را بیشتر از زمان تعیین شده، روی موهای خود نگه ندارید. ۴-بعد از استفاده از رنگ، سر را با آب خوب بشویید. ۵-رنگ موهای مختلف را باهم مخلوط نکنید، زیرا ممکن است مواد مضری ایجاد شود. ۶- هنگام استفاده از رنگ مو، از دستکش استفاده کنید. ۷-قبل از رنگ کردن مو با یک شامپوی مناسب، موها را شستشو دهید. ۸-هرگز بعد از رنگ کردن موها از مواد صاف‌کننده یا فرکننده استفاده نکنید. ۹- پس از رنگ کردن، ازموادتقویت کننده مواستفاده کنید. ۱۰- از تعویض مکرر رنگ مو اجتناب کنید. ۱۱-هرگز از رنگ موی شیمیایی برای رنگ کردن ابروها استفاده نکنید. ۱۲-قبل از هر بار استفاده از یک نوع رنگ مو، حتما کمی از آن را روی پوست دست تان امتحان کنید و در صورت عدم بروز واکنش حساسیتی مانند قرمزی و تحریک، آن را روی موها به کار ببرید.
دبی سنج جابجایی مثبت (Positive displacement) در دسته فلومتر حجمی قرار می گیرد. در فلومتر جابجایی مثبت، سیال هنگام عبور از محفظه جریان سنج به واحدهای حجمی کوچکتری تقسیم شده و سپس به سمت خروجی هدایت و تخلیه می شود. با شمارش تعداد واحدهای حجمی انتقال یافته در طول زمان می توان جریان حجمی یا کل حجم عبور کرده از دبی سنج را اندازه گیری کرد. این دبی سنج ها معمولا به عنوان جمع کننده به کار می روند و کل حجم عبوری سیال را در مدت زمان مشخص نشان می دهند. دبی سنج جابجایی مثبت، در نقشه ها و مدارک ابزار دقیق به صورت FQI نمایش داده می شود.
دبی سنج ها یا فلومتر جابجایی مثبت، بر اساس جابجایی حجم های مشخصی از سیال از سمت فشار بالا به سمت فشار پایین در مسیر حرکت سیال کار می کنند. تعداد دفعاتی که این حجم مشخص می گذرد، اطلاعات لازم در زمینه دبی کل را می دهد. مقدار سیالی که از دبی سنج یا فلومتر می گذرد، مقدار فلو حجمی یا دبی حجمی می باشد. به دلیل اینکه در این روش حجم مشخصی ارسال می شود، لذا این روش برای سیالات batch مخلوط کردن با حجم های مشخص و انتقال های custody مناسب است. این نوع تجهیزات اطلاعات دقیقی را تولید کرده و معمولا برای خرید و فروش های عمده تولیدات و محاسبه تجمعی دبی عبوری به کار می روند.
برای ساخت دبی سنج جابجایی مثبت، از مکانیزم های متفاوتی استفاده می شود. یکی از این مکانیزم ها استفاده از دو عدد چرخ دنده می باشد که مماس بر یکدیگر حرکت می کنند. در ابن نوع دبی سنج، حجم مشخصی از سیال در یک دام مکانیکی ما بین دنده ها و محفظه محصور شده و سپس به سمت خروجی هدایت و آزاد می شود. این روند در طول عملکرد دبی سنج جابجایی مثبت و تا زمانی که سیال جریان دارد، تکرار می شود. می توان با نصب یک سوئیچ غیر تماسی در بالای چرخ دنده ها تعداد پالس های تولیدی را به یک شمارنده داد و سرعت چرخش چرخ دنده ها را اندازه گیری کرد. فرکانس تکرار پالس ها متناسب با جریان حجمی سیال بوده و تعداد تکرار آن در یک بازه ی زمانی مشخص نشان دهنده کل حجم عبوری می باشد.
دبی سنج جابجایی مثبت از انواع زیر تشکیل شده است: 1- پره گردان (ROTARY VANE) 2- پروانه های بریده (LOBED IMPELLER) 3- دنده های بیضوی (OVAL GEAR) 4- دیسک های حرکت محوری (NUTATING DISK)
پره گردان (ROTARY VANE):
پره های فنری (SPRING LOADED VANE) داخل و خارج کانالی در روتور می لغزند. بنابراین پره ها به طور دائم با دیواره سیلندری غیر هم مرکز ابزار دقیق در تماس هستند. شکل سیلندر به گونه ای است که در ورودی و خروجی تجهیز پره ها از دیواره فاصله داشته و در بقیه جاها پره ها با دیواره مماس است. هنگامی که روتور می چرخد، حجم مشخصی از سیال بین دو پره و دیواره خارجی محصور می شود. مقدار دبی در این حالت بر پایه میزان حجم در هر چرخش است.
نوع پیستونی (در نوع پیستونی به جای پره گردان پیستون حرکت چرخشی داشته و در هر چرخش مقدار مشخصی از سیال را جابجا می کند) برای اندازه گیری دقیق در حجم های کوچک مناسب است و از گرانروی یا ویسکوزیته (VISCOSITY) تاثیر نمی پذیرد. محدودیت های استفاده از این نوع تجهیز بیشتر به دلیل نشتی و افت فشار است.
این نوع از اندازه گیری ها به صورت گسترده در صنعت نفت و برای مواردی مانند اندازه گیری بنزین و نفت خام استفاده می شود. از مزایای این نوع دبی سنج ها، می توان به دقت متعارف، مناسب برای درجه حرارت های بالا تا 180 درجه سانتی گراد و فشار کاری بالا اشاره کرد. این نوع دبی سنج ها مناسب برای مایعات تمیز می باشند.
پروانه های بریده (LOBED IMPELLER):
در این نوع از اندازه گیری ها از دو پروانه بریده استفاده می شود که به یکدیگر گیر می کنند و در هم جا می افتند تا خلاف جهت یکدیگر در داخل محفظه ای بچرخند. در هر چرخش حجم مشخصی از سیال انتقال می یابد. شکل زیر روند به دام انداختن و آزادسازی سیال در یک سیکل کامل از فلومتر جابجایی مثبت را نشان می دهد. در این دبی سنج، بخش متحرک به صورت دو بازوی درگیر در هم ساخته می شود. سیال هنگام عبور از جریان سنج یا فلومتر جابجایی مثبت به چهار بخش تقسیم می شود. هر یک از بازوها در یک چرخش 90 درجه ای حجم کوچکی از سیال را از ورودی گرفته و بین خود و محفظه فلومتر محصور می کنند و در 90 درجه بعدی آن را در خروجی آزاد می نمایند. با هر دوران کامل جریان سنج حجمی معادل 4 دلتا v از سیال انتقال می یابد. بازوها درون محفظه دبی سنج جابجایی مثبت به گونه ای تنظیم می شوند که هیچ فاصله ای بین آنها نباشد و هیچ گونه سایشی بر روی هم نداشته باشد. این مسئله مانع نشت سیال از میان بازوها می شود و میزان جریان عبوری با آنچه در خروجی دبی سنج نمایش داده می شود، برابر خواهد بود. حرکت بازوها متاثر از نیروی سیال است و با افزایش جریان حجمی سرعت دوران بازوها نیز افزایش می یابد.
اندازه گیری پروانه بریده اغلب برای گازها استفاده می شود. از مزایای آن فشار کاری بالا و دمای کاری بالا را می توان نام برد.
دنده های بیضوی (OVAL GEAR):
دو دنده بیضی شکل سیال را بین خودشان و دیواره های تجهیز درگیر می کنند و به دام می اندازند.
این دنده های بیضوی بر اثر فشار ناشی از سیال می چرخند و تعداد چرخش های آنها مشخص کننده حجم سیال عبوری از تجهیز است.
دبی سنج جابجایی مثبت با تبدیل دبی به بخش هایی با حجم مشخص و شمردن تعداد این بخش ها کار می کند.
گران روی سیال می تواند به نشتی و لغزیدن دبی در دبی سنج کمک کند. در طراحی های جدید این نوع فلومترها از سر و موتور برای حرکت دادن دنده ها استفاده شده است. با این کار افت فشار دو سر اندازه گیری از بین می رود و همچنین نیروی لازم برای حرکت دادن دنده ها فراهم می شود. این روش نیرویی را که موجب لغزیدن سیال می شود، کاهش می دهد. عموما از این روش در سایزهای پایین اندازه گیری استفاده می شود و دقت دستگاه را در دبی های پایین افزایش می دهد.
هنگامی که سیال از داخل فلومتر دنده بیضوی عبور می کند، روتور می چرخد. آهنرباهایی که در روتور قرار گرفته اند، از کنار مدار تولیدکننده پالس عبور می کنند. مدار تولید کننده پالس شامل REED SWITCH یا سنسورهای اثر هال است. سیگنال تولید شده به مدار شمارنده ی پالس ارسال می شود.
از مزایای آن می توان به دقت بالای 25 درصد، فشار و دمای عملیاتی بالا، مناسب برای اندازه گیری های پیوسته و ناپیوسته و تنوع وسیع مواد سازنده اشاره کرد.
دیسک های حرکت محوری (NUTATING DISK):
از دیسک های حرکت محوری به صورت گسترده در سرویس آب خانگی استفاده می شود. بخش متحرک که سیال را به بخش های کوچک تقسیم می کند، شامل دیسک شیاردار شعاعی است که با یک توپ و پین محوری ترکیب می شود. این بخش به حفره داخلی ابزار دقیق چفت است وآن را به چهار بخش تقسیم می کند. دو بخش در بالای دیسک در قسمت ورودی و دو بخش در زیر دیسک در قسمت خروجی است. هنگام عبور سیال از داخل دستگاه افت فشار خروجی نسبت به ورودی سبب جنبیدن و تکان خوردن دیسک می شود. در هر سیکل دستگاه به میزان حجم کل حفره داخلی خود منهای حجم بخش دیسک سیال را جابجا می کند. انتهای محور پین که به صورت دایره ای حرکت می کند، بادامکی را که به دنده ای متصل است حرکت می دهد. این دبی سنج، دبی مایعات را با خطای 2 درصد اندازه گیری می کند. این روش اندازه گیری فقط برای لوله هایی با سایز پایین ساخته شده است. این نوع دبی سنج ها، حجمی از سیال را که برابر با حجم درونی محفظه منهای حجم دیسک می باشد از خود عبور می دهد. لغزیدن دیسک نیز منجر به چرخش پین متصل به توپی و چرخ دنده نصب شده در بالای آن می شود. چرخ دنده به یک جمع کننده متصل است و میزان حجم عبوری سیال را اندازه گیری می کند. این جریان سنج ها تنها برای لوله هایی با اندازه کوچک ساخته می شوند و به دلیل سادگی و عدم نیاز به تغذیه الکتریکی در کنتورهای آب مصرفی ساختمان های مسکونی و تجاری به کار برده می شوند.
جهت افزایش عمر دبی سنج جابجایی مثبت، توجه به جنس مواد به کار رفته در ساخت آنها خصوصا اجزا مرتبط با سیال مانند بدنه داخلی قطعات متحرک یاتاق ها و واشرها ضروری است. چنانچه این بخش ها با سیال مطابقت نداشته باشند به سرعت دچار خوردگی و سایش می شوند. مسئله دیگر وجود حباب های هوا و گاز به همراه سیال مایع می باشد. در این حالت مقدار جریان نمایش داده شده بیشتر از مقدار واقعی خواهد بود، زیرا حجم حباب هوا نیز در میزان فلوی عبوری منظور می گردد. تطابق چسبندگی سیال عبوری با چسبندگی سیالی که جریان سنج برای آن کالیبره شده است، از دیگر مواردی است که در هنگام استفاده از فلومتر جابجایی مثبت باید مورد توجه قرار گیرد. هر چند روش اندازه گیری در دبی سنج جابجایی مثبت مستقل از چسبندگی سیال می باشد. بزرگترین مزیت دبی سنج جابجایی مثبت این است که بدون نیاز به تغذیه الکتریکی جریان حجمی سیال را اندازه گیری می کند. در واقع این انرژی حرکت سیال است که منجر به حرکت بخش های متحرک جریان سنج ها می شود و با نصب یک نمایشگر بر روی فلومتر جابجایی مثبت می توان جریان لحظه ای را به صورت محلی نمایش داد.
بویلر (boiler) (یا همان دیگ) وسیله ایست که در آن سیال عامل (معمولا آب) گرم شده و یا به نقطه ی جوش خود می رسد. بویلر یک مخزن تحت فشار است که سیال در آن به درجه حرارت مورد نظر رسیده و مورد استفاده قرار می گیرد.
بویلرها معمولا برای تولید بخار (بویلربخار) و آبگرم (بویلرآبگرم) تولید می شوند. سیال خروجی از بویلر جهت مصارف مختلفی از جمله تولید برق، حرکت لوکوموتیو، گرمایش محیط ، رطوبت دهی به محیط و … استفاده می شود. محل های رایج استفاده از بویلر عبارتست از: نیروگاه، بیمارستان، کارخانجات صنعتی، سونای بخار، ساختمان ها، عمل آوری بتن، کشت قارچ، گلخانه و … هر کدام از این محل ها با موتورخانه بخار و یا موتورخانه آبگرم تجهیز می گردند.
در زمان خرید بویلر، ابتدا باید به ظرفیت و فشار کاری مورد نظر دقت کرد و پس از انتخاب نوع بویلر از روی کاتالوگ سازنده بویلر ساز (تولید کننده بویلر) مدل مورد نظر را انتخاب نمود.
بیشتر بویلرهای مورد استفاده در ساختمان های مسکونی و تجاری از نوع فولادی کوره برگشتی و سه پاس می باشد و در ساختمان های با ارتفاع پایین تر این بویلر ها از نوع چدنی است.
در صنعت نیز از بویلرهای واترتیوب و فایر تیوب فولادی بیشتر استفاده می شود.
مثال: انتخاب بویلر برای ساختمان
جهت یک ساختمان 4 طبقه در شهر تهران برای گرمایش بویلر آبگرمی با ظرفیت 100.000کیلوکالری بر ساعت و فشار کاری 3 بار انتخاب گردیده است. مشاهده می شود که با دو پارامتر مذکور از روی کاتالوگ شرکت سازنده (کاتالوگ بویلرکوره برگشتی شرکت پاکمن ) به راحتی می توان مدل مورد نظر را انتخاب کرد (برای نمونه مدل PHWB-10 شرکت پاکمن)
لازم به ذکر است مثال بالا برا هر ساختتمانی قابل تعمیم نیست و باید محاسبات بار حرارتی صورت گیرد.
مثال: انتخاب بویلر برای سونای بخار
برای یک سونای بخار با کاربری عمومی که ابعاد آن 3 متر در 5 متر و با ارتفاع میانگین 3 متر می باشد به روش سرانگشتی میزان نزدیک به 50 کیلو وات حرارت نیاز دارد که از روی کاتالوگ شرکت سازنده (کاتالوگ بویلربخارایستاده پاکمن) به راحتی می توان مدل مورد نظر را انتخاب کرد. (برای نمونه مدل PSBV-100شرکت پاکمن)
خستگی رفتار یک سازه در هنگام بارگذاری نه تنهابه طبیعت موادتشکیل‌دهنده بلکه به ویژگی‌های بارهای اعمال شده نیز بستگی دارد. یکی از معیارهای تشخیص نوع بارگذاری، ثابت یا متغیر بودن بار در طی زمان است. به طور کلی، نحوه اعمال بار به مواد مختلف را میتوان به دو گروه «بارگذاری استاتیک» و «بارگذاری دینامیک» تقسیم‌بندی کرد. در بارگذاری استاتیک، بار به آرامی بر روی سازه اعمال میشود و هیچ لرزشی درون سیستم رخ نمی‌دهد. در این شرایط، میزان بار به تدریج از 0 تا حداکثر مقدار مورد نظر افزایش می‌یابد و سپس در همان مقدار حداکثری ثابت باقی می‌ماند. شرایط بارگذاری دینامیک با بارگذاری استاتیک متفاوت است. این نوع بارگذاری انواع مختلفی دارد. در برخی از موارد، اعمال بار و توقف آن به صورت ناگهانی صورت می‌گیرد. به بارهای اعمال شده در این شرایط، «بارهای ضربه‌ای» گفته میشود. بارهای ضربه‌ای در هنگام برخورد دوشی به یکدیگر یا اصابت یکشی در حال سقوط به یک سازه ایجاد می‌شوند.در موارد دیگر بارگذاری دینامیک، اعمال بار برای دوره‌های طولانی‌مدت صورت می‌گیرد و شدت آن به طور پیوسته تغییر میکند. به بارهای اعمال شد در این شرایط، «بارهای متناوب» گفته میشود. بارهای متناوب توسط ماشین‌آلات چرخشی، ترافیک، تندباد، امواج آب، زلزله و فرآیندهای تولید قطعات به وجود می‌آیند. انواع بارهای تکراری در شکل زیر، برخی از الگوهای متداول بارگذاری تکراری نمایش داده شده است. نمودار الف، بارگذاری، باربرداری و بارگذاری مجدد در یک جهت ثابت همیشگی را نمایش می‌دهد. در نمودار ب، نوع دیگری از بارگذاری تکراری به تصویر کشیده است که در آن، جهت اعمال بار پس از هر چرخه تغییر میکند (بارگذاری معکوس یا متغیر). نمودار ج، یک بارگذاری متناوب را نشان می‌دهد. در این نوع بارگذاری، مقدار بار اعمال شده حول یک مقدار میانگین به طول متناوب کاهش و افزایش می‌یابد.
انواع بارهای تکراری: الف) اعمال بار در یک جهت ثابت؛ ب) اعمال بار معکوس یا متغیر؛ ج) اعمال بار متناوب حول یک مقدار میانگین سازه‌هایی نظیر ماشین‌آلات، موتورها، توربین‌ها، ژنراتورها، شفت‌ها، پروانه‌ها، قطعات هواپیما، و غیره به طور معمول با بارهای تکراری سر و کار دارند. حضور بارهای تکراری در این موارد به قدری متداول است که برخی از این سازه‌ها در طول عمر عملیاتی خود چند میلیون یا حتی چند میلیارد چرخه بارگذاری را تجربه می‌کنند. خستگی احتمال شکست سازه‌ها در شرایط بارگذاری دینامیک در مقایسه با شرایط بارگذاری استاتیک بیشتر است. اگر فرآیند بارگذاری دینامیک در چرخه‌های زیاد تکرار شود، احتمال شکست افزایش خواهد یافت. در این موارد، شکستگی معمولاً بر اثر «خستگی» یا «ترک پیشرونده» رخ می‌دهد. به عنوان مثال، باز و بسته کردن مداوم یک گیره کاغذ، در نهایت باعث ایجاد شکست ناشی از خستگی در آن میشود. در صورتی که گیره تنها یک مرتبه باز شود، شکستی نمی‌دهد اما اگر جهت اعمال بار تغییر کند و چرخه بارگذاری (باز و بسته کردن گیره) چندین بار تکرار شود، گیره سرانجام می‌شکند. یکی دیگر از مثال‌های معروف در این زمینه، شکست در چرخ‌های قطار و ریل‌های راه‌آهن بر اثر قرارگیری در معرض بارگذاری‌های تکراری است.
خستگی را میتوان به عنوان زوال ماده در حین تکرار چرخه‌های بارگذاری، ایجاد ترک‌های پیشرونده و در نهایت رخ دادن شکست تعریف کرد. در شکست ناشی از خستگی، معمولاً یک ترک میکروسکوپی در نقطه‌ای با تنش بالا (ناحیه تمرکز تنش) ایجاد میشود. سپس طول این ترک با تکرار چرخه‌های بارگذاری به طور تدریجی افزایش می‌یابد. با ادامه این روند، طول ترک به اندازه‌ای می‌رسد که ماده دیگر توان مقاومت در برابر بارهای اعمال شده را ندارد. در این لحظه، یک شکست ناگهانی درون ماده رخ می‌دهد (مانند تصویر زیر). زمان رخ دادن شکست خستگی به ماهیت ماده بستگی دارد و تعداد چرخه‌های مورد نیاز برای رخ دادن شکست از چند چرخه تا چند صد میلیون چرخه تغییر میکند.
منحنی S-N مقدار بار مورد نیاز برای ایجاد شکست ناشی از خستگی کمتر از ظرفیت باربری استاتیک ماده است. میزان بار شکست معمولاً از طریق اجرای آزمایش بر روی ماده تعیین میشود. در بارگذاری تکراری، نمونه در چندین سطح تنش مورد آزمایش قرار می‌گیرد. سپس، تعداد چرخه‌های مورد نیاز برای رخ دادن شکست در هر سطح تنش ثبت میشود. به عنوان مثال، فرض کنید که پس از قرار یک نمونه درون دستگاه آزمایش خستگی، اعمال بارهای تکراری تا سطح تنشی مانند σ1 صورت می‌گیرد. در این حالت، بارگذاری تا لحظه رخ دادن شکست در چرخه n ام ادامه می‌یابد. این آزمایش برای یک نمونه دیگر تا سطح تنش σ2 تکرار میشود. اگر σ2 بزرگ‌تر از σ1 باشد، تعداد چرخه‌های مورد نیاز برای رخ دادن شکست کاهش خواهد یافت. در صورتی که σ2 کوچک‌تر از σ1 باشد، تعداد چرخه‌های مورد نیاز برای رخ دادن شکست بیشتر خواهد شد. در نهایت، با جمع‌آوری اطلاعات کافی، «منحنی دوام» یا «منحنی S-N» ماده رسم میشود. حرف S بیانگر تنش شکست و حرف N نمایش‌دهنده تعداد بارگذاری‌های مورد نیاز برای رخ دادن شکست است. محور عمودی این منحنی معمولاً با مقیاس خطی و محور افقی آن با مقیاس لگاریتمی نمایش داده میشود. بر اساس منحنی نمایش داد شده در شکل زیر، هر چه میزان تنش کوچک‌تر باشد، تعداد چرخه مورد نیاز برای ایجاد شکست افزایش می‌یابد. در برخی از مواد، این منحنی دارای یک مجانب افقی به نام «حد خستگی» یا «حد دوام»است. در صورت اعمال بارهای تکراری با مقادیر پایین‌تر از حد خستگی، هیچ‌گونه شکستی درون ماده رخ نخواهد داد. شکل دقیق منحنی S-N به عوامل متعددی نظیر خصوصیات ماد، هندسه نمونه مورد آزمایش، سرعت انجام آزمایش، الگوی بارگذاری و وضعیت سطح نمونه بستگی دارد.
منحنی S-N فولاد و آلومینیوم در شکل زیر، منحنی‌های S-N برای فولاد و آلومینیوم نمایش داده شده است. محور عمودی این نمودار، تنش شکست را به صورت درصدِ تنش نهایی ماده و محور افقی آن، تعداد چرخه‌های مورد نیاز برای ایجاد شکست را نمایش می‌دهد. توجه داشته باشید که محور افقی بر اساس مقیاس لگاریتمی رسم شده است. منحنی مربوط به فولاد در نزدیکی 7^10چرخه به صورت افقی درمی‌آید. از این‌رو میتوان حد خستگی فولاد را حدود 50 درصد تنش نهایی در شرایط بارگذاری استاتیک در نظر گرفت. مقدار حد خستگی آلومینیوم در منحنی نمایش داده شده به خوبی منحنی فولاد مشخص نیست. با این وجود، حد خستگی آلومینیوم معمولاً برابر با تنش در حدود 5×10^8 چرخه یا 25 درصد تنش نهایی است.
شکست خستگی معمولاً با ایجاد ترک‌های میکروسکوپی در نقاطی با تنش‌های بالا شروع میشود (نواحی تمرکز تنش). به همین دلیل، در هنگام اعمال بارگذاری‌های دینامیک، وضعیت سطح ماده اهمیت بسیار بالایی برخوردار خواهد داشت. سطوح زبر مانند حفره‌ها و شیارها به عنوان محل تمرکز تنش شناخته می‌شوند و حد دوام ماده را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند. علاوه بر این موارد، خوردگی نیز باعث ایجاد عیب و نقص‌های کوچک بر روی سطح ماده میشود. تأثیر این عامل بر روی حد دوام ماده مشابه تأثیر نواحی تمرکز تنش است. وجود خوردگی بر روی سطح فولاد می‌تواند حد خستگی آن را بیش از 50 درصد کاهش دهد.
