متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته  مهندسی نساجی

با عنوان :   اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

مجتمع فني و مهندسي

دانشکده مهندسي نساجي

 پايان نامه

جهت دريافت درجه کارشناسي ارشد

مهندسي نساجي – تکنولوژي نساجي

  اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد

یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

چکیده

در پروسه تولید منسوجات هوشمند همواره نوع سنسور، نحوه قرارگیری سنسور، مکانیزم ارتباطی بین سنسورها و لباس و سیستم پردازش گر مورد بررسی و بحث بوده است. اما آنچه کمتر به آن پرداخته شده است ارتباط بین سیگنال خروجی و نوع پارچه بکاربرده شده است.

در این تحقیق سه نوع پارچه حلقوی پودی که از جهت گیج با همدیگر متفاوت هستند برای بررسی انتخاب شده اند، پس از تهیه لباس مناسب و جایگذاری و نصب سنسور مربوطه در داخل آن، تست های مربوطه بر روی سیگنال خروجی انجام شده است.

نتایج نشانگر آنست که سیگنال بدست آمده در شرایط یکسان از دامنه بالاتری در گیج های بالاتر برخوردار است. و آزمون فرض انجام شده نشانگر این نکته است.

مقدمه

انسان از ابتداي خلقت تا کنون، تنوع پوشش خود را از برگ درخت تا منسوجات هوشمند امروزي، اختيار نموده است. در گذر زمان با فهم و کشف تکنولوژي هاي جديد و نيز شناسايي مواد خام موجود در طبيعت، توانسته است تا با بکار گيري دانش و امکانات موجود همواره رفاه بيشتر خود را فراهم سازد شايد روزگاري بافت منسوجي از جنس پنبه که بسيار لطيف باشد و بتواند به عنوان پوشش براي ادمي بکار رود، چندان قابل تصور نمي نمود و شايد افکار زمانهاي قديم برگ درختان را به عنوان پوشش خود به طور دائم متصور مي شدند، يا شايد اگر ايده توليد و دست يابي به منسوج جديد، نيز به ذهن مي رسيد، باز اين سئوال که حال چگونه ميتوان براي مصرف کنندگان بسيار زياد روي کره زمين اين محصول را توليد کرد، تعللي در اوج گرفتن ايده هاي جديد ايجاد مي نمود.

بشر در طول زمانهاي گذشته همواره با اعجاز تجربه، بر ناباوري خود بر مسائل فايق آمده و همچنان در رشته هاي مختلف علمي و در سطوح مختلف، انقلابهاي علمي ، دست باور را بر سبد دانشهاي تحقق نيافته زده است. در حوزه نساجي ديري نگذشته است که الياف نوري، الياف ميکرو، الياف نانو ، …و به تازگي منسوجات هوشمند، حوزه هاي جديد کاري را براي محققين باز نموده­اند. بديهي است اگرچه در بررسي هر کدام از اين تکنولوژيها و کسب محصولات ناشي از هر کدام، همواره سئوالاتي چون آيا ميتوان تعداد کثير مصرف کنندگان را با اين مصنوع جديد تامين نمود؟(همانگونه که انسانهاي اوليه نيز به سختي مي توانستند متصور شوند که روزي با احداث کارخانجات بافندگي بسيار زياد، آدميان را بتوان از پوشش برگ رهايي بخشيد).

پس از اختراع ماشين بافندگي ژاکارد، ذخيره کردن داده ها و مکانيزه شدن آن پذيرفته شد و امروزه پس از گذشت 200 سال، ارتباط بين نساجي و کامپيوتر، ملموس شده است، و توليد منسوجاتي که قابليت درک حرکات بدن و يا قابليت گزارش دهي داشته باشند، در اين راستا مظهر مشارکت اين دو صنعت مي­باشند.

به منظور آگاه نمودن مردم از وضعيت سلامتي شخصي­شان، پشتيباني و اطلاع رساني و سپس پيشرفتهاي تکنولوژيکي بايد در اين راستا به­کار برده شود، براي اين منظور بايد براحتي بتوان وسايل واسطه اي بين انسان و اين ابزار را به­کار گرفت. با به­کار گرفتن پارچه هاي چند منظوره،(که بطور متداول به الکتروتکستايل ها يا منسوجات هوشمند معروف هستند)، کسب يک زندگي سالم، ايمن، و راحت تر ميسر مي­گردد. لذا چنانچه هوشمندي منسوجات، با ويژگي پوشانندگي آن ترکيب شود، مي­تواند يک محصول سودمند را توليد نمايد.

به­طور خاص ، لباس هايي با قابليت كشش و جمع شدگي، امكان پيگيري حركات را دارند. حس کننده ها[1] و فعال کننده ها[2] كه در نساجي استفاده مي شود، ممكن است به واسطه جريان برق كنترل شوند.

اين ابزار تحت نظر داشتن بيمار در منزل از راه دور و يا كنترل فضانوردان، افراد کهنسال، و ارتباط كنترلي از طريق تلفن را به ما مي­دهد. تكستايل هاي الكترونيكي مي­تواند مسيرهاي جديدي از بيومانيتورينگ[3]، توانبخشي و …. را براي ما باز نمايد.

در اين مطالعه ارتباط متقابل نساجي و کامپيوتر و معرفي التزامات الحاق آنها در توليد منسوجات هوشمند بررسي خواهد شد. منسوجات الکترونيکي E-textile يا smart fabrics ناميده مي­شوند، که نه تنها قابليت پوشش (مانند ساير منسوجات) را دارد، بلکه امکان نمايش و يا پردازش شبيه سيستمهاي ارتباطي بدون سيم[4] را دارند.

 معرفي منسوجات هوشمند

منسوجات هوشمند[5]، پارچه هايي هستند که ابزارهاي الکترونيکي در آنها به کار رفته است. اجزاي الکترونيکي و وسايل ارتباط دهنده اين اجزا (به همديگر)، جزيي از پارچه هستند، و به همين دليل کمتر قابل رويت مي­باشند. بعلاوه اينکه، اين منسوجات خيلي براي مالش و پيچ خوردن و يا درگيري با وسايل محيط مستعد نيستند. نتيجتاَ اين منسوجات مي توانند در کاربردهاي روزمره و به ويژه در جاهايي که حضور کامپيوتر براي انسان دست و پاگير است، به کار روند.

در منسوجات هوشمند با توجه به نياز مصرف کننده، قابليت لازم در آن ايجاد مي­شود. تعداد و موقعيت سنسورها و اجزاي پردازشگر، با توجه به نياز کاربر، در نظر گرفته شده و به ندرت در موقع طراحي ثابت فرض مي­گردند. فضاي کاري براي منسوجات هوشمند بسيار گسترده است و انتخاب هايي از قبيل نوع و ساختار نخ، بافتها، اجزاي به­­کار رفته، سيستم هاي نرم افزاري، تنوع شبکه اتصالات، ميدان کاري گسترده اي را بوجود آورده است.

تهيه لباسي که سنسور به آن دوخته شده باشد و يا با تبحر در آن جاسازي شده باشد، بسيار گران است، در اين راستا بايد توجه داشت که :براي مصرف، اندازه هاي متفاوت مورد نياز است.

  • هر منسوج با توجه به نوع کاربرد آن، استفاده خاص خود را دارد.

يافتن ناحيه مناسب براي نصب سنسور، روي سايز هاي متفاوت، کار مشکلي است. در توليد لباسهاي هوشمند، امروزه، جايابي سنسورها با سعي و خطا انجام مي­شود. در بعضي ازمقالات سعي شده است[1] ، که يک قالب براي ارزيابي منسوجات هوشمند، (بدون ساخت قالب و لباس) طراحي شود.

يک منسوج هوشمند، يک شبکه اتصال را براي حس کردن و پردازش اجزا، با ميزان کمتر مصرف انرژي (نسبت به روش بدون سيم) فراهم مي­کند. البته خود پارچه هم مي­تواند به عنوان حس گر عمل نمايد.(و اين بسته به نوع الياف به کار گرفته شده در منسوج است.)

مواد بكار برده شده براي اينگونه منسوجات هوشمند بايد داراي وزن كم، قابليت تغييربه شكل هاي مختلف(به ويژه به شكل ليف)، و راحت بودن در تن، را داشته باشند. اغلب اين خواص عموماَ در سنسورهاي استفاده شده، فعالگرها[6]، اجزاي الكترونيكي و منابع برقي به همراه حجم كوچك وجود ندارد.

چنين پارچه هايي، از قبيل حسگرهاي اوليه، فعال کننده ها، الکتروتکستايل ها، به عنوان پارچه هاي جديد که از دانش بالا برخوردارند، مطرح هستند. يک حوزه وسيع و کاربردي براي منسوجات هوشمند، تشخيص محيط کاربر و فعاليت هاي آن مي­باشد. بنابراين طراحي يک قالب خاص براي منسوجات هوشمند، بايد با لحاظ کردن محيط فيزيکي، به ويژه ماهيت سنسور، باشد. با توجه به كاربرد چند جانبه آنها، قابليت پوشش و انعطاف براي بدن را دارند، الكترو تكستايل ها براي خلق زندگي با كيفيت بالاتر مناسب هستند، و در بيودرماني[7] به عنوان ابزار بيومانيتورينگ[8] ، توانبخشي، تلفن درماني[9]،و …به­كار مي­روند. امروزه منسوجات هوشمند در جايگاههاي مختلف، نقش هاي مختلفي اجرا نموده­اند. مي­توان با توجه به نوع استفاده، تمامي منسوجات هوشمند را به دو دسته زير تقسيم نمود:

  • منسوجات قابل پوشش (منـــسوجات هوشمند قابل پوشش)

اين منسوجات در قالب لباس انسان طراحي شده اند و طبيعتاَ کاربرد آنها نيز در ارتباط با انسان و يا عملکرد انسان و يا برآورد شرايط اطراف انسان است. منسوجاتي که براي ثبت حرکات سه بعدي بدن انسان (در استوديو هاي فيلم سازي ) به کار مي­رود، منسوجاتي که براي گزارش گرفتن از نيرو ها و نوع و زمان حرکات بدن فضانوردان در فضا استفاده مي­شود و لباسهايي که گزارش علائم سلامتي بدن انسان را بر روي يک گيرنده ثبت نمايند، همه مثالهايي از اين نوع لباس هستند.

 

1-1-1-2- منسوجات صنعتي غير قابل پوشش (منسوجات هوشمند غير قابل پوشش )

منسوجاتي از قبيل فرشهاي هوشمند که قابليت گزارش دهي حرکات بدن بر روي فرش، (و يا وزن قرار گرفته بر روي فرش) را دارند، منسوجاتي که در بدنه هواپيما جهت گزارش دهي ميزان فشار جوي وارد به بدنه و ساير پارامترهاي مفيد در هدايت هواپيما بکار مي­روند، منسوجاتي که در بدنه سدها براي گزارش دهي ميزان فشار وارده بر سد به­کار مي­روند، منسوجاتي که در اعماق زمين جهت محاسبه نيروهاي زمين لرزه اي به کار مي­روند، همه نمونه هايي از کاربرد منسوجات هوشمند در مصارف علمي صنعتي گوناگون هستند.

1-1-2- علائم سلامتي بدن

مهمترين علائم مهم حياتي بدن انسان که در سالهاي اخير مورد تحقيق و بررسي قرار گرفته اند، عبارتند از :

1-1-2-1- ضربان قلب در واحد زمان[10]

1-1-2-2- تعداد تنفس در واحد زمان[11]

1-1-2-3- دماي بدن در زمانهاي مختلف

همچنين بررسي بر روي نحوه حرکت و يا ميزان جابجايي اعضاي بدن[12] در مدت زمان درمان، خود از فاکتورهاي مورد علاقه متخصصين مهندسي پزشکي مي باشد.[2]

1-2- معرفي انواع سنسورها

سنسورها ابزارهايي هستند که بر مبناي علمي خاص خود عمل نموده و مي­توانند در اثر انجام يک عمل خاص ، واکنش متناسبي داشته باشند. براي مثال يک سنسور مي­تواند در اثر اعمال فشار، ميزان ميلي ولت مشخصي را از خود ساطع نمايد، که اين ميزان مي­تواند با پردازش و انجام محاسبات خاص، بيانگر يک پارامتر باشد، همانگونه که به وضوح مثال عيني اين نمونه از سنسورها را مي­توان در ترازوهاي متداول مشاهده نمود.

در شناخت سنسورها آنچه مهم است پايداري نتيجه و يا به عبارتي تکرار پذيري نتيجه آزمون مي باشد، البته بايد توجه داشت که براي استفاده از سنسورها معمولا از روشهاي مختلفي استفاده مي­نمايند، که يک روش متداول براي بکارگيري سنسورها ساخت مدار الکتريکي است که با قرار دادن سنسور در يک پل وتستون، بتوان از تغييرات ولتاژ حاصل شده در پل وتستون ، پارامتر مد نظر را بدست آورد. بکارگيري سيگنال مي­تواند طبق الگوريتم زير انجام شود:

الف: دريافت سيگنال

ب: تقويت سيگنال

ج: نويز گيري سيگنال به روش سخت افزاري

د: تيديل آنالوگ به ديجيتال

ه: دريافت توسط پردازشگر

ي: نويز زدايي توسط روشهاي پردازش سيگنال

م: بکارگيري داده هاي حاصله

بطور کلي با توجه به ضعيف بودن سيگنال خروجي از مدار، نياز به تقويت سيگنال[13] بوده، و پس از آن سيگنال را توسط يک کارت مبدل (آنالوگ) به ديجيتال[14]، تبديل نموده و از داده هاي بدست آمده استفاده مي­شود. همانگونه که در سه الگوريتم فوق به وضوح ذکر شده است، عمليات نويز زدايي با توجه به سيستم الکترونيکي اعمال شده و نيز هدف از کاربرد سيستم، مي­تواند به شيوه نرم افزاري و يا نرم افزاري و سخت افزاري انجام شود.

اغلب سنسور هاي مفيد براي سيستم هاي مجهز به سنسور به دو گروه تقسيم مي­شوند:

الف) سنسورهاي فعال[15]

ب) سنسورهاي موثر يا اثر پذير[16]

گروه اول سنسورهايي هستند كه طبيعتاً[17] انرزي ورودي را به يك اختلاف پتانسيل الكتريكي تبديل ميكنند.[2]

گروه دوم سنسورهايي هستند كه يك منبع جريان خارجي لازم دارند تا ورودي خود را به يك خروجي مفيد (قابل استفاده) تبديل نمايند. اين گروه عموماَ بر مبناي ميزان تغييرات مقاومت در برابر عامل محرك (نيروي محرك) كار مي­كنند. در واقع اين گروه، همان سنسورهايي هستند که در نگاه کلي براي ايجاد تعادل در پل وتسون نياز به يک منبع تغذيه اوليه دارد.[18]

سنسورها از مواد مختلفي از قبيل پليمرهاي فعال شونده[19] و يا فلزات حساس ساخته ميشوند.

جدول(1-1) ليستي از پليمرهاي فعال شونده و كاربردهاي عمومي آنها را نشان مي­دهد.

 

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :121

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان

***

—-

:        ****       serderehi@gmail.com

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :
 

 

برچسب ها :