مرجع فایل های تخصصی
وبلاگ برای دسترسی هم وطنان به فایل های مورد نیاز آنها در تمامی زمینه های علمی، پزشکی، فنی و مهندسی، علوم پایه، علوم انسانی و ... طراحی گردیده است.مرجع فایل های تخصصی
وبلاگ برای دسترسی هم وطنان به فایل های مورد نیاز آنها در تمامی زمینه های علمی، پزشکی، فنی و مهندسی، علوم پایه، علوم انسانی و ... طراحی گردیده است.معرفی و دانلود فایل کامل دانلود تحقیق بررسی مکانیابی دیوار برشی در پلان بر پایه تحلیلهای ارتجایی استاتیکی و دینامیکی
| دسته بندی | عمران |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 191 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
چکیده
یکی از عوامل موثر در بهبود رفتار سازهها طرز قرارگیری سیستم مقاوم جانبی در مکانهای مناسب میباشد. این امر به نحو موثری در پایداری و اندرکنش قاب خمشی و سیستم باربر جانبی که عموما مهاربندیها و دیوارهای برشی هستند تاثیرگذار میباشد. بمنظور تعیین محل مناسب دیوارهای برشی در این مقاله یک ساختمان 23 طبقه با و بدون دیوار برشی تحت آنالیز استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفته است. سپس با جابجایی دیوار برشی در پلان، برش جذب شده در هر طبقه، تغییر مکانها، دورانها و دیگر پارامترهای مهم سازهای نسبت به یکدیگر تحت تحلیلهای مختلف استاتیکی معادل و دینامیکی سنجیده شده است. با بررسی نتایج بیان شده مناسبترین مکان برای دیوار برشی روی پلان ساختمان تعیین شده و در انتها نتایج حاصل از دو آنالیز دینامیکی طیفی و استاتیکی معادل نیز با یکدیگر مقایسه گردیدهاند.
The Best Location of Shear Wall in Plan Based on Elastic Static and Dynamic Analysis
- Taghinezhad
Abstract One of the efficient factors in improvement the behavior of frame-wall structures is the position of the shear wall in the plan. The location of wall effects on the interaction of wall and frame, also the stability of the braced structures. To distinguish the suitable position of shear wall, in this research a 23 stories building with and without shear wall due to static, response spectrum and time history dynamic analysis has been considered. Also in this consideration, shear wall has been located in the different places on the plan. Then, some of the most important factors, like deflections of stories, drift, rotation of each level and shear force that is absorbed by the wall, were investigated due to various types of static and dynamic analysis. Considering the results of above mentioned analysis the best position of shear wall has been determined, at the end, the results of static and response spectrum analysis are compared with each other.
Key Words The Best Location, Shear Wall, Static Analysis, Response Spectrum Analysis, Time History Dynamic Analysis,
مقدمه
یکی از عوامل موثر در رفتار لرزهای سیستمهای ساختمانی، علاوه بر نوع سیستم مقاوم جانبی، طرز قرارگیری آن در پلان ساختمان میباشد. این امر به نحو موثری در رفتار سیستم و نحوه توزیع نیروهای جانبی در بین اجزای سازهای موثر میباشد. در این مقاله سعی شده است با جابجایی دیوار برشی در هر یک از سازهها بعضی از مهمترین پارامترها مورد بررسی قرار گیرند. همچنین بخاطر اینکه نتایج برداشت شده تنها ناشی از یک تحلیل خاص نبوده و بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت سازههای مورد بررسی تحت آنالیزهای استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و زمانی قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر محل دیوار برشی در رفتار سازه، دو سازه 23 طبقه که یکی دارای پلان منظم و دیگری دارای پلان با شکستگی میباشد در نظر گرفته شده است. سازههای مورد نظر تحت سه نوع آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی، دینامیکی طیفی و استاتیکی معادل قرار گرفته و نتایج حاصل از آنالیزهای دینامیکی بر اساس روش CQC ]1[ برای 69 مد سازههای 23 طبقه مورد نظر با یکدیگر ترکیب شدهاند. آنالیز دینامیکی طیفی (Response-Spectrum) بر اساس طیف طرح استاندارد معرفی شده در آیین نامه2800 و آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی (Time-History) تحت زلزله السنترو، بوسیله نرم افزار ETABS انجام گرفته است ]2[. سپس برش پایه در آنالیزهای دینامیکی، برحسب برش بدست آمده از آنالیز استاتیکی معادل مطابق ضوابط آیین نامه 2800 همپایه گردیده است ]3[. بعنوان مثال برای سازه خمشی بدون دیوار برشی که با 25% نیروی جانبی مورد نظر تحت تجزیه و تحلیل قرار گرفته، ضریب برش پایه برای تحلیل طیفی بعد از دو سیکل برابر 637/0 بدست میآید.
برای طراحی سازه مورد نظر بار مرده و زنده وارد بر سازه به ترتیب 1000و300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع انتخاب شد. همچنین مقاومت فشاری بتن و فولاد به ترتیب 280 و 4000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع فرض گردید. سپس قاب خمشی مورد نظر بر اساس آیین نامه ACIبه گونه ای طراحی شد که قاب به تنهایی قادر به تحمل 25% نیروهای جانبی باشد. در نهایت مقاطع نهایی اجزای سازه بصورت زیر بدست آمد.
ستونها :
طبقات 1-6 : 70*70
طبقات 7-12 : 60*60
طبقات 13-18 : 50*50
طبقات 19-23 : 40*40
برای تیرها مقاطع 35*40 انتخاب گشت.
همانطوریکه ذکر شد، سه نوع تحلیل جهت بررسی نتایج انتخاب شده تا نتایج تنها بر گرفته از یک آنالیز خاص نباشد و با مقایسه نتایج حاصله از هر سه نوع تحلیل بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت. همچنین نیروها و تغییرمکانهای حاصله در تحلیلهای دینامیکی با روش CQC با یکدیگر ترکیب شدهاند تا اثر اندرکنش مدها بطور کامل بصورت سه بعدی در نظر گرفته شود. در این روش مدهای نزدیک بهم با استفاده از مقدار میرایی فرض شده با یکدیگر ترکیب می‌شوند و هرچه مقدار میرایی مدی بیشتر شود مقدار اندرکنش مدها با یکدیگر نیز افزایش می یابد ]4[. در ابتدا سازه قاب خمشی تحت 25% نیروی جانبی تحلیل گردیده و سپس با توجه به ارتفاع آن که شامل 23 طبقه سه متری میباشد تحت ضوابط مربوط به قاب خمشی بتنی متوسط بعلاوه دیوارهای برشی بتنی متوسط طراحی گردیده است ]5[.
دو پلان جهت بررسی نتایج در نظر گرفته شده است، یکی پلان نوع b که سازه ای منظم و بدون بریدگی است و دیگری نوع s، که در آن یکی از دهانههای گوشه حذف شده است، هر دو پلان مذکور از 6 دهانه 4 متری در راستای x و 5 دهانه 3 متری در راستای y تشکیل شده است. توجه شود که سازه نوع s نیز طبق ضوابط آیین نامه جزو سازه های منظم می باشد. این نوع سازه از آن جهت مورد بررسی...
نوع فایل : WORD
تعداد صفحه : 14
اعتماد شما سرمایه ما
معرفی و دانلود فایل کامل دانلود تحقیق بررسی مکانیابی دیوار برشی در پلان بر پایه تحلیلهای ارتجایی استاتیکی و دینامیکی
| دسته بندی | عمران |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 191 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
چکیده یکی از عوامل موثر در بهبود رفتار سازهها طرز قرارگیری سیستم مقاوم جانبی در مکانهای مناسب میباشد. این امر به نحو موثری در پایداری و اندرکنش قاب خمشی و سیستم باربر جانبی که عموما مهاربندیها و دیوارهای برشی هستند تاثیرگذار میباشد. بمنظور تعیین محل مناسب دیوارهای برشی در این مقاله یک ساختمان 23 طبقه با و بدون دیوار برشی تحت آنالیز استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفته است. سپس با جابجایی دیوار برشی در پلان، برش جذب شده در هر طبقه، تغییر مکانها، دورانها و دیگر پارامترهای مهم سازهای نسبت به یکدیگر تحت تحلیلهای مختلف استاتیکی معادل و دینامیکی سنجیده شده است. با بررسی نتایج بیان شده مناسبترین مکان برای دیوار برشی روی پلان ساختمان تعیین شده و در انتها نتایج حاصل از دو آنالیز دینامیکی طیفی و استاتیکی معادل نیز با یکدیگر مقایسه گردیدهاند.
The Best Location of Shear Wall in Plan Based on Elastic Static and Dynamic Analysis
- Taghinezhad
Abstract One of the efficient factors in improvement the behavior of frame-wall structures is the position of the shear wall in the plan. The location of wall effects on the interaction of wall and frame, also the stability of the braced structures. To distinguish the suitable position of shear wall, in this research a 23 stories building with and without shear wall due to static, response spectrum and time history dynamic analysis has been considered. Also in this consideration, shear wall has been located in the different places on the plan. Then, some of the most important factors, like deflections of stories, drift, rotation of each level and shear force that is absorbed by the wall, were investigated due to various types of static and dynamic analysis. Considering the results of above mentioned analysis the best position of shear wall has been determined, at the end, the results of static and response spectrum analysis are compared with each other.
Key Words The Best Location, Shear Wall, Static Analysis, Response Spectrum Analysis, Time History Dynamic Analysis,
مقدمه
یکی از عوامل موثر در رفتار لرزهای سیستمهای ساختمانی، علاوه بر نوع سیستم مقاوم جانبی، طرز قرارگیری آن در پلان ساختمان میباشد. این امر به نحو موثری در رفتار سیستم و نحوه توزیع نیروهای جانبی در بین اجزای سازهای موثر میباشد. در این مقاله سعی شده است با جابجایی دیوار برشی در هر یک از سازهها بعضی از مهمترین پارامترها مورد بررسی قرار گیرند. همچنین بخاطر اینکه نتایج برداشت شده تنها ناشی از یک تحلیل خاص نبوده و بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت سازههای مورد بررسی تحت آنالیزهای استاتیکی معادل، دینامیکی طیفی و زمانی قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر محل دیوار برشی در رفتار سازه، دو سازه 23 طبقه که یکی دارای پلان منظم و دیگری دارای پلان با شکستگی میباشد در نظر گرفته شده است. سازههای مورد نظر تحت سه نوع آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی، دینامیکی طیفی و استاتیکی معادل قرار گرفته و نتایج حاصل از آنالیزهای دینامیکی بر اساس روش CQC ]1[ برای 69 مد سازههای 23 طبقه مورد نظر با یکدیگر ترکیب شدهاند. آنالیز دینامیکی طیفی (Response-Spectrum) بر اساس طیف طرح استاندارد معرفی شده در آیین نامه2800 و آنالیز دینامیکی تاریخچه زمانی (Time-History) تحت زلزله السنترو، بوسیله نرم افزار ETABS انجام گرفته است ]2[. سپس برش پایه در آنالیزهای دینامیکی، برحسب برش بدست آمده از آنالیز استاتیکی معادل مطابق ضوابط آیین نامه 2800 همپایه گردیده است ]3[. بعنوان مثال برای سازه خمشی بدون دیوار برشی که با 25% نیروی جانبی مورد نظر تحت تجزیه و تحلیل قرار گرفته، ضریب برش پایه برای تحلیل طیفی بعد از دو سیکل برابر 637/0 بدست میآید.
برای طراحی سازه مورد نظر بار مرده و زنده وارد بر سازه به ترتیب 1000و300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع انتخاب شد. همچنین مقاومت فشاری بتن و فولاد به ترتیب 280 و 4000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع فرض گردید. سپس قاب خمشی مورد نظر بر اساس آیین نامه ACIبه گونه ای طراحی شد که قاب به تنهایی قادر به تحمل 25% نیروهای جانبی باشد. در نهایت مقاطع نهایی اجزای سازه بصورت زیر بدست آمد.
ستونها :
طبقات 1-6 : 70*70
طبقات 7-12 : 60*60
طبقات 13-18 : 50*50
طبقات 19-23 : 40*40
برای تیرها مقاطع 35*40 انتخاب گشت.
همانطوریکه ذکر شد، سه نوع تحلیل جهت بررسی نتایج انتخاب شده تا نتایج تنها بر گرفته از یک آنالیز خاص نباشد و با مقایسه نتایج حاصله از هر سه نوع تحلیل بتوان به نتایج قابل استنادتری دست یافت. همچنین نیروها و تغییرمکانهای حاصله در تحلیلهای دینامیکی با روش CQC با یکدیگر ترکیب شدهاند تا اثر اندرکنش مدها بطور کامل بصورت سه بعدی در نظر گرفته شود. در این روش مدهای نزدیک بهم با استفاده از مقدار میرایی فرض شده با یکدیگر ترکیب می‌شوند و هرچه مقدار میرایی مدی بیشتر شود مقدار اندرکنش مدها با یکدیگر نیز افزایش می یابد ]4[. در ابتدا سازه قاب خمشی تحت 25% نیروی جانبی تحلیل گردیده و سپس با توجه به ارتفاع آن که شامل 23 طبقه سه متری میباشد تحت ضوابط مربوط به قاب خمشی بتنی متوسط بعلاوه دیوارهای برشی بتنی متوسط طراحی گردیده است ]5[.
دو پلان جهت بررسی نتایج در نظر گرفته شده است، یکی پلان نوع b که سازه ای منظم و بدون بریدگی است و دیگری نوع s، که در آن یکی از دهانههای گوشه حذف شده است، هر دو پلان مذکور از 6 دهانه 4 متری در راستای x و 5 دهانه 3 متری در راستای y تشکیل شده است. توجه شود که سازه نوع s نیز طبق ضوابط آیین نامه جزو سازه های منظم می باشد. این نوع سازه از آن جهت مورد بررسی...
نوع فایل : WORD
تعداد صفحه : 14
اعتماد شما سرمایه ما
دانلود فایل کامل گزارش کاراموزی روشی برای مکان یابی عیب کابل های برق قدرت
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 4 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 132 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 21 |
گزارش کاراموزی روشی برای مکان یابی عیب کابل های برق قدرت در 21 صفحه ورد قابل ویرایش
خلاصه :
افزایش استفاده از کابل زیر زمینی برای توزیع نیرو ، روش دقیق ، سریع و ارزانی را برای موضع یابی عیب کابل ایجاد می کند . این مقاله یک موضع عیب یاب را بر اساس انعکاس پالس در خطوط انتقال بررسی خواهد کرد .
سیستم مورد نظر متشکل از پالس ولتاژ بالا ، مولد قابل تنظیم موج خطی و مولد پالس با مدوله کننده شدت نور می باشد . دستگاه جنبی بکار رفته در این روش اسیلوسکوپ خواهد بود . پالسر ولتاژ بالا پالس های منفی با با دامنه حدود 1000 ولت تولید می کند . مولد موج خطی را طوری تنظیم می شود که بتواند پهنای 20 ، 50 ، 100 و 400 میکرو ثانیه داشته باشد . مولد پالس با مدوله کننده دو مشخصه بارز دارد :
1 ) ایجاد اطمینان از این که تصویری که روی صفحه اسیلوسکوپ ظاهر می شود تنها برای محدوده زمانی انتخاب شده قابل رویت است .
2 ) این مدار یک نقطه نورانی روی صفحه اسیلوسکوپ تولید می کند که موقعیت آن روی محور زمان توسط یک پتانسیومتر قابل تنظیم است . خطای موضع یابی حداکثر 1% خواهد بود .
1) شرح روش :
اصل انعکاس پالس در خطوط انتقال ، برای تشخیص محل معیوب کابل های زیر زمینی از سال 1968 مورد استفاده قرار گرفته است . مزایای این روش ، از جمله سهولت در اندازه گیری و توانایی آن برای تشخیص طبیعت عیب ، با یک دقت منطقی ، باعث عمومیت پیدا کردن این روش شده است .
این مقاله مشخصات بارز دستگاهی از این نوع را طراحی و مورد آزمایش قرار گرفته است شرح خواهد داد . اصل کار دستگاه در بخش بعدی به طور خلاصه شرح داده شده و چندین طرح برای اندازه گیری فاصله زمانی در بخش 3 ارائه شده است . بخش 4 طرح کلی سیستم را ، شامل سیگنال جارو کننده(sweep signal)، پالس ولتاژ بالا و سیگنال مدوله شده با شدت نور(intensity modulation signal)مورد بررسی قرار خواهد داد . توانایی ها و محدودیت های دستگاه و چند نتیجه با بکار بردن اسیلوسکوپی که سه ورودی x y z را میتواند پذیرا باشد ، در بخش 5 عرضه خواهد شد .
2) اصول کار :
در یک خط انتقال و یا کابل انتقال ، اگر یک ورودی تک پله ای با دامنه E اعمال شود ، موج رفت با یک تاخیر زمانی به اندازه?ثانیه ، که در زیر مشخص شده ، به انتهای کابل خواهد رسید :
که در آن :
امپدانس بار =Zl
امپدانس مشخصه خط =Zo
این موج منعکس شده در لحظه t=2t به ابتدای خط خواهد رسید . اگر امپدانس منبع مساوی با zo باشد در این لحظه انعکاس بیشتری در ابتدای سیستم اتفاق نمی افتد بنابراین برای یک پالس ورودی متناوب ، با پریودی بیش از 2 ثابت زمانی می توانیم اشکال پایداری از پالس های برخورد کننده و منعکس شده روی صفه اسیلوسکوپی که به ابتدای خط متصل شده است مشاهده کنیم .
برای کابلی با امپدانس در حال تغییر ( به علت اتصالات و یا عیوب ) ، در طول مسیرش انعکاساتی به تناسب وجود خواهد داشت . فاصله زمانی بین این ها متناسب با فواصل آن هاست ، در صورتیکه دامنه ها و فازهای آنها سطوح امپدانس را نسبت به امپدانس مشخصه نشان خواهد داد . چون ضریب انعکاس مقداری بین 1- تا 1+ خواهد داشت . پالس منعکس شده ممکن است هم فاز و یا غیر هم فاز با پالس اولیه باشد در حالیکه دامنه آن متناسب با اندازه ضریب انعکاس خواهد بود .
بنابراین عیب کابل بر اساس این که امپدانسی بیشتر و یا کمتر از امپدانس مشخصه کابل دارد می تواند مشخص شود که این نیز بستگی به این موضوع دارد که پالس منعکس شده هم فاز با پالس ورودی است یا خیر ، فاصله قسمت معیوب را میتوان با استفاده از سرعت پالس و فاصله زمانی بین دو پالس محاسبه کرد .
3 ) طرح اندازه گیری زمان :
روشهای متنوعی برای تولید پالس و اندازه گیری فاصله زمانی وجود دارد . زمانی که پالس تولید شد ، موضوع با اهمیت بعدی ، اندازه گیری فاصله زمانی پالس است . قبل از اینکه شمای دستگاهی که امروزه مورد استفاده قرار میگیرد ارائه شود ، دو روش معمول برای اندازه گیری در زیر شرح داده خواهد شد :
1 – 3 ) اندازه گیری فاصله زمانی به کمک سویپ داخل اسیلوسکوپ : ساده ترین راه برای اندازه گیری فاصله زمانی بین پالس اعمال شده و پالس منعکس شده مشاهده همزمان آنها روی صفحه اسیلوسکوپ با استفاده از سویپ داخلی آن میباشد . در این روش ، هر دو عامل دقت و میزان تفکیک اندازه گیری بسنگی به دقت چشم در اندازه گیری زمان تاخیر روی صفحه اسیلوسکوپ خواهد داشت .
2 - 3 ) اندازه گیری با استفاده از علائم نشان دهنده (marker pips) : در این روش بهمراه با تصویر پالسهای اعمال شده ، علائم نشان دهنده زمانی در فواصل زمانی مشخص زمانی نیز روی صفحه اسیلوسکوپ ظاهر می شود . بنابراین با شمردن تعداد علائم بین دو پالس ، فاصله زمانی را می توان محاسبه کرد .
4 ) طرح کلی سیستم :
چون در حالتی که از روش مدولاسیون شدت برای اندازه گیری زمان استفاده میشود ، تصویر بایستی برای قسمت مشخصی از زمان قابل رویت باشد ، سویپ با پهنای مساوی با محدوده زمانی ، مورد نیاز است . شروع سویپ بایستی با شروع پالس رفت همزمان گردد . برای اجتناب از تشکیل تصویر خارج از محدوده زمانی انتخاب شده ، یک سیگنال محو کننده(blanking signal ) با پلاریته مناسب بایستی در دسترس باشد . این سیگنال محو کننده همچنین بایستی در تامین روشنایی یک نقطه تیز روشن ، که در طول محور زمان قابل حرکت است ، شرکت نماید ( در محدوده انتخاب شده ) .
بر اساس احتیاجات فوق ، دیاگرام بلوکی دستگاه مورد نظر در شکل 1 نشان داده شده است . شکل موج های مربوط به این دیاگرام در شکل 2 نشان داده شده است .
آزمایش مدار : ( 5
1- 5 ) روش آزمایش : با استفاده از مقدار ثابت دی الکتریک ماده عایق به کار رفته در کابل معیوب ، سرعت پالس تعیین می شود . اگر این عمل امکان پذیر نیست ، سرعت می تواند با استفاده از فاصله معین ترمینال دیگر مشخص شود . برای دریافت انعکاسات ، ترمینال های X و Z مدار به ترمینال های مربوطه روی اسیلوسکوپ وصل می شود که تصویر X-Y مربوطه روی صفحه ظاهر می شود . برای چک کردن حرکت نقطه نورانی ، سیگنال جارو کننده (X ) با هر پهنای زمانی روی صفحه ظاهر می کنیم . کنترل شدت نور اسیلوسکوپ به اندازه ای تنظیم می شود که نقطه نورانی از بقیه قسمت سیگنال قابل تشخیص باشد .
ترمینال های کابل ( یک فاز و دو زمین و یا دو فاز ) به ترمینال های خروجی و زمین مدار اتصال پیدا کرده و ورودی قائم اسیلوسکوپ به ترمینال "2" مدار وصل می شود . رنج زمان اسیلوسکوپ به ماکزیمم مقدار خود منتقل می شود . اگر در تصویر ظاهر شده روی صفحه اسیلوسکوپ ، پالسهای انعکاس یافته چندی وجود دارد ، که به تدریج دامنه آنها کم می شود ، بدلیل انعکاس چند گانه ای است که می توان آنها را توسط کنترل پتانسیومتر از بین برد . ( این پتانسیومتر می تواند در مدار شکل 3 بصورت سری با R2 بکار رود ).
اعتماد شما سرمایه ما
دانلود فایل کامل گزارش کاراموزی روشی برای مکان یابی عیب یابی کابل های برق قدرت
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 10 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 133 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 17 |
گزارش کاراموزی روشی برای مکان یابی عیب یابی کابل های برق قدرت در 17 صفحه ورد قابل ویرایش
1) شرح روش :
اصل انعکاس پالس در خطوط انتقال ، برای تشخیص محل معیوب کابل های زیر زمینی از سال 1968 مورد استفاده قرار گرفته است . مزایای این روش ، از جمله سهولت در اندازه گیری و توانایی آن برای تشخیص طبیعت عیب ، با یک دقت منطقی ، باعث عمومیت پیدا کردن این روش شده است .
این مقاله مشخصات بارز دستگاهی از این نوع را طراحی و مورد آزمایش قرار گرفته است شرح خواهد داد . اصل کار دستگاه در بخش بعدی به طور خلاصه شرح داده شده و چندین طرح برای اندازه گیری فاصله زمانی در بخش 3 ارائه شده است . بخش 4 طرح کلی سیستم را ، شامل سیگنال جارو کننده(sweep signal)، پالس ولتاژ بالا و سیگنال مدوله شده با شدت نور(intensity modulation signal)مورد بررسی قرار خواهد داد . توانایی ها و محدودیت های دستگاه و چند نتیجه با بکار بردن اسیلوسکوپی که سه ورودی x y z را میتواند پذیرا باشد ، در بخش 5 عرضه خواهد شد .
2) اصول کار :
در یک خط انتقال و یا کابل انتقال ، اگر یک ورودی تک پله ای با دامنه E اعمال شود ، موج رفت با یک تاخیر زمانی به اندازه?ثانیه ، که در زیر مشخص شده ، به انتهای کابل خواهد رسید :
که در آن :
طول خط بر حسب متر =d
سرعت نور بر حسب متر بر ثانیه =c
ثابت دی الکتریک بکار رفته در کابل = Er
اگر در انتهای خط ، امپدانس بار با امپدانس مشخصه خط مساوی نباشد ، موج به طرف ابتدای خط منعکس می شود و ضریب انعکاس(reflection coefficient ) در زیر مشخص شده است :
که در آن :
امپدانس بار =Zl
امپدانس مشخصه خط =Zo
این موج منعکس شده در لحظه t=2t به ابتدای خط خواهد رسید . اگر امپدانس منبع مساوی با zo باشد در این لحظه انعکاس بیشتری در ابتدای سیستم اتفاق نمی افتد بنابراین برای یک پالس ورودی متناوب ، با پریودی بیش از 2 ثابت زمانی می توانیم اشکال پایداری از پالس های برخورد کننده و منعکس شده روی صفه اسیلوسکوپی که به ابتدای خط متصل شده است مشاهده کنیم .
برای کابلی با امپدانس در حال تغییر ( به علت اتصالات و یا عیوب ) ، در طول مسیرش انعکاساتی به تناسب وجود خواهد داشت . فاصله زمانی بین این ها متناسب با فواصل آن هاست ، در صورتیکه دامنه ها و فازهای آنها سطوح امپدانس را نسبت به امپدانس مشخصه نشان خواهد داد . چون ضریب انعکاس مقداری بین 1- تا 1+ خواهد داشت . پالس منعکس شده ممکن است هم فاز و یا غیر هم فاز با پالس اولیه باشد در حالیکه دامنه آن متناسب با اندازه ضریب انعکاس خواهد بود .
بنابراین عیب کابل بر اساس این که امپدانسی بیشتر و یا کمتر از امپدانس مشخصه کابل دارد می تواند مشخص شود که این نیز بستگی به این موضوع دارد که پالس منعکس شده هم فاز با پالس ورودی است یا خیر ، فاصله قسمت معیوب را میتوان با استفاده از سرعت پالس و فاصله زمانی بین دو پالس محاسبه کرد .
3 ) طرح اندازه گیری زمان :
روشهای متنوعی برای تولید پالس و اندازه گیری فاصله زمانی وجود دارد . زمانی که پالس تولید شد ، موضوع با اهمیت بعدی ، اندازه گیری فاصله زمانی پالس است . قبل از اینکه شمای دستگاهی که امروزه مورد استفاده قرار میگیرد ارائه شود ، دو روش معمول برای اندازه گیری در زیر شرح داده خواهد شد :
1 – 3 ) اندازه گیری فاصله زمانی به کمک سویپ داخل اسیلوسکوپ : ساده ترین راه برای اندازه گیری فاصله زمانی بین پالس اعمال شده و پالس منعکس شده مشاهده همزمان آنها روی صفحه اسیلوسکوپ با استفاده از سویپ داخلی آن میباشد . در این روش ، هر دو عامل دقت و میزان تفکیک اندازه گیری بسنگی به دقت چشم در اندازه گیری زمان تاخیر روی صفحه اسیلوسکوپ خواهد داشت .
2 - 3 ) اندازه گیری با استفاده از علائم نشان دهنده (marker pips) : در این روش بهمراه با تصویر پالسهای اعمال شده ، علائم نشان دهنده زمانی در فواصل زمانی مشخص زمانی نیز روی صفحه اسیلوسکوپ ظاهر می شود . بنابراین با شمردن تعداد علائم بین دو پالس ، فاصله زمانی را می توان محاسبه کرد .
از نقطه نظر تئوری این یک روش دقیقی است ولی به هر حال دقت اندازه گیری بستگی به دقت پریود علائم دارد عامل آخری دقت اندازه گیری نهایی را محدود می کند . برای مثال اگر فاصله زمانی 5/0 میکرو ثانیه انتخاب شود ( در کابل های قدرت ، این زمان مربوط به یک طول 40 متری است ) ، پریود علائم حداکثر 5/0 میکروثانیه می تواند باشد . بنابراین این موضوع باعث می شود که احتیاج به تولید علائم فرکانس داشته باشیم
همچنین باید پال اسیلوسکوپ دو کاناله با پهنای باند کافی باشد که از همزمانی synchronazation) بین علائم و پالسهای ولتاژ بالا اجتناب گردد .
3 – 3 ) اندازه گیری زمان به روش مدولاسیون شدت :( ( Intensity modulation روش بهبود یافته ای نسبت به روش فوق با استفاده از مدولاسیون شدت تصویر ظاهر شده روی صفحه اسیلوسکوپ وجود دارد . در روش مدولاسیون شدت تنها قسمت دلخواه سیگنال روی صفحه اسیلوسکوپ ظاهر می شود که نقطه ای نورانی نیز روی آن وجود دارد . اگر نقطه نورانی بتواند بصورت پیوسته از ابتدای پالس اعمال شده تا انتهای تصویر ظاهر شده روی صفحه حرکت کند ، می توان این حرکت را بر حسب واحد زمان مدرج کرد . توضیح دستگاهی که با این روش اندازه گیری زمان کار می کند در بخش بعدی ارائه شده است .
4 ) طرح کلی سیستم :
چون در حالتی که از روش مدولاسیون شدت برای اندازه گیری زمان استفاده میشود ، تصویر بایستی برای قسمت مشخصی از زمان قابل رویت باشد ، سویپ با پهنای مساوی با محدوده زمانی ، مورد نیاز است . شروع سویپ بایستی با شروع پالس رفت همزمان گردد . برای اجتناب از تشکیل تصویر خارج از محدوده زمانی انتخاب شده ، یک سیگنال محو کننده(blanking signal ) با پلاریته مناسب بایستی در دسترس باشد . این سیگنال محو کننده همچنین بایستی در تامین روشنایی یک نقطه تیز روشن ، که در طول محور زمان قابل حرکت است ، شرکت نماید ( در محدوده انتخاب شده ) .
بر اساس احتیاجات فوق ، دیاگرام بلوکی دستگاه مورد نظر در شکل 1 نشان داده شده است . شکل موج های مربوط به این دیاگرام در شکل 2 نشان داده شده است .
آزمایش مدار : ( 5
1- 5 ) روش آزمایش : با استفاده از مقدار ثابت دی الکتریک ماده عایق به کار رفته در کابل معیوب ، سرعت پالس تعیین می شود . اگر این عمل امکان پذیر نیست ، سرعت می تواند با استفاده از فاصله معین ترمینال دیگر مشخص شود . برای دریافت انعکاسات ، ترمینال های X و Z مدار به ترمینال های مربوطه روی اسیلوسکوپ وصل می شود که تصویر X-Y مربوطه روی صفحه ظاهر می شود . برای چک کردن حرکت نقطه نورانی ، سیگنال جارو کننده (X ) با هر پهنای زمانی روی صفحه ظاهر می کنیم . کنترل شدت نور اسیلوسکوپ به اندازه ای تنظیم می شود که نقطه نورانی از بقیه قسمت سیگنال قابل تشخیص باشد .
ترمینال های کابل ( یک فاز و دو زمین و یا دو فاز ) به ترمینال های خروجی و زمین مدار اتصال پیدا کرده و ورودی قائم اسیلوسکوپ به ترمینال "2" مدار وصل می شود . رنج زمان اسیلوسکوپ به ماکزیمم مقدار خود منتقل می شود . اگر در تصویر ظاهر شده روی صفحه اسیلوسکوپ ، پالسهای انعکاس یافته چندی وجود دارد ، که به تدریج دامنه آنها کم می شود ، بدلیل انعکاس چند گانه ای است که می توان آنها را توسط کنترل پتانسیومتر از بین برد . ( این پتانسیومتر می تواند در مدار شکل 3 بصورت سری با R2 بکار رود ).
محور تنظیم چرخانده می شود که نقطه روشن روی صفحه اسیلوسکوپ به لبه پیشرو ( leading edge ) پالس منعکسه مورد نظر منتقل شود . وقتی که سلکتور اسیلوسکوپ بدرستی تنظیم شود ، فاصله زمانی بین پالس اعمال شده و پالس منعکسه انتخاب شده را بصورت قسمتی از محدوده زمان انتخاب شده نشان میدهد .
از آنجا که آخرین پالس منعکس شده روی تصویر مربوط به دورترین ترمینال کابل است ، با استفاده از مقدار طول کابل و فاصله زمانی بین پالس اعمال شده و آخرین پالس منعکس شده ، سرعت انتقال پالس مشخص میشود . با استفاده از این مطلب می توان فاصله بین ترمینال های ورودی تا نقاطی که باعث انعکاس شده است را مشخص کرد .
اعتماد شما سرمایه ما