Giriþ: Tekstil ürünlerinin nem seviyelerini belirleme iþlemi bazý süreçlerde büyük öneme sahiptir. Tekstil üretimi, tekstil ürünlerinin kurutma iþlemleri gibi süreçlerde çamaþýr nem seviyesinin ölçülmesi önemli bir çalýþma konusu olmuþtur. Özellikle çamaþýr kurutma makinalarý için nem seviyesinin algýlanmasý kurutma çevrimini sonlandýrmak için kritik bir konudur. Kurutma makinalarý, çamaþýr makinasýnda yýkanmýþ, ýslak olarak çýkan çamaþýrlarýn kurutma iþlemini gerçekleþtiren bir üründür. Kurutma makinalarýnda, rezistans veya ýsý pompasý ile ýsýtýlan hava tambur içerisine gönderilir ve ýslak çamaþýrlar sýcak hava etkisiyle üzerindeki nemi havaya atar. Daha sonra bu havadaki nem yoðuþturularak, hava tekrar ýsýtýlýr ve tambur içerisine gönderilir. Böylece kurutma iþlemi gerçekleþtirilir. Kurutma makinalarýnda çamaþýr nemini belirlemek için iletkenlik ölçümü yapýlmaktadýr. Ýletkenlik ölçümü bir direnç ölçme yöntemidir. Çamaþýrlar nemliyken direnci düþük, iletkenliði yüksektir. Çamaþýrlar kurudukça direnci artar, iletkenliði düþer. Kurutma çevriminin sonlarýnda ise çamaþýr direnç deðeri çok yüksek seviyelere ulaþmaktadýr. Yüksek seviyedeki direnç deðerlerini hassas bir þekilde ölçebilmek ise düþük gerilim seviyelerinde mümkün olmamaktadýr. Amaç: Bu çalýþmada, tekstil ürünlerinde hassas nem seviyesi algýlama problemine çözüm olacak bir ölçüm yöntemi geliþtirilmiþtir. Geliþtirilen ölçüm yöntemi ile düþük gerilim seviyelerinde yüksek direnç ölçümlerinin yapýlabilmesi amaçlanmýþtýr. Geliþtirilen ölçüm yöntemini kullanarak mobil bir sensör cihazý yapýlmýþ ve kurutma makinasýnda nem seviyesini algýlamak için kullanýlmýþtýr. Kapsam: Bu çalýþma kapsamýnda, yüksek direnç seviyelerini ölçebilen bir laboratuvar cihazýyla farklý tekstil tiplerinin farklý nem seviyelerinde iletkenlikleri ölçülerek direnç seviyeleri belirlenmiþtir. Ölçülmesi gereken yüksek direnç deðerleri belirlenerek, düþük DC gerilimlerle bu direnç deðerlerini ölçebilecek bir sensör devresi tasarýmý yapýlmýþtýr. Geliþtirilen sensör sistemi mobil bir ürün haline getirilerek çamaþýr kurutma makinasýnda kuruluk algýlama için kullanýlmýþtýr. Sýnýrlýklar: Çamaþýr nem oraný azaldýkça yükselen direnç deðerlerini düþük DC gerilimlerde ölçmek çeþitli gürültü problemlerine sebep olmaktadýr. Yöntem: Bu çalýþmada çamaþýr nem seviyesini algýlamak için çamaþýr iletkenliði ölçülmeye çalýþýlmýþtýr. Ýletkenlik ölçümü aslýnda bir direnç ölçme yöntemidir. Çamaþýrlar nemliyken iletkenliði yüksek, direnci düþüktür. Çamaþýrlar kurumaya baþladýðýnda iletkenliði düþer ve direnci artar. Tekstil ürünlerinin nem seviyelerini ölçmek için tasarlanacak yeni sensör sistemi için farklý tekstil tiplerinde, yüksek direnç ölçümü yapabilen bir cihaz ile nem seviyesine göre direnç deðerleri belirlenmiþtir. Farklý tekstil ürünlerinin %60 nem seviyesinde sahip olduðu direnç deðeri ve kuruma sýnýrý olan %5 nem seviyesindeki direnç deðerleri ölçülmüþtür. Bu ölçümler sonucunda farklý tekstil tipleri için ölçülmesi gereken en düþük ve en yüksek direnç deðerleri belirlenmiþtir. Bu direnç deðerleri standart pamuklu çamaþýr için 70kΩ-150MΩ, ipek dokuma için 17kΩ-47MΩ, viskon örme için 28kΩ-40MΩ, polyester dokuma için 60kΩ -60MΩ, keten dokuma için 15kΩ-66MΩ, polyester örme için 60kΩ-20MΩ, pamuk örme için 27kΩ-84MΩ, pamuk dokuma için18kΩ-25 MΩ olarak ölçülmüþtür. Bu yüksek direnç deðerlerini DC olarak ölçmek bazý sýkýntýlara yol açmaktadýr. Çamaþýrýn üzerinden geçirilen akým seviyesi düþük seviyelere ulaþmaktadýr. En yüksek direnç seviyesine sahip olan standart pamuklu tekstil tipi örnek alýnýrsa, 5V/150MΩ=33nA seviyelerinde bir akým iþlemcilerle ölçüldüðünde gürültüden çok etkilenen bir sistem haline gelmiþtir. Tasarlanan ölçüm devresinde kullanýlan donanýmsal ve yazýlýmsal filtrelerle bu gürültü problemi ortadan kaldýrýlmýþtýr. Ölçülen direnç aralýðý yüksek olduðundan ayný ölçüm devresiyle bu dirençleri hassas bir þekilde ölçmek de mümkün olmamaktadýr. Ölçüm sistemi üzerinde düþük direnç seviyelerini ve yüksek direnç seviyelerini ölçebilecek, yazýlýmla otomatik geçiþ yapýlabilecek bir ölçüm devresi tasarlanmýþtýr. 7MΩ direnç deðerlerine kadar düþük seviyelerde ölçüm yapabilen ölçüm devresi, 7MΩ ve daha yüksek direnç deðerlerinde ise yüksek seviyelerde ölçüm yapabilen ölçüm devresi kullanýlmýþtýr. Sensör devresi üzerinde yazýlýmsal olarak anahtarlama yapýlýr ve dirençler arasýnda geçiþ saðlanýr. Geliþtirilen sensör sistemi mobil hale getirilerek kurutma makinasýnda kuruluk algýlanmasý için kullanýlmýþtýr. Bulgular: Yüksek nem seviyesine sahip tekstil ile düþük nem seviyesine sahip tekstil, ayný sensör sistemiyle ölçülerek hassas bir þekilde nem seviyesi algýlanmýþtýr. Kullanýlan donanýmsal ve yazýlýmsal filtreler gürültü problemlerini ortadan kaldýrmýþtýr. Sensör sistemi mobil hale getirilerek kurutma makinasý için bir uygulama alaný haline getirilmiþtir. Sonuç: Geliþtirilen sensör sistemi ile tekstil nem seviyeleri hassas olarak ölçülebilmiþtir. Düþük ve yüksek seviyelerdeki direnç deðerleri ayný sensör sistemiyle ölçülmüþtür. Donanýmsal ve yazýlýmsal geliþtirmeler yapýldýktan sonra mobil hale getirilen sensör sistemi kurutma makinalarýnda test edilmiþtir. Kurutma makinasýnda, çamaþýr nem seviyeleri kurutma çevrimi boyunca ölçülmüþ ve kuruluk algýlanmasý sensör sistemi ile gerçekleþtirilmiþtir. Bu þekilde çamaþýr kurutma makinalarýndaki kuruluk algýlama problemine çözüm olarak sunulmuþtur. Kurutma makinasýnýn mevcut sensör yapýsý ile %10 ve altý kuruluk seviyesi hassas olarak ölçülemezken, tasarlanan yeni sensör sistemi ve algoritmalarla hassas ölçümler yapýlabilir hale gelmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Kurutma Makinasý, Ýletkenlik Ölçümü, Kuruluk Algýlama
|
