*سیستم نگهداری و تعمیرات دستگاههای ارتباطی و ناوبری کشتی*

موضوع نگهداری و تعمیرات از معدود علوم کاربردی است که شاید در طول تاریخ حیات انسان جران داشته است و با بهره گیری از دانشهای پایه ای مانند : ریاضی ، فیزیکی و علوم کاربردی ، مهندسی و مدیریت به موازات سایر علوم تجربی شکل آکادمیک به خود گرفته و پیشرفت کرده است .

ضرورت طراحی و استقرار سیستم های نگهداری و تعمیرات در کارخانجات یکی از مسائل حیاتی امروز صنایع مملکت ماست و این امر در امور خدماتی نیز صدق می کند از جمله بخش حمل و نقل که از مهمترین امور خدماتی در هر کشور می باشد .

نگهداری و تعمیرات در صورت اجرا شدن در مرکز تولیدی و خدماتی موجب کاهش هزینه و بالا رفتن کیفیت کار و در نهایت بالا رفتن بهره وری خواهد شد .

با پیچیده تر شدن امکانات در زندگی بشر روشهای استفاده و نگهداری و تعمیرات این امکانات پیچیده تر می شدند و برای این امر نیاز به دانش و تجربه خواهد بود .

باید سعی شود تا جایی که ممکن است عمر تجهیزات را اضافه کرد و در طول شبانه روز بیشترین کارایی را از آنها گرفت که این امر با داشتن یک

سیستم مناسب نگداری و تعمیرات با صنعت موردنظر امکانپذیر می باشد .

با داشتن یک سیستم نگهداری و تعمیرات کارآ می تواند قیمت تمام شده محصولات یا خدمات را کاهش داد .

در جهان امروز با قیمت کمتر و کیفیت بالاتر می توان رقابت کرد و در عرصه رقابت ماند . بامقدمه بالا ما به اهمیت کار نگهداری و تعمیرات پی بردیم حال می خواهیم اهمیت آن را در حمل و نقل دریایی و در زمینه تخصصی دستگاه های ارتباطی و اوبری کشتی ها بررسی کنیم .

در یک کشتی حداقل 50 نفر انسان وجود دارد که نمی توان برای جان آنها قیمتی در نظر گرفت زیرا قابل قسمت گذاری نیستند .

خود کشتی حداقل 30.000.000 دلار قیمت دارد که رغم بسیار بالایی است و در هر کشتی حداقل 20.000.000 دلار کالا بار زده می شود . حال اگر یکی از دستگاههای ارتباطی یا ناوبری مثل رادار درست عمل نکند ممکن است یک حادثه بوجود آید و در پی آن همه چیز از بین برود و این یعنی یک زیان بسیار بالا و در صورتی که حادثه به طوری باشد که طی آن دو کشتی با هم برخورد کنند این زیان دو برابر خواهد شد و غرق شدن یک کشتی در دریا عوارض سنگین زیست محیطی در بر خواهد داشت که با میلیون ها دلار هزینه و صرف وقت بسیار بالا و به کارگیری نیروهای متخصص زیاد می توان آن را رفع کرد مانند آنچه در اثر غرق شدن یک نفتکش در دریا بوجود می آید .

تعریف نگهداری و تعمیرات

نگهداری : مجموعه فعالیت هایی که به طور مشخص و معمولاً به صورت برنامه ریزی شده و با هدف جلوگیری از خرابی ناگهانی ماشین آلات تجهیزات و تاسیسات انجام گرفته و با این کار قابلیت اطمینان و در دسترس بودن آنها را افزایش می دهیم ، نگهداری لقب می دهیم .

*سنسورهای دما و ترانزیستورهای حرارتی*

4-1 گرما ودما

کمیت فیزیکی که ما آن را گرما می نامیم یکی از اشکال مختلف انرژی است و مقدار گرما معمولا برحسب واحد ژول سنجیده میشود.مقدار گرمایی که در یک شی موجوداست قابل اندازه گیری نمی باشد اما می توان تغییرات گرمای موجود در یک شی که بر اثر تغییر دما و یا تغییر در حالت فیزیکی (جامد به مایع، مایع به گازف یک شکل کریستالی به شکل کریستالی دیگر) ایجاد میشود اندازه گیری کرد.

بنابراین از این جنبه دما میزان گرما برای ماده است تاوقتی که حالت فیزیکی آن بدون تغییر باقی بماند.

ارتباط بین دما و انرژی گرمایی بسیار شبیه به ارتباط بین سطح ولتاژ وانرژی الکتریکی است.

سنسورهای دمای رایج تماما وابسته به تغییراتی هستند که همراه با تغییرات دمای ماده به وجود می آید. ترانسیدیوسرهای انرژی الکتریکی به انرژی گرمای جریان عبوری از یک هادی استفاده می کنند اما ترانسدیوسرهای گرمایی به انرژی الکتریکی به طور مستقیم این تبدیل را انجام نمی دهند ومطابق با قوانین ترمودینامیک نیازمند تغییرات دمایی برای عمل کردن هستند بدین گونه که در دمای بالاتر گرما می گیرد و در دمای پایین تر این مقدار گرما را تخلیه می کند.

4-2 نوار بی متال

آشکارسازی حرارتی در موارد متنوعی مانند آشکار کردن آتش سوزی، گرمایش تا یک حد معین ویا تشخیص عیب در یک سردکننده مورد استفاده قرار می گیرد .ساده ترین نوع سنسور حرارتی از نوع بی متال استکه اصول کار آن در شکل به تصویر کشیده شده است. ترکیب فوق شامل دو نوار فلزی از دو جنس مختلف است که با نقطه جوش و یا پرچ کردن در دو نقطه به یکدیگر متصل شده اند. جنس فلز دو نوار به گونه ای انتخاب می شود که ضرایب انبساطی خطی آنها با یکدیگر تفاوت زیادی داشته باشند. مقدار انبساط یا ضریب انبساط خطی عبارت است از خارج قسمت تغییر مقدار طول به تغییر دما و این مقدار برای همه فلزات مقداری است مثبت بدین معنی که با افزایش دما طول نوار افزایش می یابد. مقادیر ضریب انبساط را برای چند نوع فلز بر حسب واحد 10*k بیان کرده است.

خمیدگی پدیده آمده در نوار بی متال را می توان وسط هر یک از انواع ترانسدیوسرهای جابه جایی که در فصل مورد بررسی قرار گرفت تشخیص داد اما اغلب اوقات از خود نوار بی متال برای راه اندازی کنتاکتهای یک کلید استفاده می شود ومعمولا خود بی متال یک از کنتاکتهای کلید است. نوع رایج نوار بی متال هنوز هم در انواعی از تموستاتها مورد استفاده قرار می گیرد اگر چه بی متال در آنها به صورت حلزونی پیچیده شده است.این شکل بی متال باعث افزایش حساسیت بی متال می شود چون حساسیت بی متال با طور نوار بستگی مستقیم دارد. در صورتی که محدوده دما وتغییرات آن کم می باشد مقدار انحراف دقیقتا متناسب با تغییر دما خواهد بود.

این نوع ترموستاتها دارای مشخصه نامطلوب هیسترزیس هستند به طوری که به عنوان مثال ترموستاتی که برای مقدار دمای 20c ساخته شده ممکن است در 22c باز شود.

شکل نوار بی متال که تشکیل شده از دو نوار فلزی که با نقطه جوش و یا میخ پرچ به یکدیگر متصل شده اند. معمولا برای اینکه حساسیت نوار بی متال نسبت به تغییرات دما بیشتر شود آن را با طول بیشتر ساخته وسپس به صورت حلقه ای فنری در می آورند و یا آن را به صورت قرصهای فلزی روی یکدیگر جوش می دهند.

*سنسورهایی از نوع ذرات بیولوژیکی*

در سالهای اخیر کاربردهای زیست‌ فناوری و پزشکی فناوری میکرو ونانو (که معمولا از آن به عنوان سیستم‌های میکروی الکتریکی مکانیکی پزشکی یا زیست‌ فناوری‎(BioMEM) 1‏ نام برده می‌شود) به‌صورت فزاینده‌ای رایج شده است و کاربردهای وسیعی همچون تشخیص و درمان بیماری و مهندسی بافت پیدا کرده است. در حین این که تحقیقات و گسترش فعالیت در این زمینه هم چنان به قوت خود باقی است، بعضی از این کاربردها تجاری هم می‌شود. در این مقاله پیشرفت‌های اخیر در این زمینه را مرور کرده و خلاصه‌ای از جدیدترین مطالب در حوزه ‏BioMEM ‎‏ را با تمرکز روی تشخیص و حسگرها ارائه می‌شود.‏

بیوسنسور‌ها

در کاربردهای بسیاری در پزشکی، تحلیل محیطی و صنایع شیمیائی نیاز به روشهایی جهت حس کردن مولکولهای زیستی کوچک وجود دارد. حس‌های بویایی و چشایی ما دقیقا همین کار را انجام می‌دهد و سیستم ایمنی بدن میلیونها نوع مولکول مختلف را شناسائی می‌کند. شناسائی مولکولهای کوچک تخصص بیومولکولها است، لذا اینها شیوه جدید و جذابی برای ساخت سنسورهای خاص را پیش رو قرار می‌دهد. دو مولفه اساسی در این راستا وجود دارد. المان شناساگر و روش‌هایی برای فراخوانی زمانی که المان شناساگر هدف خودش را پیدا می‌کند. اغلب المان شناساگر تحت تاثیر منبع زیست‌ فناوری تغییر نمی کند. مشکل اصلی در این کار طراحی یک واسطه مناسب به یک وسیله بازخوانی بزرگ است.

از آنتی بادی‌ها به صورت گسترده به عنوان بیوسنسور استفاده می‌شود. آنتی بادی‌ها بیوسنسورهای پیشتاز در طبیعت است، به همین دلیل توسعه تستهای تشخیصی با استفاده از آنتی بادیها، یکی از زمینه‌های بسیار موفق در بیوفناوری است. شاید آشناترین مثال تست ساده‌ای است که برای تعیین گروه خونی استفاده می‌شود.
بوسنسورهای گلوکز از موفق ترین بیوسنسورهای موجود در بازار است. بیماران مبتلا به دیابت نیاز به شیوه‌های مرسوم جهت پایش سطح گلوکز خود دارد. سنسورهای قابل کاشت و غیر تهاجمی در حال توسعه است، اما در حال حاضر در دسترس‌ترین شیوه بیوسنسور دستی است که یک قطره از خون را تحلیل می‌کند.

تعریف ‏BioMEM

‏ از زمان آغاز سیستم‌های ‏MEM‏ در اوایل دهه 1970، اهمیت کاربردهای پزشکی این سیستم‌های مینیاتوری درک شد. ‏BioMEM‏‌ها در حال حاضر یک موضوع بسیار مهم است که تحقیقات بسیاری در زمینه آن انجام شده است و کاربردهای پزشکی مهم بسیاری دارد. در حالت کلی می‌توان ‏BioMEM‏‌ها را به عنوان "دستگاه‌ها ( وسایل) یا سیستم‌هایی ساخته شده با روش‌‌های الهام گرفته شده از ساخت در ابعاد میکرو /نانو، که برای پردازش، تحویل 2، دستکاری3، تحلیل یا ساخت ذرات 4 شیمیائی و بیولوژیک استفاده می‌شود"،