İplik gerginlik ölçme sensörü geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HÜSEYİN NİZAM MUTLU

Danışman: Recep Eren

Özet:

Bu yüksek lisans tezinde iplik gerginlik ölçme sensörleri tasarım, algılama yöntemleri ve üretim açısından araştırılmış, piyasada mevcut direnç tipi yük hücreleri kullanılarak tasarlanıp üretimleri gerçekleştirilmiş ve performansları araştırılmıştır. Bu amaçla önce gerginlik ölçmede kullanılan sensörlere ait fiziksel esaslar incelenmiş ve bu esaslara dayanan gerginlik ölçme yöntemlerine ait fiziksel ilişkiler analiz edilmiştir. Daha sonra bilimsel ve patent literatürü incelenerek temaslı ve temassız iplik gerginlik ölçme yöntemleri ayrıntısıyla ortaya konulmuştur. İplik gerginlik ölçme sensörü üretiminde kapasitif, optik, Hall etkili ve direnç tipi (Strain Gauge) algılayıcılar kullanılsa da direnç tipi sensörler en yaygın olarak kullanım alanı bulmaktadır. Tez çalışması kapsamında 3 farklı boyut ve özellikte direnç tipi yük hücresi kullanılarak iplik gerginlik sensörü tasarlanmış, üretimleri yapılmış ve performansları deneysel olarak test edilmiştir. Bu amaçla tek üniteli bir cağlığa yerleştirilen bir bobinden çekilen iplik farklı hızlarda yeni bir bobine sarılmıştır. Cağlık çıkışında ticari bir iplik gerginlik sensörü ve test kapsamında geliştirilen gerginlik sensörü kullanılıp eşzamanlı olarak iplik gerginliği 1,5 milisaniye aralıklarla ölçülmüş ve kaydedilmiştir. 50 m/dak ve 800 m/dak arası hızlarla çekilen iplik gerginliğine ait değişimler grafik olarak sunulmuş ve değerlendirmeler yapılmıştır. Yapılan incelemelere göre tez kapsamında geliştirilen iplik gerginlik sensörü ticari iplik gerginlik sensörüne nazaran daha büyük genlikte salınım göstermiştir. Bununla beraber farklı genliklerde değişim gösterse de 200 m/dak' ya kadar olan hızlarda 2 gerginlik sensörünün gerginlik sinyalleri birbirine paralel değişim göstermiştir. Ancak 200 m/dak üzeri hızlarda 2 gerginlik sensörünün gerginlik sinyalleri birbirinden farklılaşan değişimler sergilemiştir. Ortalama değerler alınarak yapılan analizde geliştirilen gerginlik sensörleri artan hızlarda daha yüksek ortalama gerginlik değerleri vermiş ve ticari sensör ile aradaki fark %10-15 seviyelerine çıkmıştır. Tezde geliştirilen 1 ve 2 nolu sensörler tarafından ölçülen gerginlik değişimleri karşılaştırıldığında 2 nolu sensörün gerginlik ölçümlerinin 1 nolu sensöre nazaran daha az dalgalanma gösterdiği ve ticari gerginlik sensörünün sonuçlarına daha yakın olduğu görülmüştür. Bunun sebebi 2 nolu sensörde kullanılan yük hücresinin daha yüksek rijitliğe sahip olmasıdır.