بررسی تعیین ضریب گیاهی و پهنه بندی نیاز آبی سیب زمینی در استانهای خراسان و سمنان

کشاورزی وزراعت در ایران بدون توجه به تأمین آب مورد نیازگیاهان میسرنیست بنابراین بایستی برنامه ریزی صحیح برای آن بخصوص درشرایط خشکسالی صورت گیرد برنامه ریزی صحیح مستلزم محاسبه دقیق نیاز آبی گیاهان می‌باشد براساس روش‌های موجود مبنای محاسبات نیاز آبی گیاهان ، تبخیرـ تعرق مرجع و ضرائب گیاهی است تبخیر ـ تعرق مرجع توسط لایسیمتر اندازه گیری می‌شود و برای

دسته بندی	کشاورزی و زراعت
فرمت فایل	doc
حجم فایل	909 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	120

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

بررسی تعیین ضریب گیاهی و پهنه بندی نیاز آبی سیب زمینی در استانهای خراسان و سمنان

فهرست مطالب

فصل اول

1-1مقدمه....................................................................................................................................... 2

1-2اهمیت کشت سیب زمینی............................................................................................................. 3

1-3 اهمیت سیب زمینی در ایران.......................................................................................................... 4

1-4 منطقه مورد مطالعه...................................................................................................................... 5

1-4-1 استان خراسان.................................................................................................................... 5

1-4-2 استان سمنان..................................................................................................................... 7

فصل دوم

2-1 سابقه تحقیقات در زمینه تبخیر -تعرق........................................................................................... 10

2-2 عوامل موثر بر تبخیر و تعرق......................................................................................................... 18

2-2-1 عوامل هواشناسی............................................................................................................. 18

2-2-2 فاکتورهای گیاهی............................................................................................................ 18

2-2-3 شرایط محیطی و مدیریتی.................................................................................................. 19

2-3 روش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد ( FAO )....................................................................... 19

2-4 روش فائو – پنمن- مانتیس........................................................................................................ 20

2-4-1 تعیین گرمای نهان تبخیر ( l )......................................................................................... 21

2 -4-2 تعیین شیب منحنی فشار بخار (D)...................................................................................... 21

2-4-3 تعیین ضریب رطوبتی (g )................................................................................................. 22

2-4-4 تعیین فشار بخار اشباع (e_a ).............................................................................................. 22

2-4-5 تعیین فشار واقعی بخار (e_d )............................................................................................... 22

2-4-6 تعیین مقدار تابش برون زمینی(Ra )..................................................................................... 23

2-4-7 تعداد ساعات رو شنایی(N)................................................................................................ 24

2-4-8 تابش خالص(R_n )............................................................................................................ 24

2-4-9 شار گرما به داخل خاک(G)................................................................................................ 25

2-4-10 سرعت باد در ارتفاع 2 متری.............................................................................................. 25

2-5 لایسیمتر................................................................................................................................ 25

2-6 تارخچه ساخت لایسیمتر............................................................................................................ 26

2-7 انواع لایسیمتر:......................................................................................................................... 28

2-7-1 لایسیمتر زهکشدار............................................................................................................ 28

2-7-2 لایسیمتر وزنی................................................................................................................ 29

2-7-2-1 لایسیمتر‌های وزنی هیدرولیک......................................................................................... 30

2-11-2-2 میکرو لایسیمتر‌های وزنی ............................................................................................. 32

2-8 طبقه بندی لایسیمترها از نظر ساختمانی....................................................................................... 35

2-8-1 لایسیمترهای با خاک دست نخورده....................................................................................... 35

2-8-2 لایسیمتر‌های با خاک دست خورده........................................................................................ 36

2-8-3 لایسیمترهای قیفی ابر مایر ................................................................................................. 36

فصل سوم

3-1 محل انجام طرح....................................................................................................................... 38

3-2 معرفی طرح و نحوه ساخت لایسیمتر............................................................................................. 38

3-3 تهیه بستر و نحوه کشت............................................................................................................. 39

3-4 محاسبهَ ضریب گیاهی............................................................................................................... 40

3-5 انتخاب روش مناسب برآورد تبخیر-تعرق......................................................................................... 42

3-6 پهنه بندی نیاز آبی سیب زمینی................................................................................................... 43

فصل چهارم

4-1 بافت خاک.............................................................................................................................. 45

4-2 اندازه گیری پتانسیل آب در گیاه................................................................................................... 45

4-3 محاسبه ضریب گیاهی (kc) سیب زمینی....................................................................................... 45

4-4 محاسبه تبخیر ـ تعرق و تحلیلهای آماری........................................................................................ 46

4-5 پهنه بندی نیازآبی گیاه سیب زمینی.............................................................................................. 46

4-6 بحث در مورد نتایج................................................................................................................... 47

4-7 نتیجه گیری............................................................................................................................ 48

4-8 پیشنهادات.............................................................................................................................. 48

منابع و ماخذ.................................................................................................................................. 84

فهرست جداول

جدول1-1 میزان سطح زیر کشت و عملکرد کل سیب زمینی در سطح جهان...................................................... 4

جدول1-2 وضعیت تولید محصولات زراعی استان خراسان در سال زراعی 81-1380........................................ 5

جدول 1-3 محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان خراسان............................................................... 6

جدول 1-4 وضعیت تولید محصولات زراعی استان سمنان در سال زراعی 81-1380...................................................... 7

جدول 1-5 محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان سمنان................................................................. 8

جدول 4-1 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در شاهرود....... 61

جدول 4-2 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بیرجند....... 62

جدول 4-3 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بشرویه......... 63

جدول 4-4 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سمنان........ 63

جدول 4-5 سالهای آماری تبخیر و تعرق گیاه مرجع در ایستگاه سینوپتیک بیرجند.............................................. 64

جدول 4-6 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گرمسار....... 67

جدول 4-7 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در بجنورد....... 68

جدول 4-10 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سرخس.... 69

جدول 4-11 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در سبزوار..... 70

جدول 4-12 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت جام.... 72

جدول 4-13 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در تربت حیدریه 72

جدول 4-14 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در فردوس .. 74

جدول 4-15 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گلمکان... 74

جدول 4-16 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در کاشمر..... 75

جدول 4-17 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در مشهد....... 75

جدول 4-18 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در گناباد...... 77

جدول 4-19 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نیشابور..... 78

جدول 4-20 تبخیر ـ تعرق محاسبه شده گیاه مرجع با استفاده از فرمول فائو-پنمن-مانتیس(میلیمتر بر روز) در نهبندان.... 78

جدول 4-22 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان )................................................................ 79

جدول 4-23 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان ).............................................................. 79

جدول 4-24 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف ( استان سمنان )......................................................... 80

جدول 4-25 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای متعارف ( استان خراسان )........................................................ 80

جدول 4-26 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان سمنان ).................................................................. 81

جدول 4-27 میانگین تبخیر و تعرق در سالهای تر ( استان خراسان )............................................................. 81

جدول 4-28 میانگین نیاز آبی سیب زمینی با احتمالات 25، 50 و 75 درصد خشکسالی.................................... 82

جدول 4-29 اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله ابتدایی رشد..................................................................... 82

جدول 4-30 اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله میانی رشد...................................................................... 82

جدول 4-31 اندازه گیری پتانسیل گیاه درمرحله نهایی رشد...................................................................... 83

فهرست اشکال

شکل 1-1 نمودار توزیع میزان تولید سیب زمینی استانها نسبت به کل کشور – سال زراعی 81-1380......................... 9

شکل 1-2 نمودار توزیع سطح سیب زمینی استانها نسبت به کل کشور – سال زراعی 81-1380............................... 9

شکل 4-1 تغییرات ضریب گیاهی در طول دوره رشدگیاه سیب زمینی........................................................... 49

شکل4-2 نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با 25 درصد احتمال (میانگین سالهای تر).......................................... 49

شکل 4-3 نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 25 درصد خشکسالی (سالهای تر)........................................ 50

شکل 4-5 نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 25 درصد خشکسالی( سالهای تر)...................................... 51

شکل 4-5 نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 25 درصد خشکسالی(سالهای تر).................................... 52

شکل 4-6 نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال 50 درصد خشکسالی (سالهای متعارف).............................. 53

شکل 4-7 نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 50 درصد خشکسالی (سالهای متعارف).................................. 54

شکل 4- 8 نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 50 درصد خشکسالی (سالهای متعارف).............................. 55

شکل 4- 9 نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 50 درصد خشکسالی(سالهای متعارف).............................. 56

شکل 4-10 نیاز آبی سیب زمینی در ماه خرداد با احتمال 75 درصد خشکسالی (سالهای خشک).............................. 57

شکل 4- 11 نیاز آبی سیب زمینی در ماه تیر با احتمال 75 درصد خشکسالی(سالهای خشک)................................. 58

شکل 4-12 نیاز آبی سیب زمینی در ماه مرداد با احتمال 75 درصد خشکسالی (سالهای خشک)............................... 59

شکل 4- 13 نیاز آبی سیب زمینی در ماه شهریور با احتمال 75 درصد خشکسالی (سالهای خشک)........................... 60

فصل اول

1-1مقدمه

کشاورزی وزراعت در ایران بدون توجه به تأمین آب مورد نیازگیاهان میسرنیست. بنابراین بایستی برنامه ریزی صحیح برای آن بخصوص درشرایط خشکسالی صورت گیرد. برنامه ریزی صحیح مستلزم محاسبه دقیق نیاز آبی گیاهان می‌باشد. براساس روش‌های موجود مبنای محاسبات نیاز آبی گیاهان ، تبخیرـ تعرق مرجع و ضرائب گیاهی است. تبخیر ـ تعرق مرجع توسط لایسیمتر اندازه گیری می‌شود و برای سادگی کار می‌توان آنرا با توجه به نوع منطقه از روش‌های تجربی نیز تخمین زد. ضرائب گیاهی نیز از مطا لعات لایسیمتر قابل محاسبه است. این ضرائب تابعی از عوامل مختلفی از جمله اقلیم می‌باشد. بنابراین بایستی درهر منطقه ای با دقت برای هرمحصولی محاسبه شود. (19) برای محاسبه و برآورد مقدارتبخیر ـ تعرق سازمان خوار باروکشاورزی ملل و متحد«FAO » تقسیم بندی زیر را منظور نموده است:

اندازه گیری مستقیم تبخیر ـ تعرق به وسیله لایسیمتر

اندازه گیری مستقیم تبخیر بوسیله تشتک یا تبخیر سنج

فرمول‌های تجر بی

روشهای آئرودینامیک

روش تراز انرژی(5)

بعضی از روشها فقط جنبه تحقیقاتی داشته تا بتوانند فرایند‌های انتقالی بخار آب را بهتر و عمیق تر بررسی نمایند.برخی دیگر به جهت نیاز در برنامه‌های روزانه کشاورزی بکار می‌روند. ولی دقت و اصالت روش‌های تحقیقاتی را ندارد. به هر حال برای عملیات روزانه درمزارع می‌توان از روشهایی که نتیجه آنها بیش از ده درصد با مقدار واقعی تبخیر ـ تعرق متفاوت نباشد استفاده نمود.

هدف از انجام این طرح بدست آوردن ضرایب گیاهی و تعیین نیاز آبی سیب زمینی دراستانهای خراسان و سمنان می‌باشد که بوسیله لایسیمتر زهکش دار در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شده است. در مورد لایسیمتر و نحوه عملکرد آن و روابط تجربی بکار رفته دراین طرح درفصل بعدی توضیح داده می‌شود.

1-2اهمیت کشت سیب زمینی

سیب زمینی یکی از مهمترین منابع در تغذیه انسان است. این محصول در جهان از نظر اهمیت غذائی مقام پنجم بعداز گندم، برنج، ذرت و جو دارد.(11) بانگاهی به سی سال آینده، سازمان خوار بار کشاورزی (FAO) بر آورد کرده که برای تغذیه جمعیت جهان به 60 در صد غذای بیشتری نیاز است(12) و از آنجا که سیب زمینی از نظر ارزش غذائی با تولید متوسط 2/2 تن یکی از اقلام محصولات غذایی مهم میباشد بنابراین باید با برنامه ریزی صحیح کشاورزی ، که یکی از را هکار‌های آن بدست آوردن دقیق نیاز آبی این محصول است، باعث افزایش تولید آن در سطح جهان گردید. امید است این تحقیق راه گشایی برای آیندگان درمسائل مدیریت آبیاری باشد. بیشترین سطح زیر کشت این محصول مربوط به اروپائیان است که عملکردی بالغ بر 16 تن درهکتار را دارا می‌باشند.(جدول 1-1) بطوریکه در این جدول مشاهده می‌شود حدود 43 درصد کل سیب‌زمینی جهان در اروپا تولید می‌شود.

جدول1-1 میزان سطح زیر کشت و عملکرد کل سیب زمینی در سطح جهان

قاره	سطح زیر کشت (1000هکتار)	عملکرد کل (T1000)	در صد از کل
آمریکا	1725	42224	55/13
اروپا	8375	132725	64/42
آسیا	7999	122236	25/39
آفریقا	1137	12410	98/3
استرا لیا	424	1260	56/0

1-3 اهمیت سیب زمینی در ایران

محصول سیب زمینی یکی از ارقام اصلی است که در راستای امنیت غذایی آینده کشور میتواند نقش عمده ای را ایفاد نماید سیب‌زمینی تنها محصولی است که بعد از گندم ، برنج و ذرت میتواند بخشی از مواد نشاسته ای و پروتئینی مورد نیاز جامعه را تأمین کرده و امکان جایگزینی آن با محصولات ذکر شده وجود داشته و در کاهش واردات محصولات غذائی فوق مؤثر می‌باشد.(29) سطح زیر کشت محصول سیب زمینی کشور در سال 1382 برابر 175 هزار هکتار بر آورد شده است و میزان تولید آن 5/3میلیون تن برآورد شده است که این مقدار12/1 در صد کل سیب زمینی تولید شده در جهان می‌باشد(1). برای افزایش این مقدار باید راهکارهای بسیار بنیادی در نظر گرفت. یکی از راهکارهای افزایش این محصول بالا بردن میزان کارائی مصرف آب می‌باشد که بدون برنامه ریزی صحیح آبیاری مقدور نمی‌باشد. لذا برنامه ریزی صحیح آبیاری مستلزم دانستن دقیق نیاز آبی می‌باشدکه امید است این تحقیق بتواند در جهت افزایش عملکرد سیب زمینی در سطح کشور مؤثر باشد.

1-4 منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه استان‌های خراسان و سمنان می‌باشد. انتخاب این مناطق به آن دلیل بوده است که با وجود اهمیت کشت سیب‌زمینی اطلاعات مورد نیاز در زمینه آبیاری برای این گیاه بسیار اندک است.

1-4-1 استان خراسان

مساحت استان خراسان 313335 کیلومتر مربع می‌باشد که معادل یک پنجم مساحت کل کشور می‌باشد. این منطقه در شمال و شمال شرق ایران بین مدارات 30 درجه و 21 دقیقه و 17 دقیقه عرض شمالی و 5 در جه و 20 دقیقه طول شرق از نصف النهار گرینویچ واقع شده است. تنوع آب و هوایی در این منطقه شرایط تولید 47 نوع محصول زراعی را فراهم نموده است. که در جدول شماره2 بعضی از محصولات مهم استان و میزان تولید آن را ارائه شده است(16)

جدول1-2 وضعیت تولید محصولات زراعی استان خراسان در سال زراعی 81-1380

نوع محصول	درصد از کل تولید کشور	رتبه از لحاظ تولید در کشور
جو	61/20	اول
پنبه	24/38	اول
چغندر قند	68/35	اول
خربزه	46/51	اول
گوجه فرنگی	64/13	دوم
گندم	03/10	سوم
هندوانه	81/13	سوم
سیب زمینی	5	هفتم

بطوریکه مشاهده می‌شود استان خراسان در مورد تولید 4 محصول مقاوم اول کشور و گوجه‌فرنگی مقاوم دوم را دارا می‌باشد. از نظر تولید سیب‌زمینی محل کشت و میزان سطح زیر کشت در دشت‌های کشاورزی این استان، خراسان طبق جدول 1ـ3 میباشد.

جدول 1-3 محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان خراسان

محل کشت	سطح (هکتار)	محل کشت	سطح( هکتار)
دشت ازغند	98	سهل آباد	2
اسفده	28	شاهرفت	5
اسفراین	90	شهرنوباخزر	54
بجستان	25	صالح آباد-جنت آباد	17
بجنورد	2292	صفی آباد	27
بشرویه	1	طبس	9
بندان	2	عنبری ـ یرچاه	4
بیرجند	36	فردوس	25
تایباد	39	غلامان ـ راز	29
تربت جام	1189	قائن	145
جوین سلطان آباد	61	قلعه میران	27/19
چاهک موسویه	14	قوچان ـ شیروان	2909
حاتم قلعه	128	قوری میران	8
خضری	52	کاشمر	48
خواف سلامی	1	کویر	2
درگز	291	کرات	7
درمیان-گره بک	117	گناباد	20
درونه	5/67	گیسور	5
رخ	410	ماروسک	3/15
رشتخوار	4	مانه	300
ریوش	417	مشهد ـ چناران	2113
زاوه ـ تربت حیدریه	85	مختاران	9
زوزن	5	ینگجه	190
سبزوار	31	مبندان	5/4
سرایان	27	نیشابور	160
سربیشه	35	نریمانی	24
سملقان	69	نای بند ـ دیهوک	1
سنگ بست	113	میغان ـ دهنو	3

بطوریکه در جدول مذکور مشاهده می‌شود سیب‌زمینی در استان خراسان تقریباً در 60 دشت مهم این استان به صورت کم و بیش کشت می‌شود.

1-4-2 استان سمنان

استان سمنان95815 کیلومترمربع بوده که حدود 56 درصد از مساحت کل کشور را به خود اختصاص داده است و از این حیث ششمین استان کشور بوده و بین 34 د رجه و 40 دقیقه تا 37 درجه و 10 دقیقه عرض شمالی و 57 در جه و 4دقیقه تا 57 درجه و 59 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویج قرار گرفته است. در حال حاضر حدود 2 در صد کل مساحت استان زیر کشت محصولات مختلف کشاورزی بوده که حدود 33961 هکتار سطح زیر کشت باغات(محصولات دائمی) و 160000 هکتار سطح زیر کشت محصولات زراعی می‌باشد.(2) وضعیت تولید بعضی از محصولات شاخص زراعی و باغی استان نسبت به کل کشور طبق جدول 1ـ4 می‌باشد.

جدول 1-4 وضعیت تولید محصولات زراعی استان سمنان در سال زراعی 81-1380

ردیف	نوع محصول	نسبت در مقایسه با سطح تولید در کشور
1	پنبه	5/ 3 درصد
2	چغندر قند	2 درصد
3	سیب زمینی	3 درصد
4	خر بزه	5/11 درصد
5	هندوانه	2 درصد
6	پسته	5/3 درصد
7	انگور	2 درصد

بطوریکه ملاحظه می‌شود حدود 3 درصد از کل سیب‌زمینی کشور در استان سمنان تولید می‌شود که اگرچه درصد زیادی نمی‌باشد اما به لحاظ اقتصادی حائز اهمیت است. محل کشت و میزان زیر کشت محصول سیب زمینی در دشت‌های کشاورزی استان سمنان طبق جدول 1ـ5 می‌باشد.

جدول 1-5 محل و میزان کشت گیاه سیب زمینی در استان سمنان

محل کشت	سطح (هکتار)	محل کشت	سطح (هکتار)
1-سمنان	250	6-ایوانکی	23
2-شاهرود	480	7-گرمسار	22
3-بسطام	7500	8-جاجرم-گرمه	10
4-مرجان	130	9-بیارجمند	5
5-رباط-قره بیل	190	10-دامغان	1630

دشت‌های بسطام با 7500 هکتار و دامغان با 163 هکتار کشت سیب‌زمینی بالاترین مقدار سطح زیرکشت را به خود اختصاص می‌دهند.

با این اوصاف که محصول سیب زمینی از محصولات استراتژیک استان‌های خراسان و سمنان می‌باشد و هشت درصد از کل تولید محصول کشور در این دو استان می‌باشد (شکل‌های 1ـ1 و 1ـ2) لذا بجا خواهد بود که در مورد نیاز آبی این گیاه و روابط آن با خصوصیات رشد آن بیشتر تحقیق شود. این مطالعه تبخیر ـ تعرق پتانسیل سیب زمینی با استفاده از دستگاههای لایسیمتر و نیز ارتباط عناصر هوا شناسی با این نیاز‌ها به منظور دستیابی به ساده ترین ، عملی ترین و دقیق ترین روش تخمین نیاز سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل دوم بررسی منابع 2-1 سابقه تحقیقات در زمینه تبخیر -تعرق

شاید بتوان گفت مهمترین کوششی که تا کنون در زمینه تبخیر ـ تعرق صورت گرفته است مربوط به سازمان خواربار جهانی FAO است که نتایج آن تحت عنوان نیاز آبی گیاهان انتشار یافته است ( (FAO,24. نشریه مذکور موجب نگاشته شدن صدها مقاله بوده و شاید تمام مقالاتی که در زمینه تبخیر ـ تعرق تاکنون نوشته شده است ماخذ فوق را به عنوان یکی از مراجع اصلی معرفی نموده اند. دورنبوس و پروت در این نشریه روشهای تبخیر و تعرق را مطرح و برای برخی اصلاحات لازم را انجام داده و مورد تجزیه و تحلیل قرار داده‌اند. در سال 1992 تجدید نظرهای لازم برای نشریه فوق در شماره 56 نشریه FAO بخش آبیاری و زهکشی به چاپ رسیده است. همچنین در فصل هشتم شماره 64 نشریه FAO.، به معادله پنمن_ مانتیس اصلاح شده در نشریه 56 اشاره شده است. بروت سارت (1982) مولف کتابی تحت عنوان تبخیر آب که در سال 1982 منتشر شده و از کتب مهم در تشریح این فرایند به شمار می‌آید. این کتاب به همراه کتاب دیگری که توسط استانهیل (1984) تهیه‌گردیده است. یکی از بهترین مراجعی هستند که به بررسی تبخیر و گردش انرژی درکشاورزی پرداخته‌اند و از ترازنامه انرژی در جهت تخمین تبخیر و تعرق نیاز آبی گیاهان استفاده کرده‌اند. بروت سارت در این کتاب کلیه معادلات تبخیر را جمع بندی و مورد تجزیه و تحلیل قرار داده است. (3 ) ورما و رزنبرگ بعد از مقایسه روشهای بیلان انرژی و آئرو دینامیک با نتایج لایسیمتر نتیجه گرفتند که روشهای آئرو دینامیک نتایج بهتری می‌دهندو شکل کاملتر آنها معادلات ترکیبی هستند(51). شیه تاثیر متغییر‌های مختلف آب و هوایی را بر روی تبخیر ـ تعرق بررسی نموده و نتیجه گرفتند مدلهایی که بر اساس دمای هوا و تشعشع عمل می‌کنند نتایج بهتری به دست می‌دهند(87)صالح و سندیل 23 روش محاسبه تبخیرـ تعرق مرجع را در قسمتهای مرکزی عربستان مورد ارزیابی قرار دادند. آنها روشها را در پنج گروه: روشهای دمایی، رطوبت نسبی ، تابشی ، ترکیبی و روشهای تشتک تقسیم بندی نمودند. روشهای جنسن هیز از گروه روشهای تابشی در اولویت اول و روش تشک کلاس A در مکان دوم قرار می‌گیرند. ودر مجموع روشهای ترکیبی در حد متوسط و روشهای دمایی در پائین ترین مکان قرار گرفتند (75)ویراسینگ و کاتولاندا در سال 1998 نیاز تبخیر ـ تعرق برنج(رقم BG379 )را در ماپالانا واقع درمنطقه مرطوب شمال شرقی سریلانکا در سه سطح غرقاب و در لایسیمتر اندازه گیری و نتیجه گرفتند که تبخیر ـ تعرق با رطوبت نسبی،سرعت باد، درجه حرارت هوا و نقطه شبنم همبستگی دارد. این دو محققET_Oرا 2 تا 15میلیمتر در روز و کل ETO را بین 515 تا549 میلی متر در دوره رشد بدست آوردند (دوره بین دو هفته بعد از خزانه تا دو هفته قبل از برداشت)نسبت تبخیر-تعرق به تبخیر در40-50 روز بعد از نشا’ در حدود1 و در موقع رشد در حدود 9/1 تا 39/1 بوده است. آنها از جمله فاکتورهای موثر بر ET وE را عامل باد ذکر کرده‌اند. (76)کمیته فنی نیاز‌های آبی بخش آبیاری و زهکشی انجمن مهندسان راه و ساختمان آمریکا ASCE در نشریه‌ای تحت عنوان آب مصرفی گیاهان و آب مورد نیاز آبیاری 20 روش محاسبه EToرا بطور ماهانه در مناطق خشک و مناطق مرطوب بر اساس نتایج لایسیمتر مورد مقایسه و بررسی قرار داد که در هر دو منطقه روش پنمن ـ مانتیس در اولویت قرار گرفت (83). دورنبوس و پروت در نشریه FAO24 بر اساس یک جمع بندی از کلیه تحقیقات و تجربیات در مقیاس جهانی از میان 30 روش متداول جهانی برآورد تبخیر-تعرق پتانسیل گیاه مرجع پنج روش از کاربردی ترین روشها را ارائه نمودند. این روشها عبارتند ازپنمن،پنمن اصلاح شده ، بلانی کریدل اصلاح شده،طشتک تبخیر و روش تابشی که بصورت کاربردی با مثالهای عملی و ارائه جداول، راه‌حلهای کاربردی در رابطه با رسم منحنی‌های ضریب گیاهی مطرح شده است (61). در سال 1993 یونجه بعنوان گیاه مرجع با روشهای پنمن(1948)،فائو-پنمن،تشعشع ،تبخیر از تشتک A فائو مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج تجزیه و تحلیل نشان داد که روش تشتک کلاسA و پنمن1948 نسبت به سایر روشها در مقایسه با لایسیمتر دقیقتر و با افزایش دور ماههای اندازه گیری دقت نتایج بیشتر شد(55). اما این روش‌ها نتوانست در بین محققان زیاد مورد قبول داشته شود. در سال 1993 ابوقبار و همکارانش گزارش دادند که یونجه در سه لایسیمتر زهکش داربعنوان گیاه مبنا کشت و میزان تبخیر ـ تعرق اندازه گیری شده با نتایج محاسبات سه روش پنمن،جنسن هیزو تشتک کلاسA ارزیابی گردید. که در نتیجه میان تبخیر ـ تعرق یونجه از طریق لایسیمتر و روش تبخیر تشتک کلاسA بالاترین میزان همبستگی دیده شد(36). در سال 1994در دانشگاه ملبورن استرالیا با مطالعه ای در محل یک محدوده، جهت تخمین تبخیر ـ تعرق مرجع با روشهای فائو24،پنمن مانتیس و تشتک تبخیر کلاس A به عمل آمد و چنین نتیجه گیری شد که نتایج حاصله از روش پنمن فائو24 حدود،20تا24 درصد بیش از روش پنمن مانتیس بوده و روش تشعشع و پنمن مانتیس نتیجه ای مشابه برای میزان تبخیر ـ تعرق روزانه داشته است که میتوان در جاهائیکه امکان اندازه‌گیری سرعت باد نیست از روش تشعشع بجای پنمن مانتیس برای تعیین تبخیر ـ تعرق روزانه مرجع استفاده نمود(47). در سال 1995 نتایج یک تحقیق روی روش پنمن و لایسیمتر چمن در مقایسه با روشهای پنمن ـ مانتیس، ماکینگ، پریستلی، تیلور، تورگ‌،‌هارگریوز سامانی و تورنت وایت در سه منطقه شمال شرقی کارولینا برای تعیین تبخیر ـ تعرق مرجع چنین گزارش شده است که همبستگی خوبی بین روشهایی که بر اساس درجه حرارت و تشعشع می‌باشد برقرار بوده و براساس تجزیه و تحلیل آماری در تخمین روزانه و فصلی بهترین روش پنمن مانتیس توصیه شده است(34). تحقیقی در سه منطقه کارتر[1] ،پلی‌موث[2] و تاربود[3]در قسمتهای شرقی کارولینا ی شمالی صورت گرفت و در آن روشهای ماکینگ،پریستلی، تایلور و تورک بعنوان روشهای تشعشعی و روشهای‌هارگریوز –سامانی ،تورنت وایت بعنوان روشهای دمائی مورد استفاده قرار گرفتند. مبنای مقایسه روش پنمن مانتیس با گیاه مرجع چمن بود ،در مجموع نتیجه شد روشهای تشعشعی و دمایی ارتباط و همبستگی خوبی با معادله ترکیبی پنمن ـ مانتیس دارد. در این معادله روش تورک در هر سه منطقه بطور متوسط بهترین نتایج را برای مقادیر ماهانه ETo نشان می‌داد(39 ). دیوید و همکاران (1995 )در مقاله ای تحت عنوان ارزیابی شبکه‌های تبخیر سنجی به بررسی صحت داده‌های تبخیر سنجی و مقادیر تخمین زده شده از روی توابع نیمه تجربی پرداختند. برای تخمینET از روابط پنمن- مانتیس،بلانی-کریدل و استیفان- استیوارث استفاده شد. نتایج بدست آمده نشانگر آن بود که روش پنمن- مانتیس بالاترین میانگین تبخیر را داشته و روش استیفان- استیوارث از این نظر کمترین مقدار را ارائه نموده است(48 ). محمد با انجام آزمایشاتی که انجام داد نشان داد که روش طشت تبخیر بهترین روش برای تخمین تبخیر ـ تعرق در نواحی عربستان صعودی میباشد(37 ). آلن و‌هات فیلد (1996) چندین روش را با هم مقایسه نموده و نتیجه گرفته انددر شرایطی که داده‌های هواشناسی دقیقی در اختیار داشته باشیم روشهای پریستیلی- تیلور پنمن- مانتیس بهتر از سایر روشها تبخیر و تعرق را ارزیابی می‌کند(58). کتسو بیلیس و بیجی مپلیس (1997) روابط مختلفی را برای پارامتر‌های مورد نیاز روش پنمن ارائه شده را مطرح نموده و برای هر یک روابط تازه ای را ارائه نموده و با دیگر روابط مقایسه و بهترین را معرفی نمودند (62 ). هولم و همکاران (1997 ) در گزارشی تحت عنوان تبخیر ـ تعرق پتانسیل در هند تحت شرایط تغییر اقلیم آینده با سریهای زمانی تبخیر را برای فصول مختلف و در دو دوره کوتاه مدت (15)ساله و بلند مدت(32 )ساله مورد مطالعه قرار دادند که دوره کوتاه مدت تنها بر پایه داده‌های تبخیر ـ تعرق پتانسیل و دوره‌های بلند مدت برپایه داده‌های تشتک تبخیرو تبخیر ـ تعرق پتانسیل انتخاب و مورد بررسی قرارگرفتند اغلب ایستگاههای مطالعاتی روند کاهش تبخیر و تبخیر ـ تعرق پتانسیل را بین سالهای 1961تا1992 در همه فصول نشان داد. بر اساس نظریه‌های مختلف تغییر اقلیم آتی و با توجه به افزایش دما در اثر افزایش گازهای گلخانه ای، انتظار میرود که مقادیر تبخیر و تبخیر ـ تعرق روند افزایشی را در سالهای آتی داشته باشد این وضعیت احتمالاً در شرایط آب و هوایی خراسان و سمنان نیز اتفاق خواهد افتاد (62).جیمز رایت نتایج تحقیق تعیین تبخیر ـ تعرق مرجع را با دو گیاه چمن و یونجه توسط لایسیمتر وزنی با تجزیه تحلیل از فرمول پنمن-کیمبرلی گزارش داد که میزان تبخیر ـ تعرقحاصل از چمن 83 درصد تبخیر ـ تعرق یونجه بوده است.در منابع علمی بین المللی یونجه بدلیل رشد موفق در یک دامنه وسیعی از خاکهای مشخصات مختلف فیزیکی، در مقایسه با سایر علوفه‌ها مورد توصیه بیشتری قرار گرفته است.هرچند که بعضی‌ها یونجه را بعنوان گیاه مرجع در مقایسه با چمن پیشنهاد و توصیه نموده اندولی هنوز به قاطعییت این امر به تایید نرسیده است. نیاز آبی یونجه ،وقتی که برداشت محصول مورد نظر می‌باشد حدوداً بین800-1600میلیمتر در یک دوره رشد که بستگی به آب وهواو طول دوره رشد دارد گزارش شده است(49).در مطالعه‌ای دیگر که در کنفرانس بین المللی آبیاری در سنت آنتونیوی تگزاس در سال 1996 توسط اساتید ایالت واشنگتن آمریکا ارائه شده است. معادله پنمن ـ مونتیس برای برآورد تبخیر-تعرق روزانه گیاه مرجع موفق بوده است ولی اگر بخواهیم از فرمول بصورت مستقیم برای تعیین تبخیرـ تعرق پتانسیل محصولات مختلفET_O استفاده نمائیم تنها محدودیت فرمول مشخص نبودن ضریب مقاومت روزنه‌ای(Ts ) گیاهان است. والندر و همکاران (1998)در مطالعه ای تحت عنوان تخمین تبخیر ـ تعرق از روی داده‌های طشت تبخیر، مدل ویژه‌ای برای تعیین ضریب طشت (ضریبی که بر تبخیر طشت اعمال می‌شود تا تبخیر ـ تعرق بدست آید) ارائه نمودند. در این مدل ضریب طشت kp تابعی از فاصله و شرایط زمینهایی که باد قبل از رسیدن به طشت از روی آنها عبور می‌کند (fetch)، سرعت باد و رطوبت، نسبی بوده است . این رابطه بر اساس روابط خطی چند متغیره ارائه شده است. برای تعیین صحت مدل از پنج روش خطای مطلق، خطای نسبی مطلق و میانگین مربعات خطا استفاده گردید. در این مطالعه مقادیرkp حاصل از مدل با مقادیری که توسط دورنبوس و پروت (1997 ) به منظور تعیین تبخیر ـ تعرق از روی داده‌های طشت تبخیر ارائه شده بود مقایسه گردید و ملاحظه گردید که مدل ارائه شده بهتر از سایر روشها برای پیش بینی kp جوابگو میباشد(71 ). اشنایدر و همکاران در بوشلند آمریکا چهار روش پنمن ـ مانتیس، پنمن کیمبرلی، پنمن1963 و‌هارگریوزرا با داده‌های روزانه لایسیمتر مقایسه و نتیجه گرفتند که معادله پنمن 1963 سازگاری بهتری با تبخیر ـ تعرق اندازه گیری شده از لایسیمتر دارد. معادله‌هارگریوز و پنمن-مانتیس تبخیر ـ تعرق را کمتر برآورد می‌کنند اما با تبخیر ـ تعر ق اندازه‌گیری شده سازگاری خوبی دارد و معادله پنمن-کیمبرلی تبخیر ـ تعرق را کمی بیشتر برآورد می‌کند(77). همچنین آنها تبخیر ـ تعرق برآوردی بوسیله روش پنمن-مانتیس، پنمن کیمبرلی و پنمن1963 را داده‌های حاصل از لایسیمتر برای دوم ژوئیه سال1995 مقایسه و نتیجه گرفتند که تبخیر ـ تعرق برآورد شده با معادله پنمن 1963 با مقادیر اندازه گیری شده مطابقت خوبی دارد و بطور متوسط فقط 9/1صد کمتر برآورد می‌کند. معادله پنمن-کیمبرلی تبخیر ـ تعرقساعتی را حداکثر 12 درصد کمتر برآورد می‌کند و معادله پنمن-مانتیس تبخیر ـ تعرق تجمعی برای یک روز را21 درصد کمتر برآورد می‌کند(71). سیلوا و همکاران[4] با استفاده از لایسیمتر‌های وزنی ، زهکش دار و سطح آب ثابت تبخیر _تعرق پتانسیل گیاه مرجع ( چمن) را اندازه گیری و با نتایج روش پنمن_ مانتیس و تشتک تبخیر نوع کلاس A ، همچنین نتاج لایسیمتر‌ها را با همدیگر مورد مقایسه قرار دادند. در این مطالعه مقدار کل تبخیر تعرق پتانسیل گیاه مرجع اندازه گیری شده از لایسیمتر‌های زهکش دار و سطح آب ثابت نسبت به لایسیمتر وزنی بترتیب 18%و 11% بیشتر برآورد شده است. در صورتی که این مقدار از تشتک تبخیر 36% نسبت به لایسیمتر‌های وزنی کمتر برآورد شده است. در این مطالعه نتایج حاصله نشان داده است که همبستگی بین نتایج روش پنمن_ مانتیس با لایسیمتر‌ها خوب ولی همبستگی بین نتایج تشتک تبخیر و لایسیمتر وزنی خوب نبوده است. همچنین نتیجه گیری شده است که لایسیمتر‌های زهکش دار و سطح آب ثابت برای اندازه گیری تبخیر ـ تعرق پتانسیل روزانه مناسب نیستند( 78 ).در مورد ضریب گیاهی تایگی در مطالعه خود و با استفاه از لایسیمتر‌های وزنی گزارش داد مقدار KC برای گل آفتابگردان به میزان 2/74 ـ 6/11 بیشتر از آن مقداری بود که فائو پیشنهاد داده بود (83 ).همچنین کوشوپ و پاندا در سال 2001 با استفاده از لایسیمترهای وزنی مقدار KC سیب زمینی را بیشتر از آنچه که فائو پیشنهاد داده بود بدست آوردند (63 ). آزمایشگاه صنایع غذایی هند در تحت شرایط آب و هوائی مرطوب تبخیر تعرق گیاه مرجع را با استفاده از لایسیمتر وزنی محاسبه و با 10 روش اندازه گیری تبخیر تعرق مقایسه که فرمول پنمن مانتیس که اصلاح شده پنمن _کیمبرلی ، فائو_ پنمن ، تورک ـ ردیشن و فائو بلانی کریدل می‌باشد بهترین نتایج را داد( 40 ). استانهیل (2002 ) در مقاله ای به بررسی این مسئله که آیا تشت تبخیر کلاس A هنوز هم به عنوان عملی ترین و یکی ا ز دقیق ترین روشهای تعیین نیاز آبی گیاهان است پرداخته است. از نظر وی دو گروه عمده برای اندازه گیری و تخمین تبخیر وجود دارد. یکی استفاده از تبخیر سنجها و دیگری تخمین با استفاده از معادلات تجربی (79 ). العمران و همکاران در سال 2004 میلادی، با استفاده از لایسیمتر‌های زهکش دار، تبخیر_ تعرق گوجه فرنگی و کدو را محاسبه و با پنج روش منطبق بر شرایط آب و هوائی فائو_ پنمن ، بلانی کریدل ، جنسن _ هیز ، تشتک تبخیر و تورنت وایت مقایسه و با انجام آزمایشات صورت گرفته روش پنمن برای کدو وروش تشت تبخیر برای گوجه فرنگی بهترین تخمین زده بود (38 ). برای ارزیابی معادله‌های فراوانی که در نقاط مختلف دنیا ارائه شده است و تعیین درجه دقت در شرایط آب و هوایی متفاوت که تعداد آنها بالغ بر 20 معادله می‌باشد کمیته آبیاری و نیاز آبی انجمن مهندسین عمران آمریکا کمیته ای را تعیین و عملکرد این روش را با استفاده از داده‌های لایسیمتری موجود در 11 نقطه اقلیمی دنیا مورد سنجش قرار داد که نتایج آن در جدول 2ـ1 ارائه شده است.(72)

جدول شماره 2-1 عملکرد روشهای مختلف محاسبه ET_O

خشک			مرطوب			شاخص‌های عملکرد
خطای استاندارد	برآورد بالا	شماره رتبه	خطای استاندارد	برآورد بالا	شماره رتبه

روشهای ترکیبی

49/0	1-%	1	32/0	4%	1	پنمن -مانتیس
69/0	12%	5	93/0	29%	14	نشریه فائو24 -پنمن
1/1	18-%	10	14/1	35%	19	نشریه فائو24-پنمن اصلاح شده
68/0	6%	5	67/0	16%	4	فائو17-ppp پنمن
1/0	2-%	7	6/0	14-%	3	پنمن1963
67/0	6-%	4	69/0	20%	6	پنمن1963-اختلاف فشار بخار آب
74/0	6%	8	71/0	18%	8	1972 کیمبرلی-پنمن
54/0	3%	2	69/0	10-%	7	1982 کیمبرلی- پنمن
12/1	11-%	11	03/1	32%	16	بوفینگر-ون –باول

روش تابش

89/1	27-%	19	68/0	3-%	11	پریستلیی –تیلور
62/0	6%	3	79/0	22%	11	فائو-تابش

روشهای دمایی

13/1	12-%	12	84/0	18-%	12	جنسن -هیز
17/1	9-%	13	79/0	25%	10	هارگریوز
29/1	16-%	15	01/1	17%	16	SGS –بلانی کریدل
88/1	26-%	18	56/0	5%	2	تورک
76/0	0%	9	79/0	16%	9	فائو –بلانی-کریدل
4/2	37-%	20	86/0	4-%	13	تورنت وایت

روشهای تشت تبخیر

54/1	21%	17	29/0	14%	20	تشت تبخیر کلاسA
37/1	6-%	16	12/1	10-%	18	کریستین سن
25/1	5%	14	09/1	5-%	17	کلاسA فائو

سابقه محاسبات تبخیر ـ تعرق در ایران مربوط به اولین مطالعاتی می‌باشد که برای اولین بار گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران رابطه بلانی – کریدل بعنوان مناسبترین روش تبخیر و تعرق برای بر آورد آب مورد نیاز محصولات انتخاب گردید (35). شرکت مهندسی مشاور کوانتا در سال 1354 در چهار چوب قرار داد منقعده با سازمان هوا شناسی کشور ،بررسی‌هایی را در رابطه با انتخاب مناسبترین روش بر آورد تبخیر و تعرق مرجع برای ایران را دستور کار خود قرار داد که روش پروت ( مبتنی به فرمولی بلانی )بعنوان بهترین روش برای برآورد میزان تبخیر و تعرق مرجع مورد تایید واقع شده است. همچنین در این گزارش به تاریخچه و اهمیت تبخیر وتعرق وکاربرد‌ها در برنامه‌های مختلف اشاره شده است وبا برسی عوامل موثر بر فرایندتبخیر وتعرق روشهای هواشناسی برای برآورد،آن را مورد بحث قرار داده است (11). موسوی در منطقه اصفهان ده روش را برای تبخیر وتعرق بکار برده ونتایج آن را با نتایج آزمایشات پرتو متری مقایسه کرده است. در این تحقیق روشهای تورک وبلانی کریدل اصلاح شده بترتیب به عنوان بهترین انتخاب گردیدند(39). رحیم زاده گان میزان تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع را با استفاده از لایسیمتر زهکش دار در منطقه اصفهان در طی دو سال اندازه‌گیری و با نتایج 12 روش محاسباتی مورد ارزیابی قرار داده است. در نتیجه تجزیه و تحلیل آماری بر اساس انحراف معیار تفاوتها روشهای جنسن- هیز، کریستین-‌هارگریوز ، بلانی کریدل اصلاح شده و پنمن را بترتیب به عنوان مناسبترین روشها برای منطقه مذکور و مناطق مشابه از نظر شرایط آب و هوایی معرفی کرده است (13). پناهی (1375) برای منطقه اصفهان 29 روش مختلف تبخیر و تعرق را مورد مقایسه قرار داد و به این نتیجه رسید که روشهای طشتک تبخیر و بلانی کریدل ، پنمن، کریستین سن و‌هارگریوز نسبت به سایر روشها از دقت بالاتری برخوردار است(9).شریعتی در تحقیقی در منطقه کرج میزان تبخیر و تعرق دو گیاه مرجع چمن و یونجه را با استفاده از لایسیمتر بدست آوردند که نتایج بررسی سه ساله نشان داد همبستگی خوبی با ضریب 982 /0 بین تبخیر ـ تعرق چمن و یونجه وجود دارد و مقدار تبخیر ـ تعرق چمن در یک دوره هفت ماهه 81 /0 میزان تبخیر و تعرق یونجه می‌باشد در کنار این بررسی تبخیر و تعرق اندازه گیری شده چمن و یونجه از طریق لایسیمتر با تبخیر و تعرق محاسبه شده با استفاده از اطلاعات هوا شناسی دوره آزمایش با روشهای پنمن ، تابشی، طشتک تبخیر و پنمن-مانتیس مقایسه و تجزیه و تحلیل گردید.نتایج این بررسی نشان داد که بالاترین ضریب همبستگی مربوط به روش طشتک تبخیرو پنمن- مانتیس با دو گیاه چمن و یونجه می‌باشد (20). رضوی پور و یزدانی ضمن اندازه گیری تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه چمن و برنج بوسیله لایسیمتر در منطقه رشت ، ضریب گیاهی و ضریب طشتک به روش لایسیمتری وکرتهای کنترل شده در منطقه گیلان (رشت ) را بدست آوردند. نتایج این بررسی‌ها نشان داد که متوسط میزان تبخیر و تعرق پتانسیل اندازه گیری شده توسط لایسیمتر طی سه سال ( هر سال در طول فصل رشد برنج در زمین اصلی که حدود 90 روز طول کشیده است ) برای چمن 89/4 و برنج رقم خزر 43/5 و رقم بینام23/5 در روز و میزان متوسط تبخیر از طشتک کلاس A تقریبا 24/6 میلیمتر در روز می‌باشد. همچنین متوسط ضریب گیاهی KC در سه سال اجرای طرح برای خزر 14 /1 و بینام 11 /1 و متوسط ضریب طشتک (C ) در این مدت 87 /0 و میزان متوسط نفوذ عمقی آب در خاک ( Clay Silty ) 37 /2 میلیمتر در روز بدست آمده است (15). بیگلویی و اسماعیل مقصودی ضمن اندازه گیری میزان تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه چمن توسط لایسیمتر در منطقه رشت تعدادی از روشهای محاسباتی را مورد ارزیابی قرار دادند که نتایج حاصل از آنها با نتایج لایسیمتر بر اساس انحراف معیار تفاوتها و خطای معیار مورد مقایسه قرار گرفت که بر حسب اولویت ، بترتیب روش تورنت- وایت و بلانی-کریدل SCS ، پنمن- مانتیس ، ایوانف و... مشخص گردید (4). صمدی ضمن اندازه گیری میزان تبخیر و تعرق پتانسیل گیاع مرجع (چمن) توسط لایسیمتر در منطقه کرمان تعدادی از روشها ی محاسباتی(بلانی کریدل،پروت،تورنت وایت و پنمن- فائو و رادیشن) را مورد ارزیابی قرارداده و نتیجه گرفت که فرمول بلانی کریدل مناسبترین فرمول برای استفاده در مناطق خشک می‌باشد (21). توشیح و همکاران ضمن اندازه گیری تبخیر- تعرق بالقوه گیاه مرجع (چمن) از طریق لایسیمتر زهکش دار به مدت سه سال در منطقه سنندج نتایج حاصله را از طریق فرمولهای تجربی مقایسه نمودند که میزان تبخیر و تعرق گیاه مرجع طی سه سال آزمایش بطور متوسط 1216 میلیمتر بوده است.

روش تشعشع در مقایسه با سایر روشها برآورد بهتری از ET_O لایسیمتر داشته و با اطمینان بالاتری می‌توان ET_O را از این روش بدست آورد(10).

لایسیمتر وزنیلایسیمترهای با خاک دست نخوردهبافت خاکمحصولات زراعی

بازوی ربات قابل برنامه ریزی جهت بکارگیری در دستگاه های CNC

امروزه در دنیایی که کامپیوتر در ابعاد مختلف زندگی انسان باری را به دوش می کشد ، و ابؤاری برای سرعت ودقت کار ها محسوب می شود، همة ما می دانیم که رباتها یکی از پدیده های حیرت برانگیزخلق شده توسط انسان است و انسانها با در هم آمیختن علوم کامپیوتر ومکانیک وریاضی وشگفتی های غیر قابل انکاری پدید آوردند

دسته بندی	الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3169 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	150

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه ........................................................................................ 1

فصل اول – درگاه موازی کامپیوتر................................................. 2

1-1 تاریخچه درگاه موازی ......................................................... 4

1-2 آشنائی با درگاه موازی ...................................................... 9

1-3 پینها و ثباتهای پورت پارالل ............................................. 14

1-4 شرح پینهای درگاه موازی ................................................. 17

1-5 استاندارد Centronics .................................................... 18

1-6 آدرسهای پورت موازی ..................................................... 20

1-7 ثبات های نرم افزار در پورت پارالل استاندارد .................... 23

1-8 پورتهای دو طرفه (Bi-Directional) .............................. 25

1-9 استفاده از پورت پارالل در ورود 8 بیت ............................. 29

1-10 مود چهار بیتی (Nibble Mode) ..................................... 31

1-11 بکارگیری IRQ پورت پارالل ............................................. 32

1-12 مودهای پارالل پورت در BIOS ........................................ 33

فصل دوم موتورهای پله ای و مدارات کنترل آنها ....................... 36

2-1 آشنایی با موتور پله ای .................................................. 37

2-2 ساختمان داخلی موتور پله ای ........................................ 40

2-3 طبقه بندی موتورهای پله ای ......................................... 42

الف- موتورهای پله ای نوع آهنربای دائمی ......................... 42

ب- موتورهای پله ای نوع رلوکتانس متغییر .................... 44

ج- موتورهای هیبرید ..................................................... 47

2-4 انواع موتورهای پله ای و چگونگی عملکرد آنها............. 47

- موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغییر ................... 48

- موتورهای تک قطبی ..................................................... 51

- موتورهای دو قطبی ..................................................... 52

- موتورهای چند فاز ........................................................ 54

2-5 ترتیب فازهای موتور پله ای ......................................... 54

2-6 پارامترها و اصطلاحات موتور پله ای .............................. 59

2-7 مدارات کنترل موتور پله ای ........................................ 68

- موتورهای رلوکتانس متغییر ........................................ 68

- موتورهای مغناطیس دائم تک قطبی و هیبرید ............. 71

- راه اندازهای تک قطبی و رلوکتانس متغییر کاربردی..... 73

- موتورهای دوقطبی و H-bridge ................................. 76

- مدارات راه انداز دوقطبی کاربردی ............................... 79

2-8 نرم افزار کنترل موتور پله ای ..................................... 84

2-9 آشنائی با چند موتور پله ای قابل دسترس در بازار ...... 88

2-9-1 شناسایی بعضی از موتورهای پله ای

از روی تعداد و رنگ سیم ............................................ 93

2-10 بررسی بعضی از مدارات کنترل و درایور موتورهای پله ای... 95

فصل سوم – سخت افزار و نرم افزار پروژه .............................. 101

3 -1 معرفی میکرو کنترلر AVR .......................................... 105

3-2 خصوصیات ATMEGA32 ........................................... 106

3-3 معرفی مختصر کامپایلر BASCOM ........................... 107

3-4 استفاده از ATMEGA32 به عنوان درایور یک

STEPPER MOTOR ..................................................... 108

3-5استفاده از میکرو کنترلر ATMEGA32 به عنوان

درایور چهار محور ربات .......................................................... 110

3-6 استفاده از کامپایلر C++ در برنامه نویسی پورت پارالل .......112

3-7 برنامة کنترل ربات نوشته شده تحت کامپایلر C++ ...........115

ضمیمة الف ......................................................................... 121

ضمیمة ب ........................................................................... 126

ضمیمة ج ............................................................................ 133

مقدمه

امروزه در دنیایی که کامپیوتر در ابعاد مختلف زندگی انسان باری را به دوش می کشد ، و ابؤاری برای سرعت ودقت کار ها محسوب می شود، همة ما می دانیم که رباتها یکی از پدیده های حیرت برانگیزخلق شده توسط انسان است و انسانها با در هم آمیختن علوم کامپیوتر ومکانیک وریاضی و...شگفتی های غیر قابل انکاری پدید آوردند .

هم اکنون در سال 2001 میلادی استفاده از رباتها در کشور های صنعتی امری مرسوم شده و بکار گیری آنها در خطوط صنعتی، اکتشافات فضایی، انجام کارهای پر خطر برای انسان، خانه ىاری وسرگرمی بوضوح دیده می شود .بطور مثال در کشور ژاپن بیش از سه ونیم میلیون ودر کشور ایالات متحده آمریکا بیش ازیک میلیون و هشتصد هزارربات در حال کار وجود دارد .این در حالی است که این معقولة مطالعاتی در کشور های توسعه نیافته یا در حال توسعه هنوز مورد توجه واقع نیست و ِا بطور شایسته به آن پرداخته نشده و عقب ماندگی زیادی در این مورد وموارد مشابه حس می گردد.بطوریکه منابع اطلاعاتی این صنعت در کشور ما بسیار محدود است، و معمولاًَ دنانده شرکت یا سازمانی در این مورد گامی هم برداشته باشد، از انتشار ودر اختیار گذاشتن آن برای استفادة دیگران به شدت خودداری می ورزد بابیم آنکه منافع مالی سازمان مورد تهدید واقع شود .

پایان نامه ای که هم اکنون پیش روی شماست حاصل تلاش اینجانب برای بررسی مقدمات علم رباتیک می باشد .هدف این پژوهش مطالعة موتورهای پله ایtepping Motor) ( ودرگاه موازی کامپیوتر( Parallel Port ) ومیکروکنترلرها(AVR) می باشد .

در تهیة این پایان نامه سعی شده تا به موضوعات مورد بررسی بطور جامع و بصورت کاربردی پرداخته شود و از منابع اطلاعاتی معتبر استفاده شود .امید است این مجموعه بتواند در جهت آشنایی و راهنمایی دوستان دیگر که گام های بلند تر دیگری در این زمینه بر خواهند داشت، مفید واقع شود.

فصل اول

درگاه موازی کامپیوتر

1-1 ) تاریخچه درگاه موازی

وقتی IBM در سال 1981 ، PC را معرفی کرد، پورت پارالل بعنوان جایگزینی برای پورت سریال، به جهت سرویس دهی و راه اندازی پرینترهای Dot Matrix با بازده بالا در نظر گرفته شد.

پورت موازی این خاصیت را داشت که در هر لحظه هشت بیت داده را منتقل کند. این درحالیست که پورت سریال فقط می توانست یک بیت داده را در هر لحظه منتقل کند. همراه با رشد تکنولوژی، نیاز به اتصالات خروجی قویتر و بزرگتر افزایش یافت، لذا پورت موازی با این هدف که شما می توانستید وسایل جنبی با بازده بالاتری را به آن متصل کنید، بوجود آمد. این وسایل جنبی هم اکنون شامل محدودة وسیعی از پرینترهای اشتراکی، دیسک درایوهای پرتابل و Tape Backup گرفته تا آداپتورهای شبکه های محلی ( LAN ) و CD-ROM Player ها می شود .

مشکلاتی که توسعه دهندگان و خریداران این وسایل جنبی با آن روبرو بوده اند، به سه دسته تقسیم می شد. اول اینکه بازده PC بصورت هیجان آوری زیاد شده بود، در حالیکه تغییری در ساختمان پورت پارالل احساس نمی شد، چون حداکثر قدرت انتقال توسط این ساختمان حدود 150 کیلو بایت بر ثانیه بود، که این واقعا نیاز به یک نرم افزار قوی و قدرتمند داشت. دوم، آنکه هیچ استانداردی برای واسط های الکتریکی وجود نداشت، که این موجب مشکلات فراوانی در ضمانت عملکرد سیستم در محدوده های مختلف می شد. و سرانجام اینکه نقص استانداردهای طراحی، استفاده از کابلهایی با طول بیش از شش پا را اجازه نمیداد.

در سال 1991 دیداری توسط سازندگان پرینتر برای شروع بحث و مناظره روی گسترش یک استاندارد جدید، برای کنترل هوشمند پرینترها از طریق شبکه برگزار شد. این سازندگان که شامل Lexmark, IBM, Texas instuments و بقیه می شد، پیمان بین المللی پرینت شبکه ای ( Network Printing Alliance ) را بوجود آوردند.

NPA مجموعه ای از پارامترهایی را توصیف می کند که وقتی بر روی پرینتر و میزبان پیاده سازی شود، کنترل کامل کاربردها (Applications) وکارها ( Jobs) را ممکن میسازد.

وقتی که این کار در حال پیشروی و رشد بود، معلوم شد که پیاده سازی کامل این استاندارد، به یک ارتباط دو طرفه در PC نیاز خواهد داشت. و به نظر می رسید که پورت پارالل معمولی PC قادر نبود تا نیازهای مورد نظر این استاندارد را پشتیبانی کند.

NPA یک پیشنهاد به IEEE ارائه کرد که برای رسیدن به یک ارتباط دو طرفه سریع بر روی PC کمیته ای تشکیل دهد. لازم بود که این کمیته در نظر داشته باشد که استاندارد جدید باید کاملا سازگار با پورت پارالل اصلی (Original ) و وسایل جنبی آن باشد. و در عین حال نرخ داده را تا بیشتر از یک مگابایت در ثانیه افزایش دهد. این کمیته استاندارد IEEE 1284 را بوجود آورد.

استانداردIEEE 1284 یا Standard Signaling Method for Bi-directional” “Parallel Pripheral Interface for Personal Computers برای آخرین ویرایش در مارس 1994 تصویب شد.

1-2) آشنایی با درگاه موازی

درگاه موازی یا همان Parallel Port یکی از پورتهای کامپیوترهاست که اطلاعات از طریق آن خوانده و به کامپیوتر منتقل می شود، و یا بر روی آن نوشته می شود.

درکل IBM سه نوع آداپتور که شامل پورت موازی پرینتر هستند، برای میکرو کامپیوترهایPC/ XT/ AT تدارک دیده است. بسته به آنکه کدامیک نصب شده باشند، هر پورت قابل دستیابی دارای یکی از سه آدرس 3BC, 378, 278 (همگی بصورت HEX) خواهد بود. اکثر PC ها با یک پورت موازی و آنهم با آدرس 378 HEX تولید شده اند.

پورت موازی PCبطور اخص برای اتصال پرینترها بوسیلة یک واسط (Interface ) طراحی شده اند. اما می توان از آن بعنوان یک پورت ورودی/ خروجی عمومی برای هر وسیله یا هر کاربرد دیگری که با قابلیتهای ورودی و خروجی آن سازگار باشد، استفاده کرد.این پورت دارای 12 بافر TTL است که قابل نوشتن و خواندن تحت برنامة کنترلی و با استفاده از دستورالعملهای ورود و خروج هستند.

آداپتور کامپیوتر همچنین دارای پنج ورودی مجزا است که ممکن است توسط دستورالعملهای ورودی پروسسور خوانده شوند. در مجموع یکی از ورودی ها می تواند برای تولید وقفة پروسسور استفاده شود. این وقفه میتواند، تحت برنامة کنترل فعال یا غیر فعال شود. همچنین توسط یک خروجی می توان وسیلة متصل شده به پورت را همزمان با وقفة روشن شدن ( Reset from the Power-on Circuite) راه اندازی کرد.

سیگنالهای خروجی توسط یک متصل کنندة 25 پین از نوع D ، ( D-Type ) که در پشت آداپتور قرار دارد در دسترس هستند. وقتی که این پورت برای استفاده از پرینتر در نظر گرفته می شود، اطلاعات و دستورات بصورت هشت بیتی منتقل می شوند، و پایة STROBE نیز فعال است. در این حالت ممکن است برنامه پینهای ورودی را جهت اطلاع از وضعیت پرینتر بخواند، و سپس کاراکتر بعدی را بفرستد که این عمل با استفاده از خط “Not Busy” صورت می گیرد.

همچنین ممکن است اطلاعات بر روی مدار واسط نوشته ویا از روی آن خوانده شود.این کار اجازه می دهد که وسیلة متصل شده و پورت موازی از هم ایزوله یا مجزا گردند، و آسیبی به آنها وارد نشود.

برای ایزولاسیون پورت و حفاظت از آن راه های مختلفی وجود دارد، که در شکل های بعدی نمونه هایی از آنها را ملاحظه خواهید کرد. در شکل 1-2 صفحة بعد مدار ایزوله کنندة پورت موازی را که بوسیله IC 74LS573 صورت گرفته می بینید.

همانطور که گفته شد، پارالل پورت مهمترین پورت مورد استفاده برای پروژه های دارای مدار واسط است. این پورت امکان استفاده از 9 بیت ورودی یا 12 بیت خروجی را در هر زمان مهیا می سازد. بنا بر این در کوچکتر کردن مدارهای خارجی در بسیاری از پروژه ها به ما کمک میکند. این پورت از 4 خط کنترل، 5 خط وضعیت و 8 خط داده تشکیل شده است.

پورتهای پارالل جدید تحت استاندارد IEEE 1284 ، ویرایش نخست سال 1994 هستند. این استاندارد 5 مود عملیاتی را که به شرح زیر هستند، تعریف می کند:

1. Compatibility Mode.
2. Nibble Mode. (Protocol not Described in this Document)
3. Byte Mode. (Protocol not Described in this Document)
4. EPP Mode (Enhanced Parallel Port).
5. ECP Mode (Extended Capabilities Mode).

هدف این بود که، درایورها و وسایل جانبی، طوری طراحی شوند که با همدیگر سازگار باشند و همچنین با پورت پارالل استاندارد (SPP ) نیز سازگاری داشته باشند. مود های Compatibility,Nibble و Byte فقط از سخت افزارهای استاندارد موجود بر پورت پارالل استاندارد استفاده می کنند، در حالیکه مودهای EPP و ECP نیاز به سخت افزار مضاعفی که بتواند با سرعت بیشتری عمل کند نیازمندند، درحالیکه همچنان با پورت پارالل استاندارد نیز سازگاری دارند.Compatibility Mode یا “Centronics Mode” فقط می تواند داده را بصورت یکطرفه با سرعتی معادل 50 Kbyte/s ( حداکثر 150 kb/s ) منتقل کند.

در هر حال برای دریافت داده شما مجبورید از یکی از مود های ”نیبل” یا ”بایت” استفاده کنید. Nibble Mode می تواند یک نیبل ( 4 بیت ) را از وسیلة جانبی به کامپیوتر منتقل کند.Byte Mode از خصوصیت دوطرفه (که روی بعضی از کارتها وجود دارد) برای ورود یک بایت (8 بیت) استفاده می کند.

پورتهای پارالل توسعه یافته و بهبود یافته ( Enhanced and Extended )، سخت افزار مضاعفی را برای ایجاد مدیریت hand shaking استفاده می کنند. برای فرستادن یک بایت به یک پرینتر یا هر وسیلة دیگر، با استفاده از Compatibility Mode نرم افزار باید مراحل زیر را انجام دهد.

1- نوشتن یک بایت بر روی پورت داده.

2- بررسی اینکه آیا پرینتر در وضعیت مشغول است یا نه. اگر پرینتر مشغول باشد هیچ داده ای را نمی پذیرد و داده نوشته شده از دست می رود.

3- قرار دادن پایه Strobe (پین 1) در حالت Low . این به پرینتر می فهماند که دادة معتبر روی خطوط داده (پینهای 2 تا 9) قرار دارد.

4- برگرداندن Strobe به حالت high پس از حدود 5 میکروثانیه از زمانیکه Strobe به حالت Low رفته بود. (برگشت به قدم سوم).

این عملیات سرعت پورت را محدود می کند. پورتهای ECP & EPP تقریبا به همین شکل عمل می کنند، در حالیکه از hand shaking استفاده می کنند، که این موجب افزایش سرعت می شود. این پورتها می توانند حدود 1 تا 2 مگابایت بر ثانیه منتقل کنند. همچنین پورت ECP توانایی استفاده از کانالهای DMA (دسترسی مستقیم به حافظه) را دارد، لذا داده می تواند بصورت گردشی شیفت پیدا کند در حالیکه از دستورالعمل I/O استفاده نمی شود.

1-3) پینها وثبات های پورت پارالل

پورت پارالل دارای 25 پایه می باشد که بترتیب شماره در دیاگرام زیر آمده اند.

Parallel Port Pinout Diagram

Pin	Signal
1	-Strobe
2	Data 0
3	Data 1
4	Data 2
5	Data 3
6	Data 4
7	Data 5
8	Data 6
9	Data 7
10	-Acknowledge
11	Busy
12	Paper Empty
13	+Select
14	-Auto Feed
15	-Error
16	-Init
17	-Slctin
18	Ground
19	Ground
20	Ground
21	Ground
22	Ground
23	Ground
24	Ground
25	Ground

که اسامی پین ها را در محل واقعی آنها بیان می کند.

IBM-PC Parallel Printer Port Registers & Pinouts

Registers (- unavailable)

Pinouts

Register  DB-25     I/O

Signal Name    Bit      Pin   Direction

===========  ========  =====  =========

-Strobe        ¬C0       1      Output

+Data Bit 0     D0       2      Output

+Data Bit 1     D1       3      Output

+Data Bit 2     D2       4      Output

+Data Bit 3     D3       5      Output

+Data Bit 4     D4       6      Output

+Data Bit 5     D5       7      Output

+Data Bit 6     D6       8      Output

+Data Bit 7     D7       9      Output

-Acknowledge    S6      10       Input

+Busy          ¬S7      11       Input

+Paper End      S5      12       Input

+Select In      S4      13       Input

-Auto Feed     ¬C1      14      Output

-Error          S3      15       Input

-Initialize     C2      16      Output

-Select        ¬C3      17      Output

Ground          -     18-25       -

(Note again that the S7, C0, C1 & C3 signals are inverted)

IBM-PC Parallel Printer Port Female DB-25 Socket external Pin layout

______________________________________________________

/                                                      \

\  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1  /

\                                                    /

\  25  24  23  22  21  20  19  18  17  16  15  14  /

\________________________________________________/

So it's also the Pin layout on the solder side of the Male DB-25 Cable Connector that plugs into it

در جدول بعد پینهای خروجی (Pinouts) کانکتورهایD-Type 25 pin وCentronics 36 pin را مشاهده می کنید. همانطور که می دانید، کانکتورD-Type 25 pin متداولترین کانکتور پورت پارالل کامپیوتر است، در حالیکه کانکتور Centronics معمولا روی پرینترها دیده می شود. استاندارد IEEE 1284 در مجموع 3 نوع مختلف از کانکتور را برای پورت پارالل بوجود آورد. اولین آن 1284 Type A است، که همان D-Type 25 pin می باشد، که در پشت کامپیوترها دیده می شود. دومین نوع آن 1284 Type B یا 36 pin Centronics Connector می باشد، که در اغلب پرینترها موجود است. نوع سوم آن IEEE 1284 Type C است که یک 36 Conductor Connector شبیه به Centronics است، در حالیکه کمی کوچکتر می باشد. این کانکتور دارای ویژگیهای نصب آسان، لچLatch) ( بهتر و خصوصیات الکتریکی مناسبتر می باشد. همچنین دارای 2 پین اضافی برای سیگنالهایی است که می توانند اتصال وسیلة جانبی را، چک کنند. 1284 Type C برای طراحی های جدید در نظر گرفته شده است، لذا می توان انتظار داشت، که در آینده کانکتورهای جدیدتر دیگری هم عرضه شوند.

به جدول صفحة بعد که خصوصیات سخت افزاری پورت و کانکتورها را مورد بررسی قرار داده است، توجه کنید. در این جدول از حرف “n” در جلوی نام بعضی از سیگنالها استفاده شده، که برای توجه دادن به اینکه آن سیگنال Active Low می باشد، بکار رفته است. بطور مثال nError ، اگر در پرینتر خطایی رخ دهد، این خط Low خواهد شد. این خط بصورت نرمال high می باشد، که نمایانگر عملکرد صحیح پرینتر است. “hardware inverted” نیز به این معنی است که سیگنال توسط سخت افزار کارت پارالل معکوس شده است. یک نمونة آن سیگنال Busy است. اگر +5v (منطق1) به این پین نسبت داده شود، و ثبات وضعیت خوانده شود، مقدار 0 در بیت 7 از ثبات داده، مشاهده خواهد شد.

همانطور که گفته شد، خروجی پارالل پورت بصورت نرمال در سطح منطقی TTL است. غالب پورتهای پارالل می توانند حدود 12 mA بکشند یا بدهند(Sink and Source) . به هر حال بعضی از آنها در Data Sheet خود مقادیر زیر را هم دارند:

Sink 16 mA/Source 4 mA

Sink 12 mA/Source 20 mA

Sink/Source 4 mA

Sink/Source 12 mA

Pin No (D-Type 25)	Pin No (Centronics)	SPP Signal	Direction In/out	Register	Hardware Inverted
1	1	nStrobe	In/Out	Control	Yes
2	2	Data 0	Out	Data
3	3	Data 1	Out	Data
4	4	Data 2	Out	Data
5	5	Data 3	Out	Data
6	6	Data 4	Out	Data
7	7	Data 5	Out	Data
8	8	Data 6	Out	Data
9	9	Data 7	Out	Data
10	10	nAck	In	Status
11	11	Busy	In	Status	Yes
12	12	Paper-Out / Paper-End	In	Status
13	13	Select	In	Status
14	14	nAuto-Linefeed	In/Out	Control	Yes
15	32	nError / nFault	In	Status
16	31	nInitialize	In/Out	Control
17	36	nSelect-Printer / nSelect-In	In/Out	Control	Yes
18 - 25	19-30	Ground	Gnd

‌

Assignments of the D-Type 25 pin Parallel Port Connector.

جدول 1-1

1-4 ) شرح پینهای درگاه موازی

در این بخش به شرح وظیفة تک تک پینهای پورت پارالل پرداخته شده است.

1.STROBE signal

سیگنال /STROBE با پالس زیر ( low pulse ) نشانگر دادة معتبر روی D1..D8 است، که شما می توانید از این سیگنال برای فرستادن داده به یک Latch یا Register و یا برای تولید یک وقفه، روی بعضی سخت افزارهای خارجی استفاده کنید.

ممکن است سیگنال /STROBE خیلی صاف نباشد، لذا پالس خروجی یک سیگنال با طول کوتاه و یک سیگنال با طول بلند تا حدی متفاوت خواهد بود که شما می توانید برای تصحیح آن از یک اشمیت تریگر 74LS14 یا مشابه استفاده کنید، تا یک خروجی پالس مربعی خوب بدست آورید.

2-9. D1..D8

اینها پایه های خروجی داده هستند که از نوع TTL میباشند. در بعضی از ماشینها (بطور مثال Indy) این پایه ها دو طرفه هستند، وقتی که قرار است اطلاعات خوانده شود، این پایه ها امپدانس بالا ( High Impedance ) میشوند. ( به قسمت PR/SC توجه کنید).

بعضی از ماشینها این پینها را با هم Latch(چفت و بست) می کنند و بعضی دیگر نه. مطمئن ترین روش اینکار این است که خودتان آنها را Latch کنید، اینکار موجب می شود که سخت افزار شما روی هر ماشینی کار کند. ( برای اطلاعات بیشتر می توانید به برنامه Portdemo.c در بخش ضمیمه الف مراجعه کنید.)

/ACKNOWLEDGE

وقتی یک وسیله خارجی اطلاعاتی از منبع خود دریافت کند ( مثلا بعد از پالس /STROBE ) باید یک پالس /ACKNOWLEDGE برای مشخص کردن اینکه انتقال داده با موفقیت انجام شده بفرستد. برای یک خروجی ساده شما می توانید پایه های /STROBE و /ACKNOWLEDGE را بهم ببندید ( متصل کنید ) که در اینصورت خود واسط ( Interface ) به خودش ACKNOWLEDGE میدهد. این به این معناست که شما می توانید بر روی پورت، با سریعترین سرعت ممکن بنویسید.

BUSY

وسیلة خروجی می تواند پایة BUSY را بصورت سیگنال بالا ( High Signal ) برای اینکه مشخص کند در حالت اشغال است قرار دهد و بفهماند که قادر به ارتباط (Communicate) نیست. معمولا پرینترها از این پایه برای اعلام اینکه وظیفة وقتگیری در حال اجرا است استفاده می کنند. (از جمله حرکت هد پرینتر ). اگر نمی خواهید از این پایه استفاده کنید می توانید آنرا به یکی از پایه های زمین ( Ground ) متصل کنید.

EOP

پرینتر از این پین در حالت High برای اعلام تمام شدن کاغذ استفاده می کند. ولی شما می توانید از این ورودی برای اهداف دیگری استفاده کنید.

ON LINE

پرینتر از این پایه در حالت High برای اعلام اینکه روی خط ( انتخاب شده Selected) است، استفاده می کند.

PR/SC

این سیگنال برای اعلام اینکه پورت قصد خواندن و یا نوشتن دارد استفاده می شود. این پین در حالت معمولی بصورت High ( Printer Mode ) می باشد. اما در زمانیکه از پورت بصورت دو طرفه ( Bidirectional ) استفاده می شود، در صورتیکه دستوری برای خواندن داده شود، این پین به حالت Low می رود ( Scanner Mode ).

FAULT

پرینتر از این پین در حالت Low برای اعلام اینکه خطایی اتفاق افتاده استفاده می کند. مثل EOP ،توجه داشته باشید که این پین مقدار عکس را بر می گرداند. یعنی اگر این پین در حالت High باشد، بیت PLPFAULT مربوطه مقدار صفر را بر میگرداند و بر عکس.

RESET

میزبان ( ماشین ) با قرار دادن این پایه در حالت Low وسیلة خارجی را دوباره تنظیم (RESET) می کند. شما می توانید در هر زمان که بخواهید Reset ایجاد کنید. (اینکار توسط صدا زدن PLPIOCRESET انجام می شود).

EOI

پرینتر از این پایه در حالت High برای اعلام اینکه جوهر تمام کرده ، استفاده می کند. شما می توانید از این پایه برای اهداف دلخواه خود استفاده کنید.

1-5) استاندارد Centronics

Centronicsیک استاندارد قدیمی برای انتقال داده از یک میز بان به یک پرینتر می باشد. اکثر پرینترها از این hand shake استفاده می کنند. این hand shake بصورت نرمال با استفاده از یک پورت پارالل استاندارد، تحت یک نرم افزار کنترلی قابل پیاده سازی است. در زیر یک دیاگرام ساده از پروتکل Centronics آورده شده است.

داده در ابتدا روی پینهای 2 تا 9 پورت پارالل قرار داده می شود، سپس میزبان چک می کند، که آیا پرینتر مشغول است یا نه. بطوریکه خط Busy باید در حالت Lowباشد. برنامه، Strobe را برای حداقل 1 میکروثانیه فعال می کند، و سپس آنرا غیر فعال می کند. داده توسط پرینتر/ وسیلة جنبی در زمان لبة بالا روندة Strobe خوانده می شود. و در این زمان پرینتر از طریق خط Busy می فهماند که مشغول پردازش داده است. وقتی که پرینتر داده را پذیرفت، از طریق یک پالس منفی در حدود 5 میکروثانیه، روی خط nAck اعلان پذیرش میکند. در بعضی از مواقع میزبان برای صرفه جویی در وقت از کنترل خط nAck صرف نظر می کند. اخیرا شما در پورتهای ECP یک مود سریع Contronics می بینید، که به سخت افزار اجازه می دهد، همة hand shakingها را خودش برای شما انجام دهد.فقط برنامه نویس باید داده را روی پورت I/O بنویسد، خود سخت افزار کنترل خواهد کرد که پرینتر مشغول است یا نه، و Strobe تولید خواهد کرد. این مود معمولا nAck را چک نمی کند.

1-6) آدرسهای پورت ( Port Addresses )

پورت پارالل دارای 3 پایه آدرس متداول می باشد، که در جدول زیر آمده است. پایه آدرس 3BCh در واقع برای معرفی پورتهای پارالل، واقع بر ویدئو کارتهای قدیمی بوجود آمد. این آدرس بعدها، وقتی که پورت پارالل از روی ویدئوکارتها حذف گردید، منسوخ گشت. و امروزه از آن بعنوان انتخابی دیگر برای پورت پارالل، روی مادربوردها استفاده می شود، که از طریق BIOS قابل تنظیم و تغییر است.

LPT1 بطور نرمال به پایه آدرس 378h اطلاق می گردد، در حالیکه LPT2 به 278h نسبت داده می شود. 278h & 378h همیشه برای استفادة پورت پارالل در نظر گرفته شد. حرف “h” به این معنی است، که آدرس در مبنای 16 (hexadecimal) است.

Address	Notes:
3BCh - 3BFh	Used for Parallel Ports which were incorporated on to Video Cards - Doesn't support ECP addresses
378h - 37Fh	Usual Address For LPT 1
278h - 27Fh	Usual Address For LPT 2

Port Addressesجدول 1-2 ) آدرس پورتها

وقتی که کامپیوتر در ابتدا روشن می شود BIOS (Basic Input Output System) تعداد پورتهای موجود را مشخص می کند، و وسایل جانبی را با نامهای LPT1, LPT2, LPT3 را به آنها منتسب می کند. BIOS ابتدا، آدرس 3BCh را کنترل می کند، اگر پورت پاراللی یافت شد آنرا LPT1 فرض می کند. سپس در مکان 378h جستجو می کند، اگر کارت پاراللی در آن یافت شد، به آن برچسب وسیلة آزاد بعدی را لقب خواهد داد. یعنی اگر در مکان 3BCh کارتی یافت نشد، نام آن LPT1 خواهد بود، ولی اگر در 3BCh کارت پاراللی وجود داشت، نام مکان جدید LPT2 خواهد بود.آخرین پورت مورد جستجو 278h خواهد بود که، روتینی مشابه دو پورت قبل را طی خواهد کرد. چیزی که مسئله را کمی پیچیده می کند، این است که بعضی از سازندگان کارتهای پورت پارالل جامپرهایی(jumper) را در نظر گرفته اند که، به شما اجازه می دهد، تا پورت را روی LPT1, LPT2, LPT3 تنظیم کنید. حال کدام آدرس LPT1 است؟ در اکثر کارتها، 378h ، LPT1 و 278h، LPT2 است. اما بعضی دیگر 3BCh را بعنوان LPT1 و 278hرا بعنوان LPT2 در نظر می گیرند.

وسایل جانبی ملقب به LPT3, LPT2, LPT1 نباید موجب نگرانی کسانی گردد، که می خواهند وسیله ای را توسط مدار واسط به کامپیوتر خود متصل کنند. اغلب اوقات آدرس پایه را به LPT1 نسبت می دهند. و شما می توانید برای پیدا کردن آدرس LPT1 به Lookup Table مهیا شده توسط BIOS مراجعه کنید. وقتی BIOS آدرسی را به وسیلة متصل شدة شما نسبت میدهد، آن آدرس را در مکان خاصی از حافظه، که ما می توانیم به آن دسترسی داشته باشیم قرار می دهد. به جدول زیر توجه کنید:

Start Address	Function
0000:0408	LPT1's Base Address
0000:040A	LPT2's Base Address
0000:040C	LPT3's Base Address
0000:040E	LPT4's Base Address (Note 1)

LPT Addresses in the BIOS Data Area جدول 1-3)

جدول فوق آدرس پورت پرینترهایی را نمایش می دهد که ما می توانیم، آنها را در محیط دادة BIOS پیدا کنیم. هر آدرس شامل دو بایت است. نمونه برنامة نوشته شده به زبان C که در زیر ملاحظه می کنید، نشان می دهد که چگونه می توان مکان اختصاص داده شده به آدرس پورتهای پرینتر را مشخص نمود.

#include 

#include 

void main(void)

{

unsigned int far *ptraddr;  /* Pointer to location of Port Addresses */

unsigned int address;       /* Address of Port*/

int a;

ptraddr=(unsigned int far *)0x00000408;

for (a = 0; a < 3; a++)

{

address = *ptraddr;

if (address == 0)

printf("No port found for LPT%d \n",a+1);

else

printf("Address assigned to LPT%d is %Xh\n",a+1,address);

*ptraddr++;

}

}

1-7) ثباتهای نرم افزار در پورت پارالل استاندارد

Software Registers - Standard Parallel Port (SPP)

Offset	Name	Read/Write	Bit No.	Properties
Base + 0	Data Port	Write (Note-1)	Bit 7	Data 7
			Bit 6	Data 6
			Bit 5	Data 5
			Bit 4	Data 4
			Bit 3	Data 3
			Bit 2	Data 2
			Bit 1	Data 1
			Bit 0	Data 0

Data Port جدول 1-4)

Note 1 : If the Port is Bi-Directional then Read and Write Operations can be performed on the Data Register.

آدرس پایه معمولا، پورت داده یا ثبات داده نامیده می شود، و عموما برای خروج داده روی خطوط دادة پورت پارالل (پینهای 2 تا 9) استفاده می شود. این ثبات بطور نرمال تنها یک پورت فقط نوشتنی است. اگر شما از پورت بخوانید، مجبورید آخرین بایت فرستاده شده را دریافت کنید، درحالیکه اگر پورت شما دوطرفه باشد، شما می توانید روی این آدرس، داده دریافت کنید.(برای اطلاعات بیشتر به بخش پورتهای دوطرفه رجوع کنید).

Offset	Name	Read/Write	Bit No.	Properties
Base + 1	Status Port	Read Only	Bit 7	Busy
			Bit 6	Ack
			Bit 5	Paper Out
			Bit 4	Select In
			Bit 3	Error
			Bit 2	IRQ (Not)
			Bit 1	Reserved
			Bit 0	Reserved

Status Portجدول 1-5)

پورت وضعیت (base address + 1) یک پورت فقط خواندنی است. هر داده ای که روی این پورت نوشته شود، در نظر گرفته نخواهد شد. پورت وضعیت از 5 خط ورودی (پینهای 10، 11، 12، 13 و15) و یک ثبات وضعیت IRQ و دو بیت رزرو ساخته شده است. توجه داشته باشید که بیت 7 (BUSY) یک ورودی Active Low است. برای مثال اگر بیت هفت نمایش دهندة منطق صفر باشد، بدین معنی است که ولتاژ +5v روی پین 11 قرار دارد. بطور مشابه اگر بیت 2 (nIRQ) نمایانگر”1” باشد، آنگاه وقفه ای رخ نداده است.

Offset	Name	Read/Write	Bit No.	Properties
Base + 2	Control Port	Read/Write	Bit 7	Unused
			Bit 6	Unused
			Bit 5	Enable Bi-Directional Port
			Bit 4	Enable IRQ Via Ack Line
			Bit 3	Select Printer
			Bit 2	Initialize Printer (Reset)
			Bit 1	Auto Linefeed
			Bit 0	Strobe

Control Port جدول 1-6)

پورت کنترل (base address + 2) بصورت یک پورت فقط نوشتنی در نظر گرفته شده است. وقتی که یک پرینتر به پورت پارالل متصل است، چهار کنترل مورد استفاده واقع شده است، که شاملStrobe, Auto Linefeed, Initialize و Select Printer می باشد که همگی بجز Initialize بصورت معکوس هستند.

پرینتر نه سیگنالی برای مقدار دهی اولیه (Initialize) کامپیوتر می فرستد، و نه به کامپیوتر می گوید که از auto linefeed استفاده کند. به هر حال این چهار خروجی بعنوان ورودی هم قابل استفاده هستند.وقتی کامپیوتر یک پین را در حالت (+5v) high قرار می دهد، و وسیلة جانبی شما می خواهد آنرا به low تغییر دهد، شما باید بطور موثری پورت را آزاد کنید تا از بروز conflict روی آن جلوگیری شود. به همین دلیل این خطوط، بصورت خروجی open collector هستند. این بدان معنی است که دارای دو حالت هستند. یک حالت low (0v) و یک حالت امپدانس بالا (مدار باز).

بطور معمول کارت پرینتر، مقاومتهای داخلی از نوع pull-up خواهد داشت، اما همیشه اینطور نیست. بعضی ها فقط دارای خروجی کلکتور باز هستند، در حالیکه ممکن است بقیه دارای خروجی قطب مضاعف نرمال باشند.در هر حال برای اینکه شما بتوانید وسیله ای بسازید، که روی اکثر پورتها دارای عملکرد صحیح باشد، می توانید از یک مقاومت خارجی استفاده کنید. از یک مقاومت خارجی 4.7k می توان برای کشیدن پین به high استفاده کرد. وقتی پین پورت پارالل در حالت (+5v) high باشد، وسیلة خارجی می تواند پین را به low بکشد، و پورت کنترل مقدار مخالفی را نشان دهد. از این طریق از چهار پین پورت کنترل می توان بصورت دو طرفه برای انتقال داده استفاده کرد.به هر حال پورت کنترل باید با مقدار xxxx0100 تنظیم شود، تا قادر باشد داده را بخواند، که در اینصورت همه پینها +5v هستند، و لذا شما می توانید آنرا بسمت زمین (GND) بکشید (منطق صفر کنید).

بیتهای 4و5 کنترلهای داخلی هستند. بیت 4، IRQ را ممکن می سازد(به بخش IRQ پورت پارالل مراجعه کنید) و بیت 5 اجازه استفادة دوطرفه از پورت را می دهد، یعنی شما می توانید 8 بیت را با استفاده از (DATA 0-7) وارد کنید. این مود فقط برای کارتهایی که آنرا پشتیبانی می کنند ممکن است. بیتهای 6و7 رزرو هستند، هرگونه نوشتاری بر روی این دو بیت نادیده گرفته می شود.

1-8) پورتهای دو طرفه ( Bi-directional Ports )

دیاگرام شماتیک زیر نمایی ساده از رجیستر دادة پورت پارالل را نشان میدهد. پیاده سازی کارتهای پورت پارالل اصلی بصورت منطق 74LS است. امروزه همة اینها بصورت مجتمع در یک ASIC قرار دارند، ولی تئوری عملکرد آنها هنوز یکسان است.

پورتهای غیر دوطرفه که با خروجی 74LS374 ساخته شده اند، بصورت همیشه خروجی استفاده می شوند. وقتی شما رجیستر دادة پورت پارالل را می خوانید، داده ها از طریق 74LS374 که به پینهای داده متصل هستند وارد می شوند. پورتهای دوطرفه از بیت کنترل 5 که به پایة Output Enable آی سی 374 متصل است، استفاده می کنند، لذا راه اندازهای خروجی قابلیت خاموش شدن دارند. از این طریق شما می توانید داده های موجود بر پینهای دادة پورت پارالل را بدون اینکه تضادی (conflict) ایجاد شود بخوانید.

بیت 5 کنترل عملکرد دوطرفة پورت پارالل را فعال یا غیر فعال می کند، که فقط روی پورتهای دوطرفه ممکن است.وقتی که این پین ‘1’ می شود، پینهای 2 تا 9 به حالت امپدانس بالا می روند. در این حالت شما می توانید یکبار بر روی این خطوط داده وارد کنید، و آنرا از پورت داده (آدرس پایه) بازیابی کنید. هر داده ای که روی پورت داده نوشته شود ذخیره خواهد شد، ولی روی پینهای داده قابل دسترسی نخواهد بود. برای خاموش کردن مود دوطرفه، بیت 5 پورت کنترل را ‘0’ کنید.

به هر حال همة پورتها یکسان نیستند. در برخی از پورتها نیاز است که بیت 6 پورت کنترل برای فعال کردن مود دوطرفه، وبیت 5 برای غیر فعال کردن مود دوطرفه set گردد. سازندگان مختلف، پورتهای دوطرفه خود را بصورتهای مختلفی پیاده سازی کرده اند. اگر شما قصد دارید تا از پورت خود برای ورود داده استفاده کنید، ابتدا آنرا با یک پروب منطقی یا مولتی متر کنترل کنید، تا از قرار داشتن آن در مود دوطرفه مطمئن شوید.

درگاه موازی کامپیوترربات های قابل برنامه ریزیپینهای درگاه موازیدستگاه های CNC

بررسی انوان آنتن و شبکه های بیسیم

از سال 1877م که نخستین آنتن ساده توسط هرتز ساخته شد نظریه طراحی آنتن ها به سرعت پیشرفت کرده است و این پیشرفت ادامه دارد، با توجه به اینکه آنتن ها جزئی از یک سیستم مخابراتی الکترونیکی هستند، بایستی تکنولوژیست ها و مهندسین برق الکترونیک در این زمینه دانش کافی داشته باشند امید است در این مقال اندک که در زیر به اجمال عنوان فصول آن را خواهیم آورد، قدمی

دسته بندی	الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3797 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	100

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

پیشگفتار 1

فصل اول 3

طرح تحقیق 3

تاریخچه مختصری در باره ی موضوع تحقیق 4

اهمیت انجام تحقیق 6

اهداف کلی تحقیق 6

هدف های ویژه تحقیق 6

روش انجام تحقیق 7

فصل دوم 8

مبانی آنتن انواع و پارامترهای آن 8

2_1: تاریخچه 9

2_2: انواع آنتن ها از نظر کاربرد 11

الف) آنتن هرتز 11

ب) آنتن مارکنی 11

پ) آنتن شلاقی 12

ت ) آنتن لوزی ( روبیک) 12

ث) آنتن V معکوس 12

ج) آنتن ماکروویو 13

چ) آنتن آستینی 16

ح) آنتن حلزونی 16

ذ) آنتن های آرایه ای ARRAY ANTENNA 17

2-3 : پارامترهای آنتن 18

نمودار پرتو افکنی آنتن ها 18

دستگاه مختصات نمایش نمودار پرتو افکنی 18

نمودار پرتو افکنی سه بعدی و دو بعدی 19

نمودار پرتو افکنی درفضای آزاد و در مجاورت زمین 22

نمودار پرتو افکنی آنتن فرستنده و گیرنده 22

جهت دهندگی آنتن ها 23

پهنای شعاع و پهنای شعاع نیم توان 23

شعاع های فرعی آنتن ها 24

مقاومت پرتو افکنی آنتن 25

امپدانس ورودی آنتن 25

سطح موثر یا سطح گیرنده آنتن ها 26

طول موثر آنتن 27

پهنای نوار فرکانس آنتن ها 27

پلاریزاسیون آنتن ها 28

پلاریزاسیون خطی 29

پلاریزاسیون دایره ای 30

پلاریزاسیون بیضوی 30

ساختمان مکانیکی آنتن ها 31

اندازه آنتن 31

نصب آنتن ها 31

خطوط انتقال و موج برها برای تغذیه آنتن ها 32

رسانا و نارساناهای مورد استفاده در ساختن آنتن ها 33

محافظت آنتن در برابر عوامل جوی 34

فصل سوم 35

شبکه های کامپیوتری شبکه های بی سیم 35

2-1:سخت افزار شبکه 36

2-1-1: شبکه های ﭘخشی(broadcast network) 37

2-1-2: شبکه های همتا به همتا (peer-to-peer network) 37

2-1-3:شبکه های شخصی (personal area network) 37

2-1-4:شبکه های محلی (local area network) 37

2-1-5:شبکة شهری(Mtropolitan Area Network) 39

2-1-6:شبکة گسترده (Wide Area Network) 39

2-1-7:شبکة بی سیم (wireless network) 41

2-1-8:شبکة شبکه ها (internetwork) 42

2-2: نرم افزار شبکه 42

2-2-1:لایة فیزیکی (Physical layer) 46

2-2-2: زیر لایة نظارت بر دسترسی به رسانة انتقال ( MAC) 46

2-2-3:لایة شبکه 47

2-2-4:لایة انتقال(Transport layer) 47

2-2-5:لایة کاربرد (Application layer) 47

2-3: شبکه های محلی بی سیم (802.11) 48

2-3-1: ﭘشتة ﭘروتکل 802.11 49

2-3-2: لایة فیزیکی در 802.11 49

2-4: شبکه های بی سیم باند گسترده 51

2-4-1: لایة فیزیکی در 802.16 52

فصل چهارم 55

آنتن های هوشمند 55

بخش اول 56

آنتن های هوشمند در شبکه های بی سیم 56

تداخل هم کانال 57

اثرات محوشدگی 57

4_الف_1: جوانب تکنولوژی سیستم آنتن هوشمند 60

4- الف - 2: مدلهای کانال 62

4-الف-2-1:مدل لی Lee s Model 62

4-الف- 2-2: A Model of Discreteiy Didposed , Uniform set Of Evenly

Spread scatterers 63

4- الف-2-3: مدل ماکروسل (Macro cell Model) 64

4-الف-2-4: مدل باند عریض میکروسل (Macrocell Wide Band Model) 65

3-الف-2-5: Gaussian Wide – sene stionary ,uncorrelated scattering

(GWSSUS)model 65

3-الف-2-6: مدل زاویه دریافت گاوسی (Gaussian angle of) 66

4-الف-2-7-: مدل کانال با بردار متغیر زمانی (Time –varying-vector channel model)

4-الف-2-8: مدل شهری واقعی(typical urban (tu/model)) 67

4-الف-2-9: مدل شهری بد(Bad urban (Bu) model) 68

4_الف_3:آرایه های هوشمند:آنتن و بهره های مختلف 68

انواع آنتن های هوشمند 70

4-الف-4:ردیابی وتکنیک های بیم آرایه سوئیچ شده 74

4-الف –5: راهبردهای شکل دهی بیم ثابت 75

4- الف – 6: پردازش آرایه از طریق شکل دهی بیم 76

4 الف 6- 1: الگوریتم های پایه شکل دهی سیگنال 77

4- الف-6-2: ترکیب های آرایه ای تنظیمی 80

4-الف –6-3: ترکیب آرایه پرتو سوئیچ شده 81

مثال 1-4 85

4-الف-7: نکات نتیجه گیری شده 88

بخش دوم 89

آنتن های آرایه فازی 89

4-ب-1:تاریخچه 89

4-ب-2: انواع آرایه ها 89

4-ب-2-1: آرایه های خطی (Linear Array) 90

4-ب-2-2:آرایه های مسطح (Planar Array) 90

4-ب-3: ویژگی های آرایه فازی 92

4-ب-3-1: تکنولوژی شیفت دهنده فاز 92

4-ب-3-2:تکنولوژی شیفت دهنده فاز دی الکتریک ولتاژ متغیر 93

فصل پنجم 95

نتیجه و ﭘیشنهاد 96

منابع 97

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل2.1:آنتنVمعکوس 12

شکل 2.2 : آنتن های بوقی مستطیلی. الف- بوق قطاعی صفحه H ؛ ب - بوق قطاعی صفحه

E ؛ ج- بوق هرمی. 14

شکل 2.3 : الف- آنتن دو مخروطی نا محدود ؛ ب- آنتن دو مخروطی محدود 15

شکل2.4: الف- پرتو تشعشعی یک آنتن دو مخروطی نامحدود ؛ ب- آنتن دیسک و مخروط 16

شکل 2.5 : آنتن حلزونی 17

شکل 2.6: دستگاه مختصات کروی 19

شکل2.7 : نمونه نمودار پرتو افکنی سه بعدی 20

شکل 2.8: نمودار پرتو افکنی میدان الکتریکی یک آنتن. 21

شکل2.9: ترتیب آنتن ها در تعیین نمودار پرتو افکنی 22

شکل 2.10: نمودار پرتو افکنی یک آنتن عملی. 24

شکل2.11: مدار معادل آنتن از نظر پرتو و تلفات 26

شکل2.12: آنتن متصل به بار و مدار معادل تونن آن؛ الف: آنتن ب: مدار معادل 26

شکل2.13:آنتن خطی به طول 27

شکل2.14: وضعیت آنتن فرکانس 30 کیلو هرتز 32

شکل 1،3: لایه ها و پروتکل ها و واسطه ها 44

شکل 3,2:انتقال اطلاعات در یک شبکه 5 لایه 45

شکل 3،3: پشته پروتکل 802.11 49

شکل3,4:پشته پروتکلی16,802 51

شکل3,5: محیط انتقال در 802.16. 52

شکل 3,6: فریم ها و برش های زمانی در روش) TDD(Time Division Duplexing 54

شکل 4.1: مدل لی (ES انتشار دهنده موثر ؛ MU: ایستگاه پایه ؛ AE عنصر آرایه) 63

شکل 4.2: یک مجموعه ای انتشار دهنده های یکسان که بطور یکنواخت و مجزا

از هم قرار گرفته اند.(ES: انتشار دهنده های موثر، BS: ایستگاه مرکزی) 64

شکل4.3: مدل میکروسل یک کانال بی سیم (BS: ایستگاه مرکزی , MU: واحد متحرک) 65

شکل 4.4: کانال بی سیم مدل باند عریض محیط میکروسل:

(MU, BS منطقه بیضی هستند) 65

شکل 4.5: مدل کانال بی سیم روی یک پرتو دلخواه از انتشار دهنده های بنا نهاده شده است.

هر انتشار دهنده یک دسته ای ازانتشار دهنده های کوچکتر است. 66

شکل 4.6: مدل زاویه دریافت گاوسی ویژه یک پرتو یک واحد انتشار دهنده ها:

انتشار یک سیگنال واحد اصلی است. 66

شکل 4.7: مدلRay leighمربوط به محیط همزیستی انتشار دهنده های محلی

(local scatterer) و انتشاردهنده های اصلی. 67

شکل 4.8:محیط کانال سمتی شهری بد با یک جفت از پرتوهای اولیه و ثانویه 68

شکل4.9: طرح ترکیبی اختلافها به صورت انتخابی بر مبنای بیشترین SNR خروجی

پایه ریزی شده است. 69

شکل 4.10: روش ترکیب بر مبنای بیشترین درصدSNR 69

شکل 4.11: طرح ترکیب بر مبنای بهره مساوی: خروجی مطابق با جمع هم فازها

از سیگنال های شاخه آرایه می باشد. 70

شکل4.12: ترکیب آنتن هوشمند و بخشهای کنترل سیگنال مربوطه. 72

شکل 4.13: مثالی از یک ماتریس Blass: یک ساختار سه عنصره جهت

تولید سیم کناری عریض. ماتریس 75

شکل 14،4: تکنیک های شکل دهی بیم؛

(a): روش پایه باند (b).DOA/los: استراتژی مشخص طراحی. 77

شکل 4.15: بیم های مستقیم برای یک آنتن هوشمند 80

شکل 4.16: ترکیب آرایه سازگار: (a) مدل Applebaum (b) مدل widrow 81

شکل 4.17: یک پایه دو بیم ماتریس .Butler BMP#1): بیم شکل یافته با پورت ورودی#1) 82

شکل:4.18 هیبرید چهار گانه ابتدایی ناشی از کاربرد کاربرد یکTجادویی: یک آرایه دو المانه؛

Tجادویی؛ بیم در برابر پورت های بر انگیخته شده؛و مسیر تاخیر بهبود یافته از بیم پورت 4. 83

شکل 4.19:هیبرید چهارگانه تزویج شده بر مبنای راستا(الف):هیبرید تزویج شده پهلویی؛

(ب)هیبرید تزویج شده عمودی؛S:شکاف تزویج شده در فضای حائل بین دو موجبر؛

و،ML:ظرفیت منطبق شده. 84

شکل 4.20: ترکیب چهار موقعیت در پرتو قابل سوئیچ برای استفاده در

ماتریس Butlar: (ps): شیفت دهنده فاز) 85

شکل4.21 : نمایش نقش هیبریدچهارگانه در ماتریس Butler چهارالمانی:

هیبرید یک اختلاف فاز درجه را در ارسال عرضه می کند. 86

شکل 4.22:پیاده سازی آنتن هوشمند با سوئیچ قابل برنامه ریزی 87

شکل 4.23:آرایه خطی. 90

شکل4.24: آرایه فازی از نوع مسطح. 91

شکل 4.25:آرایه مسطح مستطیلی. 91

شکل 4.26:سوییچ های میکروالکترومکانیکال 93

شکل 4.27:شیفت دهنده ی فاز دی الکتریک ولتاژ متغیر 93

پیشگفتار

از سال 1877م که نخستین آنتن ساده توسط هرتز ساخته شد. نظریه طراحی آنتن ها به سرعت پیشرفت کرده است و این پیشرفت ادامه دارد، با توجه به اینکه آنتن ها جزئی از یک سیستم مخابراتی الکترونیکی هستند، بایستی تکنولوژیست ها و مهندسین برق الکترونیک در این زمینه دانش کافی داشته باشند. امید است در این مقال اندک که در زیر به اجمال عنوان فصول آن را خواهیم آورد، قدمی هر چند کوچک در این راه برداشته باشیم .

این پایان نامه از 5 فصل تشکیل شده است. فصل اول در قالب طرح تحقیق به بررسی تاریخچه و نیز اهمیت مساله مورد تحقیق می پردازد. قابل ذکر است که اهداف ویژه تحقیق در این مساله نیز با توجه به عنوان و روش انجام این تحقیق به جای فرضیه ها و سوال های تحقیق در طرح تحقیق گنجانده شده است.

در فصل دوم به مبانی مبحث آنتن ها – انواع و پارامترهای آن پرداخته شده است . آنتن مایکروویو بوقی و مخروطی و نیز آنتن های آرایه ای از جمله آنتن های مهم مورد بحث می باشند . جهت دهندگی آنتن ، پهنای شعاع آنتن ، مقاومت پرتو افکنی آنتن ، امپدانس ورودی آنتن ، سطح موثر و طول موثر آنتن پلاریزاسیون آنتن و ... نیز از جمله شاخص ترین پارامترهای آنتن می باشند که در این فصل درباره آنها سخن گفته شده است .

در فصل سوم به بحث پیرامون شبکه های کامپیوتری می پردازیم . مطالب مورد بحث در این فصل شامل توضیح مختصری در مورد سخت افزار شبکه ، نرم افزار شبکه ، پشته ی پروتکلی 802.11 - به عنوان مهمترین شبکه ی محلی بی سیم - و نیز پشته ی پروتکلی 802.16 - مهمترین شبکه ی بی سیم باند گسترده- می باشند .

در فصل چهارم آنتن های هوشمند و کاربرد و مزیت آنها در شبکه های بی سیم در بخش اول این فصل و نیز آنتن های آرایه فازی به طور تخصصی تر در بخش دوم این فصل مورد بحث قرار می گیرند .

فصل پنجم نیز نتیجه گیری کلی و پیشنهاد به دیگر پژوهندگان علاقه مند به این موضوع را شامل می شود . امید که مفید محضر خوانندگان محترم قرار گیرد .

والسلام علی من اتبع الهدی؛ گردآورندگان. مهر 85

فصل اول

طرح تحقیق

تاریخچه مختصری در باره ی موضوع تحقیق:

همانطور که می دانید عنوان شبکه در برگیرنده مفهومی وسیع است که شبکه چاه های آب روستایی ( قنات ها)، شبکه ی نهرها و کانال های آبیاری مزارع، شبکه آب و فاضلاب شهری، شبکه گاز شهری، شبکه پدافند هوایی و نیز شبکه های کامپیوتری هر کدام به نحوی تداعی کننده مفهوم کلی این کلمه می باشند.

البته واضح است که با توجه به پیشرفت چشمگیر کامپیوتر و تکنولوژی های وابسته به آن (جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات) در دنیای امروز، شبکه های کامپیوتری در تمامی مفاهیم که از شبکه عنوان شد، وارد شده اند، و نرم افزار های کامپیوتری کارهای مدیریت، نظارت و کنترل کلیه شبکه های یاد شده را به عهده گرفته اند. پیوند فرخنده کامپیوتر و مخابرات اتفاقی بود که هر دو صنعت را دچار تحولات عظیم کرد. اکنون دیگر مفهوم اتاقی با یک کامپیوتر بزرگ به نام « مرکز کامپیوتر» که افراد کارهایشان را به آنجا می آورند، به کلی منسوخ شده است. مدل قدیمی کامپیوتر بزرگی که تمام کارهای محاسباتی سازمان را انجام می دهد، اکنون جای خود را به تعداد زیادی کامپیوتر کوچک متصل به هم داده است. به این سیستم ها شبکه های کامپیوتری (computer netwoks) گفته می شود.

دو کامپیوتر وقتی « به هم متصل اند» که بتوانند با یکدیگر اطلاعات رد و بدل کنند. الزامی نیست که این اتصال از طریق سیم های مسی باشد، فیبرهای نوری، امواج مایکروویو، مادون قرمزو ماهواره های مخابراتی هم می توانند عامل این ارتباط باشند.

در اینجا پس از طرح مساله شبکه های بی سیم، مهمترین مساله بررسی آنتن های قابل استفاده در این شبکه ها می باشد، که در ابتدا لازم می دانیم تاریخچه مختصری از پیدایش آنتن را نیز در اختیار خوانندگان محترم قرار دهیم.

مبنای نظری آنتن ها بر معادلات ماکسول استوار است. جیمز کلارک ماکسول[1] (1831-1879) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را ارائه داد؛ مبنی بر اینکه نور و امواج الکترو مغناطیسی پدیده های فیزیکی یکسانی دارند. همچنین پیش بینی کرد که نور و اختلالات الکترو مغناطیسی را می توان به صورت امواج رونده دارای سرعت برابر توجیه کرد. در سال 1882 فیزیکدان آلمانی هاینریش هرتز[2] (1894-1875) با افزایش تحقیقات در این زمینه ادعای ماکسول را در عمل اثبات کرد و نشان داد که امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می شود. هرتز، آنتن هایی از نوع دو قطبی و سهموی را نیز ساخت. مهندس برق ایتالیایی مارکونی (1937-1874) نیز یک آنتن استوانه میکروویو در طول موج 23 سانتی متری را ساخت، ولی کارهای بعدیش برای حصول برد مخابراتی بهتر در طول موج های بلند تر بود. فیزیکدان روسی الکساندر پوپوف[3] (1895-1905) نیز اهمیت کشف امواج رادیویی را توسط هرتز تشخیص داد و یک سال بعد، قبل از مارکونی[4] شروع به فعالیت کرد. اغلب افتخار کاربرد اولین آنتن در اولین سیستم رادیویی را در سال 1879 برای ارسال سیگنال از کشتی به ساحل در مسافت 3مایل به او می دهند. در هر حال این مارکونی بود که رادیوی تجارتی را توسعه داد و مخابرات رادیویی را در ماورای اقیانوس اطلس ایجاد کرد. مارکونی را پدر رادیوی آماتور می شناسند. لازمه ارتباط در این سال ها با آنتن محدود به وجود مولدهای سیگنال بود. ساخت مولدهای سیگنال کلایسترونی و مگنترونی ( در حدود یک گیگا هرتز ) باعث شد که آنتن های بوقی توسعه یابند. در طول جنگ جهانی دوم اولین کوشش ها جهت توسعه آنتن های مدرن برای رادار انجام گرفت، و هم اکنون آنتن های پیشرفته ای جهت ارتباط مایکروویوی و راداری ساخته می شوند. که آنتن های آرایه فازی از جمله ی این آنتن ها می باشند. که در فصول آتی به آنها خواهیم پرداخت.

اهمیت انجام تحقیق:

با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی ارتباطات و البته ارتباطات بی سیم، درجه اهمیت شبکه ها، به ویژه شبکه های بی سیم برای عموم و البته دانشگاهیان پر واضح است. اما مطلب مورد بحث درباره اهمیت انجام این تحقیق، میزان کارایی نتیجه این پژوهش در مسیر رشد و تعالی نیروی هوایی ارتش جمهوری اسلامی ایران است، که در این مقال بایستی به آن پرداخته شود.

همانطور که می دانید شبکه پدافند هوایی کشور C3 از زمان شهید بزرگوارسر لشکر منصور ستاری در مسیر تمرکز و هماهنگی بهینه و در واقع نهادینه کردن سیستم C4I و ورود کامپیوتر به این عرصه، قرار گرفته است. در این راستا بر آن شدیم، که با مطالعه در مورد شبکه های کامپیوتری و ملزومات آنها بستری جهت آمادگی هر چه بیشتر خود و نیز خوانندگان محترم فراهم آوریم؛ که به توسعه و پیشرفت در شبکه پدافند هوایی کشور در آتیه نزدیک انجامد. (ان شاء ا... ) زیرا که معتقدیم دست یابی به هر تکنولوژی و پیشرفت در آن، منوط به شناخت پایه ای و بنیادی آن تکنولوژی می باشد. در این بین با توجه به گستردگی قلمرو فضایی کشور و مخارج عظیم ارتباطات باسیم، تکنولوژی شبکه های بی سیم از ملزومات این امر به نظر می رسد؛ که ما سعی کرده ایم به معرفی آنها بپردازیم امید که مقبول حق و مطلوب نظر خوانندگان قرار گیرد.

اهداف کلی تحقیق :

فراهم نمودن زمینه و استعداد بالقوه در مسیر توسعه شبکه پدافند هوایی کشور، به عنوان یک شبکه بی سیم کارا، بزرگ و متمرکز از طریق ایجاد آمادگی علمی بنیادی درمورد شبکه های بی سیم و آنتن های مورد استفاده در آنها در میان پرسنل آینده پدافند هوایی ارتش جمهوری اسلامی ایران.

هدف های ویژه تحقیق :

- شناخت کلی شبکه های کامپیوتری و به ویژه شبکه های بی سیم.

- شناخت انواع روش های مدولاسیون جهت تهیه سیستم های ارتباطی لازم برای طراحی یک شبکه بی سیم بزرگ و ممترکز.

- شناخت آنتن و انواع آن.

- شناخت آنتن های هوشمند و مزیت بکار گیری آن ها در شبکه های بی سیم.

روش انجام تحقیق :

با توجه به اینکه در این پایان نامه به شناخت کلی شبکه های بی سیم و نیز تجزیه وتحلیل ملزومات آنها از جمله آنتن های قابل استفاده در آنها پرداخته شده است، برای انجام این تحقیق از روش موردی و زمینه ای بهره گرفته شده است؛ که نتیجه می گیریم این تحقیق در سطحی میانی از لحاظ سطح بندی تحقیقات، قرار گرفته است و دیدی بین حال نگر و آینده نگر از نظر زمانی،بر مساله دارد.

جامعه آماری در این مسیر اساتید محترم دانشکده مهندسی کنترل و نیز دانشکده مهندسی برق بوده اند. محیط پژوهش کتابخانه دانشکده های برق و کامپیوتر و نیز کتابخانه دانشکده برق دانشگاه صنعتی امیر کبیر و نیز کتابخانه مرکزی دانشگاه های صنعتی شریف و تربیت مدرس بوده است.

روش گردآوری اطلاعات نیز بر پایه ترجمه متون انگلیسی از کتاب های جدید منتشر شده در این زمینه و نیز نمونه برداری از میان پایان نامه های دانشجویان دانشگاه های یادشده بوده است.

فصل دوم

مبانی آنتن انواع و پارامترهای آن

2_1: تاریخچه:

از آغاز تمدن بشری مخابرات اهمیت اساسی را برای جوامع انسانها داشته است. که در مراحل ابتدایی مخابرات توسط امواج صوتی از طریق صدا صورت گرفت. و سپس در مسافت طولانی تر از ابزارهای مخابراتی نوری که از قسمت مرئی طیف الکترومغناطیسی است، استفاده شده و تنها در تاریخ اخیر بشر است که طیف الکترومغناطیسی خارج از ناحیه مرئی برای ارتباطات راه دور از طریق امواج رادیویی به کار برده شده است.

آنتن رادیویی یک قطعه اساسی در هر سیستم رادیویی می باشد. یک آنتن رادیویی یک ابزاری است که امکان تشعشع یا دریافت امواج رادیویی را فراهم می سازد.

همانطوری که می دانیم یکی از بزرگترین منابع انسان طیف الکترومغناطیسی است و آنتن ها دراستفاده ازاین منبع طبیعی نقش اساسی را ایفا کرده اند.حال تاریخچه مختصری از تکنولوژی آنتن ها و بعضی از کاربردهای آنها در زیر ارائه می شود:

مبنای نظریه آنتن ها بر معادلات ماکسول استوار است. جیمزکلارک ماکسول (1831-1897) در سال 1864 در حضور انجمن سلطنتی انگلستان نظریه خود را مبنی بر اینکه نور و امواج الکترو مغناطیسی پدیده های فیزیکی یکسانی هستند ارائه داد.فیزیکدان آلمانی هاینریش هرتز ( 1857- 1897) در سال 1886 توانست صدق ادعا و پیش بینی ماکسول را مبنی بر اینکه کنش ها و پدیده های الکترو مغناطیسی می توانند در هوا منتشر شوند را نشان دهد و همچنین وی آنتن های دو قطبی و حلقوی و نیز آنتن های سهموی استوانه ای پیچیده ای را که دارای دو قطبی هایی در امتداد خط کانونی شان بودندرا بعنوان تغذیه ساخت.مهندس برق ایتالیایی( گوگلیمو مارکونی ) فیزیک استوانه سهمی میکروویودر طول موج 23 سانتی متر را برای انتقال اولیه اش ساخت، ولی کارهای بعدیش برای حصول برد مخابراتی بهتر در طول موج های بلندتر بود. برای اولین بار در مخابرات رادیویی در ماورای اقیانوس اطلس در سال 1901، آنتن فرستنده شامل یک فرستنده جرقه ای بود که بین زمین و یک سیستم شامل 50 عدد سیم قائم متصل می شود.فیزیکدان انگلیسی «الکساندر پوپوف » ( 1959-1905) نیز اهمیت کشف امواج رادیویی را درسال1897برای ارسال یک سیگنال از کشتی به ساحل درمسافت 3 مایل نشان داد. در هر حال این مارکونی بود که رادیوی تجارتی را توسعه داده و می توان او را پدر رادیوی آماتور دانست.

پس از سال 1920، با استفاده از مولدهای سیگنال مانند لامپ « تریود دوفارست »[5]، ساخت آنتن های تشدید مانند دو قطبی نیم موج امکان یافت. قبل از جنگ دوم جهانی مولدهای سیگنال مگنترون و کلایسترون میکروویو( در حدود1 گیگا هرتز) همراه با موج های تو خالی اختراع و توسعه یافتند. این تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتن های بوقی شد.در خلال جنگ جهانی دوم یک فعالیت وسیع طراحی، و توسعه برای ساخت سیستم های رادار منجر به ابداع انواع مختلف آنتن های بشقابی، عدسی های آرایه ای شکافی موج بری شد. حال با توجه به این مقدمه عوامل مختلفی را که در انتخاب بین خطوط انتقال یا آنتن ها دخالت دارند بیان می کنیم.بطور کلی خطوط انتقال در فرکانس های پایین و فواصل کوتاه عملی هستند، فرکانس های بالا اغلب به علت پهنای باند موجود بکار می روند. با افزایش فواصل و فرکانس ها تلفات سیگنالی و هزینه های کاربردی خطوط انتقال بیشتر می شود ودرنتیجه استفاده از آنتن ها ارجحیت می یابد.

بطور کلی تعدادی از موارد استفاده آنتن ها بدین صورت می باشد :

الف – درمخابرات رادیو سیار شامل هواپیماها، فضاپیماها، کشتی ها یا خودروهای زمینی بکار برد.

ب – کاربرد آنتن ها در سیستم های رادیویی سخن پراکندگی مانند رادیوی خودروی متحرک سیار و کاربردهای غیر سخن پراکنی مانند سیستم های رادیو سیار ( مانند پلیس، آتش نشانی، امداد،...) و رادیو آماتور.

ج – استفاده از تکنولوژی رادیویی بجای استفاده از خطوط انتقال.

بعنوان مثال در آمریکا بیشتر از نصف مکالمات تلفنی دور ( بین شهری) توسط ارتباطات رادیویی میکروویو انجام می گیرد. و با توجه به اینکه هر سال هزینه های دستگاه های رادیویی کاهش یافته و اطمینان پذیری آنها بهبود می یابد، کاربردهای سیستم های رادیویی ارجحیت می یابد.

2_2: انواع آنتن ها از نظر کاربرد :

آنتن ها از نظر ساختار و نوع کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می شوند،که درذیل به تعدادی از آنها اشاره می شود

الف) آنتن هرتز : [6]آنتن هرتز در فاصله ای بالا واقع شده و ممکن است بطور افقی یا عمودی باشد و برای فرکانس های زیاد به کار می رود.

ب) آنتن مارکنی :[7] در این نوع آنتن، انتهای پایین مولد به زمین متصل است و سطح زمین بجای صحفه هادی

به کار می رود. طرز توزیع جریان و ولتاژ برای فرکانس اصلی، چهل برابر طول آنتن می باشد و این آنتن برای

فرکانس های کم مورد استفاده قرار می گیرد.آنتن مارکنی در بعضی موارد ممکن است برای فرکانس های بالا به کار رود، مثل آنتن های ارتباطی هواپیما که در این حالت بدنه هواپیما بجای زمین عمل می کند.

پ) آنتن شلاقی : معمولی ترین آنتنی است که در عملیات تاکتیکی برای ایجاد ارتباط در ساخت های نسبتاً کوچک بکار می رود. بیشتر آنتن های شلاقی طوری طراحی شده اند که در زمانی که مورد احتیاج نیستند با فشار جزیی یک قسمت، داخل قسمت دیگر قرار می گیرند. وقتی که آنتن های شلاقی در باند فرکانسی زیاد کار می کنند، طول آن ها معمولاً کسر کوچکی از طول موج می باشد و در این حالت باید یک سیم پیچ به خاصیت القایی زیادی به کاربرده شود تا آنتن مزبور به حالت هماهنگی صحیح درآید.

ت ) آنتن لوزی ( روبیک) :[8] این آنتن از چهار سیم ساخته شده است که به شکل لوزی متصل شده اند و موازی زمین قرار گرفته اند. با قرار دادن چرخ ها روی دکل های نگهدارنده، می توان ارتفاع آنتن را نسبت به زمین تغییر داد.منبع تغذیه در حالت فرستنده توسط خط انتقال متعادلی از یک سو به آنتن وصل می شود و مقاومت سوی دیگر را به گونه ای تنظیم می کنند که تنها موج رونده روی آنتن بوجود آید. توجه کنید که خط انتقال متعادل، خط انتقالی است که امپدانس در بازوی آن نسبت به زمین برابر باشد.در فضای آزاد حداکثر پرتو افکنی آنتن در امتداد قطر بزرگ لوزی صورت می گیرد و پلاریزسیون آن افقی است.این آنتن به علت سادگی طرح در فرستنده ها و گیرنده ها کاربرد زیادی داشته و به منظور ایجاد ارتباط در مسافت های زیاد و کار فرکانس های بالا به حد زیادی مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین این آنتن در ارتباطات منطقه به کار می رود. زیرا در باند وسیعی به کار رفته و نصب و نگهداری آن ساده تر از آنتن های دیگر می باشد عیب اصلی آن این است که احتیاج به یک زمین وسیع دارد.

ث) آنتن V معکوس : این آنتن از دکل نارسانا و دو رشته سیم مطابق شکل (2-1) شده است.

خط انتقال بین نقطه A و زمین وصل می شود. انتهای آنتن( نقطه C) را به وسیله مقاومت متصل می کنند. تعداد R نزدیک امپدانس مشخصه خط ABC برگزیده می شود تا مانع از هر گونه بازتاب موج و در نتیجه، روی سیم آنتن ABC موج پیش رونده بوجود می آید. در این آنتن، اندازه زاویه αدارای اهمیت است و بسته به کاربرد، باید به گونه ای ویژه برگزیده شود، در صورتی که این آنتن بالای صفحه رسانای کاملی قرار گرفته باشد، جهت جریان های تصویر، عکس جریان های آنتن خواهد بود حداکثر پرتو در امتداد زمین، دارای پلاریزاسیون عمودی، برای انتشار از راه یونسفر مناسب نیستندو تنها به عنوان آنتن گیرنده امواج زمینی و یا سطحی در بخش پایین نوار فرکانس بالا، مورد استفاده قرار می گیرند.

چون این آنتن ها در مجاورت زمین، دارای شعاع های فرعی بی شماری با پلاریزاسیون افقی نیز هستند، امواج ناخواسته رسیده از جهت های دیگری دریافت می کنند که دارای پلاریزاسیون عمودی و یا افقی هستند که این مساله از نکات منفی این امر است.

ج) آنتن ماکروویو: اصول اصلی کار این آنتن ها، کار کردن آنها در ناحیه ماکروویو (100-300MHZ) می باشد. خاصیت ماکروویو نزدیکی آنها در طیف فرکانسی به امواج نوری می باشد. بیم این نوع آنتن ها بعضا توسط منعکس کننده شلجمی تمرکز می یابد.

دو نوع از آنتن های ماکروویو عبارت اند از آنتن بوقی شکل و آنتن مخروطی:

ج_1) آنتن بوقی شکل( شیپوری) HORN ANTENNA:

آنتن های شیپوری در شکل های مختلفی وجود دارند که سه نوع از متداول ترین آنها در اینجا نشان داده شده است. شیپور بخشی فقط در یک جهت وسیع شده و شبیه به منعکس کننده سهموی جعبه قوسی است. شیپور هرمی در دو جهت وسعت پیدا نموده و دارای شکل یک هرم ناقص است.

شیپور مخروطی (دایره ای) نیز شبیه به این بوده که به موج بر دایره ای ختم خواهد شد اگر زاویه درشکل بزرگ باشد شیپور کم عمقی خواهیم داشت که در نتیجه موجی که شیپور را ترک می کند، کروی شده و پرتو تشعشعی جهت دار نخواهد شد.این نتیجه را در مورد دو زاویه باز شدن شیپور هرمی نیز می توان اعمال نمود. از طرفی اگر زاویه خیلی کوچک شده باشد، در نتیجه دهنه شیپور و جهت داری آن هر دو صدمه می بینند.

سه نوع آنتن بوقی دارای هندسه مستطیلی در شکل (2.2) نشان داده شده است.

یک موج مستطیلی که دیواره پهنش به طور افقی قرار دارد، این بوق ها را تغذیه می کند. اگر در ساختار بوق، بعد دیواره پهن موج انبساط و گسترش یابد، ولی دیواره باریکش بدون تغیر و ثابت بماند، آنتن بوقی قطاعی صفحه Hنامیده می شود. از سوی دیگر، اگر بوق تنها بعد صفحه E را گسترش دهد، آن را آنتن بوقی قطاعی صفحه Eمی نامند. هنگامی که هر دو بعد موجی گسترش یابد، به آنتن بوقی هرمی موسوم است.

اکثر آنتن های بوقی از طریق موج برها تغذیه می شوند، اما در عین حال می توان از مبدل های خطوط کواکسیال به موج نیز استفاده کرد. پلاریزاسیون آنتن های بوقی به صورت خطی یا دوار است. بوق ها دارای بهره بالا، نسبت موج ایستای (VSWR) پایین، پهنای باند نسبتا وسیع و وزن کم هستند و ساخت آن ها نیز نسبتا آسان است آنتن های بوقی یا به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرندو یا به عنوان تغذیه کننده آنتن های بشقابی به کار می روند.

ج_2) آنتن مخروطی CONE ANTENNA:

با افزایش سیم یک قطبی ساده می توان پهنای باند آنرا افزایش داد. این اصل را می توان برای افزایش پهنای باند با استفاده از سیم هایی که شکل مخروطی دارند بکار برد.

_ آنتن مخروطی نا محدود: اگر سیم هادی آنتن دو قطبی از دو سطح هادی مخروطی بی نهایت تشکیل شده باشند، به طوریکه رئوس مخروط ها با فاصله بسیار کمی از محل تغذیه آنتن باشند، آنرا آنتن مخروطی نامحدود می گویند. چون ابعاد آنتن بی نهایت است؛ از دید منبع، این آنتن مانند یک خط انتقال بی نهایت می باشد، یعنی در این حالت جریان روی سطح هادی های مخروطی به صورت شعاعی جاری می شود و تولید امواج الکترو مغناطیسی با مد TEM می کند.

اگر بجای یکی از مخروط ها یک صفحه هادی کامل مسطح گذاشته شود، نوع تک قطبی آنتن مخروطی بدست می آید. در عمل ایجاد مخروط نامحدود غیر عملی است و لذا این نوع آنتن به صورت آنتن مخروطی محدود بکار می رود. که در شکل(2.3) نشان داده شده است.

_آنتن دیسک و مخروط ( مخروط ناقص): اگر یکی از مخروط ها در آنتن دو مخروطی محدود توسط یک صفحه زمین به شکل یک دیسک جایگزین شود،ساختاری به شکل یک آنتن دیسک مخروط یا آنتن تک مخروطی پدید می آید.

آنتن دیسک و مخروط همانند یک دو قطبی قائم برای پلاریزاسیون قائم و پوشش تقریبا یکنواخت در کلیه زوایای سمت ، یعنی پرتو همه جهتی بکار می رود. این آنتن در یک محدوده وسیع از فرکانس ها یعنی

چندین اوکتاو عملکرد رضایت بخشی داشته و پرتو تشعشعی و خواص امپدانسی قابل قبولی را حفظ می کند.

مخروط و دیسک می تواند از ورق های توپر فلزی یا سیم های شعاعی ساخته شود.

به طورایده آل پرتو تشعشعی بین صفحه زمین و مخروط همانند آنتن دو مخروطی نامحدود می باشد. این پرتو همه جهتی برای کاربردهای سخن پراکنی مناسب است.

چ) آنتن آستینی: ساختار کلی این آنتن ها به این شکل است که در آن یک آنتن لوله ای هادی دور یک عنصر تشعشع کننده به کار می رود. چون آنتن دو قطبی حساسیت زیادی به فرکانس دارد و پهنای باندش کمتر از یک اوکتاو می باشد، افزودن یک آستین به یک دو قطبی حساسیت زیادی به فرکانس دارد و پهنای باندشان به بیشتر از یک اوکتاو می رسد.

این آنتن ها درابتدا برای ارتباطات دو جانبه کشتی با ساحل، ساحل با کشتی، زمین به هوا، هوا به زمین و انتشارات ارتباط جمعی بکار گرفته می شد. این آنتن همه جهته می باشد و توانایی عملیات در محدوده وسیعی از فرکانس در باند فرکانسی را دارد.

ح) آنتن حلزونی:شکل(2.5) یک آنتن حلزونی هم زاویه می باشد.

امپدانس، پرتو تشعشعی و پلاریزاسیون این آنتن در طیف وسیعی از فرکانس تقریبا ثابت می باشد.

محل تغذیه تقریبا وسط می باشد و بزرگترین شعاع و ثابت ها در مشخصات آنتن تاثیر دارد. معادله لبه های این آنتن به صورت زیر است؛:a ضریب گسترش پرتو تشعشعی آنتن حلزونی هم زاویه تقریبا به صورت cosθ می باشد که حول z عمود بر صفحه آنتن است و لذا پهنای شعاع نیم توان آن حدود 90 درجه است.پلاریزاسیون میدان تشعشعی آن تحت زاویه وسیعی حدود 70 درجه می باشد.

این آنتن ها خود به دو بخش تقسیم می شوند:

1- آنتن های حلزونی مستقل از فرکانس

2- آنتن های متناوب لگاریتمی

ذ) آنتن های آرایه ای ARRAY ANTENNA : برای تولید یک پرتو جهت دار می توان چندین آنتن را در ردیف و آن ها را تغذیه نمود. چنین ترکیبی را آنتن ها ی آرایه ای می گویند. چندین آنتن کوچک را می توان در یک آرایه به کاربرد و پرتو یک آنتن بزرگ را بدست آورد. گر چه مشکل بزرگی و حجم آنتن از بین می رود، ولی مساله تغذیه آنتن های کوچک مطرح می گردد. برای رفع این مشکل ، فن آوری نیمه هادی ها تا حدودی کارایی دارد. از مزیت های عمده این آنتن ساخت ارزان آن بوده و همچنین اسکن یا مرور کردن یک شعاع اصلی به صورت الکترونیکی میسر می شود. این کار به این صورت انجام می شود که با تغییر فاز جریان های تغذیه در هر عنصر آرایه، می توان پرتو تشعشعی را در فضا چرخاند.

این نوع آنتن را آرایه فازی می گوئیم.از جمله کاربردهای آرایه فازی در رادار می باشد. آرایه ها ترکیبات مختلف هندسی دارند.

ابتدایی ترین آنها آرایه خطی است که در آن مراکز عناصر آرایه بر روی یک خط راست قرار دارد؛ این عناصر ممکن است به فواصل مساوی یا غیر مساوی قرار گرفته باشد. اگر مراکز عناصر آرایه در یک صفحه قرار گرفته باشند آنها را آرایه صفحه ای می گویند.آنتن آرمانی،آنتنی است که همه توانی را که از منبع تغذیه به آن می رسد، در جهات مورد نظر با پلاریزاسیون دلخواه در فضا پخش کند. آنتن های عملی به صورت آرمانی عمل نمی کنند.

2-3 ‍: پارامترهای آنتن :

برای اندازه گیری و مقایسه کیفیت عملکرد آن ها، پارامترهایی مانند پرتو افکنی، ضریب جهت دهندگی، شعاع اصلی و فرعی، پهنای شعاع، مقاومت پرتو افکنی، امپدانس ورودی، بازده پرتو افکنی، پهنای نوار فرکانس و مانند آنها را تعریف می کنیم.

نمودار پرتو افکنی آنتن ها:

نمودار پرتو افکنی آنتن ها، یکی از مهمترین پارامترهای آنتن ها به شمار می آید و بسیاری از پارامترهای مهم دیگر به آن ارتباط دارند . این نمودار چگونگی پخش توان الکترومغناطیسی را در همه نقاط ، در فاصله ثابتی(معمولادور از آنتن) نشان می دهد.

دستگاه مختصات نمایش نمودار پرتو افکنی:

امواج منتشر شده در همه آنتن ها عملی در فواصل دور از آنها، تقریبا امواج کروی هستند. این امر بدین معنا است که شدت میدان های آنتها، با توان اول فاصله کاهش می یابد و تاخیر فاز آنها با r متناسب است.

به همین دلیل دستگاه مختصات کروی مناسب ترین دستگاه مختصات برای ترسیم نمودار پرتو افکنی آنتن ها می باشد. به منظور آسانی کار، آنتن را در مرکز مختصات قرار می دهیم و هر نقطه دلخواه p در فضا را با مختصات ) , (r,برابر شکل (2.6) مشخص می کنیم.

برای مقایسه دستگاه مختصات مستطیلی(x,y,z) نیز در شکل نشان داده شده است. ملاحظه می کنید که r فاصله نقطه p از مرکز مختصات است و θزاویه بین خط OP محور z می باشد. تصویر نقطه p بر روی صفحه xy را با نقطه p΄ نشان داده ایم. زاویه ، زاویه خطOP΄ از محور x می باشد. تبدیل مختصات کروی به مستطیلی و بر عکس، در مواردی، در حل مسائل آنتن ها لازم می شود که با استفاده از اصول هندسی، به آسانی انجام پذیر خواهد بود.

انواع آنتن ها از نظر کاربردآنتن حلزونیجهت دهندگی آنتن هاشعاع های فرعی آنتن هاامپدانس ورودی آنتن

اصول طراحی هیدروسیکلون های جداکننده جامد از مایع د رآب وفاضلاب

گرایشی به هیدروسیکلون ها، مخصوصا در مهندسی شیمی و صنعت نفت ، به وجود آمده است که به چندین عامل بستگی دارد 1 اطلاعات مفیدی در مورد سودمند بودن هیدرسیکلون ها در کاربردهای خارج از کانه آرایی در مهندسی شیمی و دیگر شاخه های مهندسی کسب شده است 2 احیاء مقوله ی هیدروسیکلون ضرورت جدیدی است که در صنعت نفت، مخصوصا در دریای شمال، به وجود آمده است

دسته بندی	مهندسی شیمی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	4325 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	91

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

پیشگفتار 1

مقدمه 2

فصل اول

اصول اندرکنش ذره – سیال 4

رفتارتعلیق ها 7

فصل دوم

جریان سیال وحرکت ذره دریک هیدروسیکلون 9

توزیع سرعت ها وفشارها 12

فصل سوم

انواع هیدروسیکلون های موجود 19

تغییرات درطرح اولیه 19

سیکلون های مخصوص جدایش مایع ازمایع 28

انواع روزنه های تخلیه 32

آرایش چند سیکلونی 35

فصل چهارم

نصب وعملیات هیدروسیکلون ها 42

عملیات وکنترل هیدروسیکلون 46

افت فشارودبی 47

افت فشاردرغلظت های زیاد 49

تاثیرات کنترل ته ریز 50

فصل پنجم

تاثیرات متغیرهای طراحی 54

پرداخت درونی ،زبری دیوارها 55

تاثیرات قطردیافراگم 57

تاثیرات روی ستون هوا 60

فصل ششم

بازدهی جدایش 61

بازدهی ابعادی کاهش یافته 63

فصل هفتم

انتخاب هیدروسیکلون 65

بهینه سازی بین شرایط عملیاتی وهزینه اقتصادی وبیان نظریه های موجود درمورد عوامل موثردرطراحی 79

منابع وماخذ 91

ضمائم

پیشگفتار

گرایشی به هیدروسیکلون ها، مخصوصا در مهندسی شیمی و صنعت نفت ، به وجود آمده است که به چندین عامل بستگی دارد :

1- اطلاعات مفیدی در مورد سودمند بودن هیدر.سیکلون ها در کاربردهای خارج از کانه آرایی در مهندسی شیمی و دیگر شاخه های مهندسی کسب شده است.

2- احیاء مقوله ی هیدروسیکلون ضرورت جدیدی است که در صنعت نفت، مخصوصا در دریای شمال، به وجود آمده است . صنعت نفت برای جدا کردن گاز، ماسه یا آب از نفت یا ترجیحا تمام این مواد از هم دیگر در مرحله ی جداسازی ، به یک دستگاه کوچک ، قابل اطمینان و ساده احتیاج دارد و به نظر می رسد هیدروسیکلون ها قدرت انجام این کار را داشته باشند و گفتنی است که علاقه به هیدروسیکلون ها در این زمینه روبه افزایش است.

3- توسعه ی روز افزون هیدروسیکلون و افزایش درک عمومی از آن ها موجب شده است که امروزه این دستگاه ها بیشتر از آنچه که چنـــدین دهـــه قبل انجام می دادند کارآیی داشته باشند.

مقدمه

اصول و طراحی اساسی هیدروسیکلون های رایج بیش از 10 سال قدمت دارد. ولی بعد از جنگ جهانی دوم در صنعت کاربرد قابل توجهی یافتند . این دستگاه ها نخست، در کانه آرایی و معدن کاری مورد استفاده قرار گرفتند ولی اخیرا در صنایع شیمیایی ، پتروشیمی ، تولید برقف صنعت نساجی ، صنعت فلز کاری و بسیاری صنایع دیگر به خوبی پذیرفته شده اند و کاربرد آن ها در حال گسترش است.

موارد کاربرد هیدروسیکلون عبارتند از: تصفیه ی مایع ، تغلیط گلاب ، شستشوی جامدات ، گاز زدایی مایعات ، طبقه بندی جامدات یا سنگجوری با توجه به چگالی یا شکل ذره.

هیدروسیکلون یک جدا کننده یثابت بر مبنای جدایش گریز از مرکز که در بدنه ی مخروطی ـ استوانه ای سیکلون تولید شده ، استواراست . جریان خوراک (باراولیه) که معمولا به طور مماسی وارد سیکلون شده به ته ریز[1] و اکثر جامدات را حمل می کند یا حداقل بخش دانه درشت تر که هنوز در مقداری مایع معلق می باشند و سرریز[2] که اکثر مایع و بعضی از جامدات دانه ریز را داراست تقسیم بندی می شود.

قطر سیکلون های انفرادی بین mm 10-5/2 متغیر است. حد جدایش اکثر جامدات بین um 250-2 متغیر است . دبی (ظرفیت) واحدهای انفرادی در بین m³h^-17200-1/0 می باشد . افت فشارهای عملیاتی بین bar 6-34/0 تغییر می کند .

واحدهای کوچک تر معمولا نسبت به واحدهای بزرگ تر در فشار بالاتری عمل مــی کنند. غلظت جامدات ته ریــز که توسط هیدروسیکلون ها حاصل مــی شود بندرت از 50-45% حجمی با توجه به اندازه و طراحی واحد، شرایط عملیاتی و ماهیت جامداتی که جدا شده اند ، فزونی می یابد.

فصل اول:

اصول اندرکنش ذره- سیال:

در این فصل به اصول دینامیک ذره که با افزایش مقیاس هیدروسیکلون درگیر می باشند پرداخته شده است.

در این فصل ، با توجه به غلظت جامدات ، به دو بخش تقسیم می شود:

الف- هنگامی که ذرات بسیار از هم دیگــر فاصله دارنــد و هــر کدام به تنهایی رفتار

می کنند.

ب- هنگامی که غلظت بالاست اندرکنش ذره مهم می شود.

اندرکنش ذره- سیال در غلظت های کم

در غلظت های کم تر از حدود 5/0% حجمی ، ذرات انفرادی (مجزا) به طور متوسط به قدری از هم فاصله دارند که در هنگام حرکت از درون سیال ، روی هم دیگر تاثیر ندارند ؛ جدایش ذره با قرار دادن نیرویی روی ذرات، حاصل خواهد شد؛ این نیرو باعث حرکت ذرات به سطحی است که در آن جا جدا خواهند شد؛

روش مرسوم بیان نیروی کششی ، F_D ، به وسیله ی فرمول نیون می باشد:

(1-1)

سرعت نسبی بین سیال و ذره ، p چگال سیال ،A مساحت نمایان [3] ذره( در جهت حرکت ذره ) , C_D ضریب کششی (مقاومت) می باشد . برای ذرات درشتی که سریع حرکت می کنند ، نیوری کششی عمدتا به دلیل اینرسی سیال بوده و سپس C_D ثابت می ماند. ذرات ریز آهسته تر حرکت می کنند و نیوری کششی به وسیله ی نیروهای ویسکوز تاثیر پذیر می شود . پس از ان ضریب کششی به عدد رینولدز ، Re_p ، که جریان در اطراف ذره را مشخص می کند بستگی داشته و به وسیله ی رابطه ی زیر بیان می شود:

(1-2)
که گرانروی (ویسکوزیته) مایع و x قطر ذره می باشد.

وابسنگی ضریب کششی ، C_D ، به عدد رینولدز ، Re_p ، برای ذرات کروی توپر را دریک رسم تمام لگاریتمی نشان می دهد . در عدد رینولدز کم، تحت شرایط جریان آرام وقتی که نیروهای ویسکوز غالب می شوند ، C_D از نظر تئوری با توجه به معادلات نویراستوکز محاسبه می شود و حل آن به قانون استوکز معروف می باشد:

(1-3)

شکل 1 ـ 1 ضریب کششی ( مقاومت ) بر حسب عدد رینولدز برای ذرات کروی

معادلات 1-1،1-2و 1-3 با هم ترکیب شده و شکل دیگری از قانون استوکز را به صورت زیر ، برای ، 2/0 < Re_p ارائه می دهند:

(1-4)

که به وسیله یک خط راست در شکل 1-1 نشان داده شده است؛

در کاربرد هیدروسیکلون هایی که با جدایش ذرات دانه ریز ، که مشکل ترین ذرات برای جدا کردن می باشند، درگیر هستند، عددهای رینولدز اغلب کم تر از 2/0 به دلیل مقادیر کم u و x ، می باشند ، بنابراین فرض قانون استوکز در اینجا مناسب است.

سرعت سقوط شعاعی در یک هیدروسیکلون بر اثر شتاب گریز از مرکز می باشد که با توان دوم سرعت مماسی ذره متناسب بوده و به طور غیر مستقیم با شعاع موقعیت ذره تناسب دارد. چون حرکت مماسی ذره با مخالفت مواجه نمی شود ، سرعت مماسی ذره مساوی مولفه های مماسی سرعت سیال در همان نقطه درنظر گرفته می شود .

Stk عدد استوکز می باشد که نیروهای اینرسی (منهای غدطه وری) و نیروهای هیدرودینامیکــی روی ذره را با هم مرتبط مــی کند و به صورت زیــر تعریف می شود:

گروه بدون بعد مهم دیگری در مشخص کردن ویژگی های کارایی هیدروسیکلون ضریب مقاومت می باشد و به صورت زیر بیان می شود:

هنگامی که جدایش به وسیله ی غلظت خوراک جامدات تاثیر پذیر می شود، غلظت به عنوان یک کسر حجمی گروه بدون بعد مهم دیگری تلقی شده و جدایش ممکن است به وسیله ی نسبت ته ریز ظرفیت تاثیر پذیر شود:

که U دبی حجمی ته ریز و Q دبی خوراک میباشد . نهایتا گروه بدون بعدی که نیروهای ثقلی و اینرسی را به هم مرتبط می کند ، عدد فراد می باشد.

رفتار تعلیق ها

با افزایش غلظت جامدات در تعلیق ، فاصله بین ذرات کاهش می یابد ذرات با هم برخورد می کنند . اگر ذرات به طور یکنواخت در تمام تعلیق پراکنده نشوند ، تاثیر کل ، ممکن است افزایش خالص سرعت ته نشینی باشد؛ چون جریان برگشتی به ذلیل جا به جایی حجمی در نواحی ای که ذرات پراکنده شده اند غالب خواهد شد، این به " تشکیل خوشه" معروف است . در اکثر عملیات ، تعلیق هایی که درات اندازه های مشابهی ندارند ، خوشه ها برای مدت طولانی دوام نمی آورند تا تاثیری بر رفتار ته نشینی داشته باشند و سرعت ته نشینی به طور یکنواخت بع افرایش غلظت به دلیل این که جریان برگشتی به طور یکنواخت پراکنده شده است کاهش می یابد.

این رفتار "سقئط با مانع" معروف بوده و به سه روش مختلف به دست می آید:

1- به عنوان تصحیح قانون استوکز با وارد کردن یک ضریب افزایشی

2- به وسیله اختیار کردن خواص "ظاهری" که از خواص مایع خالص متفاوت باشد.

3- از طریق انبساط یک بستر ثابت از یک قسمت اصلاح شده ی معاله ی معروف کارمن - کوزنی[4].

بنابراین می توان گفت که هر سه روش فوق نتایج اساسی مشابهی به شکل زیر ایجاد می نمایند:

که u_h سرعت سقوط با مانع ذره ، u₁ سرعت سقوط آزاد ، سقوط بدون مانع ، کسر حجمی سیال(تخلخل) و( f( یک ضریب تخلخل است که مــی تواند شکل های مختلفی داشته باشد. رایج ترین و وسیع ترین استفاده ی ضریب تخلخل معادله ی ریچاردسون و زکی به صورت زیر است.

که k ثابت برای یک سیستم ویژه و c غلظت حجمی جامدات است؛

فصل دوم

جریان سیال و حرکت ذره در یک هیدروسیکلون

عمل جداسازی هیدروسیکلون ها بر مبنای تاثیر نیروه های گریز از مرکز که درون بدنه ی هیدروسیکلون تولید می شوند، استوار است. به هر حال ، برخلاف گریز از مرکزهای ته نشین کننده، هیدروسیکلون ها بخش خای دورانی ندارند و جریان حلقوی [5] لازم توسط پمپاژ سیال به طور مماسی درون بدنه ی استوانه ای – مخروطی ساکن تولید می شود. شکل 2-1 نمودار شماتیک یک هیدروسیکلون با طرح رایج را نشان می دهد؛ قسمت فوقانـــی بخش استوانه ای ، یه ویسله ی درپوشی پوشانـده شده است .

که از طریق آن لوله ی مایع سرریز (اغلب دیافراگم [6] نامیده می شود) تا مسافتـی وارد داهل بدنه ی سیکلون می شود ته ریز، که اکثر جامدات را حمل می کند از حفره ای که در راس [7] مخروط قرار دارد، سیکلون را ترک می نماید.

مایع از طریق یک وروردی مماسی که ممکن است، سطح مقطع ان دایره ای یا مربع مستطیلی باشد و تا جایــی که محدودیت های طراحی عملیاتی اجازه دهند در نزدیکـی درپوش فوقانـی جا داده شده و به درون هیدروسیکلون وارد می شود.

به جـز در ناحیه درونـی و اطراف مجرای ورودی مماسی ، حرکت سیال درون بدنه ی سیکلون تقارن دایره ای دارد و به طور شماتیک در شکل 2-2 نشان داده است بیشتر سیالی که وارد سیلکون می شود با جریان مارپیچی به داخل قسمت بیرونی مخروط معکوس ، جایی که آن از همه طرف به سمت مرکز هیدروسیکلون خوراک دهــی می شود، حرکت مــی کند در حالی که باقی مانده ی جریان جهت عمودی خود را معکوس نموده و از طریق جریان مارپیچی داخلــی به سمت بالا حرکت می کند و از ناحیه ی دیافراگـم سیلکون را ترک می کند.

شکل 2 ـ 2 چشم انداز یک هیدروسیکلون که جریان

گردایی را در داخل آن به طور شماتیک

نشان می دهد.

در قسمت فوقانی بخش استوانه ای ، یک الگوی جریانی ثانویه ای وجود دارد که در سرتاسر پوشش بالایی به سمت قاعده ی دیافراگم و در طول دیواره ی بیرونی لوله حرکت مــی کند و در نهایت به سیال باقی مانده در سرریــز ملحق می شود، این جریان ثانوی "مدار ثانوی" "مدار کوتاه"[8] به دلیل وجود درپوش سیلکون و دیواره ی بیروی دیافراگم می باشد که سرعت دورانی را در نزدیکی آن کاهش می دهد و بنابراین نواحی کم مقاومت در برابر جریان از نواحی بیرونی با فشار زیاد به سمت نواحی با فشار کم به وجود می آید.

شکل 2- 3نمودار ساده ی جریان های محوری و شعاعی در یک هیدروسیکلون رایج را نشان می دهد : مدار کوتاهی که در بالا به آن اشاره شد. به وضوح دیده می شود . هم چنین یک یا چند جریان گردابی چرخشی وجود دارند که "کلاهک" [9] نامیده شده و درشکل 2-3 علامت گذاری شده است . کلاهک نقش نگه دارنده را بین جریان حلقوی بیرونی که به سمت پایین و جریان حلقوی درونــی که به سمت بالا حرکت می کنند ایفا مــی کند . جریان های ردیابی کلاهک از هر گونه جریان شعاعی از داخل سطح استوانه ای در داخل جریان جلوگیری می کند که در این بخش در این مورد بیشتر بحث خواهد شد.

ویژگی مهم دیگر جریان در هیدروسیکلون ، تشکیل ستون هوای مرکزی می باشد . جریان قوی حلقوی ناحیه ی کم فشاری در مرکز به وجود می اورد که معمولا به تشکیل سطح آزاد مایع در حال دوران منجر شده که به شکل استوانه است و در تمام طول سیکلون برقرار می باشد. اگــر یکی از خروجی ها یا هر دو مستقیماً به هوای بیرون متصل شوند، ستون پر از هوا می شود . هر گونه گاز پخش شده یا حتی حل شده ی موجود در سیال ورودی نیز به این ستون مرکزی که ممکن است حتی هنگامی که خروجی ها به هوای بیرون متصل نشده باشند ، وارد شود. به وسیله فشار برگشتی [10] متوقف شود . ستون هوا یک پدیده ی کاملا مطلوبی است و بیان گر پایداری جریان حلقوی ]3[ می باشد و باید به صورت مناسبی مستقیم بوده و قطر آن در تمام طول سیکلون ثابت باشد.

3 ـ 1. توزیع سرعت ها و فشارها

سرعت جریان در یک هیدروسیکلون معمولا به سه مولفه تجزیه می شود: مماسی ، محوری و شعاعی . اطلاعات درباره ی توزیه سرعت ها در داخل جریان برای برقرار نمودن مدل تئوریکی فرآیند جدایش و مسلما در اصل، برای شبیه سازی مسیرهای پرتابی ذرات که از ان ممکن است پیش بینی های بازدهی تئوریکی حاصل شود، مهم می باشد.

بر اثر جریان حلقوی در هیدروسیکلون ، فشار ساکن به طور شعاعی به سمت بیرون افزایش می یابد ."این فشار ساکن گریز از مرکز" اساسا توسط توزیع شرعت های مماسی سیال درون جریان به دست می اید و سهم عمده ای در افت فشار کل در سرتاسر یک هیدورسیکلون در حال عملیات ، دارد.

بنابــراین ، نتجه مــی گیریم که توریع سرعت های مماسی از اندازه گیـــری های ساده ی فشار ساکن شعاعی محاسبه می شود . این ایده در مطالعات اولیه ی توزیع سرعت های مماسی در جـریان مایع صاف وجود داشت . در ایــن ] 36[ [11] اولین کسی بود که رابطه ای بین سرعت مماسی ، v_t ، و توزیع فشار شعاعی با فرض این که مولفه ی سرعت شعاعی نسبت به مولفه ی مماسی قابل چشم پوشی است، به صورت زیر به دست آورد:

( 2 ـ 1 )

رابطه ی فوق برای محاسبه ی سرعت های مماسی با توجه به اندازه گیری هی فشار ساکن در مکان های مختلف در هیدروسیکلونی که با مایعات صاف در حال عملیات می باشد، مورد استفاده قرار می گیرد.

توزیع سرعت مماسی ای با اندازه گیری های مستقسم جریان توسط کلسال مورد تایید قرار گرفت. کار کلسال به طور وسیع پذیرفته شده است و نتایج آن در شکل های 2-4 ، 2-5، 2-6 به طور کیفی ارائه شده اند اندازه گیری های او بر مبنای اشباع کردن جریان آب صاف با ذرات دانه ریز آلومینیوم و با استفاده از میکـروسکوپ چشمــی مجهز به عدسی های شیئی درانــی استوار بودند. مولفه های سرعت مماسی در مکان های منتخب درون یک هیدروسیکلون شفاف به قطر mm 76 مستقیماً اندازه گیری شدند . مولفه های سرعت عمودی با اندازه گیری شیب مسیرهای ذرات ، نسبت به سطح افقی به دست آمدند و مولفه های سرعت شعاعی آب از مطالعه ی پیوستگی محاسبه شدند. طراحی سیکلون کلسال تا حدودی منحصر به فرد می باشد؛ زیرا دیواره ی سیکلون تا مسافتی بالاتر از قسمت تحتانی (قاعده) دیافراگم مخروطی بوده و در قسمت استوانه ای سیکلون اندازه گیری ای صورت نگرفته است .

انواع هیدروسیکلون های موجودسیکلون های مخصوص جدایش مایع ازمایععملیات وکنترل هیدروسیکلون

آثار سید رضی

هرچند که شعراصیل با بال وهم و خیال به پرواز درمی آید ولی ابزار توانمندی است که با قدرت سحرآمیزش عقلها را می شکافد و کارگر می افتد« فقیه شاعر» یا« شاعر فقیه» نیز در کنار استدلالهای عقلی و فقهی، سخنان رسا و شیوا را به خدمت گرفته و برای بیان مقاصد و تحقق اهداف از سلاح کارآمد شعر بهره ها جسته است

دسته بندی	معارف اسلامی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	387 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	268

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

گزیده ی بحث:

هرچند که شعراصیل با بال وهم و خیال به پرواز درمی آید ولی ابزار توانمندی است که با قدرت سحرآمیزش عقلها را می شکافد و کارگر می افتد.« فقیه شاعر» یا« شاعر فقیه» نیز در کنار استدلالهای عقلی و فقهی، سخنان رسا و شیوا را به خدمت گرفته و برای بیان مقاصد و تحقق اهداف از سلاح کارآمد شعر بهره ها جسته است. شاعری که نام و آوازه اش مدیون ذوق نثری اوست، همان ذوق وعلاقه ای که وی را وادار کرد تا خود را به اقیانوس بی کران بیان دراندازد: که صید گوهر بار آن نام صیاد را بر تارک ادب جاودان ساخت.« نهج البلاغه» که رشحاتی از کلام امیر بیان و مبین قرآن، امیر مؤمنان علی(ع) است ک رضی طوق افتخار آن را تا ابد به گردن آویخته است. رضی غواص خردمند دریای بی کران ادب خود مروادرید ناشناخته ی این دریاست که معرفی او به جهان علم و ادب، خود ارزش دیگری دارد. ما نیز در پی شناخت او دفتر آثار او را یک به یک ورق زدیم تا به« دیوان اشعار» که لوح ماندگار او در پهنه ادب وعرفان است ما را شیفته و شیدای خود ساخت. بررسی دیوان اشعاری که بازتاب آراء و افکار ادبی و عرفانی و نمایانگر چهره علمی ودر حقیقت عصاره ی مکتوب سیره عملی اوست می تواند در راههای پر پیچ و خم و تاریک کنونی برای جویندگان و تشنگان معرفت، رهگشایی مطمئمن باشد. اشعار نغز و دلنشین، مخصوصاً غزلهای عارفانه و عاشقانه ی او به ما می فهماند که شاعر دلسوخته خود ، اسیر کمند عشق الهی است که برای تفهیم در قالب عشق محسوس زمینی تبلور یافته است. رضی که خود سرمست« می باقی» است ولی هرگز لب به توصیف« باده ی عصیانگر» نمی گشاید و لذا اشعار و غزلهای او خالی از وصف« شراب» و « باده نوشی» است. رضی گرچه در ترانه های سرزمین یار (حجازیات) وصف آهوان بشری می کند و ازشکار و بدعت در حرم سخن می گوید ولی هیچگاه آلوده ی شکار غیرمجاز نشده است. و در این راستا همیشه شکوه از دیده ودل دارد که گویا دیده در عروسی و دل اندر ماتم است و چنین برمی آید که هرگز به مرادش نرسیده و کام دل برنیاورده است.رضی شاعر پاک سیرت، زمانی از عشق آمیخته به عفت سخن می گوید که تمام شاهکار غزل سرایان توصیف دقیق اندام برهنه ی معشوق است.

رضی در حجازیات که شهرت جهانی یافته، سرسلسله غزل سرایان متعهدی است که به حق نام « رائد العفاف» زیبنده و برازنده ی اوست.

رضی که بواسطه اشعارش لقب« اشعر قریش» نام گرفته، گویا فقط مداح اختصاصی پدر بوده است. شاعر هرچند برخلاف عقیده خود به ستایش از خلفای بنی عباس می پردازد، بلکه نه از روی اجبار و کیاست بلکه از روی اخلاص و وفاست که« حرمت دیدار» ایام دوستی را نگه می دارد و لحظه های دوستی و مرام خود را به نان جوئی نمی فروشد. نپذیرفتن صله و هدیه و سوگنامه های ستایش وار او از خلفای مغضوب و در گذشته، خود بهترین دلیل بر صدق و مدعاست. که خلیفه ی بعد را نیز مجذوب رضی می سازد.

رضی از شاعران« حرفه گرا» و « ثروت اندوز» نیست که شعرش را وسیله ی معاش خود سازد و لذا در قبال، مدیحه هایش از کسی حتی پدرش هدیه ای نمی پذیرفت که خود حدیث مفصل بخوان از این مجمل. شاعری که در سنین کمتراز ده سالگی با اشعارش از اقتدار و عزت سخن می گفت اکنون در میانسالی در فراق یاران چنان سرشک دیده اش روان است که گویا همان نیست.

در سوگنامه های جگرسوز وآتشین سرور و سالار شهیدان چنان می گرید که گویا مادری فرزند مرده بربالای جناره ی فرزندی است که داد غم سر می دهد. و لذا به حق« النائحة التکلی»ی عرب است. او در غم مادر،همچون طفلی بی مادر، نوای غم دارد.

« غمنامه ی مادر» که در حقیقت« قانون اساسی مادری» است حکایت از مقام و منزلت زن مسلمان دارد. شاید باور نتوان کرد که رضی هجویه ای گفته باشد ولی هجویه هایش، چیز دیگری است. هجویه های رضی در حقیقت ابزار « آشکارساز»ی هستند که در جایی پرده از ظلم و بیداد بنی امیه برمی دارد و در جائی دیکر برای اصلاح رفتار ناپسند و اخلاق زشت برخی افراد بکارمی رود. او عیب را میگوید نه اینکه دیگران بدانند، بلکه مخاطب، خود به اصلاح خویش بپردازد. از آنجائیکه رضی دانشمندی حکیم است، اگر سخن حکیمانه نگفته باشد به دور از حکمت اوست و لذا آثار حکمت و پند و اندرزهای حکیمانه اش در جای جای دیوان مزین بخش قصاید و غزلیات و رثائیه هاست.

حتی فخریات او هم بوی حکمت می دهد....

فهرست

مقدمه

باب اول

اوضاع سیاسی، اجتماعی فرهنگی و ادبی دوران سید رضی

فصل اول: اوضاع سیاسی، اجتماعی و ادبی

بخش اول: اوضاع سیاسی

بخش دوم: اوضاع اجتماعی

بخش سوم: اوضاع فرهنگی و ادبی

الف: نقش آل بویه در نهضت فکری و ادبی قرن چهارم

ب: مظاهر فرهنگی و ادبی قرن چهارم

1- شعر

2- نثر

3- نقد

4- علم ولغت

فصل دوم: سید رضی شاعری از تبار علی(ع)

بخش اول: زندگینامه ی سید رضی

الف: ستاره ای از افق بغداد

ب: شجره نامه

1- پدر( ابواحمد)

2- مادر( شیرزنی از تبار ناصرللحق)

ج: روزگار وصل و غنچه های پیوند

د: غروبی نابهنگام

ه: ویژگیها و خصوصیات بارز اخلاقی رضی

بخش دوم: زندگی علمی، ادبی و اجتماعی سیدرضی

الف: اساتید و مشایخ رضی

ب: دانش آموختگان و تربیت یافتگان و روایت کنندگان مکتب رضی

ج: مجتمع علمی« دارالعلم» یا اولین دانشگاه علوم اسلامی

د: مناصب (نقابت، قضاوت، ریاست « امیرالحاج»

ه: تألیفات

1- شعر( دیوان اشعار)

2- سیره نویسی

3- رسائل( مجموعه ی مکاتبات)

4- نحو:

5- فقه

6- تفسیر

الف: حقائق التأویل فی متشابه التنریل

ب: معانی القرآن

7- بلاغت

الف: تلخیص البیان فی مجازات القرآن

ب: نهج البلاغه

ب1: گردآورنده ی نهج البلاغه واقعاً کیست؟

ب2: ادبیات نهج البلاغه

ب3: پژوهش های دانشمندان در اقیانوس نهج البلاغه

باب دوم:

نقد و بررسی دیوان سیدرضی

فصل اول: دیوان رضی

الف: نسخه های دیوان در کتابخانه های ایران و جهان

ب: شروح یا نگاره هایی بر دیوان

ج: اغراض و موضوعات موجود در دیوان

فصل دوم: مدایح

الف: ممدوحان رضی

ب: ساختار قصیده های مدح

ج: مضامین و مفاهیم مدیحه های رضی

ج1: شجاعت

ج2: بخشش و بخشندگی

ج3: خردورزی و نیک اندیشی( عصاره ی چهار خلیفه)

ج4: مقام ومنزلت اجتماعی

ج5: تبریک اعیاد و مناسبتها

ج6: بلیغان در نگاه بلیغ

مدیحه های رضی در یک نگاه

فصل سوم: رثاء« سوگنامه»

الف: افرادی که شاعر در سوگ آنها مرثیه سرایی کرده است

ب: سوگنامه های حسینی و عاشورایی (5 مرثیه با بررسی محتوایی آنها)

ج: غمنامه ی مادر و تجلیل از مقام و منزلت زن مسلمان

د: بررسی ساختار سوگنامه های رضی

هـ : مضامین و موضوعات سوگنامه ها

هـ 1: سرانجام و سرنوشت انسان

هـ 2: پدیده ی مرگ و تأثیر آن بر مرثیه های رضی

هـ 3:بزرگداشت و بیان فضائل متوفی

هـ 4: تسلیت و همدردی با بازماندگان متوفی

هـ 5: اعلان جنگ با مرگ

هـ 6: تجلی رثای دوران جاهلیت در سوگنامه های شاعر

و: نقد وبررسی سوگنامه های سید سوگوار

فصل چهارم: فخر و حماسه

الف: بررسی ساختار فخریات

ب: مضامین فخریه های رضی

ب1:افتخار به اصل ونسب( شجره ی صلبیه)

ب2: شاعری الگو در میدان اخلاق و عمل

ب3: قله ی عظمت در کوهسار ادب

ج: ابعاد و ویژگی های فخریات رضی

د: مقایسه ای میان فخریه های رضی و مثنبی

فصل پنجم: غزلیات و حجازیات

ترانه های سرزمین یار( حجازیات)

الف: بررسی ساختارغزلیات

ب: مضامین وموضوعات غزلهای رضی

ج: ابعاد و ویژگی های غزلهای رضی

حجازیات یا ترانه های سرزمین یار:

الف: ساختار ترانه های سرزمین یار( غزلهای حجازی)

متن و ترجمه غزل« لیلة السفح»

نقد وبررسی غزل« لیلة السفح»

برگزیده غزل« یا ظبیة البان...»

ب: بررسی مکانهای سرزمین حجاز در حجازیات

ج: مضامین و موضوعات غزلهای حجازی

د: جایگاه حجازیات و تأثیرآن بر ادبیات عرب

فصل ششم: هجویات

الف: موضوعات و مضامین هجوهای رضی

1) هجو اخلاقی

2) هجو سیاسی

ب: نمونه هایی از هجویات رضی

فصل هفتم: پند و اندرز و حکمتها

الف: نمای کلی حکمتهای رضی

ب: نمونه هایی از سخنان حکیمانه ی رضی

نقد و بررسی دیوان سید رضی(ره)

مقدمه:

موضوع: برای شناخت و شناساندن شخصیتهای برجسته علمی، یکی از بهترین روشها بررسی آثار مکتوب آنان است که بازتاب آرا و اندیشه ها و تجلیگاه علم و دانش آنهاست از آنجائیکه شناخت دقیق افکار و اندیشه های هر یک از بزرگان می تواند چراغ روشنگری فراروی نسل جوان باشد ما را بر آن داشت تا برای تحقق این آرمان مقدس، دست به دامن آسمان پرستاره ی علم ادب ببریم تا چراغی برگیریم.

لذا در این کهکشان، ستاره ای را رصد کردیم که هرچند غبار غرض ورزی وجهل آمیخته با گذشت زمان، چهره ی عالمتاب او را تا حدودی پوشانده است و آنگونه که شایسته شخصیت او بوده برای جهان علم و ادب شناخته نشده است.

وی شخصیت بی نظیری است که با داشتن مناصب فقاهت و زعامت و نقابت علویان و مناصب مختلف سیاسی، هیچگاه شیفته مظاهر و زخارف دنیوی نشد و لذا بواسطه ی اتصال به حقیقت هستی، اهل دل بود. عاطفه ی سرشار، روحیه ی حساس، وقریحه ی وقاد او باعث گردید که برای بیان حقایق و ثبت وقایع سلاح قدرتمند خود را بکار گیرد و در جهت تحقق اهداف و آرمانهایش گوش به ندای دل دهد که نتیجه آن اشعار نغز و دلنشین و سخنان زیبای اوست که دیوان شعری با چنین گلهایی فراهم آورد. با توجه به اینکه دیوان اشعار این نادره ی دوران بازتاب اندیشه های عمیق و آئینه ی تمام نمای سلوک عرفانی اوست ایجاب می کند که برای شناسایی اندیشمند فرزانه و شاعر گرانمایه، دیوان اشعار او را درکنار آثار گرانبها و ارزشمند فقهی و کلامی اش کاملاً مورد نقد و بررسی علمی و ادبی قرار گیرد.

اهداف: لذا در این کار تحقیقی هدف ما بر آن بوده است که آرا و اندیشه های یگانه ی دوران را از میان اثر ارزنده ی ادبی اش( دیوان اشعار) مورد ارزیابی و نقد بررسی قرار داد تا از میان اشعار به بازخوانی نظریات و افکار عالمانه ی « شاعر فقیه» بپردازیم. بنابراین در شناخت ابعاد شخصیتی این ادیب گرانقدر نیازمند آن هستیم که پاسخ های قانع کننده ای در قبال پرسش های زیر داشته باشیم:

1- نحوه ی تجلی افکا رو اندیشه های رضی در دیوان چگونه بوده است؟

2- تأثیر شریف رضی بر ادبای پس از خود و ادبیات عرب به چه میزان بوده است؟

3- جلوه های انتساب به دودمان علوی و میزان تأثیر آن بر شخصیت وی چقدر می باشد؟

4- گردآورنده نهج البلاغه واقعاً کیست؟ و تأثیر آن بر ادبیات عرب چگونه و تا چه اندازه ای بوده است؟

فرضیه ها:

با توجه به اینک رضی یک فقیه برجسته و آشنا به ظرایف علوم اسلامی است ولی اشعار خود را مرکب اندیشه های علمی و ادبی و مباحث فلسفی قرارداده و برای بیان مقاصد وتشریح مسائل علمی و عملی بهره های فراوان از آن برده است و در هر جائی که نیاز بوده به طرح مباحث اخلاقی و مبانی فلسفی انسان شناسی و معادشناسی پرداخته است. سبک منحصربه فرد او در هجویات نمونه ی بازر اخلاق اسلامی است. و یا غزلهای عاری از وصف« می» و توصیف نوازندگان و خوانندگان زیباروی، حاکی از محتوای مکتب و تعالیم عرفانی وی است.

وی با تأسیس اولین دانشگاه مدرن علوم اسلامی و تربیت شاگردان فاضل و فقهای نامداری چون شیخ طوسی(ره) و نگارش و گردآوری کتاب گوهربار

« نهج البلاغه» تأثیر انکارناپذیری بر ادبیات جهان اسلام و عرب و ادبای پس از خود برجای گذاشت. لذا او با این اقدام خدمت ارزنده ای به جهان ادبیات و علم و اندیشه ی بشری نمود. ولی کار پرثمر او دچار تردید واقع شده و در برخی از محافل سخن از گردآورنده و یا نگارنده نهج البلاغه به میان می آید که او واقعاً کیست؟

ما نیز د راین مجموعه با توجه به اسلوب نگارش نهج البلاغه و تطبیق آن با سبک نوشتاری رضی در کتابهای ماندگارش و با بیان دلایل وشواهد و قرائن ثابت نمودیم که افتخار گردآوری نهج البلاغه همچنان برای رضی بوده و خواهد بود.

انتساب رضی به خاندان علوی وشرافت ذاتی این خاندان باعث گردید که نیروی عجیبی در رضی بوجود آید و چنان مقتدرانه پا به عرصه گذاشت ک در مطالبه ی علنی حقوق خانوادگی خویش در امر خلافت از هیچ مقامی و منصبی هراس به دل نداشت و لذا جسورانه خلیفه ی عباسی را مورد خطاب قرار می دهد و گاهی هم خواسته های قلبی خود را در قالب ستایش پدر به منصه ی ظهور می رساند.حتی برای ابراز انزجار از خلافت عباسی به خلیفه ی فاطمی که در جد و مرام تا اندازه ای با او مشترک بوده اظهار علاقه و محبت می کند.

مرثیه های رضی هم از این خواسته ی او خالی نیست و شاید اوج قدرت او در نکوهش خلافت اموی و عباسی باشد. وی در ضمن سوگنامه های حضرت سیدالشهداء(ع) با شیوه ای نو، به بیان وقایع تاریخی و ستم های قدرتمندان غاصب می پردازد.

محتوا:

پایان نامه ی حاضر در قالب دو باب تدوین شده است که در باب اول به بررسی اوضاع اجتماعی و ادبی قرن چهارم پرداخته که در این فصل علاوه بر بررسی اوضاع سیاسی و اجتماعی، به نقش آل بویه در حرکت فکری و فرهنگی قرن چهارم و مظاهر فرهنگی و ادبی این قرن در قالب محصولات فرهنگی نظیر: شعر، نثر، نقد و علم لغت می پردازد.

در فصل دوم این باب به بررسی زندگی نامه ی سیدرضی از ولادت تا وفات می پرازد که در این میان به شجره نامه ی او ، پدر، مادر، و فرزندان بطور کامل توجه شده است و مطالب مفصلی را در باره مقام و منزلت پدرش سیدابواحمد موسوی و نقش اصلاح گرانه ی او در جامعه آن روز و وساطت میان خلفا و سلاطین و بزرگان آورده ایم و در ضمن نکاتی هم درقالب همین بحث درباره ی خصوصیات اخلاقی او بیان کردیم.

در ادامه ی سخن از اساتید و مشایخ رضی و تربیت یافتگان مکتب او و نقش مجتمع عظیم علمی، فرهنگی«دارالعلم» در نهضت فکری و تأسیس مجامع شبیه به آن بطور مفصل بحث شده است. رضی در کنار مناصب و مشاغل رسمی و اشتغال کامل، دست از تدریس و تألیف برنداشت و لذا علاوه بر بیان اسامی تألیفات و فعالیتهای علمی و بررسی شاگردان از اثربسیار ارزشمند او« نهج البلاغه» هم غافل نشده و لذا به بررسی نگاره ها و پژوهش های صورت گرفته در زمینه ی نهج البلاغه و پاسخ به شبهات مطرح شده درباره ی متن و گردآورنده آن نیز پرداخته ایم.

در باب دوم که به موضوع اصلی تحقیق مرتبط می شود به بررسی ونقد دیوان اشعار رضی و نسخه های خطی کتابخانه های ایران و جهان می پردازد و دیوان اشعار او را از جهت محتوایی با استفاده از مفاهیم و مضامین وموضوعات قصاید مورد نقد کامل قرار می دهد.

این باب از شش فصل به ترتیب موضوعات شعری و حجم آنها تدوین یافته است که در هرکدام از این فصول، با طرح مباحثی به بیان ابعاد و ویژگی ها و ساختار و موضوع و مضامین قصاید دیوان و قالبهای شعری پرداخته ایم که عبارتند از: مدایح، رثاء و سوگنامه ها، فخرو حماسه، غزلیات و حجازیات، هجویه ها و پند و اندرزهای حکیمانه.

لازم به یادآوری است که در هر فصل به تناسب نیاز به شرح و ترجمه ی برخی قصاید و غزلیات نیز اهتمام تمام صورت گرفته است.

رضی با سرودن ترانه های سرزمین یار(حجازیات) به همه ی دلسوختگان عاشق و عاشقان دلسوخته فهماند و نشان داد که می توان بی آنکه آلوده ی ناپاکی و فساد شوند در مسیر عشق الهی قدم بردارند؛ و در حقیقت از عشق زمینی راهی به وسعت هستی بسوی معشوق اصلی گشود. او ثابت کرد که می توان شب را درکنار محبوب بسر برد بی آنکه به گناه آلوده شد. رضی با طرحی ابتکاری در هجویات بی آنکه متعرض عیوبی شود که احساسات را جریحه دار می سازد، دست به روشی زد که در آن از روش هجویات برای اصلاح اخلاق ناپسند و رفتار زشت مخاطب استفاده نمود. وی عیبهای اشخاص را متذکر می شود نه اینکه متعرض آبروی او شود بلکه وضعیتی پیش آید که خود شخص به اصلاح خویش بپردازد.

رضی که خود حکیم وارسته است لذا در انتظار فرصتهایی است که درهای حکمت را نثار افراد ومخاطب خویش کند. به حق باید گفت که رضی شایسته ی القابی چون« اشعر قریش» و« رائدالعفاف» است.

پیشینه ی بحث:

هر چند که در زمینه ی آثار علمی و ادبی رضی تحقیقاتی صورت گرفته است ولی در مقایسه با شعرای همردیف و همطراز او بسیار اندک است. و شاید یکی از دلایل اصلی آن نبودن منابع کافی در زمینه ی نقد آثار ادبی وی و یا عدم دسترسی آسان به کتابهای اوست و شاید هم مفقود بودن خیلی از آثار وی باشد. ولی با وجود همه ی کمبودها، کارهای قابل توجهی انجام شده است که در جای خود قابل تقدیر و امتنان می باشد. از جمله ی کارهای صورت گرفته، پایان نامه های دانشگاهی است که با وجود همه مشکلات در راه شناخت و نقد زندگی سیدرضی، تلاشهای پسندیده ای کرده اند. ولی به تناسب موضوع تحقیق به بررسی بخشی از زوایای علمی و ادبی پرداخته شده و غالب تألیفات حوزوی نیز با بررسی محوریت نهج البلاغه موضوعات گوناگون با جنبه های فقهی و کلامی او را مورد توجه قرار داده اند.

با سپاس از تلاش همه کسانی که در این راه زحتمهای فراوانی را متحمل شده اند، ما نیز در حد توان وضرروت شناساندن این چهره برجسته اسلامی، به محافل علمی و ادبی و محققان و پژوهشگران فارسی زبان، برای تحقق این آرمان مقدس، در پرتو توجهات خداوند متعال قلم فرسایی نمودیم باشد که مورد رضایت حق تعالی قرار گیرد. و من ا... التوفیق

محمدی

آذر ماه 84

باب اول

اوضاع سیاسی، اجتماعی، فرهنگی و ادبی

دوران سید رضی

فصل اول:

بخش اول : اوضاع سیاسی و اجتماعی و ادبی

شکوفایی ادب عربی در عصر و دوران حکومت چندین قرن عباسیان در تاریخ اسلام از جایگاه بسزایی برخوردار است ودستآوردهای این دوران بر هیچ صاحبنظر منصفی پنهان و ناشناخته نیست ولی امپراطوری عظیم عباسیان با تمام توان و قدرتی که داشت بالاخره دوران اقتدار و عظمتش به سرآمد و دستگاه عظیم خلافت با همه ی شکوه و جلال ظاهری اش دچار ضعف و ناتوانی شدید گردید و خلفا دیگر آن نفوذ و قدرت سابق را نداشتند. اختلافات داخلی در ارکان قدرت و نفوذ و فشار قدرتهای رقیب و خارجی چون ایرانیان، فاطمیان، و ... باعث ناتوانی خلفا و در نتیجه سلب اختیار از آنان شد. با پیروزی دیلمیان و نفوذ در بغداد، از خلیفه ی عباسی جز نام و تشریفات ظاهری و گاهی مذهبی چیزی باقی نمانده بود؛ و در حقیقت قدرت مطلقه در حوزه ی حکومت امپراطور عظیم عباسیان در دست سلاطین آل بویه که به میل خود و به تناسب شرایط خلیفه ای را عزل می کردند و خلیفه ی دلخواه خود را بجای او برمی گزینند. نیمه دوم قرن چهارم شاهد وقایع بسیار بزرگی بود که در خلافت فرسوده ی عباسیان تأثیرات بسزایی داشت. این دوره که بنام« عصر دویلات» نیز معروف شده است، قدرت سیاسی عباسیان تقریباً به چند بخش تقسیم گردید که هر یک دولتهای کوچکی بودند که در حفظ حاکمیت خود همیشه با یکدیگر در ستیز و کشمکس بودند که مهمترین آنها عبارت است از: عباسیان در عراق، فاطمیان در شمال آفریقا، آل بویه در عراق و ایران، حمدانیان در حلب و موصل، امویان در اندلس، غزنویان در هند وافغانستان، سامانیان در بخارا، آل زیار در گرگان، عقیلی ها در موصل، و خاندان شاهین در بطائح و برخی از قبایل عرب نیز بر اطراف عراق و شام سلطه یافته بودند. علاوه بر آن تهاجم های رومیان بر مرزهای سرزمینهای اسلامی وزدوخوردهای قرمطیان عراق نیز وجود داشت. [1]

از وقایع مهم این قرن درواقع روی کارآمدن دولت آل بویه در عراق و ایران است که حتی به نام آنان سکه کردند.[2]

با سرکارآمدن دولتهای متعدد تحولات گسترده ای در سرزمینهای اسلامی بوجود آمد چنانچه اشاره کردیم دائماً بین این دولتهای کوچک اختلافات و کشمکش بود که نمود اصلی این اختلافات به جهت اختلاف مذهبی در ایام برگزاری حج ابراهیمی بود و گاهی منازعات چنان اوج می گرفت که باعث می شد برخی از کاروانهای وابسته به دیار مورد مناقشه آن سال به مراسم حج نبایند و عملاً مانع آنها می شدند و از طرفی اختلافات میان آنها موجب گردید که به علت عدم تسلط کافی به راهها، راهزنان و دزدان حرفه ای زیادی وجود آیند که راه کاروانیان را می بستند و تمامی دارائیهای آنان را به غارت می بردند.

از میان همه دولتهای مذکور، تا اندازه ای دولت فاطمیان مصر د ر بلاد مقدسه ی مکه ی مکرمه و مدینه ی منوره از قدرت نفوذ قابل توجهی برخوردار بودند و اکثراً به نام آنان خطبه خوانده می شد. حتی« القادر بالله عباسی برای فرستادن کاروان عراقی به مکه ی مکرمه در سال 396 هجری از ابوالفتح کاردار فاطمینان در مکه اجازه گرفت و او هم به شرط ایراد خطبه به نام فاطمیان به آنها اجازه داد و خلیفه ی عباسی نیز پذیرفت.»[3]

در ضعف خلافت و خلفای عباسی همین کافی است که آنها حتی اختیار انتخاب وزیر و وکیل را نیز برای خود نداشتند؛ این در شرایطی بود که سلاطین آل بویه هرکسی را که می خواستند عزل ونصب می نمودند. ضعف خلفا در اصل از زمان المقتدر آغاز شد که در زمان خلافت بیش از سیزده سال نداشت، و آنچنان خلفا ناتوان شدند که خلیفه ای چون المستکفی و الطائع را از تخت پائین کشیدند و عمامه ی آنها را بر گردنشان پیچیدند و با وضعیت فضیحت بار و تحقیرآمیزی به زندان بردند. اما آل بویه خود نیز از آفت قدرت و ثروت در امان نماند و لذا پس از مدتی برای تصاحب قدرت یا افزایش قدرت و ثروت به جان هم افتادند. اولین طمع کار خاندان بویه عضد الدوله بود که برای افزایش سلطه و نفوذش به ملک پسر عمویش بختیار( عراق) حمله کرد و پس از پیروزی ابن بقیه وزیر بختیار را به پای فیل بستند و پس ازمرگش چندین روز به دار آویختند.[4]

از میان خاندان آل بویه صمصام الدوله نیز چندان اقبال خوبی نداشت و مورد تهاجم سپاه ایرانی به فرماندهی برادرش شرف الد وله قرار گرفت که ناچار به واگذاری تخت و تاج به وی شد بعد از وفات شرف الدوله برادرش بهاءالدوله زمام حکومت را بدست گرفت و خانواده و بستگانش تلاش زیادی کردند، تا قدرت را از چنگ او خارج سازند، ولی موفقیتی به دست نیاوردند. بنابراین بهاءالدوله از سال 379 ه تا سال 403 هجری نزدیک به بیست وچهار سال سلطان بلامنازع عراق بود[5].

رضی از زمان عزالدوله بختیاربن معزالدوله که هشت سال بیشتر نداشت تا زمان سلطان الدوله یعنی سال 406 هجری در چنین اوضاع و احوال سیاسی بزرگ شد؛ و از زمان زندانی شدن پدرش وارد عرصه سیاست گردید و همین امر انگیزه ی او را در ایجاد ارتباط با خلفای عباسی وسلاطین آل بویه تقویت نمود و لذا طرح رابطه ی دوستی با خلفایی چون الطائع لله و القا در بالله پی ریزی کرد. آغاز رابطه اش با الطائع لله مقارن با دستگیری و زندانی شد. رضی برای شروع، اولین ستایش نامه ی خود را در ستایش الطائع با این قصیده و مطلع شروع نمود:

أغارٌ عَلی ثََراکَ مِنََ الریاح

و أسألُ عَن غَدیرکَ و المِراحِ[6]

ستایش و مرایح الطائع همچنان ادامه یافت تا اینکه از خلافت برکنار شد و حتی غمنامه های ستایش آمیزی پس از برکناری نیز تا زمان مرگ الطائع ادامه داشت که همین کارباعث شد که القادر به اخلاص و وفاداری او پی برد و به دوستی و رابطه ی خالصانه ی او یقین پیدا کرد و لذا مقدمه ی روابط آنها گردید. دوره ی القادربالله تقریباً دوره ی فعالیتهای پرشتاب سیاسی رضی بحساب می آید. رضی در معادلات سیاسی این را بخوبی دریافته بود که خلفاء قدرت چندانی ندارند بلکه گردانندگان اصلی خلافت و مملکت پادشاهان و وزرای آل بویه است؛ بنابراین نوک پیکان روابط را متوجه دربار دیلمیان نمود. و حتی با اینکه ارتباطش با القادر در حد تعارف و تشریفات بود پس از قرابت و پیوند با بهاءالدوله روابط میان او والقادر نیز به شدت قوت گرفت.

در همین زمان با مساعد شدن اوضاع به نفع رضی و علویان و قدرت گرفتن رضی و حمایت شدن از جانب دولت شیعه مذهب آل بویه، فرصت برای ابراز اهداف و آرمانهای درونی اش مناسب شد و لذا علناً و بدون واهمه خواسته ی دیرینه اش را در خطاب به القادر در قصیده ی:

عطفاً امیرالمؤمنین فانّنا

فی دَوحَه العلیاء لانتفرّقُ [7]

صراحتاً بیان کرد که به دنبال آن و با سرودن بیت« إلا الخلافة....» القادر چنین گفت:« علی رغم انف الشریف» یعنی برخلاف میل رضی چنین نیست و اکنون خلیفه من هستم. لذا این مسئله نشان از تضاد و اختلاف آشکار آنها دارد که برگرفته از قدرت و نفوذ رضی در ارکان قدرت می باشد.

در این زمینه یکی از کارهای بسیار حساس و آشوب برانگیز رضی اظهار علاقه و محبت به خلیفه ی فاطمی است که حتی چندین بار تصمیم به ترک بغداد گرفت تا به دیاری برود که« خلیفه علوی» در آنجا حکمرانی می کند خلیفه ای که با رضی هر دو از نژاد علی و پیامبر هستند.[8]

آثار سید رضیزندگینامه ی سید رضینقد و بررسی دیوان سیدرضی