فیبر نوری چیست و کاربرد های آن ؟

​
۱۰
اردیبهشت
همان طور که از نام فیبر نوری پیداست اساس کار آن بازتاب نور بوده و اطلاعات با استفاده از پرتوهای نور منتقل می شوند. به صورت معمول در داخل یک کابل منسجم فیبر نوری ۶ الی ۱۲ تار نوری وجود دارد که نور حاوی اطلاعات در داخل این تارها حرکت می کند. در ادامه بیشتر با ساختار و عملکرد فیبر یا تار نوری آشنا می شویم.

آشنایی با ساختار و عملکرد فیبر نوری

 اگر فیزیک دوران مدرسه را یادتان بوده باشد در مورد نور خوانده ایم که وقتی نور از یک محیط وارد یک محیط دیگر می شود زوایای پرتو بنا بر خط عمود بر سطح افزایش پیدا می کند. البته در صورتی که این پرتو نور از محیطی با ضریب شکست بالا وارد محیطی شود که ضریب شکست پایین دارد. وقتی که نور به داخل هسته تابیده می شود، به دلیل ماهیت ساختاری کهکابل فیبر نوری از درون دارد، نور وارد شده و از دیواره ای به دیواره ی دیگر منعکس می گردد و به همین منوال پیش می رود تا از دهانه تار نوری خارج شود و به این ترتیب از ورودی به سمت خروجی حرکت می کند و این حرکت آنقدر ادامه دارد تا به گیرنده برسد و توسط گیرنده در سرکابل دریافت شود.

• ​فیبر نوری

هسته داخلی فیبر نوری (تار نوری)

بخش هسته یک تار نوری از مواد شیشه مانند و شفاف ساخته می شود و همچنین در ساختار این موارد شفاف از سیلیکون استفاده می گردد. در ابتدا ساختار هسته قرار دارد و در دیواره ها غلاف قرار گرفته است و غلاف نوعی پوشش برای هسته می باشد. خود غلاف و همین طور هسته از نظر خواص نوری (انعکاس – شکست) دارای خواص متفاوتی هستند، فیبر یا تار نوری به دو دسته کلی تقسیم  می شود که در هر نوعی خواص نوری غلاف و هسته با هم فرق دارند.
بعد از هسته و غلاف، روکش نهایی (دیواره ی نهایی) قرار گرفته که این دیواره محافظ ساختار داخلی است، که خود دیواره کدر بوده و اجازه نمی دهد که نوری از محیط بیرونی داخل شود و هسته و غلاف به صورت کامل تحت پوشش دیواره ی بیرونی ( پوشش خارجی ) قرار گرفته اند.
​
کاربرد فیبرنوری

انواع فیبر نوری و خواص آن ها

انتشار چند مدی: در این مدل وقتی که نور وارد شده در زاویه های مختلفی بازتاب پیدا می کند، و به سمت گیرنده حرکت می کند. بنابراین نوع انتشار چند مرحله ای خوانده می شود؛ چرا که اشعه نور از مسیرهای مختلف حرکت کرده و به گیرنده وارد می  شود که هر پرتو با تاخیر ناچیز به گیرنده می رسند.
انتشار تک مدی: در این مدل از فیبر، پرتوی نور فقط در یک مسیر و به صورت افقی انتشار پیدا می کند و در واقع در یک زاویه منتشر می شود، همچنین از نظر اندازه، قطر فیبر تک مدی نسبت به چند مدی کمی نازکتر است.

• ​

کاربردهای فیبر نوری چیست؟

بعد از این آشنایی مختصر، در اینجا کاربردهای فیبر نوری توضیح داده می شود. اولین هدفی که برای استفاده از آن وجود دارد این است که، اطلاعات سریعتر و بدون تداخل از مبدا به مقصد برسند، چرا که عملکرد فیبر نوری نسبت به کابل های فلزی، مانند کابل های مسی بسیار بهتر است.  کابل های مسی که با استفاده از سیستم اختلاف پتانسیل کار می کند مشکلات متفاوتی را دارند که یکی از این مشکلات این است که، وقتی در جایی قرار داشته باشند که در آن منطقه میدان مغناطیسی وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی باعث می  شود اختلالاتی به وجود بیاید و در نتیجه نویز در کابل، باعث افت سرعت تبادل اطلاعات می گردد. این در حالی  است که فیبر یا تار نوری این مشکل را ندارد و به راحتی و  بدون تداخل اطلاعات به کمک  پرتوهای نوری منتقل می شوند.

• ​فیبر نوری

همچنین به دلیل این که پهنای باند یک تار نوری بسیار بیشتر از سیستم کابلهای مسی و … می باشد، از خطوط مبتنی بر تار نوری، برای انتقال داده های زیاد و سنگین استفاده می شود و می توانید اطلاعات را صدها کیلومتر آن طرف تر ارسال کنید؛ بدون این که این داده های ارسالی دچار تداخل شود و یا امنیت اطلاعات به خطر بیفتد.به همین دلیل شرکت های مخابراتی امروزه در بسیاری از کشورهای جهان و از جمله ایران، در حال  به روز رسانی اتصالات شبکه های مبتنی بر کابل هستند و کابل های فیبر نوری را جایگزین کابل های  قدیمی تر می کنند تا ارتباط شبکه ای امن، سریع و قابل اعتماد را پیاده کنند.
 از دیگر کاربردهای فیبر نوری می توان به استفاده در صنعت پزشکی اشاره کرد. به این صورت که در بسیار موارد نیاز است تا تصاویری، مانند تصاویر رادیولوژی بیماران، از مراکز به دست پزشکان دیگر که در فاصله دوری هستند، برای بررسی برسد که استفاده از کابلهای نوری برای ارسال چنین تصاویری باعث شده علاوه بر اینکه اطلاعات سریعتر منتقل شود، این تصاویر از کیفیت بالایی برخوردار بوده باشد؛ چرا که در پزشکی کوچکترین افت کیفیت تصاویر می تواند منجر به یک فاجعه شود و برای همین یکی از بهترین گزینه های انتقال اطلاعات و  داده های پزشکی  استفاده از تار نوری است.

سیم ارت چیست و چرا باید استفاده شود؟

​
۰۹
اردیبهشت
وقتی که نام سیم ارت شنیده می شود، بسیاری به لوله های فلزی فکر می کنند که بالای ساختمان های بلند نصب شده است و این لوله فلزی با سیم به زمین متصل است تا خطرات برخورد رعد و برق به ساختمان را از بین ببرد. ولی سیم ارت فقط به این شکل نیست. در این مقاله یاد می گیرید که سیم ارت چیست و چرا باید استفاده شود.
در واقع سیم یا کابل ارت در تمامی دستگاه های الکترونیکی، از دستگاه های کوچک گرفته تا دستگاه های بزرگ و پیچیده وجود دارد. برای مثال، شاید برای شما هم پیش آمده باشد که وقتی دست بر روی بدنه یخچال و با ماشین لباسشویی می کشید، لرزش بسیار ضعیفی، مانند برق گرفتگی را حس می کنید؛ این حس در واقع جریان برگشت برق ضعیف می باشد که البته برای بدن بی خطر است. در واقع مدار داخلی دستگاه های الکترونیکی معمولا برای تخلیه بارهای اضافی با استفاده از یک سیم رسانا به زمین متصل می شوند که در لوازمی، مانند لباسشویی این سیم از داخل بدنه متصل می کنند و خب لباسشویی هم بر روی زمین قرار دارد و به این ترتیب بار الکتریکی اضافی وارد زمین می شود؛ و به چتین سیم هایی که تخلیه بار از طریق آنها صورت می گیرد سیم یا کابل ارت گفته می شود. اگر کابل ارت در دستگاه های مختلف وجود نداشته باشد، اتفاقاتی از جمله، خرابی دستگاه بر اثر بار الکتریکی زیاد و حتی آتش سوزی می تواند به وقوع بپیوندد و سیم ارت جلوی چنین حوادثی را می گیرد.

سیم ارت فقط به معنای اتصال به زمین است ؟

در این مورد باید بدانید که هرجا حرف از اتصال به زمین در مورد دستگاه های الکترونیکی بوده باشد، الزاما به این معنی نیست که باید یک سیم از دستگاه به زمین متصل شود. وقتی یک دستگاه الکترونیکی را می خواهیم روشن کنیم نیازمند برق منفی و مثبت هستیم. برق مثبت همان سیمی است که دارای ولتاژ و آمپر است و به ورودی مدار متصل می شود، در مقابل سیم منفی دارای هیچ نوع برقی نیست و به خروجی مدار (خروجی برق) متصل می شود تا برق از مثبت به منفی برود، که در این صورت دستگاه برقی می تواند کار کند؛ چرا که باید برق جریان پیدا کند و بدون اتصال سیم منفی جریان برق برقرار نمی شود. به سیم منفی هم در واقع سیم اتصال به زمین یا همان سیم ارت گفته می شود و همین توضیحات مشخص می کند که چرا باید از سیم یا کابل استفاده شود.

• ​سیم و کابل

آیا سیم نول با ارت فرق دارد؟

بله سیم نول با سیم ارت متفاوت است. در اینجا با مثال پریزهای برق ادامه مطلب را توضیح می دهیم. اگر دقت کرده باشید پریزهای برق امروزی دارای ۳ سوراخ برای اتصال دوشاخه می باشند و خود دوشاخه های دستگاه های برق نیز سه عدد جک اتصال دارند. خب یکی از سوراخ های پریز فاز است که دارای برق می باشد، دیگری نول بوده که همان منفی است و سوراخ سوم در پریز همان اتصال ارت می باشد.
​
سیم ارت

کاربرد کابل ارت در سیم کشی ساختمان چیست؟

وجود کابل ارت در سیم کشی ساختمان که در پریزها قابل مشاهده و استفاده است؛ به این طریق می باشد که اگر در سیم فاز خرابی پیش بیاید؛ مثلا بدنه سیم فاز خورده شده باشد، می تواند باعث اتصال شده و حتی باعث سوختن سیم کشی گردد. ولی وجود سیم یا کابل ارت مانع از چنین اتصالاتی شده و به نوعی جایگزین سیم منفی می گردد و برق سیم مثبت را به سمت خروجی هدایت می کند تا اتصال و برق گرفتگی بر اثر خرابی سیم  فاز در سیستم سیم کشی ساختمان اتفاق نیفتد. اگر سیم ارت نباشد مشکلات فراوانی ممکن است از نظر الکتریکی پیش بیاید که در ساختمان های قدیم شاهد چنین حوادثی بوده ایم. برای همین است که در سیستم سیم کشی که امروزه چه برای ساختمان ها و چه برای دستگاه های برقی وجود داردسیم ارت حتما مورد استفاده قرار می گیرد و در همین ابتدا در طراحی در نظر گرفته می شود تا مشکلات برقی اعم از اضافه بار و یا اتصالات را به حداقل برساند و مانع از حوادث گردد.

• ​

نصب و راه اندازی کولرهای گازی

کو

نوع و میزان برق مصرفی کولرهای گازی

بر روی هر یک از لوازم خانگی و برقی که در اختیار خریدار گذاشته می شود، به همراه مشخصاتی که روی آن ذکر شده، برق مناسب آن دستگاه نیز آورده شده است که کولرهای گازی از این قاعده مستثنا نیستند. میزان مصرفی کولرهای گازی یا هر دستگاه برقی دیگری عمدتا با وات (W) بیان می شود و در برخی موارد از واحد BTU که مخفف شده (British Therminul Unit) است استفاده می شود که عمدتا این واحد اندازه گیری توسط اروپا یا اتحادیه بریتانیا عنوان می شود. دانستن میزان برق مصرفی از آن رو اهمیت دارد که خریدار بتواند ترانس یا مبدلی مناسب با نوع مصرف کولر خود تهیه نماید چون ممکن است برق مناسب کولر گازی بیشتر یا کمتر از برق استاندارد آن منطقه ( در ایران۲۲۰ ولت است) باشد، که برای دانستن میزان برق مصرفی توسط کولر خود و یا تبدیل W به BTU می توانید به شکل زیر عمل کنید:

ابتدا ظرفیت سرمایش کولر گازی را بر عدد ۳٫۵ تقسیم کنید و عدد حاصل را در عدد ۱۲ ضرب کنید و سپس عدد به دست آمده را بر ۲۰۰۰ تقسیم کنید تا میزان آمپر برق مصرفی توسط کولر به دست آید. مثلا اگر ظرفیت سرمایشی کولر شما ۷۰۰۰ باشد باید ۷۰۰۰ را بر ۳٫۵ تقسیم و در ۱۲ ضرب کنید که حاصل ۲۴۰۰۰ را بر ۲۰۰۰ تقسیم کنید در این صورت عدد ۱۲ حاصل می شود که نشانگر میزان برق مصرفی کولر شما به آمپر است.

در انتخاب سیم و کابل کولرهای گازی ای که در اختیار دارید وسواس و دقت فراوانی به خرج دهید! سیم و کابل مصرفی باید طوری انتخاب شوند که بتوانند مقدار جریان برق مصرفی دستگاه را تامین کند و در عین حال آسیب نبیند. با توجه به این موضوع که کابل ۱٫۵ قادر به تامین برق مصرفی تا  ۱۶ است، اکثر افراد برای کولرهای گازی از سیم ۱٫۵  استفاده می کنند که این انتخاب به دلایل متعددی از جمله با قرار گرفتن سیم در معرض گرما و عوامل محیطی مختلف و گذشت زمان، ممکن کابل آسیب پذیر شود یا حتی دچار آسیب دیدگی شود و یا ممکن است مجبور شوید از سیمی با طول بیشتری استفاده کنید ( رشته سیم های ۱٫۵  برای سیم هایی با طول کم مناسب و قابل استفاده هستند) و از همه مهمتر اینکه کولرهای گازی در هنگام شروع به کار و روشن شدن از دو برابر شدت جریان برق معمول استفاده می کنند، انتخاب درستی نیستند.

و اما کابل مناسب برای کولرهای تا ۱۸۰۰۰ ، کابل  ۲ یا  ۲٫۵  هستند و برای کولر گازی بین ۱۸۰۰۰  تا ۳۲۰۰۰، از سیم ۴ استفاده کنید و برای کولرهایی با ظرفیت بیشتر از ۳۲۰۰۰ بهتر است از سیم ۶  بهره ببرید تا کولر گازی مورد نظر شما عمر طولانی تر و البته مفیدتری را داشته باشد.

چگونگی انتقال برق به انواع کولرهای گازی

نوع  کابل کشی کولر گازی پنجره ای (یک تکه) با کولر گازی اسپلیت ( دو تکه) تفاوت هایی دارد. برای کابل کشی کولر گازی پنجره ای باید ۲ سیم برق  ۴ را تا کولر بکشید و دوشاخه کولر را به برقی که مستقیما از فیوز برای کولر اختصاص داده شده است وصل کنید. برای نصب و برق کشی کولر گازی اسپلیت دو راه وجود دارد، برق یا باید به کمپرسور یا یونیت داخلی منتقل شود. در صورت نصب کندانسور، دقت کنید کندانسور در سایه باشد و از تمیز بودن و همچنین در مسیر باد بودن آن اطمینان حاصل کنید تا علاوه بر دفع و تبادل حرارت، برق مصرفی نیز کاهش پیدا کند. برای انتقال برق بین دو یونیت داخلی و خارجی به وسیله ای به نام کابل فرمان نیاز داریم. برای ساخت کابل فرمان باید یک سیم برق را از لوله فلزی عبور دهید.

انواع کولر گازی

۱- پرتابل یا قابل حمل: ظرفیت پایینی دارد، قابل استفاده در فضاهای کوچک است و حالت گرمایشی دارد، البته گرمایش لین نوع کولر از طریق هیتر انجام می گیرد که مقرون به صرفه نیست

۲- ایستاده: این نوع کولر اصطلاحا دو تکه است به این معنی که دارای دو بخش داخلی و خارجی می باشد. کولر ایستاده دو نوع دارد: سه فاز یا تک فاز(معمولی یا اینورتر) (اینورتر می تواند تا حداکثر ۶۰% نسبت به کولر معمولی کمتر انرژی مصرف کند)

۳- پنجره ای: ریموت و حالت گرمایشی ندارد، علاوه بر ایجاد سروصدا مصرف بالای برق هم دارد.لر گازی شامل دو بخش یونیت خارجی و یونیت داخلی است. که بخش خارجی آن دارای دو بخش کمپرسور و کندانسوراست. در کابل کشی کولر گازی دو لوله از جنس مس یا آلومینیوم وجود دارد. یونیت داخلی که در خارج ساختمان نصب می شود و خارجی که در داخل ساختمان نصب می گردد را به یکدیگر مرتبط می سازد. گاز سرد به وسیله لوله باریک تر منتقل می شود و وظیفه انتقال گاز گرم به کمپرسور بر عهده لوله ضخیم تر است. زمانی که کولر گازی را روشن می کنید، دمای بخش بیرونی کولر گازی یا پنل بیرونی کاهش می یابد و خنک تر می شود و به شیر انبساطی منتقل می گردد و در آنجا هوایی با دمای بالا (گرمتر) جذب می شود و از اپراتور عبور داده می شود، با عبور هوای گرم از اپراتور، هوای مورد نظر خنک می شود.

تخلیه گاز مبرد از داخل یونیت خارجی باید قبل از کابل کشی کولر گازی انجام گیرد

در صورتی که کابل کشی کولر گازی و نصب آن برای اولین بار اتفاق می افتد باید هوای یونیت خارجی و لوله ها که گاز مبرد است تخلیه شود، ۲ عدد شیر دوراهه و سه راهه روی یونیت خارجی نصب شده است. شیری که سمت گاز است دوراهه و شیری که درون آن، یک شیر سوزنی وجود دارد سه راهه است. دو راه برای تخلیه وجود دارد یکی استفاده از پمپ وکیوم و دیگری به وسیله خود مبرد که در روش دوم باید کپسول مبرد را به یک شیر سوزنی وصل کنیم. البته این روش باعث آلودگی هوا می شود و قادر به بیرون راندن قطرات آب نیز نیست.

در صورت بسته بودن شیرهای سرویس و اتصال یونیت های داخلی و خارجی به وسیله لوله های مسی شیلنگ آبی را به شیر سرویس و شیلنگ زرد را به پمپ وکیوم متصل کنید. بعد از روشن کردن وکیوم صبر کنید تا عقربه گیج ۳۰ اینچ جیوه پایین آید که این مدت ۱۵-۳۰ دقیقه به طول می انجامد. بعد از بستن شیر گیج دوقلو، پمپ را نیز خاموش کنید. در صورتی که عقربه تا ۵ دقیقه حرکتی نداشت به این معنا است که وکیوم کامل است، در این زمان ابتدا باید شیر رفت را باز کنید بعد برگشت و شیلنگ های مورد نظر را از شیر پمپ تخلیه جدا کنید. بعد از اتمام کار می توانید برای اطمینان از عدم وجود نشتی، محل های اتصال یونیت و لوله ها را با آب و صابون چک کنید. در تخلیه رطوبت دقت کافی را داشته باشید چون عدم تخلیه رطوبت در عملکرد کمپرسور اختلال ایجاد می کند.

مراحل کابل کشی کولر گازی و سیم کشی آن

کابل کشی کولر گازی باید با دقت زیادی انجام گیرد چون در صورتی که نقصی کوچک در کابل کشی کولر گازی وجود داشته باشد می تواند منجر به شوک الکتریکی و آتش سوزی در کولر گازی شود. برای کابل کشی کولر گازی ابتدا باید دقت کنید که عایق سیم و کابل ها  به اندازه های مشخص جدا شود. کابل اصلی بلندترین سیم است که ۱۰۰ میلیمتر طول دارد و کابل بعدی ۸۰ میلی متر، کابل بعدی ۶۰ میلی متر و کابل آخر ۴۰ میلیمتر طول دارد. در مرحله بعد باید وایرشو (wire show) و وارنیش را وارد سیم کنید سپس ۱۵ میلی متر از قسمت لخت شده سیم ها را در هم بپیچانید. در این مرحله باید روی قسمت پیچ خورده، وایرشو کشیده شود و دو انتهای آن فشرده شود تا محکم شود و سپس وارنیش را روی وایرشو بکشید و به وسیله شعله ملایم، وارنیش را محکم کنید و با پیچیدن نوار چسب دور سیم ها کار را به اتمام برسانید. دقت کنید که از سیم و کابل های آسیب دیده و چسب خورده استفاده نکنید چون مقاومت قسمت هایی از سیم که توسط نوار چسب به هم وصل شده اند در مقابل گرما پایین می آید و ممکن است در مقابل گرما منجر به آتش سوزی شود.

• 

نکاتی که باید در کابل کشی کولر گازی به آنها دقت شود

در کابل کشی کولر گازی دقت کنید پنلی که در خارج ساختمان نصب می شود باید در هوای آزاد و در سایه باشد که هم بتواند حرارت و هوا راتبادل کند و هم علاوه بر کاهش میزان مصرف برق بتواند راندمان بهتری نیز داشته باشد. طول لوله های مسی یا آلومینیومی که پنل خارجی و داخلی را به هم متصل می کند باید ۱۰-۲۲ متر باشد. باید فیلترها را ماهیانه شستشو دهید تا راندمان کولر گازی بهتر شود و طول عمر کولر گازی افزایش یابد. در کابل کشی کولر گازی حتما از سیم ارت استفاده کنید. در کابل کشی کولر گازی برای تخلیه قطرات آبی که از پنل داخلی خارج می شوند فضایی را در نظر بگیرید و در نهایت برای کابل کشی کولر گازی بهتر است از متخصصان این کار استفاده کنید تا هم برای شما خطری نداشته باشد و هم کولر گازی عمر مفیدتری داشته باشد.