Çamaşır makinesi için bütünleşik algılama sistemi geliştirilmesi
Development of integrated sensor system for washing machine
Yazar: GÖKHAN BAYRAK
Danışman: PROF. DR. MEHMET RECAİ ELLİALTIOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Basınç sensörleri = Pressure sensors ; Optik sensörler = Optical sensors ; Sayısal akışkanlar dinamiği = Computational fluids dynamic

Özet:
Günümüz ev hayatının vazgeçilmez unsurlarından birisi olan çamaşır makinesinin insanlara sağladığı kolaylık aşikardır. Bunun yanı sıra tüketici tarafından bakıldığında, satın alınacak çamaşır makinesinin fiyat/performans oranının iyi olması istenilen bir özelliktir. Piyasadaki mevcut rekabet koşullarında yüksek fiyat/performans oranlı makine üretmek, üreticiler için zorlayıcı bir unsurdur.
Arçelik A.Ş. Ç.M.İ. Ar-Ge ile birlikte yürütülen 01212.STZ.2012-1 nolu SANTEZ projesi kapsamında yapılmış olan çalışmalardan oluşan bu yüksek lisans tezinde ilk olarak kontrol teorisi'ne yer verilmiştir. Ardından, projede kullanılan tüm sensörler sırasıyla irdelenerek deneylerde elde edilen sonuçlarla birlikte okuyucuya aktarılmıştır. Daha sonraki kısımlarda ise ön tasarım ve detay tasarıma yardımcı olarak kullanılan simülasyonlardan bahsedilmiştir.
Mevcut çamaşır makinelerinde kullanımda bulunan; basınç, sıcaklık, iletkenlik ve bulanıklık sensörlerinin tümü bir araya toplanarak kompozit bir tasarım elde edilmiştir. İndüktif basınç sensörü yerine MEMS tipi basınç sensörü kullanılmış ve hassas mikromanometre yardımıyla kalibre edilerek basınç ölçümleri daha hassas hale getirilmiştir. Bulanıklık sensörü; UV ve görünür bölge bandında çalışan spektrofotometre ve NTU standardına göre hazırlanmış bulunan formazin çözeltisi kullanılarak yeniden kalibre edilmiştir. Sıcaklık sensörü olarak kullanılan NTC tipi termistörün karakteristik eğrisi elde edilerek, Sonlu Elemanlar Metodu ile Isı Transferi simülasyonu yapılarak deneysel sonuçlar teyid edilmiştir. İletkenlik sensörünün ölçüm karakteristikleri elde edilmiş ve Sonlu Elemanlar Metodu ile Elektrodinamik simülasyonu yapılmıştır.

Abstract:
Washing machine is obviously one of the indispensable elements of today's home life. It is also an important point for the consumers that the ratio of price/performance of a washing machine is good. Producing a washing machine with a high price/performance ratio in the current competitive market is a compelling factor for the manufacturers.
This thesis consists of the studies that are conducted within SANTEZ (no. 01212. STZ.2012-1) project which was in collaboration with Arcelik A.S. C.M.I. R&D. It firstly focuses on the control theory, later shows the results obtained from the experiments which were conducted by respectively analysing each sensor used within this project. The rest of the thesis deals with the auxiliary simulations which are used for the preliminary and detailed designs.
A composite design was obtained by assembling pressure, temperature, conductivity and turbidity sensors which are still used in today's washing machine. MEMS type pressure sensor is preferred to inductive type pressure sensor, and pressure measurements are made more sensitive by calibrating it with the help of precise micromanometer. Turbidity sensor was recalibrated by using formazine solution prepared according to NTU standarts, and spectrophotometer which works under UV and on the visible region band. Experimental results were confirmed by making heat transfer simulation with finite element method, and obtaining characteristic curve of the NTC type thermistor which is used as the temperature sensor. Measurement characteristics of the conductivity sensor were obtained and electrodynamics simulation was created with finite element method.