ÜÇ BOYUTLU ISITMA YAPAN BİR ELEKTRİK FIRININ TASARIMI VE GERÇEK ZAMANLI DENETİMİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ali GÜNEY

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): OĞUZHAN ÇAKIR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde elektrik fırınları hem ticari hem de günlük hayatta sıklıkla kullanılan cihazların başında gelmektedir. Elektrikli fırınlar biri tabanında diğer tavanında olmak üzere iki ısıtıcı rezistansa sahiptir. Aynı zamanda sıcaklık kontrolü genelde fırın içerisinden tek noktadan ölçüm alınarak, kapalı çevrim açık-kapalı kontrol yöntemi ile sağlanmaktadır. Hem tek noktadan ölçüm alınması ve hem de kontrol yöntemi olarak açık-kapalı denetim yapılması fırın içerisindeki sıcaklığın referans değerden oldukça sapmasına yol açmaktadır. İlave olarak ısıtıcıların yalnızca fırının alt ve üst yüzeyinde bulunması, pişirme haznesinin homojen ısıtılmasını mümkün kılmamaktadır. Bu çalışmada, yukarıda bahsedilen sorunları ortadan kaldırmak için üç boyutlu ısıtma yapabilen bir elektrik fırınının tasarımı, üretimi, testi ve analizi yapılmıştır. Gerçekleştirilen elektrik fırınının altı yüzeyinde de ısıtıcı ve sıcaklık algılayıcı bulunmaktadır. Fırının pişirme haznesi altı yüzeyden de ısıtılmakta ve fırın içi sıcaklığı her yüzeyden algılayıcılarla ölçülmektedir. Böylece pişirme haznesinin üç boyutlu homojen veya heterojen ısıtılması mümkün olmaktadır. Gerçekleştirilen ısıtıcıda, sıcaklık kontrolü gerçek zamanlı ve sayısal olarak yapılmıştır. Sıcaklık denetiminde açık-kapalı, oransal, oransal integral, oransal türev ve oransal integral türev yöntemleri kullanılmıştır. Belirlenen bir referans sıcaklık değeri ve farklı ısıtma şekilleri için ölçümler alınmış ve bu ölçümler analiz edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar, fırının ayarlanan referans değer ve seçilen ısıtma şekli için kabul edilebilir bir hata ile istenen ısıtma dağılımını sağladığı görülmüştür.