برنامه ای برای تعمیر و بازیابی اطلاعات از فایل های فشرده RAR که در حالت عادی قابلت خواندن نبوده و بنا به دلایلی خراب شدهاند. این برنامه از ارشیوهای فشرده چند قسمتی نیز پشتیبانی میکند.
تعمیر و بازیابی اطلاعات از فایل های فشرده RAR
برنامه ای برای تعمیر و بازیابی اطلاعات از فایل های فشرده RAR که در حالت عادی قابلت خواندن نبوده و بنا به دلایلی خراب شدهاند. این برنامه از ارشیوهای فشرده چند قسمتی نیز پشتیبانی میکند.
برای بازگردانی فایل های Rar خراب شده و یا آسیب دیده است. این برنامه با استفاده
از تکنولوژی خاص فایل های فشرده را اسکن کرده و آنها را به بهترین نحو ممکن
بازگردانی میکند.
ویژگی های برنامه :
- قابلیت
بازگردانی تمامی نسخ فایل های Rar و Sfx
- پشتیبانی برای بازگردانی پروژه های
multi-volume و solid
- قابلیت باز گردانی فایل های فشرده و آسیب دیده از floppy
disks, Zip disks, CDROMs
- امکان باز گردانی فایلها بدون محدودیت حجمی تا
17179869184 GB
- پشتیبانی از فرمان های command line
- حجم کم
نرم افزاری است که به کمک آن کاربران قادر خواهند بود تا اطلاعات از دست داده در سیستم های خود را به کمک ابزار موجود در نرم افزار بازگردانی نمایند.در این نرم افزار علاوه بر قابلیت بازگردانی فایل ها ، کاربران می توانند پارتیشن ها پاک شده از سیستم را نیز بازیابی کنند . از دیگر ویژگی های موجود در این نرم افزار می توان به قابلیت بازگردانی اطلاعات پاک شده از فلش دیسک ها ، حافظه های جانبی همانند حافظه های تلفن همراه ، حافظه های دوربین های دیجیتالی و یا Mp3 Player ها و … اشاره نمود. همچنین از دیگر ویژگی های این نرم افزار قابلیت کپی فایل ها و اطلاعات از دیسک ها آسیب دیده و خراب می باشد . CHENGDU YIWO Tech نام شرکت تولید کننده این نرم افزار می باشد.
برخی از ویژگی های نرم افزار :
- پشتیبنی از دیسک های پویا
- امکان بازگردانی ایل های لینوکس از ویندوز
- بازگردانی فایل های رمزگذاری و فشرده شده
- بازگردانی اطلاعات از iPod
- امکان ایجاد پروفایل در نرم افزار
- امکان Stop و Resume پردازش های در حال انجام
- پشتیبانی از فایل های سیستمی FAT12, FAT16, VFAT, FAT32, NTFS/NTFS5, EXT2 و EXT3
- پشتیبانی از هارد دیسک های IDE / ATA, SATA, SCSI, USB, IEEE1394
- پشتیبانی از فایل ها با نام های طولانی
- سازگاری با سیستم عامل های Windows 8.1/8/7/Vista/XP/2000 and Windows Server 2012/2008/2003
و…
جذب گاز
در این تحقیق عملیات انتقال جرم موسوم به جذب گاز و بازیابی یا دفع بررسی می شود. در جذب گاز، بخار محلول ا زمخلوط خود با گاز بی اثر با مایعی که حل شونده گاز نسبتاً در آن محلول است، جذب می شود. شستن آمونیاک با آب مایع در مخلوط آمونیاک و هوا مثالی از این نوع است. در ادامه با تقطیر، ماده حل شده از مایع بازیابی می شود و مایع جذب کننده را یا دور می ریزند و یا دوباره مصرف می کنند. گاهی اوقات یک ماده حل شده از مایع با تماس مایع با گازی بی اثر جدا می شود. به این عملیات که عکس جذب گاز است، دفع یا بازیابی گویند.
طراحی برج های آکنده
دستگاه متداول در جذب گاز و برخی عملیات دیگر، برج آکنده است که نمونه ای از آن در شکل (1-1) نشان داده شده است. این دستگاه از ستون یا برج استوانه ای تشکیل شده، که شامل ورودی گاز و فضایی برای توزیع آن در قسمت تحتانی، ورودی مایع و توزیع کننده در قسمت فوقانی، خروجی های گاز و مایع به ترتیب در قسمت فوقانی و تحتانی و توده جامد نگاه دارنده ای به نام آکنه های برج است. آکنه ها معمولاً به صورت صفحاتی هستند که آنها ار چین دار ساخته اند تا مقاومت آنها افزایش یابد و دارای سطح روباز می باشند تا از طغیان جلوگیری شود. مایع ورودی که حلالی خالص یا محلول رقیقی از ماده حل شده در حلال می باشد و به آن محلول رقیق (Weak Liquor) گویند، توسط توزیع کننده در بالای آکنه ها توزیع می شود و در یک عملیات ایده آل، سطوح آکنه ها را به طور یکنواخت مرطوب می کند. توزیع کننده ای که در شکل (1-1) می بینید، مجموعه ای از لوله های سوراخ دار (مشبک) است. در برج های بزرگ، از شیپورهای پاشنده یا سینی های توزیع کننده به همراه مانع یا بند استفاده می شود.
گاز حاوی ماده حل شده یا گاز غنی شده، وارد فضای زیر آکنه ها می شود و مخالف جریان مایع از روزنه های موجود در آکنه ها بالا می رود. آکنه ها، سطح تماس زیادی بین مایع و گاز فراهم می کنند و تماس نزدیک بین فازها را تقویت می کنند.
شکل (1-1) خواص آکنه های نامنظم برج.
ماده حل شده در گاز غنی شده توسط مایع تازه ای که وارد برج می شود جذب و گاز رقیق از بالا خارج می شود. هرچه مایع به طرف پایین برج حرکت می کند، از ماده حل شده غنی تر می شود. به مایع غلیظ شده، محلول قوی (Strong liquor) گویند، که از طریق خروجی مایع در انتهای برج خارج می شود.
آکنه های برج به سه دسته اصلی تقسیم می شود: آکنه های نامنظم که به طور تصادفی درون برج ریخته می شود، آکنه هایی که باید با دست روی هم چیده شوند و آنهایی که به آکنه های منظم و مرتب معروف هستند. حداکثر ابعاد آکنه های نوع اول 6 تا mm75 ( تا in3( می باشد،
آکنه های کوچک تر با ابعاد mm25 معمولاً در آزمایشگاه ها و یا ستون های نیمه صنعتی به کار می روند. در نوع دوم اندازه آکنه ها 50 تا mm200 (2 تا in8) است. کاربرد این آکنه ها کم تر از نوع اول است و در اینجا بحث نمی شود.
شکل 1-2- آکنه های معمولی برج: (الف) حلقه های راشینگ، (ب) حلقه های فلزی پال، (چ)حلقه پلاستیکی پال، (د) زین برل، (ه) زین سرامیکی اینتالوکس، (و) زین پلاستیکی اینتالوکس بزرگ، (ز) زین فلزی اینتالوکس.
آکنه های پراکنده شده از مواد ارزان و بی اثری همچون خاک رس، چینی یا پلاستیک های مختلف ساخته می شوند. گاهی از حلقه های فلزی با دیواره فولادی یا آلومینیومی نازک استفاده می کنند. جهت ایجاد فضاهای خالی و کانال های بزرگ برای سیالات، آکنه ها را نامنظم یا توخالی می سازند، به طوری که آکنه ها در یکدیگر جای می گیرند و حدود 60 تا 90% فضای خالی ایجاد می شود. انواع آکنه ها برای آکندن نامنظم در شکل (1-2) نشان داده شده است و خواص فیزیکی آنها در جدول (1-1) ارائه شده است. زین های سرامیکی برل و حلقه های راشینگ، از نوع قدیمی آکنه ها هستند و در حال حاضر زیاد استفاده نمی شوند، ولی نسبت به گلوله های سرامیکی یا خرده سنگ ها مزیت های زیادی دارند. زین های اینتالوکس از بعضی جهات شبیه زین های برل هستند، ولی شکل قطعات آنها مانع از فرو رفتن زیاد آنها درهم می شود و در نتیجه فضای خالی بستر افزایش می یابد. زین های اینتالوکس بزرگ همان زین های قبلی با کمی تغییر می باشد به طوری که لبه های آنها کنگره دار شده است. این زین ها به شکل پلاستیکی یا سرامیکی هستند. حلقه های پال از فلز نازک ساخته می شود که در آنها، یا قسمت هایی از دیواره به طرف داخل خم شده است و یا از پلاستیک ساخته شده اند و در آنها شیارهایی در دیواره به وجود می آید و داخل آنها میله های سفت کننده قرار داده می شود. آکنه های هایپک (Hy – pak) و حلقه های فکلسی (Flexiring) (که در شکل نشان داده نشده است) از نظر شکل و کار شبیه حلقه های پال است. بستر حاصل از حلقه های پال 90% فضای خالی دارد و نسبت به بسترهای دیگر با همان اندازه افت فشار کم تری دارد. IMTP (آکنه های اینتالوکس فلزی برج) جدید نورتون (Norton) با ساختمان باز بیش تر و افت فشار کم تر از حلقه های پال است. رابینز (Robbins) عوامل دیگری که باعث کاهش فشار در بسیاری از آکنه های تجارتی می شوند را بیان کرده است.
جدول 1-1- خواص آکنه های نامنظم برج
آکنه های با ساختمان هندسی منظم در اواخر سال 1930 با توجه به آکنه های استدمن (Stedman) نتیجه گیری شدند و تا 1965 که آکنه های سولزر (Sulzer) ابداع نشده بود، کاربردی نداشتند. آکنه های منظم اولیه از تور سیمی ساخته می شد، اما آکنه های منظم امروزی از ورقه های فلزی سوراخ دار (مشبک) و موج دار می باشند، که در آنها ورقه ها طوری مجاور یکدیگر قرار داده می شوند که مایع روی سطح آنها پخش می شود و بخار از درون کانال های تشکیل شده توسط موج ها عبور می کند. زاویه کانال ها نسبت به افق، 045 است و مطابق شکل (1-3) جهت زاویه متناوباً تغییر می کند. ضخامت هر لایه حدود چند اینچ است. آکنه ها از نظر اندازه، ترتیب قرار گرفتن موج ها و عملیاتی که روی سطوح آنها انجام می گیرد، با یکدیگر فرق دارند. اغلب از چین های مثلثی استفاده می شود به طوری که فاصله آن تا پایه 25 تا mm40، اضلاع مثلث 17 تا mm25 و ارتفاع آنها 10 تا mm15 است. میزان تخلخل بین 93% تا 97% و سطح مخصوص آنها 60 تا ft2/ft376 (200 تا m2/m3250) می باشد. آکنه BX سولزر که از توری سیمی ساخته شده است دارای سطح ویژه ft2/ft3152 (m2/m3500) و تخلخل 9/0 می باشد.
تماس بین مایع و گاز
شرط تماس کامل بین مایع و گاز، مخصوصاً در برج های بزرگ، سخت تر از شرایط دیگر است. حالت ایده آل بدین صورت است که ابتدا مایع در بالای آکنه ها توزیع می شود و سپس به صورت فیلم های نازک روی سطح تمام آکنه ها به طرف پایین جریان می یابد. اما در عمل ضخامت فیلم ها در بعضی نقاط بیش تر و در بعضی نقاط کمتر است. به طوری که مایع در یک نقطه جمع شده، به بصورت جوی های کوچکی از مسیر خاصی بین آکنه ها عبور می کند. به خصوص اگر سرعت مایع پایین باشد، بیش تر سطح آکنه ها خشک خشک می ماند و یا حداکثر با فیلمی ساکن از مایع پوشیده می شود. این پدیده را مجراسازی (channeling) گویند و دلیل عمده عملکرد ضعیف برج های آکنده بزرگ هم پدیده مجراسازی است.
افت فشار و شدت جریان های در حالت حد
شکل (1-4) معلومات مربوط به افت فشار در یک برج آکنده را نشان می دهد. افت فشار به ازای هر واحد از عمق آکنه ها ناشی از اصطکاک سیال است. در شکل نمودار آن نسبت به شدت جریان گاز Gy در مختصات لگاریتمی رسم شده است. شدت جریان گاز براساس برج خالی و برحسب جرم گاز در ساعت در واحد سطح مقطع بیان می شود. بنابراین رابطه Gy با سرعت سطح گاز با معادله بیان می شود که در آن چگالی گاز است. اگر آکنه خشک باشد، خط حاصل مستقیم بوده و شیب آن حدود 8/1 است. در نتیجه افت فشار متناسب با توان 8/1ام سرعت افزایش می یابد. اگر مایع با شدت جریان ثابتی روی آکنه ها پاشیده شود، رابطه بین افت فشار و شدت جریان گاز از خطی موازی خط مربوط به آکنه های خشک تبعیت می کند. افت فشار در این حالت بیش تر از افت فشار در آکنه های خشک است، چون مایع درون برج فضای موجود برای جریان گاز را کاهش می دهد. بنابراین، قسمت خالی برج با شدت جریان گاز تغییر نمی کند.
در بعضی مناطق خاص از برج، مایع به فاز پیوسته تبدیل شده و نقطه طغیان حاصل می شود. به طور موقت می توان از شدت جریان های بیش تر گاز استفاده کرد، اما در آن صورت مایع سریعاً انباشته می شود و ممکن است تمام برج از مایع پر شود.
بدیهی است که در یک برج آکنده در حال کار، سرعت گاز باید کم تر از سرعت طغیان باشد. اما با نزدیک شدن به طغیان، بیش تر سطح آکنه ها یا تمام آن مرطوب می شود و سطح تماس بین گاز و مایع به حداکثر می رسد. طراح باید طوری سرعت را انتخاب کند که اختلاف کافی با سرعت طغیان داشته باشد تا بتوان از برج بدون هیچ خطری بهره برداری کرد، اما سرعت نباید آن قدر کم باشد که به برج بزرگ تری نیاز شود. کاهش سرعت در طراحی، قطر برج را افزایش می دهد بدون اینکه تغییر زیادی در ارتفاع به وجود آید، چون سرعت های گاز و مایع کم تر متناسب با کاهش سرعت انتقال جرم است.
سرعت طغیان شدیداً به نوع و اندازه آکنه و سرعت جرمی مایع بستگی دارد.
چند رابطه کلی برای افت فشار و سرعت طغیان در ستون های آکنده پیشنهاد شده است. در اکثر این روابط از یک نمودار log - log استفاده می شود که مختص طولی آن و مختص عرضی آن تابعی با است. معمولاً نسبت جریان های معلوم است و در این حالت را می توان مستقیماً تعیین کرد، ولی اگر مانند شکل (1-5) و روی محورهای جداگانه باشند، مسأله را با حدس و خطا حل می کنند. خصوصیات آکنه در ضریب آکنه Fp منظور شده است که با افزایش اندازه آکنه یا افزایش سهم قسمت خالی ستون، افزایش می یابد. ضریب آکنه را نمی توان به طور نظری با استفاده از معادله ارگون (Ergun) پیدا کرد، چون شکل آکنه ها پیچیده است و فقط ضریب به طور تجربی پیدا می شود. متأسفانه هیچ تک رابطه ای برای افت فشار که با همه آکنه ها وفق دهد، وجود ندارد و مقادیر Fp مربوط به افت فشارهای کم ممکن است تفاوت قابل ملاحظه ای با مقادیر مربوط به افت فشارهای زیاد یا معلومات طغیان داشته باشد. روابط متداول برای تعیین افت فشارها در آکنه های نامنظم در شکل (1-6) ارائه شده است که در آن و برحسب برحسب cp و ، بر حسب بیان شده اند و مقدار gc برابر 174/32 است. روابط قدیمی تر از این نوع شامل یک خط طغیانی بالای خط مربوط به نشان می دهد.
رابطه ای تجربی برای افت فشار در حالت حد چنین است:
(1-1)
که = افت فشار در حالت طغیان، برحسب
Fp = ضریب آکنه، بدون بعد
معادله (1-1) برای ضرایب آکنه بین 10 تا 60 استفاده می شود. به ازای مقادیر بیش تر Fp، افت فشار در طغیان را می توان 0/2 در نظر گرفت.
استریگل (Strigle) رابطه دیگری برای افت فشار در برج های آکنده پیشنهاد کرده که در شکل (1-7) نشان داده شده است. مختص طولی در این نمودار مشابه شکل (22-6) است، ولی مختص عرضی آن ضریب ظرفیت Cs = u0 است که در آن u0 سرعت سطحی برحسب است. گران روی سینماتیک مایع، v برحسب سانتی استوکس بیان می شود. در نمودار نیمه لگاریتمی، درون یابی آسان تر از نمودار log – log صورت می گیرد، اگر معلومات هر دو معادله یکسان باشد.
آکنه های منظم
سرعت طغیان در چند آکنه تجارتی منظم در شکل (1-8) نشان داده شده است. این نمودار شبیه شکل (18-28) برای طغیان در ستون های دارای سینی غربالی است. افت فشار در آکنه های منظم را می توان از برخی معادله های پیچیده که توسط فیر و براوو (Fair and Bravo) ارائه شده است. پیش بینی کرد. ولی اطلاعات آزمایشگاهی نسبتاً کمی در مورد آنها موجود است. برج های دارای آکنه های منظم را معمولاً با همکاری تولید کننده های آکنه می سازند. اشپیگل و مایر (Spiegel and Meier) اعتقاد دارند که اکثر آکنه های منظم در اختلاف فشار حدود به ظرفیت حداکثر خود می رسند که در این حالت سرعت بخار معادل با 0 تا 95% سرعت طغیان است.
فصل دوم
اصول جذب
همان طور که در فصل قبل دیده شد، قطر یک برج جذب آکنده به مقدار گاز مایعی که بازیابی می شود، خواص آنها و نسبت یک جریان به جریان دیگر بستگی دارد. ارتفاع برج و در نتیجه حجم کل آکنه ها، بستگی به مقدار تغییر غلظت های مورد نظر و سرعت انتقال جرم در واحد حجم آکنده دارد. بنابراین، محاسبات ارتفاع برج بر موازنه مواد، موازنه آنتالپی، مقدار نیروی محرک و ضرایب انتقال جرم استوار است.
موازنه مواد – در سیستمی با تماس پیوسته از نوعی برج جذب آکنده مطابق شکل (2-1) هیچ گونه تغییر گسسته ناگهانی در ترکیب ها مشاهده نمی شود، اما در سیستم تماس مرحله ای این تغییرات وجود دارد. در عرض، تغییر غلظت ها از یک سر دستگاه به سر دیگر، پیوسته است. موازنه ماده حول قسمتی اختیاری از بالای ستون که با خط چین در شکل (2-1) مشخص شده است، چنین است:
(1-2) کل ماده: La + V = L + Va
(2-3) جزء ماده: La Xa + Vy = Lx + Va ya
که در آن، V شدت جریان مولی فاز گاز و L شدت جریان مولی فاز مایع در همان نقطه از برج است. غلظت های فاز L و فاز V، x و y مربوط به همین نقطه می باشند.
معادله های موازنه کلی مواد،
(2-4) کل ماده: La + Vb = Lb + Va
(2-5) جزء ماده: La Xa + Vb yb = Lb Xb + Va ya
شکل 2-1
معادله های (22-4) و (22-5) با معادله های (17-3) و (17-4) در ستون با تماس مرحله ای یکسان هستند.
معادله خط تبادل برای یک برج با تماس پیوسته شبیه به معادله (17-7) برج با تماس مرحله ای است و چنین بیان می شود:
(2-6)
در معادله (2-6)، y , x به ترتیب غلظت توده مایع و گاز در تماس با یکدیگر در بخش معینی از برج هستند. به فرض که ترکیب ها در ارتفاعی معین، مستقل از موقعیت سیال درون آکنه ها باشند. جذب یک جزء محلول از یک مخلوط گازی موجب می شود که شدت جریان کل گاز V در ضمن عبور از برج کاهش و شدت جریان مایع L افزایش یابد. این تغییرات خط تبادل را مطابق مثال شکل (2-7) قدری منحنی می سازد. در مخلوط ها وقتی، که کم تر از 10% گاز انحلال پذیر دارند، از اثرتغییرات در شدت جریان کل صرف نظر می شود و طراحی را معمولاً بر مبنای شدت جریان های میانگین انجام می شود.
تغییرات دما در برج های آکنده – وقتی گاز غنی به یک برج جذب وارد می شود، دمای برج از پایین به بالا به طور چشمگیری تغییر می کند. گرمای جذب ماده حل شده، دمای محلول را افزایش می دهد، اما تبخیر حلال، دما را کاهش می دهد. معمولاً اثر برآیند، افزایش دمای مایع است، ولی گاهی دما در پایین ستون از یک حداکثر عبور عبور می کند. شکل نمودار دما بستگی به سرعت های جذب ماده حل شونده، تبخیر یا میعان حلال و انتقال گرما بین فازها دارد. در محاسبات طولانی تر، به دست آوردن نمودارهای دقیق دما برای مایع و گاز لازم است و در این تحقیق فقط مثال های ساده شده ای از آنها ارائه می شود. اگر دمای گاز ورودی نزدیک به دمای مایع خروجی باشد و گاز ورودی اشباع باشد، تبخیر حلال تأثیر کمی دارد و افزایش دمای مایع تقریباً متناسب با مقدار ماده حل شونده جذب شده دارد در این صورت طبق شکل (2-8 الف)، خط تعادل به تدریج به سمت بالا انحنا یافته، و مقادیر بیش تر x متناظر با دماهای بالاتر است.
اگر گاز با دمای 10 تا 0C20پایین تر از دمای مایع خروجی وارد ستون شود و حلال فرار باشد، تبخیر موجب سرد شدن مایع در پایین برج می شود و طبق شکل (2-8 الف)، ممکن است نمودار دما، حداکثر شود. اگر خوراک، گاز اشباع باشد، حداکثر دما در نمودار خیلی مشخص نیست و برای طراحی تقریبی، از دمای خروجی یا مقدار دمای حداکثرکه به طور تخمینی به دست می آید می توان مقادیر تعادل در نیمه پایینی برج را محاسبه کرد.
سرعت جذب
سرعت جذب را می توان با استفاده از ضرایب جداگانه یا ضرایب کل فازهای گاز و مایع، به چهار روش مختلف بیان کرد. در اکثر محاسبات از ضرایب حجمی استفاده می شود، چون تعیین ضرایب در واحد سطح مشکل تر است و هدف از محاسبات طراحی معمولاً تعیین حجم کل برج جذب است. در بحث زیر، به خاطر سهولت کار، ضرایب تصحیح در نفوذ یک طرفه حذف و از تغییرات در شدت جریان گاز و مایع صرف نظر شده است. معادله ها فقط در مورد گازهای رقیق صدق می کنند، ولی آنها را می توان با قدری خطا، در مخلوط های حاوی حداکثر 10% ماده حل شده به کار برد. جذب در گازهای غلیظ بعداً در حالتی خاص بررسی می شود.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 30صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
هارد درایو ها با تحت میدان قرار دادنِ یکسری مواد مغناطیسی اطلاعات را درخود ضبط می کنند. و با تشخیص مغناطیس شدگی آن ماده اطلاعات را از روی آن می خوانند. طرح کلی یک هارد دیسک تشکیل شده از یک مخروط که یک یا چند صفحه مسطح و گرد را نگه می دارد ،اطلاعات بر روی این صفحات ذخیره می شوند. این صفحه ها از یک ماده غیر مغناطیسی( اغلب شیشه یا آلومینیوم) ساخته می شوند و با یک لایه نازک از مواد مغناطیسی روکش می شوند. در درایو های قدیمی از تری اکسید آهن به عنوان ماده مغناطیسی استفاده می شد اما امروزه از آلیاژهای کبالت پایه استفاده می کنند.
صفحات با سرعت های بالا به گردش در می آیند.اطلاعات در حین چرخش صفحات بر ری آنها نوشته می شوند.این کار توسط مکانیزمی با نامِ: هد خواندن/ نوشتن انجام می شود. این هد با فاصله بسیار کم بالای سطح مغناطیسی حرکت می کند. از این وسیله برای تشخیص و تغییر در وضعیت مغناطیس شدگی ماده زیر آن استفاده می شود. به ازای هر صفحه مغناطیسی بر روی مخروط ، یک هد وجود دارد که همه آنها بر روی یک بازوی مشترک سوار شده اند. همینطور که صفحات دوران می کنند یک بازوی محرک، هد ها را (به آرامی و با حرکت شعاعی ) روی یک مسیر قوس دار، بر روی صفحات به حرکت در می آورد.با اینکار به هر هد اجازه داده می شود که تقریبا به تمام سطح صفحهء در حال دوران دسترسی پیدا کندد.
سطح مغناطیسی هر صفحه به تعداد زیادی محدوده های کوچک مغناطیسی تقسیم می شود. (اندازه این محدوده ها در حد میکرون می باشد). هر کدام از این محدوده ها برای رمزنگاری یک واحد باینری اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند.در هارد درایو های امروزی ، هر یک از این محدوده های مغناطیسی از چند صد دانه مغناطیسی تشکیل شده اند. هر محدده مغناطیسی ، یک دوقطبی مغناطیسی را تشکیل می دهد که این دو قطبی ها یک حوزه مغناطیسی متمرکز را در نزدیکی خود ایجاد می کنند.
یک هد نوشتن، با ایجاد میدان مغناطیسی قوی در نزدیکی محدوده های مغناطیسی ، آن را تحت اثر خود قرار داده مغناطیس می کند. در هارد دیسک های اولیه برای خواندن اطلاعات از همان القاء کننده ای استفاده می شد که موقع نوشتن مورد استفاده قرار گرفته بود. اما با تکنولوژی جدید هد مخصوص نوشتن و هد مخصوص خواندن از هم جدا شده اند ، با این وجود هر دوی آنها روی یک بازوی محرک قرار دارند.
اغلب هارد درایو ها دارای یک پوشش محکم و کیپ هستند که از محتویات درایو در برابر جمع شدگی ،گرد و غبار و دیگر عوامل آلودگی محافظت می کند. هد خواندن / نوشتنِ هارد درایو بالای صفحات مغناطیسی و بر روی یک بالشتک هوا که ضخامتی در حد چند نانومتر دارد حرکت می کند. بنابراین سطوح صفحات و محتویات داخلی درایو باید پاک نگه داشته شوند تا با توجه به فاصله نانومتری بین صفحات و هد ،از صدمات ناشی از اثر انگشت ، غبار، مو، ذرات دود و غیره جلوگیری شود..
استفاده از صفحات صلب همچنین کیپ و عایق کردن هارد دیسک ، تولرانس بهتری را نسبت به فلاپی دیسک فراهم میکند.بنابراین هارد دیسک ها در مقایسه با فلاپی دیسک ها مقدار بیشتری اطلاعات را می توانند در خود ذخیره کنند. همچنین قابلیت دسترسی و انتقال اطلاعات در هارد دیسک ها سریع تر می باشد. در سال ۲۰۰۶ یک هارد دیسک باید بتواند بین ۸۰ تا ۷۵۰ مگابایت اطلاعات را در خود جای دهد، با سرعتی بین ۷۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰ درو در دقیقه بچرخد و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آن باید بیشتر از ۵۰ مگابایت در هر ثانیه باشد. سریع ترین هارد درایوهای مربوط به سرور ها و ایستگاه های کاری با سرعتی معادل ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه می چرخند و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آنها بالغ بر ۸۰مگابایت در هر ثانیه می باشد. هارد دیسک ها ی مربوط به نوت بوک ها که از نظر فیزیکی کوچکتر از نمونه های خانگی هستند، معمولا دارای سرعت و ظرفیت پایین تری میباشند. اغلب این هارد دیسک ها با سرعتی در حدود ۴۲۰۰ دور در دقیقه می چرخند. البته لازم به ذکر است که جدید ترین انواع این دسته هارددیسک ها دارای سرعتی معادل ۷۲۰۰ دور در دقیقه می باشند
تاریخچه:
برای سالها ، هارد دیسک ها تجهیزات بزرگ و سنگین بودند و به دلیل بزرگی ، سنگینی ، حساسیت بالا و مصرف زیاد انرژی ، بیشتر برای محیط های حفاظت شدهء یک مرکز اطلاعات یا دفاتر بزرگ مناسب بودند تا محیط های خشن و ناملایم صنعتی ،خانه ها یا دفاتر کوچک .
.
در سال ۱۹۷۹ IBMیک هارد دیسک قدیمی
تا قبل از دهه ۸۰ میلادی اغلب هارد دیسک ها صفحات ۸ اینچی (۲۰ سانتی) یا ۱۴ اینچی( ۳۵) سانتی داشتند. و برای نگه داری آنها نیاز به فضای زیادی بود.( مخصوصا درایو های بزرگ قابل حمل و نقل (قابل نصب و برداشت) که به خاطر بزرگی به ماشین های لباسشویی معروف بودند). این گونه هارد درایو ها به علت داشتن موتور های بزرگ، به منبع تغذیه سه فاز و آمپراژ بالا نیاز داشتند. به همین دلیل تا سال ۱۹۸۰ برای میکروکامپیوتر ها از هارد دیسک استفاده نمی شد. تا اینکه در این سال شرکت
seagate tecnology
اولین هارد درایو ۵/۲۵ خود را با ظرفیت ۵ مگابایت تحت عنوان
به بازار ارائه کرد. در واقع تا آن زمان کامپیوتر های شخصی اولیه ST-۵۰۶
مجهز به هارد دیسک نبودند IBM۵۱۵۰ یعنی IBM در اوایل دهه ۸۰ اغلب هارد دیسک های مربوط به میکرو کامپیوتر ها با نام تولید کننده خود به فروش نمی رسیدند بلکه
ها به عنوان بخشی از یک مجموعه بزرگتر OEM به وسیله
فروخته می شدند. کامپیوتر های نوع
دارای هارد دیسک داخلی بودند و این باعث ایجاد تمایل عمومی به خرید درایو های خام (از طریق پست) و نصب مستقیم آنها در داخل سیستم شد. سازندگان هارد دیسک شروع به بازاریابی کردندو بالاخره طولی نکشید که در اواسط دهه ۹۰ هارد دیسکها در قفسه مغازه های خرده فروش نیز قرار گرفتند
هارد درایو های داخلی کم کم به یک گزینه رایج در کامپیوتر های
تبدیل شدند و هارد درایو های خارجی محبوبیت خود را برای مدتها مخصوصا در بین انواع و انواع مشابه آن حفظ کردند. تمامی کامپیوتر های ساخت
بین سال های ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۸ یک پورت در پشت خود داشتند که جداسازی خارجی را آسان می ساخت بهدلیل شرایط موجود، هارد درایو های خارجی تنها گزینه منطقی به نظر می رسیدند
هارد درایو های خارجی
همچنین در میکرو کامپیوتر های قدیمی تر مانند سری به کار می رفتند، همچنین از آنها حتی امروزه بطور گسترده ای در سرور ها استفاده می شود. ظهور رابط های پرسرعت خارجی مانند و در اواخر دهه ۹۰ ، به کاربرد درایو های خارجی در بین کاربران جانی دوباره داد.به طور اخص کاربرانی که حجم بالایی از اطلاعات را بین دو یا چند محل جا به جا می کردند از این سیستم استقبال کردند. امروزه اغلب تولید کننده گان هارد دیسک ، دیسک های خود را به صورت خارجی نیز می سازند.
خصوصیات هارد دیسک:
ظرفیت معمولا با گیگابایت بیان می شود
اندازه فیزیکی معمولا با اینچ بیان می شود
امروزه تقریبا تمام هارد دیسک هایی که در کامپیوتر های رومیزی (خانگی - اداری) و نوت بوک ها استفاده می شوند ، ۳/۵ یا ۲/۵ اینچی هستند. هارد دیسک های ۲/۵ اینچی معمولا کند تر هستند و حجم کمتری نیز دارند اما در عوض برق کمتری مصرف می کنند و مقاومت به ضربه و تکان در آنها بیشتر است. اندازه دیگری که استفاده از آن بطور فزاینده ای در حال رشد است نوع ۱/۸ اینچی می باشد که در
ها و نوت بوک های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.این نوع از هارد درایو ها مصرف انرژی بسیار پایینی دارند ودر مقابل ضربه بسیار مقاوم می باشند
علاوه بر موارد مذکور انواع دیگری نیز موجود می باشندکه در ادامه به توضیح آنها پرداخته می شود:
نوع یک اینچی که طوری طراحی شده اند تا با ابعاد کانال های فیبری نوع دوم جور باشند. از این نوع هاردیسک در تجهیزات قابل حمل و نقل از جمله دوربین های دیجیتال نیز استفاده می شود. همچنین نوع۰/ ۸۵ اینچی نیزتوسط شرکت توشیبا جهت استفاده در گوشی های تلفن همراه و کاربرد های مشابه آن ساخته شده است. طراحی سایز هاردیسک ها کمی گیج کننده است ، به عنوان مثال یک دیسک درایو ۳/۵ اینچی دارای کیسی با پهنای ۴ اینچ می باشد. علاوه بر این هاردیسک های مخصوص سرور در دو اندازه ۳/۵ و ۲/۵ اینچی تولید می شوند.
قبلیت اعتماد، با واحد یا فاصله زمانی بین خطاها سنجیده می شود. درایو های ۱ ایچی ساتا
سرعت هایی تا حدود ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه را ساپورت می کنند . و دارای برابر با یک ملیون ساعت با چرخه فعالیت سبک ۸ ساعته می باشند. درایو های FC قابلیت چرخیدن با سرعت ۱۵۰۰۰ دور در
دقیقه را دارا هستند و آنها برابر با۱ /۴ ملیون ساعت با ۲۴چرخه فعالیت ساعت ۲۴ ساعته می باشد
تعداد فعالیت های ورودی خروجی در هر ثانیه:
دیسک های جدید در هر ثانیه قادرند ۵۰ دسترسی اتفاقی و یا ۱۰۰ دسترسی ترتیبی را برآورده سازند.
* مصرف انرژی( این موضوع به خصوص در رابطه با لب تاپ هایی که از باطری استفاده می کنند حائز اهمیت می باشد).
شدت صدا و نویز تولید شده بر حسب دسی بل البته بسیاری افراد آن را برحسب بل می سنجند نه دسی بل.)
میزان ( که در درایو های جدید بسیار بالا می باشد)
* سرعت انتقال اطلاعات:
درایو های داخلی : از۴۴ /۲ تا۷۴ /۵ مگابایت در هر ثانیه.
درایو های خارجی: از ۷۴ تا۱۱۱ /۴ مگابایت در هر ثانیه.
* سرعت دسترسی تصادفی : از ۵ تا ۱۵ میلی ثانیه.
تولید کنندگان هارد درایو معمولا ظرفیت درایو را با استفاده از پیشوندهای SI مشخص می کنند. پیشوند های گیگا و مگا از این دسته اند. تاریخچه این نام گذاری به زمانی بر میگردد که ظرفیت ذخیره سازی از مرز ملیون بایت فراتر رفت یعنی بسیار قبل تر از پیشوند های استاندارد باینری ( حتی قبل از اینکه پیشوند های SI درسال ۱۹۶۰ ایجاد شوند.)
IEC در سال ۱۹۹۹ ، پیشوند های باینری را استاندارد کرد. بعد از آن بسیاری از دست اندر کاران تولید کامپیوتر و نیمه رساناها عبارت کبلو بایت را برای ۱۰۲۴ بایت پذیرفتند. دلیل پذیرش عبارت مذکور این بود که عدد ۱۰۲۴ به اندازه کافی به پیشوند کیلو(۱۰۰۰) نزدیک بود. بعضی مواقع این استاندارد غیر SI یک توصیف کننده نیز به همراه خود داشت،مثلا: ۱ KB = ۱۰۲۴ Bytes اما این توصیف کننده، به خصوص در بین بازاریان کم کم حذف شد. این روند به تدریج تبدیل به عادت شد و به دنبال آن پیشوندهای مگا ، گیگا،ترا و حتی پتا نیز مورد استفاده قرار گرفتند
سیستم های عامل و نرم افزار های کاربردی آنها ( به ویژه سیستم عامل های گرافیکی مثل مایکروسافت ویندوز اغلب ظرفیت را با پیشوند های باینری بیان می کردند. و همین امر باعث شد تا بین ظرفیت اعلام شده از طرف تولید کنندگان و ظرفیت گزارش شده توسط سیتم های عامل اختلاف ایجاد شود. این اختلاف مخصوصا در مورد هارد درایو های با ظرفیت چندین گیگابایت بیشتر به چشم می آمد. کاربران اغلب متوجه می شدند که ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بسیار کمتر از ظرفیت اعلام شده توسط تولید کننده است . به عنوان مثال مایکروسافت ویندوز ۲۰۰۰ ، ظرفیت درایو را درسیستم دسیمال (ده دهی) با ۱۲ رقم و در سیتم باینری با ۳ رقم بیان میکرد. بنابر این هارد درایوی که ظرفیت آن توسط تولید کننده ۳۰ گیگابایت اعلام شده بود، توسط ویندوز، ۳۰۰۶۵۰۹۸۵۶۸ بایت یا ۲۸ گیگابایت گزارش می شد. تولید کنندگان هارد درایو از اصطلاح گیگا (۱۰ به توان ۹) در سیتم SI استفاده می کردنند که تقریب خوبی
برای گیگا بایت به حساب می آمد.ولی سیتم عامل ها گیگابایت را۳۰^۲ ، یعنی ۱۰۷۳۷۴۱۸۲۴ بایت تعریف می کردند.بنابراین ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بیشتر نزدیک به ۲۸ گیگابایت بود.به همین علت بسیاری از نرم افزار ها که ظرفیت را گزارش می دادند شروع به استفاده از پیشوند های استاندارد IEC کردند.(مثلا KiB ، MiB و GiB ).
بسیاری افراد اشتباها اختلاف در گزارش ظرفیت را به فضای اختصاص داده شده به اطلاعات مربوط به پارتیشن بندی و فایل های سیستم، نسبت می دهند.اما حتی برای فایل سیستم های بسیار بزرگ (چند GiB) ، فضای مرد نیاز از چند MiB تجاوز نمی کند.بنابراین فرضیه نمی تواند توجیه قانع کننده ای برای گم شدن ده ها گیگابایت باشد. ظرفیت یک هارد دیسک را می توان با استفاده از رابطه زیرمحاسبه کرد:
ظرفیت هارد درایو= تعداد سیلندر ها× تعداد هد ها × تعداد سکتور ها ×۵۱۲
در حین حرکت دیسک ،سیستم مخروط هارد دیسک به کمک فشار هوای داخل محفظه درایو، هد ها را در ارتفاع مناسبی از صفحه های مغناطیسی قرار می دهد. برای اینکه یک هارد درایو به خوبی کارکند به مقدار معینی فشارهوا نیاز دارد. ارتباط با محیط خارج و فشار اتمسفر از طریق یک سوراخ کوچک(تقریبا به قطر ۱/۲ میلیمتر) که رویدرپوش قرار دارد میسر می شود.که معمولا یک فیلتر کربنی از داخل روی آن را پوشانده(فیلتر تنفسی). اگر فشار هواخیلی پایین باشدهد ها به اندازه کافی از جای خود بلند نمی شوند و در ارتفاع مناسبی قرار نمی گیرند و خطر برخوردهد ها با صفحه و از دست رفتن اطلاعات وجود دارد. برای کارکرد در ارتفاع زیاد(۳۰۰۰ متر) به درایو های عایق و تنظیم فشار شده نیاز داریم. بدین منظور درایو های جدید دارای سنسور های دما هستند تا بتوانند فعالیت خود را با محیط اطرافشان تطبیق دهند. مجاورت با رطوبت بالا برای مدت زمان طولانی باعث ایجاد خوردگی در هد ها و دیسک ها می شود. اگر درایو برای قراردادن هد های خود بر روی صفحات از تکنولوژی کلید های قطع و وصل تماسی(CSS ) استفاده کند ، رطوبت افزایش یافته و باعث افزایش تمایل چسبندگی هدها به صفحات مغناطیسی می گردد.این پدیده ممکن است منجر به وارد آمدن صدمات فیزیکی به دیسک و موتور شود همچنین ممکن است باعث برخورد هد با صفحات مغناطیسی گردد.
سوراخ های تنفس بر روی تمام هارد درایو ها دیده می شوند و معمولا در کنار خود یک برچسب هشدار دهنده دارند که به کاربر هشدار می دهد که این سوراخ ها را نپوشاند. هوای داخل درایو در حال کار ،پیوسته در حال حرکت است . هوا بر اثر اصطکاک با صفحات در حال چرخش دیسک به حرکت در می آید. این هوا از یک فیلتر داخلی عبور داده می شود تا از هرگونه آلودگی ناشی از فرآیند تولید ،ذرات یا مواد شیمیایی که به نحوی داخل محفظه شده اند و ذراتی که در حین کارِ درایو ایجاد شده اند پاک شود.
با توجه به فاصله بسیار کم بین هدها و صفحات ، هرگونه آلودگی روی آنها منجر به برخود هد با صفحه مغناطیسی خواهد شد.هد پس از برخورد با صفحه آن را می خراشد و لایه نازک مغناطیسی آن را از بین می برد. در مورد هد های بزرگ مقاومتی مغناطیسی(GMR) وجود آلودگی های بسیار کم (که حتی باعث خراشیده شدن صفحات نمی شوند) به علت ایجاد اصطکاک با سطح صفحات منجر به داغ شدن بیش از حد هد می گردند . گرم شدن بش از حد هد موجب می گردد که اطلاعات بطور موقت یعنی تا زمانی که هد دمای نرمال خود را بدست بیاورد غیر قابل خواندن شوند. این عارضه را که نامیزانی حرارتی نامیده می شود می توان به وسیله فیلتر کردن الکترونیکی سیگنال خوانده شده بر طرف کرد. علاوه بر مورد ذکر شده موراد دیگری نیز می توانند به برخورد هد با صفحات مناطیسی منجر شوند از جمله: خطاهای الکترونیک، ضربه های فیزیکی ، فرسودگی ،خوردگی و تولید نامناسب هد ها یا صفحات. در اغلب درایو های سرور وقتی سیستم خاموش می شود هد ها در منطقه ای که منطقه ی فرود نامیده می شود قرار می گیرند . منطقه فرود محدوده ای از دیسک است که اطلاعات در آنجا ذخیره نمی شود و معمولا نزدیک مرکز صفحه قرار دارد. به این منطقه CSS نیز گفته می شود( منطقه شروع و توقف تماسی). اما در مدل های قدیمی هارد درایو توقف های ناگهانی خطاهای منبع تغذیه در برخی موارد باعث می شد که هد ها بر روی محدوده های ذخیره اطلاعات فرود بیایند که خطر از دست رفتن اطلاعات را افزایش می داد. در واقع قبلا باید طی فرآیندی هد ها از روی دیسک کنار رفته و به اصطلاح پارک می شدند و بعد سیستم خاموش می شد. در درایو های جدید ، هنگام قطع ناگهانی برق از فنر های خاصی(در ابتدا) و یا از نیروی گریز از مرکز و اینرسی چرخشی صفحات برای پارک کردن هد ها استفاده می شود.
قطعات الکترونیکی هارد درایو حرکات بازوی محرک و چرخش دیسک را کنترل می کنند. و با توجه به دستوری که از کنترل گر دیسک دریافت می کنند ،امکان خواندن ونوشتن بر روی دیسک را فراهم می سازند . لخت افزار های درایو های جدید(لخت افزار ترکیبی است از سخت افزار و نرم افزار )قادرند که فرآیند خواندن /نوشتن بر روی دیسک را برنامه ریزی کرده و سکتور هایی را که دچار خطا شده اند اصلاح نمایند. همچنین امروزه اغلب هارد درایو ها و مادر بردها از تکنولوژی SMART برخوردارند. ( تکنولوژی کنترل ، تحلیل و گزارش اتومات ) . به وسیله این تکنولوژی خطا های احتمالی پیشبینی شده و به کاربر هشدار داده می شود تا از صدمه دیدن اطلاعات جلوگیری شود.
توضیح تصویر: میکرو فوتوگراف مربوط به یک هد هارد دیسک. اندازه صفحه روبرویی ۰/۳×۰/۱ میلیمتر می باشد.
کفلغزنده (که در شکل دیده نمی شود) ابعادی برابر با ۰/۱×۱/۲۵ میلیمتر دارد(اندازه نانومتری) که همین وجه ازمیکر فوتوگراف بالای صفحه مغناطیسی قرار می گیرد. یکی دیگر از قسمت های حیاتی هد، ساختار گرد و نارنجی رنگ وسط تصویر است. به سیم ها و اتصلات الکتریکی متصل به تشتک های طلایی توجه کنید. در حدود سال ۱۹۹۵ IBM تکنولوژی را ارائه داد که در آن مناطق فرود با پردازش دقیق لیزری تعیین می شدند. (LTZ ) .در این تکنولوژی یک ردیف برجستگی نانومتری و بسیار ظریف در مرکز صفحات ایجاد می شوند که عمل درگیری ونگه داشتن هد را تسهیل می کنند. این تکنولوژی امروزه نیز بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. چند سال بعد از آن IBM تکنولوژی تخلیه ء هد را ارئه کرد که در تجهیزات قابل حمل و نقل مثل لب تاپ ها ودیگر انواع هارد دیسک ها مورد استفاده قرارمی گرفت. در این تکنولوژی، هد از روی صفحه برداشته می شود و بر روی یک برجستگی پله مانند درلبه صفحات قرار می گیرد .با این فرآیند خطر چسبیدگی و بروز خطا به علت ضربات فیزیکی کاهش یافت. امروزه تمامی تولید کننده گان برای تولید محصولاتشان یکی از این دو تکنیک را مورد استفاده قرار می دهند. هر دو روش دارای مزایا و معایب خاص خودشان هستند. از جمله ایراداتی که به این روش ها وارد است می توان به کمتر شدن فضای ذخیره سازی ، کنترل نسبتا مشکل تلرانس و هزینه های تولید و بکارگیری اشاره کرد.
IBM برای لب تاپ های سری Thinkpad خود، اقدام به طراحی سیستم حفاظت فعال کرد. وقتی یک ضربه یا حرکت ناگهانی توسط سنسور های حرکت داخل درایو حس می شد، هد های داخل هارددیسک از روی صفحات برداشته شده و در منطقه فرود قرار می گرفتند تا احتمال هرگونه صدمه و از دست رفتن اطلاعات و ایجاد خراش روی صفحات کاهش بابد. شرکت Apple نیز بعدها از این تکنولوژی تحت عنوان سنسور حرکت ناگهانی درPowerbookها،iBook ها ، MacBook pro هاوMacBook Line های خود استفاده کرد.
دسترسی به هارد درایو ها عموما از طریق تعدادی از باس های زیر صورت می گیرد:
,و کانال های فیبری ATA (IDE, EIDE), Serial ATA (SATA), SCSI, SAS, IEEE ۱۳۹۴, USB
در دوره رابط های ST-۵۰۶ ، روش ها و برنامه های رمزنگاری نیز حائز اهمیت بودند. در اولین دیسک ST-۵۰۶ از روش MFM (تلفیق بسامدی اصلاح شده) استفاده می شد. امروزه از این روش در فلاپی دیسک های ۱/۴۴ مگابایتی استفاده می شود که نرخ انتقال اطلاعات در آن برابر با ۵ مگابایت در ثانیه می باشد. بعدها کنترل کننده هایی که از RLL ۲.۷ استفاده می کردند ، سرعت انتقال را به ۱/۵ برابر یعنی ۷/۵ مگابایت در ثانیه افزایش دادند. این فرایند همچنین باعث افزایش ظرفیت درایو ها تا ۱/۵ برابر شد.
بسیاری از رابط های ST-۵۰ فقط برای کار در سرعت پایین MFM ضمانت شده بودند. در حالیکه مدل های دیگر (اغلب ورژن های گران قیمت تر از همان هارد درایو) برای کارد در سرعت بالای انتقال اطلاعات RLL طراحی شده بودند . در برخی موارد بر روی درایوها کاربیشتری انجام می شد تا بتوان از مدل های مربوط به MFM در سرعت های بالا نیز استفاده کرد. اگر چه قبلیت اعتماد در این موارد پایین می آمد و به همین دلیل این روش توصیه نمی شد.درایو های مخصوص RLL می توانشتند در شرایط MFM کارکنند ولی از سرعت و ظرفیت آنها تا میزان ۳۳ درصد کاسته می شد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 24 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید