ابزار دقیق و مهندسی ابزاردقیق

هر آنچه در مورد ابزار دقیق و مهندسی ابزار دقیق باید بدانیم!

شاید شما هم مثل من جزء افرادی باشید که بارها این دو اصطلاح ابزار دقیق و مهندسی ابزار دقیق را شنیده باشید و برایتان سؤال پیش‌آمده باشد که منظور از این دو اصطلاح چیست؟!

اگر اهل سرچ اینترنتی باشید حتماً میدانید که با یک سرچ ساده در گوگل خیلی راحت می‌توانید به خیل عظیمی از تعاریف در مورد این دو عبارت دسترسی پیدا کنید که ازنظر بنده و حتی شاید خود شما، این تعاریف خودشان هم نیاز به یه جورایی ترجمه و ساده شدن داشته باشند.

پس اگر دنبال تعریفی ساده و قابل‌فهم بدون کلمات و اصلاحات پیچیده فنی هستید با من همراه باشید.

بریم سراغ اولین تعریف یعنی مهندسی ابزار دقیق، خب مهندسی ابزار دقیق چیه؟

همان‌طور که از اسمش پیداست، مهندسی ابزار دقیق یکی از رشته‌های فنی و مهندسی هستش که یه جورایی می شه گفت یه رشته میان‌رشته‌ای است.

این رشته در واقع ترکیبی از رشته‌های مهندسی برق و مهندسی مکانیک است که با اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی فشار، دما، سطح مواد در مخازن و … و کنترل آن‌ها سروکار دارد.

و اما می‌رسیم به تعریف دوم یعنی ابزار دقیق!

ابزار دقیق  یک اصطلاح کلی برای ابزارهای اندازه‌گیری است که برای نشان دادن، اندازه‌گیری و ثبت مقادیر فیزیکی استفاده می‌شوند.

درواقع می‌توان گفت که ابزار دقیق، ابزارهایی هستند که برحسب نوع کمیت موردنیاز واحد تحت کنترل، اعم از فشار، دما، دبی، سطح و … با توجه به شرایط و استانداردهای تعین شده، انتخاب و مورداستفاده قرار می‌گیرند.

در حقیقت زیرساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون و به‌طورکلی مانیتورینگ را تشکیل می‌دهند و شامل ابزارهایی هستند  که وظیفه اندازه‌گیری، انتقال، نمایش، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی را در پروسه‌های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند.

نمونه‌هایی از ابزار دقیق:  انواع سنسور، انواع کنترلر، نشان‌دهنده، ترانسمیتر، رکوردر و…

ابزار دقیق را می‌توان به دسته‌های مختلفی دسته‌بندی کرد، یکی از این دسته‌بندی‌ها بر اساس نوع عملکرد این ابزار و دیگری به‌عنوان پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دسته‌بندی می‌شود.

اما این دسته‌بندی‌ها چه تفاوتی باهم دارند؟

دسته‌بندی اول: دسته‌بندی ابزار دقیق بر اساس نوع عملکرد این ابزار

برای درک بهتر و راحت‌تر این دسته‌بندی آن را در قالب مثال تعریف می‌کنیم، برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده‌دارند به كنترلر مشهورند.

به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروف‌اند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر به‌صورت سیگنال‌های استاندارد که ترانسميتر یا منتقل‌کننده نامیده می‌شوند.

دسته‌بندی دوم: دسته‌بندی ابزار دقیق بر اساس پارامتری که بر روی آن عملیات انجام می‌شود

برای مثال بخش‌های ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما، ابزار اندازه‌گیری و کنترل دقیق فشار، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو، ابزار سطح سنجی یا اندازه‌گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آن‌ها و ابزار سرعت سنجی، ابزار رطوبت سنجی و …

ابزار دقیق از سه قسمت اساسی اندازه‌گیری، کنترل و ادوات خروجی تشکیل‌شده است، قرارگیری این سه مجموعه در کنار یکدیگر سیستمی به نام سیستم کنترل اتوماتیک است وظیفه انجام کنترل فرایندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد.

• اندازه‌گیرها
  قسمت اندازه‌گیر مقدار واقعی عنصر موردنظر را اندازه‌گیری می‌کند.

پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه‌گیری می‌شود.

مهم‌ترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه‌گیری می‌شوند عبارت‌اند از:

• اندازه‌گیری فشار
• اندازه‌گیری درجه حرارت
• اندازه‌گیری جریانات سیالات
• اندازه‌گیری ارتفاع مایعات
• کنترل‌کننده‌ها

بخش دوم ابزار دقیق بخش کنترل است

در ابتدای شروع صنعت که کنترل به‌صورت امروزی نبود کنترل به‌وسیله عوامل انسانی انجام می‌شد پس‌ازآن با پیشرفت علم، سیستم کنترل اتوماتیک وارد مرحله جدیدی شد.

بعد از مدتی نیز با اختراع ترانزیستور استفاده از کارت‌های الکترونیکی برای کنترل آغاز شد، با به وجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل‌ها روزبه‌روز کمتر و کمتر می‌شد.

تا جایی که همسو با پیشرفت علم، کامپیوترهای صنعتی با نام PLC وارد صنعت و کنترل‌ها و ثبت تغییرات به‌راحتی توسط PLC انجام می‌گردید.

امروزه کنترل‌کننده‌ای جدیدتری بنام سیستم کنترل‌کننده توزیع‌پذیر (DCS) و کنترل‌کننده‌های فازی (FCD)  جایگزین PLC شده‌اند که وظیفه کنترل  واحدهای صنعتی را  بر عهده‌دارند.

• ادوات خروجی

بخش سوم ادوات خروجی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل‌کننده می‌گیرد و متناسب با این سیگنال‌ها عمل می‌کند.

از مهم‌ترین ادوات خروجی می‌توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد.

این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه‌گیری شده در مقدار مطلوب و موردنظر می‌شوند.