به منظور کنترل کردن یک فرآیند، ابتدا باید از دینامیک و رفتار های آن، درک و شناخت عمیقی کسب کرد. علاوه بر این یکی از موارد بسیار مهم و حائز اهمیت در کنترل یک کمیت، اطلاعات دقیق و لحظه ای آن می باشد و کمیت مورد نظر بایستی همواره اندازه گیری شود. دستگاه های اندازه گیری (ابزار دقیق) معمولا از 3 قسمت تشکیل شده اند:
یکی از مهمترین انواع ابزار دقیق های صنعتی، سنسور ها می باشند؛ که به منظور اندازه گیری یک پارامتر مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا به منظور اندازه گیری همه پارامتر های شیمیایی و فیزیکی، یک سنسور ابزار دقیق وجود دارد. بهتر است بدانید که سنسور ها با توجه به نوع عملکرد، خروجی متفاوتی دارند.
پارامتر هایی که سنسور ها اندازه گیری می کنند، به وسیله ی مبدل‌ها یا ترانسدیوسرها به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند. یعنی اگر در سیستمی یک سنسور فشار به همره یک مبدل به کار رود، اندازه فشار را سنسور اندازه گیری می کند و به مبدل می دهد، سپس این مقدار را مبدل به یک سیگنال الکتریکی که توانایی انتقال در شبکه ارتباطی دارد، تبدیل می کند.
ترانسمیتر ها وسیله ای هستند که سیگنال مبدل ها را دریافت کرده و آن را تقویت می کنند تا قابلیت فرستادن سیگنال ها در فاصله های طولانی ایجاد شود. ترانسمیتر ها این عملکرد را بدون از دست دادن کیفیت های سیگنال و یا تداخل پیدا کردن با سیگنال های دیگر، انجام می دهند.
ابزار دقیق جزو ابزارآلاتی می باشد که برای کنترل و سیستم های اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرد. در عصر امروز در صنعت های گوناگون استفاده از ابزار های دقیق جزو الزامات است و در واقع قلب تپنده ی هر پروژه ی صنعتی ای، ابزارهای دقیق می باشند. این ابزار کاربرد بسیار زیادی در صنعت های گوناگون دارد. یکی از وظایف مهندسین، آشنایی با تجهیزات ابزار دقیق و همین طور انتخاب درست آنها برای هر پروژه ی صنعتی می باشد. در این مطلب قصد داریم شما را با انواع ابزار دقیق و کاربرد های آنها آشنا کنیم؛ پس با ما همراه باشید.
چنانچه شما در زمینه برق فعالیت داشته باشید، حتما با کلمه ی ابزار دقیق آشنا هستید و به گوشتان خورده است. این کلمه شامل دو واژه ی ابزار و دقیق می باشد که منظور این دو واژه در کنار هم دقیق کار کردن است. اما دقیق کار کردن یعنی چی؟ ابزار دقیق چیست؟ منظور از دقیق کار کردن این است که اندازه گیری کاملا دقیق باشد و کمترین میزان خطا را داشته باشد. به همین خاطر می توان ابزار های دقیق را جزو تجهیزاتی به حساب آورد که کمیت های لازم را با کمترین خطا و به درستی اندازه گیری می کنند. کمیت های اندازه گیری شده توسط این ابزار می تواند فشار، غلظت گاز ها و مقادیر PH ، دما، سطح سیالات و فلو باشد.
به وسیله ی این ابزار می توان کمیت های سطح یک مخزن و یا دمای یک کوره و همین طور فشار مربوط به یک مخزن را اندازه گیری کرد. بنابراین به شکل دقیق تر و رسمی تر می توان گفت که این ابزار جزو تجهیزاتی است که به منظور کنترل، نظارت و اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرد.
این ابزار به طور کلی از سه قسمت تشکیل شده است. این سه بخش عبارتند از:
اندازه گیری پارامتر های گوناگون.
کنترل پارامتر ها و پردازش مقادیر اندازه گیری شده به وسیله ی تجهیزات کنترلی.
ارسال پاسخ درست به تجهیزات کنترل کننده به وسیله ی محرک ها.
این سه عملکرد در کنار هم را یک سیستم مکمل می نامند و به آن سیستم کنترل اتوماتیک نیز می گویند. وظیفه ی این سیستم انجام کنترل بر عملکرد در یک مجموعه عملیاتی می باشد.
در این قسمت می توان میزان کمیت مورد نظر را اندازه گیری کرد. در تامین و تجهیز صنایع مختلف پارامتر های وجود دارد که برای کنترل اندازه گیری می شوند. این پارامتر ها می توانند شامل موارد زیر باشند:
درجه حرارت
لرزش
فشار
ارتفاع مایعات
سرعت
جریان سیالات
و...
پیش از گسترش علم و فناوری و ساخت ابزار های دقیق تر و نرم افزاری شدن آنها، کنترل در صنایع مختلف به شکل دستی به وسیله ی نیروی انسانی انجام می شد. اما بعد از اختراع ترانزیستور ها و کارت های الکترونیکی به منظور کنترل، به کارگیری از نیروی انسانی برای انجام این کار به طور چشم گیری کاهش پیدا کرد. با به وجود آمدن کامپیوتر های صنعتی PLC و ورد آنها به صنعت، واحد ها به آسانی کنترل می شدند. در عصر امروز نیز کنترل کننده های جدیدی به نام سیستم کنترل کننده توزیع پذیر (DCS) و کنترل کننده های فازی (FCD) وارد صنعت های مختلف شده است و وظیفه کنترل را به عهده گرفته اند.
محرک ها: محرک ها ابزار هایی می باشند که سیگنال های خروجی را از بخش های کنترل کننده ها دریافت می کنند و متناسب با آن ها عمل می کنند. از ابزار های خروجی، می توان شیر های کنترل و الکترو موتور ها را نام برد. کاربرد این ابزار ها این است که در نگه داشتن پارامتر های قابل اندازه گیری را در مقدار مورد نظر کمک می کنند.
اتصالات فشاری (compression fitting):نوع خاصی از اتصالات در شبکهی لولهکشی هستند و به گونهای طراحی شدهاند که برای انتقال سیالات خالص، توزیع و پخش آنها در بخشهای مختلف یک سیستم کنترلی و ابزار های دقیق قابل استفاده باشند. اين نوع اتصالات جهت اتصال تیوب به تیوب و یا اتصال تیوب به لوله يا دستگاه استفاده می‌شوند. استاندارد اين اتصالات در صنعت نفت و گاز BS4368 است. جنس اين نوع اتصالات از استنلس استیل، برنج، فولاد و يا فولادهای آلياژی است. فشارهای رایج 3000, 6000, 10000, 15000 psi و نوع دندهی اتصالات بر پایهی thread، NPT، BSP، BSPT و UNF میباشد. اتصالات ابزار دقیق با طراحی خاص و مواد سازندهی خاص برای انتقال سیالات و گازهای فوق خالص و خالص و همچنین توزیع این سیالات و گازها در تجهیزات ابزار دقیق و سیستمهای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار میگیرند.
تیوب به دلیل ضخامت کم دیواره هیچ وقت رزوه نمیشود و نمیتوان اتصالات معمول لولهها را به روش پیچی به تیوبها متصل کرد. اتصالات ابزار دقیق فشاری از سه قسمت عمده تشکیل شدهاند: بدنه، حلقه یا بست و مهره. برخی از انواع اتصالات ابزار دقیق فشاری از دو حلقه یا بست برای آببندی بهتر استفاده میکنند. اگر اتصالات ابزار دقیق برای اتصال تیوب و لوله به صورت دندهای استفاده شوند، به آن اتصال کانکتور گفته میشود. اتصالات ابزار های دقیقی که برای متصل کردن تیوب به تیوب مورد استفاده قرار میگیرند، اتصال یونیون گفته میشود.
منبع: ابزار دقیق چشم انداز صنعت
