تبلیغات
وبلاگ مرجع برق بهمراه مطالب کاربردی فراوان - ابزار دقیق

ابزار دقیق

پنجشنبه 14 اسفند 1393 09:34 ق.ظنویسنده : علیرضا عباسی

 

 

 

مهمترین بخش مهندسی صنعت جهان ، اعم از صنایع پتروشیمی ، پالایشگاه ، نیروگاه ، صنایع فولاد ، داروسازی ، صنایع بهداشتی و غذایی و … را واحدهای کنترل این مجموعه ها عهده دار می باشند. کنترل پروسه های مختلف در صنایع ، همواره نیازمند ادواتی دقیق میباشند تا بتوان ، فرایند های مختلف را تحت کنترل در آورد ، به گونه ای می توان گفت واژه کنترل با ابزاردقیق معنی پیدا می کند.

ابزار دقیق ادواتی هستند که بر حسب نوع کمیت مورد نیاز واحد تحت کنترل ، اعم از فشار ، دما ، دبی ، سطح و … با توجه به شرایط و استانداردهای تعین شده ، انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرند.

مهندسی ابزار دقیق  Instrumentation engineeringعلمی میان رشته‌ای است که با اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی فشار،دما،سطح مواد در مخارن و فلو و … و کنترل آنها سرو کار دارد. در ابزار دقیق به دلیل وجود سنسور های الکتریکی با رشته برق و الکترونیک ارتباط بسیار نزدیکی دارد. اما موضوع اصلی کنترل وابستگی شدیدی به حسگرها دارد.

این گرایش بطور گسترده به طراحی و کنترل سیستمهای صنعتی میپردازد.سنسورها، ترانسمیتر ها، دستگاه های اندازه گیری و کنترل کننده های نوین نقش بسیار پر اهمیتی در این گرایش دارند.

ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که عبارتد از :
۱.اندازگیری ۲.کنترل ۳. محرکها (ادوات خروجی)
این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل یک سیستمی به نام سیستمهای کنترل اتوماتیک می باشند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرایندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد .
۱.اندازه گیرها
قسمت اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند.پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه گیری می شود مهمترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه گیری می شوند عبارتند از :

اندازه گیری فشار                  measurement of the pressure

اندازه گیری جریانات سیالات           measurement of the flow

اندازه گیری درجه حرارت measurement of the temperature

اندازه گیری ارتفاع مایعات             measurement of the level

علاوه بر این پارامترهایی که در بالا ذکر شد عوامل دیگری برای اندازه گیری و کنترل وجود دارند و مهم هستند اما بعلت استفاده محدودتر از این پارامترها فقط به بیان نام آنها اکتفا می شود .
انازه گیری سرعت ـ اندازه گیری لرزش ـ آشکار سازهای دود و شعله ـ دستگاههای آنالایزرو …
۲.کنترل کننده ها
قسمت دوم ابزار دقیق بخش کنترل می باشد در ابتدای شروع صنعت که کنترل بصورت امروزی نبود کنترل بوسیله عوامل انسانی انجام می شد سپس با پیشرفت علم سیستم کنترل اتوماتیک با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی با اختراع ترانزیستور استفاده از کارتهای الکترونیکی برای کنترل آغاز شد با بوجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل کمتر می شد.در ادامه پیشرفت علم کامپوترهای صنعتی با نام plc وارد صنعت شدند بوسیله این plc ها واحدها به آسانی کنترل می شدند وتغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می گرفت
امروزه کنترل کنندهای جدید تری بنام DCS (سیستم کنترل کننده توزیع پذیر) ، FCS و کنترل کننده های فازی وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.
۳.محرکها (ادوات خروجی)
محرکها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرد و متناسب با این سیگنالها عمل می کند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می شوند . این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند.

اولین قدم برای کنترل یک فرایند ، شناخت و درک دینامیک و رفتارهای آن فرآینداست. برای کنترل یک کمیت باید در هر لحظه اطلاعات دقیقی از آن داشته باشیم. پس بایدکمیت مورد نظر را همواره اندازه گیری نماییم. معمولا دستگاه های اندازه گیری از سهبخش حسگر یا سنسور (Sensor) ، مبدل یا ترانسدیوسر (Transducer) ، انتقال دهنده یاترانسمیتر (Transmitter) تشکیل شده اند که گاهی این بخش ها با هم توام میشوند.
یک اندازه گیر خوب باید دارای ویژگی های متعددی باشد که برخی را همراه باشرح کوتاهی در زیر می آوریم:
حوزه ی اندازه گیری (Range): محدوده ای ازدامنه ی تغییرات کمیت مورد اندازه گیری است ، که اندازه گیر قدر به اندازه گیری آنمی باشد.
صفر اندازه گیری (Zero): معمولا نقطه ی مشخصی را در حوزه یاندازه گیری به عنوان نقطه ی صفر در نظر می گیرند. در نقطه ی صفر ، لزوما خروجیاندازه گیر صفر نمی باشد و ممکن است دارای مقدار باشد.

انحراف صفر (Zero Drift): اندازه ی خروجی در نقطه ی صفر ممکن است با گذشت زمان یا دیگر عوامل تغییر کند ، این پدیده را پدیده ی انحراف صفر می گوییم.
حساسیت (Sensitivity): حساسیت یک اندازه گیر عبارت است از تغییرات خروجی اندازه گیر به واحد تغییرات در کمیت مورد اندازه گیری.
حد تفکیک (Resolution): حدتفکیک عبارت است از کوچکترین اندازه تغییرات کمیت مورد اندازه گیر ، اندازه گیری شود.
پاسخ دهی (Response): در عمل اندازه گیر ها دارای ثابت زمانی وبعضا تاخیر خالص می باشند. ثابت زمانی عنصر اندازه گیر باید از کوچکترین ثابت زمانیموجود در حلقه ی کنترل بسیار کوچکتر باشد.
خطی بودن (Linearity): اگرشیب مشخصه ی ورودی_خروجی اندازه گیر ثابت باشد ، یک اندازه گیر مطلوب خواهیم داشت. گاهی اوقات بهترین خطی که مشخطه ی اندازه گیر را بیان می کند ، به عنوان مشخصه یاندازه گیر در نظر گرفته می شود.
پسماند (Hysteresis): هیسترزیس نوعیرفتار غیر خطی در اندازه گیر ها می باشد که مشخصه ی اندازه گیر در مسیر افزایشورودی با مشخصه ی اندازه گیر در مسیر کاهش ورودی تفاوت دارد.
دقت (Accuracy): تطابق مقدار اندازه گیری شده با مقدار واقعی کمیت مورد اندازه گیری است.
تکرار پذیری (Repeatability): تکرار پذیری در اندازه گیر ها ویژگیمهمی است و به معنی نتیجه ی یکسان در اندازه گیری یک کمیت در شرایط ثابت است.
یکنکته ی مهم در باره ی مقایسه ی تکرار پذیری و دقت این است که یک اندازه گیر تکرارپذیر و غیر دقیق را می توان به راحتی اصلاح کرد ، اما یک اندازه گیر غیر تکرار پذیرهر چند هم دقت بیشتری داشته باشد ، به دلیل تغییرات رفتار ، مشکلاتی را به وجود خواهد آورد.


آخرین ویرایش: پنجشنبه 14 اسفند 1393 09:34 ق.ظ

 
پنجشنبه 16 شهریور 1396 02:40 ب.ظ
Hello! This post could not be written any better! Reading this post reminds me of my old room mate!
He always kept talking about this. I will forward this write-up
to him. Pretty sure he will have a good read. Thanks for sharing!
چهارشنبه 18 مرداد 1396 03:23 ب.ظ
You actually make it seem really easy with
your presentation but I to find this matter to be really one thing which I believe I would
by no means understand. It kind of feels too complicated and extremely huge for me.
I'm looking ahead to your next submit, I'll try to get the
cling of it!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر