ابزار دقیق چیست؟

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. ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند و شامل ابزاری نظیر: انواع سنسور، انواع کنترلر، نشاندهنده، ترانسمیتر، رکوردر و... میباشند که این ابزار وظیفه اندازه گیری، انتقال، نمایش، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند.
ابزار دقيق را ميتوان به دو صورت دسته بندي كرد. يكي از نظر نوع عملکرد این ابزار؛ برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به كنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر به صورت سیگنال های استاندارد که ترانسميتر یا منتقل کننده نامیده میشوند .

تاریخچه ابزار دقیق

هنوز نمی‌توان به طور یقین گفت که رشته کنترل و اندازه‌گیری توسط چه کسی اختراع شد اما ۲۶۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، مهندسان روم باستان اولین کسانی بودند که با استفاده از وسایل اندازه‌گیری ساده و به طور دقیق، توانستند ارتفاع فونداسیون ساختمان های هرمی شکل خود را اندازه‌گیری کنند و سنگ‌های عظیم را انتقال دهند. رومیان همچنین توانسته بودند فلومترهای ابتدایی بسازند و به‌وسیله ی آن آب را هدایت و توزیع کرده و سرزمینشان را آبیاری کنند

انواع تجهیزات ابزار دقیق

سنسور یا حس گر

هر وسیله ای که قادر به اندازه گیری و تبدیل کمیت های فیزیکی به الکتریکی باشد، سنسور نامیده می شود. وظیفه یک سنسور دما اندازه گیری مقدار دما و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد.

انتقال دهنده یا ترانسمیتر

ترانسمیترها به طور کلی به تجهیزاتی گفته می شود که عمل اندازه گیری (سنسور)، تبدیل و تقویت سیگنال ها را در یک مجموعه انجام می دهند. ترانسمیترها تجهیزاتی هستند که در پروسه های بزرگ صنعتی کاربرد زیادی دارند زیرا فاصله ترانسمیترها از اتاق های کنترل بسیار زیاد بوده و فقط استفاده از ترانسمیتر است که در این شرایط منطقی به نظر می رسد.

مبدل یا ترانسدیوسر

ترانسدیوسر ها در واقع مبدل های سیگنال های خروجی سنسورها به سیگنال های استاندارد هستند برای مثال استفاده از یک ترموکوپل با خروجی هایی در حد میلی ولت در صنعت کاملا اشتباه بود لذا در این مواقع می توان از مبدل ترموکوپل به سیگنال ۰ - ۱۰ ولت استفاده کرد. ترانسدیوسر ها در کل یک مبدل هستند.

نمایشگر

برای نمایش مقدار پارامترهای اندازه گیری شده تجهیزات ابزاردقیق باید از نمایشگرهایی که ورودی های آنها استاندارد می باشد استفاده کرد. برای مثال برای نمایش مقدار فشار یک سنسور و یا مقدار دمای اندازه گیری شده توسط سنسور از نمایشگرهایی باید استفاده کرد که همان سنسور را پشتیبانی کرده و یا ورودی های استانداردی همچون ۰-۱۰ ولت، ۴-۲۰ میلی آمپر را پشتیبانی می کنند.

کنترلر

مرحله بعد از اندازه گیری کنترل می باشد، فرض کنید شما در یک پروسه قصد کنترل دمای یک مخزن آب را دارید، المان ها و تجهیزاتی که برای این کار نیاز دارید به شرح زیر می باشد: کنترلر، ترانسمیتر دما و کنترل ولو که میزان انرژی گرمایشی را کنترل نماید که این انرژی می تواند حرارت آتش باشد که کنترل ولو وظیفه کنترل گاز ورودی را برعهده دارد و یا انرژی تامین کننده می تواند گرمای بخار باشد که کنترل ولو مقدار دبی عبور بخار را کنترل می کند.

قسمتهای تشکیل دهنده ابزاردقیق

ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که عبارتد از:
1) اندازگیری
2) کنترل
3) 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 .

کاربرد ابزار دقیق در صنعت

مهندسی ابزار دقیق Instrumentation engineering علمی میان رشته‌ای است که با اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی فشار، دما، سطح مواد در مخارن و فلو و … و کنترل آنها سرو کار دارد. مهندسی ابزار دقیق به دلیل وجود سنسورهای الکتریکی با رشته مهندسی برق و الکترونیک ارتباط بسیار نزدیکی دارد.

این گرایش بطور گسترده به طراحی و کنترل سیستمهای صنعتی میپردازد. سنسورها، ترانسمیترها، دستگاه های اندازه گیری و کنترل کننده های نوین نقش بسیار پر اهمیتی در این گرایش دارند.با توجه به پیشرفت بسیار صنایع ، تصور به سرانجام رسیدن این پروژه ها بدون ابزاردقیق محال است. میتوان گفت تقریبا در تمام صنایع ردپایی از ابزار دقیق دیده میشود که راهی برای بهبود این صنایع تلقی میگردد.