جهت مشاوره و خرید تلفنی با شماره : 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) تماس بگیرید
جستجو
Filters
بستن

ابزار دقیق

مرتب سازی بر اساس
نمایش در هر صفحه

ابزار دقیق چپیست ؟

ابزار دقیق در بسیاری از صنایع تعاریف متفاوتی دارد اما منظور از ابزار دقیق در صنعت نفت، پتروشیمی، صنایع غذایی، شیمیایی، سرامیک و آجر و صنایع پرکاربرد در کشورمان به این شرح است: علم و یا تخصصی که از زیر مجموعه‌های علم کنترل و برق بوده و به بررسی و اندازه‌گیری پارامترهایی همچون دما، فشار، فلو، سطح سیالات، مقادیر PH و غلظت گازها می پردازد.

تاریخچه علم ابزاردقیق

در ایران رشته ابزار دقیق تا قبل از سال 1385 شمسی، عموما زیر مجموعه ای از رشته برق در نظر گرفته می شد و مهندس الکتریکال، وظایف مهندس ابزار دقیق را نیز انجام می داد. اما پس از آن، به علت گسترش ابزار دقیق و در ارتباط بودن صنایع با مجموعه زیادی از تجهیزات و سنسور ها، تصمیم بر آن شد که این رشته را به عنوان شاخه ای مجزا در صنعت در نظر بگیرند. مهندسین این حوزه را، تحت عنوان مهندس ابزاردقیق و کنترل می شناسند.

قسمت‌های تشکیل دهنده ابزار دقیق  

ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است:

1. اندازه‌گیری

2. کنترل

3.محرک‌ها

این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل سیستمی به نام سیستم‌های کنترل اتوماتیک هستند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرآیندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد.

۱-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 اندازه گیری می‌شوند عبارتند از:

 

حوزه اندازه‌گیری (Range):

محدوده‌ای از دامنه تغییرات کمیت مورد اندازه‌گیری است، که اندازه‌گیر قادر به اندازه‌گیری آن است.

صفر اندازه‌گیری (Zero):

معمولا نقطه مشخصی را در حوزه اندازه‌گیری به عنوان نقطه صفر در نظر می‌گیرند. در نقطه صفر، لزوما خروجی اندازه‌گیر صفر نیست و ممکن است دارای مقدار باشد.

انحراف صفر (Zero Drift):

اندازه خروجی در نقطه صفر ممکن است با گذشت زمان یا دیگر عوامل تغییر کند، این پدیده را پدیده انحراف صفر می‌گوییم.

حساسیت (Sensitivity):

حساسیت یک اندازه‌گیر عبارت است از تغییرات خروجی اندازه‌گیر به واحد تغییرات در کمیت مورد اندازه‌گیری.

حد تفکیک (Resolution):

حدتفکیک عبارت است از کوچکترین اندازه تغییرات کمیت مورد اندازه‌گیر، اندازه‌گیری شود.

خطی بودن (Linearity):

اگرشیب مشخصه ورودی-خروجی اندازه‌گیر ثابت باشد، یک اندازه‌گیر مطلوب خواهیم داشت. گاهی اوقات بهترین خطی که مشخصه اندازه‌گیر را بیان می‌کند، به عنوان مشخصه اندازه‌گیر در نظر گرفته می‌شود.

پسماند (Hysteresis):

هیسترزیس نوعی رفتار غیرخطی در اندازه‌گیرها است که مشخصه اندازه‌گیر در مسیر افزایش ورودی با مشخصه اندازه‌گیر در مسیر کاهش ورودی تفاوت دارد.

دقت (Accuracy):

تطابق مقدار اندازه‌گیری شده با مقدار واقعی کمیت مورد اندازه‌گیری است.

تکرارپذیری (Repeatability):

تکرارپذیری در اندازه‌گیرها ویژگی مهمی است و به معنی نتیجه یکسان در اندازه‌گیری یک کمیت در شرایط ثابت است

 

اندازه‌گیری فشار (measurement of the pressure): 

میزان فشار را نسبت به فشار اتمسفر که صفر می باشد نشان می دهد. روش های دیگر اندازه گیری فشار شامل سنسورهایی است، که میزان فشار خوانده شده را به یک سیستم کنترلی یا نمایشگر از راه دور منتقل می کنند. یک “گیج خلاء” در واقع گیج فشاری است که فشارهای پایین تراز سطح اتمسفر را اندازه گیری می کند. به این فشار ها،فشار صفر می گوییم و دارای مقادیر منفی می باشند. کمیت های اندازه گیری شده بصورت سیگنال ابزار دقیق به تجهیز دیگر منتقل می شوند.

 

 

 

 

 

 

 

 

اندازه‌گیری دما (measurement of the temperature): 

دما یک کمیت فیزیکی است که با مفاهیم گرما و سرما بیان می گردد. این پارامتر بر اساس میزان انرژی جنبشی متوسط نسبت به جرم ماده سنجیده می شود. در سایت های صنعتی میزان دمای اندازه گیری شده مانند کمیت های دیگر حائز اهمیت می باشد. میزان دما توسط یک ترمومتر از قبیل ترموکوپل ، سنسور PT100 و…اندازه گیری می شود. این تجهیزات در یک یا دو اسکیل متفاوت کالیبره می شوند. رایج ترین آنها مقیاس سلسیوس می باشد، مقیاس های رایج دیگر نیز فارنهایت و کلوین می باشند.

 

 

 

 

اندازه‌گیری جریانات سیالات (measurement of the flow) :

منظور از اندازه گیری جریان، سنجش میزان شار عبوری از یک حجم مشخص سیال می باشد. در میان تجهیزات ابزاردقیق فلومتر های جابجایی مثبت دارای تکنولوژی اندازه گیری مستقیم میزان شار عبوری از یک فلومتر هستند. این تجهیز ابزار دقیق با شمارش میزان دفعات پر و تخلیه شدن یک حجم ثابت از سیال، میزان شار عبوری را اندازه گیری می نماید.روش های دیگر اندازه گیری شار بر اساس اندازه نیروی تولید شده توسط یک جریان ثابت است. بر این اساس تجهیز ابزار دقیق می تواند بر یک میزان خاص از فشردگی غلبه نماید. سپس به طورغیرمستقیم میزان شار را اندازه گیری می کند. این دستگاه ها  PD  نیز نامیده  می شود .

 


اندازه‌گیری ارتفاع مایعات (measurement of the level) : 

برای شناخت بهتر سنسور های اندازه گیری سطح می بایست ابتدا بدانیم که  فلوتر سوئیچ چیست؟ فلوتر سوئیچ یک نوع سنسور اندازه گیری سطح است. که برای اندازه گیری سطح مایع در مخازن به کار می رود. این سوئیچ ممکن است برای کنترل یک پمپ نیز به کار برود. مثلا به عنوان نمایشگر یا سیستم آلارم یا کنترل کننده تجهیزات دیگر به کار برده می شود. یکی از انواع این سنسور ها فلوتر سوئیچ جیوه ای می باشد

 

 

2-کنترل کننده‌ها

علاوه بر پارامترهایی که در بالا ذکر شد عوامل دیگری برای اندازه‌گیری و کنترل وجود دارند و مهم هستند، اما به علت استفاده محدودتر از این پارامترها فقط به بیان نام آنها اکتفا می‌شود، این عوامل عبارت هستند از: اندازه‌گیری سرعت، اندازه‌گیری لرزش، آشکارسازهای دود و شعله، دستگاه‌های آنالایزر و …
بخش دوم ابزار دقیق بخش کنترل است؛ در ابتدای شروع صنعت کنترل به صورت امروزی نبود و به وسیله عوامل انسانی انجام می‌شد، سپس با با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) علم سیستم کنترل اتوماتیک 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 می‌شد. در ادامه پیشرفت علم، کامپیوترهای صنعتی با نام PLC وارد صنعت شدند بوسیله این PLC ها واحدها به آسانی کنترل می‌شدند و تغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می‌گرفت. امروزه کنترل کننده‌های جدیدتری بنام سیستم کنترل کننده توزیع پذیر (DCS) و کنترل کننده‌های فازی (FCD) وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.


تجهیزات تشکیل ‌دهنده سیستم‌های کنترلی 

1.سنسور (Sensor):

سنسور ابزاری است که در همه دستگاه‌های اندازه‌گیری وجود دارد و وظیفه تبدیل یک کمیت فیزیکی به  یک سیگنال الکتریکی را در تجهیزات الکترونیکی یا تبدیل کمیت فیزیکی به یک سیگنال نیوماتیکی در تجهیزات نیوماتیکی دارد. انواع دستگاه‌های اندازه‌گیری دارای سنسور یا حس کننده‌های متفاوتی هستند که  کمیت‌هایی مانند دما، فشار، دبی و غیره را اندازه‌گیری می‌کنند. این سنسورها بر حسب نوع عملکرد، دارای خروجی‌های متفاوتی از قبیل تغییر مقاومت الکتریکی، تغییر ظرفیت خازن، تغییر جریان الکتریکی و غیره است. سنسورها البته کاربردهایی نظیر آشکارسازی وجود یا عدم وجود نیز دارند نظیر سنسور نوری. سنسورهای دما نظیر انواع ترموکوپل و RTD و همچنین سنسورهای سیلیکونی دما.

 

2.ترانسدیوسر (Transducer) :

یک ترانسدیوسر (مبدل) بنا به تعریف، وسیله‌ای است که سیگنال فیزیکی حاصله از سنسور را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی می‌کند، یعنی اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد، سنسور، پارامتر فشار را اندازه می‌گیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می‌دهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی و صد البته قابل ارسال توسط سیم‌های فلزی، تبدیل می‌کند؛ بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر، سیگنال الکتریکی است که در سمت دیگر خط می‌تواند مشخصه‌ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ، جریان و فرکانس را تغییر دهد، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند به عنوان مثال دمای اندازه‌گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد. ترانسدیوسر یکی از تجهیزات اصلی در سیستم‌های اتوماسیون برق صنعتی می‌باشد که به وسیلهٔ آن می‌توان از پارامترهای شبکه برق نمونه برداری کرد (شبکه تک فاز و شبکه سه فاز) و آن‌ها را توسط ترانسمیتر تبدیل به سیگنال‌های استاندارد نمود و در ورودی دستگاه‌های اندازه‌گیری مانند نمایشگرها و کنترلرها و سیستم‌های PLC و اسکادا SCADA از آن‌ها استفاده نمود.

3.ترانسمیتر (Transmitter):

ترانسمیتر از ترکیب دو واژه TRANSFER+METER گرفته شده‌است. یعنی تجهیزی که بتواند یک کمیت فیزیکی را اندازه‌گیری کرده(METERING)و آن را به مکانی دورتر مثل اتاق کنترل انتقال(TRANSFER) دهد. می‌تواند پنوماتیکی یا الکترونیکی باشد. در هر دو مورد، سیگنال ارسالی استاندارد بوده و برای تجهیزاتی که در LOOP کنترل قرار دارند قابل فهم می‌باشد. در نوع الکترونیکی جریان ۲۰–۴ میلی‌آمپر و در نوع پنوماتیکی فشار هوای 15-3 (PSI)یا (bar)از سوی TRANSMITTER به کنترلرهای الکترونیکی و نیوماتیکی ارسال می‌شود. به بیان دیگر ترانسمیتر صنعتی ابزاری است که برای اندازه‌گیری کمیت‌ها و پارامترهای مختلف نظیر دما، فشار، رطوبت، سطح مایعات، فلو، گازهای‌های محیطی و مواردی از این دست استفاده می‌گردند و مقادیر اندازه‌گیری شده را به صورت جریان الکتریکی استاندارد در بازه ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر روی یک زوج سیم ارسال می‌نمایند. ترانسمیتر ایزوله (TRANSMITTER) جهت تبدیل انواع سیگنال‌های آنالوگ با دقت و کیفیت عالی به کار می‌رود. با پشتیبانی از تمامی سیگنال‌ها و رنج‌های مختلف اندازه‌گیری شامل سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر DC، ۰ تا ۲۰ میلی‌آمپر DC، ۰ تا ۵ ولت DC، ۰ تا ۱۰ ولت DC، انواع ترموکوپل (Thermocouple) J,K,B,R,S,T,E,N، انواع RTD و PT100، پتانسیومتر (Potentiometer)، مقاومت (Resistance). ورودی و خروجی کاملاً ایزوله در برابر نویز و نوسانات برق، فیلترینگ و تقویت سیگنال از نکات مهم در ترانسمیتر می‌باشد. خروجی بدست آمده از ترانسمیترها قابل استفاده در نمایشگرها، سیستم‌های پی ال سی (PLC) و تمام تجهیزات کنترلی می‌باشد و امروزه ترانسمیتر مصرف زیادی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد، سیمان، ریخته‌گری، داروسازی، لوازم منزل مهندسی پزشکی و به‌طور کلی هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی دارد، پیدا نموده‌است.

4.کنترلر (Controller) : 

 کنترلر یا کنترل‌کننده‌ها مغز متفکر سیستم‌های کنترلی می‌باشند. خروجی‌ها یا سیگنال‌های اندازه‌گیری توسط ترانسمیتر به کنترلر، انتقال می‌یابند تا کنترلر به کمک این اطلاعات و براساس تابعی که برای آن تعریف شده‌است، تصمیمات لازم برای عکس‌العمل مورد نیاز را بگیرد. کنترل‌کننده با مقایسه سیگنال اندازه‌گیری با مقدار مطلوب و انجام محاسبات لازم، مقادیر متغیرهای تنظیم شونده را تعیین می‌کند. ;ورودی کنترل‌کننده سنسورها و ترانسمیترها وغیره.. و خروجی کنترل‌کننده‌ها کنترل ولوها و موتورها و غیره می‌باشد.

5.عنصر نهایی (Final Element) :

تصمیمات گرفته شده توسط کنترلر، به وسیله عنصر نهایی به اجرا گذاشته می‌شود. این المان آخرین عضو یک حلقه کنترل می‌باشد. در فرایندهای شیمیایی معمولاً عنصر نهایی کنترلی یک شیر می‌باشد. به وسیله عنصر نهایی فرمان‌های کنترلی را می‌توان به عنصر اثرگذار بر سیستم تبدیل کرد.

6.رکوردر (Recorder) :

 زمانی که در یک سیستم کنترل، عضو کنترل نهایی یک شیر باشد، امکان انتقال مستقیم فرمان به آن وجود ندارد. به همین علت از دستگاهی که به آن محرک یا Actuator گفته می‌شود، استفاده می‌کنند تا فرمان ارسالی از کنترلر را دریافت نموده و موجب به حرکت درآمدن دریچه بازو بست شیر شود. به عبارت دیگر وظیفه مهم محرک، تأمین انرژی لازم برای به حرکت درآوردن باز و بست دریچه شیر می‌باشد. این انرژی می‌تواند از یک منبع انرژی الکتریکی یا هوای فشرده پنوماتیکی باشد.


3-محرک‌ها:

محرک‌ها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می‌گیرند و متناسب با این سیگنال‌ها عمل می‌کند. از عمده ادوات خروجی می‌توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه‌گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می‌شوند؛ این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند.
 کنترل کنندهای جدیدتری بنام سیستم کنترل کننده توزیع پذیر (DCS) و کنترل کننده های فازی (FCDD) وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.


محرک ها

 امروزه  محرک ها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرد و متناسب با این سیگنال ها 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.

 

 

انواع تجهیزات ابزار دقیق 

1. سنسور :

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.

2. 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. 

3. 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.

4. 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.

5. 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

6. عنصر:

نهایی همانطور که از نامش مشخص است مرحله آخر هر پروسه را عنصر نهایی انجام می دهد (البته اگر پروسه کنترل باشد) که در پروسه های مختلف این عنصر نهایی متفاوت می باشد. شاید در یک پروسه عنصر نهایی یک کنترل ولو باشد، در پروسه ای دیگر یک موتور الکتریکی باشد، در پروسه ای دیگر جک های نیوماتیک و هیدرولیکی باشد و غیره. عملگر ها در واقع همان عنصر نهایی هستند. 

 

کاربرد ابزار دقیق :

ابزار دقیق بر اساس کاربرد به دسته های متعددی تقسیم می شود که در ادامه به برخی از این دسته ها اشاره می شود.

ابزار دقیق در صنعت نفت و پتروشیمی :

استفاده از ابزار دقیق در پالایشگاه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است به گونه ای که عملیات استخراج، فراوری، انتقال و تولید میعانات گازی بدون استفاده از آن در پالایشگاه تقریبا غیر ممکن است. از جمله ابزارهای دقیق مورد استفاده در پالایشگاه های نفت می توان به انواع فشارسنج ها، دبی سنج ها، دماسنج ها، تجهیزات اندازه گیری PH در واحد های ورودی و غیره اشاره نمود.


ابزار دقیق در صنعت برق:

از دیگر دسته های مهم کاربرد سوژه مورد نظر در صنعت برق است. در این مورد می توان به کاربرد ابزار دقیق در سد، ابزار دقیق در سنجش میزان فشار الکتریسیته در نیروگاه ها، اهمیت این ابزار در سنجش کیفیت کابل ابزار دقیق و شاخه های فرعی برق و ابزار دقیق اشاره نمود که بررسی هر یک از آن ها نیاز به ارائه اطلاعات مفصل در مطالب جداگانه دارد.


  ابزار دقیق در صنایع نیروگاهی :

ابزار دقیق در صنایع نیروگاهی به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد آنچنان که بدون برخورداری از ابزارهای دقیق و نصب این ابزارها، فرایند تکمیل و بهره برداری از این صنایع به هیچ وجه قابل تصور نیست. به عنوان مثال تنها توجه به اتصالات ابزار دقیق از قبیل شیر برقی فرمان، شیر برقی آب و بخار و غیره به خوبی نشاندهنده میزان اهمیت موضوع در صنایع نیروگاهی است.

در تجهیزات اندازه گیری فشار مخازن سوخت

اندازه گیری سطح دیگ های بخار

در صنایع شیمیایی

 

Filter by:

Clear All
از: 0 تومان تا: 600,000,000 تومان
0 600000000
تلفن پشتیبانی: 88344718-021 ( 30 خط ویژه ) | همه روزه پاسخگوی شما هستیم.