مبانی ابزار دقیق و کنترل Instrumentation
سازنده تجهیزات ابزار دقیق صنایع از جمله فلومتر الکترومغناطیسی، سطح سنج التراسونیک
در عصر حاضر، صنعت و ابزاردقیق از هم جدایی ناپذیر هستند. بطوریکه تصور صنعت بدون ابزار دقیق، بسیار سخت و غیر ممکن است. شرکت کنترل انرژی ایرانیان ارائه دهنده و تولید کننده تجهیزات ابزار دقیق Instrumentation و فلومتر از جمله ارائه انواع سطح سنج، اندازه گیری فشار، تجهیزات اندازه گیری فلو، تجهیزات کالیبراسیون می باشد.
مواردی که در این مقاله به آنها اشاره شده است:
- تجهیزات ابزار دقیق Instrumentation چیست؟
- مهندسی ابزار دقیق و کنترل چیست؟
- تاریخچه ابزاردقیق
- اجزای تشکیل‌دهنده ی تجهیزات ابزاردقیق
ابزار دقیق Instrumentation چیست؟
Instrumentation یک اصطلاح جمعی برای ابزار های اندازه‌گیری است که برای اندازه‌گیری، کنترل و ثبت مقادیر فیزیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
ابزار دقیق Instrumentation به شاخه ای از علم مهندسی گفته می شود که به کمک آنها می توان فرایندها و کمیت های فیزیکی را به راحتی اندازه گیری و کنترل کرد. همچنین تجهیزات مذکور می توانند تغییرات و پارامترهای اندازه گیری شده را به اطلاعات قابل فهم برای کاربران تبدیل کنند. نتایج خروجی که این ابزارها در کاربردها ارائه می دهند، بسیار دقیق بوده و درصد خطای بسیار کمی دارند.
تعریف ابزار دقیق مطابق انجمن ابزار دقیق آمریکا ISA یا (Instrument Society of America):
ابزار دقیق، مجموعه ای از ابزارها و کاربرد آن ها به منظور مشاهده، بررسی، اندازه گیری و کنترل فرایندها است.
مهندسی ابزار دقیق و کنترل ICE چیست؟
در کشورهای درحال توسعه، طراحی، حفظ و استفاده درست از تجهیزات و نیز فراهم کردن شرایطی امن در محیط و برای مصرف‌کننده محصول اهمیت بسیار زیادی دارد. این مسئله بر عهده مهندس ابزاردقیق به انگلیسی Instrumentation engineering است. وظیفه ی یک مهندس ابزار دقیق، آشنایی با تجهیزات ابزار دقیق و انتخاب مناسب آن، برای هر پروژه صنعتی است.
مهندسی ابزار دقیق و کنترل شاخه‌ای از علم مهندسی است که به مطالعه اندازه‌گیری و کنترل متغیرهای فرآیند، طراحی، پیاده‌سازی سیستم‌ها می پردازد. متغیرهای فرآیند عبارتند از فشار، دما، رطوبت، جریان، pH، نیرو و سرعت. ICE از ترکیب دو شاخه مهندسی ابزاردقیق و کنترل میباشد. مهندسی ابزار دقیق، علم اندازه گیری و کنترل متغیرهای فرآیند در صنایع است. مهندسی کنترل که مهندسی سیستم های کنترل نیز نامیده می شود، رشته مهندسی است که تئوری کنترل را برای طراحی سیستم هایی با رفتارهای مطلوب اعمال می کند.
علم مهندسی در صنایع و نقش آن در اندازه گیری
اندازه گیری هر کمیت در همه شاخه های علوم از جمله مهندسی، پزشکی و تقریباً در تمام فعالیت های روزمره انسان نقش بسیار مهمی دارد. فناوری اندازه گیری پایه پیشرفت علم است.
نقش علم و مهندسی کشف پدیده های جدید، روابط جدید، قوانین طبیعت و به کار بردن این اکتشافات است. باتوجه به نیاز انسان، علم مهندسی مسئولیت طراحی تجهیزات جدید را بر عهده دارد. همچنین کنترل و نگهداری این گونه تجهیزات و فرآیندها، یکی از وظایف مهم شاخه های علوم و مهندسی است. همه این فعالیت ها بر اساس اندازه گیری و ثبت فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی، نوری و بسیاری از انواع دیگر مولفه ها می باشد.
اندازه گیری یک پارامتر یا کمیت معین، عمل یا نتیجه یک مقایسه کمی است که بین یک استاندارد از پیش تعریف شده و یک اندازه گیری کمیت نامعلوم است. مشکل اصلی با هر ابزار اندازه گیری خطا است. از این رو انتخاب ابزار اندازه گیری و روش اندازه گیری مناسب که خطا را به حداقل می رساند، بسیار مهم است. ابزار اندازه گیری نباید بر روی کمیتی که باید اندازه گیری شود، تأثیر بگذارد.
اندازه گیری الکترونیکی چیست؟
ابزار الکترونیکی ابزاری است که اندازه گیری آن بر اساس اصول الکترونیکی یا الکتریکی باشد. اندازه گیری هر کمیت یا متغیر الکترونیکی یا اندازه گیری الکتریکی را الکترونیک می نامند.
مزایای اندازه گیری الکترونیکی
۱. بیشتر کمیت ها را می توان توسط مبدل ها به سیگنال های الکتریکی یا الکترونیکی تبدیل کرد.
۲. یک سیگنال الکتریکی یا الکترونیکی را می توان تقویت، فیلتر، مالتی پلکس، نمونه برداری و اندازه گیری کرد.
۳. اندازه گیری را می توان به راحتی به صورت دیجیتالی برای تجزیه و تحلیل خودکار و ضبط به دست آورد یا به آن تبدیل کرد
۴. سیگنال های اندازه گیری شده را می توان در فواصل طولانی با کمک کابل ها یا بی سیم بدون از دست دادن اطلاعات منتقل کرد.
۵. بسیاری از اندازه‌گیری‌ها را می‌توان همزمان یا به‌سرعت انجام داد.
۶. مدارهای الکترونیکی می توانند سیگنال های بسیار ضعیف را شناسایی و تقویت کنند و می توانند رویدادهای بسیار را در مدت زمان کوتاه نیز اندازه گیری کنند.
۷. اندازه گیری الکترونیکی امکان ساخت سیگنال های آنالوگ و دیجیتال را فراهم می کند.
تاریخچه پیدایش تجهیزات ابزار دقیق Instrumentation
تاریخچه پیدایش ابزار دقیق و کنترل فرآیند به هزاران سال قبل باز می گردد. اما بطور قطعی نمی توان گفت؛ ابزار دقیق و کنترل توسط چه کسی اختراع شده است. از جمله نمونه بارز اولیه ابزار دقیق می توان فرآیند تولید آتش و استفاده از ابزار خورشید و ستارگان، مانند استون هنج. پروسه تکامل ابزاردقیق Instrumentation و فرآیند کنترل دستخوش چندین انقلاب صنعتی شده است که منجر به پیچیدگی‌های پردازش مدرن کنترل شده توسط ریزپردازنده شده است. تکنولوژی امروزی تکامل اندازه گیری پارامترهایی را که قبلاً غیر قابل اندازه بودند، را امکان پذیر نموده است.
مهندسان روم باستان قبل از میلاد مسیح با استفاده از وسایل اندازه‌گیری ساده، توانستند ارتفاع فونداسیون ساختمان های هرمی شکل خود را بطور دقیق اندازه‌گیری نمایند. آنها همچنین توانستند فلومتر های اولیه ای ایجاد کنند و توسط آن آب را هدایت و پخش نموده و منطقه را آبیاری کنند.
انواع تجهیزات ابزار دقیق و اندازه گیری چیست؟
Instrumentation ها، در جمع آوری اطلاعات و در تغییر پارامترها نقش بسزایی دارند و به همین ترتیب قسمت اصلی حلقه های سیستم کنترل هستند. ابزاردقیق و کنترل شامل تجهیزاتی مانند شیر برقی، سنسورها، رله، فلومتر ها، ترنسمیترها Transmitters، ترانسدیوسر transducer، نمایشگرها، مبدل ها، کنترلر و بسیاری دیگر از تجهیزات می باشند. این ابزارها قادر به تغییر پارامتر و ارائه قابلیت های کنترل از راه دور یا خودکار هستند.
IEC بزرگترین تولید کننده فلومتر و سایر تجهیزات ابزار دقیق Instrumentation
شرکت دانش بنیان کنترل انرژی ایران با بیش از هفده سال سابقه فعالیت در زمینه تجهیزات ابزار دقیق از قبیل فلومترهای الکترومغناطیسی و اولتراسونیک، کنتور هوشمند و همچنین تجهیزات تله متری از قبیل RTU و نرم افزار اسکادا در ایران مشغول به فعالیت می باشد. این شرکت نزدیک به دو دهه است که فعالیت خود را در حوزه تولید و فروش تجهیزات ابزار دقیق آغاز نموده و هم اکنون بزرگترین تولید کننده فلومتر مغناطیسی و فلومتر التراسونیک دو کاناله اینزرشن در سطح خاورمیانه می باشد.