ابزار دقیق

 

عملگر

پوزیشنر
کنترل ولو
شیر برقی
واحد مراقبت پنوماتیک
تجهیزات اندازه گیری
شیر هیدرولیک

ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق (Instrumentation) امکان کنترل و اندازه‌گیری فرآیند‌های صنعتی را فراهم می‌کند. استفاده مناسب از تجهیزات ابزار دقیق و تمام زیر دسته‌های آن این امکان را به مشتریان ما می‌دهد تا فرآیند‌های صنعتی شان را در اوج بهره‌وری اجرا کنند.

یک سیستم ابزار دقیق در حالت کلی شامل بخش‌هایی است که در شکل زیر نمایش داده شده است.

نمودار بلوکی سیستم ابزار دقیق

نمودار بلوکی سیستم ابزار دقیق

در این نمایش مبدل (Transducer) وسیله ای است که با استفاده از یک یا چند نوع حسگر (Sensor) کمیت فیزیکی مورد نظر مانند سرعت ، نیرو یا دما را به کمیتی دیگر و غالبا الکتریکی همانند مقاومت الکتریکی ، ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل می‌کند. به عنوان مثال یک کرنش سنج (Strain gauge) تغییر طول نسبی را در یک جسم را به تغییر مقاومت تبدیل می‌کند که توسط مدارات الکتریکی به ولتاژ تبدیل می‌شود. این عملیات در بخش مدار بهسازی (Conditioning Circuit) صورت می‌گیرد. در ادامه با توجه به مقدار ولتاژ استاندارد سیستم ، ولتاژ خروجی از بخش مدار بهسازی وارد تقویت کننده می‌شود تا به مقدار استاندارد برسد و در ادامه به منظور پایش (monitoring) یا کنترل فرآیند آن را به ثبت کننده‌های دیجیتال منتقل می‌شود.

اجزای عمومی یک سیستم ابزار دقیق به شرح زیر است :

منبع تغذیه : وظیفه تولید انرژی لازم را برای مبدل ، مداربهسازی و تقویت کننده را دارد. با توجه به نوع مبدل و مداربهسازی می‌توان از منابع dc و یا ac استفاده کرد.

مبدل : این وسیله کمیت فیزیکی مورد اندازه‌گیری را به کمیت الکتریکی تبدیل می‌کند.

مداربهسازی : این مدارهای الکتریکی وظیفه تبدیل ، جبران سازی و تغییر سیگنال خروجی از مبدل را به کمیتی الکتریکی که قابلیت استفاده مناسب درسایر بخش‌های سیستم را داشته باشد به عهده دارد. به عنوان مثال پل وتستون (Wheatstone bridge) در کرنش سنج‌ها (Strain gauge) ، فیلتر‌ها ، جبران سازها (Compensators) و مشتق گیرها و انتگرال گیرها ، مدولاتورها (Modulator) و دمدولاتورها (Demodulator) انواعی از مدارات بهسازی هستند.

تقویت کننده (Amplifier) : این بخش از سیستم زمانی به کار گرفته می‌شود، که ولتاژ خروجی مبدل به قدر کافی قوی نباشد. گاهی این مدار با مدار بهسازی ترکیب می‌شود و در غالب یک بلوک در سیستم ابزار دقیق قابل نمایش است. بهره تقویت کننده‌های صنعتی مورد استفاده در سیستم‌های ابزار دقیق بین 10 تا 1000 بوده و ضریب تقویت متناسب با نیاز سایر اجزا انتخاب می‌شود. می‌توان از دو نوع تقویت کننده جداساز (Isolation Amplifier) و تقویت کننده غیر جداساز استفاده کرد. در حالت غیرجداساز از یک طرف سیگنال ورودی وارد می‌شود و توسط ترکیبی از مقاومت، ترانزیستور و آپ‌امپ (Op-Amp)، سیگنال تقویت شده به خروجی تحویل می‌دهد. در این حالت ورودی و خروجی از هم ایزوله نشده‌اند که در کاربرد‌های ابزردقیق چندان مناسب به شمار نمی آیند.

ثبت کننده : به وسایل الکتریکی‌ای که کمیت مورد اندازه‌گیری را به نحوی در معرض نمایش کاربران قرار می‌دهند می‌گویند. انواع ولت متر‌های آنالوگ و دیجیتال ، اسیلوسکوپ‌ها (Oscilloscope) ، اسیلوگراف‌ها، ثبت کننده‌های مغناطیسی، ثبت کنند‌های دیجیتاالی و غیره از جمله ثبت کننده‌های ابزار دقیق در صنعت هستند.

سیستم داده پردازی : عامل اصلی تبدیل اطلاعات خروجی برحسب ولتاژ به اطلاعات برحسب کمیت مورد نظر می باشد. اهمیت این سیستم‌ها وقتی بیشتر نمایان می‌شود که تعداد کمیت‌های فیزیکی در یک فرآیند به صورت همزمان زیاد باشد.

کنترل کننده فرآیند : این قسمت وظیفه نظارت و تنظیم کمیت‌های فرآیند را به عهده دارد. با مقایسه میزان کمیت‌های مورد نظر در فرآیند با مقادیر مطلوب آن ها، خطای عملکردی سیستم تعیین می‌شود و این بخش وظیفه کم کردن و از بین بردن خطا را دارد.

ابزار دقیق در واقع علاوه بر نظارت و پایش پارامتر‌های مهم فرآیند‌ها در کنترل آن‌ها نیز نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند چرا که اندازه‌گیری دقیق و درست پارامتر‌ها به شدت در سیستم کنترلی تاثیرگذار است. همچنین ابزار دقیق نقش برجسته ای در حفاظت قسمت‌های مهم یک واحد صنعتی دارد.

معرفی تجهیزات ابزار دقیق

تجهیزات پرکاربرد سیستم‌های ابزار دقیق (Instrumentation) در صنعت را در بخش‌های زیر برای شما معرفی می‌کنیم.

  1. تجهیزات اندازه‌گیری یا گیج‌ها (Gauges) :

کمی سازی متغیر‌ها . هر دستگاه اندازه‌گیری شامل سه جز اساسی شامل سنسور ، ترانسدیوسر و ترانسمیتر می‌‌باشد.

    • سنسور یا حسگر (Sensor) :

تبدیل متغیر فیزیکی به سیگنال‌های قابل اندازه‌گیری. از جمله پارامتر‌های فیزیکی‌ای که به وسیله سنسور‌ها اندازه‌گیری می‌شوند می توان به دما ، فشار ، سطح ، وزن و غیره اشاره کرد.

    • ترانسدیوسر (Transducer) :

ترانسدیوسر‌ها در واقع یک مبدل هستند که کمیت‌های پنیوماتیکی، شیمیایی و غیره را به کمیت الکتریکی تبدیل می‌کنند.

    • ترانسمیتر (transmitter) :

ترانسمیتر‌ها یا انتقال دهنده‌ها وظیفه تبدیل کردن سیگنال ورودی را به سیگنال خروجی‌ای که قابل استفاده سیستم و استاندارد باشد ، دارد.

  1. عملگر یا اکچویتور (actuator) :

تبدیل سگنال کنترلی به سیگنال فیزیکی به منظور کنترل فرآیند

  1. پوزیشنر یا موقیت یاب (Positioner) :

وسیله‌‌ای است که در ارتباط با شیر کنترل و جهت تنظیم آن نصب می‌‌شود.

  1. کنترل ولو یا شیر کنترل (Control Valve) :

کنترل ولو برحسب فرمان یک سیگنال اتوماتیک فلوی سیال عبوری از یک لوله را کنترل می‌کند

  1. شیر برقی یا سلنوئید ولو (Solenoid valve) :

با تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی ورودی و خروجی شیر را تنظیم می‌کند

  1. شیر پنوماتیک (Pneumatic valve) :

کنترل جریان و فشار در سیستم‌های پنوماتیکی

  1. شیر هدرولیک (Hydraulic valve):

کنترل دبی و فشار هیدرولیک

  1. واحد مراقبت پنوماتیک (Pneumatic care unit):

تصفیه هوای ورودی سیستم‌های پنوماتیکی جهت مراقبت از سیستم و تجهیزات

  1. کنترلر (Controller) :

تولید سیگنال کنترلی به منظور رسیدن به مقدار مطلوب و از بین بردن خطا

  1. مدار‌های واسط (Interface) :

پردازش ، تبدیل یا تقویت سیگنال‌ها از وظایف مدارهای واسط هستند

کاربرد تجهیزات اندازه‌گیری و ابزار دقیق

باتوجه به عملکرد و ماهیت ابزار دقیق سه کاربرد عمده درصنعت دارند.

  1. تحلیل مهندسی

تحلیل مهندسی عملکرد یک ماشین ، سیستم یا فرآیند صنعتی

  1. پایش فرآیندهای صنعتی

بررسی و مشاهده برخط (Online) نحوه کارکرد سیستم و سیگنال‌های کنترلی و سایر اطلاعات یک فرآیند

  1. کنترل خودکار فرآیند

با کمک سنسور‌ها (Sensor) می‌توان یک فیدبک به کنترلر (Controller) داد تا سیستم به صورت خودکار خطا را به صفر برساند

دسته بندی دیگر ابزار دقیق

  • Active / Passive

مشخص می‌کند که آیا تجهیزات نیازمند منبع تغذیه خارجی (باتری، منبع ولتاژ و غیره) است یا خیر. به طور مثال دما سنج برای کارکردن نیاز به منبع تغذیه خارجی ندارد و یک تجهیز پسیو است، ولی فشارسنج این گونه نیست.

  • Null / deflection

در تجهیزات مختلف با توجه به مدت زمان کارکردشان ممکن است صفر اندازه گیری تغییر کند. در حالت NULL صفر متغیر اندازه گیری روی صفر قرار دارد و در صورتی که انحراف (Deflection) داشته باشیم باید با تجهیزات مناسب، انحراف به وجود آمده را از بین برد. مثلا در پل وتستون با تغییر اندازه یکی از مقاومت ها این کار را انجام می دهیم.

  • Monitoring / Transmitting

مشخص می‌کند که اطلاعات قابل مشاهده در محل (Monitoring) و یا قابل انتقال به نقطه دیگر (Transmiting) باشد. نوع اول مثل دماسنج جیوه‌ای و نوع دوم مثل RTD یا همان اندازه‌گیرهای حرارت و دما که در واقع در ساختار آن‌ها مقاومت الکتریکی با تغییر دما تغییر می‌کند.

  • Digital / Analog

برای تجهیزات الکتریکی نحوه کاری آن‌ها را به صورتهای دیجیتال (گسسته) و یا آنالوگ (پیوسته) بیان می‌کند.

سایت تخصصی فروش تجهیزات ابزار دقیق

وب سایت اینرژی به عنوان جامع ترین و تخصصی ترین وب سایت فروش تجهیزات ابزار دقیق ( Instrumentation ) کشور با ارائه انواع تجهیزات ابزار دقیق و برندهای مختلف آن همواره در عرصه خرید این تجهیزات به صنعت گران کمک کرده است. در وب سایت اینرژی لیست انواع تجهیزات ابزار دقیق و اندازه‌گیری موجود است و در مورد محصولات و انواع ابزار دقیق و محصولات برند های مختلف اطلاعات جامعی نیز وجود دارد.

محصولات ابزار دقیق