ابزار دقیق چیست و چه کاربردهایی دارد؟+مزایا و تجهیزات ابزار دقیق

ابزار دقیق چیست؟

در پاسخ به سوال ابزار دقیق چیست؟ باید بگوییم: ابزار دقیق به تجهیزات و سیستم‌هایی گفته می‌شود که برای اندازه‌گیری، انتقال، کنترل و نمایش داده‌های مربوط به پارامترهای فیزیکی مثل دما، فشار، جریان و سطح استفاده می‌شوند.

ابزار دقیق از شاخه‌های مهم و حیاتی در مهندسی و صنایع به حساب می‌آید که هدف اصلی استفاده از آن، بهینه‌سازی فرایندها، کاهش خطا و افزایش دقت در سیستم‌های صنعتی است.

در این مقاله به بررسی مفهوم ابزار دقیق، مزایا و کاربردهای آن و معرفی تجهیزات مهم ابزار دقیق و کاربردهای آنها در صنعت می‌پردازیم.

کاربردهای ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، داروسازی، غذایی و نیروگاه‌های برق کاربردهای فراوانی دارد.

در صنایع نفت و گاز از ابزار دقیق برای نظارت دقیق بر پارامترهایی مانند فشار، دما و جریان که اهمیت ویژه‌ای دارد، استفاده می‌شود.

کنترل دقیق شرایط محیطی مانند دما، فشار و رطوبت امری بسیار حیاتی در صنایع داروسازی است که به کمک ابزار دقیق می‌توان شرایط استاندارد تولید را در این صنعت تضمین نماید.

ابزار دقیق در صنایع غذایی نیز برای اطمینان از حفظ شرایط بهداشتی و کیفیت محصول به کار می‌رود.

در نیروگاه‌ها نیز استفاده از ابزار دقیق برای نظارت بر پارامترهای حساسی مانند دمای آب، سطح مواد شیمیایی و فشار بخار متداول است.

قسمت‌های مختلف تجهیزات ابزار دقیق چیست؟

اساس کار تجهیزات ابزار دقیق به طور کلی بر مبنای اصل فیدبک و اندازه‌گیری دقیق پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، انتقال داده‌ها و تحلیل آن‌ها برای کنترل و بهبود فرایندها در محیط‌های صنعتی و تحقیقاتی است.

ابزار دقیق شامل قسمت‌های مختلفی است که هر یک وظیفه خاصی در بخش اندازه‌گیری، نظارت و کنترل پروسه‌های صنعتی را دارند.

به طور کلی می‌توان این بخش‌ها را به سه دسته تقسیم کرد:

1. اندازه‌گیری
2. کنترل
3. ارسال پاسخ

هر کدام از این بخش‌ها شامل قسمت‌های مختلف دیگری هستند که در نمودار زیر آنها را مشاهده می‌کنید و در ادامه نیز هر یک را بیشتر توضیح می‌دهیم.

۱- بخش اندازه‌گیری:

در این بخش پارامترهای مختلف به کمک تعدادی از تجهیزات ابزار دقیق، اندازه‌گیری، تبدیل و نمایش داده می‌شوند. این بخش شامل سنسورها، ترانسمیترها، ثبت‌کننده یا دیتالاگرها و نمایش‌دهنده‌ها و هشداردهنده‌ها هستند.

حسگر یا سنسور:

حسگر یا سنسور به عنوان بخش اولیه و حیاتی یک سیستم ابزار دقیق به حساب می‌آید. وظیفه این بخش شناسایی و اندازه‌گیری انواع پارامترهای شیمیایی و فیزیکی مثل فشار، دما، رطوبت، جریان و سطح است. سنسورها بعد از انجام تغییرات لازم بر روی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند.

از انواع سنسور، می‌توان به سنسورهای فشار، سطح، جریان و دما (ترموکوپل و RTD) اشاره کرد. در ادامه توضیحات بیشتری در مورد تجهیزات اندازه‌گیری و سنسورها خواهیم داد.

مبدل یا ترانسمیتر:

ترانسمیتر، سیگنال‌های خروجی سنسورها را به سیگنال‌های قابل درک و استاندارد برای سایر بخش‌ها تبدیل می‌کند. این سیگنال‌ها معمولاً به صورت آنالوگ و بین ۴۰ تا ۲۰ میلی‌آمپر هستند و یا به صورت دیجیتال به مرکز کنترل و مدیریت ارسال می‌شوند.

ترانسمیترها در محیط‌های صنعتی برای جلوگیری از تداخل سیگنال‌ها استفاده می‌شوند و نقشی مهم در انتقال بدون خطا و دقیق اطلاعات دارند.

از انواع ترانسمیتر می‌توان به ترانسمیتر دما، فشار، سطح و جریان اشاره کرد که هر کدام با توجه به نوع سنسور مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نمایش دهنده و هشداردهنده:

مقادیر و اطلاعات اندازه‌گیری شده، توسط نمایش‌دهنده‌ها به صورت لحظه‌ای به کاربر نمایش داده می‌شوند. نمایش‌دهنده‌ها شامل صفحه‌نمایش یا مانیتورهایی هستند که اطلاعات دیجیتال یا آنالوگ را به صورت خوانا نشان می‌دهند.

معمولاً در سیستم‌های ابزار دقیق، نمایش‌دهنده‌ها دارای هشداردهنده هم هستند که در صورت خروج پارامترها از حالت نرمال و استاندارد، هشدار صوتی یا نوری می‌دهند.

نمایش‌دهنده‌ها می‌توانند از نوع آنالوگ یا دیجیتال مانند صفحه‌نمایش‌های LED، LCD و مانیتورهای بزرگ باشند.

ثبت‌کننده یا دیتالاگر:

این بخش وظیفه ذخیره‌سازی داده‌ها و اطلاعات برای استفاده در تحلیل‌های بعدی را دارد. این ثبت‌کننده‌ها، اطلاعات به دست آمده را به صورت منظم ثبت و ذخیره می‌کنند تا در مواقع مورد نیاز، برای بررسی، بهبود فرایندها و جلوگیری از مشکلات احتمالی، مورد استفاده قرار بگیرند.

اطلاعات ذخیره شده در دیتالاگر، به مدیران و متخصصان اجازه می‌دهد که رفتار سیستم را در طول زمان بررسی کنند و تصمیمات صحیح‌تری را برای بهینه‌سازی و نگهداری در پروژه بگیرند.

۲- بخش کنترل:

کنترل‌کننده‌ها در سیستم ابزار دقیق وظیفه پردازش و اجرای دستورات را بر عهده دارند. اطلاعات خروجی سنسور و ترانسمیتر در این بخش دریافت، تجزیه‌وتحلیل می‌شود. در نهایت با توجه به مقدار شاخص با Set point، کنترل‌کننده تصمیمات لازم برای کنترل فرایند را می‌گیرد.

تنظیمات و دستورات لازم توسط کنترل کننده به تجهیزات اجرایی مانند شیرها یا پمپ‌ها ارسال می‌شود. در کنترل کننده برای رسیدن به بهترین عملکرد، گاهی کنترل های پیچیده‌تر و یا الگوریتم‌های فیدبک گرفته می‌شود.

انواع کنترل کننده می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• کنترل کننده PID یا تناسبی – انتگرالی – مشتقی
• سیستم PLC یا کنترل کننده منطقی برنامه‌پذیر
• سیستم DCS یا کنترل توزیع‌شده

۳- بخش ارسال پاسخ:

در این قسمت از سیستم ابزار دقیق، دستورات و پاسخ‌های مناسب به محرک‌ها و مصرف‌کننده‌ها ارسال و اعمال می‌شود.

مصرف کننده یا اکیوچر یا عملگر یا محرک:

مرحله آخر هر پروژه را مصرف‌کننده تشکیل می‌دهد که در هر پروژه این مصرف‌کننده می‌تواند متفاوت باشد. این مصرف‌کننده می‌تواند ولو، موتور الکتریکی، جک نیوماتیک یا هیدرولیکی و غیره باشد.
این تجهیزات، سیگنال خروجی را از قسمت کنترل‌کننده می‌گیرند، آنها را به تغییرات فیزیکی تبدیل و متناسب با این سیگنال عمل می‌کنند.

این تغییرات می‌توانند به شکل باز یا بسته کردن شیرهای برقی، تنظیم دریچه‌ها، تغییر دمای تجهیزات گرمایشی یا فعال‌سازی پمپ‌ها باشند.

اکچویتورها به صورت الکتریکی، هیدرولیکی یا پنوماتیکی عمل می‌کنند و امکان کنترل دقیق بر روی فرایندهای صنعتی را فراهم می‌کنند.

آشنایی با انواع سنسور در ابزار دقیق:

همان‌طور که گفتیم سنسورها از بخش‌های حیاتی در سیستم ابزار دقیق هستند. به همین دلیل به سوال انواع سنسور مهم در ابزار دقیق چیست هم باید بپردازیم. معمولاً این سنسورها برای اندازه‌گیری فشار، دما، جریان و سطح مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تجهیزات اندازه‌گیری فشار:

یکی از سنسورهای اندازه‌گیری این پارامتر، گیج فشار است که برای نمایش و اندازه‌گیری فشار استفاده می‌شود.

پرشر ترانسمیتر نیز سنسور دیگری است که برای انتقال و تبدیل سیگنال فشار به سیگنال قابل استفاده در سیستم‌های کنترلی، کاربرد دارد.

پرشر سوییچ نیز یکی از تجهیزات اندازه‌گیری فشار متداول است که کاربرد آن برای کنترل و قطع و وصل خودکار سیستم‌ها بر اساس مقدار فشار است.

تجهیزات اندازه‌گیری دما:

ترمومتر یکی از متداول‌ترین سنسورها برای اندازه‌گیری دما است. از این تجهیز برای اندازه‌گیری دما با استفاده از تغییرات خواص فیزیکی مانند تغییر طول یا مقاومت استفاده می‌شود.

یکی دیگر از تجهیزات اندازه‌گیری دما، ترموکوپل است که دما را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند.

ترموستات هم نمونه‌ای از این سنسورهاست که برای کنترل دما و تنظیم وضعیت گرمایی سیستم‌ها کاربرد دارد. برای خرید ترموستات تابلویی می‌توانید به سایت تسلا کالا مراجعه کنید.

سنسورهای جریان:

فلومتر یکی از تجهیزات اندازه‌گیری جریان است که برای اندازه‌گیری جریان سیال در یک سیستم استفاده می‌شود. از انواع فلوتر می‌توان به فلومترهای الکترومغناطیسی، کوریولیس، توربینی و اولتراسونیک اشاره کرد.

روتامتر نیز برای اندازه‌گیری جریان سیال در یک سیستم کاربرد دارد. روتامتر معمولاً یک لوله شیشه‌ای شفاف و یک بخش متحرک دارد. این بخش متحرک با عبور جریان سیال، حرکت مکانیکی در آن رخ می‌دهد.

یکی دیگر از سنسورهای جریان، فلو سوئیچ است که قابلیت تشخیص و کنترل جریان سیال در یک سیستم را دارد.

سنسورهای اندازه‌گیری سطح:

از سنسورهای سطح برای اندازه‌گیری سطح مواد در مخازن و تانک‌ها استفاده می‌شود.

ترانسمیتر سطح نیز در سیستم ابزار دقیق برای تبدیل سیگنال سطح به سیگنال قابل استفاده در سیستم‌های کنترلی کاربرد دارد.

یکی دیگر از سنسورهای اندازه‌گیری سطح نیز سوئیچ سطح است که برای کنترل و قطع و وصل خودکار سیستم‌ها بر اساس سطح مواد استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از ابزار دقیق چیست؟

استفاده از ابزار دقیق در صنایع، مزایای زیادی را به همراه دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

سیستم ابزار دقیق با اندازه‌گیری باعث افزایش دقت و کاهش خطا می‌شود. این سیستم با جمع‌آوری منظم و بدون خطای پارامترهای مختلف، به صنایع امکان جمع‌آوری و تحلیل داده‌های دقیق و قابل‌اعتماد را می‌دهد.

واکنش سریع یکی دیگر از مزایای این تجهیزات است که باعث می‌شود به تغییرات به سرعت پاسخ داده شود و از تغییرات ناخواسته جلوگیری شود.

با اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای حیاتی و ارائه داده‌های دقیق و کاربردی، ابزار دقیق به بهینه‌سازی فرایندهای صنعتی و کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند.

نظارت دقیق و کنترل به موقع پارامترهای حساس توسط این سیستم، از بروز خطا، حوادث و مشکلات ایمنی جلوگیری می‌نماید. علاوه بر این، این امر به کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات نیز منجر می‌شود.

مراحل انتخاب و نصب ابزار دقیق چیست؟

بعد از پاسخ به سوال ابزار دقیق چیست؟ باید با مراحل انتخاب آنها آشنا شویم. انتخاب ابزار دقیق باید با دقت و با توجه به نیازهای خاص هر صنعت و پروژه انجام شود. برای نصب و راه‌اندازی درست ابزار دقیق، معمولاً مراحل زیر طی می‌شود:

• بررسی نیازها و شناسایی پارامترها: برای انتخاب صحیح ابزار دقیق در ابتدا باید پارامترهایی که نیاز به اندازه‌گیری و کنترل دارند، شناسایی شوند.
• انتخاب تجهیزات مناسب: با توجه به ویژگی‌های پارامترها و استانداردهای مورد نیاز و مهم، تجهیزات مناسب انتخاب می‌شوند.
• نصب و راه‌اندازی: نصب و راه‌اندازی ابزار دقیق باید توسط کارشناسان مجرب و متخصص و با رعایت نکات ایمنی و فنی انجام بگیرد.
• کالیبراسیون و آزمایش: پس از نصب، تجهیزات باید کالیبره و تنظیم شوند تا از دقت اندازه‌گیری آن‌ها اطمینان حاصل کنیم.

عوامل مؤثر بر قیمت تجهیزات ابزار دقیق چیست؟

یکی از مهم‌ترین عامل در تعیین قیمت تجهیزات ابزار دقیق، دقت و صحت اندازه‌گیری تجهیز است. تجهیزاتی که دقت و صحت بالاتری دارند، معمولاً قیمت بالاتری دارند.

وسعت رنج اندازه‌گیری نیز از عواملی است که در قیمت تجهیزات ابزار دقیق تأثیرگذار است. ابزارهایی که دارای رنج وسیع‌تری هستند و مقادیر بیشتری را اندازه می‌گیرند، قیمت بیشتری دارند؛ چون معمولاً در این تجهیزات از قطعات و تراشه‌های خاص و پیچیده استفاده می‌شود.

استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و نوآورانه هم از مواردی است که روی قیمت تجهیزات ابزار دقیق تأثیرگذار است. معمولاً تجهیزاتی که دارای تکنولوژی‌های مانند لیزر، نانوتکنولوژی یا الکترونیک پیشرفته هستند، قیمت بیشتری نیز دارند.

وجود قابلیت‌هایی مثل اتوماسیون، ارتباط با سیستم‌های دیگر، نرم‌افزارهای پیشرفته یا اتصالات شبکه، می‌تواند باعث افزایش قیمت دستگاه‌ها و ابزارها شود.

علاوه بر این، تجهیزاتی که برای کار در شرایط سخت مثل دما یا فشار بالا مقاومت خوبی دارند هم دارای قیمت بالاتری هستند.

ابزار دقیق چیست؟ کلام آخر

همان‌طور که در حین جواب به سوال ابزار دقیق چیست؟ گفتیم، استفاده از ابزار دقیق در صنایع مدرن امری ضروری است. تجهیزات ابزار دقیق با ارائه اطلاعات و داده‌های قابل‌اعتماد و دقیق، به بهبود عملکرد فرایندها، کاهش هزینه‌ها و ارتقای ایمنی کمک می‌کنند. اگر شما به دنبال خرید ابزار دقیق برای کسب‌وکار و پروژه خود هستید، می‌توانید به فروشگاه تسلا کالا مراجعه کنید و از کارشناسان ما در انتخاب بهترین تجهیزات بهره بگیرید.

ارائه فاکتور رسمی، مشاوره فنی رایگان، ضمانت اصالت کالا، قیمت رقابتی و به روز و ارسال به سراسر کشور، از مزایای خرید از فروشگاه تجهیزات برق صنعتی تسلا کالا است.

سوالات متداول

ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق شامل تجهیزات و سیستم‌هایی است که برای اندازه‌گیری، کنترل و نظارت بر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مانند دما، فشار، جریان و سطح در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

بخش‌های مختلف ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق شامل سنسورها، ترانسمیترها، کنترل‌کننده‌ها، نمایش‌دهنده‌ها و ثبت‌کننده‌ها است. هر یک از این بخش‌ها وظیفه خاصی دارند؛ از اندازه‌گیری و انتقال داده‌ها تا پردازش، نمایش و ثبت اطلاعات برای نظارت و کنترل دقیق فرایندهای صنعتی.

وظیفه اصلی سنسورها در ابزار دقیق چیست؟

سنسورها پارامترهای فیزیکی یا شیمیایی مانند دما، فشار و جریان را اندازه‌گیری و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. این سیگنال‌ها برای پردازش و تحلیل به ترانسمیترها و کنترل‌کننده‌ها ارسال می‌شوند.

کاربرد دیتالاگرهادر ابزار دقیق چیست؟

دیتالاگرها یا ثبت‌کننده‌ها داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط سنسورها را ذخیره می‌کنند تا برای تحلیل‌های بعدی یا بررسی رفتار سیستم در طول زمان مورد استفاده قرار گیرند. این ابزارها برای بهبود عملکرد و پیش‌بینی مشکلات احتمالی بسیار مفید هستند.