تجهیزات ابزار دقیق به وسایل و ابزاری گفته می شود که با آنها می توان کمیت های فیزیکی، شیمیایی و محیطی و فرآیندهای صنعتی را کاملا دقیق کنترل و اندازه گیری کرد. امروزه این تجهیزات به یکی از مهم ترین و خاص ترین تجهیزات الکتریکی و صنعتی تبدیل شده اند زیرا می توانند طی یک روند و فرآیند، یک محصول یا یک ناحیه مشخص را اندازه گیری کنند، اطلاعات به دست آورند و شرایط را کنترل نمایند.
برخی از این تجهیزات میزان فشار درون مخازن را اندازه گیری می کنند، برخی جریان سیالات درون مخزن اسید و مخازن نگهداری سیالات بهداشتی و شیمیایی را اندازه می گیرند و برخی دیگر برای سرعت سنجی و رطوبت سنجی استفاده می شوند.
تجهیزات ابزار دقیق در واقع زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل می دهند و شامل ابزاری مانند انواع کنترلر، کالیبراتور، سنسور، ترانسمیتر، نشان دهنده، رکوردرو، تستر، مولتی متر، مولتی فانکشن، نور سنج، گاز سنج، چکر، آمپرسنج و آمپر متر می باشند که هر یک از آنها وظیفه کنترل، اندازه گیری، ثبت، نمایش و انتقال پارامترهای فیزیکی و شیمیایی مهمی نظیر فلو، سطح مایعات، فشار، دما و … را در پروسه ها و فرآیندهای صنعتی بر عهده دارد.
انواع تجهیزات ابزار دقیق
تجهیزات ابزار دقیق دارای انواع مختلفی می باشد که هر یک وظیفه خاصی بر عهده دارد و کار مشخصی انجام می دهد. در زیر به انواع این ادوات و تجهیزات اشاره شده است.
سنسور
سنسور ابزاری است که عمل اندازه گیری و تبدیل کمیت های فیزیکی به الکتریکی را انجام می دهد. به طور مثال، وظیفه یک سنسور دما، اندازه گیری میزان دما و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد. سنسورها با توجه به نوع عملکردشان، دارای خروجی های متفاوتی از قبیل ظرفیت الکتریکی، مقاومت الکتریکی، جابجایی و … هستند.
در رابطه با سنسور، همیشه یک سوال برای مشتریان پیش می آید و آن هم این است که آیا سنسورها از دقت عملکرد خارج می شوند؟ و در صورت خروج، چگونه به حالت صحیح عملکردی خود باز می گردند؟ برای اینکه سنسورها از دقت عملکرد خارج نشوند و کار خود را به درستی انجام دهند، باید از یک نیروی علمی و فنی با قابلیت شناخت انواع خطاهای الکتریکی و در بعضی موارد الکترومکانیکی استفاده کرد. این نیرو در واقع همان مهندس ابزار دقیق می باشد. مهندس ابزار دقیق در محیط صنعتی، به نقشه P&ID اشراف کامل دارد و بر آن مسلط است. نقشه P&ID شامل تمامی تجهیزات الکتریکی و مکانیکی نصب شده و یا در حال توسعه می باشد و فلسفه عملکرد آنها را به خوبی می داند. مهندس ابزار دقیق می تواند در کوتاه ترین زمان ممکن، در محل هر تجهیزاتی را به حالت صحیح خود برگرداند.
ترانسمیتر
ترانسمیتر یا منتقل کننده، ابزاری است که عمل اندازه گیری، تبدیل و تقویت سیگنال ها را در یک مجموعه انجام می دهد. از این ابزار بیشتر در پروژه های بزرگ صنعتی استفاده می شود زیرا فاصله ترانسمیترها از اتاق های کنترل بسیار زیاد است و فقط استفاده از آنها در این شرایط و موقعیت ها منطقی و کاربردی می باشد.
ترانسدیوسر
ترانسدیوسر در واقع یک مبدل می باشد که سیگنال های خروجی از سنسورها را به سیگنال های استاندارد تبدیل می کند. از این ابزار بیشتر در سیستم های اتوماسیون برق صنعتی استفاده می شود و با استفاده از آن می توان از شبکه های برق تک فاز و سه فاز نمونه برداری کرد و آنها را توسط ترانسمیتر به سیگنال های استاندارد تبدیل نمود.
کنترلر
کنترلر ابزاری است که وظیفه کنترل بعد از اندازه گیری را بر عهده دارد. به طور مثال، در یک پروسه کنترل دمای یک مخزن آب، به کنترلر برای کنترل میزان انرژی گرمایشی، گاز ورودی، گرمای بخار و مقدار دبی عبور بخار نیاز است.
نمایشگر
نمایشگر ابزاری است که از آن برای نمایش پارامترهای اندازه گیری شده توسط تجهیزات ابزار دقیق استفاده می شود. شما باید همیشه از نمایشگرهایی استفاده کنید که ورودی آنها استاندارد باشد. به طور مثال، برای نمایش میزان فشار یک سنسور یا مقدار دمای اندازه گیری شده توسط سنسور باید از نمایشگرهایی استفاده کرد که همان سنسور را پشتیبانی کنند یا ورودی های استانداردی نظیر ۰ تا ۱۰ ولت، ۴ تا ۲۰ میلی آمپر را پشتیبانی نمایند.
عنصر نهایی
عنصر نهایی، همان طور که از نامش مشخص است، مرحله آخر هر پروسه کنترل و اندازه گیری می باشد. در واقع عملگرها همان عنصر نهایی هستند. به طور مثال، 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 … .
قسمت های تشکیل دهنده ابزار دقیق
ابزار دقیق از 3 قسمت اصلی تشکیل شده است که این 3 قسمت تشکیل دهنده سیستمی به نام سیستم کنترل اتوماتیک می باشند و وظیفه کنترل فرآیند را طی یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارند. اجزای تشکیل دهنده ابزار دقیق عبارتند از:
اندازه گیرها
اندازه گیرها مقدار حقیقی و واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کنند و در صنایع مختلف برای کنترل اندازه گیری ها و اندازه ها استفاده می شوند. مهمترین اندازه گیرها و تجهیزاتی که برای کنترل اندازه گیری ها در صنعت استفاده می شوند عبارتند از:
– تجهیزات اندازه گیری فلو یا جریان سیالات: فلو یکی از مهم ترین متغیرهای اندازه گیری در صنعت است که میزان عبور سیال در واحد زمان را نشان می دهد. تجهیزات اندازه گیری فلو یا جریان سیالات، میزان سیال جاری در خطوط لوله را به صورت دقیق کنترل و اندازه گیری می کند. این تجهیزات شامل فلومتر یا دبی سنج، فلو سوئیچ یا سوئیچ جریان و فلو ترانسمیتر یا ترانسمیتر سطح می باشد.
– تجهیزات اندازه گیری سطح یا ارتفاع مایعات: سطح یا ارتفاع مایعات، یکی از پارامترهایی است که کنترل و اندازه گیری آن در فرآیندهای صنعتی بسیار مهم است. کنترل و اندازه گیری سطح باعث می شود تا از سر ریز شدن سیالات درون مخازن جلوگیری شود و از خسارات و صدمات ناشی از آن پیشگیری گردد. تجهیزات اندازه گیری سطح یا ارتفاع مایعات قادر هستند سطح را به صورت پیوسته و یا گسسته اندازه گیری کنند. این تجهیزات شامل سطح سنج یا لول متر، سوئیچ سطح یا لول سوئیچ و ترانسمیتر سطح می باشد.
– تجهیزات اندازه گیری فشار: فشار یکی از مهم ترین کمیت ها برای اندازه گیری در صنایع می باشد. تجهیزات اندازه گیری فشار شامل مانومتر یا گیج فشار، ترانسمیتر فشار، سوئیچ فشار یا پرشر سوئیچ و تجهیزات جانبی فشار می باشد. مانومتر به صورت ثابت یا پرتابل قابل نصب است.
– تجهیزات اندازه گیری دما یا درجه حرارت: تجهیزات اندازه گیری دما یا درجه حرارت، دمای بسیاری از محیط ها به ویژه محیط های صنعتی را کنترل و اندازه گیری می کنند و می توانند دمای سیالات و جامدات را اندازه گیری نمایند. این تجهیزات شامل ترمومتر یا دماسنج صنعتی، ترمیستور، ترمو کوپل، ترمو ویژن، پیرومتر یا پایرومتر، سنسور مقاومتی RTD، دماسنج جیوه ای یا الکلی و گیج دما می باشد.
– تجهیزات اندازه گیری پرتابل: این تجهیزات شامل پارامترهای برق و الکترونیک، پارامترهای شیمیایی و پارامترهای فیزیکی می باشد.
اندازه گیرها دارای ویژگی ها و خصوصیاتی می باشند که عبارتند از: حوزه اندازه گیری، صفر اندازه گیری، انحراف صفر، تکرار پذیری، دقت، پسماند، خطی بودن، حساسیت، حد تفکیک و پاسخ دهی.
کنترل کننده ها
کنترل کننده ها وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند و قسمت دوم ابزار دقیق می باشند. در ابتدای شروع صنعت، کنترل به صورت امروزی نبود و به وسیله عوامل انسانی انجام می شد. سپس با پیشرفت علم و تکنولوژی، ادوات نیوماتیکی (بادی) به وجود آمد و سیستم کنترل اتوماتیک وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی، با اختراع ترانزیستور، برای کنترل از کارت های الکترونیکی استفاده می شد.
با به وجود آمدن این قطعات کنترلی و استفاده از آنها، نیاز به عوامل انسانی برای کنترل، روز به روز کمتر می شد. با پیشرفت علم و به وجود آمدن کامپیوترهای صنعتی به نام plc، واحدها به آسانی کنترل می شدند و تغییرات نیز به راحتی در واحدها انجام می گرفت. امروزه کنترل کننده های جدیدی به نام های سیستم کنترل کننده توزیع پذیر (DCS) و کنترل کننده های فازی (FCDD) به وجود آمده اند که وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.
محرک ها
محرک ها که به آنها ادوات خروجی هم گفته می شود، ابزاری هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرند و متناسب با این سیگنال ها عمل می کنند. ادوات خروجی گستره زیاد و تنوع بالایی دارند که از مهم ترین و عمده ترین آنها می توان شیرهای کنترل و الکتروموتورها را نام برد. این ادوات با عملکرد خود، باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده، در مقدار مشخص و تعیین شده، می شوند.
کاربردهای تجهیزات ابزار دقیق
تجهیزات ابزار دقیق به دلیل کارایی گسترده و داشتن انواع مختلف، کاربردهای گوناگونی دارند و در زمینه ها و صنایع زیادی مورد استفاده قرار می گیرند. این کاربردها و موارد استفاده عبارتند از:
- صنایع غذایی
- آب و فاضلاب همچون سنسور اندازه گیری میزان bod5 درون پکیج های تصفیه فاضلاب و سپتیک تانک
- صنایع دارویی و داروسازی
- صنایع خودروسازی
- صنعت نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع شیمیایی همچون استفاده بمنظور لول سنج درون مخزن ضد اسید
- پالایشگاه ها و نیروگاه ها
- صنعت تولید سیمان و فولاد
- صنعت الکترونیک
- صنعت مکانیک
- مهندسی پزشکی
- ریخته گری
- تولید کاغذ
- پایش فرآیندهای صنعتی
- کنترل خودکار فرآیندها و به صفر رساندن خطاها
- تحلیل مهندسی عملکرد یک ماشین، سیستم یا فرآیند صنعتی
- بررسی و مشاهده آنلاین نحوه کارکرد سیستم ها و سیگنال های کنترلی
نکات مهم هنگام خرید تجهیزات ابزار دقیق
خرید تجهیزات ابزار دقیق به صرف وقت و هزینه کافی نیاز دارد. شما بدون گذاشتن وقت و فراهم کردن بودجه کافی، نمی توانید تجهیزات خوب و باکیفیتی بخرید و ممکن است در آینده ای نزدیک با خسارت های غیر قابل جبران و مشکلات قابل توجهی مواجه شوید. برای داشتن یک انتخاب و خرید خوب و جلوگیری از بروز این مشکلات و خسارات، بهتر است نکات زیر را دانسته و با توجه به آنها خرید خود را انجام دهید. این نکات و موارد مهم عبارتند از:
- قبل از اقدام به خرید، زمان کافی برای تحقیق بگذارید و تحقیقات خود را کامل کنید.
- در حد توان و دانش خود، نحوه کار و عملکرد تجهیزات را بررسی کنید.
- هنگام خرید حتما نو یا کار کرده بودن تجهیزات و اورجینال یا فیک بودن آنها را بررسی کنید.
- اگر می توانید هنگام خرید، یک مهندس ابزار دقیق، همراه خود ببرید تا به شما کمک کند.
- اگر قصد دارید این تجهیزات را از خارج از کشور سفارش دهید و خریداری کنید، حتما به گواهی مبداء نیاز خواهید داشت. بنابراین قبل از انجام معامله، درخواست خود را مبنی بر نیاز به گواهی مبداء به فروشنده اعلام کنید. هزینه دریافت گواهی مبداء از کشور شرکت فروشنده معمولا بر عهده خریدار می باشد.
- بعد از خرید و قبل از استفاده، نقاط کانکشن سنسور به کابل ابزار دقیق را بررسی کنید و از اتصال آن اطمینان حاصل کنید. زیرا لرزش سنسورها و تفاوت دمایی شب و روز می تواند باعث قطع شدن نقاط کانکشن و عدم ارسال سیگنال به کنترلر شود.
قیمت تجهیزات ابزار دقیق
قیمت تجهیزات ابزار دقیق با توجه به عوامل و پارامترهای متعددی نظیر نو یا کار کرده بودن آنها، سال ساخت، حساسیت و دقت اندازه گیری آنها، شرکت تولید کننده و کشور سازنده تعیین و مشخص می گردد. به طور مثال، قیمت یک عدد فلومتر التراسونیک نو که در سال 2019 تولید شده است، حدودا 87 میلیون تومان می باشد اما قیمت یک عدد فلومتر التراسونیک کار کرده که در سال 2008 تولید شده است، حدودا 48 میلیون تومان است. معمولا تجهیزات ابزار دقیق کار کرده، قبل از فروش به مشتری بازسازی می شوند که هزینه آن بر عهده فروشنده می باشد مگر اینکه خریدار و فروشنده در هنگام معامله توافق دیگری کرده باشند.
شرکت های بزرگی مانند یوکوگاوا، زیمنس، اپکس، هانیول و یوشیتاکه در زمینه تولید تجهیزات ابزار دقیق فعالیت می کنند. برای مشخص شدن دقت اندازه گیری تجهیزات ابزار دقیق، روی آنها تست های لازم و ضروری انجام می شود و به همین دلیل این تجهیزات از قبل تولید شده و آماده تحویل باشند. شما می توانید به صورت حضوری، تلفنی و یا اینترنتی خرید خود را انجام دهید و محصول مورد نظر را دریافت کنید. بهتر است بدانید اکثر تجهیزات ابزار دقیق گارانتی و گواهی کالیبراسیون دارند.