دانش ابزار دقیق

ابزار دقیق چیست؟

کلی ترین تعریف برای ابزار دقیق تجهیزی است که در وهله اول قابلیت تشخیص تغییرات فیزیکی و همچنین قابلیت تبدیل تغییرات فیزیکی به اطلاعات قابل فهم برای کاربر را دارا باشد. اطلاعات قابل فهم برای کاربر می تواند سیگنال الکتریکی یا نیوماتیکی و حتی نمایش ساده مقادیر روی یک صفحه مدرج باشد.

یکی از ساده ترین نمونه های ابزار دقیق دماسنج جیوه ای است. که در آن تغییر در کمیت فیزیکی دما به صورت انبساط جیوه مایع درون لوله موئین و به دنبال آن بالا رفتن ارتفاع جیوه درون لوله نمایش داده می شود.

ابزار دقیق و کنترل

در انواع فرایندهای صنعتی، کیفیت و کمیت محصول خروجی فرایند کاملا وابسته به میزان و چگونگی تغییرات پارامترهای فیزیکی مانند دما، فشار، رطوبت، چگالی و …. در طی انجام فرایند است. بدین ترتیب با تحت کنترل در آوردن مکانیزم تغییراتِ این پارامترها می توان کیفیت محصول خروجی را تضمین نمود.

به یک مثال بسیار ساده توجه کنید:

در فرایند زیر مخلوط شدن دو مایع A و B منجر به تولید مایع C می شود. اما برای دستیابی به بهترین خصوصیات شیمیایی و فیزیکی برای مایع C لازم است که دو مایع اولیه در دمای 70 درجه با یکدیگر مخلوط شوند. لذا جهت دستیابی به بهترین کیفیت برای مایع C لازم است که دمای فرایند تولید آن در 70 درجه کنترل شود.

طی این فرایند، ابزار دقیق دما وظیفه اندازه گیری دمای داخل مخلوط کن (میکسر) را دارد. سیگنال متناظر با دمای میکسر از سوی ابزار دقیق به ماژول کنترلر ارسال می شود. مطابق با پردازش های ماژول کنترلر، در صورتی که دمای میکسر کمتر از 70 درجه باشد المنت حرارتی موجود در آن فعال می شود تا دما افزایش یابد. زمانی که دما به محدوده استاندارد 70 درجه برسد. المنت غیر فعال می شود و بدین ترتیب دمای میکسر به صورت اتوماتیک کنترل می شود.

همانطور که از این مثال ساده پیداست تحت کنترل گرفتن یک فرایند خاص نیازمند موارد زیر است:

1. اندازه گیری دقیق تغییرات کمیت فیزیکی
2. تولید و ارسال سریع سیگنال متناظر با کمیت
3. پردازش سیگنال کمیت و انتخاب فرمان مناسب
4. تولید سیگنال فرمان مناسب برای استاندارد سازی مقدار کمیت

می توان گفت که بنیان دانش مهندسی کنترل و ابزار دقیق در همین 4 بند ساده خلاصه می شود.