ابزار دقیق چیست؟
ابزار دقیق یا Instrumentation مجموعه ای از تجهیزات اندازه گیری، نمایش، ثبت، انتقال و کنترل پارامترهای فرآیندی است که برای پایش و کنترل دقیق فرآیندهای صنعتی به کار می رود. این تجهیزات کمیت هایی مانند فشار، دما، جریان، سطح، رطوبت، وزن، غلظت، pH، هدایت الکتریکی، ارتعاش و سرعت را اندازه گیری کرده و اطلاعات لازم را به اپراتور، PLC، DCS یا سیستم کنترل ارسال می کنند.
در یک سیستم صنعتی، ابزار دقیق نقش حسگر و سیستم عصبی فرآیند را دارد؛ یعنی وضعیت واقعی تجهیز یا سیال را تشخیص می دهد، آن را به سیگنال قابل استفاده تبدیل می کند و امکان تصمیم گیری، کنترل، ایمنی و بهینه سازی فرآیند را فراهم می سازد. به همین دلیل انتخاب صحیح تجهیزات ابزار دقیق در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه، فولاد، سیمان، آب و فاضلاب، داروسازی، غذایی و خطوط تولید اتوماتیک اهمیت بسیار زیادی دارد.
از ابزار دقیق پرمصرف میتوان به فلومتر ، گیج فشار، گیج دما و … اشاره کرد.
انواع ابزار دقیق
ابزار دقيق را ميتوان به دو صورت دسته بندي كرد:
- از نظر نوع عملکرد : این ابزار برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به كنترلر مشهورند.
- به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند. ابزار انتقال اطلاعات مقادیر برای مثال فشار ، فلو ، دما و سطح به صورت سیگنال های استاندارد که ، ترانسمیتر یا منتقل کننده نامیده می شوند .
هدف ابزار دقیق
هدف اصلی ابزار دقیق، پایش و کنترل دقیق فرآیندها برای رسیدن به:
- افزایش ایمنی
- بهبود کیفیت تولید
- کاهش مصرف انرژی و هزینه
- جلوگیری از خطای انسانی
- و پایداری عملکرد سیستم است.
معرفی انواع تجهیزات ابزار دقیق
تجهیزات ابزار دقیق به انواع مختلفی تقسیم میشوند بر اساس نوع اندازهگیری که انجام میدهند. چهار دسته اصلی این تجهیزات عبارتند از:
- تجهیزات اندازهگیری فشار: این تجهیزات برای اندازهگیری فشار و فشار سنجی در سیستمها و دستگاهها استفاده میشوند.
- تجهیزات اندازهگیری دما: این تجهیزات برای اندازهگیری دما و دماسنجی استفاده میشوند.
- تجهیزات اندازهگیری جریان: این تجهیزات برای اندازهگیری جریان و جریانسنجی در سیستمها و دستگاهها استفاده میشوند.
- تجهیزات اندازهگیری سطح: این تجهیزات برای اندازهگیری سطح و سطحسنجی در سیستمها و دستگاهها استفاده میشوند.
این دستهبندیها به کمک تجهیزات ابزار دقیق میتوانند در اندازهگیری و کنترل پارامترهای مختلفی مانند فشار، دما، جریان و سطح در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
به طور خلاصه، انواع تجهیزات استفاده شده برای اندازهگیری و کنترل فشار، دما، جریان و سطح عبارتند از:
تجهیزات اندازه گیری فشار:
گیج فشار: برای نمایش و اندازهگیری فشار استفاده میشود.
پرشر ترانسمیتر: برای انتقال و تبدیل سیگنال فشار به سیگنال قابل استفاده در سیستمهای کنترلی استفاده میشود.
پرشر سوئیچ: برای کنترل و قطع و وصل خودکار سیستمها بر اساس مقدار فشار استفاده میشود.
تجهیزات اندازه گیری دما:
ترمومتر: برای اندازهگیری دما با استفاده از تغییرات خواص فیزیکی مانند تغییر طول یا مقاومت استفاده میشود.
ترموکوپل: برای تبدیل تغییر دما به سیگنال الکتریکی استفاده میشود.
ترمواستات: برای کنترل دما و تنظیم وضعیت گرمایی سیستمها استفاده میشود.
تجهیزات اندازه گیری جریان:
فلومتر: این تجهیزات برای اندازهگیری جریان سیال در یک سیستم استفاده میشوند. مثالهایی از فلومترها شامل فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای کوریولیس، فلومترهای توربینی و فلومترهای اولتراسونیک هستند.
روتامتر : این تجهیزات برای اندازهگیری جریان سیال در یک سیستم استفاده میشوند. روتامترها معمولاً شامل لولهای با یک شیشه شفاف و یک شیء متحرک میباشند که با جریان سیال، مکانیکی میشود.
فلو سوئیچ : این تجهیزات برای تشخیص و کنترل جریان سیال در یک سیستم استفاده میشوند. فلو سوئیچ هنگامی که جریان سیال به یک حد مشخصی میرسد، سیگنال الکتریکی تولید میکند که میتواند به عنوان سیگنال کنترلی برای روشن و خاموش کردن دستگاهها و سیستمها استفاده شود.
تجهیزات اندازه گیری سطح:
سنسور سطح: برای اندازهگیری سطح مواد در مخازن و تانکها استفاده میشود.
ترانسمیتر سطح: برای تبدیل سیگنال سطح به سیگنال قابل استفاده در سیستمهای کنترلی استفاده میشود.
سوئیچ سطح: برای کنترل و قطع و وصل خودکار سیستمها بر اساس سطح مواد استفاده میشود.
فروش انواع ابزار دقیق (فلومتر و گیج فشار ) از برند های معتبر بازار (روزمونت – فیشر – اندرس هاورز ) با قیمت مناسب می توانید از طریق ارتباط با کارشناسان تجهیز صنعت تهیه نمایید. ارسال سریع به سراسر کشور در فروشگاه تجهیز صنعت، جهت کسب مشاوره رایگان و استعلام قیمت انواع ابزار دقیق با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.
جدول انواع تجهیزات ابزار دقیق
| دسته تجهیزات | نمونه تجهیزات | کاربرد |
|---|---|---|
| تجهیزات اندازهگیری فشار | گیج فشار، پرشر ترانسمیتر، پرشر سوئیچ، دیافراگم سیل | اندازهگیری، کنترل و حفاظت فشار در خطوط و مخازن |
| تجهیزات اندازهگیری دما | گیج دما، ترموکوپل، RTD، ترانسمیتر دما، ترموول | پایش و کنترل دمای سیالات، کورهها، مخازن و فرآیندها |
| تجهیزات اندازهگیری جریان | فلومتر، روتامتر، فلوسوئیچ، مس فلومتر، فلومتر مغناطیسی | اندازهگیری دبی مایعات، گازها و بخار |
| تجهیزات اندازهگیری سطح | لول گیج، لول ترانسمیتر، لول سوئیچ، رادار سطح | اندازهگیری سطح مایعات، جامدات و مواد داخل مخازن |
| تجهیزات آنالیز فرآیند | pH متر، کنداکتیویتی متر، آنالایزر گاز، اکسیژن آنالایزر | تحلیل کیفیت و ترکیب شیمیایی سیال یا گاز |
| تجهیزات کنترل | کنترلر، کنترل ولو، پوزیشنر، I/P، اکچویتور | کنترل خودکار فشار، دما، سطح و دبی |
| تجهیزات کالیبراسیون | کالیبراتور فشار، هند پمپ، دد ویت تستر، تست گیج | تست، تنظیم و صحتسنجی تجهیزات اندازهگیری |
| تجهیزات ثبت و نمایش | ایندیکیتور، رکوردر، دیتالاگر، نمایشگر صنعتی | نمایش و ثبت دادههای فرآیندی |
راهنمای انتخاب تجهیزات ابزار دقیق
برای انتخاب ابزار دقیق مناسب، ابتدا باید مشخص شود چه پارامتری قرار است اندازهگیری یا کنترل شود؛ فشار، دما، جریان، سطح، رطوبت، pH، وزن یا آنالیز شیمیایی. سپس باید شرایط فرآیند و مشخصات فنی تجهیز بررسی شود.
| پارامتر انتخاب | توضیح |
|---|---|
| نوع کمیت اندازهگیری | فشار، دما، فلو، سطح، آنالیز، ارتعاش یا رطوبت |
| نوع سیال | مایع، گاز، بخار، سیال خورنده، ویسکوز، ساینده یا بهداشتی |
| رنج اندازهگیری | محدوده کاری تجهیز باید با شرایط واقعی فرآیند هماهنگ باشد |
| دقت موردنیاز | کاربردهای کنترلی، ایمنی و کالیبراسیون به دقت بالاتری نیاز دارند |
| خروجی سیگنال | ۴-20mA، پالس، رله، HART، Modbus، PROFIBUS یا Fieldbus |
| شرایط نصب | نصب روی خط، مخزن، تابلو، محیط باز، فضای Ex یا محیط دارای ارتعاش |
| متریال در تماس با سیال | استنلس استیل، هستلوی، PTFE، سرامیک یا آلیاژهای خاص |
| استاندارد و گواهی | ضدانفجار، SIL، بهداشتی، دریایی، NACE یا گواهی کالیبراسیون |
| برند و تأمین قطعات | اصالت کالا، پارتنامبر، خدمات فنی و موجودی بازار اهمیت دارد |
انتخاب اشتباه تجهیزات ابزار دقیق میتواند باعث خطای اندازهگیری، توقف تولید، آسیب به تجهیزات، افزایش مصرف انرژی یا کاهش ایمنی فرآیند شود. بنابراین در پروژههای صنعتی، انتخاب نهایی باید بر اساس دیتاشیت، شرایط فرآیندی و مشاوره فنی انجام شود.
اجزای اصلی سیستم ابزار دقیق
- سنسور (Sensor): تبدیل کمیت فیزیکی مثل دما یا فشار به سیگنال الکتریکی.
- ترانسمیتر (Transmitter): تقویت و ارسال سیگنال اندازه گیری شده به مرکز کنترل.
- کنترلر (Controller): مقایسه مقدار واقعی با مقدار مطلوب و تصمیم گیری برای اصلاح فرآیند.
- المان نهایی کنترل (Final Control Element): تجهیزی مانند شیر کنترلی که بر اساس فرمان کنترلر عمل می کند.
- نمایشگر و رکوردر: برای مشاهده و ثبت داده های اندازه گیری شده.
در یک حلقه کنترل دما، سنسور RTD یا ترموکوپل دمای فرآیند را اندازه گیری می کند، ترانسمیتر دما آن را به سیگنال ۴-20mA تبدیل می کند، کنترلر مقدار واقعی را با Set Point مقایسه می کند و در نهایت کنترل ولو یا هیتر به عنوان المان نهایی، فرآیند را اصلاح می کند. در حلقه های فشار، سطح و جریان نیز همین منطق کنترلی با تجهیزات متناسب اجرا می شود.
پارامتر های ابزار دقیق
ابزار دقیق را میتوان از نظر پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دستهبندی کرد. برای مثال ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما می باشند. ابزار اندازهگیری و کنترل دقیق فشار، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو، ابزار سطح سنجی یا اندازهگیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی، ابزار رطوبت سنجی و غیره میباشند.
سنسور در ابزار دقیق چیست؟
سنسور ابزاری است که در همه دستگاههای اندازهگیری وجود دارد.
وظیفه تبدیل یک کمیت فیزیکی به یک سیگنال الکتریکی را در تجهیزات الکترونیکی یا تبدیل کمیت فیزیکی به یک سیگنال نیوماتیکی در تجهیزات نیوماتیکی را دارد. انواع دستگاههای اندازهگیری دارای سنسور یا حس کنندههای متفاوتی هستند که کمیتهایی مانند دما، فشار، دبی و غیره را اندازهگیری میکنند.
این سنسورها بر حسب نوع عملکرد، دارای خروجیهای متفاوتی از قبیل مقاومت، ظرفیت الکتریکی، جابجایی و غیره است.
سنسورها البته کاربردهایی نظیر آشکار سازی وجود یا عدم وجود نیز دارند.
نظیر سنسور نوری، سنسورهای دما نظیر انواع ترموکوپل و RTD و همچنین سنسورهای سیلیکونی دما.
مبدل یا ترانسمیتر در ابزار دقیق چیست؟
یک ترانسدیوسر (مبدل) instrumentation بنا به تعریف، وسیلهای است که سیگنال الکتریکی حاصله از سنسور را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی میکند، یعنی اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد، سنسور، پارامتر فشار را اندازه میگیرد و مقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل میدهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی و صد البته قابل ارسال توسط سیمهای فلزی، تبدیل میکند.
خروجی و پارامتر های ترانسمیتر
بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر، سیگنال الکتریکی است. در سمت دیگر خط میتواند مشخصهها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ، جریان و فرکانس را تغییر دهد.
البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند به عنوان مثال دمای اندازهگیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند.
در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد. ترانسدیوسر یکی از تجهیزات اصلی در سیستمهای اتوماسیون برق صنعتی میباشد که بوسیله آن میتوان از پارامترهای شبکه برق نمونه برداری کرد.
(شبکه تک فاز و شبکه سه فاز) و آنها را توسط ترانسمیتر تبدیل به سیگنالهای استاندارد نمود و در ورودی دستگاههای اندازهگیری مانند نمایشگرها و کنترلرها و سیستمهای PLC و اسکادا SCADA از آنها استفاده نمود.
ترانسمیتر چیست؟
ترانسمیتر از ترکیب دو واژه TRANSFER+METER گرفته شده است. یعنی تجهیزی که بتواند یک کمیت فیزیکی را اندازهگیری کرده(METERING)و آن را به مکانی دورتر مثل اتاق کنترل انتقال(TRANSFER) دهد. میتواند نیوماتیکی یا الکترونیکی باشد.
در هر دو مورد، سیگنال ارسالی استاندارد بوده و برای تجهیزاتی که در LOOP کنترل قرار دارند قابل فهم میباشد. در نوع الکترونیکی جریان ۲۰–۴ میلیآمپر و در نوع نیوماتیکی فشار هوای ۱۵-۳ (PSI)یا (bar)از سوی TRANSMITTER به کنترلرهای الکترونیکی و نیوماتیکی ارسال میشود.
تعریف مبدل در ابزار دقیق
به بیان دیگر ترانسمیتر فشار صنعتی ابزاری است که برای اندازهگیری کمیتها و پارامترهای مختلف نظیر دما، فشار، رطوبت، سطح مایعات، فلو، گازهایهای محیطی و مواردی از این دست استفاده میگردند و مقادیر اندازهگیری شده را به صورت جریان الکتریکی استاندارد در بازه ۴ تا ۲۰ میلیآمپر روی یک زوج سیم ارسال مینمایند.
خروجی و تبدیل سیگنال ها در ابزار دقیق
ترانسمیتر ایزوله (TRANSMITTER) جهت تبدیل انواع سیگنالهای آنالوگ با دقت و کیفیت عالی به کار میرود.
با پشتیبانی از تمامی سیگنالها و رنجهای مختلف اندازهگیری شامل سیگنال ۴ تا ۲۰ میلیآمپر DC، ۰ تا ۲۰ میلیآمپر DC، ۰ تا ۵ ولت DC، ۰ تا ۱۰ ولت DC، انواع ترموکوپل (Thermocouple) J,K,B,R,S,T,E,N، انواع RTD و PT100، پتانسیومتر (Potentiometer)، مقاومت (Resistance).
ورودی و خروجی کاملاً ایزوله در برابر نویز و نوسانات برق، فیلترینگ و تقویت سیگنال از نکات مهم در ترانسمیتر میباشد.
خروجی بدست آمده از ترانسمیترها قابل استفاده در نمایشگرها، سیستمهای پی ال سی (PLC) و تمام تجهیزات کنترلی میباشد.
امروزه ترانسمیتر مصرف زیادی در صنایع نفت، گاز،b پتروشیمی، فولاد، سیمان، ریختهگری، داروسازی، مهندسی پزشکی دارد.
بطور کلی هر سیستمی که نیاز به اتوماسیون صنعتی دارد، پیدا نموده است.
کاربرد ابزار دقیق در صنایع
ابزار دقیق در اکثر صنایع حیاتی نقش کلیدی دارد، از جمله:
- نفت، گاز و پتروشیمی
- نیروگاه ها و صنایع برق
- صنایع غذایی و دارویی
- فولاد، سیمان و آب و فاضلاب
- خطوط تولید اتوماتیک و رباتیک
در این صنایع، ابزار دقیق وظیفه دارد تا پارامترهای حیاتی را در محدوده امن و بهینه نگه دارد.
نمایندگی ابزار دقیق
تجهیز صنعت تامین کننده و وارد کننده انواع تجهیزات ابزار دقیق، شیرآالات پایپینگ و لوله و اتصالات میباشد. انواع تجهیزات ابزار دقیق در انبار محصولات این شرکت موجود میباشد.برای استعلام قیمت ها و مشاوره فنی با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.
سوالات متداول
ابزار دقیق شامل چه تجهیزاتی است؟
ابزار دقیق شامل تجهیزاتی مانند گیج فشار، گیج دما، ترانسمیتر فشار، ترانسمیتر دما، فلومتر، لول ترانسمیتر، لول سوئیچ، سنسورها، کنترلرها، رکوردرها، تجهیزات کالیبراسیون، کنترل ولو، پوزیشنر و آنالایزرهای صنعتی است.
تفاوت سنسور و ترانسمیتر چیست؟
سنسور کمیت فیزیکی مانند فشار، دما، سطح یا جریان را تشخیص میدهد و به یک سیگنال اولیه تبدیل میکند. ترانسمیتر این سیگنال را تقویت، خطیسازی و به خروجی استاندارد مانند ۴-20mA، HART یا Modbus تبدیل میکند تا برای PLC، DCS یا نمایشگر قابل استفاده باشد.
مهمترین پارامترهای ابزار دقیق کداماند؟
مهمترین پارامترهای ابزار دقیق شامل فشار، دما، جریان، سطح، رطوبت، pH، هدایت الکتریکی، چگالی، وزن، سرعت و ارتعاش هستند. انتخاب تجهیز مناسب به نوع پارامتر و شرایط فرآیندی بستگی دارد.
هنگام خرید ابزار دقیق چه اطلاعاتی باید اعلام شود؟
برای خرید ابزار دقیق باید نوع تجهیز، پارامتر اندازهگیری، رنج کاری، نوع سیال، دمای فرآیند، فشار کاری، متریال، خروجی سیگنال، نوع اتصال، شرایط نصب، برند موردنظر و گواهیهای موردنیاز مشخص شود.
چرا کالیبراسیون ابزار دقیق اهمیت دارد؟
کالیبراسیون باعث اطمینان از صحت اندازهگیری و کاهش خطای تجهیز میشود. در صنایع حساس، خطای ابزار دقیق میتواند باعث افت کیفیت محصول، افزایش مصرف انرژی، توقف تولید یا خطرات ایمنی شود.
