در دنیای پیچیده و پویای صنعت امروز، ابزار دقیق همچون ستارهی راهنما عمل میکند و مسیر را به سوی کیفیت (quality)، ایمنی (safety) و کارایی (efficiency) نشان میدهد. این فناوری شگفتانگیز با مجموعهای از تجهیزات و سیستمهای پیشرفته، پارامترهای حیاتی فرآیندهای صنعتی را با دقت و ظرافت اندازهگیری، کنترل و نمایش (measures, controls, and displays) میدهد و نقشی بیبدیل در ارتقای سطح صنایع مختلف (elevating the standards of various industries) ایفا میکند.
مزایای استفاده از استانداردهای صنعتی :
–حفاظت از مصرفکنندگان: استانداردهای ایمنی صنعتی، سلامت و امنیت مصرفکنندگان را در اولویت قرار میدهند.
–رقابتپذیری در بازار: رعایت استانداردهای صنعتی باعث افزایش کیفیت محصولات و در نتیجه ارتقای جایگاه رقابتی شرکتها در بازار میشود.
–کاهش هزینهها: استفاده از استانداردها منجر به کاهش دوباره کاری و اتلاف منابع در فرآیند تولید میشود.
–ایجاد زبان مشترک: استانداردها زمینهای برای برقراری ارتباط و تفاهم مشترک میان تولیدکنندگان، مصرفکنندگان و نهادهای نظارتی فراهم میکنند.
سفری کوتاه برای درک دقیق فرآیندها: تجهیزات اندازهگیری
در ابتدای این مسیر، سنسورها به عنوان چشمهای بیدار صنعت عمل میکنند. این حسگرهای دقیق، تغییرات فیزیکی و شیمیایی را درک کرده و آنها را به سیگنالهای الکتریکی قابل فهم تبدیل میکنند. گویی زبان ناگفته فرآیند را به زبانی گویا برای انسان و ماشین ترجمه میکنند. سپس ترانسمیترها به میدان میآیند و وظیفهای خطیر بر عهده میگیرند. آنها سیگنالهای دریافتی از سنسورها را به سیگنالهای استاندارد تبدیل میکنند تا بتوان آنها را به راحتی به سیستمهای کنترلی و نمایشگرها (control systems and indicators) منتقل کرد. در این میان، گیجها با ظاهری ساده اما کاربردی، فشار، دما و دیگر پارامترها را با استفاده از عقربه و صفحه مدرج اندازهگیری میکنند و اطلاعات دقیقی را در اختیار اپراتورها قرار میدهند. علاوه بر این، لیترشمارها نیز به عنوان قهرمانان سنجش حجم، وظیفه اندازهگیری دقیق حجم مایع یا گاز عبوری از یک لوله یا مجرا را بر عهده دارند.
هدایت فرآیندها با دقت و ظرافت: تجهیزات کنترلی (Control Equipment)
پس از اندازهگیری دقیق پارامترها، نوبت به کنترلرها میرسد. این مغزهای متفکر، با مقایسه مقادیر اندازهگیری شده با مقادیر تنظیم شده، سیگنالهای کنترلی را به تجهیزات نهایی مانند شیرها، موتورها و … ارسال میکنند و سکان هدایت فرآیند را در دست میگیرند. شیرهای برقی، سربازان خط مقدم این جبهه، با دریافت سیگنالهای کنترلی، جریان سیالات را در سیستمهای مختلف کنترل میکنند و به فرمانها اطاعت میکنند. در کنار آنها، پوزیشنرها، با دقت، به افزایش کارایی شیرهای کنترلی کمک میکنند و وظیفه تنظیم دقیق این سربازان را بر عهده دارند. اما داستان به اینجا ختم نمیشود. عملگرها به عنوان عضلات نیرومند این سیستم، انرژی سیگنالهای کنترلی را به حرکت مکانیکی تبدیل میکنند و با باز و بسته کردن شیرها یا سایر تجهیزات نهایی، دستورات را عملی میکنند.
حوزه کاربری ابزار دقیق به قدری وسیع و متنوع است که در صنایع مختلف، نقشی حیاتی ایفا میکند. از پالایشگاهها و نیروگاهها گرفته تا صنایع غذایی و دارویی، از هوافضا و هوانوردی تا صنایع نفت و گاز، ردپای این علم و فناوری شگفتانگیز به وضوح قابل مشاهده است.
در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای ابزار دقیق در صنایع مختلف اشاره میکنیم:
صنعت نفت و گاز: در این صنعت، از ابزار دقیق برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای مختلف مانند استخراج، پالایش و انتقال نفت و گاز استفاده میشود. اندازهگیری دقیق فشار، دما، سطح مایع و گاز و ترکیب سیالات، نقشی کلیدی در ایمنی و کارایی این صنعت دارد.
صنعت برق: در نیروگاهها، از ابزار دقیق برای کنترل و نظارت بر پارامترهای حیاتی مانند دما، فشار، جریان و سطح آب استفاده میشود. عملکرد دقیق ژنراتورها، توربینها و دیگهای بخار به طور مستقیم به دقت و کارایی این تجهیزات وابسته است.
صنعت شیمیایی: در این صنعت، از ابزار دقیق برای کنترل و نظارت بر واکنشهای شیمیایی پیچیده استفاده میشود. اندازهگیری و کنترل دقیق دما، فشار، pH و سایر پارامترها، کیفیت و بازده محصولات شیمیایی را به طور قابل توجهی ارتقا میدهد.
صنعت فولاد: در کارخانههای فولاد، از ابزار دقیق برای کنترل و نظارت بر فرآیند ذوب و ریختهگری فولاد استفاده میشود. اندازهگیری دقیق دما، فشار و ترکیب مواد اولیه، کیفیت و استحکام فولاد تولیدی را تضمین میکند.
صنعت آب و فاضلاب: در تصفیهخانههای آب و فاضلاب، از ابزار دقیق برای کنترل و نظارت بر فرآیند تصفیه آب و فاضلاب استفاده میشود. اندازهگیری دقیق پارامترهای مختلف مانند آلودگی، pH و کلر، کیفیت آب آشامیدنی و سلامت محیط زیست را حفظ میکند.
اینها فقط نمونههایی از کاربردهای گسترده ابزار دقیق در دنیای صنعت هستند. با پیشرفت روزافزون علم و فناوری، ابزار دقیق نیز به طور مداوم در حال توسعه و تکامل است و نقش آن در ارتقای سطح صنایع و ایجاد دنیایی بهتر روز به روز پررنگتر میشود.
در ادامه توضیح کوتاهی درباره انواع ابزاردقیق به تفکیک آمده است. همچنین برای کسب اطلاعات درباره محصولات میتوانید از فروشگاه دراک بازدید کنید.
پوزیشنر (Positioner)؛ پوزیشنرها برای قرار دادن شیر در موقعیت درست و به منظور افزایش و یا کاهش فشار بار روی عملگرها استفاده میشوند. این پوزیشنرها از ارتباط مستقیم شیر با محرکها جلوگیری کرده و با نصب روی شیر کنترلی، دقت عملکردی دستگاه را افزایش میدهد و با فاصله انداختن میان کنترلکننده و شیر کنترل، انعطافپذیری عملیات را نیز تحقق میبخشد. عملگر (Actuator)؛ عملگرها یکی از مهمترین تجهیزات ابزار دقیق هستند که به کمک تبدیل انرژی میتوانند شیرها را باز یا بسته کنند. همچنین این عملگرها که در صنعت با نام اکچویتور نیز شناخته میشوند، بر اساس نیروی محرکه به دو دسته عملگرهای بادی (Pneumatique) و عملگرهای برقی (Electrical) نیز طبقهبندی میشوند. واحد مراقبت پنوماتیک (Air Control Unit)؛ واحد مراقبت پنوماتیک از انواع سیستمهای کنترلی و پنوماتیکی بوده که به منظور حفظ فشار هوای خروجی، مورد استفاده قرار میگیرد. از مهمترین نکات در ایمنی عملیات این تجهیزات، تمیز بودن هوای درون دستگاه میباشد که باید پیش از هر چیز برای جلوگیری از ریسک و هزینههای موجود، از نفوذ آلودگی و ناخالصیها در سیستم هوای فشرده نیز اطمینان خاطر حاصل کرد. شیرهای برقی (Solenoid Valve)؛ شیر برقی از جمله تجهیزات ابزار دقیق بخش کنترلی بوده که در صنعت به آن شیر الکترومکانیکی نیز اطلاق میشود. این شیر که برای کنترل نرخ جریان در سیستمهای مکانیکی سیال یا هوا به کار میرود، در بسیاری از فعالیتها برای کنترل سیال آب، نفت و گاز نیز نقش مهمی را ایفا کرده است. تجهیزات اندازهگیری از دیگر تجهیزات ابزار دقیق در صنعت میتوان به سیستمهای اندازهگیری اشاره داشت که این تجهیزات برای اندازهگیری مقدار کشمیتها به کار رفته و اطلاعات دقیقی را از موقعیت سیستم و عملیات در اختیار کاربر میگذارد. علاوه بر آن تجهیزات اندازهگیری بسته به نوع کاربرد و قابلیت، دامنه گستردهای از فعالیتهای صنعتی را پوشش میدهد که میتوان این ویژگیها را در ساختارشان نیز به خوبی مشاهده کرد. از انواع دیگر این تجهیزات میتوان به ترانسمیترها، سنسور، گیج و لیتر شمارها اشاره داشت که در ادامه به توضیح بیشتر هر یک از آنها پرداخته میشود. ترانسمیتر؛ ترانسمیترها در صنعت برای اندازهگیری کمیتهایی نظیر فشار، دما، رطوبت، گازهای محیطی و… به کار رفته و میتواند سیگنال ورودی را از سیستم گرفته و به خروجی استاندارد و مورد استفاده تبدیل کند. ترانسمیتر دما؛ ترانسمیترها یکی از مهمترین تجهیزات برای شناسایی و نظارت بر فرآیندهای صنعتی هستند. این ابزار به اپراتورها کمک میکند که فرآیندها را تحت کنترل و نظارت داشته باشند. کلمه ترانسمیتر از یک واژه انگلیسی که نشان دهنده سیستم انتقال حرارت و دما است، گرفته شده است. هنگامی که ترانسمیتر دما در یک سیستم صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد، اختلاف و تغییر دما را تشخیص داده و نتیجه این بررسی را به اپراتور گزارش میکند. این ابزارها در بازار با عنوانهای تمپرچر ترانسمیتر، تمپرچر ترانسمیتر و ترانسدیوسر دما نیز معرفی میشوند. در واقع ترانسمیتر دما، از یک سنسور دما مانند یک ترانسمیتر، ترموکوپل یا RTD در یک تجهیز تشکیل شده است. این ابزار سیگنال را تقویت و به سیستم مانتورنگ و یا اتاق کنترل منتقل میکند. سنسور؛ سنسورها از جمله تجهیزات اندازهگیری هستند که بسته به نوع کاربرد و محیط قرارگیری، در طرح و اندازههای متنوعی، تولید و عرضه شده و در طیف وسیعی از کارهای صنعتی نیز به کار برده میشوند. سنسور دما در بیرونیترین قسمت ترانسمیتر دما نصب شده و به طور مستقیم با محیط اندازهگیری دما در ارتباط میباشد. این ارتباط به صورتی است هنگامی که دمای محیط تغییر کنید، دمای حسگر را تغییر میدهد. ترانسمیتر دما فرآیند صنعتی نصب و کنترل دما را برای آنها فراهم ساخته است. در این ابزار از یک دماسنج، معمولاً به صورت ترموکوپل مورد استفاده قرار میگیرد. ترموکوپل دمای سیستم را تشخیص و سپس آن را به شکل داده دیجیتال در اختیار ابزار قرار میدهد. در نهایت نتیجه نهایی به شکل دادههای الکتریکی و یا شدت جریان الکتریکی گزارش داده میشود. ممکن است این گزارش جریانی بین ۲۰ تا ۴۰ میلی آمپر در نوع الکتریکی فشار هوا باشد. استفاده از ترانسمیترهای دما چه مزیتهایی دارد؟ برای استفاده از دو سیم در موقعیت مکانی دور از هم، برق متناوب مورد استفاده قرار نمیگیرد. به علت اینکه برقرسانی ترانسمیترها با سیگنال جریان خروجی سطح پایین ۴ تا ۲۰ میلی آمپر است، در مکان دور نباید هیچ نیروی اضافی وجود داشته باشد. همچنین برای عملیات استاندارد در کارخانهها که به مقدار زیادی دارای ابزار دقیق هستند، سیگنال ۲۴ ولت برق متناوب معمولی احتیاج است. تخریب سیگنال و نویز الکتریکی برای کاربرانی که از ترانسمیتر دو سیم استفاده میکنند، مشکلی به وجود نمیآورد زیرا هر نویزی که در جریان خروجی به وجود بیاید به طور معمول توسط حالت رد معمول دستگاه دریافتی حذف خواهد شد. هزینههای مربوط به سیم کشی با استفاده از ترانسمیترها به طور چشمگیری کاهش پیدا میکند. سیگنالهای ولتاژ پایینی که ترموکوپلها از فاصلههای زیاد ارسال میکنند، به طور همیشگی باید از کابل محافظ استفاده کنند. نویزهای الکتریکی محیط که از موتورها، خطوط برق AC و رلههای الکتریکی قوسی، همه سیگنالهایی که بدون کابل محافظ انتقال داده میشوند، میتواند میزان خرابی را افزایش دهند. فلو سوئیچ؛ سوئیچ جریان یا فلوسوئیچ دستگاهی است که جریان هوا، مایع و بخار را نظارت و بررسی میکند. این دستگاه به دستگاه دیگری مانند پمپ، سیگنالی را ارسال و جریان را برای روشن و خاموش شدن، به پمپ نشان میدهد. این جریان به معنی حرکت مایع، بخار یا گاز درون یک لوله است که سبب سوئیچ شدن میشود. بدون جریان بودن به معنی توقف کامل یا کاهش سرعت است و در نهایت به سوئیچ اجازه میدهد که به موقعیت اصلی برگردد.
گیج؛ در علوم مهندسی گیجها ابزاری برای اندازهگیری کمیتهای مختلف نظیر فشار، دما و… نام برده میشوند که در ساختار کلی آنها، یک عقربه روی صفحهای مدرج تعبیه داده شده و با اتصال و نصب روی سیستم یا دستگاه میتواند اطلاعات مد نظر را به خوبی در اختیار کاربر قرار دهد. لیترشمار؛ لیتر شمار یا فلومتر نوعی ابزار اندازهگیری برای جریان است که برای نشان دادن مقدار مایع، گاز یا بخار در حال حرکت مورد استفاده قرار میگیرد. از آنجایی که کنترل جریان اغلب ضروری میباشد، این لیتر شمارها نقش حیاتی را در صنعت ایفا کرده و توانست در بسیاری از کاربردهای مهم و حساس نیز مفید واقع شود.