ابزاردقیق چیست؟
29 فروردین 1403 0
امروزه در مورد ابزاردقیق[1] بحث های فراوانی می شود دلیل آنهم گستردگی و پیشرفت هایی است که در این زمینه صورت گرفته است. امروزه از آنجائیکه مباحث اقتصادی از مهمترین مقوله های تولید و فروش محسوب می شود لذا برهمین اساس دقت بالا در اندازه گیری ها هم بیشتر مورد توجه قرار می گیرد.
اجازه دهید رابطه بین اقتصاد و میزان دقت را با مثالی ساده بیان کنیم. فرض کنید شما فروشنده ای هستید که دارای مغازه خواروبارفروشی هستید، فردی به مغازه شما می آید و از شما تقاضای یک کیلو شکر می کند. اولین کاری که شما می کنید اینست که یک کیسه بردارید و بروید سراغ شکرها در این هنگام با پیمانه ای که دارید شروع می کنید به برداشتن شکر و ریختن در کیسه سپس کیسه شکر را بر روی ترازو قرار می دهید البته بسته به اینکه از چه نوع ترازویی استفاده می کنید خطاهای مختلفی خواهید داشت.
اگر از ترازوهای قدیمی که دو صفحه داشت و با سنگ ترازو عمل تراز کردن را انجام می دادیم طبیعتاً خطای بیشتری را خواهیم داشت اما اگر امروزی باشیم و با تکنولوژی روز پیش رفته باشیم آنگاه از ترازوهای دیجیتالی استفاده خواهیم کرد که دقت بالایی خواهند داشت. به هر حال پس از اینکه مشتری مقدار شکر را دید براساس همان مقدار به شما مبلغی را پرداخت خواهد کرد. در این حالت هم شما و هم مشتری راضی خواهید بود چرا که هر دو نفر ترازو را به عنوان دستگاهی که نشان دهنده مقدار شکر می باشد قبول دارید.
بطور خیلی ساده فهمیدیم که ترازو می تواند به عنوان دستگاهی در نظر گرفته شود که مقدار وزن را نشان می دهد. به این دستگاه به نوعی ابزاردقیق گفته می شود.
وقتی صحبت از ابزاردقیق می کنیم مفاهیم زیادی به ذهن ما خطور می کنند مفاهیمی نظیر خطا یا دقت، کالیبراسیون، عدم قطعیت و ... اما اجازه دهید بحث را پیچیده نکنیم. همه ما ذهنیتی در مورد ابزاردقیق داریم پس اجازه دهید تا آنها را دسته بندی کنیم. بطور عمده ابزاردقیق را می توان به اینصورت تعریف کرد که: به مجموعه ادوات و دستگاه هایی اتلاق می شود که مقدار واقعی یک کمیت را با دقت بالا و کمترین خطا براساس استاندارد نشان می دهند.
این تعریف جامع ترین وکلی ترین تعریفی است که می توان برای ابزاردقیق بیان کرد. برهمین اساس تمامی وسایلی که به این منظور ساخته شده اند ابزاردقیق گفته می شود. براساس این تعریف دامنه قطعات و وسایلی که بدین منظور استفاده می شود بسیار گسترده خواهد بود و اساساً محدوده ای نمی توان برای آنها قائل شد نظیر ترازوها، طیف سنج ها، سرعت سنج ها، فشار سنج ها و ... در واقع این تعریف تمامی دستگاه هایی را که به نوعی یک کمیت را اندازه گیری می کنند را هم شامل می شوند.
اما تمام کسانی که در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و فولاد و داروسازی و .. به فعالیت می پردازند برداشت محدودتر و خاصتری نسبت به ابزاردقیق دارند که نسبت به تعریف قبلی دارای محدودیت بیشتری می باشد. بحث ابزار دقیق، معمولا بررسی کنترل را در صنایع نفت، گاز ، پتروشیمی، صنایع نظامی و صنایع غذایی و ... را در اذهان تداعی می کند. ابزار دقیق در کنار کنترلر ها و شیرها از مهمترین عناصری هستند که عمل کنترل یک فرآیند را انجام می دهند. برای ابزاردقیق تعریف دیگری نیز می توان بیان کرد و آن اینست که ابزار دقیق شاخه ای از علم کنترل می باشد. این علم از سه بخش تشکیل شده است که عبارتند از:
1- اندازه گیری
2- پردازش مقادیر اندازه گیری شده بوسیله تجهیزات کنترلی و کنترل پارامترها
3- ارسال پاسخ مناسب به تجهیزات کنترل کننده.
تعریف خاص ابزاردقیق: در این تعریف ابزاردقیق به عنوان علم شناخته می شود که به عنوان یکی از رشته های دانشگاهی تدریس می گردد.
تجهیزات مهم اندازه گیری در ابزار دقیق عبارتند از سنسور های فشار، دما، دبی سنج ها ، ارتفاع سنج ها، کنترل کننده ها، ریکوردر ها، load cell ها، آنالیزورهای گاز، غلظت سنج ها و غیره . اساساً فردی که به این کتاب رجوع کرده در ذهن خود تعریف محدودتری از ابزاردقیق خواهد داشت. بنابراین در اینجا به تعریف محدودتری از ابزاردقیق می پردازیم که بیشتر مد نظر ما می باشد. ابزاردقیق را می توان اینگونه تعریف کرد که:
تعریف عام ابزاردقیق: به مجموعه قطعاتی خاص گفته می شود که با استفاده از قوانین فیزیکی در صنایع مختلف نظیر نفت، گاز و... به اندازه گیری متغیرهایی مشخص می پردازد که براساس آنها می توان مجموعه اعمال کنترلی را بر روی فرآیند مورد نظر انجام داد.
این تعریف محدودتری از ابزاردقیق است که ما با این تعریف بیشتر انس داریم تا تعریف کلی آن چرا که وقتی دو مهندس ابزاردقیق با یکدیگر صحبت می کنند دایره فعالیت خود را می دانند و وقتی صحبت از فشار یک سیال می شود می دانند که در این زمینه ادواتی خاص وجود دارد که می توان با استفاده از قوانین فیزیکی به اندازه گیری فشار یک سیال می پردازد.
با استفاده از این تعریف می توان حوزه تعاریف ابزاردقیق را در چهار گروه تقسیم بندی کرد:
-
Field Instrument
-
Fire & Gas (F&G)
-
Analyzer
-
System
با توجه به دسته بندی بالا ادوات و تجهیزات ابزاردقیق را می توان در قالب این چهار عنوان دسته بندی کرد. Field instrument به تجهیزات مشخص ابزاردقیقی اتلاق می شود که کمیت ها مختلف فرآیندی نظیر فشار، دما، فلو، سطح، سرعت، لرزش و ... را اندازه گیری می کنند. این تجهیزات شامل انواع سنسورها، سوئیچ ها، مبدل ها، نمایشگرهایی هستند که در سایت و بر روی یک تجهیز نظیر پمپ، مخزن، کمپرسور، لاین و ... نصب می شوند. 
در کنار اینها سنسورها و قطعاتی وجود دارند که برای ایمنی و اطفاء حریق مورد استفاده قرار می گیرند. به این قطعات F&G گفته می شود. این قطعات شامل انواع سنسورهایی گازی نظیر حسگرهای دود، آتش و ... می باشند. معمولاً از این قطعات هم در سایت و هم در ساختمان های اداری استفاده می شود.
دستگاه های دیگری نیز وجود دارد که به عنوان Analyzer در نظر گرفته می شوند. وظیفه این قطعات و سنسورها متفاوت است نظیر سنسورهایی که مقدار غلظت یک سیال را اندازه می گیرند و یا رطوبت یک گاز را. این تجهیزات دارای انواع و اقسام مختلفی می باشند.
سیستم های کنترلی نیز جزء دیگری از ابزاردقیق محسوب می شوند. وقتی صحبت از سیستم می کنیم منظورمان سیستم های کنترلی است نظیر DCS و FCS و همچنین انواع PLCها همراه با نرم افزارهایشان. کسی که متخصص سیستم می باشد این قابلیت را دارد که می تواند یک سیستم کنترلی را پیکره بندی نرم افزاری و سخت افزاری کند و حتی می تواند برنامه های کنترلی را هم برای این سیستم ها برنامه نویسی کند. 
با توجه به پیشرفت هایی که در زمینه ابزاردقیق صورت گرفته است اما این علم بسیار ساده و تجهیزات ابزاردقیق از قوانین ابتدایی و پایه ای فیزیکی استفاده می کند که به همین منظور از سادگی بسیار زیادی برخوردار است. به اعتقاد من می توان دنیای ابزاردقیق را بصورت زیر توصیف کرد: گسترهء ابزاردقیق اقیانوسی است که یک وجب عمق دارد.
بنابراین دنیای ابزاردقیق با گستردگی مطالبی که دارد اما بسیار ساده و فهم آن راحت است از اینرو دارای جذابیت های فراوانی است که یک مهندس ابزاردقیق با مطالعه و پی بردن به یکسری قوانین و روابط فیزیکی پی به درک نحوه عملکرد آنها خواهد برد.
بنابراین به دوستان عزیزی که علاقه زیادی به ابزاردقیق دارند توصیه می شود که برای موفقیت در این زمینه به تمام قوانین پایه ای فیزیک مسلط شوند چراکه تمامی ادواتی که به عنوان ابزاردقیق مطرح می شوند همه براساس قوانین پایه ای فیزیک بنا نهاده شده اند.
باتشکر
تیم تولید محتوای سایت تیزبین
نظرات