تبلیغات

ابزار دقیق آزمایشگاهی

از میان استفاده­ های ممکن از ترم، یک مجموعه از تجهیزات آزمون آزمایشگاهی است که از طریق یک کامپیوتر از طریق یک IEEE-488 bus (همچنین به عنوان GPIB General Purpose Instrument Bus) یا (HPIB Hewlitt Packard Instrument Bus شناخته می­شود). تجهیزات آزمایشگاهی برای اندازه­ گیری بسیاری از مقادیر الکتریکی و شیمیایی در دسترس است. چنین مجموعه­ ای از تجهیزات ممکنن است برای مکانیزه کردن آزمون آب آشامیدنی برای سالم بودن نظر آلودگی استفاده شود.

ابزار دقیق آزمایشگاهی

پارامترهای ابزار دقیق و اندازه ­گیری

ابزار دقیق برای اندازه­گیری بسیاری پارامترها (مقادیر فیزیکی)استفاده می­شود.این پارامترها شامل:

پارامترهای اندازه گیری

  • فشار، هم دیفرانسیلی و هم استاتیک
  • شار
  • دما
  • سطح مایع و غیره
  • چگالی
  • ویسکوزیته
  • اشعه­ های یونیزه کننده
  • فرکانس
  • جریان
  • ولتاژ
  • اندوکتانس
  • ظرفیت خازن
  • مقاومت
  • ترکیبات شیمیایی
  • ویژگیهای شیمیایی
  • لرزش
  • وزن

مهندسی ابزار دقیق

ابزار دقیق، تخصص مهندسی است که روی اصول و عملیات ابزار اندازه­ گیری که در طراحی وساختار بندی سیستمهای خودکار در حوزه­ های الکتریک و غیره استفاده می­شود، تمرکز دارد. آنها به طور شاخص برای صنایع با پروسه­ های خودکار مانند کارخانجات تولیدی یا شیمیایی با هدف اصلاح سیستم تولید، قابل اعتماد بودن، ایمنی، بهینه سازی و پایداری فعالیتمی­کنند. برای کنترل پارامترها در یک پروسه یا در یک سیستم خاص، وسایلی مانند ریزپردازشگر، ریزکنترلرها یا PLCC استفاده می­­شود ولی هدف نهایی آنها کنترلل پارامترهای یک سیستم است.

مهندسی ابزار دقیق

مهندسی ابزار دقیق به صورت بی قاعده تعریف می­شود چون وظایف مورد نیاز، خیلی وابسته به حوزه­ استفاده است. یک مهندس خبره ابزار دقیق در پزشکی و موشهای آزمایشگاهی درگیری های کاملا متفاوتی نسبت به کارشناس ابزار دقیق راکت دارد. دغدغه­ های مشترک هر دو انتخاب سنسورهای مناسب بر اساس اندازه، وزن، هزینه، اطمینان پذیری، صحت، طول عمر، کارآمدی محیطی و پاسخ فرکانسی هستند. بعضی سنسورها به صورت تحت اللفظی در پوسته ­های توپخانه­ای آتش می­گیرد. بقیه، انفجارات درون هسته­ ای را حس می­کنند تا اینکه خراب شوند.دیتای سنسور یکنواخت باید ثبت شود و مخابره و نمایش داده شوند.نرخ ثبت و ظرفیت­ها به صورت مداوم تغییر می­کند. انتقال می­تواند کم یا پنهان باشد، پنهانی و قدرت پایین در حضور شلوغی. نمایشها می­تواند به طور ساده، ناچیز باشد یا می­تواند نیازمند مشاوره با متخصصین فاکتور انسانی باشد. طراحی سیستم کنترل از بدیهی تا اختصاصی مجزا فرق کند.

مهندسین ابزار دقیق مسئول تلفیق سنسورها با ریکوردرها، مخابره کننده­ ها، نمایشگرها یا سیستم کنترل و ایجاد طرح و دیاگرام ابزار دقیق برای پروسه هستند. آنها ممکن است طراحی کنند یا نصب را تخصصی کنند، سیم کشی انجام دهند و اصلاح سیگنال کنند. آنها ممکن است مسئول کالیبراسیون، آزمون و نگهداری سیستم شوند.

در یک تحقیق محیط زیستی این رایج است که متخصصین ماده، سیستم ابزار دقیق ذاتی داشته باشند. یک اخترشناس ساختار گیتی را می­شناسد و رابطه­ تنگاتنگی با تلسکوپ­ها، نقطه گذاری و دوربینها (یا دیگر المانهای حس کننده­) دارد که اغلب شامل دانش بسیارر سخت از ساز و کارهای عملیاتی که بهترین نتایج را ارائه می­دهد، می­شود. برای مثال، یک اخترشناس اغلب برای تکنیکهای کمینه کردن گرادیان دما که باعث اغتشاش هوا درون تلسکوپ می­شود، قابل اتکاست.

متخصصین تکنولوژی ابزار دقیق، تکنسینها و متخصصین مکانیک در عیب یابی، تعمیر و نگهداری سیستم ابزار و ابزار دقیق، به کار گرفته می­شوند.

انواع شاخص مخابره ­کننده­ های سیگنال

مخابره سیگنال

  • حلقه جریان (۴-۲۰ mA)-الکتریکی
  • HART سیگنال بندی دیتا که اغلب روی یک حلقه­ جریان overlaid می­شود.
  • فونداسیون Fieldbus-سیگنال بندی دیتا
  • Profibus سیگنال بندی دیتا
تاثیر گسترش ابزار دقیق مدرن

رالف مولر (۱۹۴۰)گفته است “که تاریخ علم فیزیک عمدتا تاریخ ابزار است و استفاده­ هوشمندانه از آنها شناخته شده است.عمومی سازی وسیع و تئوری هایی که از زمانی به زمان دیگر رشد کرده ­اند روی پایه­ اندازه­ گیری دقیق ایستاده یا افتاده ­­اند و در چندینن لحظه، ابزار جدید برای اهداف خاص درست شده اند. شواهد کمی برای نشان دادن اینکه ذهن انسان مدرن نسبت به انسان کهنن برتری دارد، یافت شده است. ابزار او بهتر بوده است.

ابزار دقیق مدرن

دیویس بیرد تصریح کرده که تغییرات عمده در ارتباط با شناسایی فلوریس کهن از یک انقلاب علمی بزرگ چهارم بعد از جنگ جهانی دوم، گسترش اندازه ­گیری علمی نه تنها در شیمی بلکه در کل علوم صورت گرفت. در شیمی، معرفی ابزار دقیقجدید در دهه­ ۱۹۴۰۰ چیزی کمتر از یک انقلاب علمی و تکنولوژی نبود که در آن متدهای کلاسیک خیس و خشک از شیمی عالی ساختاری کنار رفت و حوزه های جدید تحقیق باز شد.

در سال ۱۹۵۴ ،W A Wildhack موارد پتانسیل ذاتی مولد و مخرب در کنترل پردازش را مورد بحث قرار داد. توانایی برای اندازه­ گیری دقیق، قابل بازبینی و تجدیدپذیر از دنیای طبیعی در سطوحی که قبلا قابل مشاهده نبود، با استفاده از ابزار دقیق علمی یک بافتت جدید از دنیا را ارائه داد. این انقلاب ابزار دقیق به شکل اساسی تواناییهای بشر برای نظارت و پاسخ را تغییر داد همانطور که در مثالهایی از نظارت DDT و استفاده از طیف شناسی UVVV و رنگ نگاری گازی برای نظارت آلاینده­ های آب آمده است.

کاربرد ابزار دقیق در هواپیما

هواپیمای اولیه تعداد کمی سنسور داشتند. system gauge فشار هوا را به انحنای سوزن تبدیل می­کرد که به عنوان ارتفاع و سرعت هوا تفسیر می­ شد. یک قطب­ نمای مغناطیسی تشخیص جهت را فراهم می­ساخت. نمایش به خلبان به اندازه­ اندازه ­گیریها حیاتی بود.

کاربرد ابزار دقیق در هواپیما

یک هواپیمای مدرن مجموعه ای از سنسورها و نمایشگرهای بسیار کارآمدتر دارد که به سیستمهای avionics وارد شده است. هواپیما ممکن است شامل سیستم مسیریابی اینرسی ،سیستم موقعیتی جهانی ،رادار هوا، اتوپیلوت و سیستم پایدار کننده هواپیما شود. سنسورهای اضافی برای اطمینان پذیری بیشتر استفاده می­شود. یک زیر مجموعه از اطلاعات ممکن است به یک ثبت کننده­ سقوط (جعبه سیاه) منتقل شود تا به تحقیقات حادثه کمک کند. نمایشگر خلبان مدرن در حال حاضر شامل نمایشگر کامپیوتری با نمایشگر head-up است.

رادار کنترل هواپیما سیستم ابزار دقیق توزیع شده است. بخش  زمین یک پالس الکترومغناطیس را مخابره می­کند و یک اکو (حداقل) دریافت می­کند. هواپیما ترانسپوندرها(دستگاه دریافت مخابرات) را حمل می­کند که که کدها را به محض دریافت کد مخابره می­کند. سیستم، مکان هواپیما در را روی نقشه، یک شناساگر و ارتفاع را به صورت آپشنال نمایش می­دهد. مکان روی نقشه بر اساس جهت آنتن حس شده و تاخیر زمانی حس شده است. دیگر اطلاعات به انتقال ترانسپوندر وارد می­شود

+ نوشته شده توسط Instrumentation در چهارشنبه، ۲۳ فروردین ۱۳۹۶ ساعت ۳:۵۷ بعد از ظهر، ۳۴۸۵۴ بازدید ، بدون دیدگاه
برچسب‌ها: ابزار دقیق، صنعت برق، ابزار دقیق آمایشگاهی، ابزار دقیق مدرن، کاربرد ابزار دقیق، کارشناس ابزار دقیق، مهندسی ابزار دقیق، سیستم ابزار دقیق
اجزای ترموکوپل
شمای کلی اجزاء ترموکوپل استاندارد در شکل نشان داده شده است. بایستی توجه داشت یک اتصال (اتصال سرد) بایستی در دمای مرجع قرار داده شود، به عنوان مثال اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن نصب کرد. اتصال دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمسای آن را اندازه بگیریم، کاملاً متصل شود.طرح کلی شکل به خاطر طرز قرار گرفتن سیمها و نیاز به داشتن دمای مرجع مناسب به نظر نمی‌رسد. طرح عملی‌تری از ترموکوپل در شکل تا نشان داده شده است. دو سیم در کنار هم و به موازات هم قرار گرفته و به یک مدار اندازه گیری ولتاژ متصل هستند. اتصالات بین دو سیم و ولت متر تا زمانی که با یکدیگر هم دما باشند هیچ سیگنال خطایی ایجاد نمی‌کنند. در این روش، اتصال مراجع وجود ندارد، در صورت تغییر دمای محیط، خروجی‌های غلط به دست می‌آید که بستگی به نوع سیستم ترموکوپل دارد.
ولتاژ جبران سازی اتصسال سرد نامیده می‌شود و به طور خودکار توسط مدار شکل که شامل ترمیستور است ایجاد می‌شود۔ مقاومت‌های غیرقابل تغییر با دما هستند. أبتسادا پل ثدر با همه اجزایش متعادل می‌شود. هنگامی که دمای محیط از تغییر کند، یک ولتاژ عدم تعادل در طول ایجاد می‌شود

آرایش‌های چند ترموکوپلی

می‌توان چند ترموکوپل را به طور سری و یا موازی به هم متصل کرد و کاربردهای بهتری برای آنها یافت. آرایش سری اصولاً جهت افزایش حساسیت ترموکوپل استفاده می‌شود. همهٔ اتصالات اندازه گیری در یک دما نگه داشته می‌شوند و همه اتصالات مرجع در دمای دیگری قرار می‌گیرند.آرایش موازی ترموکوپل ها در صورتی که اتصالات سرد و مرجع در دماهای یکسان باشند مثل یک ترموکوپل واحد، دما را اندازه می‌گیرد. اگر اتصالات اندازه گیری در دماهای مختلف قرار داده شوند و مربوط به ولتاژ خروجی، دمای متوسط است (تا زمانی که ترموکوپل ها در فاصله دمای اندازه گیری رفتار خطی داشته باشند)

+ نوشته شده توسط Instrumentation در دوشنبه، ۱۳ دی ۱۳۹۵ ساعت ۵:۲۵ بعد از ظهر، ۲۴ بازدید ، بدون دیدگاه
برچسب‌ها: آرایش ترموکوپلی، ابزار دقیق، کاربرد ترموکوپل
اجزای ترموکوپل
 
شمای کلی اجزاء ترموکوپل استاندارد در شکل نشان داده شده است. بایستی توجه داشت یک اتصال (اتصال سرد) بایستی در دمای مرجع قرار داده شود، به عنوان مثال اتصال مرجع را بایستی در ظرف حاوی یخ در حال ذوب شدن نصب کرد. اتصال دیگر ترموکوپل بایستی به جسمی که می‌خواهیم دمسای آن را اندازه بگیریم، کاملاً متصل شود. فلزات ترموکوپلی یه طور کلی نسبت به قیمتی که دارند به دو گروه جداگانه تقسیم می‌شوند. این دو گروه ترموکوپل به ترموکوپل های فلز پایه و ترموکوپلهای فلزات قیمتشی معروفند. در جدول پرمصرف‌ ترین ترموکوپلهای صنعتی با حروف مشخص شدهاند.اتصالات بین دو سیم و ولت متر تا زمانی که با یکدیگر هم دما باشند هیچ سیگنال خطایی ایجاد نمی‌کنند. در این روش، اتصال مراجع وجود ندارد، در صورت تغییر دمای محیط، خروجی‌های غلط به دست می‌آید که بستگی به نوع سیستم ترموکوپل خواهد داشت.
ترموکوپل در ابزار دقیق
 
ترموکوپل یکی از ابزار های مهندسی ابزار دقیق می باشد که در موارد زیادی کاربرد دارد.

مدارات ترموکوپل

این ضعف سیستم با روشی معروف به جبران سازی اتصال سرد (در مباحث آینده توضیح داده خواهد شد) که در آن، مشخصهٔ تقویت کنندهٔ سیگنال ساز با قرار دادن یک ترمیستور در مدار اصلاح می‌شود، رفع خواهد شد. معمولاً در مواردی که از ترموکوپل استفاده می‌شود، طرح وارهٔ شکل کاربرد دارد. برای حفاظت فیزیکی ترموکوپل غالباً دو سیم آن را داخل لوله و یا روکشی از جنس فولاد زنگنزن و یا مس که قابل انعطاف است قرار می‌دهند. البته این محفظه سازی باعث افزایش ثابت زمانی سیستم خواهد شد. امتیاز عمدهٔ ترموکوپلها محدودهٔ وسیع اندازه گیریآن‌ها است که به طور اسمی اگر جنس ترموکوپل کرومل آلومل باشد را دربرمی گیرد.جبران سازی ترموکوپل همانگونه که قبلاً گفته شد، معمولاً نگهداشتن اتصالات سرد ترموکوپل در دمای مرجع کنترل شده عملی نیست. اما وقتی اتصالات سرد ترموکوپل در درجه حرارت محیط قرار داده شوند، چون دمای محیط ممکن است تغییر کند، لذا جبران سازی اتصال سرد ضروری به نظر می‌رسد. شکل را در نظر بگیرید، همانگونه که در شکل پیداست اتصال مخصوص اندازه گیری ترموکوپل در درجه حرارت واتصال سرد آن در دمای محیط قرار دارد. خروجی ترموکوپل عبارت است از، اما خروجی ترموکوپل در شرایطی که اتصال سرد در قرار دارد یعنی را، جهت اندازه گیری دما مورد لزوم است. بنابراین مقدار ولتاژ بایستی به اضافه شود تا تصحیح شود. دیگر امتیاز ترموکوپلها، عملکرد خطی آنها در محدودهٔ اندازه گیری است. جدول مشخصات انواع معروف‌ترین ترموکوپل‌های تجارتی موجود را نشان می‌دهد. اگر قسمت کوچکی نوک جوشکاری شده ترموکوپل برداشته شده و ترموکوپل داخل خط لوله جاسازی شود، دمای سیال جاری در داخل لوله، بدون هیچگونه زحمتی قابل اندازه گیری اند این نوع سنسورها در بازار موجود هستند و غالباً جهت اندازه گیریهای تجربی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آرایش‌های چند ترموکوپلی

همانگونه که  گفته شده است می‌توان چند ترموکوپل را به طور سری و یا موازی به هم متصل کرد و کاربردهای بهتری برای آنها یافت. آرایش سری اصولاً جهت افزایش حساسیت ترموکوپل استفاده می‌شود. همهٔ اتصالات اندازه گیری در یک دما نگه داشته می‌شوند و همه اتصالات مرجع در دمای دیگری قرار می‌گیرند. این آرایش ترموکوپل ها، اغلب به نامترموپیل نامیده می‌شود و برای تعداد ترموکوپل، خروجی آرایش فوق برابر خروجی یک ترموکوپل تنها خواهد بود. یک نمونه تجاری ترموپیل از جنس کروملا! کنستانتان دارای 25 اتصال است و در حدود مقدار خروجی آن است.
+ نوشته شده توسط Instrumentation در شنبه، ۱۱ دی ۱۳۹۵ ساعت ۸:۵۸ بعد از ظهر، ۲۶ بازدید ، بدون دیدگاه
برچسب‌ها: اجزای ترموکوپل، ابزار دقیق، مدارات ترموکوپل، کاربرد ترموکوپل