در سال‌های اخیر شاهد پیشرفت‌های زیادی در صنعت و حوزه‌های مختلف بوده‌ایم. عصر صنعت همواره یک رفیق و همراه دارد به نام ابزار دقیق، می‌توان گفت که بدون ابزار دقیق هیچ صنعتی وجود ندارد. در واقع ابزار دقیق همان قلب تپنده هر پروژه صنعتی است. اما شما می‌دانید ابزار دقیق چیست؟ اگر پاسخ شما به این سوال خیر است، نگرانی به خود راه ندهید در این مقاله ما قصد داریم تا در خصوص ابزار دقیق صحبت کنیم و شما را با صفر تا صد ابزار دقیق آشنا کنیم.
ابزار دقیق در واقعیت به هر نوع ابزار یا وسیله‌ای اشاره دارد که برای اندازه‌گیری و اندازه‌گیری دقیق یک ویژگی یا پارامتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزارها معمولاً به منظور جمع‌آوری داده‌های کمی و دقیق در مختلف زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله ابزارهای دقیق می‌توان به تجهیزات اندازه‌گیری مختلفی نظیر سنسورها، فشارسنج‌ها، رطوبت‌سنج‌ها و سایر وسایل اندازه‌گیری دقیق و تجهیزات آزمایشگاهی اشاره کرد.
اهمیت ابزارهای دقیق در تحقیقات علمی، تولید صنعتی و کنترل کیفیت بسیار بالاست زیرا داده‌های دقیق و قابل اعتماد کلیدی برای تصمیم‌گیری‌های موثر و صحیح در مورد فرآیندها و محصولات هستند. این ابزارها برای اندازه‌گیری و نظارت بر ویژگی‌های مختلفی از جمله دما، فشار، ولتاژ، جریان، طول، وزن، تراکم و خصوصیات شیمیایی به کار می‌روند. در ادامه در خصوص ابزارهای دقیق بیشتر صحبت خواهیم کرد.
کاربرد ابزار دقیق در صنعت و فرآیندهای مختلف بسیار گسترده و متنوع است. این ابزارها برای اندازه‌گیری، کنترل، نظارت، و اجرای دقیق فرآیندهای صنعتی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه، برخی از کاربردهای مهم ابزار دقیق اشاره شده است:
ابزارهای دقیق مانند ترمومترها و ترمواستات‌ها برای اندازه‌گیری و کنترل دما در فرآیندهای صنعتی، تجهیزات الکترونیکی، و سیستم‌های تهویه و تبرید استفاده می‌شوند.
سنسورها و تجهیزات دقیق برای اندازه‌گیری و کنترل فشار در صنایع نفت و گاز، شیمیایی و صنایع دیگر استفاده می‌شوند.
ابزارهای دقیق به عنوان ترانسمیترها و سنسورها برای کنترل جریان سیالات در لوله‌ها و سیستم‌های توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنسورهای کیفیت هوا برای اندازه‌گیری آلاینده‌های هوا مانند CO2، NOx، SO2 و غیره در محیط‌های داخلی و فضای باز استفاده می‌شوند.
سنسورها برای اندازه‌گیری سطح صدا و نویز در محیط‌های شهری و صنعتی و همچنین در دستگاه‌های صوتی استفاده می‌شوند.
سنسورهای pH و تجهیزات آنالیتیکال برای اندازه‌گیری و کنترل محلول‌ها و فرآیندهای شیمیایی استفاده می‌شوند.
تجهیزات محیط زیستی برای اندازه‌گیری و نظارت بر عوامل زیست محیطی مانند هوا، آب، خاک و گیاهان به کار می‌روند.
اولین تجهیزاتی که شما در علم مهندسی باید با آنها آشنا شوید، تجهیزات ابزار دقیق است. تجهیزات ابزار دقیق به ابزارها و دستگاه‌هایی اشاره دارند که برای اندازه‌گیری و نظارت دقیق بر پارامترهای مختلف فیزیکی و شیمیایی در فرآیندها و سیستم‌های مختلف استفاده می‌شوند. این تجهیزات در صنایع مختلفی از جمله صنعت نفت و گاز، خودروسازی، صنعت شیمیایی، پزشکی، محیط زیست و بسیاری دیگر به کار می‌روند. تعداد زیادی تجهیزات ابزار دقیق وجود دارد که پرداختن به همه آنها کار سختی است. در ادامه شما را با برخی از مهمترین تجهیزات ابزار دقیق آشنا خواهیم کرد.
سنسور یک دستگاه الکترونیکی یا مکانیکی است که توانایی تشخیص و اندازه‌گیری تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را دارد و این تغییرات را به سیگنال‌های الکتریکی یا دیگر اشکال سیگنال تبدیل می‌کند. سنسورها در انواع مختلفی تولید و روانه بازار می‌شوند، در ادامه به‌طور مختصر به انواع سنسورها و کاربردشان اشاره شده است:
از سنسورها در زمینه‌های مختلف استفاده قرار می‌کنند، از جمله مهمترین مواردی که در آن از سنسورها استفاده می‌شود، می‌توان به اتوماسیون، ابزارهای پزشکی، خودروسازی، رباتیک، محیط زیست، امنیت، و غیره اشاره کرد. به عنوان مثال، در خودروها برای اندازه‌گیری فشار لاستیک، در تلفن‌های همراه برای تشخیص حسگر اثر انگشت، و در تجهیزات پزشکی برای اندازه‌گیری ضربان قلب و سطح اکسیژن خون از سنسورها بهره می‌برند.
ترانسمیتر یک دستگاه الکترونیکی است که طراحی شده است تا اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی مانند فشار، دما، رطوبت، جریان، ولتاژ و غیره را انجام دهد و این اطلاعات را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و به سیستم‌های کنترل یا نمایش دیگر منتقل کند. از جلمه مهمترین انواع ترانسمیتر می‌توان به ترانسمیترهای فشار، ترانسمیترهای دما، ترانسمیترهای سطح، ترانسمیترهای جریان، ترانسمیترهای نور (فوتومتری)، ترانسمیترهای وزن (سیلوس) و .. اشاره کرد.
از ترانسمیترها در صنایع مختلف مانند پزشکی (برای اندازه‌گیری فشار خون و پارامترهای بیماری‌های قلبی و عروقی)، محیط زیست (برای اندازه‌گیری و نظارت بر شرایط محیطی مانند دما و رطوبت)، صنعت الکترونیک (برای اندازه‌گیری ولتاژ و جریان) و .. استفاده می‌شود.
ترانسدیوسر یک دستگاه یا سیستم الکترونیکی است که به ویژگی‌های فیزیکی یا شیمیایی مانند فشار، دما، جریان، ولتاژ، ارتعاشات، ویژگی‌های مکانیکی و غیره حساس است و این ویژگی‌ها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. به عبارت دیگر، ترانسدیوسر توانایی تبدیل انرژی فیزیکی به انرژی الکتریکی (یا برعکس) را دارد. ترانسدیوسرها در انواع مختلفی و با اصول عمل متنوعی تولید می‌شوند، از جمله مهمترین ترانسدیوسرها می‌توان به ترانسدیوسرهای فشار، ترانسدیوسرهای دما، ترانسدیوسرهای تراز، ترانسدیوسرهای جریان، ترانسدیوسرهای وزن (سیلوس)، ترانسدیوسرهای ارتعاشی و ترانسدیوسرهای نوری (فوتوترانسدیوسرها) اشاره کرد.
از ترانسدیوسرها در صنایع مختلف استفاده می‌شود، برای مثال در صنایع نفت و گاز برای اندازه‌گیری فشار و دما، در خودروسازی برای اندازه‌گیری جریان سوخت و تغییر سرعت خودرو، در سیستم‌های الکترونیکی برای اندازه‌گیری ولتاژ و جریان، در تجهیزات پزشکی برای اندازه‌گیری ارتعاشات قلب و جریان خون و … از ترانسدیوسرها استفاده می‌شود.
نمایشگر یک دستگاه یا سیستم الکترونیکی است که طراحی شده تا اطلاعات و داده‌هایی که از منابع مختلف به آن وارد می‌شود را به صورت بصری یا عددی نمایش دهد. این داده‌ها می‌توانند اطلاعات مرتبط با دما، فشار، سرعت، زمان، تاریخ، نمودارها و غیره باشند. نمایشگرها در انواع مختلف و با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های متنوعی ساخته و به بازار عرضه می‌شوند. از جمله مهمترین انواع نمایشگر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کنترلر به عنوان مغز یک سیستم کنترلی عمل می‌کند. این دستگاه یا سیستم الکترونیکی برنامه‌ریزی شده است تا اطلاعات را از حسگرها یا دیگر منابع اندازه‌گیری کند، آنها را با داده‌های مورد انتظار مقایسه کند و سپس بر اساس تصمیم‌های برنامه‌ریزی شده، اقداماتی انجام دهد تا فرآیند یا سیستم را به وضعیت مطلوب تنظیم کند. کنترلرها در انواع مختلفی تولید می‌شوند که در ادامه به برخی از مهمترین آنها اشاره شده است.
از کنترل‌ها در صنایع مختلف استفاده می‌شود برای مثال در خودروسازی برای کنترل موتورها، ترمزها، و سیستم‌های ایمنی، در صنعت نفت و گاز برای کنترل پروسه‌های حفاری و استخراج، در تجهیزات پزشکی برای کنترل تجهیزات دقیق مانند دستگاه‌های اسکن و ..
عنصر نهایی به عنوان آخرین قسمت در سلسله مراتب کنترل سیستم‌های کنترلی عمل می‌کند. این عنصر نهایی می‌تواند یک دستگاه فیزیکی باشد که تغییرات فیزیکی را به تغییرات متناسب در فرآیند یا دستگاه انتقال می‌دهد، مانند یک ولوم انتظاره یا یک موتور الکتریکی باشد. عنصر نهایی دریافت سیگنال‌های کنترلی از کنترلر و اعمال تغییرات متناسب به فرآیند یا دستگاه را انجام می‌دهد. این تغییرات ممکن است شامل تغییرات در فشار، دما، سرعت، ولتاژ، جریان، ویژگی‌های مکانیکی یا دیگر پارامترهای فیزیکی باشد. عنصر نهایی دارای انواع مختلفی مانند ویژگی‌های فشار، دما، جریان، سرعت و .. است.
از عنصر نهایی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. برای مثال در صنایع الکترونیک و برق برای کنترل ولتاژ و جریان در مدارهای الکتریکی، در صنایع شیمیایی برای تنظیم و میکس مواد شیمیایی و .. .
رجیسترها و آنالایزرها از اجزای اصلی و بسیار مهم در ابزارهای دقیق و سیستم‌های اندازه‌گیری و کنترل می‌باشند. این دو عنصر به تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها و اطلاعات اندازه‌گیری شده و نیز ثبت و نمایش اطلاعات برای مراقبت و تحلیل بعدی کمک می‌کنند. در ادامه، توضیحاتی در مورد رجیسترها و آنالایزرها داده شده است.
رجیسترها تجهیزاتی هستند که برای ثبت و نمایش گذشته و تاریخچه اندازه‌گیری‌ها و پارامترهای فیزیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها از طریق اندازه‌گیری‌های مکرر و مداوم داده‌های اندازه‌گیری شده را ثبت و آرشیو می‌کنند. از جمله مهمترین رجیسترها می‌توان به رجیسترهای نمایشی (Chart Recorders)، رجیسترهای دیجیتال (Digital Recorders)، رجیسترهای دمایی (Temperature Recorders) و رجیسترهای دیتالاگر (Dataloggers) اشاره کرد.
آنالایزرها دستگاه‌ها یا تجهیزاتی هستند که برای انجام تجزیه و تحلیل دقیق و تخصصی داده‌های اندازه‌گیری شده در مورد پارامترهای خاصی مانند ترکیبات شیمیایی، گازها، مایعات، ذرات جامد، و دیگر پارامترهای شیمیایی و فیزیکی به کار می‌روند. از جمله مهمترین آنالایزرها می‌توان به مواردی مانند آنالایزرهای گازی (Gas Analyzers)، آنالایزرهای مایع (Liquid Analyzers) و آنالایزرهای ذرات (Particle Analyzers) اشاره کرد.
این سیستم‌ها از تجهیزات تصویری مثل دوربین‌ها، نورپردازی، و نرم‌افزارهای مخصوص برای اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل تصاویر استفاده می‌کنند. آنها تصاویری از اجزای مورد اندازه‌گیری یا قطعات تولیدی می‌گیرند و سپس با استفاده از تجزیه و تحلیل تصویری، ابعاد، شکل، و ویژگی‌های دقیق این اجزا را اندازه‌گیری و ارزیابی می‌کنند. این سیستم‌ها دارای تنوع بسیار زیاد هستند که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است:
سیستم‌های اندازه‌گیری تصویری در صنایع مختلف مانند در خطوط تولید برای تشخیص خطاها و عیوب محصولات، برای اندازه‌گیری دقیق طول، عرض، ارتفاع و ابعاد دیگر اجزا، در تحقیقات علمی و دانشگاهی برای تجزیه و تحلیل ساختارهای مختلف و.. اشاره کرد.
دستگاه‌های تست و کالیبراسیون وظیفه اعتبارسنجی و تنظیم دقیق تجهیزات اندازه‌گیری و ابزارهای دقیق را دارند. این دستگاه‌ها معمولاً از تجهیزات مختلفی مثل منابع مرجع (مثلاً اعتبارسنج‌های ابعادی)، ترمواکواستیک‌ها، دستگاه‌های اندازه‌گیری دما و فشار، نرم‌افزارهای کالیبراسیون و… تشکیل شده‌اند. از جمله مهمترین انواع دستگاه‌های تست و کالیبراسیون می‌توان به کالیبراتورها، اعتبارسنج‌ها، دستگاه‌های تست الکتریکی و .. اشاره کرد.
ابزار دقیق نقش بسیار مهمی در جهان صنعت و تحقیقات علمی ایفا می‌کنند. این تکنولوژی‌های پیشرفته به ما این امکان را می‌دهند که دقت بیشتری در اندازه‌گیری و کنترل فرآیندها داشته باشیم و در نتیجه، بهبود کارایی و کاهش ضایعات و هزینه‌ها را تجربه کنیم. از اهمیت ابزار دقیق در پایش و مدیریت محیط زیست گرفته تا کاربردهای پزشکی و علوم زیستی، این تکنولوژی‌ها به ما کمک می‌کنند تا به مسائل پیچیده تر با دقت بیشتری بپردازیم.
به همین دلیل، آشنایی با ابزارهای دقیق و توانمندی در انتخاب و استفاده از آنها برای مهندسان و پژوهشگران بسیار اهمیت دارد. همچنین، توسعه مداخله‌ها و نوآوری‌های جدید در این زمینه به عنوان یکی از عوامل مهم در پیشرفت صنعت و علم شناخته می‌شود. اگر در خصوص ابزار دقیق نیاز به اطلاعات و راهنمایی‌های بیشتر دارید در قسمت دیدگاه‌ها موضوع را با ما در میان بگذارید تا کارشناسان ما به شما در رفع ابهامات به‌وجود آمده کمک کنند.
تولید دیتا یک فروشگاه اینترنتی جامع اتوماسیون صنعتی است و شما همراهان گرامی می توانید برای افزایش آگاهی خود در این حوزه به وبلاگ تولید دیتا مراجعه کنید و مقالاتی مانند
کلید مینیاتوری چیست یا اینورتر چیست یا کوره هیدروژنی چیست یا کوره آزمایشگاهی چیست را بخوانید.
صنایع تولید دیتا (صنایع تولید گرما) فعالیت خود را در سال ۱۳۴۹ آغاز کرد. در سال ۱۳۷۰ با حضور مهندس نخعی کارگاه تولید الکترو المنت آزادگان در راستای طراحی و تولید کلیه المنت‌های صنعتی، کوره و آون‌های برقی، تابلو برق، انواع ترموکوپل، المنت‌های تنش زدایی، ارایه خدمات فنی و مهندسی و توزیع محصولات صنعتی زیمنس آلمان را افتتاح کردند.
