تاریخپه مهندسی ابزار دقیق

سیستم­های تلفیقی بزرگ با پایه­ کامپیوتر

کنترلر PID اولیه­ سه ترمی که به طور گسترده قبلا در صنعت برق و الکترونیک استفاده می­شد و قابل اطمینان و ارزانتر بود.

یک pre-DCS/SCADA محدوده­ اتاق کنترل مرکزی است. در مدتی که کنترلها در یک مکان مرکزی کتمرکز می­شد، اینها هنوز به صورت مجزا و غیر پیوسته درون یک سیستم بودند.

یک اتاق کنترل DCS که در آن اطلاعات کارخانه و کنترلها بر روی صفحه نمایش کامپیوتر نمایش داده می­شود.

اپراتورها نشانده می­شوند و می­توانند هر بخش از پروسه را زوی صفحه نمایش نگاه و کنترل کنند و یک نگاه کلی روی کارخانه داشته باشند.کنترل پردازش در کارخانجات صنعتی بزرگ در چندین سطح پدیدار شد.

در ابتدا، کنترلها از پنل ­های محلی در محل پردازش کارخانه بود.

ولی این کار نیازمند قدرت انسانی بالا برای مواظبت این پنل های پراکنده بود و نگاه کلی روی روند امکان پذیر نبود.

اغلب کنترلرها پشت پنل های اتاق کنترل بودند و همه­ خروجیهای کنترل خودکار و دستی به سمت کارخانه برگشت داده می­شود.

ولی در مدتی که یک کنترل مرکزی ایجاد شد، این چیدمان، انعطاف پذیر بود چون هر حلقه­ کنترل سخت افزار کنترل کننده­ خود را داشت و حرکتهای پیوسته­ اپراتورها درون اتاق کنترل برای مرور بخشهای مختلف پروسه مورد نیاز بود.

با آمدن پردازشگرهای الکترونیک و نمایشگرهای گرافیکی، این امکان به وجود آمد که این کنترلرهای مجزا را با الگوریتم هایی بر پایه­ کامپیوتر که در یک شبکه از موارد ورودی/خروجی قرار داشت و پردازشگرهای کنترلی خودش را داشت، جایگزین شود.

اینها می­توانستند دور تا دور کارخانه پخش شوند و  با نمایشگر گرافیکی در اتاق یا اتاقهای کنترل در ارتباط باشند.

مدل کنترل توزیع شده متولد شد.

کاربردهای ابزار دقیق

در بعضی موارد، سنسورها یک المان خیلی کوچک از مکانیزم هستند.

دوربینهای دیجیتال و ساعت مچی ممکن است از نظر فنی تعریف بی قاعده از ابزار دقیق را  برطرف کنند چون آنها اطلاعات حس شده را ثبت و نمایش می­کنند.

تحت اغلب شرایط، می­تواند ابزار دقیق نامیده شود ولی وقتی برای اندازه ­گیری مدت سپری شده­­ از یک مسابقه و ثبت برنده در خط پایان استفاده شود، هر دو ابزار دقیق نامیده می­شوند.

استفاده­ ابزار دقیق در خانه

یک مثال خیلی ساده از سیستم ابزار دقیق یک ترموستات مکانیکی است که برای کنترل یک تنور خانگی و در نتیجه کنترل دمای اتاق استفاده می­شود. یک بخش شاخص که دما را با یک نوار دو فلزی حس می­کند.

این وسیله دما را به وسیله­ سوزن گر انتهای آزاد نوار نمایش می­دهد.

تنور را به وسیله­ یک سوییچ جیوه ­ای فعال می­کند. وقتی که سوییچ به وسیله­ نوار چرخانده شد، جیوه تماس فیزیکی (و در نتیجه الکتریکی) بین الکترودها برقرار می­کند.

لوازم آشپزخانه از سنسور برای کنترل استفاده می­کنند.

یک یخچال در یک دمای ثابت با اندازه­ گیری دمای داخلی، نگه داشته می­شود.

یک مایکرویو اغلب از راه یک سیکل حرارت-حس-حرارت پخت می­کند تا وقتی که حس کردن انجام شود.

یک ماشین یخ اتوماتیک تا زمانی که حد سوییچ در کار است یخ تولید می­کند.

توسترهای نان می­توانند بر اساس زمان یا اندازه ­گیری حرارت عمل کنند.

جسم شناور به عنوان سنسور سطح آب عمل می­کند.

استفاده ابزار دقیق در اتوموبیل ها

اتومبیل های مدرن دارای ابزار دقیق پیچیده­ ای هستند.

علاوه بر نمایش سرعت دور موتور و سرعت خطی، نمایش ولتاژ و جریان باطری، سطح آب، دمای مایع، مسافت طی شده و فیدبک هایی از کنترلهای مختلف (مانند روشن شدن سیگنال، هشدار پارک، چراغ جلوی ماشین، موقعیت عبور) وجود دارد.

اخطارها ممکن است برای مسائل خاصی نمایش داده شوند (بنزین کم، بررسی موتور، باد کم لاستیک، باز بودن در، بسته نشدن کمربند). مسائل ثبت می­شوند و در نتیجه می­توانند برای تجهیزات تشخیصی گزارش شوند.

سیستم مسیریابی می­تواند فرمانهای صدادار برای رسیدن به مقصد ایجاد کنند.

ابزار دقیق اتومبیل باید ارزان و در طی زمانی طولانی و در شرایط محیطی سخت، قابل اعتماد باشد.

در آنجا ممکن است سیستم ایربگ مستقل وجود داشته باشد که شامل سنسورها ، منطق و محرکهاست.

سیستم ترمز ضد لغزش از سنسور برای کنترل ترمزها استفاده می­کند، درحالیکه کنترل CRUISE روی موقعیت دریچه کنترل بنزین(throttle) تاثیر می­گذارد. تنوع گسترده­ خدمات می­تواند از طریق لینکهای ارتباطی مانند سیستم OnStar فراهم شود. ماشین های خودکار (با ابزار دقیق عجیب و مرموز) ارائه شده است.

الکترونیک کاربردی و تجهیزات ابزار دقیق

تمرکز اولیه­ مهندسی تجهیزات ابزار دقیق ، گسترش و کارگذاری ابزار برقی و الکترونیکی برای هدف اندازه­ گیری، نظارت و ثبت پدیده ­های فیزیکی است.

از میان خیلی دیگر از انواع ابزار، مهندسین ابزار دقیق سنسورهای لرزش زمین، سنسورهای گلوکز خون، شناسای آتش و آمپرسنج­ ها را گسترش می­دهند.

ابزار گسترش یافته به وسیله­ مهندسین ابزار دقیق شامل وسایل الکترونیکی آنالوگ ، دیجیتال و سیگنال تلفیقی می­شود.

اکثر کاربران این ابزار شامل صنایعی می­شود که روی پروسه­ های خودکارشده مانند کارخانجات شیمیایی و تولیدی تمرکز دارند.

ایمنی و بهبود تولید کنندگی و اطمینان پذیری این کارخانجات، به این ابزار بستگی دارد .

یک حوزه­ بسیار وسیع کاری نیز در مهندسی پزشکی و در مترولوژی (رشته­ای که دستگاه برای اندازه ­گیری فنی ارائه می­دهد) ایجاد می­شود.

مهندسی تجهیزات  ابزار دقیق

حوزه­ مهندسی ابزار دقیق بسیار وسیع است و ظاهرا در حال رشد است که بخشی از آن به علت افزایش استفاده از کنترل اتوماتیک در کارخانجات تولیدی و پردازش است.

رشد همچنین باعث گسترش سنسورهای دقیق تر و قوی تر شده که به ما اجازه می­دهد تا پدیده­ مورد نظر را شناسایی کنیم (مثلا حضور مقدار کم سم در غذا) و این کار را با دقت بیشتری نسبت به یک نسل قبلتر انجام دهیم.

برنامه­ آموزشی الکترونیک کاربردی و تجهیزات اندازه گیری و ابزار دقیق در اکثر دانشگاه ­ها شامل واحدهایی در مورد طراحی دستگاه­های الکترونیکی آنالوگ و دیجیتال و مورد استفاده برای اندازه­ گیری و کنترل پارامترهایی مانند جریان، فشار، دما و سطح و کالیبراسیون این گونه ابزار می­شود.

دانشجویان یاد می­گیرند تا میکرو کنترلرها را برنامه دهند و شبکه­ های ارتباطی متشکل از سنسورها، محرک ها و کنترلرهای منطقی قابل برنامه دهی (PLC) را طراحی و نصب کنند.

چون مهندسی ابزار دقیق به شکل نزدیکی در ارتباط با مهندسی کنترل است، بعضی دانشگاه­ها شامل واحدهای سیگنال، سیستم­ها و نظریه­ کنترل می­شود.

چشم انداز حوزه ابزار دقیق و الکترونیک

در تیتر و سوال گفته شده در بالا، الکترونیک کاربردی و ابزار دقیق ، محبوب ترین موضوع در هند است.

بنابراین ما تصمیم گرفتیم به این موضوع دقت کنیم:

اینکه دانشگاه ­های هند که مدرک الکترونیک کاربردی و تجهیزات اندازه گیری و ابزار دقیق ارائه می­دهند، راجع به مسیر شغلی ای که فارغ التحصیلان احتمالا خواهند داشت، چه می­گویند.

حوزه الکترونیک کاربردی و ابزار دقیق

دپارتمان الکترونیک کاربردی و ابزار دقیق در کالج مهندسی Manav Rachna هم به پیشرفت سریع و کاربردهای گوناگون این حوزه اشاره کرد:

حوزه­ مهندسی الکترونیک کاربردی و ابزار دقیق با گام­های سریع در حال رشد است.

در طول سه دهه­ گذشته،کاربردهای بسیار وسیعی در حوزه ی ابزار دقیق و تقریبا در همه­ رشته­ های مهندسی مانند:

• معدن و متالوژی
• روبوتیک
• نساجی
• ماشین­ های چرخی
• جر ثقیل
• کوره
• مهندسی شیمی
• کنترل پردازش و بخش استاتیک قابل مشاهده است.

بعضی جمعیت­ های حرفه ­ای ابزار دقیق که اطلاعات آموزشی و شغلی راجع به رشد این حوزه در اختیار ما قرار می­دهند عبارتند از:

Instrument society of America, instrumentation and measurements society of IEEE, institute of diagnostic engineers (US), institute of measurement and control (UK)

منبع : سایت http://tryengineering.org/

لوازم اندازه گیری پر کاربرد در صنعت برق

کاربرد تجهیزات ابزار دقیق در صنعت برق

برای کار کردن در صنعت برق به دلیل گستردگی و حساسیتی که دارد نیاز به تجهیزات زیادی می باشد.

تجهیزات اندازی گیری و ابزار دقیق جزء مهم ترین ابزار برای کار کردن در این صنعت می باشد.

در واقع با استفاده از تجهیزات اندازی گیری و ابزار دقیق می تواند با ایمنی بالا اطلاعات مورد نیاز در رابطه با دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی خود را به دست آوریم.

ما در این ویدئو سعی داریم شما با پر کاربرد ترین تجهیزات اندازه گیری و ابزار دقیق در صنعت برق آشنا کنیم.

منبع : کانال مثلث زرد (@mosalasezard)