تجهیزات اندازه گیری شامل چه چیزهای است؟

اگر در حوزه برق و الکترونیک فعالیت کرده باشید، قطعا میدانید که استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری در چنین صنایعی از اهمیت بالایی برخوردار است. در واقع وجود ابزارآلات اندازه گیری باعث می‌شود تا به خوبی تمامی مقادیر را تشخیص داده و عملکرد خوبی در کارها داشته باشید. در واقع در این صنعت برای هر بخش از کار به ابزار متفاوتی نیاز است. در بازار ابزارآلات اندازه‌گیری بسیار زیادی وجود دارد که میتوانید از آنها در کار خود استفاده نمایید. اما بسیاری از افراد نمیدانند که چه ابزاری برای چه کاری استفاده میشود. ما در این مقاله سعی داریم چند مورد از پرکاربردترین تجهیزات اندازه‌گیری را به شما بگوییم تا بدانید که چگونه و در چه زمان هایی باید از آنها استفاده کنید. صنعتگران با استفاده از لوازم مختلف میتوانند به اوج بهره وری رسیده و عملکرد فوق العاده ای را داشته باشند.

تجهیزات اندازه گیری یا گیج ها

یکی از پرکاربردترین ابزارآلات اندازه‌گیری ابزار دقیق است که وظیفه کمی سازی متغیرها را دارد. به طور کلی تمامی وسایل اندازه گیری دارای سه بخش هستند ؛ سنسور ، ترانسدیوسر و ترانسمیتر است. شما به وسیله این وسیله میتوانید دما ، فشار ، رطوبت ، فلو و ارتفاع را اندازه گیری کنید.

سنسور یا حسگر

یکی از مهم‌ترین بخش ها در هر ابزار اندازه‌گیری سنسور و حسگری بوده که در آن به کار رفته است. در واقع سنسور ها وظیفه دارند تا متغیر فیزیکی را به سیگنالهای قابل اندازه گیری تبدیل کنند. میتوان گفت که این وظیفه بسیار حساس بوده و با دقت بالا انجام میشود. از جمله پارامترهایی که توسط سنسورها اندازه گیری میشوند عبارتند از دما ، فشار ، سطح ، وزن و ….. که با دقت بالا و حساسیت بسیار زیاد مورد اندازه گیری قرار میگیرند.

ترانسدیوسر

بخش دیگری از تجهیزات اندازه‌گیری که باید به آن اشاره شود ترانسدیوسر است. این بخش در واقع مبدل هایی هستند که کمیت های پنوماتیکی ، شیمیایی و…. را به کمیت الکتریکی تبدیل میکنند.

ترانسمیتر

آخرین بخشی که باید به آن اشاره شود ترانسمیتر است که در تجهیزات اندازه گیری وجود دارد. ترانسمیترها یا همان انتقال دهنده ها وظیفه دارند تا سیگنال ورودی را به سیگنال خروجی که قابل استفاده سیستم و استاندارد است تبدیل کنند.

ترانسمیتر فشار

این دستگاه اختلاف فشار را به خوبی اندازه گیری میکند و پارامترهایی از جمله ارتفاع مخازن و فلو را به خوبی مورد بررسی قرار میدهد. زمانی که میخواهید این دستگاه را خریداری کنید مواردی از جمله : امکان کالیبره کردن آن ، هوشمند یا اسمارت بودن تجهیز که معمولا پروتکل هارت است ، جنس کپسول که معمولا استیل میباشند ، فشار تحمل تجهیزات ، رنج گسترده اندازه گیری فشارو در آخر دقت دستگاه را بررسی کنید.

ترانسمیتر جریان

برای اندازه گیری جریان در مدارها میتوانید از ترانسمیتر جریان استفاده کنید که عملکردی بسیار دقیق و حساس دارد. به طور کلی این دستگاه میزان جریانی که از لوله ها عبور میکند را اندازه گیری کرده و در اختیار شما قرار میدهد. سرعت جریان در حجمی اساسی است که بر تراکم سیال تقسیم میشود. در واقع چگالی سیال تحت تاثیر فشار ، دما یا هر دو آنها قرار میگیرند.

ترانسمیتر دما

ترانسمیتر دما دستگاهی است که برای سنجش دما میتوانید از آن استفاده نمایید. این محصول در واقع دما سیگنالهای ورودی از حسگرها را ایزوله یا تقویت میکند و نویز آن را فیلتر به سیگنال تبدیل میکند. در صنعت هایی که باید فرآیند اندازه گیری دقیق انجام شود این دستگاه گزینه بسیار مناسبی به حساب می آید.

انواع تجهیزات اندازه گیری پرکاربرد

محصولات زیادی برای اندازه گیری وجود دارد که میتوانید استفاده نمایید. از مهم ترین آنها که در رادابزار موجود میباشد میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

آمپرمتر

آمپرمتر دستگاهی است که برای اندازه گیری جریان مورد استفاده قرار میگیرد. در مدارهایی که جریان در آنها در حال چرخش است باید از آمپر به صورت باری استفاده کنید. همچنین برای اندازه گیری در وسایلی که جریان های مستقیم و متناوب پایین دارد نیز از مقاومت های موازی که به آن سنت آمپرمتر میگویند استفاده میشود.

بزرگ ترین مثالی که میتوان برای این دستگاه زد تابلوهای برق است که جریانات برقی زیادی در آن وجود دارد. در هر دستگاهی میتوان یک فاز را با آمپرمتر اندازه گیری کرد و برای دو فاز دیگر باید از دستگاه های جداگانه استفاده کرد.

آمپرمترها به دو صورت AC و DC موجود هستند. همچنین گفتنی است که نباید زمان استفاده از آمپرمتر ، شدت جریان مدار از جریان نامی یا جریان ماکزیمم بیشتر باشد. اگر  این تناسب حفظ نشود ، به غیر از آمپرمتر باید از دستگاه ترانسفورماتور دیگر استفاده کنید.

ولت متر

ولتاژهایی که در مدارها جریان دارند را به وسیله ولت متر اندازه گیری میشوند. این دستگاه ها مانند آمپرمترها به دو نوع AC و DC در بازار موجود می‌باشند. همچنین شما برای اندازه گیری جریان مستقیم و متناوب یک فاز فشار ضعیف باید از سری Rs استفاده میشود.

اگر قصد اندازه گیری ولتاژ یک شبکه را دارید ، لازم است که دو سر آن را مستقیما به ولت متر متصل کنید تا امکان اندازه گیری وجود داشته باشد. همچنین زمانی که قصد اندازه گیری ولتاژهای مختلف دارید ، نسبت به سیم نول و فاز باید از کلیدهای سلکتور ولت استفاده نمایید.

لازم به ذکر است که ولت مترها دارای صفحه ای هستند که تمامی مقادیر را به صورت درجه بندی به نمایش میگذارد. امروزه از رایج ترین مدل های ولت متر ، دیجیتالی هستند که توسط کاربران زیادی مورد استفاده قرار میگیرد. لازم به ذکر است که عملکرد این دستگاه درست مانند آمپرمتر ها میباشد با این تفاوت که به جای جریان ، ولتاژ را مشخص میکند.

وات متر

یکی دیگر از دستگاه های اندازه گیری که مورد استفاده قرار میگیرد وات متر است. زمانی که میخواهید توان حقیقی مصرفی وسیله ای را اندازه گیری کنید باید از وات متر استفاده نمایید. این دستگاه دارای یک سیم پیچ جریان و یک سیم پیچ ولتاژ میباشد.

سیم پیچ های سری و ولتاژ به صورت موازی به دستگاه متصل میشوند، از این رو دو سیم پیچ ، دو مدار مجزا را تشکیل میدهند. این سیم ها بر روی بدنه قرار دارند و سرهای آنها توسط پیچ با علامت جریان و ولتاژ نمایش داده میشوند.

وات مترها میتوانند توان اکتیو و وارمتر را اندازه گیری کنند ؛ همچنین دارای ورودی های جریان و ولتاژ میباشند و در مجموع با دو المان گالوانومتر و ترانسدیوسر کار میکند. شما سیم پیچ وات مترها را باید قبل یا بعد از سیم پیچ جریان اتصال دهید.

مولتی متر

اگر میخواهید در وسیله ای چندین پارامتر الکتریکی را اندازه گیری کنید میتوانید از مولتی متر استفاده نمایید. پارامترهایی که در این دستگاه وجود دارند عبارتند از جریان هر فاز مدار ، ولتاژ فازها نسبت به هم و نسبت به نول و در بعضی موارد فرکانس شبکه یا انرژی و توان را اندازه گیری میکنند.

ترانس ها

نوعی ابزار دقیق که میتوانید از آن برای اندازه گیری خطوط جریان و لتاژ استفاده نمایید ترانس ها می‌باشند. این دستگاه به صورت مستقیم تمامی اندازه گیری را انجام میدهد. دستگاه ترانس با عملکردی که به صورت CTها و به صورت موازی CVT ، PTها در مدارمورد استفاده قرار میگیرند. از دیگر مزیت هایی که این دستگاه ها دارند ، برای ایزوله کردن شبکه های قوی نیز میباشند که بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. از قسمت های اولیه این دستگاه عایق بندی تجهیزات متصل شده به ثانویه ترانس ها است ، همچنین از مهم ترین ویژگی هایی که دارد امکان استاندارد کردن تجهیزات اندازه گیری و حفاظتی برای مقادیر مشخص است.

جایگاه تجیهزات اندازه گیری در ابزارهای دقیق

در بلوک های دیاگرام، مبدل وسیلهای است که به وسیله آن یک یا چند حسگر کمیت فیزیکی از جمله سرعت ، نیرو یا دما  را به کمیت های الکتریکی ، مقاومت الکتریکی ، ولتاژ یا جریان الکتریکی تبدیل میکند. امروزه با پیشرفتی که تکنولوژی داشته ، کمیت های مختلفی را به ولتاژ و جریان تبدیل میکنند تا با محصولات مختلفی سازگاری داشته باشد.

عملیات های سنسوری در بخش مدار بهسازی انجام میشود که با توجه به مقدار ولتاژ استاندارد سیستم ، ولتاژ مربوطه در قسمت مدار بهسازی تقویت میشود. اینگونه مقادیر به اندازه استاندارد رسیده و کنترل و فرآیند آن به صورت دیجیتال منتقل میشود. به طور کلی باید بگوییم تمامی اندازه با توجه به  کمیت های فیزیکی اندازه گیری میشود. با توجه به خروجی که سیستم ها دارند ، می توان انجام عملیات کالیبراسیون ضریب تناسب یا همان ضریب حساسیت در سیستم ابزار دقیق اندازه گیری کرد.

هنگام خرید تجهیزات اندازه‌گیری به چه مشخصاتی باید دقت کرد؟

زمانی که تصمیم دارید تا ابزار دقیق و اندازه گیری خریداری کنید ، باید چند مورد را در نظر داشته و به آن توجه کنید. به طور کلی باید قابلیت و ویژگی هایی را در نظر داشته باشید که به طرح شما میخورد. مهم ترین ویژگی ها که باید در هنگام خرید به آن توجه داشته باشید عبارتند از:

دامنه اندازه گیری ، دقت ، حساسیت ، پایداری ، پاسخ دهی ، صحت ، پسماند ، تفکیک پذیری ، آستانه یا ناحیه مرده ، دریفت ، خطی بودن ، تلرانس ، امپدانس ورودی و خروجی ، کالیبراسیون ، طول عمر ، شرایط نگهداری ، اندازه دستگاه ، استانداردهای دستگاه ، قیمت و هزینه نگهداری ، حفاظت در مقابل اضافه بار ، رفتار دینامیکی سیستم و نویزپذیری  از جمله مواردی هستند  که در هنگاه خرید باید به آنها توجه ویژه ای داشته باشید. از جمله موارد دیگری که نیاز است بدان توجه کنید فروشگاهی است که از آن خرید خود را انجام می دهید.اگر تصمیم به خرید تجهیزات اندازه گیری داشتید حتما روی لینک کلیک کنید و تا قبل از آن  از جایی خرید نکنید.

وظیفه سیستم های اندازه گیری

تمامی سیستم های اندازه گیری در هر صنعتی که استفاده میشود دارای سه وظیفه اصلی هستند. نمایش ، ثبت و کنترل که در تمامی لوازم وجود داشته و مهم ترین وظیفه را دارند.

نمایش

نمایش اطلاعات کمیت هایی که اندازه آنها گرفته شده است ، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می‌باشد. در هر سیستم و وسیله ای برای نشان دادن اطلاعات مربوطه به کار شما از روش های مختلفی استفاده شده است. استفاده از انحراف عقربه سنج برای نمایش سرعت یک نمونه از نمایشگرها میباشد.

ثبت

از مهم ترین وظایفی که دستگاه های اندازه گیری دارند ثبت کمیت ها و مقادیر بر حسب زمان یا متغیرهای دیگر است. ثبت پتانسیومتری که برای نظارت ، دما را بر روی یک ثبات نواری ذخیره می‌کند نمونه ای از وظیفه ثبت است.

کنترل

از مهم ترین وظایفی که در سیستم ها و وسایل اندازه گیری وجود دارد کنترل است که در کاربردهای مهندسی ، مخصوصا در زمینه فرآیند صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت سیستم از اطلاعاتی که وارد شده است برای کنترل کمیت استفاده میکنند.

کاربردهای سیستم های اندازه گیری

ابزار های اندازه گیری سه کاربرد اصلی دارند که میتوان گفت هدف استفاده از آنها میباشد.

1 –  نظارت بر فرآیند

یکی از کاربردهای اصلی تجهیزات اندازه گیری نظارت بر فرآیند است. به عنوان نمونه آمپرسنجی که مقدار جریان یا ولتاژ را در یک مدار، تنها نشان میدهد وظیفه نظارتی دارد.

2 – کنترل فرآیند

یکی از عملیات‌های اصلی در تجهیزات اندازه گیری کنترل فرآیند است. برای این عمل از متغیر های متفاوتی ماند دما ، فشار ، سطح و شدت استفاده میشود. در واقع با قرار دادن دستگاه در مناسب ترین نقطه کنترل های لازمه بر فرآیند به دست می آید.

3 – تحلیل آماری مسائل مهندسی

استفاده از روشهای آماری اساسی داده از روش های بسیار مفید در حل برخی از مسائل مهندسی میباشد.