مشخصات عمومی تجهیزات ابزار دقیق

مشخصات عمومی تجهیزات اندازه گیری کمیت های فرآیند ( ابزار دقیق)

یکی از مهمترین مسائل مورد توجه در اغلب صنایع اعم از پتروشیمی ، پالایشگاه ، نیروگاه ، صنایع فولاد ، داروسازی ، صنایع بهداشتی و غذایی و …  کنترل و نظارت بر شرایط  فرآیند (دما، فشار، سطح، فلو،وزن، رطوبت و …)  می باشد که توسط ادوات ابزاردقیق فراهم می گردد.

جهت یک اندازه گیری مطمئن و مورد قبول می بایست ویژگی های تجهیز اندازه گیری با انتظارات فنی مقتضی مورد مقایسه قرار گیرد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

حوزه اندازه گيري : (Range)

محدوده اي از دامنه تغييرات كميت مورد اندازه گيري است كه عنصر اندازه گير قادر به اندازه گيري آن باشد .بايد توجه داشت حوزه اندازه گيري را بزرگتر از دامنه تغييرات احتمالي كميت مورد اندازه گيري انتخاب كرد.

صحت یا درستی   (Accuracy):

صحت یا درستی ، تفاوت مقدار اندازه گیری شده توسط تجهیز با مقدار واقعی کمیت مورد اندازه گیری است که به طور معمول بر حسب درصدی از بیشترین مقدار قابل اندازه گیری (FSV) بیان می گردد.

دقت (Precision) :

میزان وضوح و تقریب کمتر در نمایش مقدار اندازه گیری شده را دقت تجهیز می نامند. به عنوان مثال دقت تجهیزی که فشار اندازه گیری شده را 8.1 بار نشان میدهد از تجهیزی که همان فشار 8.135 بار نشان می دهد کمتر است.

تکرار پذیری (Repeatability):

تکرار پذیری در اندازه گیری به معنی فاصله خروجی ها (مقادیر اندازه گیری شده) به ازای یک وروی ثابت در فواصل زمانی کم است. به بیان دیگر تجهیزی که فشار ثابت فرآیند را (فرضا 1 بار) در دو مقطع زمانی 1 بار و سپس 1.1 بار اندازه گیری می کند از لحاظ تکرار پذیری ایده آل نمی باشد.

خطی بودن (Linearity):

اگر رابطه تغییرات ورودي نسبت به تغییرات خروجی یک وسیله اندازه گیري خطی باشد؛ وسیله اندازهگیري را خطی مینامند. به عنوان مثال در صورتی که تجهیز فشار 2 بار 2.02 بار و فشار 4 بار را 4.04 بار  نشان دهد کاملا خطی عمل نموده و دارای مشخصه خطی ایده آل (در بازه مذکور) می باشد. این ویژگی به عنوان حساسيت (Sensitivity)نیز تعریف می گردد و بصورت تغييرات خروجي اندازه گير به واحد تغييرات در كميت مورد اندازه گيري یا شيب منحني مشخصه عنصر اندازه گير بیان می گردد.

صفر اندازه گيري (Zero) :

معمولا نقطه مشخصي رادرحوزه اندازه گيري بعنوان صفر در نظرمي گيريم مثلا در اندازه گيرهاي حرارت نقطه صفر دمایي است كه آب ، يخ مي زند و يا در اندازه گيری فشار، فشار اتمسفر بعنوان فشار صفر در نظر گرفته مي شود. در نقطه صفر خروجي اندازه گير لزوما صفر نمي باشد و ممكن است داراي مقدار باشد.

انحراف از صفر (Zero Drift – Offset) :

تجهیزات اندازه گيری  را معمولا به گونه ای تنظيم مي نمایند كه خروجي به ازای ورودی صفر ، مساوي صفر (و يا مقدار مشخص ديگري ) باشد. اما متاسفانه اندازه خروجي در نقطه صفر ممكن است با گذشت زمان يادراثر عوامل ديگري تغيير كند ، اين پديده راپديده انحراف از صفر گوئيم كه ممكن است منجربه ايجاد خطاهاي جدي درحلقه كنترل گردد.

انحراف از صفربه دو دسته تقسيم مي شود:

انحراف از صفرسطحي : (Short term) انحرافي كه ناشي از عوامل خارجي ومحيطي مثل دما ، تغييرتغذيه مي باشد.

انحراف از صفرذاتي : ( Long term) انحرافي كه ناشي ازفرسودگي وياتغييرخواص عنصر اندازه گير با گذشت زمان مي باشد.

زمان پاسخ دهي   (Response Time):

به مدت زمان بین تغییر مقدار کمیت مورد اندازه گیری(ورودی)  تا اینکه این تغییر توسط اندازه گير نمایش داده شود (خروجی) زمان پاسخ دهی می گویند. یک اندازه گیرخوب بايد بتواند  كميت مورد اندازه گيري را به سرعت اندازه گيري نمايد. اما در عمل اندازه گيرها داراي ثابت زماني و بعضا تاخير مي باشند. بطوريكه اگر ورودي بطور ناگهاني  تغيير كند (پله واحد) نمایش در خروجي با تاخیرهمراه خواهد بود.

پسماند (Hysteresis) :

پسماند يا هيسترزيس نوعي رفتار غير خطي در ا ندازه گيري است. پسماند می تواند به این صورت تعریف شود که وقتی کمیت مورد اندازه اندازه گیری یک بار از مقادیر بیشتر و یکبار از مقادیر کمتر به یک مقدار ثابت می رسد، دو مقدار متفاوت در خروجی  داشته باشیم. فرض کنید فشار فرآیند یکبار از 10 بار به 5 بار و بار دیگر  1از بار به 5 بار برسد و تجهیز اندازه گیری فشار بار اول را 4.8 و بار دوم 5.2 نمایش دهد. پسماند در اندازه‌گيري از کيفيت غير الاستيکي اجزاي سيستم ابزار دقيق يا وسيله اندازه‌گيري ، حاصل مي‌شود. بطور مثال وجود لقی در چرخ دنده ها ادوات ابزاردقیق می تواند موجب به وجود آمدن پسماند گردد.