اندازه گیری و دستگاهها و روشهای اندازه گیری کمیتهای مهندسی
*ویژه رشته های مهندسی شیمی ، مکانیک، برق و ایمنی و بهداشت صنعتی
مقدمه :
جهت كنترل فرآیند ها در صنایع لازم است با توجه به نیازهای مربوطه یك یا چند متغییر تحت پروسس مورد اندازه گیری قرار گیرند. اطلاعات بدست آمده از طریق اندازه گیری، زیربنای اصلی تصمیم گیری برای مسئولین و یا مراكز تصمیم گیری می باشند. اصولاً موقعی میتوان به "هدف" رسید كه متغیر تحت اندازه گیری با دقت بالا و قابل قبولی اندازه گیری شود. در غیر اینصورت تصمیم گیری براساس اطلاعات اشتباه نه تنها كمكی نمی کند، بلكه میتواند در جهت منفی عمل نموده و ضررهای مالی و جانی بدنبال داشته باشد. جهت دستیابی و رسیدن به یك كنترل مطلوب لازم است متغیرهایی مانند فشار، دما، دبی، سطح، وزن و غیره را اندازه گیری کرد.
تغییرات کمیتهای فیزیکی بوسیله اجزاء اولیه یا سنسورها حس میشوند كه بسته به نوع پروسس و متغیر تحت اندازه گیری بسیار متنوع می باشند.اجزا اولیه مانند ترموکوپل ، فشار سنج و دبی سنج و غیره می باشند. معمولاً تغییرات تحت اندازه گیری ناچیز بوده و در دامنه بسیار باریكی نوسان مینماید. اندازه گیری این تغییرات بسیار كم نیاز به اجزاء اولیه یا سنسورهای بسیار ظریفی دارد.اجزاء اندازه گیری جهت انتقال اطلاعات فرآیند، به مراكز تصمیم گیری یا اتاق كنترل متصل می باشند و در اغلب موارد فاصله ً زیادی با اتاق كنترل دارند. اجزاء اندازه گیری با توجه به ظرافت خاص در اغلب موارد قادر به انتقال تغییرات حس شده در رابطه با متغیر تحت اندازه گیری به نقاط دور نمی باشند. بنابر این لازم است یك جزء ثانوی بین جزء اولیه یا سنسور و نقطه تصمیم گیری و كنترل قرار گیرد.
این جزء ثانوی كه اصطلاحاً در صنعت ابزار دقیق ترنسمیترنامیده میشود عبارتست از یك انتقال دهنده كه مقدار اندازه گیری شده جزء اولیه را تقویت نموده ، تبدیل به سیگنالی استاندارد و قابل انتقال می نماید.انتقال سیگنال به وسیله هر دو نوع ترنسیمترهای نیوماتیکی و الكترنیكی ممکن میباشد. این قابلیت كسب کمیت از جزء اولیه، تقویت و ارسال آن به نقاط تصمیم گیری و كنترل باعث شده است كه این اجزاء در صنایع پروسسی از محبوبیت بالائی برخوردار باشند.عمل اندازه گیری در ترانسمیترهای اندازه گیری همراه با ایجاد سیگنالی نیوماتیكی یا الكتریكی است که تغییرات آن متناسب با تغییرات متغیر تحت اندازه گیری می باشد. این سیگنال میتواند به فاصله های دور، انتقال یافته و مورد استفاده قرار گیرد.برای اندازه گیری متغییرهای قابل اندازه گیری در فرایند ها دو نوع سیستم اندازه گیری نیوماتیک (هوایی) و الکتریکی (الکترونیک )به شرح ذیل وجود دارد.
کلمات کلیدی:
اندازه گیری
كنترل فرآیندها
کمیتهای مهندسی
دستگاهها و روشهای اندازه گیری
فهرست مطالب
فصل اول:اندازه گیری5
- سیستم اندازه گیری هوایی و الکترونیک 6
- جزء اندازه گیر ثانویه11
- اصطلاحات و صفات یا ممیزهای اندازه گیری15
- حساسیت18
- دقت18
- خطا ، خطای نقطه و خطای صفر19
- خطای دامنه یا وسعت اندازه گیری19
- مجموعه زبانه – دهانه23
- سیستم های DCS27
فصل دوم :-اندازه گیری فشار30
-گیج های نوع بردن 30
-جنس اندازه گیر کششی 34
- ساختار سنسورها39
-کاربرد کرنش سنج ها 45
-ظرفیت خازنی 48
-پل مقاومت 57
-اثرات حرارت برتعادل پل 58
-پایدارنمودن یك پل اندازه گیر كششی59
فصل سوم :دماسنج مقاومتی 61
قوانین حاکم بر رفتار ترموکوپل ( ترمو الکتریک)65
سیم های ترموکوپل67
قانون حرارتهای میانی73
شبیه ساز الکتریکی دما76
اتصال های اندازه گیری77
مدارهای موازی ترموكوپل‌ها81
مدار سری ترموكوپل‌ها83
حباب مقاومت RTD83
مدار دو ، سه و چهار سیمی 97
روش استاندارد برای كالیبره كردن ترموكوپل‌ها به طریق مقایسه‌ای102
کالیبراسیون ترمومترها118
کالیبراسیون مقایسه ای121
پیرومترهای تشعشعی و نوری122
فصل چهارم:دبی‌سنج‌ها 135
اریفیس135
فلومترهای کوریولیس “Coriolis Flow meters”145
فلومترهای اختلاف فشار “Differential – Pressure Meters”149
اندازه گیرهای توربینی “Turbine Meters"151
ونتوریمتر برای جریان تراکم پذیر158
نازل جریان163
دبی سنج های سطح متغیر (Variable Area Flowmeter)173
انواع دبی سنج های سطح متغیر176
مشخصات اجرایی177
اجزا طراحی روتامتر181
- نیرو های وارد بر شناور182
- محدودیت ها و مشكلات عملكردی184
روتامترهای لوله فلزی186
- طراحی شناور 186 Purge
كردن لوله های فشار یك اریفیس187
سایزبندی یك روتامتر190
-لوله پیتو195
فصل پنجم:دبی سنجهای ا لتراسونیك 199
قسمتهای سازنده فلوسنجهای التراسونیك 200
هزینه نگهداری كم 201
سیستم های اندازه گیری مافوق صوت جریان 203
فلومترهای فوق صوتی 204
توربین‌های جریان‌سنج 206
فاكتور 216
جریان سنجهای مغناطیسی221
مزایا227
محدودیتها228
دبی سنجهای مكانیكی228
چگونگی اندازه گیری دبی سنجهای توربینی229
توربین های بادی تولید برق231
وسایل کالیبراسیون پمپ ها مورد استفاده در ارزیابی آلاینده های هوا236
فصل ششم:دبی سنج های صنعت کشاورزی و آزمایشگاهی242
سرریزها242
پارشال فلوم245
پارشال فلوم‌های استاندارد246
اندازه‌گیری بده جریان247
دقت اندازه گیری248
معایب و محاسن249
مصالح مصرفی و ملاحظات طراحی و اجرا249
فصل هفتم:اندازه گیری ارتفاع مواد در مخازن251
ارتفاع سنج های التراسوئیك251
کالیبراسیون252
سیستم های صوتی 252
مكانیسم عمل سیستم 254
سیستم های رادیو اکتیو255
سیستم های خازنی 259
سیستمهای اندازه‌گیری سطوح جامدات261
سیستمهای اندازه‌گیری سطوح مایعات261
فصل هشتم :ویسکوسیته270
اندازه گیری با كولیس274
انواع میكرومتر275
شابلن ها277
بررسی خطاها از لحاظ ریاضی282
فصل نهم:مسائل284
ادامه مطلب
دانلود پایان نامه رشته نقاشی