اندازه گیری و دستگاهها و روشهای اندازه گیری کمیت‌های مهندسی

مکانیک
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 گیری 5 - سیستم اندازه گیری هوایی و الکترونیک 6 - جزء اندازه گیر ثانویه 11 - اصطلاحات و صفات یا ممیزهای اندازه گیری 15 - حساسیت 18 - دقت 18 - خطا ، خطای نقطه و خطای صفر 19 - خطای دامنه یا وسعت اندازه گیری 19 - مجموعه زبانه – دهانه 23 - سیستم های DCS 27 فصل دوم :-اندازه گیری فشار 30 -گیج های نوع بردن 30 -جنس اندازه گیر کششی 34 - ساختار سنسورها 39 -کاربرد کرنش سنج ها 45 -ظرفیت خازنی 48 -پل مقاومت 57 -اثرات حرارت برتعادل پل 58 -پایدارنمودن یك پل اندازه گیر كششی 59 فصل سوم :دماسنج مقاومتی 61 قوانین حاکم بر رفتار ترموکوپل ( ترمو الکتریک) 65 سیم های ترموکوپل 67 قانون حرارتهای میانی 73 شبیه ساز الکتریکی دما 76 اتصال های اندازه گیری 77 مدارهای موازی ترموكوپل‌ها 81 مدار سری ترموكوپل‌ها 83 حباب مقاومت RTD 83 مدار دو ، سه و چهار سیمی 97 روش استاندارد برای كالیبره كردن ترموكوپل‌ها به طریق مقایسه‌ای 102 کالیبراسیون ترمومترها 118 کالیبراسیون مقایسه ای 121 پیرومترهای تشعشعی و نوری 122 فصل چهارم:دبی‌سنج‌ها 135 اریفیس 135 فلومترهای کوریولیس “Coriolis Flow meters” 145 فلومترهای اختلاف فشار “Differential – Pressure Meters” 149 اندازه گیرهای توربینی “Turbine Meters" 151 ونتوریمتر برای جریان تراکم پذیر 158 نازل جریان 163 دبی سنج های سطح متغیر (Variable Area Flowmeter) 173 انواع دبی سنج های سطح متغیر 176 مشخصات اجرایی 177 اجزا طراحی روتامتر 181 - نیرو های وارد بر شناور 182 - محدودیت ها و مشكلات عملكردی 184 روتامترهای لوله فلزی 186 - طراحی شناور 186 Purge كردن لوله های فشار یك اریفیس 187 سایزبندی یك روتامتر 190 -لوله پیتو 195 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 مغناطیسی 221 مزایا 227 محدودیتها 228 دبی سنج‌های مكانیكی 228 چگونگی اندازه گیری دبی سنج‌های توربینی 229 توربین های بادی تولید برق 231 وسایل کالیبراسیون پمپ ها مورد استفاده در ارزیابی آلاینده های هوا 236 فصل ششم:دبی سنج های صنعت کشاورزی و آزمایشگاهی 242 سرریزها 242 پارشال فلوم 245 پارشال فلوم‌های استاندارد 246 اندازه‌گیری بده جریان 247 دقت اندازه گیری 248 معایب و محاسن 249 مصالح مصرفی و ملاحظات طراحی و اجرا 249 فصل هفتم:اندازه گیری ارتفاع مواد در مخازن 251 ارتفاع سنج های التراسوئیك 251 کالیبراسیون 252 سیستم های صوتی 252 مكانیسم عمل سیستم 254 سیستم های رادیو اکتیو 255 سیستم های خازنی 259 سیستمهای اندازه‌گیری سطوح جامدات 261 سیستمهای اندازه‌گیری سطوح مایعات 261 فصل هشتم :ویسکوسیته 270 اندازه گیری با كولیس 274 انواع میكرومتر 275 شابلن ها 277 بررسی خطاها از لحاظ ریاضی 282 فصل نهم:مسائل 284