ابزارهای دقیق

ابزارهای دقیق (Instrumentation) و به‌طور خاص ترنسمیترها (Transmitters)، تجهیزات کلیدی در صنایع هستند که برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی و تبدیل آن‌ها به سیگنال استاندارد استفاده می‌شوند تا بتوانند به سیستم‌های کنترلی یا مانیتورینگ منتقل شوند.

1. تعریف ترنسمیتر

ترنسمیتر وسیله‌ای است که یک کمیت فیزیکی مثل فشار، دما، دبی یا سطح را اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال استاندارد الکتریکی، پنوماتیکی یا دیجیتال تبدیل می‌کند.
مثلاً: فشار ۰ تا ۱۰ بار → سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر

2. اجزای اصلی ترنسمیتر

1. سنسور (Sensor / Primary Element)

   • مستقیماً با فرایند در تماس است و کمیت فیزیکی را حس می‌کند.

   • مثال: ترموکوپل برای دما، دیافراگم برای فشار.

2. مدار پردازش سیگنال (Signal Conditioning)

   • سیگنال ضعیف سنسور را تقویت، فیلتر یا خطی‌سازی می‌کند.

3. مبدل خروجی (Output Converter)

   • سیگنال آماده را به خروجی استاندارد (۴–۲۰mA، ۰–۱۰V، HART، Profibus و...) تبدیل می‌کند.

3. انواع ترنسمیتر بر اساس کمیت قابل اندازه‌گیری

• ترنسمیتر فشار (Pressure Transmitter)
  برای اندازه‌گیری فشار مطلق، گیج یا تفاضلی.

• ترنسمیتر دما (Temperature Transmitter)
  خروجی سنسورهای RTD یا ترموکوپل را به سیگنال استاندارد تبدیل می‌کند.

• ترنسمیتر دبی (Flow Transmitter)
  معمولاً همراه با فلومترهایی مثل Orifice Plate یا Venturi Tube کار می‌کند.

• ترنسمیتر سطح (Level Transmitter)
  برای اندازه‌گیری سطح مایعات یا جامدات در مخازن.

• ترنسمیتر آنالیزور
  برای پارامترهای شیمیایی مثل pH، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی.

4. انواع سیگنال خروجی ترنسمیتر

5. ویژگی‌های مهم یک ترنسمیتر دقیق

• دقت (Accuracy): اختلاف بین مقدار واقعی و اندازه‌گیری شده.

• پایداری بلندمدت (Long-term Stability)

• زمان پاسخ (Response Time)

• محدوده قابل تنظیم (Rangeability / Turndown Ratio)

• مقاومت در برابر شرایط محیطی (دمای بالا، رطوبت، ارتعاش)

6. کاربردها در صنعت

• پالایشگاه‌ها و پتروشیمی

• نیروگاه‌ها

• صنایع غذایی و دارویی

• آب و فاضلاب

• معادن و فلزات