ابزار دقیق، اندازه‌گیری و کنترل کمیت‌ها در فرآیندهای صنعتی و علمی

رایج ترین اصطلاحات و تعاریف فرآیند کنترل شامل موارد زیر است:

فرایند (Process): به مجموعه‌ای از فعالیت‌ها یا عملیات‌هایی گفته می‌شود که در یک سیستم یا واحد صنعتی برای تبدیل مواد اولیه به محصولات نهایی یا انجام یک عملکرد مشخص انجام می‌شود. این فرایندها می‌توانند شامل مراحل مختلفی باشند و معمولاً شامل اندازه‌گیری، کنترل، و تنظیم پارامترهای مختلف برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم در ابزار دقیق هستند.

Process Variable (PV) : به متغیری اطلاق می‌شود که مقدار آن نمایانگر وضعیت یک فرایند در سیستم صنعتی است. این متغیر می‌تواند هر چیزی باشد که نیاز به نظارت و کنترل دارد، مانند دما، فشار، جریان، سطح مایع، و یا دیگر پارامترهای فرآیند.

Setpoint (نقطه تنظیم): مقداری است که در آن یک متغیر فرآیند باید حفظ شود. به عبارت دیگر، مقدار “هدف” برای متغیر فرآیند است.

Transducer (مبدل): یک دستگاه حیاتی است که نقش کلیدی در تبدیل سیگنال‌ها بین انواع مختلف انرژی‌ها دارد. در این زمینه، ترانسدیوسرها به طور خاص برای تبدیل مقادیر فیزیکی یا شیمیایی به سیگنال‌های الکتریکی و برعکس، استفاده می‌شوند. این فرآیند تبدیل برای نظارت، کنترل و تنظیم فرآیندهای صنعتی بسیار ضروری است.

Primary Sensing Element (عنصر حسگر اولیه): اولین قسمت از یک سیستم اندازه‌گیری است که به طور مستقیم با متغیر فیزیکی یا شیمیایی مورد نظر در تماس است و آن را حس می‌کند. این عنصر وظیفه دارد تا اطلاعات اولیه را از محیط اطراف به شکل قابل اندازه‌گیری دریافت کند و سپس این اطلاعات را به سیگنال‌هایی تبدیل کند که می‌توانند توسط سایر اجزای سیستم پردازش شوند.

Transmitter (ترانسمیتر): دستگاهی است که وظیفه اصلی آن تبدیل و ارسال سیگنال‌های اندازه‌گیری‌شده به شکل قابل استفاده و قابل انتقال به سیستم‌های کنترل یا نمایشگرها است. ترانسمیترها نقش مهمی در ارتباط بین عناصر حسگر (PSE) و سیستم‌های کنترل یا نمایش اطلاعات دارند.

Lower Range Value & Upper Range Value (مقادیر پایین و بالای محدوده): به مقادیر مرجع اطلاق می‌شوند که برای تنظیم و کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری و کنترل به کار می‌روند. این مقادیر برای تعریف دامنه اندازه‌گیری دستگاه‌ها و تعیین نقطه شروع و پایان مقیاس آن‌ها استفاده می‌شوند.

 Zero: به نقطه‌ای اشاره دارد که در آن دستگاه باید با مقدار صفر تنظیم شود. در واقع، صفر به عنوان نقطه مرجع برای اندازه‌گیری‌های دستگاه عمل می‌کند. تنظیم صحیح صفر برای دقت و صحت اندازه‌گیری بسیار مهم است.

 Span: به دامنه یا فاصله بین مقدار صفر و مقدار بالای اندازه‌گیری دستگاه اشاره دارد.Span  نشان‌دهنده گستره‌ای است که دستگاه می‌تواند به طور صحیح اندازه‌گیری کند و معمولاً به عنوان تفاوت بین Lower Range Value & Upper Range Value تعریف می‌شود.

Controller (کنترل کننده) : دستگاهی است که برای مدیریت و تنظیم فرآیندها در سیستم‌های صنعتی استفاده می‌شود. هدف اصلی کنترلرها این است که پارامترهای مشخصی (مانند دما، فشار، جریان، سطح، و غیره) را در محدوده مطلوب نگه دارند تا فرآیند بهینه و پایدار باقی بماند.

Final Control Element (عنصر نهایی کنترل): به آخرین بخش از یک سیستم کنترل اطلاق می‌شود که مستقیماً بر روی فرآیند فیزیکی تاثیر می‌گذارد. این عنصر وظیفه دارد تا بر اساس سیگنال‌های کنترلی دریافتی از کنترلر، تغییرات لازم را در فرآیند اعمال کند. به عبارت دیگر، عنصر نهایی کنترل به اجرای دستورات کنترلی صادر شده توسط کنترلر پرداخته و تغییرات فیزیکی را در فرآیند اعمال می‌کند.

Manipulated Variable (متغیر دستکاری شده): به پارامتری اشاره دارد که توسط سیستم کنترل به طور عمدی تغییر داده می‌شود تا تأثیر لازم بر روی متغیر فرایند را ایجاد کند و آن را به نقطه تنظیم (Set Point) نزدیک کند. این متغیر به عنوان ورودی به سیستم‌های کنترلی عمل کرده و مستقیماً بر فرآیند تاثیر می‌گذارد.

Automatic Mode (حالت اتوماتیک) : در ابزار دقیق به حالتی اطلاق می‌شود که در آن سیستم کنترل بدون نیاز به مداخله دستی از سوی اپراتور، به‌طور خودکار پارامترهای فرآیند را نظارت و تنظیم می‌کند. این حالت به سیستم اجازه می‌دهد که به طور پیوسته و خودکار فرآیندها را کنترل کرده و به وضعیت‌های مطلوب برسد، به‌ویژه در شرایطی که تغییرات فرآیند نیاز به واکنش سریع دارد.

Manual Mode (حالت دستی): در ابزار دقیق به حالتی اشاره دارد که در آن کنترل فرآیندها و تنظیمات به صورت دستی توسط اپراتور انجام می‌شود، به جای اینکه به طور خودکار توسط سیستم کنترل مدیریت شود. در این حالت، اپراتور مسئولیت نظارت بر پارامترهای فرآیند و اعمال تغییرات مورد نیاز را به عهده دارد.

International Society of Automation (انجمن بین المللی اتوماسیون): سازمانی معتبر در زمینه ابزار دقیق و اتوماسیون صنعتی است. این سازمان استانداردها و دستورالعمل‌هایی را برای بهبود کارایی و دقت در سیستم‌های ابزار دقیق و اتوماسیون ارائه می‌دهد.

Tag Numbers: شماره‌های شناسایی در ابزار دقیق، به عنوان شناسه‌های منحصر به فرد برای ابزارها و تجهیزات در سیستم‌های کنترل و نظارت صنعتی عمل می‌کنند. این شماره‌ها به سازماندهی، شناسایی و مدیریت مؤثر تجهیزات کمک می‌کنند و اطلاعات مربوط به عملکرد و وضعیت آن‌ها را به راحتی در دسترس قرار می‌دهند.

Alarm (هشدار): به سیگنال یا پیامی اطلاق می‌شود که برای اطلاع‌رسانی در مورد وضعیت غیرعادی یا خطرناک در یک فرآیند یا سیستم کنترل به کار می‌رود. هدف از سیستم‌های هشدار، فراهم کردن زمان و اطلاعات کافی برای اپراتورها و تکنسین‌ها برای اقدام به موقع جهت جلوگیری از مشکلات جدی، آسیب به تجهیزات یا وقوع حوادث است.

Binary : به سیستمی از نمایش داده‌ها اشاره دارد که تنها از دو وضعیت یا حالت ممکن استفاده می‌کند: 0 و 1. این مفهوم در بسیاری از جنبه‌های ابزار دقیق، از جمله کنترل، نظارت، و انتقال داده‌ها، کاربرد دارد.

Balloon : معمولاً به نوعی از تجهیزات یا ابزارها اشاره دارد که به صورت فیزیکی شبیه به بالون یا بادکنک هستند و برای اندازه‌گیری، کنترل یا تنظیم فشار استفاده می‌شوند. این اصطلاح می‌تواند به اشکال مختلفی از دستگاه‌ها و ابزارها اطلاق شود.