گسترش ابزار دقیق مدرن چه تاثیری بر زندگی روزمره میگذارد

تاثیر گسترش ابزار دقیق مدرن

رالف مولر (۱۹۴۰)گفته است “که تاریخ علم فیزیک عمدتا تاریخ ابزار است و استفاده­ هوشمندانه از آنها شناخته شده است.عمومی سازی وسیع و تئوری هایی که از زمانی به زمان دیگر رشد کرده ­اند روی پایه­ اندازه­ گیری دقیق ایستاده یا افتاده ­­اند و در چندینن لحظه، ابزار جدید برای اهداف خاص درست شده اند. شواهد کمی برای نشان دادن اینکه ذهن انسان مدرن نسبت به انسان کهنن برتری دارد، یافت شده است. ابزار او بهتر بوده است.

دیویس بیرد تصریح کرده که تغییرات عمده در ارتباط با شناسایی فلوریس کهن از یک انقلاب علمی بزرگ چهارم بعد از جنگ جهانی دوم، گسترش اندازه ­گیری علمی نه تنها در شیمی بلکه در کل علوم صورت گرفت. در شیمی، معرفی ابزار دقیقجدید در دهه­ ۱۹۴۰۰ چیزی کمتر از یک انقلاب علمی و تکنولوژی نبود که در آن متدهای کلاسیک خیس و خشک از شیمی عالی ساختاری کنار رفت و حوزه های جدید تحقیق باز شد.

در سال ۱۹۵۴ ،W A Wildhack موارد پتانسیل ذاتی مولد و مخرب در کنترل پردازش را مورد بحث قرار داد. توانایی برای اندازه­ گیری دقیق، قابل بازبینی و تجدیدپذیر از دنیای طبیعی در سطوحی که قبلا قابل مشاهده نبود، با استفاده از ابزار دقیق علمی یک بافتت جدید از دنیا را ارائه داد. این انقلاب ابزار دقیق به شکل اساسی تواناییهای بشر برای نظارت و پاسخ را تغییر داد همانطور که در مثالهایی از نظارت DDT و استفاده از طیف شناسی UVVV و رنگ نگاری گازی برای نظارت آلاینده­ های آب آمده است.

کاربرد ابزار دقیق در هواپیما

هواپیمای اولیه تعداد کمی سنسور داشتند. system gauge فشار هوا را به انحنای سوزن تبدیل می­کرد که به عنوان ارتفاع و سرعت هوا تفسیر می­ شد. یک قطب­ نمای مغناطیسی تشخیص جهت را فراهم می­ساخت. نمایش به خلبان به اندازه­ اندازه ­گیریها حیاتی بود.

یک هواپیمای مدرن مجموعه ای از سنسورها و نمایشگرهای بسیار کارآمدتر دارد که به سیستمهای avionics وارد شده است. هواپیما ممکن است شامل سیستم مسیریابی اینرسی ،سیستم موقعیتی جهانی ،رادار هوا، اتوپیلوت و سیستم پایدار کننده هواپیما شود. سنسورهای اضافی برای اطمینان پذیری بیشتر استفاده می­شود. یک زیر مجموعه از اطلاعات ممکن است به یک ثبت کننده­ سقوط (جعبه سیاه) منتقل شود تا به تحقیقات حادثه کمک کند. نمایشگر خلبان مدرن در حال حاضر شامل نمایشگر کامپیوتری با نمایشگر head-up است.

رادار کنترل هواپیما سیستم ابزار دقیق توزیع شده است. بخش  زمین یک پالس الکترومغناطیس را مخابره می­کند و یک اکو (حداقل) دریافت می­کند. هواپیما ترانسپوندرها(دستگاه دریافت مخابرات) را حمل می­کند که که کدها را به محض دریافت کد مخابره می­کند. سیستم، مکان هواپیما در را روی نقشه، یک شناساگر و ارتفاع را به صورت آپشنال نمایش می­دهد. مکان روی نقشه بر اساس جهت آنتن حس شده و تاخیر زمانی حس شده است. دیگر اطلاعات به انتقال ترانسپوندر وارد می­شود.

ابزار دقیق آزمایشگاهی

از میان استفاده­ های ممکن از ترم، یک مجموعه از تجهیزات آزمون آزمایشگاهی است که به وسیله­ یک کامپیوتر از طریق یک IEEE-488 bus (همچنین به عنوان GPIB General Purpose Instrument Bus) یا (HPIB Hewlitt Packard Instrument Bus شناخته می­شود).. تجهیزات آزمایشگاهی برای اندازه­ گیری بسیاری از مقادیر الکتریکی و شیمیایی در دسترس است. چنین مجموعه­ ای از تجهیزات ممکنن است برای اتومات کردن آزمون آب آشامیدنی برای از نظر آلودگی استفاده شود.

پارامترهای ابزار دقیق و اندازه ­گیری

ابزار دقیق برای اندازه­گیری بسیاری پارامترها (مقادیر فیزیکی)استفاده می­شود.این پارامترها شامل:

• فشار، هم دیفرانسیلی و هم استاتیک
• شار
• دما
• سطح مایع و غیره
• چگالی
• ویسکوزیته
• اشعه­ های یونیزه کننده
• فرکانس
• جریان
• ولتاژ
• اندوکتانس
• ظرفیت خازن
• مقاومت
• ترکیبات شیمیایی
• ویژگیهای شیمیایی
• لرزش
• وزن

مهندسی ابزار دقیق

ابزار دقیق، تخصص مهندسی است که روی اصول و عملیات ابزار اندازه­ گیری که در طراحی و پیکربندی سیستمهای خودکار در حوزه­ های الکتریک و غیره استفاده می­شود، تمرکز دارد. آنها به طور شاخص برای صنایع با پروسه­ های خودکار مانند کارخانجات تولیدی یا شیمیایی با هدف اصلاح سیستم تولید، اطمینان پذیری، ایمنی، بهینه سازی و پایداری کار می­کنند. برای کنترل پارامترها در یک پروسه یا در یک سیستم خاص، وسایلی مانند ریزپردازشگر، ریزکنترلرها یا PLCC استفاده می­­شود ولی هدف نهایی آنها کنترل پارامترهای یکک  سیستم است.

مهندسی ابزار دقیق به صورت بی قاعده تعریف می­شود چون وظایف مورد نیاز، خیلی وابسته به حوزه­ استفاده است. یک مهندس خبره ابزار دقیق در پزشکی و موشهای آزمایشگاهی دل مشغولیهای بسیار متفاوت تری نسبت به کارشناس ابزار دقیق راکت دارد. دغدغه­ های مشترک هر دو انتخاب سنسورهای مناسب بر اساس اندازه، وزن، هزینه، اطمینان پذیری، صحت، طول عمر، کارآمدی محیطی و پاسخ فرکانسی هستند. بعضی سنسورها به صورت تحت اللفظی در پوسته ­های توپخانه­ای آتش می­گیرد. بقیه، انفجارات درون هسته­ ای را حس می­کنند تا اینکه خراب شوند.دیتای سنسور یکنواخت باید ثبت شود و مخابره و نمایش داده شوند.نرخ ثبت و ظرفیت­ها به صورت مداوم تغییر می­کند. انتقال می­تواند ناچیز یا مخفی باشد، پنهانی و قدرت پایین در حضور شلوغی. نمایشها می­تواند به طور ساده، ناچیز باشد یا می­تواند نیازمند مشاوره با متخصصین فاکتور انسانی باشد. طراحی سیستم کنترل از بدیهی تا اختصاصی مجزا فرق کند.

مهندسین ابزار دقیق مسئول تلفیق سنسورها با ریکوردرها، مخابره کننده­ ها، نمایشگرها یا سیستم کنترل و ایجاد طرح و دیاگرام ابزار دقیق برای پروسه هستند. آنها ممکن است طراحی کنند یا نصب را تخصصی کنند، سیم کشی انجام دهند و اصلاح سیگنال کنند. آنها ممکن است مسئول کالیبراسیون، آزمون و نگهداری سیستم شوند.

در یک تحقیق محیط زیستی این رایج است که متخصصین ماده، سیستم ابزار دقیق ذاتی داشته باشند. یک اخترشناس ساختار گیتی را می­شناسد و رابطه­ تنگاتنگی با تلسکوپ­ها، نقطه گذاری و دوربینها (یا دیگر المانهای حس کننده­) دارد که اغلب شامل دانش بسیارر سخت از ساز و کارهای عملیاتی که بهترین نتایج را ارائه می­دهد، می­شود. برای مثال، یک اخترشناس اغلب برای تکنیکهای کمینه کردن گرادیان دما که باعث اغتشاش هوا درون تلسکوپ می­شود، قابل اتکاست.

متخصصین تکنولوژی ابزار دقیق، تکنسینها و متخصصین مکانیک در عیب یابی، تعمیر و نگهداری سیستم ابزار و ابزار دقیق، به کار گرفته می­شوند.

انواع شاخص مخابره ­کننده­ های سیگنال

• حلقه جریان (۴-۲۰ mA)-الکتریکی
• HART سیگنال بندی دیتا که اغلب روی یک حلقه­ جریان overlaid می­شود.
• فونداسیون Fieldbus-سیگنال بندی دیتا
• Profibus سیگنال بندی دیتا