يشمل مبدأ القياس

مبادئ القياس تشمل

يُعرف مقياس الأوم أيضًا باسم مُعدِّد القياسات أو مُعدِّد القياسات الرقمي، وهو مقياس كهربائي يمكنه قياس العديد من الأشياء. هناك أنواع مختلفة من مقاييس الأوم، يعمل كل منها على مبدأ مختلف:

• 1. طريقة الإلغاء

  يستخدم مقياس الأوم ذو الطريقة الإلغائية جسر ويتستون. يحتوي هذا الجهاز على أربعة مقاومات، ويوضح متى لا يوجد فرق بين الجانبين. يسمح الجسر بقياسات مقاومة دقيقة للغاية، مما يجعل هذا النوع من مقياس الأوم مناسبًا لقياس المقاومات الكبيرة والصغيرة جدًا.

• 2. طريقة الاستبدال

  في مقياس الأوم ذي طريقة الاستبدال، هناك مقاومتان معروفتان، R1 و R2. المقاومة التي سيتم قياسها هي RX. R1 هي معيار معروف، و R2 هي مقاومة تُستخدم لمقارنة المقاومات الأخرى أو المقاومة المعيارية. عندما يتم الحصول على نقطة الإلغاء باستخدام مقياس الجلفانومتر، ستكون R1 مساوية لـ RX، وستكون R2 مساوية لـ R2.

• 3. طريقة أذرع النسبة

  يحتوي مقياس الأوم ذو أذرع النسبة على مقاومتين معروفتين متساويتين، R1 و R2. المقاومة التي سيتم قياسها هي RX. عندما تكون هذه النسبة مساوية لنسبة التيار عبر مقياس الجلفانومتر، لا يوجد تيار في مقياس الجلفانومتر، ويمكن قياس المقاومة. هذا النوع من مقياس الأوم يكون أكثر عملية أحيانًا من طريقة الإلغاء.

• 4. الطريقة الرقمية

  في مقياس الأوم الرقمي، توفر بطارية جهدًا ثابتًا للمقاومة. كما أن لديها محول تناظري إلى رقمي أو دائرة. يقوم محول A إلى D بحساب انخفاض الجهد في المقاومة ويعرضه رقميًا على الشاشة. هذا النوع من مقياس الأوم أكثر شيوعًا لأن الناس يجدون أنه من الأسهل قراءة الأرقام الرقمية بدلاً من إبرة متحركة في مقياس تقليدي.

الوظائف والميزات

لقد توسع السوق العالمي لأنظمة الموجات فوق الصوتية المحمولة بشكل كبير. لقد شهدت السنوات الأخيرة زيادة في الطلب على أنظمة الموجات فوق الصوتية المدمجة بسبب انخفاض تكاليفها، وقابلية نقلها، وسهولة استخدامها. هذه بعض الميزات والوظائف المهمة.

• التصور: الهدف الأساسي للتصوير بالموجات فوق الصوتية هو تصور الهياكل التشريحية. يتم استخدام ترددات مختلفة من قبل مختلف المبدئات لإنتاج أعماق صور ودقة متنوعة. ينشئ مسبار الموجات فوق الصوتية المحمول مسحًا في الوقت الفعلي لهياكل الأنسجة، والتي يتم عرضها على شاشة الكمبيوتر أو الجهاز المحمول.
• القياس: تقيس أجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة خصائص المواد مثل السمك والكثافة أو المرونة بينما تستخدم تقنيات قياس مختلفة. يمكن للموجات فوق الصوتية المحمولة تحديد سرعة تدفق الدم عن طريق قياس تحول دوبلر لموجات الموجات فوق الصوتية. عند تحديد خط السوائل أو خط الغرفة، يمكنه أيضًا قياس الإزاحة أو السرعة عن طريق تحليل الوقت الذي تستغرقه موجات الصوت للعودة.
• التصوير: يمكن للموجات فوق الصوتية تصور هياكل الأعضاء وتحديد الأمراض وتوجيه الإجراءات. يستخدم التصوير بالموجات فوق الصوتية موجات صوتية عالية التردد لإنشاء صور لأعضاء الجسم وأنسجته. غالبًا ما يتم إجراء التصوير بالموجات فوق الصوتية للحوامل وللآخرين الذين يحتاج أطبائهم إلى رؤية جسمهم الداخلي. يرسل مسبار يُعرف باسم المبدئ موجات صوتية تُنشئ صورًا على الشاشة.
• التوجيه: يتم توجيه الاختبارات والعمليات باستخدام أجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة. بالنسبة للعمليات الجراحية مثل الخزعات والقنوات وإدخال القسطرة التي تتطلب وضعًا دقيقًا للغاية، يعد التوجيه بالموجات فوق الصوتية أمرًا بالغ الأهمية. خلال الإجراءات الجراحية قليلة التوغل، يساعد التصوير بالموجات فوق الصوتية في الوقت الفعلي الأطباء على تصور الهياكل التشريحية.

تطبيقات مبادئ القياس

• قياس الضغط: تُستخدم قياسات الضغط على نطاق واسع في الصناعات مثل إنتاج النفط والغاز، ومعالجة المواد الكيميائية، وتوليد الكهرباء. غالبًا ما تستخدم هذه التطبيقات قياس الضغط القائم على التشوه الميكانيكي للعناصر المرنة.
• قياس درجة الحرارة: تعتبر قياسات درجة الحرارة ضرورية لتشغيل المحركات وأنظمة التدفئة وأجهزة الطيران بشكل صحيح. تُستخدم تقنيات قياس درجة الحرارة باستخدام الحرارات بشكل متكرر في الإعدادات الصناعية لأنها سهلة الاستخدام ومتينة.
• قياس التدفق: تعتمد العديد من التطبيقات على قياس التدفق لمراقبة وتنظيم التدفق الفعال للسوائل والغازات، بما في ذلك حماية البيئة، وإنتاج البتروكيماويات، وصناعة البيرة. غالبًا ما يُستخدم قياس التدفق الحجمي باستخدام عدادات التروس في صناعات النفط لقياس كمية النفط المتدفق عبر خطوط الأنابيب بدقة.
• قياس المستوى: يعتبر قياس المستوى ضروريًا للحفاظ على عمليات آمنة وفعالة في بيئات التصنيع وتخزين الوقود ومعالجة مياه الصرف الصحي. غالبًا ما يُستخدم قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية في التطبيقات البيئية لقياس مستويات المياه في الأنهار وغيرها من المسطحات المائية لحماية البيئة وإدارة البيئة.
• قياس الكتلة: تُستخدم قياسات الكتلة في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الصناعات الدوائية والغذائية والكيميائية. غالبًا ما تُستخدم قياسات الكتلة باستخدام خلايا الحمل في صناعة البناء لقياس كتلة الخرسانة وغيرها من مواد البناء.
• قياس الأبعاد: تستخدم العديد من التطبيقات قياس الأبعاد، بما في ذلك مراقبة الجودة في التصنيع، والفحص في البناء، والتصميم في الهندسة. غالبًا ما تستخدم الفرجار والمقاييس الرقمية لقياس الأبعاد في قطاع التصنيع لتقييم دقة الأجزاء المصنعة والتأكد من ملاءمتها بشكل صحيح أثناء التجميع.
• القياس الكهربائي: تستخدم أنظمة توزيع الطاقة على نطاق واسع القياس الكهربائي القائم على محولات التيار لمراقبة وتنظيم التيارات الكهربائية في خطوط الطاقة العلوية.
• قياس العزم: يعتبر قياس العزم مهمًا للتطبيقات مثل اختبار السيارات وتجميع التصنيع وصيانة الآلات. غالبًا ما يُستخدم قياس العزم باستخدام مقاييس الإجهاد في اختبار السيارات لقياس العزم الذي تنتجه المحركات أثناء إجراءات الاختبار.
• قياس سمك الموجات فوق الصوتية: تستخدم التطبيقات مثل فحص خطوط الأنابيب ومراقبة جودة التصنيع ومراقبة البناء جميعها قياس سمك الموجات فوق الصوتية. في البناء، تكون طريقة قياس سمك الموجات فوق الصوتية مفيدة للتحقق من سمك المكونات الهيكلية مثل العوارض والألواح للتأكد من أنها تلبي معايير السلامة والسلامة الهيكلية.

كيفية اختيار مبادئ القياس تشمل

يُعد مبدأ القياس أحد العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار أجهزة قياس مستوى للتطبيقات الصناعية. يرجع ذلك إلى أن المبدأ يميل إلى تحديد دقة الجهاز وموثوقيته وملاءمته للتطبيق المحدد. بالإضافة إلى ذلك، سيوثر مبدأ القياس على متطلبات صيانة الجهاز. فيما يلي ملخص لبعض المبادئ الرئيسية وأجهزة القياس المضمنة؛

• مستشعرات مستوى رادار الموجة الموجهة

  عند اتخاذ قرار بشأن اختيار جهاز قياس مستوى رادار الموجة الموجهة، من المهم مراعاة تردد (مثل رادار 5.8 جيجا هرتز) GWR. هذا بسبب؛ يجب أن يكون تردد المستشعر متوافقًا مع خصائص وسط التطبيق. تشمل الخصائص الأخرى التي يجب مراعاتها نوع المستشعر، والذي يمكن أن يكون إما غير تلامسي أو تلامسي. يجب أن يكون تصميم وبناء GWR مناسبًا لبيئة قياس المستوى. هذا لوسائط ذات تحديات مثل درجة الحرارة والضغط والغبار والتكثيف.

  بالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة خيار شهادة المستشعر. يجب أن تتطابق الشهادة مع لوائح الصناعة. يجب أن تلبي دقة الجهاز ودقته متطلبات تطبيق قياس المستوى للمستخدم. علاوة على ذلك، يجب أن تتطابق قدرة GWR على التعامل مع ثوابت عزل كهربائي مختلفة مع سوائل أو مواد صلبة عملية المستخدم. يجب أن تلبي قدرات الجهاز عند قياسها في ظل ظروف وتحديات مختلفة أو تتجاوز متطلبات التطبيق.

• مستشعرات مستوى المغناطيسية

  تتضمن مبادئ قياس المستوى مثل مبادئ الطفو المغناطيسي، من بين أمور أخرى. من الناحية المثالية، في تطبيقات الخزانات، يجب أن تكون دقة MTG ضمن +/- 0.25 مم. من المهم مراعاة مواصفات دقة المستشعر بناءً على احتياجات دقة تطبيق قياس المستوى.

  إذا تم استخدام مستشعر المغناطيسية في تطبيقات تواجه تحديات بيئية، فمن المهم مراعاة تصنيفات البيئة وفقًا لتصميم المستشعر. عند إجراء الاختيار، من المهم أيضًا مراعاة تصنيف ضغط المستشعر وظروف ضغط نظام قياس المستوى. يعتبر مادة الجهاز / الطلاء الواقي المناسب لحالة التطبيق عاملاً رئيسيًا يجب مراعاته عند إجراء اختيار.

  علاوة على ذلك، يجب مراعاة التوافق بين جهاز القياس ونوع السائل الذي تتم مراقبته. يجب أن يتطابق طول ونوع MTG مع خزان التخزين. من الضروري أيضًا التأكد من تطابق دقة مستشعر المغناطيسية مع متطلبات التطبيق.

• مستشعرات مستوى السعة

  تشمل مبادئ القياس السعة، والتي تشير إلى قدرة المستشعر على اكتشاف وجود المستوى عن طريق تغير السعة الناجم عن المستوى. لضمان استيفاء الأجهزة للمتطلبات، من المهم مراعاة العوامل التالية:

  الإخراج التناظري: من المهم توصيل إشارة الإخراج بجهاز آخر. لذلك، يجب تحديد نوع الإشارة.

  الدقة: يجب أن تلبي متطلبات دقة التطبيق مواصفات المستشعر. التوصيل المكافئ: يجب أن تتطابق مواصفات المستشعر مع التوصيل المكافئ لسوائل التطبيق.

  مقاومة الضغط: يجب أن يتطابق تصنيف ضغط المستشعر مع ظروف ضغط التطبيق.

  درجة الحرارة التشغيلية: من المهم التأكد من أن نطاق درجة حرارة تشغيل المستشعر مناسب للتطبيق.

  نطاق الاستشعار: يجب أن يتطابق حجم ونوع المستشعر مع نطاق استشعار تطبيق قياس المستوى.

أسئلة وأجوبة

س: كيف يعمل مبدأ القياس؟

ج: يختلف مبدأ العمل حسب النوع. تستخدم المستشعرات القائمة على السعة سائل رطب أو موصل أو عازل كهربائي للتأثير على تغيير المكثف. تعتمد المستشعرات الاستقرائية على امتصاص المجال المغناطيسي لاكتشاف المستوى، بينما تعتمد العوامات المغناطيسية على المغناطيسية لتشغيل المفاتيح. يستخدم رادار الموجة الموجهة نبضات منعكسة على موجة موجهة، بينما تحتوي مستشعرات آلية التوجيه على مسبار يتبع مستويات السوائل المتغيرة ميكانيكيًا.

س: كيف يؤثر مبدأ القياس على التطبيقات الصناعية؟

ج: يؤثر المبدأ على عوامل مثل الدقة والنطاق والتطبيق. كل طريقة مناسبة لصناعة ومهمة محددة. يجب على الشركات المصنعة للقطع الأصلية مراعاة التطبيقات قبل الاختيار.

س: كيف تختار مستشعر مستوى السائل الصحيح بناءً على مبدأ القياس؟

ج: توجد مستشعرات متنوعة. كل واحد مناسب لتطبيق محدد. تقوم المستشعرات غير المباشرة بطرق غير تلامسية، بينما تقوم المستشعرات المباشرة بالكشف التلامسي. قد يؤدي استخدام المستشعرات للسوائل الموصلة إلى إتلاف غير الموصلة. يجب دراسة خصائص المستشعر لاتخاذ الاختيار الصحيح.

س: ما الدور الذي تلعبه الخصائص التقنية في أداء المستشعر؟

ج: تؤثر الخصائص مثل الدقة والنطاق والدقة على الأداء. تحدد كفاءة المستشعر وتطبيقه. يجب على الشركات المصنعة للقطع الأصلية تقييم هذه السمات لاختيار مثالي.

س: ما الفوائد التي تقدمها المستشعرات المتكاملة؟

ج: تعمل هذه المستشعرات على تبسيط أنظمة قياس مستوى السائل عن طريق تقليل عدد الأجهزة المطلوبة، وتقليل مساحة التركيب، وتحسين موثوقية النظام. كما أنها تقلل من مشكلات التوصيل والتكلفة الإجمالية لأنظمة القياس. تعمل المستشعرات المتكاملة على تحسين الكفاءة في التطبيقات التي تكون فيها المساحة محدودة والموثوقية أساسية.