ابزار دقیق، حس‌کنندهٔ یک واحد فرایندی است. اگر اندازه‌گیری خطا داشته باشد، پیشرفته‌ترین سیستم کنترل هم تصمیم نادرست می‌گیرد. در صنایع نفت و گاز، چهار کمیت اصلی پایش می‌شوند: فشار، دما، سطح و دبی.
اندازه‌گیری فشار
- گیج بوردون: نمایش محلی، ساده و بدون نیاز به تغذیه
- ترانسمیتر پیزورزیستیو: رایج‌ترین گزینه برای فشار تفاضلی و مطلق با خروجی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر
- ترانسمیتر خازنی: دقت بالا و پایداری بلندمدت
- پرشر سوئیچ: تنها برای آلارم و اینترلاک، نه برای پایش پیوسته
در سیال‌های خورنده یا حاوی ذرات، استفاده از دیافراگم جداکننده (seal) یا پرشده با روغن انتقال، سنسور را محافظت می‌کند.
اندازه‌گیری دما
| نوع | محدودهٔ کاری | مشخصهٔ شاخص |
|---|---|---|
| ترموکوپل نوع K | تا حدود ۱۲۰۰ °C | محدودهٔ وسیع، دقت متوسط |
| ترموکوپل نوع J | تا حدود ۷۵۰ °C | اقتصادی، رایج در صنایع |
| RTD نوع PT100 | −۲۰۰ تا ۶۰۰ °C | دقت و تکرارپذیری بالا |
| ترمیستور | محدودهٔ باریک | حساسیت بالا |
| پایرومتر مادون قرمز | بدون تماس | برای سطوح متحرک یا داغ |
در نصب، استفاده از ترموول (thermowell) امکان تعویض سنسور بدون توقف فرایند را می‌دهد. عمق فرورفتگی سنسور در جریان سیال بر دقت اندازه‌گیری اثر مستقیم دارد.
اندازه‌گیری سطح
- فشار تفاضلی (DP): روش کلاسیک و کم‌هزینه؛ نیازمند تصحیح بر اساس دانسیتهٔ سیال
- راداری (موج‌هدایتی یا غیرتماسی): دقت بالا، مستقل از دانسیته؛ گزینهٔ غالب در مخازن جدید
- اولتراسونیک: بدون تماس و اقتصادی؛ حساس به بخار، کف و گردوغبار
- شناور مغناطیسی: نمایش محلی قابل اعتماد در مخازن کوچک
- خازنی: برای سیال‌های با ثابت دی‌الکتریک مشخص
اندازه‌گیری دبی
- اوریفیس پلیت: ساده و پرکاربرد؛ افت فشار دائمی ایجاد می‌کند و به طول مستقیم لوله نیاز دارد.
- ونتوری: افت فشار کمتر از اوریفیس، هزینهٔ بیشتر
- الکترومغناطیسی: برای سیال‌های رسانا؛ بدون افت فشار و بدون قطعهٔ متحرک
- اولتراسونیک: قابل نصب کلمپی روی لوله، بدون قطع فرایند
- توربینی: دقت خوب در سیال تمیز، حساس به ذرات
- کوریولیس: اندازه‌گیری مستقیم جریان جرمی و دانسیته؛ دقیق‌ترین و گران‌ترین گزینه
- ورتکس: مناسب بخار و گاز
در کاربردهای انتقال مالکیت (custody transfer)، الزامات دقت و تأییدیه بسیار سخت‌گیرانه‌تر است و انتخاب معمولاً به کوریولیس یا اولتراسونیک چندمسیری می‌رسد.
الزامات مناطق خطرناک
در محیط‌هایی که گاز یا بخار قابل اشتعال وجود دارد، تجهیز باید دارای تأییدیهٔ مناسب ناحیه باشد. دو رویکرد اصلی وجود دارد:
- ضدانفجار (Ex d): محفظه‌ای که انفجار داخلی را مهار می‌کند.
- ذاتاً ایمن (Ex ia): محدودسازی انرژی مدار تا زیر حد اشتعال؛ نیازمند بریر یا ایزولاتور در مدار
انطباق ناحیه‌بندی محل نصب با ردهٔ تجهیز، یکی از موارد کلیدی بازرسی پیش از راه‌اندازی است.
کالیبراسیون و قابلیت ردیابی
هر تجهیز اندازه‌گیری باید برنامهٔ کالیبراسیون دوره‌ای با مرجع قابل ردیابی داشته باشد. ثبت انحراف (drift) در هر دورهٔ کالیبراسیون، به تعیین فاصلهٔ بهینهٔ کالیبراسیون و تشخیص تجهیز مستهلک کمک می‌کند. برای حلقه‌های ایمنی، آزمون کامل حلقه (loop test) ضروری است، نه فقط کالیبراسیون سنسور.
تأمین تجهیزات ابزار دقیق صنعتی با مشخصات منطبق بر پروژه، از خدمات هایپر صنعت فراز است.
