فناوری ابزار دقیق
ابزار دقیق در انقلاب صنعتی قرن 18 و 19 ، به ویژه در زمینه های اندازه گیری ابعاد ، اندازه گیری الکتریکی و تجزیه و تحلیل فیزیکی ، با سرعت بالایی توسعه یافت. فرایندهای تولید زمان نیاز به ابزارهایی داشتند که بتوانند استانداردهای جدیدی از دقت خطی را بدست آورند ، که تا حدی توسط میکرومتر پیچ انجام می شود ، مدل های خاص آن می توانند به دقت 0.000025 میلی متر (0.000001 اینچ) برسند. کاربرد صنعتی برق برای اندازه گیری جریان ، ولتاژ و مقاومت به ابزار مورد نیاز نیاز دارد. روشهای تحلیلی ، با استفاده از ابزارهایی مانند میکروسکوپ و طیف سنجی ، اهمیت بیشتری پیدا کردند. ابزار دوم ، که با توجه به طول موج ، تابش نوری که توسط مواد رشته ای ارائه می شود را تجزیه و تحلیل می کند ، شروع به استفاده برای شناسایی ترکیب مواد شیمیایی و ستاره ها کرد.
سنسورهای ابتدایی
در قرن 20 رشد صنعت مدرن ، مقدمه رایانه سازی و ظهور اکتشافات فضا باعث توسعه بیشتر ابزار دقیق ، به ویژه دستگاه های الکترونیکی شد. غالباً از مبدل ، ابزاری که انرژی را از شکلی به شکل دیگر تغییر می دهد (مانند فوتوسل ، ترموکوپل یا میکروفون) برای تبدیل نمونه ای از انرژی که به فشارهای الکتریکی اندازه گیری می شود ، استفاده می شود که به راحتی پردازش و ذخیره می شوند. معرفی رایانه الکترونیکی در دهه 1950 ، با ظرفیت فراوانی که برای پردازش و ذخیره اطلاعات دارد ، عملا انقلابی در روش های ابزار دقیق ایجاد کرد ، زیرا امکان مقایسه و تجزیه و تحلیل همزمان مقادیر زیادی از اطلاعات را فراهم کرد. در همان زمان ، سیستم های بازخورد کامل شدند که در آن داده های ابزار نظارت بر مراحل یک فرآیند بلافاصله ارزیابی می شوند و برای تنظیم پارامترهای موثر بر روند استفاده می شوند. سیستم های بازخورد برای عملکرد فرآیندهای خودکار بسیار مهم هستند.
مصارف غذایی
بیشتر فرآیندهای تولید برای نظارت بر خصوصیات شیمیایی ، فیزیکی و محیطی و همچنین عملکرد خطوط تولید به ابزار دقیق متکی هستند. ابزارهایی برای ردیابی خواص شیمیایی شامل انکسار سنج ، آنالیز کننده های مادون قرمز ، کروماتوگراف ها و حسگرهای pH هستند. انکسار سنج خمش یک پرتو نور را هنگام عبور از یک ماده به ماده دیگر اندازه گیری می کند. از این ابزارها برای مثال برای تعیین ترکیب محلولهای قند یا غلظت رب گوجه فرنگی در سس گوجه فرنگی استفاده می شود. آنالایزرهای مادون قرمز می توانند مواد را با طول موج و مقدار تابش مادون قرمز که از خود ساطع می کنند یا منعکس می کنند ، شناسایی کنند. کروماتوگرافی ، یک روش حساس و سریع تجزیه و تحلیل شیمیایی است که در نمونه های بسیار ریز ماده استفاده می شود ، به نرخ های مختلفی که یک ماده انواع مختلفی از مولکول ها را جذب می کند ، متکی است. اسیدیته یا قلیایی بودن محلول را می توان با حسگرهای pH اندازه گیری کرد.
سنسورهای مواد
از ابزارها همچنین برای اندازه گیری خصوصیات فیزیکی یک ماده مانند کدورت آن ، یا میزان ذرات معلق در محلول استفاده می شود. فرآیندهای تصفیه آب و تصفیه روغن توسط یک توربیمتر کنترل می شود که اندازه گیری میزان جذب نور یک طول موج خاص توسط یک محلول است. چگالی یک ماده مایع توسط هیدرومتر تعیین می شود ، که شناوری یک شی با حجم شناخته شده غوطه ور در مایع را اندازه گیری می کند. میزان جریان یک ماده توسط یک متر سنج توربین اندازه گیری می شود ، که در آن چرخش های یک توربین چرخان آزادانه غوطه ور در یک سیال اندازه گیری می شود ، در حالی که ویسکوزیته یک مایع توسط تعدادی از تکنیک ها اندازه گیری می شود ، از جمله مقدار نوسانات از یک تیغه فولادی.
مصارف پزشکی
ابزارهای مورد استفاده در پزشکی و تحقیقات زیست پزشکی به همان اندازه که در صنعت استفاده می شود متنوع است. ابزار پزشکی نسبتاً ساده دما ، فشار خون (فشار سنج) یا ظرفیت ریه (اسپیرومتر) را اندازه گیری می کند. ابزارهای پیچیده تر شامل دستگاه های اشعه ایکس و الکتروانسفالوگرافی و الکتروکاردیوگرافی آشنا هستند که به ترتیب سیگنال های الکتریکی تولید شده توسط مغز و قلب را تشخیص می دهند. دو مورد از پیچیده ترین ابزار پزشکی که اکنون مورد استفاده قرار می گیرند ، اسکنر CAT (توموگرافی محوری کامپیوتری) و NMR (تشدید مغناطیسی هسته ای) است که می تواند اعضای بدن را در سه بعد تجسم کند. تجزیه و تحلیل نمونه های بافتی با استفاده از روش های بسیار پیچیده تجزیه و تحلیل شیمیایی نیز در تحقیقات زیست پزشکی مهم است.
برگرفته از مقاله ” فناوری ابزار دقیق ” از وب سایت بریتانیکا