เครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม หรือ Instrument Engineering เป็นสาขาวิศวกรรมที่เกี่ยวกับการออกแบบ พัฒนา และบำรุงรักษาระบบการวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรม โดยการวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรมเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้การผลิตและการดำเนินงานในอุตสาหกรรมเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
สามารถใช้วัดและบันทึกข้อมูลต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ความเร็ว ความถี่ ค่าความชื้น อัตราการไหลของของเหลว และค่าความเข้มของแสงได้ เพื่อประเมินผลการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ ในการผลิต นอกจากนี้เครื่องมือวัดยังช่วยในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อให้การทำงานของระบบอัตโนมัติเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม่นยำ และปลอดภัยมากยิ่งขึ้น
จากประวัติการวิวัฒนาการก่อนที่จะเป็นเครื่องมือวัดที่สำคัญในภาคอุตสาหกรรมของยุคปัจจุบัน
— ในศตวรรษที่ 18-19
เครื่องมือวัดถูกพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วในการปฏิวัติอุตสาหกรรม โดยเฉพาะด้านการวัดมิติ การวัดทางไฟฟ้า และการวิเคราะห์ทางกายภาพ กระบวนการผลิตของเครื่องมือที่ต้องใช้เวลาสามารถบรรลุมาตรฐานใหม่ของความเที่ยงตรงเชิงเส้น พบกับสกรูไมโครมิเตอร์ รุ่นพิเศษที่สามารถบรรลุความเที่ยงตรง 0.000025 มม. (0.000001 นิ้ว) การประยุกต์ใช้ไฟฟ้าในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีเครื่องมือในการวัดกระแส แรงดัน รวมถึงความต้านทาน และ วิธีการวิเคราะห์โดยใช้เครื่องมือ เช่นกล้องจุลทรรศน์และสเปกโตรสโคป เริ่มมีความสำคัญมากขึ้น สามารถวิเคราะห์ตามความยาวคลื่นของรังสี แสง ที่ปล่อยออกมาจากสารที่มีไส้ เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อระบุองค์ประกอบของสารเคมีและดวงดาวในยุคนั้น
— ในศตวรรษที่ 20
เริ่มมีการเติบโตของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ มีการนำเอาคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้และการถือกำเนิดของการสำรวจอวกาศ ทำให้เกิดแรงกระตุ้นในการพัฒนาเครื่องมือวัดที่มากขึ้นจากเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ บ่อยครั้งที่ทรานสดิวเซอร์เป็นเครื่องมือที่เปลี่ยนพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง (เช่น โฟโตเซลล์ เทอร์โมคัปเปิล หรือไมโครโฟน) ใช้เพื่อเปลี่ยนตัวอย่างพลังงานที่จะวัดเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ประมวลผลและจัดเก็บได้ง่ายขึ้น การแนะนำของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในทศวรรษที่ 1950 ด้วยความสามารถอันยอดเยี่ยม ในการประมวลผลและการจัดเก็บข้อมูลเป็นการปฏิวัติวิธีการวัดอย่างแท้จริง เนื่องจากทำให้สามารถเปรียบเทียบและวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากได้พร้อมๆกัน แต่ในขณะเดียวกันระบบป้อนกลับได้รับการปรับปรุงให้สมบูรณ์แบบโดยที่ข้อมูลจากเครื่องมือตรวจสอบขั้นตอนของกระบวนการได้รับการประเมินทันทีและใช้เพื่อปรับพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อกระบวนการ ระบบป้อนกลับมีความสำคัญต่อการดำเนินการของกระบวนการอัตโนมัติ
กระบวนการผลิตส่วนใหญ่ใช้เครื่องมือวัดเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และสิ่งแวดล้อมของวัสดุที่ถูกผลิต ซึ่งเครื่องมือที่ใช้สำหรับการตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมีได้แก่เครื่องวัดการหักเหของแสง โดยใช้เทคโนโลยีการวัดความเปลี่ยนแปลงของแสงเมื่อผ่านไปบนวัสดุ และมีค่าหักเหของวัสดุที่แตกต่างกัน โดยเครื่องวัดการหักเหของแสงสามารถใช้กำหนดสารต่างๆในสารละลายได้ เช่น ความเข้มข้นของซอสมะเขือเทศ ในขณะที่เครื่องวิเคราะห์อินฟราเรดสามารถใช้ระบุสารตามความยาวคลื่นและปริมาณของรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนออกมาได้ โครมาโตกราฟเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ทางเคมี ที่สามารถใช้ระบุองค์ประกอบของสารและตัวอย่างที่มีขนาดเล็กมากได้โดยละเอียดอ่อนและรวดเร็ว ซึ่งใช้กับตัวอย่างที่มีขนาดเล็กมากของสาร เช่น การวัดปริมาณอนุภาคในสารละลาย ส่วนการตรวจสอบคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุที่ผลิตขึ้น เช่น การวัดความขุ่นของสาร หรือปริมาณของอนุภาคในสารละลายอื่นๆ นอกจากนี้ ยังมีเครื่องมือวัดอื่นๆ เช่น เครื่องมือวัดอุณหภูมิ เครื่องมือวัดความดัน ฯลฯ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตวัสดุและสินค้าอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย
การวัดและควบคุมค่าต่างๆในอุตสาหกรรม “เป็นเรื่องสำคัญ”
มีผลต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการทำงาน ก่อนหน้านี้ การวัดและควบคุมในอุตสาหกรรมมักจะใช้วิธีการทำด้วยมือและความชำนาญของช่างหรือวิศวกรรม แต่เมื่อเทคโนโลยีเริ่มพัฒนาขึ้น การใช้เครื่องมือวัดและระบบควบคุมอัตโนมัติก็เริ่มมีการนำเข้ามาใช้ในอุตสาหกรรม สามารถช่วยลดความผิดพลาดในการทำงานและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้มากขึ้น การใช้งานเทคโนโลยี IoT (Internet of Things) และ AI (Artificial Intelligence) นั้นยังช่วยให้การบริหารจัดการระบบควบคุมอัตโนมัติได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดความซับซ้อนในการบำรุงรักษาระบบด้วย ดังนั้นการพัฒนาเครื่องมือวัดและระบบควบคุมอัตโนมัติเป็นสิ่งที่สำคัญและต้องการความตั้งใจในการพัฒนาเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมได้อย่างแม่นยำในอนาคต
