Este dificil să supraestimezi importanța măsurătorilor în viața unei persoane moderne. Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, problema necesității acestora nu este deloc, dar principiile și metodele care fac posibilă creșterea preciziei măsurătorilor vin în prim-plan. Gama de domenii în care sunt utilizate sisteme și metode de măsurare se extinde, de asemenea. În același timp, se dezvoltă nu numai abordări tehnice și tehnologice ale implementării acestor operațiuni, ci și concepte de aplicare a acestora. Până în prezent, metoda de măsurare este un set de tehnici sau tehnici care vă permit să implementați unul sau altul principiu pentru determinarea valorii dorite.
Principii ale metodelor de măsurare
Baza oricărei metode de măsurare este o anumită lege fizică, care, la rândul ei, se bazează pe un anumit fenomen natural. În metrologie, fenomenele fizice sunt adesea definite ca efecte care provoacă un model. Se aplică legi specifice pentru a măsura diferite cantități. De exemplu, măsurarea curentului se face prin efectul Josephson. Acest fenomen, conform căruia curentul supraconductor trece prin stratul intermediar al dielectricilor,separarea supraconductoarelor. Pentru a determina caracteristicile energiei absorbite se folosește un alt efect - Peltier, iar pentru a calcula viteza - legea modificării frecvenței radiației, descoperită de Doppler. Un exemplu mai simplu de determinare a masei unui obiect folosește gravitația, care se manifestă în procesul de cântărire.
Clasificarea metodelor de măsurare
De obicei, se folosesc două semne de separare a metodelor de măsurare - în funcție de natura modificării valorilor în funcție de timp și în funcție de metoda de obținere a datelor. În primul caz, se disting metodele statistice și cele dinamice. Metodele statistice de masurare se caracterizeaza prin faptul ca rezultatul obtinut nu se modifica in functie de momentul in care sunt aplicate. Acestea pot fi, de exemplu, principalele metode de măsurare a masei și dimensiunii unui obiect. Tehnicile dinamice, dimpotrivă, permit inițial posibilitatea unor fluctuații ale performanței. Astfel de metode includ acele metode care vă permit să urmăriți caracteristicile de presiune, gaz sau temperatură. Schimbările apar de obicei sub influența mediului. Există și alte clasificări ale metodelor, datorită diferenței de precizie a măsurătorilor și a condițiilor operației. Dar de obicei sunt secundare. Acum merită să luați în considerare cele mai populare metode de măsurare.
Metoda de comparare a măsurătorilor
În acest caz, măsurarea are loc prin compararea valorii dorite cu valorile reproduse de măsură. Un exemplu al acestei metode este calculul masei cufolosind cântare de tip pârghie. Utilizatorul lucrează inițial cu instrumentul, care conține anumite valori cu măsuri. În special, folosind sistemul de echilibrare cu greutăți, el poate fixa greutatea unui obiect cu un anumit grad de precizie. Aparatul clasic de măsurare a presiunii, de asemenea, în unele modificări, presupune determinarea valorii prin comparație cu citirile într-un mediu în care funcționează deja valorile cunoscute inițial. Un alt exemplu se referă la măsurarea curentului de tensiune. În acest caz, de exemplu, caracteristicile compensatorului vor fi comparate cu forța electromotoare cunoscută a unui element normal.
Metoda de măsurare prin adăugare
De asemenea, o tehnică destul de comună care este folosită într-o varietate de domenii. Metoda de măsurare a valorii adăugării prevede, de asemenea, valoarea dorită și o anumită măsură, care este cunoscută în prealabil. Numai că, spre deosebire de metoda anterioară, măsurarea se face direct atunci când se compară nu cu valoarea calculată, ci în condițiile adăugării acesteia cu o valoare similară. De regulă, metodele și instrumentele de măsurare conform acestui principiu sunt mai des folosite în lucrul cu indicatorii fizici ai caracteristicilor unui obiect. Într-un fel, această tehnică este similară cu metoda de determinare a cantităților prin substituție. Numai în acest caz, factorul de corecție este furnizat nu de o valoare care este similară cu valoarea dorită, ci de citirile obiectului de referință.
Metoda de măsurare organoleptică
Este frumoso direcție neobișnuită a metrologiei, care se bazează pe utilizarea simțurilor umane. Există două categorii de măsurători organoleptice. De exemplu, metoda element cu element face posibilă evaluarea unui parametru specific al unui obiect fără a oferi o imagine completă a caracteristicilor acestuia și a posibilelor calități operaționale. A doua categorie reprezintă o abordare integrată, în care metoda de măsurare cu ajutorul simțurilor oferă o imagine mai completă a diferiților parametri ai obiectului. Este important de înțeles că analiza complexă este adesea utilă nu atât ca o modalitate de a lua în considerare un întreg grup de caracteristici, cât ca un instrument de evaluare a adecvării generale a unui obiect în ceea ce privește posibila utilizare pentru un anumit scop. În ceea ce privește aplicarea practică a metodelor organoleptice, acestea pot fi utilizate pentru a evalua, de exemplu, ovalitatea sau calitatea tăieturii pieselor cilindrice. Într-o măsurătoare complexă prin această metodă, vă puteți face o idee despre deformarea radială a arborelui, care va fi detectată doar după analizarea aceleiași ovalități și caracteristici ale suprafeței exterioare a elementului.
Metode de măsurare cu și fără contact
Principiile măsurării prin contact și fără contact au o diferență semnificativă. În cazul dispozitivelor de contact, valoarea este fixată în imediata apropiere a obiectului. Dar, deoarece acest lucru nu este întotdeauna posibil din cauza prezenței mediilor agresive și a accesului dificil la locul de măsurare, principiul non-contact al calculării valorilor a devenit, de asemenea, larg răspândit. Se folosește metoda de măsurare a contactuluiîn determinarea unor cantități precum masa, curentul, parametri generali etc. Cu toate acestea, atunci când se măsoară temperaturi extrem de ridicate, nu este întotdeauna posibil.
Măsurarea fără contact poate fi efectuată cu modele speciale de pirometre și camere termice. În timpul funcționării, acestea nu se află direct în mediul de măsurare țintă, ci interacționează cu radiația acestuia. Din mai multe motive, metodele de măsurare a temperaturii fără contact nu sunt foarte precise. Prin urmare, ele sunt folosite numai acolo unde trebuie să aveți o idee despre caracteristicile anumitor zone sau zone.
Măsurări
Gama de instrumente de măsurare este foarte extinsă, chiar dacă vorbim despre o anumită zonă separat. De exemplu, doar pentru măsurarea temperaturii, se folosesc termometre, pirometre, aceleași camere termice și stații multifuncționale cu funcții de higrometru și barometru. Recent, jurnalele echipate cu sonde sensibile au fost folosite în complex pentru a înregistra citirile de umiditate și temperatură. Atunci când se evaluează condițiile atmosferice, se folosește adesea un manometru - acesta este un dispozitiv pentru măsurarea presiunii, care poate fi completat cu senzori pentru monitorizarea mediilor gazoase. Un grup larg de dispozitive este reprezentat și în segmentul instrumentelor de măsură pentru caracteristicile circuitelor electrice. Aici puteți selecta dispozitive precum un voltmetru și un ampermetru. Din nou, ca și în cazul stațiilor meteo, mijloacele de luare în considerare a parametrilor câmpului electric pot fi universale - adică luând în considerare mai mulți parametri în același timp.
Instrumentareinstrumente și automatizări
În sensul tradițional, un dispozitiv de măsurare este un instrument care oferă informații despre o anumită valoare caracteristică unui anumit obiect la un moment dat. În timpul operațiunii, utilizatorul înregistrează citirile și ulterior ia deciziile adecvate pe baza acestora. Dar din ce în ce mai des, aceleași dispozitive sunt integrate într-un complex de echipamente cu automatizare, care, pe baza acelorași citiri înregistrate, ia independent decizii, de exemplu, cu privire la corectarea parametrilor de funcționare. În special, instrumentația și automatizarea echipamentelor sunt combinate cu succes în complexele de conducte de gaz, în sistemele de încălzire și ventilație, etc. gaz.
Măsurări și incertitudini
Aproape fiecare proces de măsurare implică un anumit grad de variație a rezultatelor raportate în raport cu valorile reale. Eroarea poate fi de 0,001% sau 10% sau mai mult. În acest caz, se disting abaterile aleatoare și sistematice. Eroarea aleatorie a rezultatului măsurării se caracterizează prin faptul că nu respectă un anumit model. În schimb, abaterile sistematice de la valorile reale diferă prin aceea că își păstrează valorile chiar și după numeroase măsurători repetate.
Concluzie
Producătorii de instrumente de măsură și echipamente metrologice de în altă specialitate se străduiesc să dezvolte modele mai funcționale și, în același timp, mai accesibile. Și acest lucru se aplică nu numai echipamentelor profesionale, ci și aparatelor de uz casnic. De exemplu, măsurarea curentului poate fi efectuată acasă folosind un multimetru care înregistrează mai mulți parametri în același timp. Același lucru se poate spune despre dispozitivele care funcționează cu citiri de presiune, umiditate și temperatură, care sunt dotate cu funcționalitate largă și ergonomie modernă. Adevărat, dacă sarcina este de a înregistra o anumită valoare, atunci experții recomandă în continuare utilizarea dispozitivelor speciale care funcționează numai cu parametrul țintă. Acestea tind să aibă o precizie mai mare de măsurare, care este adesea crucială în evaluarea performanței echipamentelor.
