Načelo i metoda mjerenja. Opće metode mjerenja. Koji su mjerni instrumenti

Teško je precijeniti značenje mjerenja u životu modernog čovjeka. Kako tehnologija razvija, pitanje potrebe za njima uopće nije vrijedno, ali principi i metode koje omogućuju poboljšanje točnosti mjerenja dolaze u prvi plan. Širi se raspon područja u kojima su uključeni sustavi i metode mjerenja. Istodobno se razvijaju ne samo tehnički i tehnološki pristupi provedbi ovih operacija već i koncept njihove primjene. Do sada je metoda mjerenja skup tehnika ili tehnika koje omogućuju jedan ili drugi princip određivanja tražene vrijednosti koja se ostvaruje.

Načela mjernih metoda

U središtu bilo koje metode mjerenja leži određeni fizički zakon koji se, pak, temelji na ovom ili onom prirodnom fenomenu. U mjeriteljstvu se fizički fenomeni često definiraju kao učinci koji uzrokuju pravilnost. Za mjerenje različitih vrijednosti primjenjuju se određeni zakoni. Na primjer, struja se mjeri Josephsonovim učinkom. Ova pojava, prema kojoj supravodljiva struja prolazi kroz međusloj dielektrije koji odvaja supravodiče. Za određivanje karakteristika apsorbirane energije već se koristi neki drugi efekt - Peltier, i za izračunavanje brzine - zakon promjena frekvencije zračenja, otkriven od strane Dopplera. U jednostavnijem primjeru određivanja mase objekta, koristi se gravitacija koja se manifestira u procesu vaganja.

Razvrstavanje metoda mjerenja

Obično se koriste dvije karakteristike razdvajanja mjernih metoda - po prirodi varijacije količina u odnosu na vrijeme i metodom dobivanja podataka. U prvom se slučaju razlikuju statističke i dinamičke metode. Statističke metode mjerenja karakteriziraju činjenica da se rezultat ne mijenja ovisno o tome kada se primjenjuju. To može biti, na primjer, glavne metode mjerenja mase i veličine objekta. Dinamičke metode, naprotiv, u početku omogućuju mogućnost fluktuacije indikatora. Te metode mogu uključivati ​​one metode koje omogućuju praćenje karakteristika tlaka, plina ili temperature. Promjene se obično javljaju pod utjecajem okolišnih medija. Postoje i druge klasifikacije metoda, zbog razlike u točnost mjerenja i uvjeti operacije. Ali oni su, u pravilu, sekundarne prirode. Sada bismo trebali razmotriti najpopularnije metode mjerenja.

Način usporedbe s mjerom

U ovom slučaju, mjerenje je rezultat usporedbe tražene vrijednosti s vrijednostima reproduciranim mjerenjem. Kao primjer ove metode, možemo izračunati masu pomoću poluga ravnoteža tipa. Korisnik u početku radi s alatom u kojem se postavljaju određene vrijednosti s mjerama. Konkretno, pomoću sustava balansa s težinama, može se s određenim stupnjem točnosti utvrditi težina objekta. Klasični instrument za mjerenje tlaka, također u nekim promjenama, pretpostavlja određivanje vrijednosti u usporedbi s indikacijama u mediju u kojemu su već poznate već poznate količine. Drugi primjer odnosi se na mjerenje napona. U ovom slučaju, primjerice, performanse kompenzatora će se uspoređivati ​​s poznatim elektromotornim silama normalnog elementa.

Metoda mjerenja komplementa

Također prilično uobičajena tehnika koja pronalazi aplikaciju u širokom rasponu područja. Metoda mjerenja vrijednosti komplementa također osigurava traženu vrijednost i određenu mjeru koja je unaprijed poznata. Samo, za razliku od prethodne metode, sam mjerenje se vrši pri usporedbi ne s izračunatom vrijednošću, već u uvjetima njegovog dodavanja analognom vrijednošću. U pravilu, metode i mjerni instrumenti na ovom principu češće se koriste u radu s fizičkim pokazateljima karakteristika objekta. U tom smislu, s ovom tehnikom, prihvaćanje određivanja količina kroz supstituciju je slično. Samo u ovom slučaju faktor korekcije ne daje vrijednost koja je analogna željenoj vrijednosti, već čitanjem referentnog objekta.

Organoleptička metoda mjerenja

Ovo je prilično neobičan smjer mjeriteljstva, koji se temelji na korištenju ljudskih osjetila. Postoje dvije kategorije osjetilnih mjerenja. Na primjer, metoda elementa po elementu omogućuje procjenu određenog parametra objekta bez da daje cjelovitu sliku svojih karakteristika i mogućih operativnih svojstava. Druga kategorija predstavlja složeni pristup u kojem metoda mjerenja uz pomoć osjetila daje potpuniju sliku različitih parametara objekta. Važno je razumjeti da je složena analiza često korisna ne samo kao način da se uzme u obzir cijela grupa karakteristika, nego kao alat za procjenu cjelokupne prikladnosti objekta u smislu moguće uporabe za određenu svrhu. S obzirom na praktičnu primjenu organoleptičkih metoda, oni se mogu koristiti za procjenu, na primjer, ovaliteta ili kvalitete fasetiranja cilindričnih dijelova. U složenom mjerenju ovom metodom možemo dobiti ideju radijalnog izopačenja osovine, koja će se otkriti nakon analize iste ovalnosti i karakteristika vanjske površine elementa.

Mjerne metode kontakta i bez kontakta

Načela kontakta i mjerenja bez kontakta imaju značajnu razliku. U slučaju kontaktnih uređaja, vrijednost je fiksirana u neposrednoj blizini objekta. Ali, budući da to nije uvijek moguće zbog prisutnosti agresivnih medija i teškog pristupa mjestu mjerenja, neekonomični princip izračuna vrijednosti postao je široko rasprostranjen. Metoda mjerenja kontakta koristi se pri određivanju takvih veličina kao što su masa, trenutačna čvrstoća, ukupni parametri, itd. Međutim, pri mjerenju iznimno visokih temperatura nije uvijek moguće.

Mjerenje bez kontakta može se provesti posebnim modelima pirometara i termalnih aparata. U procesu rada, oni nisu izravno u ciljnom mediju za mjerenje, već međusobno djeluju sa svojim zračenjem. Zbog brojnih razloga metode mjerenja temperature pomoću kontakta bez kontakta nisu precizne. Stoga se koriste samo tamo gdje je potrebno imati ideju o karakteristikama određenih zona ili područja.

Mjerni instrumenti

Raspon mjernih instrumenata je vrlo opsežan, čak i ako govorimo o određenom području zasebno. Na primjer, za mjerenje temperature koriste se samo termometri, pirometri, iste termičke slike i višefunkcijske postaje s funkcijama higrometra i barometra. Da bi se uzela u obzir očitanje vlažnosti i temperature u kompleksu, nedavno su korišteni loggerovi opremljeni osjetljivim sondama. Pri procjeni atmosferskih uvjeta često se koristi mjerač tlaka, on je uređaj za mjerenje tlaka, koji se može nadopuniti senzorima za nadzor plinskih medija. Široka skupina uređaja također je predstavljena u segmentu sredstava za mjerenje karakteristika električnih krugova. Ovdje možete identificirati takve uređaje kao voltmetar i ampermetar. Opet, kao u slučaju meteoroloških stanica, sredstva za uzimanje u obzir parametara električnog polja mogu biti univerzalna, tj. Uzimajući u obzir nekoliko parametara istodobno.

Upravljački i mjerni uređaji i automatizacija

U tradicionalnom smislu mjerni instrument je alat koji daje podatke o određenoj količini koja je karakteristična za određeni objekt u određenom trenutku. Tijekom operacije korisnik bilježi očitanja i na temelju toga donosi odgovarajuće odluke. No, sve više, ti isti uređaji integrirani u složenom s automatizaciju koji se temelji na istoj snimljenog iskaza uzima svoje vlastite odluke, na primjer, ispravljanjem radnih parametara. Konkretno, instrumentacije i automatizacija oprema uspješno kombinirati u komplekse struju plina, grijanja i ventilacije, itd Na primjer, u vođenju linija tlaka će signal automatski sustav podizanja ili povećanje opskrbe hidrauličnog medija volumena - .. vode ili ista plin.

Mjerenja i pogreške

Gotovo svaki proces mjerenja u određenoj mjeri uključuje pretpostavku odstupanja u dobivenim rezultatima u odnosu na stvarne vrijednosti. Točnost može biti i 0,001%, i 10%, i još mnogo toga. U tom se slučaju identificiraju slučajna i sustavna odstupanja. Nasumična pogreška u mjernom rezultatu karakterizira činjenica da se ne pridržava određene pravilnosti. S druge strane, sustavna odstupanja od stvarnih vrijednosti razlikuju se po tome što zadržavaju svoje vrijednosti čak i kod brojnih ponovljenih mjerenja.

zaključak

Proizvođači mjernih instrumenata i visoko specijalizirana mjeriteljska oprema nastoje razviti sve funkcionalne i istodobno dostupne modele. I to se odnosi ne samo na profesionalnu opremu, već i na kućanske aparate. Na primjer, trenutna mjerenja mogu se izvoditi kod kuće koristeći multimetar koji istodobno bilježi nekoliko parametara. Isto se može reći io uređajima koji rade s očitavanjem tlaka, vlažnosti i temperature, koji su obdareni širokim rasponom funkcija i suvremenom ergonomijom. Međutim, ako postoji zadatak registriranja određene vrijednosti, stručnjaci i dalje preporučuju pristup posebnim uređajima koji rade samo s parametrom ciljanja. U pravilu, oni imaju veću točnost mjerenja, što je često odlučujuće u procjeni izvedbe opreme.