Teško je precijeniti važnost mjerenja u životu moderne osobe. Kako se tehnologija razvija, pitanje potrebe za njima uopće nije, ali u prvi plan dolaze principi i metode koje omogućuju povećanje točnosti mjerenja. Širi se i raspon područja u kojima se koriste mjerni sustavi i metode. Istodobno se razvijaju ne samo tehnički i tehnološki pristupi provedbi ovih operacija, već i koncepti njihove primjene. Do danas je metoda mjerenja skup tehnika ili tehnika koje vam omogućuju implementaciju jednog ili drugog principa za određivanje željene vrijednosti.
Načela metoda mjerenja
Osnova svake mjerne metode je određeni fizički zakon, koji se, pak, temelji na određenom prirodnom fenomenu. U mjeriteljstvu se fizikalne pojave često definiraju kao učinci koji uzrokuju uzorak. Za mjerenje različitih veličina vrijede posebni zakoni. Na primjer, mjerenje struje vrši se Josephsonovim efektom. Ovaj fenomen, prema kojem supravodljiva struja prolazi kroz međusloj dielektrika,razdvajajući supravodiči. Za određivanje karakteristika apsorbirane energije koristi se drugi učinak - Peltier, a za izračunavanje brzine - zakon promjene frekvencije zračenja, koji je otkrio Doppler. Jednostavniji primjer određivanja mase objekta koristi gravitaciju, koja se očituje u procesu vaganja.
Klasifikacije metoda mjerenja
Obično se koriste dva znaka razdvajanja metoda mjerenja - prema prirodi promjene vrijednosti ovisno o vremenu i prema načinu dobivanja podataka. U prvom slučaju razlikuju se statističke i dinamičke metode. Statističke metode mjerenja odlikuju se činjenicom da se dobiveni rezultat ne mijenja ovisno o trenutku u kojem se primjenjuju. To mogu biti, na primjer, glavne metode za mjerenje mase i veličine predmeta. Dinamičke tehnike, naprotiv, u početku dopuštaju mogućnost fluktuacija u izvedbi. Takve metode uključuju one metode koje vam omogućuju praćenje karakteristika tlaka, plina ili temperature. Promjene se obično događaju pod utjecajem okoline. Postoje i druge klasifikacije metoda, zbog razlike u točnosti mjerenja i uvjetima rada. Ali oni su obično sekundarni. Sada vrijedi razmotriti najpopularnije metode mjerenja.
Način usporedbe mjere
U ovom slučaju, mjerenje se događa uspoređivanjem željene vrijednosti s vrijednostima reproduciranim mjerom. Primjer ove metode je izračun mase skorištenjem vaga tipa poluge. Korisnik u početku radi s alatom koji sadrži određene vrijednosti s mjerama. Konkretno, koristeći sustav balansiranja s utezima, on može fiksirati težinu predmeta s određenim stupnjem točnosti. Klasični uređaj za mjerenje tlaka također, u nekim modifikacijama, uključuje određivanje vrijednosti usporedbom s očitanjima u okruženju u kojem početno poznate vrijednosti već djeluju. Drugi primjer se odnosi na mjerenje struje napona. U ovom slučaju, na primjer, karakteristike kompenzatora će se usporediti s poznatom elektromotornom silom normalnog elementa.
Metoda mjerenja zbrajanjem
Također prilično uobičajena tehnika koja se koristi u raznim područjima. Način mjerenja vrijednosti dodatka također predviđa željenu vrijednost i određenu mjeru, koja je unaprijed poznata. Samo, za razliku od prethodne metode, mjerenje se vrši izravno kada se uspoređuje ne s izračunatom vrijednošću, već pod uvjetima njenog dodavanja sa sličnom vrijednošću. U pravilu se metode i mjerni instrumenti prema ovom principu češće koriste u radu s fizičkim pokazateljima karakteristika objekta. U određenom smislu, ova tehnika je slična metodi određivanja količina supstitucijom. Samo u ovom slučaju, faktor korekcije ne osigurava vrijednost koja je slična željenoj vrijednosti, već očitanja referentnog objekta.
Organoleptička metoda mjerenja
Lijepo jeneobičan smjer mjeriteljstva, koji se temelji na korištenju ljudskih osjetila. Postoje dvije kategorije organoleptičkih mjerenja. Na primjer, metoda element-po-element omogućuje procjenu određenog parametra objekta bez davanja potpune slike njegovih karakteristika i mogućih operativnih kvaliteta. Druga kategorija predstavlja integrirani pristup, u kojem metoda mjerenja uz pomoć osjetila daje potpuniju sliku o različitim parametrima objekta. Važno je razumjeti da je složena analiza često korisna ne toliko kao način da se uzme u obzir čitava skupina karakteristika, već kao alat za procjenu ukupne prikladnosti objekta u smislu moguće uporabe za određenu svrhu. Što se tiče praktične primjene organoleptičkih metoda, one se mogu koristiti za ocjenjivanje, na primjer, ovalnosti ili kvalitete rezanja cilindričnih dijelova. U složenom mjerenju ovom metodom možete dobiti predodžbu o radijalnom otpuštanju osovine, koje će se tek detektirati nakon analize iste ovalnosti i karakteristika vanjske površine elementa.
Kontaktne i beskontaktne metode mjerenja
Načela kontaktnog i beskontaktnog mjerenja imaju značajnu razliku. U slučaju kontaktnih uređaja, vrijednost je fiksirana u neposrednoj blizini objekta. No, budući da to nije uvijek moguće zbog prisutnosti agresivnih medija i teškog pristupa mjestu mjerenja, rasprostranjen je i beskontaktni princip izračunavanja vrijednosti. Koristi se kontaktna metoda mjerenjau određivanju veličina kao što su masa, struja, ukupni parametri itd. Međutim, kada se mjere ekstremno visoke temperature, to nije uvijek moguće.
Beskontaktno mjerenje se može izvesti posebnim modelima pirometara i termovizira. Tijekom rada, oni nisu izravno u ciljnom mjernom okruženju, ali su u interakciji s njegovim zračenjem. Iz više razloga, metode beskontaktnog mjerenja temperature nisu baš točne. Stoga se koriste samo tamo gdje trebate imati ideju o karakteristikama određenih zona ili područja.
Mjerenja
Raspon mjernih alata vrlo je opsežan, čak i ako govorimo o određenom području zasebno. Na primjer, samo za mjerenje temperature koriste se termometri, pirometri, iste termovizije i višenamjenske stanice s funkcijama higrometra i barometra. Nedavno se u kompleksu koriste drvosječe opremljene osjetljivim sondama za bilježenje očitanja vlažnosti i temperature. Prilikom procjene atmosferskih uvjeta često se koristi i manometar - ovo je uređaj za mjerenje tlaka, koji se može nadopuniti senzorima za praćenje plinovitih medija. Široka skupina uređaja zastupljena je i u segmentu mjernih instrumenata za karakteristike električnih krugova. Ovdje možete odabrati uređaje kao što su voltmetar i ampermetar. Opet, kao iu slučaju meteoroloških stanica, sredstva za uzimanje u obzir parametara električnog polja mogu biti univerzalna – to jest, uzimajući u obzir nekoliko parametara u isto vrijeme.
Instrumentacijainstrumenti i automatizacija
U tradicionalnom smislu, mjerni uređaj je alat koji daje informacije o određenoj vrijednosti karakterističnoj za određeni objekt u danom trenutku. Tijekom rada korisnik registrira očitanja i na temelju njih naknadno donosi odgovarajuće odluke. No, sve češće se ti isti uređaji integriraju u kompleks opreme s automatizacijom, koja na temelju istih zabilježenih očitanja samostalno donosi odluke, na primjer, o ispravljanju radnih parametara. Konkretno, instrumentacija i automatizacija opreme uspješno se kombiniraju u kompleksima plinovoda, u sustavima grijanja i ventilacije, itd. plin.
Mjerenja i nesigurnosti
Gotovo svaki proces mjerenja uključuje određeni stupanj varijacije u prijavljenim rezultatima u odnosu na stvarne vrijednosti. Pogreška može biti 0,001% ili 10% ili više. U ovom slučaju razlikuju se slučajna i sustavna odstupanja. Slučajnu pogrešku rezultata mjerenja karakterizira činjenica da se ne pokorava određenom obrascu. Suprotno tome, sustavna odstupanja od stvarnih vrijednosti razlikuju se po tome što zadržavaju svoje vrijednosti čak i nakon brojnih ponovljenih mjerenja.
Zaključak
Proizvođači mjernih instrumenata i visoko specijalizirane mjeriteljske opreme nastoje razviti funkcionalnije i istovremeno pristupačnije modele. I to se ne odnosi samo na profesionalnu opremu, već i na kućanske aparate. Na primjer, mjerenje struje može se provesti kod kuće pomoću multimetra koji bilježi nekoliko parametara u isto vrijeme. Isto se može reći i za uređaje koji rade s očitanjima tlaka, vlage i temperature, koji su obdareni širokom funkcionalnošću i modernom ergonomijom. Istina, ako je zadatak registrirati određenu vrijednost, onda stručnjaci i dalje preporučuju korištenje posebnih uređaja koji rade samo s ciljnim parametrom. Oni obično imaju veću točnost mjerenja, što je često ključno u procjeni performansi opreme.
