Načelo in metoda merjenja. Splošne metode merjenja. Kakšni merilni instrumenti

Težko je preceniti pomen meritev v življenju sodobnega človeka. Ker se tehnologija razvija, vprašanje potrebe po njih ni povsem smiselno, vendar pa so načela in metode, ki omogočajo izboljšanje natančnosti meritev, v ospredju. Razširijo se tudi področja, v katerih so vključeni sistemi in merilne metode. Hkrati se razvijajo ne samo tehnični in tehnološki pristopi k izvajanju teh dejavnosti, temveč tudi koncept njihove uporabe. Metoda merjenja je doslej nabor tehnik ali tehnik, ki omogočajo uresničitev enega ali drugega načela določanja želene vrednosti.

Načela merilnih metod

V središču katere koli merilne metode je določen fizični zakon, ki pa temelji na tem ali tistem naravnem pojavu. V metrologiji so fizični pojavi pogosto opredeljeni kot učinki, ki povzročajo pravilnost. Za merjenje različnih vrednosti se uporabljajo posebni zakoni. Tok je na primer izmerjen z efektom Josephson. Ta pojav, v skladu s katerim superprevodni tok prehaja skozi vmesni sloj dielektrik, ki ločujejo superprevodnike. Za določitev lastnosti absorbirane energije se že uporablja še en učinek - Peltier in za izračun hitrosti - zakon spremembe frekvence sevanja, ki ga odkrije Doppler. V enostavnejšem primeru določitve mase predmeta se uporablja gravitacija, ki se kaže v procesu tehtanja.

Razvrstitev merilnih metod

Običajno se uporabljajo dve značilnosti ločevanja merilnih metod - glede na naravo variacije količin glede na čas in način pridobivanja podatkov. V prvem primeru se razlikujejo statistične in dinamične metode. Za statistične metode merjenja je značilno, da se rezultat ne spreminja, odvisno od tega, kdaj se uporabljajo. To so lahko na primer glavni načini merjenja mase in velikosti predmeta. Dinamične metode, nasprotno, sprva dovoljujejo možnost nihanja kazalnikov. Te metode lahko vključujejo tiste metode, ki vam omogočajo spremljanje značilnosti tlaka, plina ali temperature. Spremembe se ponavadi pojavljajo pod vplivom okoljskih medijev. Obstajajo druge klasifikacije metod, zaradi razlike v natančnost meritev in pogoje operacije. Toda praviloma so sekundarne narave. Zdaj bi morali razmisliti o najbolj priljubljenih merilnih metodah.

Metoda primerjave z merilom

V tem primeru je merjenje posledica primerjave iskane vrednosti z vrednostmi, ki jih ponovi ukrep. Kot primer te metode lahko izračunamo maso, ki jo uporabljamo uteži tip. Uporabnik najprej deluje z orodjem, v katerem so določene vrednosti z ukrepi. Zlasti z uporabo sistema ravnotežja z utežmi lahko z določeno stopnjo natančnosti določi težo predmeta. Klasičen instrument za merjenje tlaka, tudi v nekaterih spremembah, predpostavlja določitev vrednosti v primerjavi z indikacijami v mediju, v katerem že znane količine že delujejo. Drug primer se nanaša na merjenje napetosti. V tem primeru se na primer uspešnost kompenzatorja primerja z znano elektromotorno silo normalnega elementa.

Merilna metoda dopolnila

Tudi dokaj običajna tehnika, ki najde aplikacijo na številnih področjih. Metoda merjenja vrednosti komplementa zagotavlja tudi zahtevano vrednost in določen ukrep, ki je znano vnaprej. Samo v nasprotju s prejšnjo metodo se merjenje izvaja samo, če se ne primerja z izračunano vrednostjo, ampak v pogojih njegovega dodajanja z analogno vrednostjo. Praviloma se metode in merilni instrumenti na tem principu pogosteje uporabljajo pri fizičnih indikatorjih značilnosti predmeta. V tem smislu je s to tehniko podobno sprejemanje določanja količin s substitucijo. Le v tem primeru korekcijski faktor ne zagotavlja vrednosti, ki je analogna želeni vrednosti, ampak z odčitki referenčnega predmeta.

Organoleptična metoda merjenja

To je precej nenavadna smer metrologije, ki temelji na uporabi človeških čutil. Obstajata dve kategoriji senzoričnih meritev. Na primer, metoda elementa po elementih omogoča ovrednotenje določenega parametra predmeta brez popolne podobe njegovih značilnosti in možnih operativnih lastnosti. Druga kategorija predstavlja kompleksen pristop, v katerem metoda merjenja s pomočjo čutov daje popolnejšo sliko različnih parametrov predmeta. Pomembno je razumeti, da je zapletena analiza pogosto uporabna ne le kot način upoštevanja celotne skupine značilnosti, temveč kot orodje za ocenjevanje splošne primernosti predmeta glede morebitne uporabe za določen namen. V zvezi s praktično uporabo organoleptičnih metod jih lahko uporabimo za ovrednotenje, na primer ovalnost ali kakovost fasetiranja valjastih delov. Pri kompleksni meritvi po tej metodi lahko dobimo idejo o radialnem iztekanju gredi, ki se bo pokazala po analizi enake ovalnosti in značilnosti zunanje površine elementa.

Kontaktne in brezkontaktne metode merjenja

Bistvene razlike imajo načela kontaktne in brezkontaktne meritve. V primeru kontaktnih naprav se vrednost določi v neposredni bližini predmeta. Toda, ker to ni vedno mogoče zaradi prisotnosti agresivnih medijev in težkega dostopa do mesta merjenja, se je brezkontaktno načelo izračunavanja vrednosti razširilo. Metoda merjenja stikov se uporablja pri določanju takšnih količin kot masa, trenutna trdnost, splošni parametri itd. Vendar pri merjenju izjemno visokih temperatur ni vedno mogoče.

Brezkontaktno merjenje lahko izvedejo posebni modeli pirometrov in termičnih posnetkov. V procesu dela niso neposredno na ciljnem merilnem mediju, temveč v medsebojnem delovanju s sevanjem. Zaradi več razlogov metode merjenja temperature pri brezkontaktnem načinu niso zelo natančne. Zato se uporabljajo le, če je treba imeti idejo o značilnostih določenih območij ali območij.

Merilni instrumenti

Razpon merilnih instrumentov je zelo obsežen, tudi če govorimo o določenem območju posebej. Na primer merimo temperaturo samo termometre, pirometre, iste toplotne posnetke in večfunkcijske postaje s funkcijami higrometra in barometra. Za upoštevanje vlažnosti in temperaturnih odčitkov v kompleksu so bili pred kratkim uporabljeni lesa, opremljeni z občutljivimi sondami. Pri ocenjevanju atmosferskih razmer se pogosto uporablja manometer, naprava za merjenje tlaka, ki jo lahko dopolnjujejo senzorji za spremljanje plinskih medijev. V segmentu sredstev za merjenje karakteristik električnih vezij je predstavljena tudi široka skupina naprav. Tukaj lahko identificiramo takšne naprave kot voltmeter in ampermeter. Tudi v primeru meteoroloških postaj je lahko način upoštevanja parametrov električnega polja univerzalen, to je ob istočasnem upoštevanju več parametrov.

Kontrolne in merilne naprave in avtomatizacijo

V tradicionalnem smislu je merilni instrument orodje, ki daje informacije o določeni količini, značilni za določen predmet v danem trenutku. Med operacijo uporabnik beleži odčitke in nato sprejme ustrezne odločitve, ki temeljijo na njih. Toda vedno, so te iste naprave, vključena v kompleksnem opreme z avtomatizacijo, ki temelji na istem zabeležili pričevanje sprejme svoje odločitve, na primer z odpravljanjem parametre delovanja. Zlasti instrumentacija in avtomatizacijo uspešno kombiniramo v kompleksov plinovodov, v ogrevalnih in prezračevalnih sistemov, itd Na primer, v vodenju tlačnega voda bo znamenje avtomatski sistem dvigne ali povečanju zalog hidravličnega medija obsega - .. vode ali enaka plin.

Meritve in napake

Praktično vsak merilni proces v določeni meri vključuje domnevo o odstopanju pri predloženih rezultatih glede na dejanske vrednosti. Natančnost je lahko 0,001% in 10% ter več. V tem primeru so ugotovljene naključne in sistematične odstopanja. Naključno napako v rezultatu merjenja je značilna dejstvo, da se ne drži določene regularnosti. Nasprotno pa se sistematična odstopanja od dejanskih vrednosti razlikujejo po tem, da ohranjajo svoje vrednosti tudi s številnimi ponavljajočimi meritvami.

Zaključek

Proizvajalci merilnih instrumentov in visoko specializirane meroslovne opreme si prizadevajo razviti vedno bolj funkcionalne in hkrati dostopne modele. To velja ne le za profesionalno opremo, temveč tudi za gospodinjske aparate. Na primer, trenutne meritve se lahko izvajajo doma z uporabo multimeterja, ki hkrati zajema več parametrov. Enako velja za naprave, ki delujejo s pritiski, vlažnostjo in temperaturnimi odčitki, ki so opremljene s široko paleto funkcij in sodobno ergonomijo. Če pa je naloga registriranja določene vrednosti, strokovnjaki še vedno priporočajo dostop do posebnih naprav, ki delujejo samo s ciljnim parametrom. Praviloma imajo večjo natančnost merjenja, kar je pogosto odločilno pri ocenjevanju zmogljivosti opreme.