Teško je precijeniti važnost mjerenja u životu modernog čovjeka. Kako se tehnologija razvija, pitanje potrebe za njima uopće nije, ali principi i metode koji omogućavaju povećanje točnosti mjerenja dolaze do izražaja. Proširuje se i raspon oblasti u kojima se koriste sistemi i metode mjerenja. Istovremeno se razvijaju ne samo tehničko-tehnološki pristupi implementaciji ovih operacija, već i koncepti njihove primjene. Do danas, metoda mjerenja je skup tehnika ili tehnika koje vam omogućavaju implementaciju jednog ili drugog principa za određivanje željene vrijednosti.
Principi metoda mjerenja
Osnova svake metode mjerenja je određeni fizički zakon, koji se, pak, zasniva na određenom prirodnom fenomenu. U mjeriteljstvu se fizički fenomeni često definiraju kao efekti koji uzrokuju obrazac. Za mjerenje različitih veličina primjenjuju se posebni zakoni. Na primjer, mjerenje struje se vrši pomoću Josephsonovog efekta. Ovaj fenomen, prema kojem supravodljiva struja prolazi kroz međusloj dielektrika,razdvojenih supraprovodnika. Za određivanje karakteristika apsorbirane energije koristi se drugi efekat - Peltier, a za izračunavanje brzine - zakon promjene frekvencije zračenja, koji je otkrio Dopler. Jednostavniji primjer određivanja mase objekta koristi gravitaciju, koja se manifestira 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 dobijeni rezultat ne mijenja u zavisnosti od trenutka u kojem se primjenjuju. To mogu biti, na primjer, glavne metode za mjerenje mase i veličine objekta. Dinamičke tehnike, naprotiv, u početku dozvoljavaju mogućnost fluktuacija u performansama. Takve metode uključuju one metode koje vam omogućuju praćenje karakteristika tlaka, plina ili temperature. Promjene se obično dešavaju pod uticajem okruženja. Postoje i druge klasifikacije metoda, zbog razlike u tačnosti mjerenja i uslovima rada. Ali oni su obično sekundarni. Sada vrijedi razmotriti najpopularnije metode mjerenja.
Metod poređenja mjere
U ovom slučaju, mjerenje se vrši upoređivanjem željene vrijednosti sa vrijednostima koje reprodukuje mjera. Primjer ove metode je izračunavanje mase sakorištenjem vaga tipa poluge. Korisnik u početku radi s alatom koji sadrži određene vrijednosti s mjerama. Konkretno, koristeći sistem balansiranja sa tegovima, on može fiksirati težinu objekta sa određenim stepenom tačnosti. Klasični uređaj za mjerenje tlaka također, u nekim modifikacijama, uključuje određivanje vrijednosti upoređivanjem sa očitanjima u okruženju u kojem početno poznate vrijednosti već rade. Drugi primjer se odnosi na mjerenje struje napona. U ovom slučaju, na primjer, karakteristike kompenzatora će se uporediti sa poznatom elektromotornom silom normalnog elementa.
Metoda mjerenja sabiranjem
Takođe prilično uobičajena tehnika koja se koristi u raznim oblastima. Metodom mjerenja vrijednosti dodatka se dobija i željena vrijednost i određena mjera koja je unaprijed poznata. Samo, za razliku od prethodne metode, mjerenje se vrši direktno kada se poredi ne sa izračunatom vrednošću, već pod uslovima njenog dodavanja sa sličnom vrednošću. U pravilu se metode i mjerni instrumenti po ovom principu češće koriste u radu sa fizičkim pokazateljima karakteristika objekta. U određenom smislu, ova tehnika je slična metodi određivanja količina supstitucijom. Samo u ovom slučaju, faktor korekcije ne daje vrijednost koja je slična željenoj vrijednosti, već očitavanja referentnog objekta.
Organoleptička metoda mjerenja
Lijepo jeneobičan pravac metrologije, koji se zasniva na upotrebi ljudskih čula. Postoje dvije kategorije organoleptičkih mjerenja. Na primjer, metoda element po element omogućava procjenu specifičnog 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 shvatiti da je kompleksna analiza često korisna ne toliko kao način da se uzme u obzir čitava grupa karakteristika, već kao alat za procjenu ukupne podobnosti objekta u smislu moguće upotrebe za određenu svrhu. Što se tiče praktične primjene organoleptičkih metoda, one se mogu koristiti za procjenu, na primjer, ovalnosti ili kvalitete rezanja cilindričnih dijelova. U složenom mjerenju ovom metodom možete dobiti ideju o radijalnom otpuštanju osovine, koje će se tek detektirati nakon analize iste ovalnosti i karakteristika vanjske površine elementa.
Kontaktne i beskontaktne metode mjerenja
Principi kontaktnog i beskontaktnog mjerenja imaju značajnu razliku. U slučaju kontaktnih uređaja, vrijednost je fiksirana u neposrednoj blizini objekta. Ali, kako 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. Tokom rada, oni nisu direktno u ciljnom mjernom okruženju, već stupaju u interakciju s njegovim zračenjem. Iz više razloga, metode beskontaktnog mjerenja temperature nisu baš precizne. Stoga se koriste samo tamo gdje trebate imati ideju o karakteristikama određenih zona ili područja.
Mjerenja
Raspon mjernih alata je vrlo širok, čak i ako govorimo o određenom području odvojeno. Na primjer, samo za mjerenje temperature koriste se termometri, pirometri, isti termoviziri i multifunkcionalne stanice sa funkcijama higrometra i barometra. Nedavno se u kompleksu koriste drvosječe opremljene osjetljivim sondama za snimanje očitanja vlažnosti i temperature. Prilikom procjene atmosferskih uvjeta često se koristi i manometar - ovo je uređaj za mjerenje tlaka, koji se može dopuniti senzorima za praćenje plinovitih medija. U segmentu mjernih instrumenata za karakteristike električnih kola zastupljena je i široka grupa uređaja. 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 – odnosno uzimajući u obzir nekoliko parametara u isto vrijeme.
Instrumentacijainstrumenti i automatizacija
U tradicionalnom smislu, mjerni uređaj je alat koji pruža informacije o određenoj vrijednosti karakterističnoj za određeni objekt u datom trenutku. Tokom rada korisnik registruje očitanja i na osnovu njih naknadno donosi odgovarajuće odluke. Ali sve češće se ovi isti uređaji integriraju u kompleks opreme s automatizacijom, koja na osnovu istih zabilježenih očitanja samostalno donosi odluke, na primjer, o ispravljanju radnih parametara. Konkretno, instrumentacija i automatizacija opreme se uspešno kombinuju u kompleksima gasovoda, u sistemima grejanja i ventilacije, itd. gas.
Mjerenja i nesigurnosti
Skoro svaki proces mjerenja uključuje određeni stepen varijacije u prijavljenim rezultatima u odnosu na stvarne vrijednosti. Greška može biti 0,001% ili 10% ili više. U ovom slučaju razlikuju se slučajna i sistematska odstupanja. Slučajnu grešku rezultata mjerenja karakterizira činjenica da se ne pridržava određenog uzorka. Suprotno tome, sistematska 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 metrološke opreme nastoje razviti funkcionalnije i istovremeno pristupačnije modele. I to se ne odnosi samo na profesionalnu opremu, već i na kućne aparate. Na primjer, mjerenje struje može se provesti kod kuće pomoću multimetra koji istovremeno bilježi nekoliko parametara. Isto se može reći i za uređaje koji rade s očitavanjem 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 imaju tendenciju da imaju veću tačnost merenja, što je često presudno u proceni performansi opreme.
