Det är svårt att överskatta vikten av mätningar i en modern människas liv. I takt med att tekniken utvecklas är frågan om behovet av dem inte alls, utan de principer och metoder som gör det möjligt att öka noggrannheten i mätningarna kommer i förgrunden. Utbudet av områden där mätsystem och metoder används växer också. Samtidigt utvecklas inte bara tekniska och tekniska tillvägagångssätt för genomförandet av dessa operationer, utan också koncepten för deras tillämpning. Hittills är mätmetoden en uppsättning tekniker eller tekniker som låter dig implementera en eller annan princip för att bestämma det önskade värdet.
Principer för mätmetoder
Basis för varje mätmetod är en viss fysisk lag, som i sin tur är baserad på ett visst naturfenomen. Inom metrologi definieras fysiska fenomen ofta som effekter som orsakar ett mönster. Specifika lagar gäller för att mäta olika kvantiteter. Till exempel görs mätningen av ström av Josephson-effekten. Detta fenomen, enligt vilket den supraledande strömmen passerar genom mellanskiktet av dielektrikum,separerar supraledare. För att bestämma egenskaperna hos den absorberade energin används en annan effekt - Peltier, och för att beräkna hastigheten - lagen om förändring i strålningsfrekvensen, upptäckt av Doppler. Ett enklare exempel på att bestämma ett föremåls massa använder gravitationen, som visar sig i vägningsprocessen.
Klassificeringar av mätmetoder
Vanligtvis används två tecken på separation av mätmetoder - enligt arten av förändringen i värden beroende på tid och enligt metoden för att erhålla data. I det första fallet särskiljs statistiska och dynamiska metoder. Statistiska mätmetoder kännetecknas av att det erhållna resultatet inte förändras beroende på det ögonblick då de tillämpas. Dessa kan till exempel vara de viktigaste metoderna för att mäta ett föremåls massa och storlek. Dynamiska tekniker, tvärtom, tillåter initi alt möjligheten till fluktuationer i prestanda. Sådana metoder inkluderar de metoder som låter dig spåra egenskaperna hos tryck, gas eller temperatur. Förändringar sker vanligtvis under påverkan av miljöer. Det finns andra klassificeringar av metoder, på grund av skillnaden i mätnoggrannhet och villkoren för operationen. Men de är vanligtvis sekundära. Nu är det värt att överväga de mest populära mätmetoderna.
Mätjämförelsemetod
I detta fall sker mätningen genom att jämföra det önskade värdet med de värden som återges av måttet. Ett exempel på denna metod är beräkningen av massan medanvända vågar av hävstångstyp. Användaren arbetar initi alt med verktyget, som innehåller vissa värden med mått. I synnerhet, med hjälp av systemet för balansering med vikter, kan han fixera vikten av ett föremål med en viss grad av noggrannhet. Den klassiska tryckmätningsanordningen innebär också, i vissa modifieringar, att bestämma värdet genom jämförelse med avläsningar i en miljö där initi alt kända värden redan fungerar. Ett annat exempel gäller mätning av spänningsström. I detta fall kommer till exempel kompensatorns egenskaper att jämföras med den kända elektromotoriska kraften hos ett norm alt element.
Mätmetod genom tillägg
Också en ganska vanlig teknik som används inom en mängd olika områden. Metoden för att mäta värdet av tillägget ger också det önskade värdet och ett visst mått, som är känt i förväg. Endast, till skillnad från den tidigare metoden, görs mätningen direkt när man jämför inte med det beräknade värdet, utan under villkoren för dess tillägg med ett liknande värde. Som regel används metoder och mätinstrument enligt denna princip oftare för att arbeta med fysiska indikatorer för ett objekts egenskaper. På sätt och vis liknar denna teknik metoden för att bestämma kvantiteter genom substitution. Endast i detta fall tillhandahålls korrigeringsfaktorn inte av ett värde som liknar det önskade värdet, utan av referensobjektets avläsningar.
Organoleptisk mätmetod
Det är vackerten ovanlig riktning av metrologi, som bygger på användningen av mänskliga sinnen. Det finns två kategorier av organoleptiska mätningar. Till exempel gör element-för-element-metoden det möjligt att utvärdera en specifik parameter för ett objekt utan att ge en fullständig bild av dess egenskaper och möjliga operativa egenskaper. Den andra kategorin representerar ett integrerat tillvägagångssätt, där mätmetoden med hjälp av sinnena ger en mer komplett bild av objektets olika parametrar. Det är viktigt att förstå att komplex analys ofta är användbar inte så mycket som ett sätt att ta hänsyn till en hel grupp av egenskaper, utan som ett verktyg för att bedöma den övergripande lämpligheten av ett objekt i termer av möjlig användning för ett specifikt ändamål. När det gäller den praktiska tillämpningen av organoleptiska metoder kan de användas för att utvärdera t.ex. ovaliteten eller skärkvaliteten hos cylindriska delar. I en komplex mätning med denna metod kan du få en uppfattning om axelns radiella utlopp, som just kommer att detekteras efter att ha analyserat samma ovalitet och egenskaper hos elementets yttre yta.
Kontakta och beröringsfria mätmetoder
Principerna för kontakt och beröringsfri mätning har en betydande skillnad. När det gäller kontaktdon är värdet fixerat i närheten av objektet. Men eftersom detta inte alltid är möjligt på grund av närvaron av aggressiva medier och svår tillgång till mätplatsen, har den kontaktfria principen för att beräkna värden också blivit utbredd. Kontaktmätmetoden användsvid bestämning av sådana kvantiteter som massa, ström, övergripande parametrar etc. Men när man mäter extremt höga temperaturer är det inte alltid möjligt.
Beröringsfri mätning kan utföras med speciella modeller av pyrometrar och värmekamera. Under drift befinner de sig inte direkt i målmätningsmiljön, utan interagerar med dess strålning. Av flera skäl är beröringsfria temperaturmätningsmetoder inte särskilt exakta. Därför används de endast där du behöver ha en uppfattning om egenskaperna hos vissa zoner eller områden.
Mätningar
Utbudet av mätverktyg är mycket omfattande, även om vi talar om ett specifikt område separat. Till exempel för att mäta enbart temperatur används termometrar, pyrometrar, samma värmekamera och multifunktionella stationer med funktionerna hygrometer och barometer. Nyligen har loggrar utrustade med känsliga sonder använts i komplexet för att registrera luftfuktighet och temperaturavläsningar. Vid bedömning av atmosfäriska förhållanden används ofta en manometer - detta är en anordning för att mäta tryck, som kan kompletteras med sensorer för övervakning av gasformiga medier. En bred grupp av enheter är också representerad i segmentet av mätinstrument för egenskaperna hos elektriska kretsar. Här kan du välja enheter som en voltmeter och en amperemeter. Återigen, som i fallet med väderstationer, kan medlen för att ta hänsyn till parametrarna för det elektriska fältet vara universella - det vill säga att ta hänsyn till flera parametrar samtidigt.
Instrumentationinstrument och automation
I traditionell mening är en mätanordning ett verktyg som ger information om ett visst värde som är karakteristiskt för ett visst objekt vid ett givet ögonblick. Under operationen registrerar användaren avläsningar och fattar därefter lämpliga beslut baserat på dem. Men allt oftare integreras samma enheter i ett komplex av utrustning med automation, som, baserat på samma registrerade avläsningar, självständigt fattar beslut, till exempel om att korrigera driftsparametrar. I synnerhet kombineras instrumentering och utrustningsautomation framgångsrikt i gasledningskomplex, i värme- och ventilationssystem, etc. gas.
Mätningar och osäkerheter
Nästan varje mätprocess innebär en viss variation i de rapporterade resultaten i förhållande till de faktiska värdena. Felet kan vara 0,001 % eller 10 % eller mer. I detta fall särskiljs slumpmässiga och systematiska avvikelser. Det slumpmässiga felet i mätresultatet kännetecknas av att det inte följer ett visst mönster. Omvänt skiljer sig systematiska avvikelser från faktiska värden genom att de behåller sina värden även efter många upprepade mätningar.
Slutsats
Tillverkare av mätinstrument och högspecialiserad metrologisk utrustning strävar efter att utveckla mer funktionella och samtidigt prisvärda modeller. Och detta gäller inte bara för professionell utrustning, utan också för hushållsapparater. Till exempel kan strömmätning utföras hemma med hjälp av en multimeter som registrerar flera parametrar samtidigt. Detsamma kan sägas om enheter som arbetar med avläsningar av tryck, luftfuktighet och temperatur, som är utrustade med bred funktionalitet och modern ergonomi. Det är sant, om uppgiften är att registrera ett specifikt värde, rekommenderar experter fortfarande att du använder speciella enheter som bara fungerar med målparametern. De tenderar att ha högre mätnoggrannhet, vilket ofta är avgörande för att utvärdera utrustningens prestanda.
