Princip a metoda měření. Obecné metody měření. Jaké jsou měřicí přístroje?

Je těžké přecenit význam měření v životě moderního člověka. Vzhledem k tomu, že se technologie vyvíjí, není otázka jejich potřeby v pořádku, ale principy a metody, které umožňují zlepšit přesnost měření, přicházejí do popředí. Rozsah oblastí, ve kterých jsou zahrnuty systémy a metody měření, se také rozšiřuje. Současně se vyvíjejí nejen technické a technologické přístupy k realizaci těchto operací, ale i koncepce jejich aplikace. K dnešnímu datu je měřicí metodou soubor technik nebo technik, které umožňují realizaci jednoho nebo druhého principu určení požadované hodnoty.

Principy metod měření

Jádrem jakékoli metody měření spočívá určitý fyzický zákon, který na oplátku vychází z tohoto nebo toho přírodního jevu. V metrologii jsou fyzické jevy často definovány jako účinky, které způsobují pravidelnost. Pro měření různých hodnot jsou aplikovány konkrétní zákony. Například proud je měřen Josephsonovým efektem. Tento jev, podle kterého supravodivý proud prochází mezivrstvou dielektrik, které odděluje supravodiče. K určení vlastností absorbované energie je již použit jiný účinek - Peltier a pro výpočet rychlosti - zákon o změně frekvence záření, objevený Dopplerem. V jednoduchším příkladu určení hmotnosti předmětu se používá gravitace, která se projevuje v procesu vážení.

Klasifikace měřicích metod

Obvykle se používají dvě charakteristiky oddělení metod měření - povahou změny veličin versus čas a způsobu získání dat. V prvním případě se rozlišují statistické a dynamické metody. Statistické metody měření jsou charakterizovány skutečností, že výsledek se nemění v závislosti na tom, kdy jsou aplikovány. Mohou to být například hlavní metody měření hmotnosti a velikosti objektu. Dynamické metody naopak zpočátku umožňují možnost kolísání ukazatelů. Tyto metody mohou zahrnovat metody, které umožňují sledovat charakteristiky tlaku, plynu nebo teploty. Změny se obvykle vyskytují pod vlivem environmentálních médií. Existují další klasifikace metod, kvůli rozdílu v přesnost měření a podmínky operace. Ale zpravidla mají druhotnou povahu. Nyní bychom měli zvážit nejoblíbenější metody měření.

Metoda porovnání s opatřením

V tomto případě je měření výsledkem porovnání požadované hodnoty s hodnotami reprodukovanými opatřením. Jako příklad této metody můžeme vypočítat hmotnost pomocí váhy typ. Uživatel nejprve pracuje s nástrojem, ve kterém jsou položeny určité hodnoty s opatřeními. Zejména pomocí systému rovnováhy s hmotností může určit s jistou mírou přesnosti váhu předmětu. Klasický přístroj pro měření tlaku, také v některých modifikacích, předpokládá určení hodnoty ve srovnání s údaji v médiu, ve kterém již původně známé množství působí. Další příklad se týká měření napětí. V tomto případě bude například výkon kompenzátoru porovnán se známou elektromotorickou silou normálního prvku.

Metoda měření komplementu

Také poměrně běžná technika, která se používá v široké škále oblastí. Metoda měření hodnoty komplementu také poskytuje požadovanou hodnotu a určitou míru, která je předem známá. Pouze, na rozdíl od předchozí metody, se samotné měření provádí při porovnání s vypočtenou hodnotou, avšak za podmínek přidání analogickou hodnotou. Způsoby a měřicí přístroje na principu jsou zpravidla používány při práci s fyzikálními indikátory charakteristik objektu. V jistém smyslu, s touto technikou, přijetí stanovení množství prostřednictvím substituce je podobné. Pouze v tomto případě není korekční faktor poskytován hodnotou, která je analogická požadované hodnotě, ale hodnotami referenčního objektu.

Organoleptická metoda měření

To je poněkud neobvyklý směr metrologie, který je založen na použití lidských smyslů. Existují dvě kategorie senzorických měření. Například metoda element-by-element umožňuje vyhodnotit určitý parametr objektu bez poskytnutí úplného obrazu o jeho vlastnostech a možných provozních vlastnostech. Druhá kategorie představuje komplexní přístup, ve kterém metoda měření s pomocí smyslů poskytuje komplexnější obraz o různých parametrech objektu. Je důležité si uvědomit, že komplexní analýza je často užitečná nejen jako způsob, jak počítat celou skupinu charakteristik, ale spíše jako nástroj pro posouzení celkové vhodnosti objektu z hlediska možného využití pro určitý účel. S ohledem na praktickou aplikaci organoleptických metod mohou být použity k vyhodnocení například ovality nebo kvality tváření válcových částí. Při komplexním měření pomocí této metody lze získat představu o radiálním házení hřídele, který bude odhalen po analýze stejného ovalita a vlastností vnějšího povrchu prvku.

Kontaktní a bezkontaktní metody měření

Principy kontaktu a bezkontaktního měření mají významný rozdíl. V případě kontaktních zařízení je hodnota fixována v těsné blízkosti objektu. Avšak vzhledem k tomu, že to není vždy možné z důvodu přítomnosti agresivních médií a obtížného přístupu na místo měření, rozšířil se bezkontaktní princip výpočtu hodnot. Při určování takových veličin jako je hmotnost, síla proudu, celkové parametry atd. Se používá metoda měření kontaktů. Při měření extrémně vysokých teplot však není vždy možné.

Bezkontaktní měření lze provádět pomocí speciálních modelů pyrometrů a tepelných snímačů. V průběhu práce nejsou přímo v cílovém měřicím médiu, ale interagují s radiací. Z mnoha důvodů nejsou metody měření teploty bezkontaktním principem příliš přesné. Proto se používají pouze tam, kde je třeba mít představu o charakteristikách určitých oblastí nebo oblastí.

Měřící přístroje

Rozsah měřicích přístrojů je velmi rozsáhlý, i když mluvíme o konkrétní oblasti zvlášť. Například teploměry, pyrometry, stejné teplotní snímače a multifunkční stanice s funkcí vlhkoměru a barometru se používají k měření teploty samotné. Aby bylo možno vzít v úvahu hodnoty vlhkosti a teploty v komplexu, byly nedávno použity protokoly vybavené citlivými sondami. Při posuzování atmosférických podmínek se často používá tlakoměr, je to přístroj pro měření tlaku, který může být doplněn senzory pro sledování plynových médií. V segmentu prostředků pro měření vlastností elektrických obvodů je rovněž znázorněna široká skupina zařízení. Zde můžete identifikovat takové přístroje jako voltmetr a ampermetr. Tak jako v případě meteorologických stanic mohou být prostředky pro zohlednění parametrů elektrického pole univerzální, tj. S přihlédnutím k několika parametrům současně.

Řídící a měřicí přístroje a automatizaci

V tradičním smyslu je měřicí přístroj nástrojem, který poskytuje informace o určité veličině charakteristické pro určitý objekt v daném okamžiku. Během operace uživatel zaznamenává údaje a následně na základě nich rozhoduje. Ale stále titíž zařízení jsou integrovány do složitého zařízení s automatizace, která je založena na stejném zaznamenané výpovědi vezme jeho vlastní rozhodnutí, například tím, že oprava provozních parametrů. Zejména přístrojové a automatizační zařízení úspěšně kombinovat v komplexech rozvodu plynu, v topných a ventilačních systémů apod například ve vedení tlaku v potrubí bude signalizovat automatický systém, zvyšování nebo zvýšení dodávky hydraulického objemu média - .. voda nebo stejný plyn.

Měření a chyby

Prakticky jakýkoli měřicí proces do určité míry zahrnuje předpoklad odchylky u poskytnutých výsledků vzhledem ke skutečným hodnotám. Přesnost může být a 0,001% a 10% a více. V tomto případě jsou identifikovány náhodné a systematické odchylky. Náhodná chyba v výsledku měření je charakterizována skutečností, že nedodržuje určitou pravidelnost. Naopak, systematické odchylky od skutečných hodnot se liší tím, že si zachovávají své hodnoty i při četných opakovaných měřeních.

Závěr

Výrobci měřidel a vysoce specializovaná metrologická zařízení se snaží rozvíjet stále funkčnější a zároveň přístupné modely. A to platí nejen pro profesionální vybavení, ale i pro domácí spotřebiče. Například měření proudu lze provádět doma pomocí multimetru, který současně snímá několik parametrů. Totéž lze říci o zařízeních, která pracují s měřením tlaku, vlhkosti a teploty, které jsou vybaveny širokou škálou funkcí a moderní ergonomií. Pokud je však zapsána určitá hodnota, odborníci stále doporučují přistupovat ke speciálním zařízením, která pracují pouze s cílovým parametrem. Zpravidla mají vyšší přesnost měření, což je často rozhodující pro hodnocení výkonu zařízení.