بیش از حد اهمیت اندازه گیری در زندگی یک فرد مدرن دشوار است. با پیشرفت تکنولوژی، مسئله نیاز به آنها اصلا مطرح نیست، اما اصول و روش هایی که امکان افزایش دقت اندازه گیری ها را فراهم می کند، به منصه ظهور می رسد. دامنه حوزه هایی که در آن سیستم ها و روش های اندازه گیری استفاده می شود نیز در حال گسترش است. در عین حال، نه تنها رویکردهای فنی و فناوری برای اجرای این عملیات در حال توسعه است، بلکه مفاهیم کاربرد آنها نیز در حال توسعه است. تا به امروز، روش اندازه گیری مجموعه ای از تکنیک ها یا تکنیک هایی است که به شما امکان می دهد یک یا آن اصل را برای تعیین مقدار مورد نظر پیاده سازی کنید.
اصول روش های اندازه گیری
اساس هر روش اندازه گیری یک قانون فیزیکی خاص است که به نوبه خود مبتنی بر یک پدیده طبیعی خاص است. در مترولوژی، پدیده های فیزیکی اغلب به عنوان اثراتی که باعث ایجاد یک الگو می شوند، تعریف می شوند. قوانین خاصی برای اندازه گیری مقادیر مختلف اعمال می شود. به عنوان مثال، اندازه گیری جریان توسط اثر جوزفسون انجام می شود. این پدیده که بر اساس آن جریان ابررسانا از میان لایه دی الکتریک عبور می کند،جداسازی ابررساناها برای تعیین ویژگی های انرژی جذب شده، از اثر دیگری استفاده می شود - Peltier، و برای محاسبه سرعت - قانون تغییر در فرکانس تابش، کشف شده توسط داپلر. یک مثال ساده تر از تعیین جرم یک جسم از گرانش استفاده می کند که خود را در فرآیند وزن کردن نشان می دهد.
طبقه بندی روش های اندازه گیری
معمولاً از دو نشانه جداسازی روش های اندازه گیری استفاده می شود - با توجه به ماهیت تغییر مقادیر بسته به زمان و با توجه به روش به دست آوردن داده ها. در حالت اول، روش های آماری و دینامیکی متمایز می شوند. روش های آماری اندازه گیری با این واقعیت مشخص می شود که نتیجه به دست آمده بسته به لحظه ای که در آن اعمال می شود تغییر نمی کند. به عنوان مثال، اینها می توانند روش های اصلی برای اندازه گیری جرم و اندازه یک جسم باشند. برعکس، تکنیک های پویا در ابتدا امکان نوسانات در عملکرد را فراهم می کند. چنین روش هایی شامل روش هایی است که به شما امکان می دهد مشخصات فشار، گاز یا دما را ردیابی کنید. تغییرات معمولاً تحت تأثیر محیط ها رخ می دهد. به دلیل تفاوت در دقت اندازه گیری و شرایط عملیات، طبقه بندی های دیگری از روش ها وجود دارد. اما معمولا ثانویه هستند. اکنون ارزش در نظر گرفتن محبوب ترین روش های اندازه گیری را دارد.
روش مقایسه اندازه گیری
در این مورد، اندازه گیری با مقایسه مقدار مورد نظر با مقادیر بازتولید شده توسط اندازه گیری انجام می شود. نمونه ای از این روش محاسبه جرم بابا استفاده از ترازوهای اهرمی کاربر در ابتدا با ابزاری کار می کند که حاوی مقادیر خاصی با اندازه گیری است. به ویژه با استفاده از سیستم تعادل با وزنه ها می تواند وزن یک جسم را با درجه ای از دقت ثابت کند. دستگاه اندازه‌گیری فشار کلاسیک نیز در برخی از تغییرات، شامل تعیین مقدار با مقایسه با قرائت‌ها در محیطی است که مقادیر اولیه شناخته شده از قبل در آن کار می‌کنند. مثال دیگر مربوط به اندازه گیری جریان ولتاژ است. در این مورد، برای مثال، ویژگی های جبران کننده با نیروی محرکه الکتریکی شناخته شده یک عنصر معمولی مقایسه می شود.
روش اندازه گیری با جمع
همچنین یک تکنیک نسبتاً رایج است که در زمینه های مختلف استفاده می شود. روش اندازه گیری مقدار اضافه نیز مقدار مورد نظر و اندازه معینی را که از قبل مشخص است فراهم می کند. فقط، بر خلاف روش قبلی، اندازه گیری مستقیماً هنگام مقایسه نه با مقدار محاسبه شده، بلکه در شرایط اضافه کردن آن با مقدار مشابه انجام می شود. به عنوان یک قاعده، روش ها و ابزارهای اندازه گیری طبق این اصل بیشتر در کار با شاخص های فیزیکی ویژگی های یک شی مورد استفاده قرار می گیرند. به یک معنا، این تکنیک مشابه روش تعیین کمیت ها از طریق جایگزینی است. فقط در این مورد، ضریب تصحیح نه با مقداری که مشابه مقدار مورد نظر است، بلکه با خوانش شی مرجع ارائه می شود.
روش اندازه گیری ارگانولپتیک
زیبا استجهت غیرمعمول اندازه‌شناسی که مبتنی بر استفاده از حواس انسان است. دو دسته اندازه گیری ارگانولپتیک وجود دارد. به عنوان مثال، روش عنصر به عنصر امکان ارزیابی یک پارامتر خاص از یک شی را بدون ارائه تصویر کاملی از ویژگی ها و کیفیت های عملیاتی ممکن می دهد. دسته دوم یک رویکرد یکپارچه را نشان می دهد که در آن روش اندازه گیری با کمک حواس تصویر کامل تری از پارامترهای مختلف جسم ارائه می دهد. درک این نکته مهم است که تجزیه و تحلیل پیچیده اغلب نه به عنوان راهی برای در نظر گرفتن یک گروه کامل از ویژگی ها، بلکه به عنوان ابزاری برای ارزیابی تناسب کلی یک شی از نظر استفاده ممکن برای یک هدف خاص مفید است. در مورد کاربرد عملی روش های ارگانولپتیک، می توان از آنها برای ارزیابی بیضی یا کیفیت برش قطعات استوانه ای استفاده کرد. در یک اندازه گیری پیچیده با این روش، می توانید ایده ای از خروجی شعاعی شفت به دست آورید، که فقط پس از تجزیه و تحلیل همان بیضی و ویژگی های سطح بیرونی عنصر تشخیص داده می شود.
روش های اندازه گیری تماسی و غیر تماسی
اصول اندازه گیری تماسی و غیر تماسی تفاوت قابل توجهی دارند. در مورد دستگاه های تماسی، مقدار در مجاورت جسم ثابت می شود. اما از آنجایی که این امر به دلیل وجود رسانه های تهاجمی و دسترسی دشوار به محل اندازه گیری همیشه امکان پذیر نیست، اصل غیر تماسی محاسبه مقادیر نیز گسترده شده است. روش اندازه گیری تماس استفاده می شوددر تعیین مقادیری مانند جرم، جریان، پارامترهای کلی، و غیره.
اندازه گیری بدون تماس را می توان با مدل های خاص پیرومتر و تصویرگرهای حرارتی انجام داد. در طول عملیات، آنها به طور مستقیم در محیط اندازه گیری هدف قرار نمی گیرند، اما با تشعشع آن تعامل دارند. به دلایلی، روش‌های اندازه‌گیری دما بدون تماس چندان دقیق نیستند. بنابراین، آنها فقط در مواردی استفاده می شوند که شما نیاز به داشتن ایده در مورد ویژگی های مناطق یا مناطق خاص داشته باشید.
اندازه گیری
دامنه ابزارهای اندازه گیری بسیار گسترده است، حتی اگر در مورد یک منطقه خاص به طور جداگانه صحبت کنیم. به عنوان مثال برای اندازه گیری دما به تنهایی از دماسنج، پیرومتر، همان تصویرگرهای حرارتی و ایستگاه های چند منظوره با عملکرد رطوبت سنج و فشارسنج استفاده می شود. اخیراً از لاگرهای مجهز به کاوشگرهای حساس در مجتمع برای ثبت خوانش رطوبت و دما استفاده شده است. هنگام ارزیابی شرایط جوی، اغلب از یک مانومتر نیز استفاده می شود - این دستگاهی برای اندازه گیری فشار است که می تواند با سنسورهایی برای نظارت بر رسانه های گازی تکمیل شود. گروه گسترده ای از دستگاه ها نیز در بخش ابزارهای اندازه گیری برای ویژگی های مدارهای الکتریکی نشان داده شده است. در اینجا می توانید دستگاه هایی مانند ولت متر و آمپرمتر را انتخاب کنید. باز هم، مانند ایستگاه های هواشناسی، ابزار برای در نظر گرفتن پارامترهای میدان الکتریکی می تواند جهانی باشد - یعنی در نظر گرفتن چندین پارامتر به طور همزمان.
ابزار دقیقابزار و اتوماسیون
در مفهوم سنتی، دستگاه اندازه گیری ابزاری است که اطلاعاتی را در مورد مشخصه مقدار خاصی از یک شی خاص در یک لحظه معین ارائه می دهد. در طول عملیات، کاربر خوانش ها را ثبت می کند و متعاقباً بر اساس آنها تصمیمات مناسب می گیرد. اما بیشتر و بیشتر، همین دستگاه ها در مجموعه ای از تجهیزات با اتوماسیون ادغام می شوند، که بر اساس همان قرائت های ضبط شده، به طور مستقل تصمیم گیری می کند، به عنوان مثال، در مورد اصلاح پارامترهای عملیاتی. به طور خاص، ابزار دقیق و اتوماسیون تجهیزات با موفقیت در مجتمع های خطوط لوله گاز، در سیستم های گرمایش و تهویه و غیره گاز ترکیب شده اند.
اندازه گیری و عدم قطعیت
تقریباً هر فرآیند اندازه گیری شامل درجاتی از تغییرات در نتایج گزارش شده نسبت به مقادیر واقعی است. خطا می تواند 0.001٪ یا 10٪ یا بیشتر باشد. در این مورد، انحرافات تصادفی و سیستماتیک متمایز می شوند. خطای تصادفی نتیجه اندازه گیری با این واقعیت مشخص می شود که از الگوی خاصی تبعیت نمی کند. برعکس، انحرافات سیستماتیک از مقادیر واقعی از این جهت متفاوت است که مقادیر خود را حتی پس از اندازه گیری های مکرر متعدد حفظ می کنند.
نتیجه گیری
تولید کنندگان ابزار اندازه گیری و تجهیزات اندازه گیری بسیار تخصصی در تلاش هستند تا مدل های کاربردی تر و در عین حال مقرون به صرفه تر را توسعه دهند. و این نه تنها در مورد تجهیزات حرفه ای، بلکه در مورد لوازم خانگی نیز صدق می کند. به عنوان مثال، اندازه گیری جریان را می توان در خانه با استفاده از یک مولتی متر که چندین پارامتر را به طور همزمان ثبت می کند، انجام داد. همین امر را می توان در مورد دستگاه هایی که با خوانش فشار، رطوبت و دما کار می کنند، گفت که دارای عملکرد گسترده و ارگونومی مدرن هستند. درست است، اگر وظیفه ثبت یک مقدار خاص است، کارشناسان همچنان استفاده از دستگاه های خاصی را توصیه می کنند که فقط با پارامتر هدف کار می کنند. آنها تمایل دارند دقت اندازه گیری بالاتری داشته باشند، که اغلب در ارزیابی عملکرد تجهیزات بسیار مهم است.
