És difícil sobreestimar la importància de les mesures en la vida d'una persona moderna. A mesura que la tecnologia es desenvolupa, la qüestió de la necessitat d'ells no és gens, però els principis i mètodes que permeten augmentar la precisió de les mesures passen a primer pla. El ventall d'àrees en què s'utilitzen sistemes i mètodes de mesura també s'està ampliant. Paral·lelament, s'estan desenvolupant no només enfocaments tècnics i tecnològics per a la implementació d'aquestes operacions, sinó també els conceptes de la seva aplicació. Fins ara, el mètode de mesura és un conjunt de tècniques o tècniques que permeten implementar un o un altre principi per determinar el valor desitjat.
Principis dels mètodes de mesura
La base de qualsevol mètode de mesura és una determinada llei física, que, al seu torn, es basa en un fenomen natural particular. En metrologia, els fenòmens físics sovint es defineixen com els efectes que provoquen un patró. S'apliquen lleis específiques per mesurar diferents magnituds. Per exemple, la mesura del corrent es fa mitjançant l'efecte Josephson. Aquest fenomen, segons el qual el corrent superconductor travessa la capa intermedia de dielèctrics,separació de superconductors. Per determinar les característiques de l'energia absorbida, s'utilitza un altre efecte - Peltier, i per calcular la velocitat - la llei del canvi en la freqüència de radiació, descoberta per Doppler. Un exemple més senzill de determinar la massa d'un objecte utilitza la gravetat, que es manifesta en el procés de pesatge.
Classificacions dels mètodes de mesura
En general, s'utilitzen dos signes de separació dels mètodes de mesura: segons la naturalesa del canvi de valors en funció del temps i segons el mètode d'obtenció de dades. En el primer cas, es distingeixen mètodes estadístics i dinàmics. Els mètodes estadístics de mesura es caracteritzen pel fet que el resultat obtingut no canvia en funció del moment en què s'apliquen. Aquests poden ser, per exemple, els principals mètodes per mesurar la massa i la mida d'un objecte. Les tècniques dinàmiques, per contra, permeten inicialment la possibilitat de fluctuacions en el rendiment. Aquests mètodes inclouen aquells mètodes que permeten fer un seguiment de les característiques de pressió, gas o temperatura. Els canvis solen produir-se sota la influència de l'entorn. Hi ha altres classificacions de mètodes, a causa de la diferència en la precisió de mesura i les condicions de l'operació. Però solen ser secundaris. Ara val la pena considerar els mètodes de mesura més populars.
Mètode de comparació de mesures
En aquest cas, la mesura es produeix comparant el valor desitjat amb els valors reproduïts per la mesura. Un exemple d'aquest mètode és el càlcul de la massa ambutilitzant bàscules tipus palanca. L'usuari treballa inicialment amb l'eina, que conté determinats valors amb mesures. En particular, utilitzant el sistema d'equilibri amb pesos, pot fixar el pes d'un objecte amb un cert grau de precisió. El clàssic dispositiu de mesura de pressió també, en algunes modificacions, implica determinar el valor per comparació amb lectures en un entorn en el qual ja funcionen els valors inicialment coneguts. Un altre exemple es refereix a la mesura del corrent de tensió. En aquest cas, per exemple, es compararan les característiques del compensador amb la força electromotriu coneguda d'un element normal.
Mètode de mesura per addició
També és una tècnica força comuna que s'utilitza en diverses àrees. El mètode de mesura del valor de l'addició també proporciona el valor desitjat i una mesura determinada, que es coneix per endavant. Només, a diferència del mètode anterior, la mesura es fa directament quan es compara no amb el valor calculat, sinó en les condicions de la seva addició amb un valor similar. Com a regla general, els mètodes i els instruments de mesura d'acord amb aquest principi s'utilitzen més sovint per treballar amb indicadors físics de les característiques d'un objecte. En cert sentit, aquesta tècnica és similar al mètode de determinació de quantitats mitjançant la substitució. Només en aquest cas, el factor de correcció no és proporcionat per un valor similar al valor desitjat, sinó per les lectures de l'objecte de referència.
Mètode de mesura organolèptic
És bonicuna direcció inusual de la metrologia, que es basa en l'ús dels sentits humans. Hi ha dues categories de mesures organolèptiques. Per exemple, el mètode element per element permet avaluar un paràmetre específic d'un objecte sense donar una imatge completa de les seves característiques i possibles qualitats operatives. La segona categoria representa un enfocament integrat, en el qual el mètode de mesura amb l'ajuda dels sentits dóna una imatge més completa dels diferents paràmetres de l'objecte. És important entendre que l'anàlisi complexa sovint és útil no tant com a forma de tenir en compte tot un grup de característiques, sinó com a eina per avaluar la idoneïtat global d'un objecte en termes d'ús possible per a un propòsit específic. Pel que fa a l'aplicació pràctica dels mètodes organolèptics, es poden utilitzar per avaluar, per exemple, l'ovalitat o la qualitat de tall de peces cilíndriques. En una mesura complexa d'aquest mètode, podeu fer-vos una idea de la desviació radial de l'eix, que només es detectarà després d'analitzar la mateixa ovalitat i característiques de la superfície exterior de l'element.
Mètodes de mesura de contacte i sense contacte
Els principis de mesura de contacte i sense contacte tenen una diferència significativa. En el cas dels dispositius de contacte, el valor es fixa molt a prop de l'objecte. Però, com que això no sempre és possible a causa de la presència de mitjans agressius i d'un accés difícil al lloc de mesura, també s'ha estès el principi de no-contacte de càlcul de valors. S'utilitza el mètode de mesura de contacteper determinar quantitats com la massa, el corrent, els paràmetres generals, etc. No obstant això, quan es mesuren temperatures extremadament altes, no sempre és possible.
La mesura sense contacte es pot realitzar amb models especials de piròmetres i càmeres tèrmiques. Durant el funcionament, no es troben directament a l'entorn de mesura objectiu, sinó que interactuen amb la seva radiació. Per diverses raons, els mètodes de mesura de la temperatura sense contacte no són gaire precisos. Per tant, només s'utilitzen quan cal tenir una idea de les característiques de determinades zones o zones.
Mesures
La gamma d'eines de mesura és molt àmplia, encara que parlem d'una àrea concreta per separat. Per exemple, només per mesurar la temperatura, s'utilitzen termòmetres, piròmetres, les mateixes càmeres tèrmiques i estacions multifuncionals amb les funcions d'higròmetre i baròmetre. Recentment, al complex s'han utilitzat registradors equipats amb sondes sensibles per registrar les lectures d'humitat i temperatura. Quan s'avaluen les condicions atmosfèriques, també s'utilitza sovint un manòmetre: aquest és un dispositiu per mesurar la pressió, que es pot complementar amb sensors per controlar medis gasosos. Un ampli grup de dispositius també està representat en el segment d'instruments de mesura per a les característiques dels circuits elèctrics. Aquí podeu seleccionar dispositius com ara un voltímetre i un amperímetre. De nou, com en el cas de les estacions meteorològiques, els mitjans per tenir en compte els paràmetres del camp elèctric poden ser universals, és a dir, tenint en compte diversos paràmetres al mateix temps.
Instrumentacióinstruments i automatització
En el sentit tradicional, un dispositiu de mesura és una eina que proporciona informació sobre un valor particular característic d'un objecte concret en un moment determinat. Durant l'operació, l'usuari registra les lectures i, posteriorment, pren les decisions oportunes en funció d'elles. Però cada cop més sovint, aquests mateixos dispositius s'integren en un complex d'equips amb automatització, que, a partir de les mateixes lectures registrades, pren decisions de manera independent, per exemple, per corregir els paràmetres de funcionament. En particular, la instrumentació i l'automatització d'equips es combinen amb èxit en complexos de gasoductes, en sistemes de calefacció i ventilació, etc. de gas.
Mesures i incerteses
Gairebé tots els processos de mesurament impliquen un cert grau de variació en els resultats informats en relació amb els valors reals. L'error pot ser del 0,001% o del 10% o més. En aquest cas, es distingeixen desviacions aleatòries i sistemàtiques. L'error aleatori del resultat de la mesura es caracteritza pel fet que no obeeix a un determinat patró. Per contra, les desviacions sistemàtiques dels valors reals difereixen en el fet que conserven els seus valors fins i tot després de nombroses mesures repetides.
Conclusió
Els fabricants d'instruments de mesura i d'equips metrològics altament especialitzats s'esforcen per desenvolupar models més funcionals i alhora assequibles. I això no només s'aplica als equips professionals, sinó també als electrodomèstics. Per exemple, la mesura de corrent es pot dur a terme a casa mitjançant un multímetre que registra diversos paràmetres alhora. El mateix es pot dir dels dispositius que funcionen amb lectures de pressió, humitat i temperatura, que estan dotats d'una àmplia funcionalitat i una ergonomia moderna. És cert que si la tasca és registrar un valor específic, els experts encara recomanen utilitzar dispositius especials que funcionin només amb el paràmetre objectiu. Acostumen a tenir una precisió de mesura més alta, que sovint és crucial per avaluar el rendiment dels equips.
