Принцип и метод на измерване. Общи методи за измерване. Какви са измервателните уреди?

Трудно е да се надценява значението на измерванията в живота на съвременния човек. Тъй като технологията се развива, въпросът за необходимостта от тях изобщо не си заслужава, но принципите и методите, които правят възможно подобряването на точността на измерванията, излизат на преден план. Разширява се обхватът на областите, в които се включват системите и методите за измерване. В същото време се развиват не само техническите и технологичните подходи към изпълнението на тези операции, но и концепцията за тяхното приложение. Към днешна дата методът за измерване е набор от техники или техники, които позволяват един или друг принцип за определяне на желаната стойност, която трябва да бъде реализирана.

Принципи на методите за измерване

В основата на всеки измервателен метод е определен физически закон, който на свой ред се основава на този или онзи природен феномен. В метрологията физическите феномени често се дефинират като ефекти, които причиняват периодичност. За измерване на различни стойности се прилагат специфични закони. Например токът се измерва чрез ефекта на Джозефсън. Това явление, в съответствие с което свръхпроводящият ток преминава през междинен слой от диелектрици, разделящи свръхпроводници. За да се определят характеристиките на абсорбираната енергия, вече се използва друг ефект - Peltier и за изчисляване на скоростта - законът за промяна в честотата на радиация, открита от Doppler. В по-прост пример за определяне на масата на обект се използва гравитацията, която се проявява в процеса на претегляне.

Класификация на методите за измерване

Обикновено се използват две характеристики на разделянето на методите за измерване - от естеството на изменението на количествата спрямо времето и от метода за получаване на данните. В първия случай се разграничават статистически и динамични методи. Статистическите методи за измерване се характеризират с факта, че резултатът не се променя в зависимост от това кога се прилагат. Това могат да бъдат например основните методи за измерване на масата и размера на обекта. Динамичните методи, напротив, първоначално позволяват възможността от колебания в показателите. Тези методи могат да включват тези методи, които ви позволяват да наблюдавате характеристиките на налягането, газа или температурата. Промените обикновено се проявяват под въздействието на околната среда. Има и други класификации на методите, поради разликата в точност на измерванията и условията на операцията. Но те като правило са от вторичен характер. Сега трябва да обмислим най-популярните методи за измерване.

Метод на сравнение с мярката

В този случай измерването се дължи на сравнението на търсената стойност със стойностите, възпроизведени от мярката. Като пример за този метод, можем да изчислим масата с помощта на лост баланс пишете. Потребителят първоначално работи с инструмент, в който се поставят определени стойности с мерки. По-специално, използвайки системата за баланс с тежести, тя може да определи с определена степен на точност теглото на обекта. Класическият инструмент за измерване на налягането, също и при някои модификации, предполага определяне на стойността в сравнение с показанията в среда, в която първоначално известните количества вече действат. Друг пример се отнася до измерването на напрежението. В този случай, например, работата на компенсатора ще бъде сравнена с известната електродвижеща сила на нормалния елемент.

Метод на измерване на комплемента

Също така доста често срещана техника, която намира приложение в широк спектър от области. Методът за измерване на стойността на комплемента също така осигурява необходимата стойност и определена мярка, която е известна предварително. Само, за разлика от предишния метод, измерването е направено директно в сравнението не е изчислена стойност, както и от гледна точка на неговата величина е подобни допълнения. Като правило методите и измервателните уреди по този принцип се използват по-често при работа с физически показатели на характеристиките на обекта. В известен смисъл, с тази техника приемането на определянето на количествата чрез заместване е сходно. Само в този случай корекционният коефициент се осигурява не от стойност, която е аналогична на желаната стойност, а от отчитанията на референтния обект.

Органолептичен метод за измерване

Това е доста необичайно посока на метрологията, която се основава на използването на човешките сетива. Има две категории сензорни измервания. Например, в разглобен метод позволява да се оцени даден параметър на обекта, без да дава пълна картина на неговите характеристики и възможно изпълнение. Втората категория е цялостен подход, в който метод за измерване с помощта на сетивните органи даде по-добра представа за различните параметри имат за предмет. Важно е да се разбере, че комплексен анализ често е полезно не само като начин за отчитане на целия характеристики на групата, а като инструмент, за да се прецени доколко подходящи обекта от гледна точка на възможностите за използване на определена цел. Както за практическото приложение на органолептичните методи, те могат да бъдат оценени, например, овални или цилиндрични части нарязани качество. В комплекс измерването по този метод може да получите представа за радиалното биене на вала, който се намира точно след анализа на същите закръгление и повърхностните характеристики на външния елемент.

Контактни и безконтактни методи за измерване

Принципите на контакта и безконтактното измерване имат значителна разлика. В случай на контактни устройства стойността се фиксира в непосредствена близост до обекта. Но тъй като това не винаги е възможно поради наличието на агресивни медии и трудния достъп до мястото на измерване, безконтактният принцип на изчисляване на ценностите е широко разпространен. Методът за контактно измерване се използва при определянето на такива количества като маса, сила на тока, общи параметри и т.н. Въпреки това при измерване на изключително високи температури не винаги е възможно.

Безконтактното измерване може да се извърши чрез специални модели на пирометри и термовизионни преобразуватели. В процеса на работа, те не са директно в целевата среда за измерване, но взаимодействат с нейното лъчение. Поради редица причини методите за измерване на температурата чрез безконтактен принцип не са много точни. Поради това те се използват само там, където е необходимо да има представа за характеристиките на определени зони или райони.

Измервателни инструменти

Обхватът на измервателните уреди е много широк, дори и да говорим за конкретна област отделно. Например термометри, пиромери, същите термични образци и многофункционални станции с функциите на хигрометър и барометър се използват само за измерване на температурата. За да се вземат предвид стойностите на влажността и температурата в комплекса, наскоро бяха използвани дърводобив с чувствителни сонди. При оценката на атмосферните условия често се използва манометър, който е устройство за измерване на налягането, което може да бъде допълнено със сензори за наблюдение на газови носители. В сегмента на средствата за измерване на характеристиките на електрическите вериги се представя и широка група от устройства. Тук можете да идентифицирате такива устройства като волтметър и амперметър. Отново, както в случая на метеорологичните станции, средствата за отчитане на параметрите на електрическото поле могат да бъдат универсални, т.е. като се вземат предвид няколко параметъра едновременно.

Уреди за контрол и измерване и автоматизация

В традиционния смисъл на измервателния уред - инструмент, който осигурява информация за определена характеристика стойност за определен обект в момента. По време на операцията потребителят записва показанията и впоследствие взема съответните решения въз основа на тях. Но все повече, същите тези устройства са интегрирани в комплексно оборудване с автоматизация, която се базира на същата записва показанията поема собствените си решения, например, чрез коригиране на параметрите на работа. По-специално, оборудване апаратура и автоматизация успешно се съчетават в комплекси мрежата на газ, в отоплителни и вентилационни системи и т.н. Например, при спазване на налягането в тръбопровода ще сигнализира, автоматична система за повишаване или увеличаване на предлагането на хидравлична среда обем - .. Вода или една и съща газ.

Измервания и грешки

Почти всеки измервателен процес до известна степен включва приемането на отклонение в предоставените резултати по отношение на действителните стойности. Точността може да бъде и 0,001%, а 10% и повече. В този случай се идентифицират случайни и системни отклонения. Произволната грешка в резултата от измерването се характеризира с факта, че тя не се подчинява на определена редовност. Обратно, системните отклонения от действителните стойности се различават по това, че запазват своите стойности дори при многобройни повторни измервания.

заключение

Производителите на измервателни уреди и високо специализираното метрологично оборудване се стремят да развиват все по-функционални и в същото време достъпни модели. И това важи не само за професионалното оборудване, но и за домакинските уреди. Например текущото измерване може да се извърши у дома с помощта на мултиметър, който улавя няколко параметъра едновременно. Същото може да се каже и за устройства, работещи с отчитане на налягането, влажността и температурата, които са надарени с широк спектър функции и съвременна ергономия. Ако обаче има задача за регистриране на конкретна стойност, експертите все пак препоръчват достъп до специални устройства, които работят само с целевия параметър. Като правило те имат по-висока точност на измерване, което често е решаващо при оценката на производителността на оборудването.