Het is moeilijk om het belang van metingen in het leven van een modern persoon te overschatten. Naarmate de technologie zich ontwikkelt, is de vraag of ze nodig zijn helemaal niet, maar de principes en methoden die het mogelijk maken om de nauwkeurigheid van metingen te vergroten, komen naar voren. Ook het scala aan gebieden waarin meetsystemen en -methoden worden gebruikt, breidt zich uit. Tegelijkertijd worden niet alleen technische en technologische benaderingen voor de implementatie van deze operaties ontwikkeld, maar ook de concepten van hun toepassing. Tot op heden is de meetmethode een reeks technieken of technieken waarmee u een of ander principe kunt implementeren voor het bepalen van de gewenste waarde.
Principes van meetmethoden
De basis van elke meetmethode is een bepaalde natuurkundige wet, die op zijn beurt is gebaseerd op een bepaald natuurverschijnsel. In de metrologie worden fysieke verschijnselen vaak gedefinieerd als effecten die een patroon veroorzaken. Voor het meten van verschillende hoeveelheden gelden specifieke wetten. De meting van stroom wordt bijvoorbeeld gedaan door het Josephson-effect. Dit fenomeen, volgens welke de supergeleidende stroom door de tussenlaag van diëlektrica gaat,supergeleiders scheiden. Om de kenmerken van de geabsorbeerde energie te bepalen, wordt een ander effect gebruikt - Peltier, en om de snelheid te berekenen - de wet van verandering in de stralingsfrequentie, ontdekt door Doppler. Een eenvoudiger voorbeeld van het bepalen van de massa van een object maakt gebruik van zwaartekracht, die zich manifesteert tijdens het wegen.
Classificaties van meetmethoden
Meestal worden twee tekens van scheiding van meetmethoden gebruikt - afhankelijk van de aard van de verandering in waarden, afhankelijk van de tijd en volgens de methode om gegevens te verkrijgen. In het eerste geval worden statistische en dynamische methoden onderscheiden. Statistische meetmethoden worden gekenmerkt door het feit dat het verkregen resultaat niet verandert afhankelijk van het moment waarop ze worden toegepast. Dit kunnen bijvoorbeeld de belangrijkste methoden zijn voor het meten van de massa en grootte van een object. Dynamische technieken daarentegen houden in eerste instantie rekening met de mogelijkheid van fluctuaties in prestaties. Dergelijke methoden omvatten die methoden waarmee u de kenmerken van druk, gas of temperatuur kunt volgen. Veranderingen treden meestal op onder invloed van omgevingen. Er zijn andere classificaties van methoden, vanwege het verschil in meetnauwkeurigheid en de omstandigheden van de operatie. Maar ze zijn meestal secundair. Nu is het de moeite waard om de meest populaire meetmethoden te overwegen.
Maatvergelijkingsmethode
In dit geval vindt de meting plaats door de gewenste waarde te vergelijken met de waarden die door de meting worden gereproduceerd. Een voorbeeld van deze methode is de berekening van de massa metmet behulp van hefboom-type schalen. De gebruiker werkt in eerste instantie met de tool, die bepaalde waarden met maatregelen bevat. Met name door het systeem van balanceren met gewichten te gebruiken, kan hij het gewicht van een object met een zekere nauwkeurigheid bepalen. Het klassieke drukmeetapparaat omvat, in sommige modificaties, ook het bepalen van de waarde door vergelijking met metingen in een omgeving waarin aanvankelijk bekende waarden al werken. Een ander voorbeeld betreft het meten van spanningsstroom. In dit geval worden bijvoorbeeld de karakteristieken van de compensator vergeleken met de bekende elektromotorische kracht van een normaal element.
Meetmethode door toevoeging
Ook een vrij veel voorkomende techniek die op verschillende gebieden wordt gebruikt. De methode van het meten van de waarde van de bijtelling voorziet ook in de gewenste waarde en een bepaalde maat, die vooraf bekend is. Alleen, in tegenstelling tot de vorige methode, wordt de meting direct uitgevoerd wanneer deze niet wordt vergeleken met de berekende waarde, maar onder de voorwaarden van de toevoeging met een vergelijkbare waarde. In de regel worden methoden en meetinstrumenten volgens dit principe vaker gebruikt bij het werken met fysieke indicatoren van de kenmerken van een object. In zekere zin is deze techniek vergelijkbaar met de methode om hoeveelheden te bepalen door middel van substitutie. Alleen in dit geval wordt de correctiefactor niet geleverd door een waarde die vergelijkbaar is met de gewenste waarde, maar door de metingen van het referentieobject.
Organoleptische meetmethode
Het is mooieen ongebruikelijke richting van metrologie, die gebaseerd is op het gebruik van menselijke zintuigen. Er zijn twee categorieën organoleptische metingen. De element-voor-element methode maakt het bijvoorbeeld mogelijk om een specifieke parameter van een object te evalueren zonder een volledig beeld te geven van de kenmerken en mogelijke operationele kwaliteiten. De tweede categorie staat voor een integrale benadering, waarbij de meetmethode met behulp van de zintuigen een completer beeld geeft van de verschillende parameters van het object. Het is belangrijk om te begrijpen dat complexe analyse vaak niet zozeer nuttig is als een manier om rekening te houden met een hele groep kenmerken, maar als een hulpmiddel om de algehele geschiktheid van een object te beoordelen in termen van mogelijk gebruik voor een specifiek doel. Wat betreft de praktische toepassing van organoleptische methoden, ze kunnen worden gebruikt om bijvoorbeeld de ovaliteit of snijkwaliteit van cilindrische onderdelen te evalueren. Bij een complexe meting met deze methode kunt u een idee krijgen van de radiale slingering van de as, die pas wordt gedetecteerd na analyse van dezelfde ovaliteit en kenmerken van het buitenoppervlak van het element.
Contact en non-contact meetmethoden
De principes van contact en contactloze meting hebben een significant verschil. Bij contactapparaten wordt de waarde dicht bij het object vastgelegd. Maar omdat dit niet altijd mogelijk is vanwege de aanwezigheid van agressieve media en moeilijke toegang tot de meetlocatie, is ook het contactloze principe van het berekenen van waarden wijdverbreid. De contactmeetmethode wordt gebruikt:bij het bepalen van grootheden als massa, stroom, algemene parameters, enz. Bij het meten van extreem hoge temperaturen is dit echter niet altijd mogelijk.
Contactloze metingen kunnen worden uitgevoerd met speciale modellen pyrometers en warmtebeeldcamera's. Tijdens bedrijf bevinden ze zich niet direct in de doelmeetomgeving, maar interageren ze met de straling ervan. Om een aantal redenen zijn contactloze temperatuurmeetmethoden niet erg nauwkeurig. Daarom worden ze alleen gebruikt waar u een idee moet hebben over de kenmerken van bepaalde zones of gebieden.
Metingen
Het assortiment meetinstrumenten is zeer uitgebreid, ook als we het over een specifiek gebied apart hebben. Om bijvoorbeeld alleen de temperatuur te meten, worden thermometers, pyrometers, dezelfde warmtebeeldcamera's en multifunctionele stations met de functies van een hygrometer en barometer gebruikt. Onlangs zijn in het complex loggers uitgerust met gevoelige sondes gebruikt om vochtigheids- en temperatuurmetingen te registreren. Bij het beoordelen van atmosferische omstandigheden wordt ook vaak een manometer gebruikt - dit is een apparaat voor het meten van druk, dat kan worden aangevuld met sensoren voor het bewaken van gasvormige media. Een brede groep apparaten is ook vertegenwoordigd in het segment van meetinstrumenten voor de kenmerken van elektrische circuits. Hier kunt u apparaten selecteren zoals een voltmeter en een ampèremeter. Nogmaals, zoals in het geval van weerstations, kunnen de middelen om rekening te houden met de parameters van het elektrische veld universeel zijn - dat wil zeggen, rekening houdend met verschillende parameters tegelijkertijd.
Instrumentatieinstrumenten en automatisering
In de traditionele zin is een meetinstrument een hulpmiddel dat informatie geeft over een bepaalde waarde die kenmerkend is voor een bepaald object op een bepaald moment. Tijdens de operatie registreert de gebruiker metingen en neemt op basis daarvan de juiste beslissingen. Maar steeds vaker worden dezelfde apparaten geïntegreerd in een complex van apparatuur met automatisering, die op basis van dezelfde geregistreerde metingen zelfstandig beslissingen neemt, bijvoorbeeld over het corrigeren van bedrijfsparameters. Met name instrumentatie en automatisering van apparatuur worden met succes gecombineerd in gasleidingcomplexen, in verwarmings- en ventilatiesystemen, enz. gas.
Metingen en onzekerheden
Bij bijna elk meetproces is er een zekere mate van variatie in de gerapporteerde resultaten ten opzichte van de werkelijke waarden. De fout kan 0,001% of 10% of meer zijn. Hierbij worden willekeurige en systematische afwijkingen onderscheiden. De willekeurige fout van het meetresultaat wordt gekenmerkt door het feit dat het niet aan een bepaald patroon voldoet. Omgekeerd verschillen systematische afwijkingen van de werkelijke waarden doordat ze hun waarden behouden, zelfs na talloze herhaalde metingen.
Conclusie
Fabrikanten van meetinstrumenten en zeer gespecialiseerde metrologische apparatuur streven ernaar om functionelere en tegelijkertijd betaalbare modellen te ontwikkelen. En dit geldt niet alleen voor professionele apparatuur, maar ook voor huishoudelijke apparaten. Stroommeting kan bijvoorbeeld thuis worden uitgevoerd met een multimeter die meerdere parameters tegelijk registreert. Hetzelfde kan gezegd worden over apparaten die werken met metingen van druk, vochtigheid en temperatuur, die een brede functionaliteit en moderne ergonomie hebben. Toegegeven, als het de taak is om een specifieke waarde te registreren, raden experts nog steeds aan om speciale apparaten te gebruiken die alleen met de doelparameter werken. Ze hebben meestal een hogere meetnauwkeurigheid, wat vaak cruciaal is bij het evalueren van de prestaties van apparatuur.
