Mõõtmiste tähtsust tänapäeva inimese elus on raske üle hinnata. Tehnoloogia arenedes ei ole küsimus nende vajalikkuses üldsegi, vaid esile kerkivad põhimõtted ja meetodid, mis võimaldavad mõõtmiste täpsust tõsta. Samuti laieneb mõõtmissüsteemide ja -meetodite kasutusalade ring. Samal ajal töötatakse välja mitte ainult tehnilisi ja tehnoloogilisi lähenemisviise nende toimingute rakendamiseks, vaid ka nende rakendamise kontseptsioone. Praeguseks on mõõtmismeetod tehnikate või tehnikate kogum, mis võimaldab soovitud väärtuse määramisel rakendada üht või teist põhimõtet.
Mõõtmismeetodite põhimõtted
Iga mõõtmismeetodi aluseks on teatud füüsikaseadus, mis omakorda põhineb konkreetsel loodusnähtusel. Metroloogias määratletakse füüsikalisi nähtusi sageli kui mustrit põhjustavaid mõjusid. Erinevate suuruste mõõtmiseks kehtivad kindlad seadused. Näiteks voolu mõõtmine toimub Josephsoni efekti abil. See nähtus, mille kohaselt ülijuhtiv vool läbib dielektrikute vahekihti,ülijuhtide eraldamine. Neeldunud energia omaduste määramiseks kasutatakse teist efekti - Peltieri ja kiiruse arvutamiseks - Doppleri poolt avastatud kiirgussageduse muutumise seadust. Objekti massi määramise lihtsam näide kasutab gravitatsiooni, mis väljendub kaalumise protsessis.
Mõõtmismeetodite klassifikatsioonid
Tavaliselt kasutatakse kahte mõõtmismeetodite eraldumise tunnust – vastav alt ajast sõltuva väärtuste muutumise iseloomule ja andmete saamise meetodile. Esimesel juhul eristatakse statistilisi ja dünaamilisi meetodeid. Statistilisi mõõtmismeetodeid iseloomustab asjaolu, et saadud tulemus ei muutu sõltuv alt nende rakendamise hetkest. Need võivad olla näiteks peamised meetodid objekti massi ja suuruse mõõtmiseks. Dünaamilised tehnikad, vastupidi, võimaldavad algselt jõudluse kõikumist. Sellised meetodid hõlmavad meetodeid, mis võimaldavad teil jälgida rõhu, gaasi või temperatuuri omadusi. Muutused toimuvad tavaliselt keskkonna mõjul. Mõõtmistäpsuse ja toimingu tingimuste erinevuse tõttu on ka teisi meetodite klassifikatsioone. Kuid need on tavaliselt teisejärgulised. Nüüd tasub kaaluda kõige populaarsemaid mõõtmismeetodeid.
Mõõtmise võrdlusmeetod
Sellisel juhul toimub mõõtmine, võrreldes soovitud väärtust mõõtmisel reprodutseeritud väärtustega. Selle meetodi näide on massi arvutamine kooskasutades kang-tüüpi kaalusid. Algselt töötab kasutaja tööriistaga, mis sisaldab teatud väärtusi koos meetmetega. Eelkõige saab ta raskustega tasakaalustamise süsteemi kasutades fikseerida teatud täpsusega objekti kaalu. Klassikaline rõhumõõteseade hõlmab teatud modifikatsioonides ka väärtuse määramist, võrreldes näitudega keskkonnas, kus algselt teadaolevad väärtused juba töötavad. Teine näide puudutab pingevoolu mõõtmist. Sel juhul võrreldakse näiteks kompensaatori omadusi normaalse elemendi teadaoleva elektromotoorjõuga.
Mõõtmismeetod liitmise teel
Ka üsna levinud tehnika, mida kasutatakse erinevates valdkondades. Lisaväärtuse mõõtmise meetod näeb ette ka soovitud väärtuse ja kindla mõõdu, mis on ette teada. Ainult erinev alt eelmisest meetodist tehakse mõõtmine otse, kui võrrelda mitte arvutatud väärtusega, vaid selle lisamise tingimustes sarnase väärtusega. Sellele põhimõttele vastavaid meetodeid ja mõõteriistu kasutatakse reeglina sagedamini objekti omaduste füüsiliste näitajatega töötamisel. Teatud mõttes on see tehnika sarnane koguste asendamise teel määramise meetodiga. Ainult sel juhul ei anna parandustegurit soovitud väärtusega sarnane väärtus, vaid võrdlusobjekti näidud.
Organoleptiline mõõtmismeetod
See on ilusebatavaline metroloogia suund, mis põhineb inimese meelte kasutamisel. Organoleptilisi mõõtmisi on kahte kategooriat. Näiteks võimaldab element-elemendipõhine meetod hinnata objekti konkreetset parameetrit, andmata täielikku pilti selle omadustest ja võimalikest tööomadustest. Teine kategooria esindab integreeritud lähenemist, mille puhul meelte abil mõõtmise meetod annab terviklikuma pildi objekti erinevatest parameetritest. Oluline on mõista, et keerukast analüüsist on sageli kasu mitte niivõrd terve tunnuste rühma arvestamise viisina, vaid vahendina objekti üldise sobivuse hindamisel võimaliku konkreetse otstarbega kasutamise seisukoh alt. Mis puudutab organoleptiliste meetodite praktilist rakendamist, siis nende abil saab hinnata näiteks silindriliste osade ovaalsust või lõikekvaliteeti. Selle meetodi kompleksmõõtmisel saate aimu võlli radiaalsest väljavoolust, mis tuvastatakse pärast elemendi välispinna sama ovaalsuse ja omaduste analüüsimist.
Kontakt- ja kontaktivabad mõõtmismeetodid
Kontakt- ja mittekontaktmõõtmise põhimõtetel on oluline erinevus. Kontaktseadmete puhul fikseeritakse väärtus objekti vahetus läheduses. Kuid kuna see pole alati võimalik agressiivse meedia olemasolu ja raske juurdepääsu tõttu mõõtmiskohale, on lai alt levinud ka väärtuste arvutamise kontaktivaba põhimõte. Kasutatakse kontakti mõõtmise meetoditselliste suuruste nagu mass, vool, üldparameetrid jne määramisel. Äärmiselt kõrgete temperatuuride mõõtmisel ei ole see aga alati võimalik.
Puhkrumeetrite ja termokaamerate erimudelitega saab teostada kontaktivaba mõõtmist. Töötamise ajal ei asu nad otseselt sihtmärgi mõõtmiskeskkonnas, vaid suhtlevad selle kiirgusega. Mitmel põhjusel ei ole kontaktivaba temperatuuri mõõtmise meetodid kuigi täpsed. Seetõttu kasutatakse neid ainult siis, kui teil on vaja ettekujutust teatud tsoonide või piirkondade omadustest.
Mõõdud
Mõõtmisvahendite valik on väga lai, isegi kui räägime konkreetsest valdkonnast eraldi. Näiteks ainuüksi temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termomeetreid, püromeetreid, samu termokaameraid ning multifunktsionaalseid jaamu hügromeetri ja baromeetri funktsioonidega. Viimasel ajal on kompleksis õhuniiskuse ja temperatuurinäitude salvestamiseks kasutatud tundlike sondidega varustatud logerid. Atmosfääritingimuste hindamisel kasutatakse sageli ka manomeetrit - see on rõhu mõõtmise seade, mida saab täiendada gaasilise keskkonna jälgimiseks mõeldud anduritega. Elektriahelate omaduste mõõtmiseks mõeldud mõõteriistade segmendis on esindatud ka lai seadmete rühm. Siin saate valida selliseid seadmeid nagu voltmeeter ja ampermeeter. Jällegi, nagu ilmajaamade puhul, võivad elektrivälja parameetrite arvestamise vahendid olla universaalsed – ehk siis mitme parameetri korraga arvestamine.
Instrumendidinstrumendid ja automaatika
Traditsioonilises mõttes on mõõteseade tööriist, mis annab teavet konkreetsele objektile antud hetkel iseloomuliku konkreetse väärtuse kohta. Operatsiooni käigus registreerib kasutaja näidud ja seejärel teeb nende põhjal vastavad otsused. Kuid üha sagedamini integreeritakse need samad seadmed automaatikaga seadmete kompleksi, mis samade salvestatud näitude põhjal teeb iseseisv alt otsuseid näiteks tööparameetrite korrigeerimise kohta. Eelkõige ühendatakse eduk alt mõõteriistade ja seadmete automatiseerimine gaasitorukompleksides, kütte- ja ventilatsioonisüsteemides jne. gaas.
Mõõtmised ja määramatused
Peaaegu iga mõõtmisprotsess hõlmab teatatud tulemuste mõningast varieerumist tegelike väärtuste suhtes. Viga võib olla 0,001% või 10% või rohkem. Sel juhul eristatakse juhuslikke ja süstemaatilisi kõrvalekaldeid. Mõõtmistulemuse juhuslikku viga iseloomustab asjaolu, et see ei allu teatud mustrile. Seevastu süstemaatilised kõrvalekalded tegelikest väärtustest erinevad selle poolest, et need säilitavad oma väärtused ka pärast arvukaid korduvaid mõõtmisi.
Järeldus
Mõõteriistade ja kõrgelt spetsialiseeritud metroloogiliste seadmete tootjad püüavad välja töötada funktsionaalsemaid ja samal ajal taskukohaseid mudeleid. Ja see kehtib mitte ainult professionaalsete seadmete, vaid ka kodumasinate kohta. Näiteks saab voolu mõõta kodus, kasutades multimeetrit, mis salvestab korraga mitu parameetrit. Sama võib öelda rõhu, niiskuse ja temperatuuri näiduga töötavate seadmete kohta, mis on varustatud laia funktsionaalsuse ja kaasaegse ergonoomikaga. Tõsi, kui ülesanne on registreerida konkreetne väärtus, soovitavad eksperdid siiski kasutada spetsiaalseid seadmeid, mis töötavad ainult sihtparameetriga. Neil on tavaliselt suurem mõõtmistäpsus, mis on sageli seadmete jõudluse hindamisel ülioluline.
