Nehéz túlbecsülni a mérések jelentőségét egy modern ember életében. A technológia fejlődésével egyáltalán nem az szükségesség kérdése, hanem azok az elvek, módszerek kerülnek előtérbe, amelyek lehetővé teszik a mérések pontosságának növelését. Bővül a mérési rendszerek és módszerek alkalmazási területeinek köre is. Ezzel egyidejűleg nem csak e műveletek végrehajtásának technikai és technológiai megközelítései, hanem alkalmazási koncepcióik is kidolgozás alatt állnak. A mérési módszer a mai napig olyan technikák vagy technikák összessége, amelyek lehetővé teszik a kívánt érték meghatározásának egyik vagy másik elvének megvalósítását.
Mérési módszerek elvei
Minden mérési módszer alapja egy bizonyos fizikai törvény, amely viszont egy adott természeti jelenségen alapul. A metrológiában a fizikai jelenségeket gyakran mintázatot okozó hatásokként határozzák meg. Külön törvények vonatkoznak a különböző mennyiségek mérésére. Például az áramerősség mérését a Josephson-effektus végzi. Ez a jelenség, amely szerint a szupravezető áram áthalad a dielektrikumok közbenső rétegén,szupravezetők elválasztása. Az elnyelt energia jellemzőinek meghatározására egy másik hatást - Peltier-t, a sebesség kiszámításához pedig - a Doppler által felfedezett sugárzási frekvencia változásának törvényét alkalmazzák. Egy objektum tömegének meghatározására egy egyszerűbb példa a gravitációt használja, amely a mérlegelés folyamatában nyilvánul meg.
Mérési módszerek osztályozása
Általában a mérési módszerek szétválásának két jelét alkalmazzák - az értékváltozás időtől függő természetétől és az adatgyűjtés módjától függően. Az első esetben statisztikai és dinamikus módszereket különböztetünk meg. A statisztikai mérési módszereket az jellemzi, hogy a kapott eredmény nem változik az alkalmazás pillanatától függően. Ilyenek lehetnek például egy tárgy tömegének és méretének mérésének fő módszerei. Ezzel szemben a dinamikus technikák kezdetben lehetővé teszik a teljesítmény ingadozását. Ilyen módszerek közé tartoznak azok a módszerek, amelyek lehetővé teszik a nyomás, a gáz vagy a hőmérséklet jellemzőinek nyomon követését. A változások általában a környezet hatására következnek be. A mérési pontosság és a művelet körülményeinek különbsége miatt a módszereknek más osztályozása is létezik. De általában másodlagosak. Most érdemes átgondolni a legnépszerűbb mérési módszereket.
Mérés-összehasonlítási módszer
Ebben az esetben a mérés a kívánt érték és a mérés által reprodukált érték összehasonlításával történik. Példa erre a módszerre a tömeg kiszámítása -valemelős mérlegek segítségével. A felhasználó kezdetben az eszközzel dolgozik, amely bizonyos értékeket tartalmaz mérésekkel. Különösen a súlyokkal való kiegyensúlyozás rendszerével tudja bizonyos fokú pontossággal rögzíteni egy tárgy súlyát. A klasszikus nyomásmérő készülék bizonyos módosításokban magában foglalja az érték meghatározását is olyan környezetben, ahol az eredetileg ismert értékek már működnek. Egy másik példa a feszültségáram mérésére vonatkozik. Ebben az esetben például a kompenzátor jellemzőit összehasonlítjuk egy normál elem ismert elektromotoros erejével.
Mérési módszer összeadással
Szintén meglehetősen gyakori technika, amelyet számos területen használnak. Az összeadás értékének mérési módja is rendelkezik a kívánt értékről és egy bizonyos mértékről, amely előre ismert. Csak az előző módszerrel ellentétben a mérést közvetlenül nem a számított értékkel való összehasonlításkor végezzük, hanem a hasonló értékkel való összeadás körülményei között. Általában az ezen elv szerinti módszereket és mérőműszereket gyakrabban használják egy tárgy jellemzőinek fizikai mutatóival való munka során. Bizonyos értelemben ez a technika hasonló a mennyiségek helyettesítés útján történő meghatározásának módszeréhez. Csak ebben az esetben a korrekciós tényezőt nem a kívánt értékhez hasonló érték adja, hanem a referenciaobjektum leolvasásai.
Organleptikus mérési módszer
Gyönyörűa metrológia szokatlan iránya, amely az emberi érzékszervek használatán alapul. Az érzékszervi méréseknek két kategóriája van. Például az elemenkénti módszer lehetővé teszi egy objektum egy adott paraméterének kiértékelését anélkül, hogy teljes képet adna annak jellemzőiről és lehetséges működési tulajdonságairól. A második kategória egy integrált megközelítést jelent, amelyben az érzékszervek segítségével történő mérési módszer teljesebb képet ad a tárgy különböző paramétereiről. Fontos megérteni, hogy a komplex elemzés gyakran nem annyira hasznos, mint a jellemzők egész csoportjának figyelembevételére, hanem mint eszköz arra, hogy felmérjük egy tárgy általános alkalmasságát egy adott célra való felhasználás szempontjából. Ami az érzékszervi módszerek gyakorlati alkalmazását illeti, ezek segítségével értékelhető például a hengeres részek oválissága vagy vágási minősége. Az ezzel a módszerrel végzett komplex mérés során képet kaphat a tengely sugárirányú kifutásáról, amely csak az elem külső felületének azonos ovális és jellemzőinek elemzése után lesz észlelhető.
Érintkezési és érintésmentes mérési módszerek
Az érintésmentes és az érintésmentes mérés elve jelentős eltérést mutat. Az érintkező eszközök esetében az érték az objektum közvetlen közelében van rögzítve. De mivel ez nem mindig lehetséges az agresszív közeg jelenléte és a mérési helyhez való nehéz hozzáférés miatt, az értékszámítás érintésmentes elve is széles körben elterjedt. Az érintkezési mérési módszert alkalmazzukolyan mennyiségek meghatározásánál, mint a tömeg, áramerősség, általános paraméterek stb. A rendkívül magas hőmérséklet mérésekor azonban ez nem mindig lehetséges.
Érintkezés nélküli mérés végezhető speciális pirométer- és hőkamerás modellekkel. Működés közben nincsenek közvetlenül a cél mérési környezetben, hanem kölcsönhatásba lépnek annak sugárzásával. Számos okból kifolyólag az érintés nélküli hőmérsékletmérési módszerek nem túl pontosak. Ezért csak akkor használják őket, ha bizonyos zónák vagy területek jellemzőiről fogalma kell, hogy legyen.
Mérések
A mérési eszközök kínálata nagyon széles, még akkor is, ha egy adott területről külön beszélünk. Például önmagában a hőmérséklet mérésére hőmérőket, pirométereket, ugyanazokat a hőkamerákat és többfunkciós állomásokat használnak higrométer és barométer funkcióval. A közelmúltban érzékeny szondákkal felszerelt loggereket használnak a komplexumban a páratartalom és a hőmérséklet mérésére. A légköri viszonyok értékelésekor gyakran használnak manométert is - ez egy nyomásmérő eszköz, amely kiegészíthető érzékelőkkel a gáznemű közegek megfigyelésére. Az elektromos áramkörök jellemzőit mérő műszerek szegmensében az eszközök széles csoportja is képviselteti magát. Itt választhat olyan eszközöket, mint a voltmérő és az ampermérő. Az időjárási állomásokhoz hasonlóan az elektromos tér paramétereinek figyelembe vételének eszközei is univerzálisak lehetnek - azaz több paraméter egyidejű figyelembevétele.
Hangszerműszerek és automatizálás
Hagyományos értelemben a mérőeszköz olyan eszköz, amely egy adott tárgyra adott pillanatban jellemző értékről ad információt. A művelet során a felhasználó regisztrálja a mért értékeket, majd ezek alapján hozza meg a megfelelő döntéseket. De egyre gyakrabban ugyanazokat az eszközöket integrálják egy automatizált berendezés-komplexumba, amely ugyanazon rögzített leolvasások alapján önállóan hoz döntéseket, például a működési paraméterek korrekciójáról. Különösen a műszerek és berendezések automatizálását sikeresen kombinálják gázvezeték-komplexumokban, fűtési és szellőzőrendszerekben stb. gáz.
Mérések és bizonytalanságok
Majdnem minden mérési folyamat magában foglal bizonyos fokú eltérést a jelentett eredményekben a tényleges értékekhez képest. A hiba 0,001% vagy 10% vagy több lehet. Ebben az esetben véletlenszerű és szisztematikus eltéréseket különböztetünk meg. A mérési eredmény véletlenszerű hibáját az jellemzi, hogy nem engedelmeskedik egy bizonyos mintának. Ezzel szemben a tényleges értékektől való szisztematikus eltérések abban különböznek, hogy még számos ismételt mérés után is megtartják értéküket.
Következtetés
A mérőműszerek és a magasan specializált metrológiai berendezések gyártói funkcionálisabb és egyben megfizethető modellek kifejlesztésére törekednek. És ez nem csak a professzionális berendezésekre vonatkozik, hanem a háztartási gépekre is. Például az árammérés otthon is elvégezhető egy multiméterrel, amely egyszerre több paramétert rögzít. Ugyanez mondható el a nyomás, páratartalom és hőmérséklet leolvasásával működő eszközökről, amelyek széles funkcionalitással és modern ergonómiával rendelkeznek. Igaz, ha egy adott érték regisztrálása a feladat, akkor a szakértők továbbra is olyan speciális eszközök használatát javasolják, amelyek csak a célparaméterrel működnek. Általában nagyobb a mérési pontosságuk, ami gyakran kulcsfontosságú a berendezés teljesítményének értékelésében.
