Դժվար է գերագնահատել չափումների նշանակությունը ժամանակակից մարդու կյանքում: Քանի որ տեխնոլոգիան զարգանում է, դրանց անհրաժեշտության հարցը ամենևին էլ չէ, բայց առաջին պլան են մղվում սկզբունքներն ու մեթոդները, որոնք հնարավորություն են տալիս բարձրացնել չափումների ճշգրտությունը: Ընդլայնվում է նաև այն ոլորտները, որոնցում կիրառվում են չափման համակարգերը և մեթոդները: Միաժամանակ մշակվում են ոչ միայն այդ գործողությունների իրականացման տեխնիկական և տեխնոլոգիական մոտեցումները, այլև դրանց կիրառման հայեցակարգերը։ Մինչ օրս չափման մեթոդը տեխնիկայի կամ տեխնիկայի մի շարք է, որը թույլ է տալիս իրականացնել այս կամ այն սկզբունքը ցանկալի արժեքը որոշելու համար:
Չափման մեթոդների սկզբունքներ
Ցանկացած չափման մեթոդի հիմքը որոշակի ֆիզիկական օրենքն է, որն իր հերթին հիմնված է որոշակի բնական երևույթի վրա: Չափագիտության մեջ ֆիզիկական երևույթները հաճախ սահմանվում են որպես օրինաչափություն առաջացնող ազդեցություններ: Տարբեր մեծություններ չափելու համար կիրառվում են հատուկ օրենքներ: Օրինակ, հոսանքի չափումը կատարվում է Ջոզեֆսոնի էֆեկտով: Այս երևույթը, ըստ որի գերհաղորդիչ հոսանքն անցնում է դիէլեկտրիկների միջշերտով,գերհաղորդիչների բաժանում. Կլանված էներգիայի բնութագրերը որոշելու համար օգտագործվում է մեկ այլ էֆեկտ՝ Պելտիեր, իսկ արագությունը հաշվարկելու համար՝ Դոպլերի կողմից հայտնաբերված ճառագայթման հաճախականության փոփոխության օրենքը։ Օբյեկտի զանգվածը որոշելու ավելի պարզ օրինակում օգտագործվում է ձգողականությունը, որն արտահայտվում է կշռման գործընթացում։
Չափման մեթոդների դասակարգում
Սովորաբար օգտագործվում են չափման մեթոդների տարանջատման երկու նշան՝ ըստ արժեքների փոփոխության բնույթի՝ կախված ժամանակից և տվյալների ստացման եղանակից: Առաջին դեպքում առանձնանում են վիճակագրական և դինամիկ մեթոդները։ Չափման վիճակագրական մեթոդները բնութագրվում են նրանով, որ ստացված արդյունքը չի փոխվում՝ կախված դրանց կիրառման պահից։ Սրանք կարող են լինել, օրինակ, օբյեկտի զանգվածը և չափը չափելու հիմնական մեթոդները։ Դինամիկ տեխնիկան, ընդհակառակը, սկզբում թույլ է տալիս կատարողականի տատանումների հնարավորությունը: Նման մեթոդները ներառում են այն մեթոդները, որոնք թույլ են տալիս հետևել ճնշման, գազի կամ ջերմաստիճանի բնութագրերին: Փոփոխությունները սովորաբար տեղի են ունենում միջավայրի ազդեցության տակ: Կան մեթոդների այլ դասակարգումներ՝ պայմանավորված չափումների ճշգրտության և գործողության պայմանների տարբերությամբ։ Բայց դրանք սովորաբար երկրորդական են: Այժմ արժե հաշվի առնել չափման ամենատարածված մեթոդները:
Չափել համեմատության մեթոդ
Այս դեպքում չափումը տեղի է ունենում՝ համեմատելով ցանկալի արժեքը չափման միջոցով վերարտադրված արժեքների հետ: Այս մեթոդի օրինակ է զանգվածի հաշվարկըօգտագործելով լծակային կշեռքներ: Օգտագործողը սկզբում աշխատում է գործիքի հետ, որը պարունակում է որոշակի արժեքներ չափումների հետ: Մասնավորապես, օգտագործելով կշիռներով հավասարակշռման համակարգը, նա կարող է որոշակի աստիճանի ճշգրտությամբ ֆիքսել առարկայի քաշը։ Ճնշման չափման դասական սարքը նաև, որոշ փոփոխություններով, ներառում է արժեքի որոշում՝ համեմատելով ընթերցումների հետ մի միջավայրում, որտեղ արդեն գործում են սկզբնական հայտնի արժեքները: Մեկ այլ օրինակ վերաբերում է լարման հոսանքի չափմանը: Այս դեպքում, օրինակ, կոմպենսատորի բնութագրերը կհամեմատվեն սովորական տարրի հայտնի էլեկտրաշարժիչ ուժի հետ:
Չափման եղանակը ըստ գումարման
Նաև բավականին տարածված տեխնիկա, որն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում: Հավելվածի արժեքի չափման մեթոդը նախատեսում է նաև ցանկալի արժեք և որոշակի չափում, որը նախապես հայտնի է։ Միայն, ի տարբերություն նախորդ մեթոդի, չափումը կատարվում է ուղղակիորեն ոչ թե հաշվարկված արժեքի հետ համեմատելիս, այլ դրա համանման արժեքով ավելացման պայմաններում։ Որպես կանոն, այս սկզբունքով մեթոդները և չափիչ գործիքները ավելի հաճախ օգտագործվում են օբյեկտի բնութագրերի ֆիզիկական ցուցիչների հետ աշխատելիս: Ինչ-որ իմաստով այս տեխնիկան նման է փոխարինման միջոցով քանակները որոշելու մեթոդին։ Միայն այս դեպքում ուղղման գործակիցը տրամադրվում է ոչ թե ցանկալի արժեքին նման արժեքով, այլ հղման օբյեկտի ընթերցումներով։
Օրգանոլեպտիկ չափման մեթոդ
Գեղեցիկ էչափագիտության անսովոր ուղղություն, որը հիմնված է մարդու զգայարանների օգտագործման վրա։ Օրգանոլեպտիկ չափումների երկու կատեգորիա կա. Օրինակ՝ տարր առ տարր մեթոդը հնարավորություն է տալիս գնահատել օբյեկտի կոնկրետ պարամետրը՝ չտալով դրա բնութագրերի և հնարավոր գործառնական որակների ամբողջական պատկերը։ Երկրորդ կատեգորիան ներկայացնում է ինտեգրված մոտեցում, որի դեպքում զգայարանների օգնությամբ չափման մեթոդը տալիս է օբյեկտի տարբեր պարամետրերի ավելի ամբողջական պատկերացում։ Կարևոր է հասկանալ, որ համալիր վերլուծությունը հաճախ օգտակար է ոչ այնքան որպես բնութագրերի մի ամբողջ խումբ հաշվի առնելու միջոց, այլ որպես գործիք՝ գնահատելու օբյեկտի ընդհանուր համապատասխանությունը որոշակի նպատակի համար հնարավոր օգտագործման առումով: Ինչ վերաբերում է օրգանոլեպտիկ մեթոդների գործնական կիրառմանը, ապա դրանք կարող են օգտագործվել՝ գնահատելու, օրինակ, գլանաձեւ մասերի ձվաձեւությունը կամ կտրվածքի որակը։ Այս մեթոդով բարդ չափման դեպքում դուք կարող եք պատկերացում կազմել լիսեռի շառավղային արտահոսքի մասին, որը պարզապես կհայտնաբերվի տարրի արտաքին մակերեսի նույն ձվաձևությունը և բնութագրերը վերլուծելուց հետո:
Կոնտակտային և ոչ կոնտակտային չափման մեթոդներ
Շփման և ոչ կոնտակտային չափման սկզբունքները էական տարբերություն ունեն. Կոնտակտային սարքերի դեպքում արժեքը ամրագրվում է օբյեկտի մոտակայքում: Բայց, քանի որ դա միշտ չէ, որ հնարավոր է ագրեսիվ լրատվամիջոցների առկայության և չափման վայր դժվար հասանելիության պատճառով, մեծ տարածում է գտել նաև արժեքների հաշվարկման ոչ կոնտակտային սկզբունքը: Օգտագործվում է շփման չափման մեթոդըՈրոշելիս այնպիսի մեծություններ, ինչպիսիք են զանգվածը, հոսանքը, ընդհանուր պարամետրերը և այլն: Այնուամենայնիվ, չափազանց բարձր ջերմաստիճանները չափելիս դա միշտ չէ, որ հնարավոր է:
Ոչ կոնտակտային չափումները կարող են իրականացվել պիրոմետրերի և ջերմային պատկերների հատուկ մոդելներով: Գործողության ընթացքում դրանք ուղղակիորեն չեն գտնվում թիրախային չափման միջավայրում, այլ փոխազդում են դրա ճառագայթման հետ: Մի շարք պատճառներով, ոչ կոնտակտային ջերմաստիճանի չափման մեթոդներն այնքան էլ ճշգրիտ չեն: Հետևաբար, դրանք օգտագործվում են միայն այնտեղ, որտեղ անհրաժեշտ է պատկերացում ունենալ որոշակի գոտիների կամ տարածքների բնութագրերի մասին:
Չափումներ
Չափման գործիքների շրջանակը շատ ընդարձակ է, նույնիսկ եթե խոսենք առանձին տարածքի մասին: Օրինակ, միայն ջերմաստիճանը չափելու համար օգտագործվում են ջերմաչափեր, պիրոմետրեր, նույն ջերմային պատկերիչները և բազմաֆունկցիոնալ կայանները՝ խոնավաչափի և բարոմետրի ֆունկցիաներով։ Վերջերս համալիրում օգտագործվել են զգայուն զոնդերով հագեցած լոգերներ՝ խոնավության և ջերմաստիճանի ցուցանիշները գրանցելու համար: Մթնոլորտային պայմանները գնահատելիս հաճախ օգտագործվում է նաև մանոմետր. սա ճնշում չափելու սարք է, որը կարող է համալրվել գազային միջավայրի մոնիտորինգի սենսորներով: Սարքերի լայն խումբ ներկայացված է նաև էլեկտրական սխեմաների բնութագրերի չափիչ գործիքների հատվածում։ Այստեղ դուք կարող եք ընտրել այնպիսի սարքեր, ինչպիսիք են վոլտմետրը և ամպաչափը: Կրկին, ինչպես եղանակային կայանների դեպքում, էլեկտրական դաշտի պարամետրերը հաշվի առնելու միջոցները կարող են համընդհանուր լինել, այսինքն՝ միաժամանակ մի քանի պարամետր:
Գործիքավորումգործիքներ և ավտոմատացում
Ավանդական իմաստով չափիչ սարքը գործիք է, որը տեղեկատվություն է տրամադրում տվյալ պահին տվյալ օբյեկտին բնորոշ որոշակի արժեքի մասին: Գործողության ընթացքում օգտատերը գրանցում է ընթերցումներ և հետագայում դրանց հիման վրա ընդունում է համապատասխան որոշումներ: Բայց ավելի ու ավելի հաճախ, այս նույն սարքերը ինտեգրվում են ավտոմատացման սարքավորումների համալիրում, որը, հիմնվելով նույն գրանցված ընթերցումների վրա, ինքնուրույն որոշումներ է կայացնում, օրինակ, գործառնական պարամետրերը շտկելու վերաբերյալ: Մասնավորապես, գործիքավորումը և սարքավորումների ավտոմատացումը հաջողությամբ համակցված են գազատարների համալիրներում, ջեռուցման և օդափոխության համակարգերում և այլն գազ։
Չափումներ և անորոշություններ
Գրեթե յուրաքանչյուր չափման գործընթաց ներառում է հաղորդված արդյունքների որոշակի աստիճանի փոփոխություն իրական արժեքների համեմատ: Սխալը կարող է լինել 0,001% կամ 10% կամ ավելի: Այս դեպքում առանձնանում են պատահական և համակարգված շեղումներ։ Չափման արդյունքի պատահական սխալը բնութագրվում է նրանով, որ այն չի ենթարկվում որոշակի օրինակին: Ընդհակառակը, իրական արժեքներից համակարգված շեղումները տարբերվում են նրանով, որ դրանք պահպանում են իրենց արժեքները նույնիսկ բազմաթիվ կրկնվող չափումներից հետո:
Եզրակացություն
Չափիչ գործիքների և բարձր մասնագիտացված չափագիտական սարքավորումների արտադրողները ձգտում են մշակել ավելի ֆունկցիոնալ և միևնույն ժամանակ մատչելի մոդելներ։ Եվ դա վերաբերում է ոչ միայն պրոֆեսիոնալ սարքավորումներին, այլեւ կենցաղային տեխնիկային։ Օրինակ, ընթացիկ չափումը կարող է իրականացվել տանը՝ օգտագործելով մուլտիմետր, որը միաժամանակ գրանցում է մի քանի պարամետր: Նույնը կարելի է ասել ճնշման, խոնավության և ջերմաստիճանի ցուցումներով աշխատող սարքերի մասին, որոնք օժտված են լայն ֆունկցիոնալությամբ և ժամանակակից էրգոնոմիկայով։ Ճիշտ է, եթե խնդիրը որոշակի արժեք գրանցելն է, ապա փորձագետները դեռ խորհուրդ են տալիս օգտագործել հատուկ սարքեր, որոնք աշխատում են միայն թիրախային պարամետրով: Նրանք հակված են չափման ավելի բարձր ճշգրտության, ինչը հաճախ կարևոր է սարքավորումների արդյունավետությունը գնահատելու համար:
