Il est difficile de surestimer l'importance de la mesure dans la viel'homme moderne. Avec le développement des technologies, la question de leur besoin n'en vaut pas du tout la peine, mais les principes et méthodes permettant d'augmenter la précision des mesures se posent. L'éventail des domaines dans lesquels les systèmes et méthodes de mesure sont utilisés s'élargit également. Dans le même temps, non seulement les approches techniques et technologiques pour effectuer ces opérations sont en cours de développement, mais aussi les concepts de leur application. Aujourd'hui, une méthode de mesure est un ensemble de techniques ou techniques qui permettent de mettre en œuvre l'un ou l'autre principe de détermination de la valeur souhaitée.
Principes des méthodes de mesure
Toute méthode de mesure est basée surune certaine loi physique, qui, à son tour, est basée sur l'un ou l'autre phénomène naturel. En métrologie, les phénomènes physiques sont souvent définis comme des effets qui déterminent un modèle. Des lois spécifiques s'appliquent pour mesurer différentes quantités. Par exemple, le courant est mesuré à l'aide de l'effet Josephson. C'est le phénomène selon lequel le courant supraconducteur traverse la couche de diélectriques séparant les supraconducteurs. Pour déterminer les caractéristiques de l'énergie absorbée, un autre effet est utilisé - Peltier, et pour calculer la vitesse - la loi de variation de la fréquence de rayonnement découverte par Doppler. Un exemple plus simple de détermination de la masse d'un objet utilise la force de gravité, qui se manifeste pendant le processus de pesage.
Classifications des méthodes de mesure
Habituellement, deux signes de séparation des méthodes sont utilisésmesures - par la nature du changement des valeurs en fonction du temps et par la méthode d'obtention des données. Dans le premier cas, on distingue les techniques statistiques et dynamiques. Les méthodes de mesure statistique se caractérisent par le fait que le résultat obtenu ne change pas en fonction du moment auquel elles sont appliquées. Il peut s'agir, par exemple, des méthodes de base pour mesurer la masse et la taille d'un objet. Les techniques dynamiques, en revanche, permettent initialement des fluctuations de performance. Ces méthodes incluent les méthodes qui vous permettent de surveiller les caractéristiques de pression, de gaz ou de température. Les changements se produisent généralement sous l'influence de l'environnement. Il existe d'autres classifications de méthodes en raison de la différence de précision des mesures et des conditions de fonctionnement. Mais, en règle générale, ils ont une importance secondaire. Maintenant, il vaut la peine d'examiner les techniques de mesure les plus populaires.
Méthode de comparaison avec mesure
Dans ce cas, la mesure se produit en raison decomparer la valeur requise avec les valeurs reproduites par la mesure. Un exemple de cette méthode est le calcul de la masse à l'aide d'une balance à levier. L'utilisateur travaille initialement avec l'outil, qui contient certaines quantités avec des mesures. En particulier, à l'aide d'un système de poids d'équilibrage, il peut fixer le poids d'un objet avec une certaine précision. Le dispositif de mesure de pression classique suppose également, dans certaines modifications, la détermination de la valeur par comparaison avec des lectures dans un environnement dans lequel les valeurs initialement connues sont déjà en vigueur. Un autre exemple concerne la mesure de tension. Dans ce cas, par exemple, les caractéristiques du compensateur seront comparées à la force électromotrice connue de l'élément normal.
Méthode de mesure d'addition
C'est aussi une technique assez courante quitrouve une application dans une grande variété de domaines. Le procédé de mesure de la valeur par addition prévoit également la présence de la valeur souhaitée et d'une certaine mesure, qui est connue à l'avance. Seulement, contrairement à la méthode précédente, la mesure est effectuée directement en comparant non pas avec la valeur calculée, mais dans les conditions de son addition avec une valeur similaire. En règle générale, les méthodes et moyens de mesure selon ce principe sont plus souvent utilisés pour travailler avec des indicateurs physiques des caractéristiques d'un objet. En un sens, cette technique est similaire à la méthode de détermination des quantités par substitution. Seulement dans ce cas, le facteur de correction n'est pas fourni par une valeur similaire à la valeur souhaitée, mais par les lectures de l'objet de référence.
Méthode de mesure organoleptique
C'est un domaine de métrologie assez inhabituel,qui est basé sur l'utilisation des sens humains. Cependant, il existe deux catégories de mesures sensorielles. Par exemple, la méthode élément par élément permet d'évaluer un paramètre spécifique d'un objet sans donner une image complète de ses caractéristiques et de ses performances possibles. La deuxième catégorie représente une approche intégrée, dans laquelle la méthode de mesure à l'aide des sens donne une image plus complète des différents paramètres de l'objet. Il est important de comprendre qu'une analyse complète est souvent utile non pas tant comme un moyen de prendre en compte tout un groupe de caractéristiques, mais comme un outil pour évaluer l'adéquation globale d'un objet en termes de son utilisation possible à une fin spécifique. En ce qui concerne l'application pratique des méthodes organoleptiques, elles peuvent être utilisées pour évaluer, par exemple, l'ovalité ou la qualité de découpe de pièces cylindriques. Dans une mesure complexe par cette méthode, vous pouvez vous faire une idée du voile radial de l'arbre, qui sera juste trouvé après avoir analysé la même ovalité et les mêmes caractéristiques de la surface extérieure de l'élément.
Méthodes de mesure avec et sans contact
Principes de la mesure avec et sans contactont une différence significative. Dans le cas des appareils à contact, la valeur est fixée à proximité immédiate de l'objet. Mais, comme cela n'est pas toujours possible en raison de la présence de milieux agressifs et d'un accès difficile au site de mesure, le principe sans contact du calcul des valeurs s'est également généralisé. La méthode de mesure par contact est utilisée pour déterminer des grandeurs telles que la masse, l'intensité du courant, les paramètres globaux, etc. Cependant, lors de la mesure de températures extrêmement élevées, cela n'est pas toujours possible.
Une mesure sans contact peut être effectuéemodèles spéciaux de pyromètres et imageurs thermiques. En fonctionnement, ils ne sont pas directement dans l'environnement de mesure cible, mais interagissent avec son rayonnement. Pour un certain nombre de raisons, les méthodes de mesure de température sans contact ne sont pas très précises. Par conséquent, ils ne sont utilisés que lorsque vous avez besoin d'avoir une idée des caractéristiques de certaines zones ou zones.
Instruments de mesure
La gamme d'instruments de mesure est très étendue, mêmesi nous parlons d'un domaine spécifique séparément. Par exemple, pour mesurer la température seule, on utilise des thermomètres, des pyromètres, les mêmes imageurs thermiques et des stations multifonctionnelles avec les fonctions d'un hygromètre et d'un baromètre. Pour prendre en compte les relevés d'humidité et de température dans le complexe, des enregistreurs équipés de sondes sensibles ont été récemment utilisés. Lors de l'évaluation des conditions atmosphériques, un manomètre est souvent utilisé - il s'agit d'un appareil de mesure de la pression, qui peut être complété par des capteurs pour surveiller les milieux gazeux. Un large groupe d'appareils est également représenté dans le segment des instruments de mesure des caractéristiques des circuits électriques. Ici, vous pouvez mettre en évidence des appareils tels qu'un voltmètre et un ampèremètre. Là encore, comme dans le cas des stations météorologiques, les moyens pour prendre en compte les paramètres du champ électrique peuvent être universels, c'est-à-dire prendre en compte plusieurs paramètres en même temps.
Instrumentation et automatisation
Au sens traditionnel, un appareil de mesure estc'est un outil qui donne des informations sur une valeur particulière qui est caractéristique d'un objet particulier à un moment donné. Au cours de l'opération, l'utilisateur enregistre les lectures et prend ensuite les décisions appropriées en fonction de celles-ci. Mais de plus en plus, ces dispositifs sont intégrés dans un ensemble d'équipements avec automatisation, qui, sur la base des mêmes lectures enregistrées, prend indépendamment des décisions, par exemple sur la correction des paramètres de fonctionnement. En particulier, l'instrumentation et l'automatisation des équipements sont combinés avec succès dans les complexes de gazoducs, dans les systèmes de chauffage et de ventilation, etc. gaz.
Mesures et incertitudes
Presque tous les processus de mesuresuppose dans une certaine mesure l'admission d'un écart dans les résultats fournis par rapport aux valeurs réelles. L'erreur peut être de 0,001% ou 10% ou plus. Dans le même temps, les écarts aléatoires et systématiques sont distingués. Une erreur aléatoire dans le résultat de la mesure est caractérisée par le fait qu'elle n'obéit pas à un certain modèle. À l'inverse, les écarts systématiques par rapport aux valeurs réelles diffèrent en ce sens qu'ils conservent leurs valeurs même avec plusieurs mesures répétées.
Conclusion
Fabricants d'instruments de mesure etLes équipements de métrologie hautement spécialisés s'efforcent de développer des modèles plus fonctionnels et en même temps accessibles à l'utilisation. Et cela s'applique non seulement aux équipements professionnels, mais également aux appareils électroménagers. Par exemple, la mesure du courant peut être effectuée à domicile à l'aide d'un multimètre qui enregistre plusieurs paramètres en même temps. On peut dire la même chose des appareils fonctionnant avec des lectures de pression, d'humidité et de température, dotés de fonctionnalités étendues et d'une ergonomie moderne. Certes, si la tâche consiste à enregistrer une valeur spécifique, les experts recommandent toujours de se tourner vers des périphériques spéciaux qui ne fonctionnent qu'avec le paramètre cible. En règle générale, ils ont une précision de mesure plus élevée, ce qui est souvent déterminant pour évaluer les performances des équipements.
