É difícil superestimar a importância da medição na vidahomem moderno. Com o desenvolvimento das tecnologias, a questão da necessidade delas não vale a pena, mas os princípios e métodos que permitem aumentar a precisão das medições vêm à tona. A gama de áreas nas quais os sistemas e métodos de medição são usados também está se expandindo. Ao mesmo tempo, não apenas as abordagens técnicas e tecnológicas para a realização dessas operações estão sendo desenvolvidas, mas também os conceitos de sua aplicação. Hoje, um método de medição é um conjunto de técnicas ou técnicas que permitem a implementação de um ou outro princípio de determinação do valor desejado.
Princípios dos métodos de medição
Qualquer método de medição é baseado emuma certa lei física, que, por sua vez, é baseada em um determinado fenômeno natural. Na metrologia, os fenômenos físicos são frequentemente definidos como efeitos que determinam um padrão. Leis específicas se aplicam para medir diferentes quantidades. Por exemplo, a corrente é medida usando o efeito Josephson. Este é um fenômeno pelo qual a corrente supercondutora passa pela camada de dielétricos que separa os supercondutores. Para determinar as características da energia absorvida, utiliza-se outro efeito - Peltier, e para calcular a velocidade - a lei da variação da freqüência de radiação descoberta por Doppler. Um exemplo mais simples de determinação da massa de um objeto usa a força da gravidade, que se manifesta durante o processo de pesagem.
Classificações do método de medição
Normalmente, dois sinais de separação de métodos são usados.medições - pela natureza da mudança nos valores dependendo do tempo e pelo método de obtenção dos dados. No primeiro caso, as técnicas estatísticas e dinâmicas são diferenciadas. Os métodos de medição estatística caracterizam-se pelo fato de o resultado obtido não se alterar dependendo do momento em que são aplicados. Esses podem ser, por exemplo, os métodos básicos de medição da massa e dimensões de um objeto. As técnicas dinâmicas, por outro lado, permitem inicialmente flutuações no desempenho. Esses métodos incluem aqueles métodos que permitem monitorar as características de pressão, gás ou temperatura. As mudanças geralmente ocorrem sob a influência do meio ambiente. Existem outras classificações de métodos devido à diferença na precisão das medições e nas condições de operação. Mas geralmente são de natureza secundária. Agora vale a pena considerar as técnicas de medição mais populares.
Método de comparação com medida
Neste caso, a medição ocorre devido acomparar o valor desejado com os valores reproduzidos pela medida. Um exemplo desse método é o cálculo da massa usando uma balança do tipo alavanca. O usuário inicialmente trabalha com a ferramenta, que contém determinados valores com medidas. Em particular, usando um sistema de pesos de equilíbrio, ele pode fixar o peso de um objeto com um certo grau de precisão. O dispositivo de medição de pressão clássico também, em algumas modificações, envolve a determinação de um valor por comparação com leituras em um ambiente no qual os valores inicialmente conhecidos já estão em vigor. Outro exemplo diz respeito à medição de tensão. Neste caso, por exemplo, as características do compensador serão comparadas com a força eletromotriz conhecida do elemento normal.
Método de medição de adição
Também é uma técnica bastante comum queencontra aplicação em uma ampla variedade de áreas. O método de medição do valor por adição também prevê a presença do valor desejado e uma determinada medida, que é conhecida de antemão. Só que, ao contrário do método anterior, a medição é realizada diretamente na comparação não com o valor calculado, mas sob as condições da sua adição a um valor semelhante. Via de regra, os métodos e meios de medição de acordo com esse princípio são usados com mais frequência no trabalho com indicadores físicos das características de um objeto. Em certo sentido, essa técnica é semelhante ao método de determinação de quantidades por substituição. Somente neste caso, o fator de correção é fornecido não por um valor semelhante ao valor desejado, mas pelas leituras do objeto de referência.
Método de medição organoléptica
Esta é uma área bastante incomum da metrologia,que se baseia no uso dos sentidos humanos. No entanto, existem duas categorias de medidas organolépticas. Por exemplo, o método elemento a elemento permite avaliar um parâmetro específico de um objeto sem dar uma imagem completa de suas características e possível desempenho. A segunda categoria representa uma abordagem integrada, em que o método de medição com a ajuda dos sentidos dá uma imagem mais completa dos diferentes parâmetros do objeto. É importante entender que uma análise abrangente muitas vezes é útil não tanto como uma forma de levar em consideração todo um grupo de características, mas como uma ferramenta para avaliar a adequação geral de um objeto em termos de seu possível uso para uma finalidade específica . No que diz respeito à aplicação prática de métodos organolépticos, eles podem ser usados para avaliar, por exemplo, a ovalidade ou a qualidade do corte de peças cilíndricas. Em uma medição complexa por esse método, você pode ter uma ideia do desvio radial do eixo, que só será encontrado após analisar a mesma ovalidade e características da superfície externa do elemento.
Métodos de medição por contato e sem contato
Princípios de medição com e sem contatotêm uma diferença significativa. No caso de dispositivos de contato, o valor é fixo na vizinhança imediata do objeto. Porém, como nem sempre isso é possível devido à presença de meios agressivos e ao difícil acesso ao local de medição, o princípio do cálculo de valores sem contato também se generalizou. O método de medição de contato é usado para determinar quantidades como massa, intensidade da corrente, parâmetros gerais, etc. No entanto, ao medir temperaturas extremamente altas, nem sempre é possível.
A medição sem contato pode ser realizadamodelos especiais de pirômetros e termovisores. Durante a operação, eles não estão diretamente no ambiente de medição do alvo, mas interagem com sua radiação. Por uma série de razões, os métodos de medição de temperatura sem contato não são muito precisos. Portanto, eles são usados apenas quando você precisa ter uma ideia das características de certas zonas ou áreas.
Instrumentos de medição
A gama de instrumentos de medição é muito extensa, mesmose falamos sobre uma área específica separadamente. Por exemplo, para medir apenas a temperatura, utilizam-se termômetros, pirômetros, os mesmos termovisores e estações multifuncionais com as funções de higrômetro e barômetro. Para contabilizar as leituras de umidade e temperatura, o complexo tem usado recentemente registradores equipados com sondas sensíveis. Ao avaliar as condições atmosféricas, um manômetro é frequentemente usado - este é um dispositivo para medir a pressão, que pode ser complementado com sensores para monitorar meios gasosos. Um amplo grupo de dispositivos também está representado no segmento de instrumentos para medição de características de circuitos elétricos. Aqui você pode distinguir dispositivos como voltímetro e amperímetro. Novamente, como no caso das estações meteorológicas, os meios para levar em consideração os parâmetros do campo elétrico podem ser universais - isto é, levar em consideração vários parâmetros ao mesmo tempo.
Instrumentação e automação
No sentido tradicional, um dispositivo de medição éé uma ferramenta que fornece informações sobre um determinado valor que é característico de um determinado objeto em um determinado momento. No decorrer da operação, o usuário registra as leituras e, subsequentemente, toma as decisões apropriadas com base nelas. Mas, cada vez mais, esses dispositivos estão sendo integrados a um conjunto de equipamentos com automação, que, a partir das mesmas leituras registradas, toma decisões independentes, por exemplo, sobre a correção de parâmetros operacionais. Em particular, a instrumentação e a automação de equipamentos são combinadas com sucesso nos complexos de gasodutos, em sistemas de aquecimento e ventilação, etc. Por exemplo, o registro da pressão na tubulação dará um sinal ao sistema automático sobre um aumento ou aumento no fornecimento do meio de trabalho - água ou o mesmo gás.
Medidas e incertezas
Quase qualquer processo de medição ematé certo ponto, pressupõe a admissão de desvio nos resultados fornecidos em relação aos valores reais. O erro pode ser 0,001% ou 10% ou mais. Ao mesmo tempo, os desvios aleatórios e sistemáticos são distinguidos. Um erro aleatório no resultado da medição é caracterizado pelo fato de não obedecer a um determinado padrão. Por outro lado, os desvios sistemáticos dos valores reais diferem porque retêm seus valores mesmo com várias medições repetidas.
Conclusão
Fabricantes de instrumentos de medição eEquipamentos metrológicos altamente especializados buscam desenvolver modelos mais funcionais e, ao mesmo tempo, acessíveis ao uso. E isso se aplica não apenas a equipamentos profissionais, mas também a eletrodomésticos. Por exemplo, a medição de corrente pode ser realizada em casa usando um multímetro que registra vários parâmetros ao mesmo tempo. O mesmo pode ser dito sobre os aparelhos que trabalham com leituras de pressão, umidade e temperatura, dotados de ampla funcionalidade e ergonomia moderna. É verdade que, se a tarefa é registrar um valor específico, os especialistas ainda recomendam recorrer a dispositivos especiais que funcionam apenas com o parâmetro de destino. Eles, via de regra, possuem maior precisão de medição, o que muitas vezes é decisivo na avaliação do desempenho do equipamento.
