É difícil superestimar a importância das medidas na vida de uma pessoa moderna. À medida que a tecnologia se desenvolve, a questão da necessidade deles não é de todo, mas os princípios e métodos que permitem aumentar a precisão das medições vêm à tona. A gama de áreas em que os sistemas e métodos de medição são usados também está se expandindo. Ao mesmo tempo, estão sendo desenvolvidas não apenas abordagens técnicas e tecnológicas para a implementação dessas operações, mas também os conceitos de sua aplicação. Até o momento, o método de medição é um conjunto de técnicas ou técnicas que permitem implementar um ou outro princípio para determinar o valor desejado.
Princípios de métodos de medição
A base de qualquer método de medição é uma certa lei física, que, por sua vez, é baseada em um fenômeno natural particular. Na metrologia, os fenômenos físicos são frequentemente definidos como efeitos que causam um padrão. Leis específicas se aplicam para medir diferentes quantidades. Por exemplo, a medição de corrente é feita pelo efeito Josephson. Esse fenômeno, segundo o qual a corrente supercondutora passa pela camada intermediária de dielétricos,separando supercondutores. Para determinar as características da energia absorvida, outro efeito é usado - Peltier, e para calcular a velocidade - a lei da mudança na frequência de radiação, descoberta por Doppler. Um exemplo mais simples de determinar a massa de um objeto usa a gravidade, que se manifesta no processo de pesagem.
Classificações dos métodos de medição
Normalmente, são usados dois sinais de separação dos métodos de medição - de acordo com a natureza da mudança nos valores dependendo do tempo e de acordo com o método de obtenção de dados. No primeiro caso, distinguem-se métodos estatísticos e dinâmicos. Os métodos estatísticos de medição são caracterizados pelo fato de que o resultado obtido não muda dependendo do momento em que são aplicados. Estes podem ser, por exemplo, os principais métodos para medir a massa e o tamanho de um objeto. As técnicas dinâmicas, ao contrário, permitem inicialmente a possibilidade de flutuações no desempenho. Esses métodos incluem os métodos que permitem rastrear as características de pressão, gás ou temperatura. As mudanças geralmente ocorrem sob a influência dos ambientes. Existem outras classificações de métodos, devido à diferença na precisão da medição e nas condições de operação. Mas geralmente são secundários. Agora vale a pena considerar os métodos de medição mais populares.
Método de comparação de medidas
Neste caso, a medição ocorre comparando o valor desejado com os valores reproduzidos pela medida. Um exemplo deste método é o cálculo da massa comusando escalas tipo alavanca. O usuário trabalha inicialmente com a ferramenta, que contém determinados valores com medidas. Em particular, usando o sistema de balanceamento com pesos, ele pode fixar o peso de um objeto com certo grau de precisão. O dispositivo de medição de pressão clássico também, em algumas modificações, envolve a determinação do valor por comparação com as leituras em um ambiente em que os valores inicialmente conhecidos já operam. Outro exemplo diz respeito à medição da corrente de tensão. Neste caso, por exemplo, as características do compensador serão comparadas com a força eletromotriz conhecida de um elemento normal.
Método de medição por adição
Também uma técnica bastante comum que é usada em várias áreas. O método de medição do valor da adição também prevê o valor desejado e uma determinada medida, que é conhecida antecipadamente. Só que, ao contrário do método anterior, a medição é feita diretamente ao comparar não com o valor calculado, mas nas condições de sua adição com um valor semelhante. Como regra, os métodos e instrumentos de medição de acordo com esse princípio são mais usados no trabalho com indicadores físicos das características de um objeto. Em certo sentido, esta 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
É lindouma direção incomum da metrologia, que se baseia no uso dos sentidos humanos. Existem duas categorias de medidas organolépticas. Por exemplo, o método elemento a elemento permite avaliar um parâmetro específico de um objeto sem fornecer um quadro completo de suas características e possíveis qualidades operacionais. A segunda categoria representa uma abordagem integrada, na qual o método de medição com a ajuda dos sentidos dá uma visão mais completa dos diferentes parâmetros do objeto. É importante entender que a análise complexa muitas vezes é útil não tanto como uma forma de levar em conta todo um grupo de características, mas como uma ferramenta para avaliar a adequação geral de um objeto em termos de uso possível para um propósito específico. Quanto à aplicação prática dos métodos organolépticos, eles podem ser utilizados para avaliar, por exemplo, a ovalização ou qualidade de corte de peças cilíndricas. Em uma medição complexa por este método, você pode ter uma ideia da excentricidade radial do eixo, que só será detectada após analisar a mesma ovalização e características da superfície externa do elemento.
Métodos de medição com e sem contato
Os princípios de medição com e sem contato têm uma diferença significativa. No caso de dispositivos de contato, o valor é fixado próximo ao objeto. Mas, como isso nem sempre é possível devido à presença de meios agressivos e dificuldade de acesso ao local de medição, o princípio de cálculo de valores sem contato também se tornou difundido. O método de medição de contato é usadona determinação de grandezas como massa, corrente, parâmetros gerais, etc. No entanto, ao medir temperaturas extremamente altas, nem sempre é possível.
Medições sem contato podem ser realizadas com modelos especiais de pirômetros e termovisores. Durante a operação, eles não estão diretamente no ambiente de medição do alvo, mas interagem com sua radiação. Por várias razões, os métodos de medição de temperatura sem contato não são muito precisos. Portanto, eles são usados apenas onde você precisa ter uma ideia sobre as características de determinadas zonas ou áreas.
Medidas
A gama de ferramentas de medição é muito extensa, mesmo se falarmos de uma área específica separadamente. Por exemplo, para medir apenas a temperatura, são utilizados termômetros, pirômetros, os mesmos termovisores e estações multifuncionais com as funções de higrômetro e barômetro. Recentemente, loggers equipados com sondas sensíveis têm sido usados no complexo para registrar leituras de umidade e temperatura. Ao avaliar as condições atmosféricas, um manômetro também 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 de medição de características de circuitos elétricos. Aqui você pode selecionar dispositivos como um voltímetro e um amperímetro. Novamente, como no caso das estações meteorológicas, os meios para levar em conta os parâmetros do campo elétrico podem ser universais - ou seja, levando em consideração vários parâmetros ao mesmo tempo.
Instrumentaçãoinstrumentos e automação
No sentido tradicional, um dispositivo de medição é uma ferramenta que fornece informações sobre um determinado valor característico de um determinado objeto em um determinado momento. Durante a operação, o usuário registra as leituras e posteriormente toma as decisões apropriadas com base nelas. Mas cada vez mais frequentemente, esses mesmos dispositivos são integrados a um complexo de equipamentos com automação, que, com base nas mesmas leituras registradas, toma decisões de forma independente, por exemplo, na correção de parâmetros operacionais. Em particular, instrumentação e automação de equipamentos são combinadas com sucesso em complexos de gasodutos, em sistemas de aquecimento e ventilação, etc. gás.
Medidas e incertezas
Quase todo processo de medição envolve algum grau de variação nos resultados relatados em relação aos valores reais. O erro pode ser de 0,001% ou 10% ou mais. Neste caso, os desvios aleatórios e sistemáticos são distinguidos. O erro aleatório do resultado da medição é caracterizado pelo fato de não obedecer a um determinado padrão. Por outro lado, os desvios sistemáticos dos valores reais diferem na medida em que mantêm seus valores mesmo após inúmeras medições repetidas.
Conclusão
Fabricantes de instrumentos de medição e equipamentos metrológicos altamente especializados estão se esforçando para desenvolver modelos mais funcionais e ao mesmo tempo acessíveis. 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 dispositivos que trabalham com leituras de pressão, umidade e temperatura, que são dotados de ampla funcionalidade e ergonomia moderna. É verdade que, se a tarefa for registrar um valor específico, os especialistas ainda recomendam o uso de dispositivos especiais que funcionam apenas com o parâmetro de destino. Eles tendem a ter maior precisão de medição, o que geralmente é crucial na avaliação do desempenho do equipamento.
