Je těžké přeceňovat důležitost měření v životě moderního člověka. Jak se technologie vyvíjí, otázka jejich potřeby vůbec není, ale do popředí se dostávají principy a metody, které umožňují zvýšit přesnost měření. Rozšiřuje se také okruh oblastí, ve kterých se systémy a metody měření používají. Současně se vyvíjejí nejen technické a technologické přístupy k realizaci těchto operací, ale také koncepce jejich aplikace. K dnešnímu dni je metoda měření soubor technik nebo technik, které vám umožňují implementovat jeden nebo druhý princip pro stanovení požadované hodnoty.
Principy metod měření
Základem každé metody měření je určitý fyzikální zákon, který je zase založen na konkrétním přírodním jevu. V metrologii jsou fyzikální jevy často definovány jako efekty, které způsobují vzor. Pro měření různých veličin platí zvláštní zákony. Například měření proudu se provádí Josephsonovým jevem. Tento jev, podle kterého supravodivý proud prochází mezivrstvou dielektrik,oddělující supravodiče. Pro určení charakteristik absorbované energie se používá další efekt - Peltier a pro výpočet rychlosti - zákon změny frekvence záření, objevený Dopplerem. Jednodušší příklad určení hmotnosti předmětu využívá gravitace, která se projevuje v procesu vážení.
Klasifikace metod měření
Obvykle se používají dva znaky oddělení metod měření - podle charakteru změny hodnot v závislosti na čase a podle způsobu získávání dat. V prvním případě se rozlišují statistické a dynamické metody. Statistické metody měření se vyznačují tím, že získaný výsledek se nemění v závislosti na okamžiku, kdy jsou aplikovány. Mohou to být například hlavní metody měření hmotnosti a velikosti předmětu. Dynamické techniky naopak zpočátku počítají s možností kolísání výkonu. Mezi takové metody patří metody, které umožňují sledovat charakteristiky tlaku, plynu nebo teploty. Ke změnám obvykle dochází pod vlivem prostředí. Existují i jiné klasifikace metod z důvodu rozdílu v přesnosti měření a podmínkách provozu. Ty jsou ale většinou vedlejší. Nyní stojí za zvážení nejoblíbenějších metod měření.
Metoda porovnání měření
V tomto případě se měření provádí porovnáním požadované hodnoty s hodnotami reprodukovanými měřením. Příkladem této metody je výpočet hmotnosti spomocí vah pákového typu. Uživatel zpočátku pracuje s nástrojem, který obsahuje určité hodnoty s mírami. Zejména pomocí systému vyvažování se závažím dokáže s určitou přesností fixovat váhu předmětu. Klasické tlakoměrné zařízení také v některých modifikacích zahrnuje určování hodnoty porovnáním s naměřenými hodnotami v prostředí, ve kterém fungují již původně známé hodnoty. Další příklad se týká měření napěťového proudu. V tomto případě budou například charakteristiky kompenzátoru porovnány se známou elektromotorickou silou normálního prvku.
Metoda měření přidáním
Také docela běžná technika, která se používá v různých oblastech. Způsob měření hodnoty přídavku rovněž zajišťuje požadovanou hodnotu a určitou míru, která je předem známa. Pouze na rozdíl od předchozí metody se měření provádí přímo při porovnání nikoli s vypočítanou hodnotou, ale za podmínky jejího sečtení s podobnou hodnotou. Metody a měřicí přístroje podle tohoto principu se zpravidla častěji používají při práci s fyzikálními indikátory vlastností objektu. V jistém smyslu je tato technika podobná metodě určování množství pomocí substituce. Pouze v tomto případě není korekční faktor poskytován hodnotou, která je podobná požadované hodnotě, ale hodnotami referenčního objektu.
Organoleptická metoda měření
Je to hezkéneobvyklý směr metrologie, který je založen na využití lidských smyslů. Existují dvě kategorie organoleptických měření. Například metoda prvek po prvku umožňuje vyhodnotit konkrétní parametr objektu, aniž by poskytla úplný obraz o jeho vlastnostech a možných provozních kvalitách. Druhá kategorie představuje integrovaný přístup, ve kterém metoda měření pomocí smyslů poskytuje ucelenější obraz o různých parametrech objektu. Je důležité pochopit, že komplexní analýza je často užitečná ne tak jako způsob, jak vzít v úvahu celou skupinu charakteristik, ale jako nástroj pro posouzení celkové vhodnosti objektu z hlediska možného použití pro konkrétní účel. Pokud jde o praktickou aplikaci organoleptických metod, lze jimi hodnotit např. oválnost nebo kvalitu řezu válcových dílů. Při komplexním měření touto metodou si můžete udělat představu o radiálním házení hřídele, které bude detekováno právě po analýze stejné oválnosti a charakteristik vnějšího povrchu prvku.
Kontaktní a bezkontaktní metody měření
Principy kontaktního a bezkontaktního měření se významně liší. V případě kontaktních zařízení je hodnota fixována v těsné blízkosti objektu. Ale protože to není vždy možné kvůli přítomnosti agresivních médií a obtížnému přístupu k místu měření, rozšířil se také bezkontaktní princip výpočtu hodnot. Používá se kontaktní metoda měřenípři určování takových veličin, jako je hmotnost, proud, celkové parametry atd. Při měření extrémně vysokých teplot to však není vždy možné.
Bezkontaktní měření lze provádět pomocí speciálních modelů pyrometrů a termokamer. Během provozu nejsou přímo v cílovém prostředí měření, ale interagují s jeho zářením. Z řady důvodů nejsou bezkontaktní metody měření teploty příliš přesné. Proto se používají pouze tam, kde potřebujete mít představu o vlastnostech určitých zón nebo oblastí.
Měření
Spektrum měřicích nástrojů je velmi rozsáhlé, i když mluvíme o konkrétní oblasti samostatně. Například pro samotné měření teploty se používají teploměry, pyrometry, stejné termokamery a multifunkční stanice s funkcemi vlhkoměru a barometru. V poslední době se v komplexu používají loggery vybavené citlivými sondami pro záznam údajů o vlhkosti a teplotě. Při hodnocení atmosférických podmínek se často používá také manometr - jedná se o zařízení pro měření tlaku, které lze doplnit o senzory pro sledování plynných médií. Široká skupina přístrojů je zastoupena i v segmentu měřicích přístrojů pro charakteristiky elektrických obvodů. Zde můžete vybrat zařízení, jako je voltmetr a ampérmetr. Opět, stejně jako v případě meteostanic, mohou být prostředky pro zohlednění parametrů elektrického pole univerzální - tedy zohlednění několika parametrů současně.
Přístrojepřístroje a automatizace
V tradičním slova smyslu je měřicí zařízení nástroj, který poskytuje informace o konkrétní hodnotové charakteristice konkrétního objektu v daném okamžiku. Během operace uživatel eviduje odečty a následně se na jejich základě rozhoduje. Stále častěji jsou však stejná zařízení integrována do komplexu zařízení s automatizací, která na základě stejných zaznamenaných hodnot samostatně rozhoduje například o korekci provozních parametrů. Zejména automatizace přístrojů a zařízení se úspěšně kombinuje v komplexech plynovodů, v systémech vytápění a ventilace atd. plyn.
Měření a nejistoty
Téměř každý proces měření zahrnuje určitý stupeň odchylek v hlášených výsledcích vzhledem ke skutečným hodnotám. Chyba může být 0,001 % nebo 10 % nebo více. V tomto případě se rozlišují náhodné a systematické odchylky. Náhodná chyba výsledku měření se vyznačuje tím, že se neřídí určitým vzorem. Naopak systematické odchylky od skutečných hodnot se liší v tom, že si zachovávají své hodnoty i po četných opakovaných měřeních.
Závěr
Výrobci měřicích přístrojů a vysoce specializovaných metrologických zařízení se snaží vyvíjet funkčnější a zároveň cenově dostupné modely. A to platí nejen pro profesionální vybavení, ale také pro domácí spotřebiče. Například měření proudu lze provádět doma pomocí multimetru, který zaznamenává několik parametrů současně. Totéž lze říci o zařízeních pracujících s měřením tlaku, vlhkosti a teploty, která jsou obdařena širokou funkčností a moderní ergonomií. Je pravda, že pokud je úkolem zaregistrovat konkrétní hodnotu, odborníci stále doporučují používat speciální zařízení, která pracují pouze s cílovým parametrem. Mívají vyšší přesnost měření, což je často rozhodující při hodnocení výkonu zařízení.
