Yüksek hassasiyetli cihazlar, modern toplumun çeşitli yaşam alanlarında ve üretiminde kullanılmaktadır. Özel teçhizat olmadan uzay uçuşları, askeri ve sivil teçhizatın geliştirilmesi ve çok daha fazlası olmazdı. Bu tür ekipmanları onarmak oldukça zordur. Bu nedenle çeşitli kontrol ve ölçü aletleri kullanılmaktadır. Kaliteleri, bu ekipmanın amaçlanan amacına uygunluk düzeyine göre belirlenir. Ölçüm kolaylığı için ölçüm cihazlarının doğruluk sınıfları da uygulanır.
Ölçü birimi nedir?
Teknolojik veya doğal bir sürecin her aşaması belirli değerlerle karakterize edilir: sıcaklık, basınç, yoğunluk vb. Bu parametreleri sürekli izleyerek, herhangi bir şeyi kontrol edebilir ve hatta düzeltebilirsiniz.eylem. Kolaylık sağlamak amacıyla, her bir spesifik süreç için metre, J, kg vb. gibi standart ölçü birimleri oluşturulmuştur. Bunlar şu şekilde ayrılır:
· Ana. Bunlar sabit ve genel kabul görmüş ölçü birimleridir.
· Tutarlı. Bunlar diğer birimlerle ilgili türevlerdir. Sayısal katsayıları bire eşittir.
· Türevler. Bu ölçü birimleri, temel miktarlardan belirlenir.
· Katlar ve alt katlar. 10 temel veya keyfi birime bölünerek veya çarpılarak oluşturulurlar.
Her sektörde, izleme ve ayarlama süreçlerinde sürekli kullanılan bir değerler grubu vardır. Böyle bir ölçü birimi grubuna sistem denir. Proses parametreleri özel enstrümantasyon ile izlenir ve doğrulanır. Parametreleri Uluslararası Birimler Sistemi kullanılarak ayarlanır.
Ölçme yöntemleri ve araçları
Elde edilen değeri karşılaştırmak veya analiz etmek için bir dizi deney yapılmalıdır. Birkaç yaygın yolla gerçekleştirilirler:
· Doğrudan. Bunlar, herhangi bir değerin ampirik olarak elde edildiği yöntemlerdir. Bunlar, doğrudan değerlendirme, sıfır telafi ve farklılaşmayı içerir. Doğrudan ölçüm yöntemleri basit ve hızlıdır. Örneğin, standart bir aletle basıncı ölçmek. Aynı zamanda, basınç göstergesinin doğruluk sınıfı diğer çalışmalara göre önemli ölçüde düşüktür.
· Dolaylı. Bu tür yöntemler, bilinen veya genel kabul görmüş belirli miktarların hesaplanmasına dayanmaktadır.parametreler.
· Kümülatif. İstenilen değerin sadece bir takım denklemler çözülerek değil, aynı zamanda özel deneyler yardımıyla da belirlendiği ölçüm yöntemleridir. Bu tür çalışmalar çoğunlukla laboratuvar uygulamalarında kullanılır.
Miktarları ölçme yöntemlerine ek olarak, özel ölçü aletleri de vardır. Bunlar istenen parametreyi bulmanın yollarıdır.
Test araçları nelerdir?
Muhtemelen her insan hayatında en az bir kez bir tür deney veya laboratuvar araştırması yapmıştır. Orada manometreler, voltmetreler ve diğer ilginç cihazlar kullanıldı. Herkes kendi cihazını kullandı ama sadece bir tane vardı - herkesin eşit olduğu kontrol cihazı.
Her zaman olduğu gibi - ölçüm kalitesinin doğruluğu için tüm cihazlar açıkça belirlenmiş standarda uymalıdır. Ancak, bazı hatalar hariç tutulmaz. Bu nedenle, devlet düzeyinde ve uluslararası düzeyde, ölçüm cihazlarının doğruluk sınıfları tanıtıldı. Hesaplamalarda ve göstergelerde izin verilen hatanın belirlenmesi onlar tarafından belirlenir.
Bu tür cihazlar için birkaç temel kontrol işlemi de vardır:
· Test. Bu yöntem üretim aşamasında gerçekleştirilir. Her cihaz kalite standartları açısından dikkatle kontrol edilir.
· Kontrol ediliyor. Aynı zamanda, örnek araçların okumaları test edilenlerle karşılaştırılır. Örneğin bir laboratuvarda tüm cihazlar iki yılda bir test edilir.
Mezuniyet. Bu, test edilen cihazın ölçeğinin tüm bölümlerine uygun değerlerin verildiği bir işlemdir. Tipik olarak, bu yapılırdaha doğru ve son derece hassas cihazlar.
Enstrümantasyonun sınıflandırılması
Artık verileri ve göstergeleri kontrol etmek için çok sayıda cihaz var. Bu nedenle, tüm enstrümantasyon birkaç ana özelliğe göre sınıflandırılabilir:
1. Ölçülen değerin türüne göre. Veya randevu ile. Örneğin, basıncın, sıcaklığın, seviyenin veya bileşimin yanı sıra maddenin durumu vb. ölçümü. Aynı zamanda, her birinin örneğin metrelerin, termometrelerin vb. doğruluk sınıfı gibi kendi kalite ve doğruluk standartları vardır.
2. Dış bilgi edinme yoluyla. İşte daha karmaşık bir sınıflandırma geliyor:
- kayıt - bu tür cihazlar, sonraki analiz için tüm giriş ve çıkış verilerini bağımsız olarak kaydeder;
- gösterme - bu cihazlar bir süreçteki değişiklikleri özel olarak gözlemlemeyi mümkün kılar;
- düzenleyici - bu cihazlar otomatik olarak ölçülen değerin değerine ayarlanır;
- özetleme - burada herhangi bir zaman periyodu alınır ve cihaz tüm periyot için değerin toplam değerini gösterir;
- sinyalizasyon - bu tür cihazlar özel bir sesli veya ışıklı uyarı sistemi veya sensörleri ile donatılmıştır;
- karşılaştırıcı - bu ekipman, belirli değerleri ilgili ölçümlerle karşılaştırmak için tasarlanmıştır.
3. Konuma göre. Yerel ve uzak ölçüm cihazları arasında ayrım yapın. Aynı zamanda, ikincisi fırsata sahipalınan verileri herhangi bir mesafeye iletin.
Enstrümantasyonun özellikleri
Her çalışmada sadece çalışan cihazların değil, standart numunelerin de doğrulamaya tabi olduğu unutulmamalıdır. Kaliteleri aynı anda birkaç göstergeye bağlıdır, örneğin:
· Doğruluk sınıfı veya hata aralığı. Tüm cihazlar hata yapma eğilimindedir, hatta standartlar. Tek fark, çalışmada mümkün olduğunca az hata olmasıdır. Burada sıklıkla doğruluk sınıfı A kullanılır.
· Hassasiyet. Bu, işaretçinin açısal veya doğrusal hareketinin araştırılan değerdeki değişime oranıdır.
· Varyasyon. Bu, aynı koşullar altında aynı enstrümanın tekrarlanan ve gerçek okumaları arasındaki izin verilen farktır.
· Güvenilirlik. Bu parametre, belirtilen tüm özelliklerin belirli bir süre korunmasını yansıtır.
· Atalet. Cihaz okumalarının ve ölçülen değerin bir miktar gecikmesi bu şekilde karakterize edilir.
Ayrıca, iyi enstrümantasyon dayanıklılık, güvenilirlik ve bakım kolaylığı gibi niteliklere sahip olmalıdır.
Hata payı nedir?
Uzmanlar her işte küçük hatalar olduğunu bilirler. Çeşitli ölçümler yaparken bunlara hata denir. Bunların hepsi, araştırma araçlarının ve yöntemlerinin kusurlu ve kusurlu olmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, herhangi bir ekipmanın kendi doğruluk sınıfı vardır, örneğin 1 veya 2 doğruluk sınıfı.
Aynı zamanda, aşağıdaki hata türleri ayırt edilir:
· Mutlak. Bu, kullanılan enstrümanın performansı ile aynı koşullar altında referans cihazın performansı arasındaki farktır.
· Akraba. Böyle bir hata dolaylı olarak adlandırılabilir, çünkü bu, bulunan mutlak hatanın belirtilen değerin gerçek değerine oranıdır.
· Göreceli az altıldı. Bu, kullanılan aletin ölçeğinin mutlak değeri ile üst ve alt limitleri arasındaki fark arasındaki belirli bir orandır.
Hatanın niteliğine göre de bir sınıflandırma vardır:
· Rastgele. Bu tür hatalar herhangi bir düzenlilik veya tutarlılık olmadan meydana gelir. Çoğu zaman, çeşitli dış faktörler performansı etkiler.
· Sistematik. Bu tür hatalar belirli bir yasa veya kurala göre meydana gelir. Görünümleri büyük ölçüde enstrümantasyonun durumuna bağlıdır.
· Iskalar. Bu tür hatalar, önceden elde edilen verileri keskin bir şekilde bozar. Bu hatalar, karşılık gelen ölçümler karşılaştırılarak kolayca ortadan kaldırılır.
5. Derece doğruluğu nedir?
Modern bilim, özel cihazlardan elde edilen verileri düzene sokmak ve kalitelerini belirlemek için özel bir ölçüm sistemi benimsemiştir. Uygun ayar seviyesini belirleyen odur.
Ölçü aletlerinin doğruluk sınıfları, bir tür genelleştirilmiş karakteristiktir. Aletlerin doğruluğunu etkileyen çeşitli hata ve özelliklerin sınırlarının belirlenmesini sağlar. Aynı zamanda her tür ölçü aletinin kendi parametreleri ve sınıfları vardır.
Ölçüm doğruluğuna ve kalitesine göre en modernkontrol cihazları aşağıdaki bölümlere sahiptir: 0, 1; 0.15; 0.2;0.25; 0.4; 0,5; 0,6; on; on beş; 20; 2, 5; 4, 0. Bu durumda, hata aralığı kullanılan alet ölçeğine bağlıdır. Örneğin 0 - 1000 ° C değerlerine sahip ekipman için ± 15 ° C hatalı ölçümlere izin verilir.
Endüstriyel ve tarımsal ekipman hakkında konuşursak, doğrulukları aşağıdaki sınıflara ayrılır:
· 1-500 mm. Burada 7 doğruluk sınıfı kullanılır: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 ve 5.
· 500 mm'den fazla. 7, 8 ve 9. sınıflar kullanılır.
Aynı zamanda bütünlüğü olan cihaz en yüksek kaliteye sahip olacaktır. Ve 5. doğruluk sınıfı, esas olarak çeşitli tarım makineleri, araba ve buharlı lokomotif binası için parça imalatında kullanılmaktadır. Ayrıca iki inişi olduğunu da belirtmekte fayda var: X₅ ve C₅.
Bilgisayar teknolojisi, örneğin baskılı devre kartları hakkında konuşursak, sınıf 5, tasarımın artan doğruluğuna ve yoğunluğuna karşılık gelir. Bu durumda iletkenin genişliği 0,15'ten azdır ve iletkenler ile delinmiş deliğin kenarları arasındaki mesafe 0,025'i geçmez.
Rusya'daki eyaletler arası doğruluk standartları
Her modern bilim insanı, kullanılan aletlerin ve elde edilen verilerin kalitesini belirlemek için kendi sistemini arıyor. Ölçümlerin doğruluğunu genelleştirmek ve sistemleştirmek için eyaletler arası standartlar kabul edildi.
Cihazları sınıflara bölmek için temel hükümleri, bu tür ekipman için tüm gereksinimleri ve çeşitli metrolojik özellikleri standartlaştırma yöntemlerini tanımlarlar. Doğruluk sınıflarıölçüm cihazları özel GOST 8.401-80 GSI tarafından kurulmuştur. Bu sistem, 1 Temmuz 1981 tarihli OIML uluslararası tavsiyesi No. 34 temelinde tanıtıldı. Burada genel hükümler, hataların tanımı ve kesinlik sınıflarının kendilerinin belirli örneklerle belirlenmesi yer almaktadır.
Doğruluk sınıflarını belirlemek için temel hükümler
Tüm ölçüm cihazlarının kalitesini ve elde edilen verileri doğru bir şekilde belirlemek için birkaç temel kural vardır:
· Doğruluk sınıfları kullanılan ekipman tipine göre seçilmelidir;
· Farklı ölçüm aralıkları ve miktarları için birden fazla standart kullanılabilir;
· Belirli bir ekipman için doğruluk sınıflarının sayısını yalnızca bir fizibilite çalışması belirler;
· ölçümler, işleme modu dikkate alınmadan gerçekleştirilir. Bu standartlar, gömülü bilgi işlem cihazı bulunan dijital cihazlar için geçerlidir;
· Ölçüm doğruluğu sınıfları, mevcut resmi test sonuçlarına göre atanır.
Elektrodinamik enstrümantasyon
Bu tür cihazlar arasında ampermetreler, wattmetreler veya voltmetreler ve çeşitli miktarları akıma çeviren diğer cihazlar bulunur. Doğru ve kararlı çalışmaları için özel ölçüm ekipmanı koruması kullanılır. Bu, örneğin bir voltmetrenin doğruluk sınıfını artırmak için yapılır.
Bu cihazların çalışma prensibi, harici bir manyetik alanın aynı anda bir ölçüm cihazının alanını geliştirmesi vediğerinin alanını zayıflatır. Bu durumda toplam değer değişmez.
Bu tür enstrümantasyonun avantajları arasında güvenilirlik, güvenilirlik ve basitlik yer alır. Hem DC hem de AC ile eşit şekilde çalışır.
Ve en önemli dezavantajları, düşük doğruluk ve yüksek güç tüketimidir.
Elektrostatik enstrümantasyon
Bu cihazlar, bir dielektrik ile ayrılan yüklü elektrotların etkileşimi ilkesine göre çalışır. Yapısal olarak, neredeyse düz bir kapasitöre benziyorlar. Aynı zamanda hareketli parça hareket ettirilirken sistemin kapasitesi de değişir.
Bunların en ünlüsü lineer ve yüzey mekanizmalı cihazlardır. Biraz farklı bir çalışma prensibine sahiptirler. Yüzey mekanizmalı cihazlarda, elektrotların aktif alanındaki dalgalanmalar nedeniyle kapasitans değişir. Aksi takdirde aralarındaki mesafe önemlidir.
Bu tür cihazların avantajları arasında düşük güç tüketimi, GOST doğruluk sınıfı, oldukça geniş bir frekans aralığı vb. bulunur.
Dezavantajları, cihazın düşük hassasiyeti, ekranlama ihtiyacı ve elektrotlar arasında bir arızadır.
Magnitoelektrik enstrümantasyon
Bu, en yaygın ölçüm cihazlarının başka bir türüdür. Bu cihazların çalışma prensibi, bir mıknatısın manyetik akısının ve bir bobinin akımla etkileşimine dayanır. Çoğu zaman, harici mıknatıslı ve hareketli çerçeveli ekipman kullanılır. Yapısal olarak üç unsurdan oluşurlar. Bu silindirik bir çekirdek, bir dış mıknatıs vemanyetik çekirdek.
Bu enstrümantasyonun avantajları arasında yüksek hassasiyet ve doğruluk, düşük güç tüketimi ve iyi sakinleştirme bulunur.
Sunulan cihazların dezavantajları arasında üretimin karmaşıklığı, zaman içinde özelliklerini koruyamama ve sıcaklığa karşı duyarlılık sayılabilir. Bu nedenle, örneğin, bir basınç göstergesinin doğruluk sınıfı önemli ölçüde azalır.
Diğer enstrümantasyon türleri
Yukarıdaki cihazlara ek olarak, günlük yaşamda ve üretimde en sık kullanılan birkaç temel ölçüm cihazı daha vardır.
Bu tür ekipmanlar şunları içerir:
· Termoelektrik cihazlar. Akım, voltaj ve gücü ölçerler.
· Manyetoelektrik cihazlar. Gerilim ve elektrik miktarını ölçmek için uygundurlar.
· Birleşik cihazlar. Burada, aynı anda birkaç miktarı ölçmek için sadece bir mekanizma kullanılır. Ölçüm cihazlarının doğruluk sınıfları, herkes için aynıdır. Çoğu zaman doğru ve alternatif akım, endüktans ve dirençle çalışırlar.
