Ang mga high-precision na device ay ginagamit sa iba't ibang larangan ng buhay at produksyon ng modernong lipunan. Kung walang espesyal na kagamitan, walang mga paglipad sa kalawakan, pag-unlad ng kagamitang militar at sibilyan, at marami pang iba. Medyo mahirap ayusin ang mga naturang kagamitan. Samakatuwid, ginagamit ang iba't ibang mga instrumento sa pagkontrol at pagsukat. Ang kanilang kalidad ay tinutukoy ng antas ng pagsunod ng kagamitang ito sa nilalayon nitong layunin. Para sa kadalian ng pagsukat, inilalapat din ang mga klase ng katumpakan ng mga instrumento sa pagsukat.
Ano ang unit ng pagsukat?
Ang bawat yugto ng isang teknolohikal o natural na proseso ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang partikular na halaga: temperatura, presyon, density, atbp. Sa pamamagitan ng patuloy na pagsubaybay sa mga parameter na ito, makokontrol at maitatama mo ang anumangaksyon. Para sa kaginhawahan, ang mga karaniwang yunit ng pagsukat para sa bawat partikular na proseso ay ginawa, tulad ng metro, J, kg, atbp. Ang mga ito ay nahahati sa:
· Pangunahin. Ang mga ito ay naayos at karaniwang tinatanggap na mga yunit ng pagsukat.
· Magkakaugnay. Ito ay mga derivative na nauugnay sa iba pang mga yunit. Ang kanilang numerical coefficient ay katumbas ng isa.
· Mga Derivative. Ang mga yunit ng pagsukat na ito ay tinutukoy mula sa mga batayang dami.
· Multiple at submultiple. Ginagawa ang mga ito sa pamamagitan ng pag-multiply o paghahati sa 10 basic o arbitrary units.
Sa bawat industriya mayroong isang pangkat ng mga halaga na patuloy na ginagamit sa pagsubaybay at pagsasaayos ng mga proseso. Ang ganitong hanay ng mga yunit ng sukat ay tinatawag na sistema. Ang mga parameter ng proseso ay sinusubaybayan at na-verify sa pamamagitan ng espesyal na instrumentasyon. Nakatakda ang kanilang mga parameter gamit ang International System of Units.
Mga paraan at paraan ng pagsukat
Upang maihambing o masuri ang nakuhang halaga, isang serye ng mga eksperimento ang dapat isagawa. Isinasagawa ang mga ito sa ilang karaniwang paraan:
· Direkta. Ito ay mga pamamaraan kung saan ang anumang halaga ay nakuha sa empirically. Kabilang dito ang direktang pagsusuri, zero compensation, at differentiation. Ang mga direktang paraan ng pagsukat ay simple at mabilis. Halimbawa, ang pagsukat ng presyon gamit ang isang karaniwang instrumento. Kasabay nito, ang uri ng katumpakan ng pressure gauge ay makabuluhang mas mababa kaysa sa iba pang mga pag-aaral.
· Hindi direkta. Ang ganitong mga pamamaraan ay batay sa pagkalkula ng ilang mga dami mula sa kilala o karaniwang tinatanggapmga parameter.
· Pinagsama-sama. Ang mga ito ay mga paraan ng pagsukat kung saan ang nais na halaga ay tinutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng paglutas ng isang bilang ng mga equation, kundi pati na rin sa tulong ng mga espesyal na eksperimento. Ang ganitong mga pag-aaral ay kadalasang ginagamit sa laboratory practice.
Bukod sa mga paraan ng pagsukat ng dami, mayroon ding mga espesyal na instrumento sa pagsukat. Ito ang mga paraan ng paghahanap ng gustong parameter.
Ano ang mga instrumento sa pagsubok?
Marahil, bawat tao kahit isang beses sa kanyang buhay ay nagsagawa ng ilang uri ng eksperimento o pananaliksik sa laboratoryo. Ang mga manometer, voltmeter at iba pang mga kagiliw-giliw na aparato ay ginamit doon. Gumamit ang lahat ng sarili nilang device, ngunit isa lang - ang control one, na katumbas ng lahat.
Gaya ng dati - para sa katumpakan ng kalidad ng pagsukat, dapat na malinaw na sumunod ang lahat ng device sa itinatag na pamantayan. Gayunpaman, ang ilang mga error ay hindi ibinukod. Samakatuwid, sa antas ng estado at internasyonal, ang mga klase ng katumpakan ng mga instrumento sa pagsukat ay ipinakilala. Sa pamamagitan nila natutukoy ang pinahihintulutang error sa mga kalkulasyon at indicator.
Mayroon ding ilang pangunahing pagpapatakbo ng kontrol para sa mga naturang device:
· Pagsubok. Ang pamamaraang ito ay isinasagawa sa yugto ng produksyon. Ang bawat device ay maingat na sinusuri para sa mga pamantayan ng kalidad.
· Sinusuri. Kasabay nito, ang mga pagbabasa ng mga huwarang instrumento ay inihambing sa mga nasubok. Sa isang lab, halimbawa, lahat ng device ay sinusuri bawat dalawang taon.
Graduation. Ito ay isang operasyon kung saan ang lahat ng mga dibisyon ng sukat ng instrumento sa ilalim ng pagsubok ay binibigyan ng naaangkop na mga halaga. Karaniwan, ito ay ginagawamas tumpak at napakasensitibong mga device.
Pag-uuri ng instrumentasyon
Ngayon ay may malaking bilang ng mga device kung saan susuriin ang data at mga indicator. Samakatuwid, ang lahat ng instrumentasyon ay maaaring uriin ayon sa ilang pangunahing tampok:
1. Ayon sa uri ng sinusukat na halaga. O sa pamamagitan ng appointment. Halimbawa, ang pagsukat ng presyon, temperatura, antas o komposisyon, pati na rin ang estado ng bagay, atbp. Kasabay nito, ang bawat isa ay may sariling mga pamantayan sa kalidad at katumpakan, halimbawa, bilang ang klase ng katumpakan ng mga metro, thermometer, atbp.
2. Sa paraan ng pagkuha ng panlabas na impormasyon. Narito ang isang mas kumplikadong pag-uuri:
- pagre-record - independyenteng itinatala ng mga naturang device ang lahat ng data ng input at output para sa kasunod na pagsusuri;
- ipinapakita - ginagawang posible ng mga device na ito na eksklusibong obserbahan ang mga pagbabago sa isang proseso;
- nagre-regulasyon - awtomatikong isinasaayos ang mga device na ito sa halaga ng sinusukat na halaga;
- pagbubuod - dito kukunin ang anumang yugto ng panahon at ipinapakita ng device ang kabuuang halaga ng halaga para sa buong panahon;
- pagbibigay ng senyas - ang mga naturang device ay nilagyan ng espesyal na sound o light warning system o sensor;
- comparator - ang kagamitang ito ay idinisenyo upang ihambing ang ilang partikular na halagasa mga katumbas na sukat.
3. Ayon sa lokasyon. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng mga lokal at malayuang kagamitan sa pagsukat. Kasabay nito, ang huli ay may pagkakataonmagpadala ng natanggap na data sa anumang distansya.
Mga katangian ng instrumentasyon
Sa bawat gawain, dapat tandaan na hindi lamang gumagana ang mga device, kundi pati na rin ang mga karaniwang sample ay napapailalim sa pag-verify. Nakadepende ang kanilang kalidad sa ilang indicator nang sabay-sabay, gaya ng:
· Klase ng katumpakan o saklaw ng error. Lahat ng device ay may posibilidad na magkamali, maging ang mga pamantayan. Ang pagkakaiba lamang ay mayroong kaunting mga pagkakamali sa trabaho hangga't maaari. Kadalasan, ginagamit dito ang accuracy class A.
· Sensitivity. Ito ang ratio ng angular o linear na paggalaw ng pointer sa pagbabago sa inimbestigahang value.
· Variation. Ito ang pinapayagang pagkakaiba sa pagitan ng paulit-ulit at aktwal na pagbabasa ng parehong instrumento sa ilalim ng parehong mga kundisyon.
· Pagiging maaasahan. Sinasalamin ng parameter na ito ang pagpapanatili ng lahat ng tinukoy na katangian para sa isang partikular na oras.
· Inertia. Ito ay kung paano nailalarawan ang ilang time lag ng mga pagbabasa ng instrumento at ang sinusukat na halaga.
Gayundin, ang mahusay na instrumento ay dapat may mga katangian tulad ng tibay, pagiging maaasahan at pagiging mapanatili.
Ano ang margin of error?
Alam ng mga espesyalista na sa anumang gawain ay may maliliit na pagkakamali. Kapag nagsasagawa ng iba't ibang mga sukat, tinatawag silang mga error. Ang lahat ng ito ay dahil sa di-kasakdalan at di-kasakdalan ng mga paraan at pamamaraan ng pananaliksik. Samakatuwid, ang anumang kagamitan ay may sariling uri ng katumpakan, halimbawa, 1 o 2 na klase ng katumpakan.
Kasabay nito, ang mga sumusunod na uri ng mga error ay nakikilala:
· Ganap. Ito ang pagkakaiba sa pagitan ng performance ng instrumentong ginagamit at ng performance ng reference na device sa ilalim ng parehong mga kundisyon.
· Kamag-anak. Ang ganitong pagkakamali ay maaaring tawaging hindi direkta, dahil ito ang ratio ng nakitang ganap na error sa aktwal na halaga ng tinukoy na halaga.
· Nabawasan ang kamag-anak. Ito ay isang tiyak na ratio sa pagitan ng absolute value at ang pagkakaiba sa pagitan ng upper at lower limit ng scale ng instrumentong ginamit.
Mayroon ding klasipikasyon ayon sa uri ng error:
· Random. Ang ganitong mga error ay nangyayari nang walang anumang regularidad o pare-pareho. Kadalasan, ang iba't ibang panlabas na salik ay nakakaimpluwensya sa pagganap.
· Systematic. Ang ganitong mga pagkakamali ay nangyayari ayon sa isang partikular na batas o tuntunin. Sa mas malaking lawak, ang kanilang hitsura ay nakadepende sa estado ng instrumentation.
· Miss. Ang ganitong mga pagkakamali ay matalas na nakakasira sa dati nang nakuhang data. Ang mga error na ito ay madaling maalis sa pamamagitan ng paghahambing ng mga katumbas na sukat.
Ano ang katumpakan sa Grade 5?
Ang modernong agham ay nagpatibay ng isang espesyal na sistema ng pagsukat upang i-streamline ang data na nakuha mula sa mga espesyal na device, gayundin upang matukoy ang kalidad ng mga ito. Siya ang nagtatakda ng naaangkop na antas ng mga setting.
Ang mga klase ng katumpakan ng mga instrumento sa pagsukat ay isang uri ng pangkalahatang katangian. Nagbibigay ito para sa pagtukoy ng mga limitasyon ng iba't ibang mga error at katangian na nakakaapekto sa katumpakan ng mga instrumento. Kasabay nito, ang bawat uri ng mga instrumento sa pagsukat ay may sariling mga parameter at klase.
Ayon sa katumpakan at kalidad ng pagsukat, pinakamodernoang mga control device ay may mga sumusunod na dibisyon: 0, 1; 0.15; 0.2;0.25; 0.4; 0.5; 0.6; sampu; labinlimang; 20; 2, 5; 4, 0. Sa kasong ito, ang saklaw ng error ay nakasalalay sa sukat ng instrumento na ginamit. Halimbawa, para sa mga kagamitang may mga value0 - 1000 ° C, pinapayagan ang mga maling sukat na ± 15 ° C.
Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga kagamitang pang-industriya at pang-agrikultura, ang kanilang katumpakan ay nahahati sa mga sumusunod na klase:
· 1-500 mm. 7 klase ng katumpakan ang ginagamit dito: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 at 5.
· Higit sa 500 mm. Ginagamit ang mga baitang 7, 8, at 9.
Kasabay nito, ang device na may pagkakaisa ay magkakaroon ng pinakamataas na kalidad. At ang ika-5 na klase ng katumpakan ay ginagamit pangunahin sa paggawa ng mga bahagi para sa iba't ibang mga makinang pang-agrikultura, gusali ng kotse at singaw na lokomotibo. Dapat ding tandaan na mayroon itong dalawang landing: X₅ at C₅.
Kung pinag-uusapan natin ang teknolohiya ng computer, halimbawa, mga naka-print na circuit board, ang class 5 ay tumutugma sa mas mataas na katumpakan at density ng disenyo. Sa kasong ito, ang lapad ng conductor ay mas mababa sa 0.15, at ang distansya sa pagitan ng mga conductor at ang mga gilid ng drilled hole ay hindi lalampas sa 0.025.
Mga pamantayan sa katumpakan sa pagitan ng estado sa Russia
Ang sinumang modernong siyentipiko ay naghahanap ng kanyang sariling sistema para sa pagtukoy ng kalidad ng mga instrumentong ginamit at ang data na nakuha. Upang gawing pangkalahatan at ma-systematize ang katumpakan ng mga sukat, pinagtibay ang mga pamantayan ng interstate.
Tinutukoy nila ang mga pangunahing probisyon para sa paghahati ng mga device sa mga klase, isang set ng lahat ng kinakailangan para sa naturang kagamitan at mga pamamaraan para sa pag-standardize ng iba't ibang katangian ng metrological. Mga klase sa katumpakanAng mga instrumento sa pagsukat ay itinatag ng espesyal na GOST 8.401-80 GSI. Ang sistemang ito ay ipinakilala batay sa internasyonal na rekomendasyon ng OIML Blg. 34 mula Hulyo 1, 1981. Narito ang mga pangkalahatang probisyon, ang kahulugan ng mga error at ang pagtatalaga ng mga klase ng katumpakan mismo na may mga partikular na halimbawa.
Mga pangunahing probisyon para sa pagtukoy ng mga klase ng katumpakan
Upang matukoy nang tama ang kalidad ng lahat ng instrumento sa pagsukat at ang resultang data, may ilang pangunahing panuntunan:
· Dapat piliin ang mga klase sa katumpakan ayon sa uri ng kagamitang ginamit;
· Maraming pamantayan ang maaaring gamitin para sa iba't ibang saklaw at dami ng pagsukat;
· Tanging isang feasibility study ang tumutukoy sa bilang ng mga klase ng katumpakan para sa isang partikular na kagamitan;
· ang mga pagsukat ay isinasagawa nang hindi isinasaalang-alang ang processing mode. Nalalapat ang mga pamantayang ito sa mga digital na instrumento na may naka-embed na computing device;
· Ang mga klase sa katumpakan ng pagsukat ay itinalaga batay sa mga kasalukuyang resulta ng pagsusulit ng pamahalaan.
Electrodynamic instrumentation
Kabilang sa mga naturang device ang mga ammeter, wattmeter o voltmeter at iba pang device na nagko-convert ng iba't ibang dami sa kasalukuyang. Para sa kanilang tama at matatag na operasyon, ginagamit ang espesyal na kalasag ng mga kagamitan sa pagsukat. Ginagawa ito, halimbawa, upang mapataas ang uri ng katumpakan ng isang voltmeter.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga device na ito ay ang isang panlabas na magnetic field nang sabay-sabay na nagpapahusay sa larangan ng isang aparato sa pagsukat atnagpapahina sa larangan ng iba. Sa kasong ito, ang kabuuang halaga ay hindi nagbabago.
Ang mga bentahe ng naturang instrumentation ay kinabibilangan ng pagiging maaasahan, pagiging maaasahan at pagiging simple. Pareho itong gumagana sa DC at AC.
At ang pinakamahalagang disadvantage ay ang mababang katumpakan at mataas na pagkonsumo ng kuryente.
Electrostatic instrumentation
Gumagana ang mga device na ito sa prinsipyo ng interaksyon ng mga naka-charge na electrodes, na pinaghihiwalay ng dielectric. Sa istruktura, halos parang flat capacitor ang mga ito. Kasabay nito, kapag ginagalaw ang gumagalaw na bahagi, nagbabago rin ang kapasidad ng system.
Ang pinakasikat sa mga ito ay ang mga device na may linear at surface na mekanismo. Mayroon silang bahagyang naiibang prinsipyo ng pagpapatakbo. Para sa mga device na may mekanismo sa ibabaw, nagbabago ang kapasidad dahil sa mga pagbabago sa aktibong lugar ng mga electrodes. Kung hindi, mahalaga ang distansya sa pagitan nila.
Ang mga bentahe ng mga naturang device ay kinabibilangan ng mababang paggamit ng kuryente, klase ng katumpakan ng GOST, medyo malawak na hanay ng frequency, atbp.
Ang mga disadvantages ay ang mababang sensitivity ng device, ang pangangailangan para sa shielding at breakdown sa pagitan ng mga electrodes.
Magnitoelectric instrumentation
Ito ang isa pang uri ng pinakakaraniwang mga aparato sa pagsukat. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga aparatong ito ay batay sa pakikipag-ugnayan ng magnetic flux ng isang magnet at isang coil na may kasalukuyang. Kadalasan, ginagamit ang mga kagamitan na may panlabas na magnet at isang movable frame. Sa istruktura, binubuo sila ng tatlong elemento. Ito ay isang cylindrical core, isang panlabas na magnet atmagnetic core.
Ang mga bentahe ng instrumentong ito ay kinabibilangan ng mataas na sensitivity at katumpakan, mababang paggamit ng kuryente at magandang pagpapatahimik.
Kabilang sa mga disadvantage ng mga ipinakitang device ang pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura, ang kawalan ng kakayahan na mapanatili ang mga katangian ng mga ito sa paglipas ng panahon at pagiging madaling kapitan sa temperatura. Samakatuwid, halimbawa, ang uri ng katumpakan ng isang pressure gauge ay makabuluhang nabawasan.
Iba pang uri ng instrumentation
Bukod sa mga device sa itaas, may ilan pang pangunahing mga instrumento sa pagsukat na kadalasang ginagamit sa pang-araw-araw na buhay at produksyon.
Kabilang sa naturang kagamitan ang:
· Thermoelectric device. Sinusukat nila ang kasalukuyang, boltahe at kapangyarihan.
· Magnetoelectric device. Angkop ang mga ito para sa pagsukat ng boltahe at dami ng kuryente.
· Mga pinagsamang device. Dito, isang mekanismo lamang ang ginagamit upang sukatin ang ilang dami nang sabay-sabay. Ang mga klase ng katumpakan ng mga instrumento sa pagsukat ay kapareho ng para sa lahat. Kadalasan ay gumagana ang mga ito sa direktang at alternating current, inductance at resistance.
