Instrument de masurare
În metrologie, un instrument de măsurare este un instrument care are funcția specifică de a face o măsurare , adică, în fizică și inginerie , procesul de legare a unei mărimi fizice la evenimente, fenomene sau obiecte din lumea reală .
Poate apărea ca un singur obiect sau poate fi compus din două sau mai multe elemente care, atunci când sunt combinate în mod adecvat, permit efectuarea măsurătorilor ( sistem de măsurare). De obicei, înainte de a fi utilizat, instrumentul de măsurare este calibrat sau calibrat utilizând un eșantion al unității de măsură care urmează să fie măsurată sau prin stabilirea unui nivel de măsurare ca referință.
Obiectele și / sau evenimentele de referință stabilite anterior sunt utilizate ca unitate de măsură, a cărei măsurare are ca rezultat un număr real care este relația dintre obiectul măsurat și unitatea de referință.
Descriere
Având în vedere marea varietate de instrumente de măsurare, este imposibil să se enumere specific caracteristicile acestora. Cu toate acestea, este posibil să generalizați și să împărțiți caracteristicile într-un număr limitat de tipuri:
- funcțional (cantitatea măsurată, domeniul de măsurare , principiul de funcționare, limitele de temperatură);
- fizic (dimensiuni, greutate);
- metrologic ( precizie , rezoluție , linearitate , repetabilitate );
- electric (tensiunea de alimentare, caracteristicile ieșirilor).
- setare și / sau programare (posibilitate de setare, funcții de programare, compatibilitate cu protocoale de comunicații).
Format de citire
Instrumentele pot avea practic două tipuri de format de citire, care corespunde unei prime diviziuni tipologice fundamentale:
- instrumente analogice , unde formatul de ieșire este astfel încât să ofere valori de măsurare infinit contigue , limitate doar de rezoluția obținută la citirea scalei gradate ;
- instrumente digitale , unde formatul de ieșire este astfel încât să ofere întotdeauna valori de măsurare discrete , egale cu variația unei cifre .
Este important să specificați că definițiile de mai sus se referă la tipul de afișare al citirii sau la forma semnalului de ieșire, nu la tehnologia utilizată pentru a face instrumentul. De exemplu, se poate aminti că există micrometre cu șurub în care citirea se efectuează pe totalizatoare mecanice (pentru care sunt instrumente digitale, deși nu utilizează electronice).
Tipuri
Există o mare varietate de instrumente de măsurare, variind de la cele mai simple obiecte, precum rigle sau cronometre , până la cele mai sofisticate, cum ar fi microscopurile electronice sau acceleratoarele de particule .
Referindu-ne la VIM ( Vocabularul internațional al termenilor fundamentali și generali ai metrologiei ), câteva tipuri de instrumente de bază vor fi enumerate mai jos.
Probele de material
Un eșantion de material este un obiect sau echipament conceput pentru a reproduce o anumită dimensiune, cu precizie cunoscută.
Câteva exemple de probe de material:
Traductoare de măsurare
Un traductor este un dispozitiv care citește o cantitate prezentă la intrare și generează alta la ieșire , proporțională cu prima. De obicei, un traductor detectează o cantitate fizică și generează un semnal electric proporțional. Semnalele de intrare și ieșire sunt legate printr-o lege cunoscută (caracteristica trans a traductorului).
În limbajul comun, aceste dispozitive sunt numite senzori , dar într-un câmp strict metrologic, ultimul termen se referă doar la elementul care efectuează fizic transformarea de la o cantitate la alta. Multe dispozitive traductoare , pe lângă elementul senzor , integrează surse de alimentare pentru același, amplificatoare de semnal, dispozitive de comunicație la distanță etc. Exemplu: un traductor de presiune, pe lângă faptul că are o membrană de tensiune care acționează ca un senzor , ar putea integra un amplificator pentru semnalul de ieșire electrică.
Câteva exemple de traductoare:
Instrumente indicatoare
Un instrument indicator este un dispozitiv care afișează direct valoarea măsurandului . Afișajul poate avea un format de ieșire analogic sau digital.
În mod obișnuit, aceste dispozitive sunt numite și afișaje , dar într-un câmp strict metrologic, acest termen se referă la elementul de afișare al unui instrument și nu la dispozitivul în ansamblu.
Câteva exemple de instrumente pentru indicatori:
Instrumente de înregistrare
Un instrument de înregistrare este un dispozitiv care oferă o înregistrare a valorii măsurandului sau a unei valori aferente acestuia (de obicei un semnal electric). Apoi poate face ca valorile înregistrate să fie disponibile pentru analiză.
Înregistrarea se poate face pe diferite tipuri de suporturi (de obicei pe hârtie, magnetice sau electronice).
Câteva exemple de instrumente de înregistrare:
Instrumente totalizatoare
Un instrument totalizator este un dispozitiv care determină valoarea măsurandului făcând suma valorilor parțiale sau măsurând numărul de evenimente specifice care alcătuiesc obiectul măsurării sale.
Câteva exemple de instrument totalizator:
Sisteme de măsurare
Un sistem de măsurare este un set de instrumente și alte echipamente, utilizate împreună pentru a efectua o măsurare specifică. Această categorie include o mulțime de instrumente destinate măsurătorilor mai complexe, care necesită o precizie extremă sau în condiții extreme.
Un sistem de măsurare include, de asemenea, o serie de instrumente și echipamente destinate verificării și controlului condițiilor limită, cel puțin cele care au o influență asupra măsurării în sine sau asupra valorii măsurandului (de exemplu, temperatura, umiditatea și presiunea atmosferică).
Cea mai simplă structură a unui sistem de măsurare este lanțul de măsurare .
Lanțuri de măsurare
Un lanț de măsurare este o succesiune de instrumente și alte echipamente, conectate în așa fel încât să poată procesa semnalul începând de la cantitatea de intrare ( măsurare ) până la obținerea citirii de ieșire (măsurarea).
Câteva exemple de lanțuri de măsurare:
- manometru format dintr-un traductor de presiune, un amplificator de semnal și un voltmetru;
- contor de zgomot acustic format dintr-un microfon, un preamplificator, un înregistrator și un analizor de spectru.
Instrumente suplimentare
Un instrument de integrare este un dispozitiv care citește două sau mai multe cantități și le combină, pentru a afișa o a treia care derivă din celelalte conform unei anumite reguli.
Câteva exemple de instrumente de integrare:
Dispozitive de detectare
Un instrument detector este un dispozitiv sau substanță care detectează prezența unei cantități, fără a furniza neapărat o valoare precisă. În unele cazuri, aceste dispozitive sunt proiectate să semnaleze depășirea unei valori date (numite și instrumente de prag ).
Câteva exemple de dispozitive detectoare:
- plutitor de nivel ;
- hârtie de turnesol ;
- vopsea sensibilă la căldură ;
- detector de scurgeri de gaz .
Câteva exemple de instrumente de măsurare (împărțite la cantitatea măsurată)
Masa
Vreme
Lungime (înțeleasă ca distanță)
- metru
- altimetru (pentru a măsura înălțimea)
- calibru
- micrometru
- comparator
- interferometru
- contometru
- kilometraj (instrumentatie)
- contometru
- opisometru
- telemetru
- gabarit gradat
- manometre cu ultrasunete
- mașină de măsurat coordonate (CMM)
Zonă
Unghi
Panta (sau panta)
Deformare
Temperatura
Presiune
Cantități acustice (presiune acustică)
Debit (sau debit )
Compoziţie
Umiditate
pH
Nivelul lichidului
Ușoară
- luxmetru
- Radiometru Nichols
- radiometru
- opacimetru
- colorimetru (măsura densității optice )
- fotometru
- microfotometru
Viteză
- indicator de viteză relativă
- vitezometru (folosit la vehiculele rutiere)
- Tub Pitot (folosit pentru a determina viteza unui fluid )
- anemometru (utilizat pentru determinarea vitezei vântului )
Accelerare
Viteza unghiulară
- traductor de poziție unghiulară (sau codificator )
- stroboscop
Cantități electrice
- electrometru ( măsură a intensității curentului electric )
- voltmetru (măsurare tensiune )
- ampermetru (măsurarea curentului electric )
- frecvență (măsurarea frecvenței )
- galvanometru (măsurarea curentului electric )
- ohmmetru (măsurare rezistență )
- Pod Wheatstone (măsurare rezistență)
- multimetru (măsurarea multor mărimi electrice )
- osciloscop (măsurarea tensiunii, timpului și frecvenței)
- wattmetru (măsurarea puterii electrice)
- analizor de rețea (înregistrează fenomene anormale prezente pe o rețea de calculatoare)
- scurt test (permite identificarea unui scurtcircuit pe un circuit imprimat)
- Bobină Rogowski
- căutător de fază
- coerenţă
Duritate
Viscozitate
Cuplu
Radiatie electromagnetica
- spectroscop (măsurarea emisiilor electromagnetice)
- bolometru
Variat
- concentrator
- Contor Geiger (măsurarea radiațiilor ionizante)
- sincroscop
- spectrometru
- gabarit palpator
Elemente conexe
- Scală absolvită
- Probleme de măsurare în geometrie
- Eroare de măsurare
- Instrumentație de control
- Instrumentist (industrie)
- Instrument analogic de măsurare
- Instrument de măsurare digital
- Text (companie)
- Fișa cu date
Alte proiecte
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe instrumentul de măsurare
linkuri externe
Legea 2 februarie 2007, nr. 22 , privind „ Instrumente de măsurare ”
Ce este un sistem de achiziție de date - DAQ sau DAS? , descriere detaliată a sistemelor moderne de achiziție.
Visual Analyzer , software freeware pentru virtualizarea multor instrumente de măsurare
Controlul autorității | Tezaur BNCF 5348 · LCCN (EN) sh85082706 · GND (DE) 4038825-6 · BNF (FR) cb119324889 (data) |
---|