Es difícil sobrestimar la importancia de las medidas en la vida de una persona moderna. A medida que se desarrolla la tecnología, la cuestión de la necesidad de ellos no es en absoluto, pero los principios y métodos que hacen posible aumentar la precisión de las mediciones pasan a primer plano. La gama de áreas en las que se utilizan sistemas y métodos de medición también se está ampliando. Al mismo tiempo, no solo se están desarrollando enfoques técnicos y tecnológicos para la implementación de estas operaciones, sino también los conceptos de su aplicación. A la fecha, el método de medición es un conjunto de técnicas o técnicas que permiten implementar uno u otro principio para determinar el valor deseado.
Principios de los métodos de medición
La base de cualquier método de medición es una cierta ley física que, a su vez, se basa en un fenómeno natural particular. En metrología, los fenómenos físicos a menudo se definen como efectos que causan un patrón. Se aplican leyes específicas para medir diferentes cantidades. Por ejemplo, la medida de la corriente se hace por el efecto Josephson. Este fenómeno, según el cual la corriente superconductora pasa a través de la capa intermedia de dieléctricos,separación de superconductores. Para determinar las características de la energía absorbida, se utiliza otro efecto, Peltier, y para calcular la velocidad, la ley del cambio en la frecuencia de radiación, descubierta por Doppler. Un ejemplo más simple de determinar la masa de un objeto utiliza la gravedad, que se manifiesta en el proceso de pesaje.
Clasificaciones de los métodos de medición
Por lo general, se utilizan dos signos de separación de métodos de medición: según la naturaleza del cambio en los valores según el tiempo y según el método de obtención de datos. En el primer caso, se distinguen los métodos estadísticos y dinámicos. Los métodos estadísticos de medida se caracterizan porque el resultado obtenido no varía según el momento en que se apliquen. Estos pueden ser, por ejemplo, los principales métodos para medir la masa y el tamaño de un objeto. Las técnicas dinámicas, por el contrario, permiten inicialmente la posibilidad de fluctuaciones en el rendimiento. Dichos métodos incluyen aquellos métodos que le permiten rastrear las características de presión, gas o temperatura. Los cambios generalmente ocurren bajo la influencia de los entornos. Existen otras clasificaciones de métodos, debido a la diferencia en la precisión de la medición y las condiciones de la operación. Pero suelen ser secundarios. Ahora vale la pena considerar los métodos de medición más populares.
Método de comparación de medidas
En este caso, la medida se produce comparando el valor deseado con los valores reproducidos por la medida. Un ejemplo de este método es el cálculo de la masa conmediante básculas tipo palanca. El usuario trabaja inicialmente con la herramienta, que contiene ciertos valores con medidas. En particular, utilizando el sistema de equilibrio con pesas, puede fijar el peso de un objeto con cierto grado de precisión. El dispositivo de medición de presión clásico también, en algunas modificaciones, implica determinar el valor por comparación con lecturas en un entorno en el que ya operan valores inicialmente conocidos. Otro ejemplo se refiere a la medición de la corriente de voltaje. En este caso, por ejemplo, se compararán las características del compensador con la fuerza electromotriz conocida de un elemento normal.
Método de medición por adición
También es una técnica bastante común que se usa en una variedad de áreas. El método de medir el valor de la adición también proporciona el valor deseado y una cierta medida, que se conoce de antemano. Solo que, a diferencia del método anterior, la medición se realiza directamente al comparar no con el valor calculado, sino en las condiciones de su suma con un valor similar. Como regla general, los métodos e instrumentos de medición de acuerdo con este principio se usan con mayor frecuencia al trabajar con indicadores físicos de las características de un objeto. En cierto sentido, esta técnica es similar al método de determinación de cantidades por sustitución. Solo en este caso, el factor de corrección no lo proporciona un valor similar al valor deseado, sino las lecturas del objeto de referencia.
Método de medición organoléptica
Es bonitouna dirección inusual de la metrología, que se basa en el uso de los sentidos humanos. Hay dos categorías de mediciones organolépticas. Por ejemplo, el método elemento por elemento permite evaluar un parámetro específico de un objeto sin dar una imagen completa de sus características y posibles cualidades operativas. La segunda categoría representa un enfoque integrado, en el que el método de medición con la ayuda de los sentidos brinda una imagen más completa de los diferentes parámetros del objeto. Es importante entender que el análisis complejo a menudo es útil no tanto como una forma de tener en cuenta un grupo completo de características, sino como una herramienta para evaluar la idoneidad general de un objeto en términos de uso posible para un propósito específico. En cuanto a la aplicación práctica de los métodos organolépticos, se pueden utilizar para evaluar, por ejemplo, la ovalidad o la calidad de corte de piezas cilíndricas. En una medición compleja por este método, puede tener una idea del descentramiento radial del eje, que solo se detectará después de analizar la misma ovalidad y características de la superficie exterior del elemento.
Métodos de medición con y sin contacto
Los principios de medición con contacto y sin contacto tienen una diferencia significativa. En el caso de dispositivos de contacto, el valor se fija muy cerca del objeto. Pero, dado que esto no siempre es posible debido a la presencia de medios agresivos y al difícil acceso al lugar de medición, el principio de cálculo de valores sin contacto también se ha generalizado. Se utiliza el método de medición por contacto.para determinar cantidades tales como masa, corriente, parámetros generales, etc. Sin embargo, cuando se miden temperaturas extremadamente altas, no siempre es posible.
La medición sin contacto se puede realizar con modelos especiales de pirómetros y cámaras termográficas. Durante el funcionamiento, no se encuentran directamente en el entorno de medición del objetivo, sino que interactúan con su radiación. Por varias razones, los métodos de medición de temperatura sin contacto no son muy precisos. Por lo tanto, se usan solo cuando necesita tener una idea sobre las características de ciertas zonas o áreas.
Medidas
La gama de herramientas de medición es muy amplia, incluso si hablamos de un área específica por separado. Por ejemplo, para medir la temperatura solo, se utilizan termómetros, pirómetros, las mismas cámaras termográficas y estaciones multifuncionales con funciones de higrómetro y barómetro. Recientemente, se han utilizado registradores equipados con sondas sensibles en el complejo para registrar lecturas de temperatura y humedad. Al evaluar las condiciones atmosféricas, también se usa a menudo un manómetro: este es un dispositivo para medir la presión, que se puede complementar con sensores para monitorear medios gaseosos. Un amplio grupo de dispositivos también está representado en el segmento de instrumentos de medición de las características de los circuitos eléctricos. Aquí puede seleccionar dispositivos como un voltímetro y un amperímetro. De nuevo, como en el caso de las estaciones meteorológicas, los medios para tener en cuenta los parámetros del campo eléctrico pueden ser universales, es decir, tener en cuenta varios parámetros al mismo tiempo.
Instrumentacióninstrumentos y automatización
En el sentido tradicional, un dispositivo de medición es una herramienta que proporciona información sobre un valor particular característico de un objeto particular en un momento dado. Durante la operación, el usuario registra las lecturas y, posteriormente, toma las decisiones adecuadas en función de ellas. Pero cada vez más, estos mismos dispositivos se integran en un complejo de equipos con automatización que, en función de las mismas lecturas registradas, toma decisiones de forma independiente, por ejemplo, sobre la corrección de los parámetros operativos. En particular, la instrumentación y la automatización de equipos se combinan con éxito en complejos de gasoductos, en sistemas de calefacción y ventilación, etc. gas.
Mediciones e incertidumbres
Casi todos los procesos de medición implican cierto grado de variación en los resultados informados en relación con los valores reales. El error puede ser 0.001% o 10% o más. En este caso, se distinguen las desviaciones aleatorias y sistemáticas. El error aleatorio del resultado de la medición se caracteriza por el hecho de que no obedece a un patrón determinado. Por el contrario, las desviaciones sistemáticas de los valores reales difieren en que conservan sus valores incluso después de numerosas mediciones repetidas.
Conclusión
Los fabricantes de instrumentos de medición y equipos metrológicos altamente especializados se esfuerzan por desarrollar modelos más funcionales y al mismo tiempo asequibles. Y esto se aplica no solo a los equipos profesionales, sino también a los electrodomésticos. Por ejemplo, la medida de corriente se puede realizar en casa mediante un multímetro que registre varios parámetros a la vez. Lo mismo puede decirse de los dispositivos que funcionan con lecturas de presión, humedad y temperatura, los cuales están dotados de amplia funcionalidad y moderna ergonomía. Es cierto que si la tarea es registrar un valor específico, los expertos aún recomiendan usar dispositivos especiales que funcionen solo con el parámetro objetivo. Tienden a tener una mayor precisión de medición, lo que suele ser crucial para evaluar el rendimiento del equipo.
