მაღალი სიზუსტის მოწყობილობები გამოიყენება თანამედროვე საზოგადოების ცხოვრების სხვადასხვა სფეროში და წარმოებაში. სპეციალური აღჭურვილობის გარეშე არ იქნებოდა კოსმოსური ფრენები, სამხედრო და სამოქალაქო ტექნიკის განვითარება და მრავალი სხვა. ასეთი აღჭურვილობის შეკეთება საკმაოდ რთულია. ამიტომ გამოიყენება სხვადასხვა საკონტროლო და საზომი ხელსაწყოები. მათი ხარისხი განისაზღვრება ამ აღჭურვილობის დანიშნულებისამებრ შესაბამისობის დონით. გაზომვის სიმარტივისთვის, ასევე გამოიყენება საზომი ხელსაწყოების სიზუსტის კლასები.
რა არის საზომი ერთეული?
ტექნოლოგიური თუ ბუნებრივი პროცესის ყოველი ეტაპი ხასიათდება გარკვეული მნიშვნელობებით: ტემპერატურა, წნევა, სიმკვრივე და ა.შ. ამ პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგით შეგიძლიათ აკონტროლოთ და გამოასწოროთ ნებისმიერი.მოქმედება. მოხერხებულობისთვის შეიქმნა სტანდარტული საზომი ერთეულები თითოეული კონკრეტული პროცესისთვის, როგორიცაა მეტრი, J, კგ და ა.შ. ისინი იყოფა:.
· მთავარი. ეს არის ფიქსირებული და ზოგადად მიღებული საზომი ერთეულები.
· თანმიმდევრული. ეს არის წარმოებულები, რომლებიც დაკავშირებულია სხვა ერთეულებთან. მათი რიცხვითი კოეფიციენტი უდრის ერთს.
· წარმოებულები. ეს საზომი ერთეულები განისაზღვრება საბაზისო სიდიდეებიდან.
· მრავლობითი და ქვემრავლობითი. ისინი იქმნება 10 ძირითად ან თვითნებურ ერთეულზე გამრავლებით ან გაყოფით.
ყველა ინდუსტრიაში არის ღირებულებების ჯგუფი, რომელიც მუდმივად გამოიყენება პროცესების მონიტორინგსა და კორექტირებაში. საზომი ერთეულების ასეთ ერთობლიობას სისტემა ეწოდება. პროცესის პარამეტრების მონიტორინგს და შემოწმებას სპეციალური ხელსაწყოები ახორციელებენ. მათი პარამეტრები დაყენებულია ერთეულების საერთაშორისო სისტემის გამოყენებით.
გაზომვის მეთოდები და საშუალებები
მიღებული მნიშვნელობის შესადარებლად ან გასაანალიზებლად, უნდა ჩატარდეს ექსპერიმენტების სერია. ისინი ტარდება რამდენიმე ჩვეულებრივი გზით:
· პირდაპირი. ეს არის მეთოდები, რომლებშიც ნებისმიერი მნიშვნელობა მიიღება ემპირიულად. მათ შორისაა პირდაპირი შეფასება, ნულოვანი კომპენსაცია და დიფერენციაცია. პირდაპირი გაზომვის მეთოდები მარტივი და სწრაფია. მაგალითად, წნევის გაზომვა სტანდარტული ხელსაწყოთი. ამავდროულად, წნევის მრიცხველის სიზუსტის კლასი მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე სხვა კვლევებში.
· არაპირდაპირი. ასეთი მეთოდები ეფუძნება გარკვეული რაოდენობის გამოთვლას ცნობილი ან ზოგადად მიღებულიპარამეტრები.
· კუმულატიური. ეს არის გაზომვის მეთოდები, რომლებშიც სასურველი მნიშვნელობა განისაზღვრება არა მხოლოდ რიგი განტოლებების ამოხსნით, არამედ სპეციალური ექსპერიმენტების დახმარებით. ასეთი კვლევები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ლაბორატორიულ პრაქტიკაში.
რაოდენობების გაზომვის მეთოდების გარდა, არსებობს სპეციალური საზომი ხელსაწყოებიც. ეს არის სასურველი პარამეტრის პოვნის საშუალებები.
რა არის სატესტო ინსტრუმენტები?
ალბათ, ყველა ადამიანმა ერთხელ მაინც ჩაატარა რაიმე სახის ექსპერიმენტი ან ლაბორატორიული კვლევა. იქ გამოიყენებოდა მანომეტრები, ვოლტმეტრები და სხვა საინტერესო მოწყობილობები. ყველა იყენებდა საკუთარ მოწყობილობას, მაგრამ იყო მხოლოდ ერთი - საკონტროლო, რომელსაც ყველა უტოლდებოდა.
როგორც ყოველთვის - გაზომვის ხარისხის სიზუსტისთვის ყველა მოწყობილობა მკაფიოდ უნდა შეესაბამებოდეს დადგენილ სტანდარტს. თუმცა, ზოგიერთი შეცდომა არ არის გამორიცხული. ამიტომ სახელმწიფო და საერთაშორისო დონეზე დაინერგა საზომი ხელსაწყოების სიზუსტის კლასები. სწორედ მათი საშუალებით დგინდება დასაშვები შეცდომა გამოთვლებში და ინდიკატორებში.
ასევე არსებობს რამდენიმე ძირითადი საკონტროლო ოპერაცია ასეთი მოწყობილობებისთვის:
· ტესტი. ეს მეთოდი ხორციელდება წარმოების ეტაპზე. თითოეული მოწყობილობა საგულდაგულოდ შემოწმებულია ხარისხის სტანდარტებისთვის.
· შემოწმება. ამავდროულად, სანიმუშო ინსტრუმენტების წაკითხვები შედარებულია შემოწმებულთან. მაგალითად, ლაბორატორიაში, ყველა მოწყობილობა შემოწმდება ყოველ ორ წელიწადში ერთხელ.
გამოსაშვები. ეს არის ოპერაცია, რომელშიც შესამოწმებელი ინსტრუმენტის მასშტაბის ყველა განყოფილებას ეძლევა შესაბამისი მნიშვნელობები. როგორც წესი, ეს კეთდებაუფრო ზუსტი და ძალიან მგრძნობიარე მოწყობილობები.
ინსტრუმენტაციის კლასიფიკაცია
ახლა არის უამრავი მოწყობილობა, რომლითაც შეგიძლიათ შეამოწმოთ მონაცემები და ინდიკატორები. ამრიგად, ყველა ინსტრუმენტი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ძირითადი მახასიათებლის მიხედვით:
1. გაზომილი მნიშვნელობის ტიპის მიხედვით. ან დანიშვნით. მაგალითად, წნევის, ტემპერატურის, დონის ან შემადგენლობის გაზომვა, აგრეთვე მატერიის მდგომარეობა და ა.შ. ამავდროულად, თითოეულს აქვს თავისი ხარისხის და სიზუსტის სტანდარტები, მაგალითად, როგორც მრიცხველების სიზუსტის კლასი, თერმომეტრები და ა.შ.
2. გარე ინფორმაციის მოპოვების გზით. აქ მოდის უფრო რთული კლასიფიკაცია:
- ჩაწერა - ასეთი მოწყობილობები დამოუკიდებლად ჩაწერენ ყველა შემავალ და გამომავალ მონაცემს შემდგომი ანალიზისთვის;
- ჩვენება - ეს მოწყობილობები შესაძლებელს ხდის ექსკლუზიურად დააკვირდეს ცვლილებებს პროცესში;
- მარეგულირებელი - ეს მოწყობილობები ავტომატურად რეგულირდება გაზომილი მნიშვნელობის მნიშვნელობაზე;
- შეჯამება - აქ აღებულია დროის ნებისმიერი პერიოდი და მოწყობილობა აჩვენებს მნიშვნელობის მთლიან მნიშვნელობას მთელი პერიოდისთვის;
- სიგნალიზაცია - ასეთი მოწყობილობები აღჭურვილია სპეციალური ხმის ან სინათლის გამაფრთხილებელი სისტემით ან სენსორებით;
- შედარება - ეს მოწყობილობა შექმნილია გარკვეული მნიშვნელობების შესადარებლად შესაბამის ზომებთან.
3. მდებარეობის მიხედვით. განასხვავებენ ადგილობრივ და დისტანციურ საზომ მოწყობილობებს. ამავდროულად, ამ უკანასკნელებს აქვთ შესაძლებლობამიღებული მონაცემების გადაცემა ნებისმიერ მანძილზე.
ინსტრუმენტაციის მახასიათებლები
ყველა სამუშაოში უნდა გვახსოვდეს, რომ გადამოწმებას ექვემდებარება არა მხოლოდ სამუშაო მოწყობილობები, არამედ სტანდარტული ნიმუშები. მათი ხარისხი დამოკიდებულია რამდენიმე ინდიკატორზე ერთდროულად, როგორიცაა:
· სიზუსტის კლასი ან შეცდომის დიაპაზონი. ყველა მოწყობილობა ცდება, თუნდაც სტანდარტები. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ სამუშაოში რაც შეიძლება ნაკლები შეცდომაა. ძალიან ხშირად, აქ გამოიყენება სიზუსტის კლასი A.
· მგრძნობელობა. ეს არის მაჩვენებლის კუთხოვანი ან წრფივი მოძრაობის თანაფარდობა გამოკვლეული მნიშვნელობის ცვლილებასთან.
· ვარიაცია. ეს არის დასაშვები განსხვავება ერთი და იგივე ინსტრუმენტის განმეორებით და რეალურ წაკითხვას შორის ერთსა და იმავე პირობებში.
· საიმედოობა. ეს პარამეტრი ასახავს ყველა მითითებული მახასიათებლის შენარჩუნებას გარკვეული დროის განმავლობაში.
· ინერცია. ასე ხასიათდება ინსტრუმენტის წაკითხვისა და გაზომილი მნიშვნელობის გარკვეული დროის ჩამორჩენა.
ასევე, კარგ ინსტრუმენტს უნდა ჰქონდეს ისეთი თვისებები, როგორიცაა გამძლეობა, საიმედოობა და შენარჩუნება.
რა არის შეცდომის ზღვარი?
სპეციალისტებმა იციან, რომ ნებისმიერ ნაწარმოებში არის მცირე შეცდომები. სხვადასხვა გაზომვების ჩატარებისას მათ შეცდომებს უწოდებენ. ყველა მათგანი განპირობებულია კვლევის საშუალებებისა და მეთოდების არასრულყოფილებითა და არასრულყოფილებით. ამიტომ, ნებისმიერ მოწყობილობას აქვს თავისი სიზუსტის კლასი, მაგალითად, 1 ან 2 სიზუსტის კლასი.
ამავდროულად, განასხვავებენ შემდეგი ტიპის შეცდომებს:
· აბსოლუტური. ეს არის განსხვავება გამოყენებული ინსტრუმენტისა და საცნობარო მოწყობილობის მუშაობას შორის იმავე პირობებში.
· ნათესავი. ასეთ შეცდომას შეიძლება ეწოდოს არაპირდაპირი, რადგან ეს არის ნაპოვნი აბსოლუტური შეცდომის თანაფარდობა მითითებული მნიშვნელობის რეალურ მნიშვნელობასთან.
· შედარებით შემცირებული. ეს არის გარკვეული თანაფარდობა აბსოლუტურ მნიშვნელობასა და გამოყენებული ინსტრუმენტის მასშტაბის ზედა და ქვედა ზღვრებს შორის სხვაობას შორის.
ასევე არსებობს კლასიფიკაცია შეცდომის ხასიათის მიხედვით:
· შემთხვევითი. ასეთი შეცდომები ხდება ყოველგვარი კანონზომიერების და თანმიმდევრულობის გარეშე. ხშირად, სხვადასხვა გარე ფაქტორები გავლენას ახდენენ შესრულებაზე.
· სისტემატური. ასეთი შეცდომები ხდება გარკვეული კანონის ან წესის მიხედვით. მათი გარეგნობა დიდწილად დამოკიდებულია ხელსაწყოს მდგომარეობაზე.
· მენატრება. ასეთი შეცდომები მკვეთრად ამახინჯებს ადრე მიღებულ მონაცემებს. ეს შეცდომები ადვილად მოიხსნება შესაბამისი გაზომვების შედარებით.
რა არის მე-5 კლასის სიზუსტე?
თანამედროვე მეცნიერებამ მიიღო სპეციალური საზომი სისტემა სპეციალიზებული მოწყობილობებიდან მიღებული მონაცემების გასამარტივებლად, ასევე მათი ხარისხის დასადგენად. ეს არის ის, ვინც განსაზღვრავს პარამეტრების შესაბამის დონეს.
საზომი ხელსაწყოების სიზუსტის კლასები ერთგვარი განზოგადებული მახასიათებელია. იგი ითვალისწინებს სხვადასხვა შეცდომის და თვისებების საზღვრების განსაზღვრას, რომლებიც გავლენას ახდენენ ინსტრუმენტების სიზუსტეზე. ამავდროულად, საზომი ხელსაწყოების თითოეულ ტიპს აქვს საკუთარი პარამეტრები და კლასები.
გაზომვის სიზუსტისა და ხარისხის მიხედვით, ყველაზე თანამედროვესაკონტროლო მოწყობილობებს აქვთ შემდეგი განყოფილებები: 0, 1; 0,15; 0.2;0.25; 0.4; 0,5; 0.6; ათი; თხუთმეტი; 20; 2, 5; 4, 0. ამ შემთხვევაში, შეცდომის დიაპაზონი დამოკიდებულია გამოყენებული ინსტრუმენტის მასშტაბზე. მაგალითად, 0 - 1000 ° C მნიშვნელობების მქონე აღჭურვილობისთვის დაშვებულია ± 15 ° C არასწორი გაზომვები.
თუ ვსაუბრობთ სამრეწველო და სასოფლო-სამეურნეო აღჭურვილობაზე, მაშინ მათი სიზუსტე იყოფა შემდეგ კლასებად:
· 1-500 მმ. აქ გამოყენებულია 7 სიზუსტის კლასი: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 და 5.
· 500 მმ-ზე მეტი. გამოიყენება მე-7, მე-8 და მე-9 კლასები.
ამავდროულად, მოწყობილობას ერთიანობით ექნება უმაღლესი ხარისხი. ხოლო მე-5 სიზუსტის კლასი გამოიყენება ძირითადად სხვადასხვა სასოფლო-სამეურნეო მანქანების ნაწილების წარმოებაში, მანქანისა და ორთქლის ლოკომოტივის შენობისთვის. ასევე აღსანიშნავია, რომ მას აქვს ორი სადესანტო: X₅ და C₅.
თუ ვსაუბრობთ კომპიუტერულ ტექნოლოგიაზე, მაგალითად, ბეჭდური მიკროსქემის დაფებზე, მაშინ კლასი 5 შეესაბამება დიზაინის გაზრდილ სიზუსტეს და სიმკვრივეს. ამ შემთხვევაში გამტარის სიგანე ნაკლებია 0,15-ზე, ხოლო მანძილი გამტარებსა და გაბურღული ხვრელის კიდეებს შორის არ აღემატება 0,025-ს..
სახელმწიფოთაშორისი სიზუსტის სტანდარტები რუსეთში
ნებისმიერი თანამედროვე მეცნიერი ეძებს საკუთარ სისტემას გამოყენებული ინსტრუმენტების ხარისხისა და მიღებული მონაცემების დასადგენად. გაზომვების სიზუსტის განზოგადებისა და სისტემატიზაციის მიზნით მიღებულ იქნა სახელმწიფოთაშორისი სტანდარტები.
ისინი განსაზღვრავენ მოწყობილობების კლასებად დაყოფის ძირითად დებულებებს, ასეთი აღჭურვილობის ყველა მოთხოვნის კომპლექტს და სხვადასხვა მეტროლოგიური მახასიათებლების სტანდარტიზების მეთოდებს. სიზუსტის კლასებისაზომი ხელსაწყოები შექმნილია სპეციალური GOST 8.401-80 GSI-ით. ეს სისტემა დაინერგა OIML-ის No34 საერთაშორისო რეკომენდაციის საფუძველზე 1981 წლის 1 ივლისიდან. აქ მოცემულია ზოგადი დებულებები, შეცდომების განმარტება და თავად სიზუსტის კლასების აღნიშვნა კონკრეტული მაგალითებით.
ძირითადი დებულებები სიზუსტის კლასების დასადგენად
ყველა საზომი ხელსაწყოს ხარისხისა და მიღებული მონაცემების სწორად დასადგენად, არსებობს რამდენიმე ძირითადი წესი:
· სიზუსტის კლასები უნდა შეირჩეს გამოყენებული აღჭურვილობის ტიპის მიხედვით;
· მრავალი სტანდარტის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა გაზომვის დიაპაზონისა და რაოდენობებისთვის;
· მხოლოდ ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლა განსაზღვრავს კონკრეტული აღჭურვილობის სიზუსტის კლასების რაოდენობას;
· გაზომვები ტარდება დამუშავების რეჟიმის გათვალისწინების გარეშე. ეს სტანდარტები ვრცელდება ციფრულ ინსტრუმენტებზე ჩაშენებული გამოთვლითი მოწყობილობით;
· გაზომვის სიზუსტის კლასები მინიჭებულია არსებული სამთავრობო ტესტის შედეგების საფუძველზე.
ელექტროდინამიკური ინსტრუმენტაცია
ასეთი მოწყობილობები მოიცავს ამპერმეტრებს, ვატმეტრებს ან ვოლტმეტრებს და სხვა მოწყობილობებს, რომლებიც გარდაქმნიან სხვადასხვა რაოდენობას დენად. მათი სწორი და სტაბილური მუშაობისთვის გამოიყენება საზომი აღჭურვილობის სპეციალური ფარი. ეს კეთდება, მაგალითად, ვოლტმეტრის სიზუსტის კლასის გასაზრდელად.
ამ მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი არის ის, რომ გარე მაგნიტური ველი ერთდროულად აძლიერებს ერთი საზომი მოწყობილობის ველს დაასუსტებს სხვის ველს. ამ შემთხვევაში მთლიანი მნიშვნელობა უცვლელია.
ასეთი ხელსაწყოების უპირატესობებში შედის სანდოობა, საიმედოობა და სიმარტივე. ის თანაბრად მუშაობს როგორც DC, ასევე AC.
და ყველაზე მნიშვნელოვანი მინუსი არის დაბალი სიზუსტე და მაღალი ენერგიის მოხმარება.
ელექტროსტატიკური ინსტრუმენტაცია
ეს მოწყობილობები მუშაობენ დამუხტული ელექტროდების ურთიერთქმედების პრინციპზე, რომლებიც გამოყოფილია დიელექტრიკით. სტრუქტურულად, ისინი თითქმის ბრტყელ კონდენსატორს ჰგავს. ამავდროულად, მოძრავი ნაწილის გადაადგილებისას იცვლება სისტემის სიმძლავრეც.
მათგან ყველაზე ცნობილია მოწყობილობები ხაზოვანი და ზედაპირული მექანიზმით. მათ აქვთ ოდნავ განსხვავებული მოქმედების პრინციპი. ზედაპირული მექანიზმის მქონე მოწყობილობებისთვის, ტევადობა იცვლება ელექტროდების აქტიურ ზონაში რყევების გამო. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მათ შორის მანძილი მნიშვნელოვანია.
ასეთი მოწყობილობების უპირატესობებში შედის ენერგიის დაბალი მოხმარება, GOST სიზუსტის კლასი, საკმაოდ ფართო სიხშირის დიაპაზონი და ა.შ.
მინუსი არის მოწყობილობის დაბალი მგრძნობელობა, დამცავი საჭიროება და ელექტროდებს შორის ავარია.
მაგნიტოელექტრული აპარატურა
ეს არის სხვა ტიპის ყველაზე გავრცელებული საზომი მოწყობილობები. ამ მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება მაგნიტისა და კოჭის მაგნიტური ნაკადის ურთიერთქმედებას დენთან. ყველაზე ხშირად გამოიყენება აღჭურვილობა გარე მაგნიტით და მოძრავი ჩარჩოთი. სტრუქტურულად, ისინი შედგება სამი ელემენტისგან. ეს არის ცილინდრული ბირთვი, გარე მაგნიტი დამაგნიტური ბირთვი.
ამ ხელსაწყოების უპირატესობებში შედის მაღალი მგრძნობელობა და სიზუსტე, დაბალი ენერგიის მოხმარება და კარგი დამამშვიდებელი.
წარმოდგენილი მოწყობილობების ნაკლოვანებები მოიცავს წარმოების სირთულეს, მათი თვისებების დროში შენარჩუნების შეუძლებლობას და ტემპერატურისადმი მგრძნობელობას. ამიტომ, მაგალითად, წნევის მრიცხველის სიზუსტის კლასი მნიშვნელოვნად შემცირებულია.
სხვა ტიპის ინსტრუმენტები
ზემოხსენებული მოწყობილობების გარდა, არსებობს კიდევ რამდენიმე ძირითადი საზომი ინსტრუმენტი, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში და წარმოებაში.
ასეთი აღჭურვილობა მოიცავს:
· თერმოელექტრული მოწყობილობები. ისინი ზომავენ დენს, ძაბვას და სიმძლავრეს.
· მაგნიტოელექტრული მოწყობილობები. ისინი შესაფერისია ძაბვისა და ელექტროენერგიის რაოდენობის გასაზომად.
· კომბინირებული მოწყობილობები. აქ მხოლოდ ერთი მექანიზმი გამოიყენება რამდენიმე სიდიდის ერთდროულად გასაზომად. საზომი ხელსაწყოების სიზუსტის კლასები იგივეა, რაც ყველასთვის. ყველაზე ხშირად ისინი მუშაობენ პირდაპირი და ალტერნატიული დენით, ინდუქციით და წინააღმდეგობით.
