4.2. Өлшеу құралдары мен аспаптары
Астрономия, теңізде жүзу, салмақ өлшеу және жерге орналастыру – міне, адам қызметінің осы салаларында бірінші рет дәлдігі жоғары өлшеу құралдары мен аспаптары пайда болды.
Қаржы мен сауда үшін салмақ өлшеу үрдісінің мәні өте маңызды болғандықтан, дәлдігі жоғары өлшеу құралдары мен таразылар қажет еді. Таразылар – өте ертеден келе жатқан метрологиялық құралдар. Олар сауданың, өндірістің және ғылымның дамуымен пайда болып, жетіліп отырды. Кеселермен ілінген тең иықты пішін түріндегі қарапайым таразылар (4.1–сурет) Египет (б. э. д. 2 мыңжылдықта) пен Ежелгі Вавилонда (б.э.д. 2,5 мыңжылдықта) саудада кеңінен қолданылды. Осы уақытта бірінші рет уақытты өлшеуге арналған аспаптар, яғни күнсағаттар пайда болды.
Ең бірінші топографиялық – геодезиялық құралдарға өлшегіш сызғыштар мен шынжырлар, ілгіштер мен деңгейлер жатады. Сол уақыт үшін армиллярлық аумақ, кешірек астролябия визуалды астрономиялық бақылаулар үшін ең бірінші жоғарғы дәлдіктегі құралдар болған. Астролябия және биіктік өлшегіштер құрылымы жағынан қарапайым болды, кейіннен олардың орнына сектант келді.
7-ғасырда бірінші механикалық сағаттар пайда болды, бірақ Х. Гюйгенс тек 1657 жылы ғана сағаттарда механикалық маятникті қолданды, кешірек 1675 жылы сағаттарда маятник ретінде серіппені қолдану ұсынылды. Сағаттардың осындай құрылымы қазіргі кезде де бар. 1646 жылы Б. Паскаль сұйықтық бағанының көмегімен қысым өлшеуге арналған алғашқы аспаптарды ұсынды.
18-19-ғасырдағы өндірістік төңкеріс дәлдіктің жаңа стандарттарының және жаңа заманға лайық біртұтас аспаптар қатарының пайда болуына алып келді. 1638 жылы жасалған бірінші винттік микрометр 19-ғасырда әлдеқайда жаңартылды. Өлшеудің дәл болуы машина бөлшектерін дайындаудың дәлдігін жоғарылатты және бұйымның құндылығын төмендетуге, өндірістің көлемін көбейтуге мүмкіндік берген машина бөлшектерінің өзара-ауыстырымдылығының деңгейін жоғарылатты. 18-ғасырда Г.Фаренгейт сынапты термометрді жаңартты және температураны өлшеуде өзінің жеке шкаласын енгізді. Содан кейін Цельсий және Кельвин шкалалары пайда болды.
1848 жылы Э.Бурдон манометрлерде деформацияланатын таяқшаларды қолдануды ұсынды, ол аспаптардың құрылымын едәуір жеңілдетті және осы аспаптардың дәлдігін жоғарылатты (4.2–сурет).
19-ғасырда гальванометр сияқты аспаптардың жасалуына арқау болған, электроэнергетиканың дамуы басталды. 19-ғасырдың ең басты жетістіктерінің бірі – біз оқып жатқан үрдістерге терең талдау жүргізілді. Микроскоптың жаңартылуымен, спектрометр және полярометр сияқты аспаптардың жасалуымен зеттеудің жаңа салалары пайда болды.
20-ғасырда өндіріске қажетті үлкен көлемде өлшеу құралдары дайындалды. Олар дәлдігі жоғары
және тез әрекет ететін болды. Ғасырдың басында
жаңа техника саласы – радиобайланысқа арналған құралдарға қажеттілік туындады. Аспаптардың көпшілігі электрондық және электрлік бола бастады. Олардың негізгі компоненті – энергияны бір түрден басқа түрге түрлендіретін құрылғысы болды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін химиялық және физикалық талдаулар мен өлшеулер басқаша жүргізіле бастады. Алғашқыда зерттеліп жатқан материалдың көп мөлшерін талап ететін, жеткілікті түрде ұзақ уақытты құрайтын үрдістен тұрды. Спектрофотометрдің, масс-спектрометрдің және газдық хроматографтың жасалуымен заттың аз мөлшеріне тез және дәлдігі жоғары талдаулар жасауға мүмкіндік туды.
1950 жылдан бастап өлшеу жабдықтарын дайындау үрдістеріне электрониканың, телекоммуникацияның және есептеу техикасының дамуы үлкен әсерін тигізді. Гюйгенстің механикалық сағаттар жүйесін тәжірибе жүзінде ығыстыратын кварцтық сағаттар пайда болды. 70-жылдары жасалған микропроцессорларды қолдану көптеген аспаптардың өлшемінің кішіреюіне және құнының азаюына алып келді. Өлшеу ақпараттары компьютердің жадында шектеусіз уақыт сақталып, қолданушыға ыңғайлы түрде беріліп, ұзақ аралықтарға жылдам жіберілетін болды. Өлшеу ақпараттары адамдардың қатысуынсыз технологиялық үрдістерді басқаруға қолданыла алатын болды.
Бұл бақылау өлшеу құралдарының (БӨҚ) пайда болуынан көрініс тапты, ол құралдар адамдардың қатысуынсыз технологиялық үрдістерді басқара алады және егерде бір жағдайлар туындаса, оны түзетуге бұйрық береді. 4.3-суретте қуатты компьютер базасындағы заманауи электронды осциллограф көрсетілген. Заманауи машиналар мен аспаптар өте жоғары жылдамдықта және шарттары сан алуан жағдайда жұмыс істейді, автоматты жүйе басқарудың көп міндеттерін өзіне жүктейді, ал осындай жағдайда барлық үрдістерді бақылауға адамдардың физикалық тұрғыдан шамасы жетпейді. Мысалы, жолаушылар тасымалдайтын заманауи теміржол құрамы 300 км/сағ жылдамдықпен жүреді. Бұл жылдамдықта адамның құрам жылдамдығы, түзілім температурасы, майлар, майдың қысымы және басқа да ақпараттарды беріп тұратын аспаптардың көрсеткіштерін қарап отыруға мүмкіндігі жетпейді. Оперативті басқарудың көптеген міндеттерін компьютер өзі атқарады.
Немесе, қарулы күштер ұшағын алуға болады, ұшқыш атқыш машинаның барлық параметрлерін (жылдамдығын, бағытын, көздеген объектінің жағдайын, ауаның қысымын, жанармайдың көлемін, қосымша қару жарақтарды, қозғалтқыштың қуатын және т.б. ) өзі бақылай алмайды, көп міндеттерді автоматты жүйе орындайды.
4.3 – сурет
Достарыңызбен бөлісу: |
