11
2 Арнайы бөлім
2.1 Техникалық өлшеу құралдары
Өлшеу үшін нормаланған метрологиялық сипаттамалары бар,
физикалық шама бірлігін жаңғыртатын және/немесе сақтайтын арнайы
техникалық құралдар қызмет етеді, оның мөлшері белгілі уақыт аралығы
ішінде өзгеріссіз (белгіленген өлшеу қателігі шегінде) қабылданады. Өлшеу
құралдарының негізгі түрлеріне: өлшеу аспаптары, шаралар, өлшеу
түрлендіргіштері жатады. Аспаптарға кіру құрылғысына өлшенетін шама
келіп түседі, ал өлшеу нәтижесі бейнелеу құрылғысына шығарылады
(бағыттамалық немесе сандық, мысалы, таразыда, микрометрлерде,
термометрлерде, вольтметрлерде). Шаралар кейбір физикалық шамалардың
бір және/немесе бірнеше мәндерін ойнату үшін қызмет етеді, мысалы, гирь
жиынтығы, рулетка, ұзындықтың соңғы шаралары, кедергі дүкені, сигнал
генераторы және т. б. Өлшеуіш түрлендіргіштерде алынған физикалық
шамалар көрсеткіштерді алуға ыңғайлы шамаға, мысалы механикалық
қозғалуға (машиналардың серпімді элементтерінде, динамометрлерде,
термопарларда, тензорезисторларда және т.б.) түрлендіріледі. Өлшеу
құралдары мен басқа да техникалық құралдарды біріктіру нақты өлшеу
міндеттерін шешу үшін өлшеу жүйелерін құруға мүмкіндік береді. Мұндай
жүйелер алынған деректерді пайдалану мүмкіндігін кеңейтеді, бірнеше
параметрлерді өлшеу кезінде түпкілікті нәтиже бере алады (мысалы,
таразылар мен сызықтық өлшемдерді өлшеу құралдарын біріктіру кезінде зат
тығыздығының мәнін бір өлшем үшін алуға болады). Өлшеу жүйелерінің
дербес кіші түрі ретінде өлшеуіш Ақпараттық жүйелерді бөліп көрсетуге
болады. Мұндай жүйелердің тән ерекшелігі-үлкен ақпарат массивтерін
жинау, өңдеу, бейнелеу және сақтау үшін пайдаланылатын есептеуіш
құрылғылардың міндетті болуы, бұл басқа өлшеу құралдарын пайдалану
кезінде мүмкін емес. Өлшеу техникасының техникалық құралдарына кейбір
қосалқы құралдар жатады: салыстыру құрылғылары - компараторлар (оның
ішінде иінтіректі таразылар); энергиямен қоректендіру көздері; орналасу
құрылғылары (мысалы, өлшеу тіректері, плиталар) және т. б.
20 ғасырдың ортасына дейін өлшеу құралдары, әдетте, тікелей адам
қабылдайтын өлшеу нәтижелерін көрсетті. Көптеген заманауи өлшеу
құралдарында өлшеу нәтижелерін автоматты тіркеу және математикалық
өңдеу және оларды қашықтыққа беру немесе қандай да бір процестерді
автоматты басқару үшін құрылғылар қолданылады, бұл өндірістің
технологиялық процесін ұйымдастыруға елеулі әсер етеді. Өлшеу адамның
немесе машинаның нақты пайдалануы (қабылдауы) үшін неғұрлым ыңғайлы
өлшенетін шаманы мақсатты түрлендіруден тұрады. Мысалы, көптеген
автоматтандырылған жүйелер үшін өлшенетін шамаларды электрлік -
кернеуге, жиілікке, индуктивтілікке және т.б. түрлендіру ыңғайлы, бұл
жағдайда барлық келесі операциялар үшін (өлшеу нәтижелерін қашықтыққа
беру, оларды тіркеу, математикалық өңдеу, автоматты басқару жүйелерінде
12
пайдалану) біріздендірілген электрлік (электрондық) аппаратура қолданылуы
мүмкін. Жүйелік әдістердің негізгі артықшылықтары-сезімталдықты реттеу
қарапайымдылығы және электр құрылғыларының аз инерциондылығы; өзінің
табиғаты бойынша бірнеше түрлі шамаларды бір уақытта өлшеу мүмкіндігі;
типтік блоктардан, басқару машиналары мен өлшеуіш ақпараттық
құрылғылардан нақты жүйені жинақтаудың ыңғайлылығы. Электр өлшеу
құрылғыларының көмегімен баяу және уақыт өте тез өзгеретін шамаларды
өлшеуге, өлшеу нәтижелерін үлкен қашықтыққа беруге немесе оларды
бақыланатын процестерді басқару үшін сигналдарға түрлендіруге болады,бұл
өнеркәсіп үшін де, ғылыми зерттеулер үшін де маңызды практикалық мәнге
ие.
Өлшеу техникасын пайдалану халық шаруашылығының барлық
салаларында ғылыми және техникалық прогрестің маңызды факторы болып
табылады. Электр өлшеу техникасы өлшеу техникасының бір саласы ретінде
ерекше рөл атқарады, себебі электр емес шамалардың өлшеуіш
түрлендіргіштерін пайдалана отырып, олардың мәндерінің кең ауқымында
кез келген физикалық шамаларды өлшеуге мүмкіндік береді.
Өнеркәсіпте өлшеу техникасын пайдалану тек XX ғасырда басталды,
бұл өнеркәсіптік өндірістің қарқынды дамуымен және анағұрлым
жетілдірілген технологиялық жабдықты енгізумен байланысты.
Кері байланыс принципі өнімді дайындау процесінде немесе оны
тұтынушыларға мұнай өнімдерімен қамтамасыз ету кәсіпорындарына
қатысты өткізу процесінде өлшеу техникасын пайдалану кезінде іске
асырылады. Автоматика құралдарының өлшеу техникасын пайдалануға
байланысты өндіріс шығындары бойынша нақты деректерді практикалық
анықтау жарамсыз күйде, өте қиын. Ал өрескел бағалау, әлбетте,
қабілеттілігіне түпкі нәтижесі. Бұдан басқа, әрбір аспапты пайдалану
шарттарын ескеру қажет. Берілген әдістерді талдай отырып, бір типті
аспаптар топтары үшін МПИ орнату алгоритмдері оларды пайдалану
шарттары мен жұмыс режимін ескермейді деген қорытынды жасауға болады.
Аналитикалық химиядағы аспаптық әдістер барлығын үлкен көлемде
қолданады, соның салдарынан талдаушылардың алдында өлшеу техникасын
пайдаланумен байланысты мәселелер жиі туындайды. Төменде келтірілген
бөлімде Өлшеу техникасының негізіне қысқаша кіріспе берілген.
Метрология саласында оның негізгі міндеті өлшемдердің бірлігі мен
дұрыстығын қамтамасыз ету, жоғары дәлдікті өлшеу әдістері мен құралдарын
қамтамасыз ету, Өлшеу техникасының жай-күйі мен пайдаланылуын
қадағалау болып табылады.
Ведомстволық метрологиялық қызметтердің негізгі міндеттері мыналар
болып табылады: ГСИ талаптарының жаппай сақталуын қамтамасыз ету;
практикаға қазіргі заманғы өлшеу әдістері мен құралдарын енгізу; жергілікті
жерлерде
Өлшеу
техникасының
жай-күйі
мен
пайдаланылуына
ведомстволық қадағалау жүргізу.
Өлшеуіш техниканы пайдалану ерекшелігі оның тоқтаусыз жұмыс
істеуін қамтамасыз етуге, негізінен жасырын ( метрологиялық) істен шығуды
