Méréstechnika - Alapfogalmak
Szeretnénk, a méréstechnológiához kapcsolódó alapszíntű ismereteket megosztani az olvasóinkkal, hogy bárhol, bármikor, a kérdéses témában segítséget nyújtson és elérhető legyen az önök számára.
A tudásbázis cikkek feladata, hogy a szakmai ismereteket elérhető formában szolgáltassa az olvasóknak, szakmai dolgozóknak, a teljesség igénye nélkül.
Nos, vágjunk is bele.
A méréstechnika alapfogalmai:
Mérés | A mérés összehasonlító tevékenység, melyek során a vizsgált anyag, fizikai elem valamely mérendő fizikai jellemzőjét valamilyen erre alkalmas, általában szabványosított, fizikai alapmennyiséggel hasonlítják össze, hogy megkapják a mérőszámot. A mérés során azt állapítjuk meg, hogy a mérendő mennyiség hányszorosa a mértékegységnek. |
A mért mennyiség | A mérés során a mért mennyiséget jellemző számérték. Ehhez előzetesen rögzítenünk kell a számérték kifejezéséhez alapul vett mértékegységet. Mennyiség = mérőszám * mértékegység. |
Mértékegység | A mérendő mennyiség meghatározását szolgáló egységül választott mennyiség. |
Mérőszám | A mérendő mennyiség/mértékegység, megmutatja, hogy az egységül választott mértékegység a mért mennyiségben hányszor van meg |
Mért érték | a mérendő mennyiségnek méréssel meghatározott értéke. Mért értéknek tekintjük a sorozatmérés eredményét. Mért értéknek tekintjük a sorozatmérés empirikus értékét. |
Mérési eredmény | Egy vagy több mért értékből számítással meghatározott mennyiség. |
Ellenőrzés | Az ellenőrzés annak a megállapítása, hogy a vizsgált anyag, munkadarab valamely jellemzője megfelel-e az előírt jellemzőknek. |
Mérési pontosság | A mérési pontosság a tényleges fizikai érték és a mért érték közötti különbség. |
SI | Mértékegység rendszer. Az SI mértékegységrendszer használata 1980 óta kötelező hazánkban. |
A méréseket a mérési módszerek alapján is megkülönböztetünk:
Analóg mérési módszer | A mérendő mennyiségekhez folytonosan változó mennyiségeket rendelünk hozzá (pl. egy mutató szögelfordulása). |
Digitális mérési módszer | A módszer a mérendő mennyiségekhez egymástól adott lépésnagyságokkal különböző mennyiségeket rendel ( pl. egy számkijelző által mutatott számérték). |
Közvetlen mérés | Az ismeretlen méretet úgy mérjük meg közvetlenül, hogy melléhelyezzük (ráhelyezzük) a mérőeszközt és a mérendő méretet összehasonlítjuk a mérőeszközön lévő osztások számával. Ennél a mérésnél tehát a mérési eredmény – a mérőszám – közvetlenül leolvasható. |
Közvetett mérés | nem a keresett mennyiséget mérjük (pl: meneteknél nem középátmérőt, hanem azzal arányos mennyiséget mérünk és a keresett mennyiséget számítással határozzuk meg |
A méréshez kapcsolódó eszköz fogalmak:
Mérőműszer | olyan mérőeszköz, amellyel méréskor a mérési eljárás okozta hibával meghatározzuk a mérőszámot vagy annak kiszámításához szükséges mérési eredményt, de nem tartozik a mértékek fogalomkörébe |
Mérőeszköz | Mérőeszközzel győződhetünk meg arról, hogy a készítendő (elkészített) munkadarab méretei megfelelnek-e az előírásoknak. A mérés eredményét mindig számokban kifejezve kapjuk meg. Ilyen eszközök pl. a tolómérők, a szögmérők, a mikrométerek |
Mérték | A mértékek olyan mérőeszköz, amely egyetlen méretet testesít meg. Pl: mérőhasáb, ezek 0,001 mm pontosságúak |
Etalon | Olyan megfelelően őrzött minta, amely egy vagy több mennyiség meghatározott értékét maradandóan megőrzi. |
A mérés folyamatához kapcsolódó fogalmak:
rendszeres hibák | - melyek a mérés megismétlésénél változatlan értékkel és előjellel fellépnek, - melyeknek hatását előre figyelembe lehet venni, - - melyek nagysága elméleti vizsgálattal, más méréssel összevetve meghatározható. |
véletlen hibák | - a mérés során véletlenül jelennek meg, - a mérési sorozatok szórását eredményezik, - - forrása zaj, interferencia, nemlinearitás. |
Durva hibák | - a mérést végző dolgozó által elkövetett, helytelenül végrehajtott mérésből adódó hiba, - erős környezeti hatás okozta hiba, - nem megengedett, - forrása - rossz mérési elv, mérés elvi hibája, pontatlanság, - a mérés során vagy kiértékeléskor a durva hiba általában felfedezhető, és a - hibaforrással együtt a durva hiba is megszüntethető (meg KELL szüntetni!). |
A mértékegységek:
Magyarországon 1980-ban vezették be törvényes mértékegységként az SI nemzetközi mértékegységrendszert. Az SI (Systeme International = nemzetközi rendszer)
- hét alapmennyiségből, és
- két kiegészítő mennyiségből, ill. mértékegységből, és
- az ezekből származtatott mennyiségekből és egységekből áll.
A hosszúság használatos mértékegységei a következők:
- 1 km = 1000 m
- 1 m = 100 cm
- 1 m = 10 dm
- 1 cm = 10 mm
- 1 mm = 1000 um (mikrométer)
A tömeg használatos mértékegységei
- 1 t = 1000 kg
- 1 kg = 1000 g
- 1 kg = 100 dkg
- 1 g = 1000 mg
Az idő használatos mértékegységei
- h - (óra) min – (perc) s – (másodperc)
- 1 nap = 24 h = 1440 min = 86 400 s
- 1 h = 60 min = 3600 s
- 1 min = 60 s
A hőmérséklet használatos mértékegységei
Egység neve: Kelvin Jele: K
Megengedett mértékegység: Celsius fok Jele: oC
1K hőmérsékletváltozás = 1 oC hőmérsékletváltozással egyezik meg
A kelvin skála 273 K értéke = egybeesik a Celsius skála 0 oC értékével
Terület használatos mértékegysége
Jelölése: A Mértékegysége: 1 m2
Térfogat használatos mértékegysége
Jelölése: V Mértékegysége: 1 m3
Erő használatos mértékegysége
Jelölése: F Egységének neve: Newton Jele: N
Nyomás használatos mértékegysége
Jelölése: p Egységének neve: Pascal Jele: Pa
Továbbá használatos: A bar (jele bar) és a millibar (jele mbar, illetve mb)
Nem tartoznak az SI mértékegységek közé, ennek ellenére ma az 1 bar a nyomás általánosan használt standard értéke. 1 bar = 100 kilopascal nyomásnak felel meg, és megközelítőleg egyenlő a Földön a tengerszinten mérhető atmoszferikus nyomással.
1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa = 1 000 000 dyn/cm²
1 mbar = 0,001 bar = 100 Pa = 0,1 kPa = 1 hPa = 1 000 dyn/cm²
Feszültség használatos mértékegysége
Jele: U Mértékegysége: V (Volt)
Áramerősség használatos mértékegysége
Jele: I Mértékegysége: A (Amper)
Ellenállás használatos mértékegységei
Jele: R Mértékegysége: Ω (Ohm)
A méréstechnológiával kapcsolatosan a fenti alapfogalmak ismerete segítséget nyújt a további cikkeinkben lévő méréstechnikák értelmezéséhez.