Méréstechnika nélkül aligha létezne a huszonegyedik század, vagy, ami azt illeti, az elmúlt kétszáz év technológiai fejlődése.
A modern társadalmak egész egyszerűen mérések alapján működhetnek. Ráadásul ezen méréseknek és a mérések kiváltotta reakcióknak még csak tudatosoknak sem kell lenniük, hogy kihassanak az átlagemberek legszürkébb hétköznapjára is.
Gondoljunk például a hűtőgépre, amelynek az automatikája aszerint szabályozza a hűtési folyamatot, hogy milyen magas vagy alacsony belül a hőmérséklet.
Az elektromos művek mérések alapján szabályozzák a villamos hálózatot, a mindinkább automatizált folyamatok során, de az elfogyasztott áramot házon belül is külön méri a villanyóra.
Mit jelent a méréstechnika?
A Kislexikon meghatározása szerint a mérés „tárgyak, jelenségek, folyamatok bizonyos sajátságainak nagyság-meghatározása, amelynek során megfelelő mérőmódszerrel megállapítjuk, hányszorosa a vizsgált sajátság az egységül választott mennyiségnek, a mértékegységnek”.
A méréstechnika ennél jóval több: szűkebb értelemben a mérés gyakorlati végrehajtásához szükséges eszközök és ismeretek összessége, tágabb értelemben pedig a mérés tudománya.
Ahogy említettük, a 21. század civilizációja elképzelhetetlen a mérőeszközök nélkül. Akad ugyan, ami minimálisan befolyásolja az életünket (például a falra felszerelt barométer legfeljebb jelezheti, miként érdemes öltözni), de vannak, amelyeken szó szerint életek múlnak. Ilyen például a járművek sebességmérője, egy atomerőmű megannyi mérőműszere, vagy mostanság egy pulzoximéter.
Mik a méréstechnika céljai, feladatai, jelentősége?
Ahogy a mérésnek, és a műszereknek, úgy a méréstechnika is rendelkezik saját feladattal és céllal.
Általánosságban azt mondhatjuk, azért létezik méréstechnika, hogy sztenderdizált eszközökkel és ismeretekkel biztosítsuk, hogy a világon mindenütt azonos folyamatok azonos eredményeket mutassanak.
A méréstechnika biztosítja a mérés hatékonyságát, ami viszont, például gyárak esetében, a gyártási folyamat optimális menetét, valamint a gyártott termék minőségét biztosítja.
A méréstechnika sokkal összetettebb, mint elsőre gondolnánk
A méréstechnika nem csak módszerek és mérőeszközök összessége, hanem egy folyamatosan bővülő és változó, alkalmazott tudományterület. Ennek oka az, hogy állandóan változik az
- amit (alkalmazási területek),
- amivel (mérőeszközök),
- ahogy (eljárások),
- amiért (célok),
- amilyen pontosan (elvárások szerint),
- ahol (környezet),
- amilyen erőforrásokkal (pénz, idő, emberi képzettség, stb.)
mérünk.
A méréstechnika tehát mérési módszerek és eszközök összessége, amely azért rendkívül szerteágazó, mert egyre több és több mindent kell mérni a hatékonyság növeléséhez. Még harminc éve harmadannyi mérőműszer volt egy átlagos háztartásban, mint most, ez az arány az ipari területeteken egy nagyságrenddel is nagyobb lehet.
Manapság sokszorosára nőtt a mérőműszerek száma
Vegyünk a kezünkbe egy átlagos okostelefont. Mit találunk benne, ha (képletesen) kinyitjuk? Mérőműszereket és szenzorokat, amelyek folyamatosan szolgáltatják az adatokat a mérési folyamatokhoz, úgy, hogy ezen folyamatok egy részével nem is találkozik a felhasználó, legfeljebb a hatásaikkal.
Az akkumulátor töltöttségének mérése, vagy a térerő mérése vagy a lépésszámláló jól ismert. A közelben található Bluetooth-os eszközök és WiFi jeladók számosságának és jelerősségének mérése is gyakorta fontos a felhasználóknak.
Azonban az már aligha érdekli az átlagos fogyasztót, hogy az aktuális bázisállomás mellett még hány másik állomás jelét veszi a telefon, vagy mekkora számítási mennyiséget igényel az óra automatikus beállítása a központ alapján.
Mérési módszerből tehát sokféle akad. De mégis, mennyi?
Milyen mérési módszerek vannak?
Jogos a kérdés, hogy mit is értünk mérési módszer alatt? Egyszerűen mindazon műveletek és szabályok logikai sorrendjét jelenti a mérési módszer, amelyek mind szükségesek a mérés folyamatának elvégzéséhez.
Jellemzően két fő szempont szerint csoportosítjuk a mérési módszereket. Az első alapját a mérendő mennyiség meghatározása jelenti és két mérési módszer tartozik ide:
- közvetlen,
- közvetett.
A második csoportot metrológiai (méréstudományi) szempont szerint öt módszer alkotja:
- kitérítéses,
- kiegyenlítő (más néven kompenzációs vagy 0 módszer),
- helyettesítő,
- különbségi (avagy differenciál),
- összehasonlító.
Egyszerű mérési feladatokat a fenti hét mérési módszer valamelyikével szoktunk megoldani, ám összetett méréseknél jellemzően a mérési módszereket is kombináljuk.
Például ahhoz, hogy megtudjuk, a sarokba befér-e majd a kiválasztott szekrény, közvetlen mérési módszert alkalmazunk (fogunk egy távolságmérő eszközt és lemérjük a hely kiterjedését).
A közvetlen mérési módszer
A közvetlen mérési módszerrel az adott mérendő mennyiséget mindig vele azonos mennyiséggel hasonlítjuk össze. Ennél a módszernél fontos, hogy az etalon (amihez képest mérünk) mindig aktívan jelen van.
A közvetett mérési módszer
A közvetett mérési módszer olyan összehasonlítás, amelynél egy átalakító (rész)folyamat végén kapott érték alapján számoljuk ki az eredeti mennyiség nagyságát.
A kitérítéses mérési módszer
A kitérítéses mérési módszer esetében a mérendő mennyiség előidéz valamekkora erőt vagy nyomatékot, és ennek hatására a műszerben megfelelő ellenerő vagy nyomaték keletkezik.
A kiegyenlítő mérési módszer
A kiegyenlítő mérési módszert azért hívják másként 0 módszernek, null-kompenzációs vagy egyszerűen kompenzációs módszernek, mert itt elsőként kiegyenlítünk egy eltérést, amit a mérendő mennyiség okozott. A legegyszerűbb példa erre a piaci súlymérleg.
A helyettesítő mérési módszer
A mérendő mennyiséget azonos típusú, ismert értékű mennyiséggel helyettesítik, a kijelzett érték változatlan marad, vagy kismértékű eltérés skáláról leolvasható.
A különbségi mérési módszer
A különbségi mérési módszer, vagy a differencia mérés során a különbségi mennyiség és az etalon mértékével egyezik meg a mérendő mennyiség. Másként megfogalmazva azt a különbséget mérjük, ami a mérendő mennyiség és egy azonos típusú ismert, de eltérő mennyiség között mutatkozik.
Az összehasonlító mérési módszer
Az összehasonlító mérési módszer a mérendő mennyiséggel azonos típusú, de ismert nagyságú mennyiséget hasonlítunk össze.
Milyen méréstechnikai műszerek vannak?
A mérésekhez, magától értetődően, nem csupán módszerekre, hanem eszközökre is szükség van, amelyek megadják a választ a „mennyi/mekkora” kérdésre. Ráadásul ipari körülmények között a válasznak a lehető leggyorsabbnak, legpontosabbnak és megbízhatónak kell lennie.
Ahogy fentebb már említettük, folyamatosan növekszik mind a mérendő dolgok számossága, és ezzel együtt a mérési folyamatok is változnak, így a méréstechnikai műszerekből is egyre többféle típus és változat készül.
Például valaha a távolság pontos mérését mérőrúddal vagy mérőszalaggal oldották meg. Manapság erre használhatunk akár lézert vagy ultrahangot is – ez utóbbit inkább robbanásveszélyes környezetben.
Lakossági vagy ipari méréstechnika?
Amikor a méréstechnikai műszerekről beszélünk, elsősorban az iparra gondolunk, jó okkal – a lakosság számára még a CO2 mérő műszerekből sincs olyan pontos eszközre szükség, mint a gyártóiparban vagy a mezőgazdaságban.
Az automatizálás terjedésével együtt jár a mérőműszerek terjedése is, és gyakran már nem is emberi leolvasásra szánják őket, hanem számítógépeknek közvetítik az adatokat, mint mondjuk egy érintésmentes pirométer.
Milyen metrológiai jellemzői vannak a mérőműszereknek?
Minél erőteljesebb az ipari és gyártási folyamatok automatizálása, annál inkább átrendeződik a mérési jellemzők fontossági sorrendje. A metrológiai jellemzők, mérési pontosság, méréstartomány stb. sora szinte végtelen. Következzenek most, hogy miért használják leginkább a mérőműszereket, méréstechnikát az ipari területeken.
Folyamatbiztonság
A folyamatok biztonságának szavatolása az élet minden területén fontos, az iparban pedig egyenesen létszükséglet. Minden kritikus fázisnál elengedhetetlenül szükséges a mérőműszerek használata. Erre példa az ipari páratartalom mérő, illetve páratartalom távadó: a tartós élelmiszer előállításánál a páratartalom állandó mérése alapvető a szárítási folyamat során.
Minőségbiztosítás
A minőségbiztosítás megléte minimalizálja a selejt mennyiségét és esélyét. Gyártási folyamattól függ, hogy mennyire selejttűrő, és ezért a minőségbiztosítás mérőműszerei között is elég nagy eltéréseket találhatunk.
Ha példaként a hőmérést vesszük, a minőségbiztosítást érintésmentes pirométerek és infrahőmérők biztosítják a legjobban. Ezek között éppen úgy találunk pontmérő, miniatürizált pirométert, mint nagy távolságú mérést lehetővé tevő műszereket.
Energia megtakarítás, költségcsökkentés
A költségek csökkentése és az energiafelhasználás mérséklése mindenkinek jó: a cégeknek, mert kevesebb a kiadásuk, a környezetnek, mert kevésbé terhelik az energiatermelés okozta káros hatások, és a fogyasztóknak, mert környezetkímélőbb és kedvezőbb árú termékhez jutnak hozzá.
A költségeket és az energiafelhasználást például áramlásmérőkkel, átfolyásmérőkkel és tömegáram mérő műszerekkel is mérsékelni lehet, mert ezek azonnal jelzik a túlhasználatot vagy azt, ha a rendszerből szökik, mondjuk, a sűrített levegő.
Megelőző karbantartás
A költségcsökkentés másik módja a rendszeres időszakonként elvégzett, megelőző karbantartás. Ha nem hagyjuk az utolsó percre, akkor kapkodni se kell majd.
A megelőző karbantartást sokféle érintésmentes mérőműszer támogatja, erre példa a szivárgáskereső, illetve ultrahangos szivárgásvizsgáló.
Milyen területeken, hogyan használják a méréstechnikát?
A méréstechnika használata gyakorlatilag az élet minden területén előfordul, ahol mérőműszerekkel akarnak szakszerű méréseket végezni. Habár a fentiekben elsősorban az iparról és gyártási folyamatokról volt szó, valójában a gazdaság és a társadalom mindenütt megtaláljuk a méréstechnika használatát, ahol mérni akarják a dolgokat az emberek.
Szoftverfejlesztés, irodai hatékonyság, oktatás – csak hogy három olyan területet említsünk, ahol a méréstechnika használata lehetővé tette a minőségi javulást.
Összességében azt mondhatjuk, hogy a szakemberek minden területen, rendszeresen és tudatosan használnak méréstechnikát ott, ahol objektív adatokra van szükség a tervezéshez, stratégiaalkotáshoz vagy a kivitelezéshez.
Kérdése van a témával kapcsolatosan? Keressen minket elérhetőségeinken …