आधुनिक समाज के जीवन और उत्पादन के विभिन्न क्षेत्रों में उच्च-सटीक उपकरणों का उपयोग किया जाता है। विशेष उपकरणों के बिना, अंतरिक्ष उड़ानें, सैन्य और नागरिक उपकरणों का विकास और बहुत कुछ नहीं होगा। ऐसे उपकरणों की मरम्मत करना काफी मुश्किल है। इसलिए, विभिन्न नियंत्रण और माप उपकरणों का उपयोग किया जाता है। उनकी गुणवत्ता इस उपकरण के अपने इच्छित उद्देश्य के अनुपालन के स्तर से निर्धारित होती है। माप में आसानी के लिए, माप उपकरणों के सटीकता वर्ग भी लागू होते हैं।
माप की इकाई क्या है?
एक तकनीकी या प्राकृतिक प्रक्रिया के प्रत्येक चरण में कुछ मूल्यों की विशेषता होती है: तापमान, दबाव, घनत्व, आदि। इन मापदंडों की लगातार निगरानी करके, आप किसी को भी नियंत्रित कर सकते हैं और ठीक भी कर सकते हैं।गतिविधि। सुविधा के लिए, प्रत्येक विशिष्ट प्रक्रिया के लिए माप की मानक इकाइयाँ बनाई गई हैं, जैसे मीटर, जे, किग्रा, आदि। इन्हें विभाजित किया गया है:
· मुख्य। ये माप की स्थिर और आम तौर पर स्वीकृत इकाइयाँ हैं।
· सुसंगत। ये अन्य इकाइयों से संबंधित डेरिवेटिव हैं। उनका संख्यात्मक गुणांक एक के बराबर है।
· डेरिवेटिव। माप की ये इकाइयाँ आधार मात्राओं से निर्धारित होती हैं।
· गुणज और सबमल्टीपल। वे 10 बुनियादी या मनमानी इकाइयों से गुणा या विभाजित करके बनाए जाते हैं।
हर उद्योग में मूल्यों का एक समूह होता है जो प्रक्रियाओं की निगरानी और समायोजन में लगातार उपयोग किया जाता है। माप की इकाइयों के इस तरह के एक सेट को एक प्रणाली कहा जाता है। प्रक्रिया मापदंडों की निगरानी और सत्यापन विशेष उपकरण द्वारा किया जाता है। उनके पैरामीटर इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स का उपयोग करके सेट किए गए हैं।
मापने के तरीके और साधन
प्राप्त मूल्य की तुलना या विश्लेषण करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला की जानी चाहिए। उन्हें कई सामान्य तरीकों से किया जाता है:
· प्रत्यक्ष। ये वे तरीके हैं जिनमें कोई भी मूल्य अनुभवजन्य रूप से प्राप्त किया जाता है। इनमें प्रत्यक्ष मूल्यांकन, शून्य मुआवजा और भेदभाव शामिल हैं। प्रत्यक्ष माप विधियां सरल और तेज हैं। उदाहरण के लिए, एक मानक उपकरण के साथ दबाव मापना। इसी समय, दबाव नापने का यंत्र की सटीकता वर्ग अन्य अध्ययनों की तुलना में काफी कम है।
· अप्रत्यक्ष। इस तरह के तरीके ज्ञात या आम तौर पर स्वीकृत से कुछ मात्राओं की गणना पर आधारित होते हैंपैरामीटर।
· संचयी। ये मापन के तरीके हैं जिनमें वांछित मूल्य न केवल कई समीकरणों को हल करके निर्धारित किया जाता है, बल्कि विशेष प्रयोगों की सहायता से भी निर्धारित किया जाता है। इस तरह के अध्ययनों का प्रयोग अक्सर प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।
मात्रा मापने की विधियों के अतिरिक्त विशेष मापन यंत्र भी होते हैं। ये वांछित पैरामीटर खोजने के साधन हैं।
परीक्षण उपकरण क्या हैं?
शायद, प्रत्येक व्यक्ति ने अपने जीवन में कम से कम एक बार किसी न किसी प्रकार का प्रयोग या प्रयोगशाला अनुसंधान किया हो। वहां मैनोमीटर, वाल्टमीटर और अन्य दिलचस्प उपकरणों का इस्तेमाल किया गया था। सभी ने अपने-अपने उपकरण का उपयोग किया, लेकिन केवल एक ही था - नियंत्रण वाला, जिसके लिए सभी समान थे।
हमेशा की तरह - माप की गुणवत्ता की सटीकता के लिए, सभी उपकरणों को स्पष्ट रूप से स्थापित मानक का पालन करना चाहिए। हालांकि, कुछ त्रुटियों को बाहर नहीं किया गया है। इसलिए, राज्य और अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर, माप उपकरणों की सटीकता कक्षाएं शुरू की गईं। यह उनके द्वारा ही गणना और संकेतकों में अनुमेय त्रुटि का निर्धारण किया जाता है।
ऐसे उपकरणों के लिए कई बुनियादी नियंत्रण संचालन भी हैं:
· परीक्षण। यह विधि उत्पादन स्तर पर की जाती है। गुणवत्ता मानकों के लिए प्रत्येक उपकरण की सावधानीपूर्वक जाँच की जाती है।
· जाँच हो रही है। साथ ही, अनुकरणीय उपकरणों की रीडिंग की तुलना परीक्षण किए गए उपकरणों से की जाती है। एक प्रयोगशाला में, उदाहरण के लिए, हर दो साल में सभी उपकरणों का परीक्षण किया जाता है।
स्नातक। यह एक ऑपरेशन है जिसमें परीक्षण के तहत उपकरण के पैमाने के सभी डिवीजनों को उपयुक्त मान दिया जाता है। आमतौर पर, यह किया जाता हैअधिक सटीक और अत्यधिक संवेदनशील उपकरण।
इंस्ट्रूमेंटेशन का वर्गीकरण
अब बड़ी संख्या में ऐसे उपकरण हैं जिनके साथ डेटा और संकेतकों की जांच की जा सकती है। इसलिए, सभी उपकरणों को कई मुख्य विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:
1. मापा मूल्य के प्रकार के अनुसार। या नियुक्ति के द्वारा। उदाहरण के लिए, दबाव, तापमान, स्तर या संरचना, साथ ही पदार्थ की स्थिति आदि को मापना। साथ ही, प्रत्येक के अपने गुणवत्ता और सटीकता मानक होते हैं, उदाहरण के लिए, मीटर, थर्मामीटर आदि की सटीकता वर्ग के रूप में।
2. बाहरी जानकारी प्राप्त करने के माध्यम से। यहाँ एक अधिक जटिल वर्गीकरण आता है:
- रिकॉर्डिंग - ऐसे उपकरण स्वतंत्र रूप से बाद के विश्लेषण के लिए सभी इनपुट और आउटपुट डेटा रिकॉर्ड करते हैं;
- दिखा रहा है - ये उपकरण किसी प्रक्रिया में विशेष रूप से परिवर्तनों का निरीक्षण करना संभव बनाते हैं;
- विनियमन - इन उपकरणों को स्वचालित रूप से मापा मूल्य के मूल्य में समायोजित किया जाता है;
- संक्षेप में - यहां किसी भी समय की अवधि ली जाती है और डिवाइस पूरी अवधि के लिए मूल्य का कुल मूल्य दिखाता है;
- सिग्नलिंग - ऐसे उपकरण एक विशेष ध्वनि या प्रकाश चेतावनी प्रणाली या सेंसर से लैस होते हैं;
- तुलनित्र - इस उपकरण को कुछ मानों की संगत उपायों के साथ तुलना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
3. स्थान के अनुसार। स्थानीय और दूरस्थ माप उपकरणों के बीच भेद। उसी समय, उत्तरार्द्ध के पास अवसर हैप्राप्त डेटा को किसी भी दूरी पर संचारित करें।
इंस्ट्रूमेंटेशन की विशेषताएं
हर काम में, यह याद रखना चाहिए कि न केवल काम करने वाले उपकरण, बल्कि मानक नमूने भी सत्यापन के अधीन हैं। उनकी गुणवत्ता एक साथ कई संकेतकों पर निर्भर करती है, जैसे:
· शुद्धता वर्ग या त्रुटि श्रेणी। सभी उपकरण त्रुटिपूर्ण होते हैं, यहां तक कि मानक भी। फर्क सिर्फ इतना है कि काम में कम से कम त्रुटियां हैं। बहुत बार, सटीकता वर्ग A का उपयोग यहाँ किया जाता है।
· संवेदनशीलता। यह जांचे गए मान में परिवर्तन के लिए सूचक के कोणीय या रैखिक गति का अनुपात है।
· विविधता। समान परिस्थितियों में एक ही उपकरण के बार-बार और वास्तविक रीडिंग के बीच यह स्वीकार्य अंतर है।
· विश्वसनीयता। यह पैरामीटर एक निश्चित समय के लिए सभी निर्दिष्ट विशेषताओं के संरक्षण को दर्शाता है।
· जड़ता। इस प्रकार उपकरण रीडिंग और मापा मूल्य के कुछ समय अंतराल की विशेषता है।
साथ ही, अच्छे इंस्ट्रूमेंटेशन में टिकाऊपन, विश्वसनीयता और रखरखाव जैसे गुण होने चाहिए।
त्रुटि का अंतर क्या है?
विशेषज्ञ जानते हैं कि किसी भी काम में छोटी-छोटी गलतियां होती हैं। विभिन्न मापों को करते समय, उन्हें त्रुटियाँ कहा जाता है। ये सभी शोध के साधनों और विधियों की अपूर्णता और अपूर्णता के कारण हैं। इसलिए, किसी भी उपकरण का अपना सटीकता वर्ग होता है, उदाहरण के लिए, 1 या 2 सटीकता वर्ग।
साथ ही, निम्न प्रकार की त्रुटियाँ प्रतिष्ठित हैं:
· निरपेक्ष। यह उपयोग किए जा रहे उपकरण के प्रदर्शन और समान परिस्थितियों में संदर्भ उपकरण के प्रदर्शन के बीच का अंतर है।
· रिश्तेदार। ऐसी त्रुटि को अप्रत्यक्ष कहा जा सकता है, क्योंकि यह पाई गई निरपेक्ष त्रुटि का निर्दिष्ट मान के वास्तविक मान से अनुपात है।
· रिश्तेदार कम हो गए। यह निरपेक्ष मान और उपयोग किए गए उपकरण के पैमाने की ऊपरी और निचली सीमाओं के बीच के अंतर के बीच एक निश्चित अनुपात है।
त्रुटि की प्रकृति के अनुसार एक वर्गीकरण भी है:
· यादृच्छिक। ऐसी त्रुटियां बिना किसी नियमितता या निरंतरता के होती हैं। अक्सर, विभिन्न बाहरी कारक प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।
· व्यवस्थित। ऐसी त्रुटियां एक निश्चित कानून या नियम के अनुसार होती हैं। काफी हद तक, उनका स्वरूप उपकरण की स्थिति पर निर्भर करता है।
· याद आती है। इस तरह की त्रुटियां पहले प्राप्त आंकड़ों को तेजी से विकृत करती हैं। संबंधित मापों की तुलना करके इन त्रुटियों को आसानी से हटा दिया जाता है।
ग्रेड 5 सटीकता क्या है?
आधुनिक विज्ञान ने विशेष उपकरणों से प्राप्त डेटा को सुव्यवस्थित करने के साथ-साथ उनकी गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए एक विशेष माप प्रणाली को अपनाया है। यह वह है जो सेटिंग्स के उपयुक्त स्तर को निर्धारित करती है।
मापने के उपकरणों की सटीकता वर्ग एक प्रकार की सामान्यीकृत विशेषता है। यह विभिन्न त्रुटियों और गुणों की सीमाओं के निर्धारण के लिए प्रदान करता है जो उपकरणों की सटीकता को प्रभावित करते हैं। साथ ही, प्रत्येक प्रकार के माप उपकरणों के अपने पैरामीटर और वर्ग होते हैं।
माप की सटीकता और गुणवत्ता के अनुसार, सबसे आधुनिकनियंत्रण उपकरणों में निम्नलिखित विभाग होते हैं: 0, 1; 0.15; 0.2;0.25; 0.4; 0.5; 0.6; दस; पंद्रह; 20; 2, 5; 4, 0. इस मामले में, त्रुटि सीमा उपयोग किए गए उपकरण पैमाने पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, 0 - 1000 डिग्री सेल्सियस मान वाले उपकरणों के लिए, ± 15 डिग्री सेल्सियस के गलत माप की अनुमति है।
अगर हम औद्योगिक और कृषि उपकरणों की बात करें तो उनकी सटीकता को निम्न वर्गों में बांटा गया है:
· 1-500 मिमी। यहां 7 सटीकता वर्गों का उपयोग किया जाता है: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 और 5.
· 500 मिमी से अधिक। ग्रेड 7, 8 और 9 का उपयोग किया जाता है।
साथ ही एक यूनिटी वाले डिवाइस की क्वालिटी सबसे ज्यादा होगी। और 5 वीं सटीकता वर्ग मुख्य रूप से विभिन्न कृषि मशीनों, कार और भाप लोकोमोटिव भवन के लिए भागों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि इसकी दो लैंडिंग हैं: X₅ और C₅।
अगर हम कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के बारे में बात करते हैं, उदाहरण के लिए, मुद्रित सर्किट बोर्ड, तो कक्षा 5 डिजाइन की बढ़ी हुई सटीकता और घनत्व से मेल खाती है। इस मामले में, कंडक्टर की चौड़ाई 0.15 से कम है, और कंडक्टर और ड्रिल किए गए छेद के किनारों के बीच की दूरी 0.025 से अधिक नहीं है।
रूस में अंतरराज्यीय सटीकता मानक
कोई भी आधुनिक वैज्ञानिक उपयोग किए गए उपकरणों की गुणवत्ता और प्राप्त आंकड़ों को निर्धारित करने के लिए अपनी प्रणाली की तलाश कर रहा है। माप की सटीकता को सामान्य बनाने और व्यवस्थित करने के लिए, अंतरराज्यीय मानकों को अपनाया गया।
वे उपकरणों को वर्गों में विभाजित करने के लिए बुनियादी प्रावधानों को परिभाषित करते हैं, ऐसे उपकरणों के लिए सभी आवश्यकताओं का एक सेट और विभिन्न मेट्रोलॉजिकल विशेषताओं के मानकीकरण के तरीके। शुद्धता कक्षाएंमापने के उपकरण विशेष GOST 8.401-80 GSI द्वारा स्थापित किए गए हैं। यह प्रणाली 1 जुलाई 1981 से ओआईएमएल अंतरराष्ट्रीय सिफारिश संख्या 34 के आधार पर शुरू की गई थी। यहां सामान्य प्रावधान, त्रुटियों की परिभाषा और विशिष्ट उदाहरणों के साथ सटीकता वर्गों के पदनाम दिए गए हैं।
सटीकता वर्ग निर्धारित करने के लिए बुनियादी प्रावधान
सभी माप उपकरणों की गुणवत्ता और परिणामी डेटा को सही ढंग से निर्धारित करने के लिए, कई बुनियादी नियम हैं:
· उपयोग किए गए उपकरणों के प्रकार के अनुसार सटीकता वर्गों का चयन किया जाना चाहिए;
· विभिन्न माप श्रेणियों और मात्राओं के लिए कई मानकों का उपयोग किया जा सकता है;
· केवल एक व्यवहार्यता अध्ययन किसी विशेष उपकरण के लिए सटीकता वर्गों की संख्या निर्धारित करता है;
· प्रसंस्करण मोड को ध्यान में रखे बिना माप किए जाते हैं। ये मानक एम्बेडेड कंप्यूटिंग डिवाइस वाले डिजिटल उपकरणों पर लागू होते हैं;
· मौजूदा सरकारी परीक्षा परिणामों के आधार पर मापन सटीकता वर्ग असाइन किए जाते हैं।
इलेक्ट्रोडायनामिक इंस्ट्रूमेंटेशन
ऐसे उपकरणों में एमीटर, वाटमीटर या वोल्टमीटर और अन्य उपकरण शामिल हैं जो विभिन्न मात्राओं को करंट में परिवर्तित करते हैं। उनके सही और स्थिर संचालन के लिए, मापने वाले उपकरणों के विशेष परिरक्षण का उपयोग किया जाता है। यह किया जाता है, उदाहरण के लिए, वोल्टमीटर की सटीकता वर्ग को बढ़ाने के लिए।
इन उपकरणों के संचालन का सिद्धांत यह है कि एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र एक साथ एक मापने वाले उपकरण के क्षेत्र को बढ़ाता है औरदूसरे के क्षेत्र को कमजोर करता है। इस मामले में, कुल मान अपरिवर्तित है।
ऐसे उपकरणों के फायदों में विश्वसनीयता, विश्वसनीयता और सरलता शामिल है। यह DC और AC दोनों के साथ समान रूप से कार्य करता है।
और सबसे महत्वपूर्ण नुकसान कम सटीकता और उच्च बिजली की खपत हैं।
इलेक्ट्रोस्टैटिक इंस्ट्रूमेंटेशन
ये उपकरण आवेशित इलेक्ट्रोडों की परस्पर क्रिया के सिद्धांत पर कार्य करते हैं, जो एक परावैद्युत द्वारा अलग किए जाते हैं। संरचनात्मक रूप से, वे लगभग एक सपाट संधारित्र की तरह दिखते हैं। साथ ही गतिमान भाग को हिलाने पर तंत्र की क्षमता भी बदल जाती है।
उनमें से सबसे प्रसिद्ध एक रैखिक और सतह तंत्र वाले उपकरण हैं। उनके पास ऑपरेशन का थोड़ा अलग सिद्धांत है। सतह तंत्र वाले उपकरणों के लिए, इलेक्ट्रोड के सक्रिय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव के कारण समाई बदल जाती है। नहीं तो उनके बीच की दूरी जरूरी है।
ऐसे उपकरणों के फायदों में कम बिजली की खपत, GOST सटीकता वर्ग, काफी व्यापक आवृत्ति रेंज, आदि शामिल हैं।
नुकसान डिवाइस की कम संवेदनशीलता, परिरक्षण की आवश्यकता और इलेक्ट्रोड के बीच एक ब्रेकडाउन हैं।
मैग्निटोइलेक्ट्रिक इंस्ट्रूमेंटेशन
यह एक अन्य प्रकार का सबसे आम मापने वाला उपकरण है। इन उपकरणों के संचालन का सिद्धांत एक चुंबक के चुंबकीय प्रवाह और वर्तमान के साथ एक कुंडल की बातचीत पर आधारित है। सबसे अधिक बार, बाहरी चुंबक और एक चल फ्रेम वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है। संरचनात्मक रूप से, वे तीन तत्वों से मिलकर बने होते हैं। यह एक बेलनाकार कोर है, एक बाहरी चुंबक है औरचुंबकीय कोर।
इन इंस्ट्रूमेंटेशन के फायदों में उच्च संवेदनशीलता और सटीकता, कम बिजली की खपत और अच्छा शांत होना शामिल है।
प्रस्तुत उपकरणों के नुकसान में निर्माण की जटिलता, समय के साथ उनके गुणों को बनाए रखने में असमर्थता और तापमान के प्रति संवेदनशीलता शामिल है। इसलिए, उदाहरण के लिए, दबाव नापने का यंत्र का सटीकता वर्ग काफी कम हो जाता है।
अन्य प्रकार के इंस्ट्रूमेंटेशन
उपरोक्त उपकरणों के अलावा, कई और बुनियादी मापक यंत्र हैं जिनका उपयोग अक्सर रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में किया जाता है।
ऐसे उपकरणों में शामिल हैं:
· थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण। वे करंट, वोल्टेज और पावर को मापते हैं।
· मैग्नेटोइलेक्ट्रिक उपकरण। वे वोल्टेज और बिजली की मात्रा को मापने के लिए उपयुक्त हैं।
· संयुक्त डिवाइस। यहां, एक साथ कई मात्राओं को मापने के लिए केवल एक तंत्र का उपयोग किया जाता है। माप उपकरणों की सटीकता वर्ग सभी के लिए समान हैं। अक्सर वे प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा, अधिष्ठापन और प्रतिरोध के साथ काम करते हैं।
