Przyrząd pomiarowy

Przyrząd pomiarowy - służy do przetwarzania danych z badanego obiektu w informację, dzięki której można ustalić czy dany produkt / usługa spełnia z góry ustalone założenia.

"Przyrząd pomiarowy - urządzenie, układ pomiarowy lub jego elementy, przeznaczone do wykonania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z jednym lub wieloma urządzeniami dodatkowymi; wzorce miary i materiały odniesienia są traktowane jako przyrządy pomiarowe"(Dz. U., art.4 pkt.5)

Należy przy tym podkreślić, że przyrząd pomiarowy nie zawsze spełni swoje zadanie przy pomiarze bardzo skomplikowanych i rozbudowanych obiektach badań.

Zobacz także: Zintegrowany system pomiarowy.

TL;DR

Artykuł omawia różne rodzaje, klasyfikację i elementy przyrządów pomiarowych. Przedstawione są również systemy pomiarowe oraz proces pomiarowy. Wzorcowanie i legalizacja przyrządów pomiarowych są również omówione.

Rodzaje przyrządów pomiarowych

• Analogowe - wskazówkowe, podziałkowe - łatwiej widać zmiany (drgania wskazówki); wadą tych przyrządów jest to, że nie mają sygnału wyjściowego, dzięki któremu mogłyby być podłączone pod system pomiarowy. Przyrządy analogowe są natomiast podstawą, dzięki której doskonalone są narzędzia pomiarowe, w tym przyrządy cyfrowe.
• Cyfrowe - wartość w cyfrach na wyświetlaczu, kod cyfrowy; bardzo duża dokładność i odporność na wstrząsy oraz możliwość połączenia z systemem pomiarowym, dzięki temu, że posiadają sygnał wyjściowy. Wadą przyrządów cyfrowych jest to, że w większości muszą mieć zasilanie zewnętrzne.

Klasyfikacja

Przyrządy pomiarowe dzieli się w zależności od rodzaju pomiarów i badanych elementów:

1. Długość - np. suwmiarka, czujnik, śruba mikrometryczna
2. Czas - np. stoper, zwykły zegar
3. Masa - np. waga elektroniczna, waga szalkowa
4. Elektryka - np. woltomierz, amperomierz

Elementy przyrządu pomiarowego

Aby przyrząd pomiarowy mógł działać poprawnie, potrzebne są takie elementy jak:

1. Nośnik informacji, za pomocą którego nadawana jest informacja pomiarowa poprzez zmianę stanu nośnika (przekaźnika)
2. Sygnał pomiarowy, czyli zmieniający się przekaźnik nadający informację
3. Nośnik sygnału, czyli proces przenoszenia informacji
4. Parametr informacji, czyli funkcja nośnika, dzięki której można poznać informację pomiarową.
5. Przebieg czasowy, czyli zapis sygnału w procesie ciągłym w czasie dokonywania pomiarów danych wielkości

Urządzenie odczytowe w przyrządzie pomiarowym

Każdy przyrząd pomiarowy powinien mieć urządzenie odczytowe, którego zadaniem jest poinformowanie o wyniku pomiaru.

"Urządzenia odczytowe mogą być podzielone na cztery podstawowe grypy:

• sygnalizatory - najprostsze wskaźniki świetlne przekazujące informację typu ostrzeżenie, alarm, przekroczenie zakresu itp;
• wskaźniki:

- analogowe (np. wskazówkowe)

- alfanumeryczne, używane do przekazywania stosunkowo krótkich informacji liczbowych i tekstowych;

• urządzenia przekazujące zarówno tekst, jak i obraz, do grupy tej zaliczane są lampy oscyloskopowe, na których ekranie możemy obserwować zarówno obraz, jak i tekst, oraz monitory komputera, które mogą wykorzystywać prezentację graficzną zarówno do oznaczania elementów regulacyjnych przyrządu, jak i do wyświetlania wyników pomiaru np. w postaci wykresów;
• rejestratory analogowe i cyfrowe do ciągłego zapisu wyników pomiaru".(J. Dusza, G. Gortat, A. Leśniewski 1998, s. 22)

Systemy pomiarowe

Początkowo przyrządy pomiarowe można było podłączyć do komputera, dzięki czemu system mógł przetwarzać ich wskazania. Takie działania przyczyniły się do powstania systemów pomiarowych. System pomiarowy był na początku tylko programem do realizacji eksperymentu. Potem zaczęto go modyfikować, aby mógł być zastosowany do wielu dziedzin.

Definicja:

"System pomiarowy - najczęściej przez to pojęcie rozumiany jest zbiór (lub zestaw) urządzeń pomiarowych mający na celu realizację określonego procesu pomiarowego".(J. Dusza, G. Gortat, A. Leśniewski 1998, s. 282)

Proces pomiarowy

Główne elementy procesu pomiarowego:

• Przyrząd pomiarowy
• Badany obiekt (obiekt poddany pomiarom)
• Osoba dokonująca pomiaru

Proces pomiarowy nie może zostać rozpoczęty bez obecności powyżej wymienionych elementów. Brak chociaż jednej części składowej, spowoduje, że start procesu będzie bezsensowny. Jednak w dobie dzisiejszych technologii oraz systemów pomiarowych, brak obecności człowieka przy procesie pomiaru nie jest konieczny. Większość pomiarów robią komputery ze specjalnymi programami, dzięki którym można w łatwy sposób odczytać uzyskane wyniki. Warto wspomnieć o tym, że pomimo tak zaawansowanych już mechanizmów, w dalszym ciągu człowiek jest potrzebny, aby kontrolować proces pomiaru, gdyż maszyna nie jest niezawodna oraz to, że nadal jest wiele obiektów, których system nie będzie potrafił zmierzyć.

Wzorcowanie

Kalibracja przyrządów pomiarowych musi odbywać się w miarę regularnie, aby dobrze pełniły swoją funkcję. Wzorcowanie należy wykonywać, gdy zauważy się, że dany przyrząd pomiarowy przekracza błąd pomiaru, który został dopuszczony. Regulowania należy również dokonać w momencie, gdy uzna się, że przyrząd stał się wolniejszy niż dotychczas.

Cel wzorcowania - określenie czy dany przyrząd pomiarowy spełnia warunki metrologiczne.

Świadectwo wzorcowania - potwierdzenie wykonania kalibracji przyrządu, które zawiera takie informacje jak: wielkość nieprawidłowości wskazań i wielkość wahań miar. Potwierdzenie wzorcowania orzeka Główny Urząd Miar.

Prawo

Przyrządy pomiarowe podlegają metrologicznej kontroli prawnej oraz muszą być zalegalizowane przed rozpoczęciem użytkowania.

Patrz:

• Legalizacja

Przyrząd pomiarowy — artykuły polecane

Programowanie — Oscylator — Wzorcowanie — SQL — Program komputerowy — CAD — Alokacja pamięci — Aktualizacja oprogramowania — System zarządzania przebiegiem procesów

Bibliografia

• Dusza J., Gortat G., Leśniewski A. (1998), Podstawy miernictwa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej , Warszawa
• Tumański S. (2007), Technika Pomiarowa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
• Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. Prawo o miarach. Dz.U. 2001 nr 63 poz. 636
• Zięba A. (2002), Pracownia fizyczna Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH, Wydawnictwa AGH, Kraków
• Żarnowska-Jończyk E. (2011), Jak często wzorcować przyrządy pomiarowe?, laboratoria.net

Autor: Barbara Cyganek