Измерительные приборы их виды и предназначение

Показатели

Техническое устройство – это ряд качеств, характеристик, которые укладываются в перечень свойств, общих для всех типов техники:

• Производительность. Любое устройство за единицу времени производит продукцию (обрабатывает информацию), транспортирует, изготавливает и т. д. Чем выше показатель без ущерба качества, тем эффективнее устройство.
• Надежность. Определяется способностью качественно и безотказно функционировать в течение всего эксплуатационного срока.
• Долговечность. Включает два понятия – физический и моральный износ. Часто оборудование способно выполнять заданные функции, но экономически его эксплуатация уже невыгодна, поскольку не соответствует требованиям безопасности, энергетическим затратам и т. д. Появление новых разработок влечет замену на инновационное техническое устройство. Оборудование нового поколения часто решает больший спектр задач.
• Экономичность. Соотношение материальных затрат на обслуживание, обеспечение работы устройств с количеством произведенной продукции (транспортировкой, обработкой и т. д.).

Улучшение каждого показателя – задача технического прогресса и носит название «модернизация». За несколько последних десятилетий приобрели актуальность показатели экологической безопасности, эргономические характеристики, эстетическая составляющая устройств

Помимо технических и утилитарных качеств, разработчики уделяют внимание удобству использования (уменьшает травматизм) и приятному внешнему виду устройств, некоторые производители делают упор исключительно на эти направления совершенствования. Многие параметры используемых технических средств регулируются стандартами на государственном уровне

Классификация измерений

Классификация средств измерений может проводиться по следующим критериям.

1. По характеристике точности измерения делятся на равноточные и неравноточные.

Равноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерений (СИ), обладающих одинаковой точностью, в идентичных исходных условиях.

Неравноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерения, обладающих разной точностью, и (или) в различных исходных условиях.

2. По количеству измерений измерения делятся на однократные и многократные.

Однократное измерение – это измерение одной величины, сделанное один раз. Однократные измерения на практике имеют большую погрешность, в связи с этим рекомендуется для уменьшения погрешности выполнять минимум три раза измерения такого типа, а в качестве результата брать их среднее арифметическое.

Многократные измерения – это измерение одной или нескольких величин, выполненное четыре и более раз. Многократное измерение представляет собой ряд однократных измерений. Минимальное число измерений, при котором измерение может считаться многократным, – четыре. Результатом многократного измерения является среднее арифметическое результатов всех проведенных измерений. При многократных измерениях снижается погрешность.

3. По типу изменения величины измерения делятся на статические и динамические.

Статические измерения – это измерения постоянной, неизменной физической величины. Примером такой постоянной во времени физической величины может послужить длина земельного участка.

Динамические измерения – это измерения изменяющейся, непостоянной физической величины.

4. По предназначению измерения делятся на технические и метрологические.

Технические измерения – это измерения, выполняемые техническими средствами измерений.

Метрологические измерения – это измерения, выполняемые с использованием эталонов.

5. По способу представления результата измерения делятся на абсолютные и относительные.

Абсолютные измерения – это измерения, которые выполняются посредством прямого, непосредственного измерения основной величины и (или) применения физической константы.

Относительные измерения – это измерения, при которых вычисляется отношение однородных величин, причем числитель является сравниваемой величиной, а знаменатель – базой сравнения (единицей). Результат измерения будет зависеть от того, какая величина принимается за базу сравнения.

6. По методам получения результатов измерения делятся на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямые измерения – это измерения, выполняемые при помощи мер, т. е. измеряемая величина сопоставляется непосредственно с ее мерой. Примером прямых измерений является измерение величины угла (мера – транспортир).

Косвенные измерения – это измерения, при которых значение измеряемой величины вычисляется при помощи значений, полученных посредством прямых измерений, и некоторой известной зависимости между данными значениями и измеряемой величиной.

Совокупные измерения – это измерения, результатом которых является решение некоторой системы уравнений, которая составлена из уравнений, полученных вследствие измерения возможных сочетаний измеряемых величин.

Совместные измерения – это измерения, в ходе которых измеряется минимум две неоднородные физические величины с целью установления существующей между ними зависимости.

Измерение. Виды измерения

Существуют различные взаимодействующие операции, задачей которых является установка типов отношений между величиной, которую оценивают, и той, что считают единицей. Последняя зафиксирована в устройстве для измерения. Числовое значение – это полученные данные. У них есть и другое название – показатель физической величины. Существуют различные виды средств измерений. К ним относятся и сами единицы, и приборы, и специальные преобразователи, а также системы и установки. Обширно и значение понятия «измерение». Виды измерения также очень разнообразны. Однако при этом есть некоторые общие моменты. Виды и методы измерений объединены одной структурой. Процедуры оценки состоят из двух этапов. В первую очередь нужно сравнить измеряемую величину с эталонной единицей, после чего конвертировать в нужный формат, обратившись к определенному способу.

Лучшие производители

Существует немало компаний, которые специализируются на продаже медицинского оборудования, в том числе и тонометров для измерения уровня артериального давления. Наиболее востребованные и высококачественные модели данных приборов представлены ниже.

Производитель	Вид тонометра	Стоимость
AND (Япония)	Механический	450-600 рублей
Полуавтоматический	950-1000 рублей
Автоматический	1500-3500 рублей
OMRON Healthcare (Япония)	Полуавтоматический	950-1400 рублей
Автоматический	1500-10000 рублей
Nihon Seimitsu Sokki (Япония)	Полуавтоматический	От 1100 рублей
Автоматический	От 1100 рублей
Microlife (Швейцария)	Механический	600-700 рублей
Полуавтоматический	1000-1400 рублей
Автоматический	1400-3500 рублей
B.Well (Великобритания)	Механический	400-600 рублей
Полуавтоматический	От 1000 рублей
Автоматический	От 1500 рублей

Не все медицинские разновидности тонометров, которые выпускаются в продажу известными производителями, отличаются высокой стоимостью. Среди них есть и достаточно бюджетные варианты. Так что каждому человеку удастся отыскать для себя подходящее устройство для измерения давления по конкретному бюджету.

Фирмы-производители стараются придерживаться широкой ценовой политики. Поэтому у покупателей нет необходимости искать медицинские приборы по низкой стоимости у малоизвестных компаний, которые еще не успели заработать доверие к себе и своей продукции. Лучше всего отдавать предпочтение проверенным фирмам, в качестве тонометров которых не следует сомневаться.

Назначение техники

Основное назначение техники — избавление человека от выполнения физически тяжёлой или рутинной (однообразной) работы, чтобы предоставить ему больше времени для творческих занятий, облегчить его повседневную жизнь.

Различные технические устройства позволяют значительно повысить эффективность и производительность труда, более рационально использовать природные ресурсы, а также снизить вероятность ошибки человека при выполнении каких-либо сложных операций.

Задачи техники:

• Создание материальных и культурных ценностей.
• Производство, преобразование и передача различных видов энергии.
• Сбор, обработка и передача информации.
• Создание и использование различных средств передвижения.
• Поддержание обороноспособности.

Какие тонометры бывают

Тонометр – это специальный прибор для замера кровяного давления. Показатели высвечиваются сразу и дают полную информацию об уровне давления крови и ритма сердца. Любые отклонения от нормы проявляются неприятными симптомами: головной болью, тошнотой, головокружением.

Современный рынок радует различными приборами для измерения рассматриваемых показателей. Различаются они набором выполняемых функций, точностью показаний, габаритами и стоимостью.

Существует два вида аппаратов: механические и электронные. Первые подразделяются на полуавтоматические и автоматические. Полностью автоматизированные приборы делятся на два подвида: крепление на плече и на запястье. Все они различаются по виду и порядку измерения, также имеют плюсы и минусы. Но самыми точными и надежными считаются автоматические модели

Для домашнего применения можно приобрести любую из них, важно учитывать функциональность прибора, его стоимость и надежность

Электронные тонометры

Электронные приборы являются более удобными и портативными. Они снимают показатели без участия в данном процессе органов чувств измеряющего АД человека. Неправильные показатели после измерения давления таким устройством обычно объясняют несоблюдением основных правил его использования.

Не всем людям подходит измерение артериального давления при помощи электронных тонометров. К тому же такие устройства не рекомендованы пожилым мужчинам и женщинам, так как с возрастом у них уменьшается эластичность сосудов и несколько нарушается пульсация. Лишняя жировая прослойка на теле тоже является преградой для получения достоверных показателей АД.

Полуавтоматические

В моделях такого типа воздух в манжету закачивают вручную, все остальное аппарат сделает сам

Полуавтоматические тонометры самостоятельно могут измерить пульс и кровяное давление. Нужно лишь надеть на соответствующую область манжетку и накачать ее достаточным количеством воздуха, используя при этом специальную грушу. Такие приборы отличаются продолжительным сроком службы и относительно доступной стоимостью.

По заявлениям производителей полуавтоматических тонометров, данные приспособления отличаются проведением высокоточного измерения артериального давления. Показатель является более достоверным, чем значения, полученные путем применения для замеров АД автоматических приборов.

Автоматические

Автоматический вид тонометров является наиболее удобным в применении. Благодаря им можно проводить замеры кровяного давления без обязательного присутствия другого человека, который должен накачивать воздухом манжетку. Нужно лишь надеть на себя устройство и нажать на специальную кнопку. Все остальные действия тонометр проводит самостоятельно.

Автоматические модели имеют встроенный компрессор, который необходим для накачивания воздуха в манжетку.

Главным недостатком таких медицинских приборов является их недолговечный срок службы. В большинстве случаев мотору приходится работать на максимальной мощности. Поэтому он быстро изнашивается и приходит в непригодность.

К тому же определенная классификация автоматических тонометров дает не самые точные показатели кровяного давления.

При пользовании автоматическим тонометром достаточно надеть манжету и нажать кнопку

Особенности запястных и пальцевых тонометров

Автоматические приборы могут быть запястными и пальцевыми. Стоит более детально ознакомиться с особенностями каждой разновидности тонометров.

Тонометр, который относится к группе запястных, подходит для домашнего применения. Им легко пользоваться даже на прогулке или на рабочем месте. Больше всего прибор подходит людям, которым еще не исполнилось 40 лет. Во время измерения давления у более старших мужчин и женщин могут появиться погрешности. Все потому, что у них часто диагностируются признаки атеросклероза. К тому же стенки сосудов в области запястья с годами становятся более твердыми. Все эти факторы искажают показатели тонометра.

Современные компании, которые специализируются на разработках и выпуске запястных тонометров, стараются выходить за рамки возрастного ограничения.

Данный прибор не имеет в работе существенных отличий от обычных электронных моделей. Во время измерения АД человеку нужно занять такое положение тела, чтобы устройство располагалось на уровне сердца

Очень важно соблюдать это правило

Запястные модели не покажут достоверный результат при аритмии сердца

Пальцевой прибор является более компактным, чем тот, который крепится на запястье. Его удобство в использовании можно назвать самым главным достоинством тонометра. Для получения сведений о текущем давлении достаточно приложить палец к устройству. Через несколько секунд на табло появляется результат.

Пальцевой тонометр медики не рассматривают как серьезное устройство, которое помогает человеку в домашних условиях контролировать собственное артериальное давление. Все потому, что полученные благодаря ему данные об АД не всегда оказываются правильными.

Опасные технические устройства

Опасными типами устройств считаются те, в процессе работы которых может быть нанесен урон здоровью (жизни) человека при несоблюдении техники безопасности или те, которые эксплуатируются в опасной среде.

Основные виды:

• Устройства и оборудование, работающие под высоким давлением (свыше 0,07 МПа) или при высокой температуре (более 115 °С).
• Сооружения, предназначенные для подъема больших грузов (краны-манипуляторы, подвесные дороги, платформы, эскалаторы и т. д.).
• Устройства и оборудование систем газопотребления (котлы, газовые бытовые плиты и т. д.).
• Технические устройства и оборудование для сварных работ в условиях опасных производств.
• Электрическое оборудование со взрывозащитой (1,2 группы), рудничное электрооборудование.
• Устройства, оборудование, механизмы нефтегазового промышленного комплекса (буровые установки, стволовые подъемники, эксплуатационное оборудование и т. д.).
• Горно-шахтные устройства, обогатительное оборудование для всех видов разработки и добычи ископаемых минералов (шахтное оборудование, горнопроходческая техника, устройства для взрывных работ, геологоразведческая техника и т. д.).
• Оборудование для трубопроводов магистрального типа.
• Оборудование химических предприятий всех направлений (работающее во взрывоопасной среде, применяющее вакуумные, криогенные, размольные установки и т. д.).
• Оборудование и техустройство металлургических предприятий всех типов.
• Электрооборудование печное (дуговые, индукционные, плавильные, нагревательные и прочие печи).
• Трубопроводы и их узлы, арматура опасных производств.
• Приборы для обеспечения контроля работы машин и механизмов и пр.

В специальной документации регулируется техника безопасности использования разного рода устройств, знание и соблюдение правил гарантирует сохранение жизни и здоровья каждому работнику, а часто и всему предприятию. Не зря говорят, что каждый пункт техники безопасности написан кровью.

Список популярных марок

Среди наиболее популярных механических моделей выделяют:

WM-61, B. Well – хорошая точность и качество манометра. Цена невысокая – 780 рублей.

Механический тонометр модели WM-61, B. Well

Microlife BP AG 1-40 – большой манометр и размер манжеты. Имеет высокую точность показаний. Стоимость доступная – 1890 рублей.

Тонометр модели Microlife BP AG 1-40

Ri-Can 141 – улучшенная модель для индивидуального использования. Обеспечивает максимальную точность. Цена высокая – 5950 рублей.

Среди полуавтоматических:

• Microlife BP N1Basic – улучшенное качество и точность исследуемых результатов. Цена невысокая – 1450 рублей.
• Omron S1 – надежный прибор, со множественными функциями. Средняя цена – 1640 рублей.

Полуавтоматическая модель Omron S1

B. Well WA-22H – отличная точность и качество сборки, улучшенный дизайн, дополнительные удобства в дизайне. Невысокая цена – 1690 рублей.

Модель тонометра B. Well WA-22H

Лучшие автоматические модели:

• Microlife BP A2 Basic – качественный универсальный аппарат для всей семьи. Цена средняя – около 3 тысяч рублей. Обладает многочисленными функциями.
• Omron M2 Basic с адаптером – достоверность показаний и комфорт при работе. Им можно измерить показатели один раз, и это будет верный результат. Средняя стоимость – 2450 рублей.

Omron M2 Basic с адаптером

Кардиологи советуют, тем, кому за 40, лучше будет приобрести тонометр полуавтомат или автомат с закреплением манжеты на плечо. Молодым можно измерить давление и запястным аппаратом.

Технический прорыв

Первая промышленная революция произошла в 18 веке и принесла машины, устройства, механизмы, развитие которых мы видим и сейчас. Изобретение паровой машины позволило поставить на поток массовое производство и привело к закату кустарного способа изготовления, существенно изменив социальное строение общества. Созданный в 19 веке двигатель внутреннего сгорания привел к созданию и постоянному совершенствованию всех видов транспорта. Появилось огромное количество самодвижущихся механизмов, осваивающих пространство.

Были созданы новые машины, существенно упрощавшие прокладку дорог, строительные и горнопроходческие работы и так далее. Появление и использование электричества дало толчок к новым видам технических устройств – это не только освещение, но и радиотехника, радиоэлектроника, мечта об освоении космоса перестала быть нереальной. Начало 20 века ознаменовано внедрением автоматизации производственных процессов, появилась первая вычислительная техника, в космос был запущен первый искусственный спутник.

По мнению специалистов, следующий виток развития технических устройств связан с нанотехнологиями и биотехнологиями, перспективные исследования и первые достижения в этих областях обозначались в конце 20 века.

Шкалы измерений

Рассмотрим шкалы измерений подробнее.

Номинальная

Самые простые измерительные шкалы – номинальные. Они относятся к качественным и отражают те или иные свойства объекта, выраженные словесно. Их элементы могут только совпадать или не совпадать друг другом, Их нельзя сопоставлять по принципу «больше-меньше». Недопустимы также и арифметические действия.

Характерным примером может служить группа крови. Первая группа не больше третьей и не может быть сложена с четвертой. У человека может быть только одна группа крови, и измерение

Порядковая

По ней можно ранжировать и сравнивать объекты, по какому — либо признаку, например, расположить людей в строю по росту. Иванов больше Сидорова, а Сидоров больше Кузнецова.

Шкала порядка

Из этих данных можно сделать вывод о том, что Иванов выше Кузнецова, но нельзя определить, насколько именно.

Интервалов

Она состоит из заранее определенных и равных между собой интервалов. И является намного более информативной. Свойство объекта соотносится с одним из таких интервалов.

Характерным примером такой шкалы измерений может служить принятое у людей исчисление времени. Период оборота Земли вокруг Солнца делится на 365 дней, дни делятся на часы, далее на минуты и секунды. Мы можем соотнести событие с одним из таких интервалов: «эта статья была написана в 2018 году» или «Дождь начнется в 14 часов»

Шкалы интервалов

Значения в этом случае можно сравнивать друг с другом не только качественно, но и количественно, становятся доступны операции сложения и вычитания. «Заход солнца произойдет на 12 часов позже восхода». «Фильм А длиннее фильма В на 25 минут»

Однако поскольку начало отсчета не установлено, невозможно определить, во сколько раз одно значение больше другого.

Отношений

Точкой начала отсчета является точка, в которой значение параметра равно нулю. Появляется возможность отсчитывать от нее абсолютное значение параметра, определять разницы значений и во сколько раз одно больше другого. Характерный пример — температурная шкала Кельвина. За начало отчета взята точка «абсолютного нуля», при которой прекращается тепловое движение материи. Второй опорной точкой выбрана температура таяния льда при нормальном давлении. Разница между этими точками по Цельсию составляет 273 °C, и один градус Кельвина равен одному градусу Цельсия. Таким образом, можно сказать, что лед тает при 273К.

Шкала отношений

Отношений – наиболее информативная. На ней возможны все арифметические операции-

• сложение;
• вычитание;
• умножение ;
• деление.

Деление, умножение сложение и вычитание значений параметра будет иметь физический смысл. Мы можем вычислить не только насколько одно значение больше другого, но и во сколько раз.

Разностей

Представляет собой частный случай интервальных. Для них значение не меняется при произвольном числе сдвигов на определенный параметр. Другими характерными признаками являются

• единицы измерений и точка отсчета определяется по соглашению;
• существует понятие размерности;
• доступны операции линейных преобразований;
• осуществляется путем создания системы эталонов.

В качестве примера можно привести циферблат часов – каждые сутки значение времени будет, например, «7 часов», хотя это разные дни.

Циферблат часов

Другим примером может служить компас, показывающий направление из одной точки. Сама эта точка может иметь различные координаты.

Важно помнить, что в этом случае при измерении мы можем вычислять разницу между двумя значениями, но должны все время помнить о том, что начальное значении задано произвольно. Например, при переходе на летнее время придется задать новое начальное значение

Абсолютная

Абсолютная шкала занимает высшую ступень в шкальной иерархии. Единицы их естественные и не основаны на соглашениях и допущениях. Кроме того, эти единицы не имеют размерности, не служат производными системы СИ или какой-либо другой. Они всегда безразмерны:

• разы;
• проценты;
• доли;
• полные углы.

Абсолютная шкала

Абсолютные подразделяют на

• ограниченные. Диапазон от 0 до 1. Сюда относятся КПД, оптические коэффициенты поглощения т.д.
• неограниченные – предел упругости, коэффициент усиления в радиотехнике и т.д. Все они нелинейные и не имеют единиц измерений.

См. также

• Другие значения понятия техника.
• Техника (инженерное дело)
• Технология
• УДК 62

Технические устройства

Двигатели Двигатель внутреннего сгорания Электрический двигатель Паровая машина Промышленность Машиностроение Станок Инструмент Приспособление Автомат Промышленная автоматика Редуктор Конвейер Промышленный транспорт Робот (термин) Горнодобывающая техника Сельскохозяйственная техника Транспорт Воздушный транспорт Космический транспорт Беспилотные космические аппараты Пилотируемые космические аппараты Железнодорожный транспорт Безрельсовый транспорт Персональный автоматический транспорт Водный транспорт Полиграфия Фотонабор Цветоделение Печатное оборудование

Бытовая электроника Телевизор Магнитофон Музыкальный центр Домашний кинотеатр Видеомагнитофон DVD-проигрыватель Бытовая техника Газовая плита Микроволновая печь Посудомоечная машина Пылесос Стиральная машина Утюг Холодильник Швейная машина Электрическая плита Оптические приборы Бинокль Телескоп Микроскоп Зрительная труба Оптический прицел Прибор ночного видения Лазеры Вычислительная техника / компьютерная техника Персональный компьютер Сервер Ноутбук КПК Принтер Сканер Мониторы Модем Аппаратное обеспечение Нейронная сеть

Связь Телефон Сотовый телефон Автоматическая телефонная станция Спутниковая связь Сети Компьютерная сеть Интернет Локальная сеть Пиринговая сеть Робототехника Промышленный робот Бытовой робот Домашний робот Боевой робот Учебный робот Спортивная робототехника Электроника Лампы и ламповая техника Транзистор Интегральная микросхема Микропроцессор Электронный счётчик импульсов Цифровая обработка сигналов Электротехника Трансформатор Электрическая машина Электрический генератор Электрический двигатель Энергетика Электростанция Атомная электростанция Ядерный реактор Паровая турбина Линия электропередачи Техника и культура Фотография Кинематограф

Измерительный прибор. Классификация измерительных приборов

Измерительным прибором называется СИ, которое, в отличие от преобразователя, служит для выработки сигнала в форме, которая доступна для непосредственного восприятия наблюдателем.

Существуют различные классификации измерительных приборов, это:

• назначение;
• конструктивное устройство;
• степень автоматизации.

Назначение измерительных приборов

По данному признаку различают измерительные приборы (ИП):

• универсальные, применяемые в контрольно-измерительных лабораториях всех типов производств, а кроме того в цехах мелкосерийных и единичных производств;
• специальные, применяемые для измерения одного или нескольких параметров деталей определенного типа;
• для контроля: приемочного (калибры), активного (при изготовлении деталей) или статистического.

Конструктивное устройство

По этому признаку различают приборы:

• механические: штангенциркуль, микрометр, щупы, рычажные скобы и т.д.;
• оптические: микроскоп, проектор, оптиметр и др.;
• пневматические: длинномеры, или ротаметры, и т.д.;
• электрические: индуктивные приборы, кругломеры, профилографы и др.

Степень автоматизации

По данному признаку приборы бывают:

• ручного действия;
• механизированными;
• полуавтоматическими;
• автоматическими.