ابزار اندازه‌گیری

در علوم فیزیکی، تضمین کیفیت، مهندسی، اندازه‌گیری روش‌هایی برای بیان‌کنند و مقایسهٔ کمیت فیزیکی اجسام و پدیده‌های دنیای واقعی هستند. برای تعریف اجسام و رویدادها به صورت استاندارد نیاز به استفاده از یکاها هست و روند اندازه‌گیری اعدادی را در اختیار می‌گذارد که مرتبط با موارد مورد مطالعه هستند و به یکای اندازه‌گیری اشاره دارند. ابزارهای اندازه‌گیری و روش‌های آزمودن که روش استفاده از ابزارها را تعریف می‌کنند مقدار متوسط رابطهٔ بین عددها و یکاها را مشخص می‌کنند خطای ابزار و خطای عدم قطعیت در استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری وجود دارد. دانشمندان و مهندسین و به‌طور کلی انسان‌ها از ابزارهای اندازه‌گیری مختلفی برای شرح محیط اطراف خوداستفاده می‌کنند که شامل ساده‌ترین موارد مانند خط‌کش تا پیچیده‌ترین آن‌ها مانند میکروسکوپ الکترونی و شتاب‌دهنده ذره‌ای می‌شود. از ابزارهای مجازی برای توسعه ابزارهای اندازه‌گیری جدید استفاده می‌شود.

Time measurement device.
کاپیتان نمو and Professor Aronnax contemplating measuring instruments in بیست هزار فرسنگ زیر دریا

زمان

تعدادی از ابزارهای سنجش زمان به شرح زیر هستند

تاریخچه تکنولوژی زمان‌سنجی

انرژی
نوشتار اصلی: انرژی
Changing energy carriers, linear momentum to angular momentum. No measurement primarily intended.

Example: In a plant that furnishes نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای, کار (فیزیک) and electrical work is done by machines like electric پمپs and مولد الکتریکیs. The pumped water stores mechanical work. The amount of energy put into the system equals the amount of energy which comes out of the system, less that amount of energy used to overcome اصطکاک.

Such examples suggested the derivation of some unifying concepts: Instead of discerning (transferred) forms of work or stored work, there has been introduced one single کمیت فیزیکی called energy. Energy is assumed to have substance-like qualities; energy can be apportioned and transferred. Energy cannot be created from nothing, or to be annihilated to nothing, thus energy becomes a conserved quantity, when properly balanced.

Describing the transfer of energy two dictions, two ways of wording are used:

(energy carriers exchanging energy) Physical interactions occur by carriers (linear momentum, electric charge, entropy) exchanging energy. For example, a generator transfers energy from angular momentum to electric charge.[1]

(حامل‌های انرژیs transforming energy) Energy forms are transformed; for example انرژی مکانیکی into انرژی پتانسیل الکتریکی by a generator.[2]

Often the energy value results from multiplying two related quantities: (a generalized) potential (relative velocity, voltage, temperature difference) times some substance-like quantity (linear momentum, electrical charge, entropy). — Thus energy has to be measured by first choosing a carrier/form. The measurement usually happens indirectly, by obtaining two values (potential and substance-like quantity) and by multiplying their values. For the ranges of energy-values see: Orders of magnitude (energy)

Power (flux of energy)

A physical system that exchanges energy may be described by the amount of energy exchanged per time-زمان, also called power or شار of energy.

  • (see any measurement device for power below)

Action

Action describes energy summed up over the time a process lasts (time انتگرال over energy). Its بعد is the same as that of an تکانه زاویه‌ای.

مکانیک

کمیت‌های ابتدایی که در مکانیک کلاسیک- و مکانیک محیط‌های پیوستهیافت می‌شود به شرح زیر است که شامل موارد مرتبط با دما نیستند

طول
  • اپیزومتر
  • درجه حسگر, در آهن‌کاری برای اندازه‌گیر گپ‌ها به کار می‌رود
  • آنتن رادار
  • محدوده یاب
  • خط‌کش
  • چرخ محقق‌ها
  • دوربین مساحی
  • مترنواری
  • تاکسیمتر
  • میکروسکوپ سفر
  • فاصله سنج فراصوت
  • فرادرجه

مساحت

حجم

A measuring cup, a common instrument used to measure volume.
  • buoyant weight (جامدها)
  • overflow trough (جامدها)
  • پیمانه اندازه‌گیری (جامدهای دانه‌ای, مایع‌ها)
  • اندازه‌گیری جریان ابزارها (مایع‌ها)
  • استوانه مدرج (مایع‌ها)
  • پیپت (مایع‌ها)
  • Eudiometer, pneumatic trough (گازها)

اندازه‌گیری توده یا حجم جریان

  • گازمتر
  • Mass flow meter
  • Metering pump
  • واترمتر

سرعت

شتاب‌سنج

جرم

A pair of ترازو: An instrument for measuring mass in a force field by balancing forces.

Linear momentum

نیرو

Measuring absolute pressure in an accelerated reference frame: The principle of a جیوه (Hg) فشارسنج in the gravitational field of the earth.

فشار

زاویه

سرعت و چرخش سنجش زاویه‌ای بر پایه زمان

گشتاور

ارتفاع

  • Dumpy level
  • Laser line level
  • Spirit level
  • Tiltmeter

جهت

انرژی منتقل شده توسط کمیت‌های مکانیکی، کار مکانیکی

الکتریستی، مهندسی الکترونیک

Considerations related to بار الکتریکی dominate الکتریسیته و الکترونیک. Electrical charges interact via a میدان الکترومغناطیسی. That field is called میدان الکتریکی if the charge doesn't move. If the charge moves, thus realizing an electric current, especially in an electrically neutral conductor, that field is called میدان مغناطیسی. Electricity can be given a quality — a پتانسیل الکتریکی. And electricity has a substance-like property, the electric charge. Energy (or power) in elementary electrodynamics is calculated by multiplying the potential by the amount of charge (or current) found at that potential: potential times charge (or current). (See الکترومغناطیس کلاسیک and its Covariant formulation of classical electromagnetism)

An instrument for detecting net charges, the الکتروسکوپ.

بار الکتریکی

جریان الکتریکی

ولتاژ (پتانسیل الکتریکی)

مقاومت الکتریکی, مقاومت الکتریکی (رسانایی الکتریکی)

ظرفیت خازنی

  • ظرفیت‌سنج

القاوری

  • اندوکتانس سنج

انرژی انتقال یافته توسط الکتریسیته یا انرژی پتانسیل الکتریکی

توان (فیزیک) انتقال یافته توسط الکتریسیته (جریان الکتریکی انرژی)

میدان الکتریکی

  • Field mill

میدان مغناطیسی

ابزارهای ترکیبی

  • مولتی‌متر, combines the functions of ammeter, voltmeter and ohmmeter as a minimum.
  • ال‌سی‌آر متر, combines the functions of ohmeter, capacitance meter and inductance meter. Also called component bridge due to the bridge circuit method of measurement.

ترمودینامیک

دما-related considerations dominate thermodynamics. There are two distinct thermal properties: A thermal potential — the temperature. For example: A glowing coal has a different thermal quality than a non-glowing one.

And a substance-like property, — the انتروپی; for example: One glowing coal won't heat a pot of water, but a hundred will.

Energy in thermodynamics is calculated by multipying the thermal potential by the amount of entropy found at that potential: temperature times entropy.

Entropy can be created by friction but not annihilated.

مقدار ماده (یا مول)

A physical quantity introduced in شیمی; usually determined indirectly. If mass and substance type of the sample are known, then جرم اتمی- or وزن مولکولیes (taken from a جدول تناوبی (استاندارد), masses measured by طیف‌سنجی جرمی) give direct access to the value of the amount of substance. See also the article about جرم مولیes. If specific molar values are given, then the amount of substance of a given sample may be determined by measuring volume, mass or concentration. See also the subsection below about the measurement of the boiling point.
  • Gas collecting tube gases
دماسنج

دما

فناوری تصویری

همچنین ببینید اندازه‌گیری دما و رده:دماسنج‌ها. و تکنولوژی‌های مرتبط با تجزیه گرمایی روش‌ها در مهندسی و علم مواد.

انرژی انتقال یافته توسط انتروپی یا انرژی دمایی

An active کالریمتر lacking a temperature measurement device.

This includes thermal capacitance or temperature coefficient of energy, reaction energy, انتقال گرما... Calorimeters are called passive if gauged to measure emerging energy carried by entropy, for example from chemical reactions. Calorimeters are called active or heated if they heat the sample, or reformulated: if they are gauged to fill the sample with a defined amount of entropy.

  • Actinometer measures the heating power of radiation.
  • constant-temperature calorimeter, phase change calorimeter for example an ice calorimeter or any other calorimeter observing a phase change or using a gauged phase change for heat measurement.
  • کالریمتر, also called bomb calorimeter
  • کالریمتر, enthalpy-meter or coffee cup calorimeter
  • کالری‌سنجی سنجشی مقیاسی
  • Reaction calorimeter

برای موارد مشابه کالریمتر و کالری‌سنجی را مطالعه نمائید

انتروپی

انتروپی برای اندازه‌گیری انرژی و دما کاربرد دارد

ضریب انبساط گرمایی

دمای ذوب

نقطه جوش

موارد دیگر در مکانیک محیط‌های پیوسته

This includes mostly instruments which measure macroscopic properties of matter: In the fields of فیزیک حالت جامد; in فیزیک ماده چگال which considers جامدs, مایعs and in-betweens exhibiting for example viscoelastic behavior. Furthermore مکانیک شاره‌ها, where liquids, گازes, پلاسما (فیزیک) and in-betweens like supercritical fluids are studied.

چگالی

This refers to particle density of fluids and compact(ed) solids like crystals, in contrast to چگالی بالک of grainy or porous solids.

سختی مایع‌ها

  • Durometer

شکل و سطح جامدها

  • Holographic interferometer
  • لیزر produced speckle pattern analysed.
  • resonant frequency and Damping Analyser (RFDA)
  • Tribometer

تغییر شکل (مهندسی) جرم متراکم

کشسانی جامدها (elastic moduli)

  • resonant frequency and Damping Analyser (RFDA), using the impulse excitation technique: A small mechanical impulse causes the sample to vibrate. The vibration depends on elastic properties, density, geometry and inner structures (lattice or fissures).

موم‌سانی جامدها

  • Cam plastometer
  • Plastometer
Measurement results (a) brittle (b) ductile with breaking point (c) ductile without breaking point.

مقاومت کششی, شکل‌پذیری یا شکل‌پذیری جامدها

  • Universal Testing Machine

دانه‌بندی (نظریه) of a solid or of a سوسپانسیون

  • Grindometer

گرانروی سیال‌ها

فعالیت نوری

کشش سطحی مایع‌ها

  • Tensiometer

شبیه‌سازی

  • Tomograph, device and method for non-destructive analysis of multiple measurements done on a geometric object, for producing 2- or 3-dimensional images, representing the inner structure of that geometric object.
  • تونل باد

در این بخش ابزارهایی که به صورت گسترده در زمینه‌های رده:علم مواد, مهندسی و علم مواد فهرست می‌گردند.

جزییات الکترونیکی فیزیک ماده چگال, گاز

The electrochemical cell: A device for measuring substance potentials.

ثابت گذردهی خلأ, ثابت گذردهی خلأ, (ثابت گذردهی خلأ) یا electric susceptibility

Such measurements also allow to access values of دوقطبی الکتریکی.

پذیرفتاری مغناطیسی یا magnetization

  • Gouy balance

Substance potential یا chemical potential یا مولار انرژی آزاد گیبس

فاز (ماده) conversions like changes of فازهای ماده, واکنش شیمیاییs or واکنش هسته‌ایs transmuting substances, from واکنشگر نابs to محصول (شیمی), or پخش (فیزیک) through membranes have an overall energy balance. Especially at constant pressure and constant temperature molar energy balances define the notion of a substance potential or chemical potential or molar انرژی آزاد گیبس, which gives the energetic information about whether the process is possible or not - in a closed system.

Energy balances that include entropy consist of two parts: A balance that accounts for the changed entropy content of the substances. And another one that accounts for the energy freed or taken by that reaction itself, the انرژی آزاد گیبس change. The sum of reaction energy and energy associated to the change of entropy content is also called آنتالپی. Often the whole enthalpy is carried by entropy and thus measurable calorimetrically.

For standard conditions in chemical reactions either molar entropy content and molar Gibbs energy with respect to some chosen zero point are tabulated. Or molar entropy content and molar enthalpy with respect to some chosen zero are tabulated. (See آنتالپی استاندارد تشکیل and Standard molar entropy)

The substance potential of a اکسایش و کاهش واکنش شیمیایی is usually determined الکتروشیمی current-free using باتری قابل شارژs.

  • Redox electrode

Other values may be determined indirectly by calorimetry. Also by analyzing phase-diagrams.

زیربخش-ریزساختار جزئیات فیزیک ماده چگال, گاز

ساختار بلوری

فناوری تصویرگری، میکروسکوپ

مقاله طیف‌سنجی و فهرست روش‌های آنالیز مواد.

اشعه (موج و ذرات زیراتمی)

صدا مقایسه امواج در ماده

میکروفونها به صورت کلی دقتشان با انعکاس و متمرکزسازی در آینه‌های آکوستیکی، افزایش می‌یابد.

فشار صدا

A device for unmixing sun-light: the prism.
The electromagnetic spectrum

نور and radiation without a rest mass, non-ionizing

Photon polarization

فشار (چگالی جریان الکتریکی of linear momentum)

  • رادیومتر نیکول

شار تابشی

اندازه‌گیری نیروی کلی نور ساطع شده

  • Integrating sphere برای اندازه‌گیری شارتابشی منبع نور
A Cathode ray tube.

پرتو با یک rest mass, particle radiation

پرتو کاتدی

Atom polarization و electron polarization

لانزینگ پرتو

Ionizing radiation includes rays of "particles" as well as rays of "waves". Especially پرتو ایکسs and پرتو گاماs transfer enough energy in non-thermal, (single) collision processes to separate electron(s) from an atom.

A cloud chamber detecting alpha-rays.

ذره شار

Identification and content

This could include مواد شیمیاییs, rays of any kind, ذرات بنیادیs, quasiparticles. Many measurement devices outside this section may be used or at least become part of an identification process. For identification and content concerning chemical substances see also شیمی تجزیه especially its List of chemical analysis methods and the فهرست روش‌های آنالیز مواد.

مواد شیمیایی محتوی در مخلوط, substance identification

پی‌اچ: غلظت پروتن‌ها در محلول

رطوبت

  • هیگرومتر اندازه‌گیری چگالی آب در هوا
  • لیزی‌متر اندازه‌گیری میزان آب در خاک

حس‌های انسان و بدن انسان

مرد ویتورین by لئوناردو دا وینچی, Gallerie dell'Accademia, ونیز (1485-90)

بینایی

شار نوری, فوتومتری

A measure of the perceived power of light, luminous flux is adjusted to reflect the چشم انسان of the چشم انسان to different wavelengths of light.

  • Integrating sphere سنجش شار تابشی کلی یک منبع نور

روشنایی, نورسنجی

شنوایی

بلندی (صدا) در فون

Smell

  • Olfactometer, see also the article about olfaction.

دما (دما و حس)

دمای طبیعی بدن انسان یا core temperature

دستگاه گردش خون (بیشتر قلب و رگ برای انتشار سریع مواد)

موارد مرتبط با خون در آزمایش خون فهرست شده‌اند.

دستگاه تنفسی (شش و مسیرهای هوا برای کنترل تنفس)

A spirometer, inhaling into pipe a fills volume b, the rest balances forces.

غلظت یا فشار نسبی کربن دی‌اکسید در گازهای تنفسی

  • کپنوگراف

دستگاه عصبی (عصب محیطی انتثال و پردازش الکترونیک اطلاعات)

musculoskeletal system (ماهیچه و استخوان برای حرکت کردن)

توان (فیزیک), کار (فیزیک) ماهیچه

  • Ergometer

دگرگشت

تصویربرداری پزشکی

An echocardiogram processed into a three dimensional representation.
  • مقطع‌نگاری رایانه‌ای
  • ام‌آرآی
  • سونوگرافی فراصوتی
  • پرتوشناسی
  • توموگراف، ابزار یا روشی است برای تجزیه تحلیل غیر مخرب اندازه‌گیری‌های انجام شده بر روی جسم هندسی برای تولید تصویر دو یا سه بعدی که نمایانگر ساختار درونی آن جسم باشد.

هواشناسی

برای موارد بیشتر رده:ابزارها و تجهیزات هواشناسی را مطالعه نمائید.

ناوبری و نقشه‌برداری

برای موارد بیشتر رده:تجهیزات هدایتگر و رده:ناوبری. برای موارد بیشتر رده:تجهیزات تحقیق.

اخترشناسی

نیروی نظامی

در ابزارهای نظامی تعدادی از ابزارها مانند تلسکوپ و ابزارهای ناوبری دریایی سده‌های متوالی مورد استفاده بوده‌است استفاده از ابزارها با پیشرفت تکنولوژی از سده ۱۹ تا به امروز رواج بیشتری نسبت به گذشته داشته‌است. ابزارهای نظامی در این مقاله در دسته‌بندی‌های موقعیت‌یابی، نجومی، نورسنجی، تصویرنگاری و تشخیص مسیر حرکت اجسام و وسایل متحرک قرار گرفته‌اند. مشخصه ویژه آن‌ها دارا بودن سرعت، کاربردپذیری، قابل اعتماد بودن و دقت است.

ابزارهای دسته‌بندی نشده

  • Checkweigher measures precise weight of items in a conveyor line, rejecting under or overweight objects.
  • غلظت‌سنج measures light transmission through processed فیلم عکاسی or transparent material or light reflection from a reflective material.
  • سکوی نیرو measures ground reaction force.
  • Gauge (engineering) A highly precise measurement instrument, also usable to کالیبراسیون other instruments of the same kind. Often found in conjunction with defining or applying استاندارد.
  • Gradiometer any device that measures spatial variations of a کمیت فیزیکی. For example as done in gravity gradiometry.
  • پارکومتر measures time a vehicle is parked at a particular spot, usually with a fee.
  • Postage meter measures postage used from a prepaid account.
  • S meter measures the signal strength processed by a communications receiver.
  • حسگر, hypernym for devices that measure with little interaction, typically used in technical applications.
  • طیف‌سنج is an important ابزار used by physicists.
  • نسبت موج ایستاده سنج check the quality of the match between the آنتن and the transmission line.
  • Time-domain reflectometer locates faults in metallic cables.
  • Universal measuring machine measures geometric locations for inspecting رواداری (مهندسی).

ابزارهای تخیلی

  • Tricorder, a multipurpose scanning device, originating from the science-fictional پیشتازان فضا series.
  • پیچ گوشتی صوتی یکی از ابزارهای تخیلی سریال دکتر هو و مشتقاتش است. این یک ابزار چند منظوره است که توسط دکتر استفاده می‌شود.

جستارهای وابسته

منابع

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ ابزار اندازه‌گیری موجود است.
  1. Fuchs, Hans U. (۱۹۹۶). The Dynamics of Heat. Springer. شابک ۰-۳۸۷-۹۴۶۰۳-۹.
  2. Callen, Herbert (۱۹۸۵). Thermodynamics and an introduction to Thermostatics. John Wiley & Sons, Inc. شابک ۰-۴۷۱-۶۱۰۵۶-۹.

مطالعه بیشتر

اندازه‌گیری الکتریکی

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.