Измерительный инструмент - Measuring instrument

Капитан Немо и профессор Ароннакс рассматривает измерительные приборы в Двадцать тысяч лье под водой
А Измеритель любви и Машина для проверки прочности в Фрамингем, Массачусетс привал.

А измерительный инструмент это устройство для мера а физическое количество. в физические науки, гарантия качества, и инженерное дело, измерение это деятельность по получению и сравнению физические величины реального мира объекты и События. Установленные стандартные объекты и события используются как единицы, а процесс измерения дает число, связывающее изучаемый объект и указанную единицу измерения. Измерительные приборы и формальные методы испытаний которые определяют использование инструмента, являются средствами, с помощью которых получены эти соотношения чисел. Все средства измерений подлежат разной степени ошибка прибора и погрешность измерения Эти инструменты могут варьироваться от простых объектов, таких как правители и секундомеры к электронные микроскопы и ускорители частиц. Виртуальная аппаратура широко используется при разработке современных средств измерений.

Время

Смотреть, прибор для измерения времени
Основная статья: Время

В прошлом обычным измерителем времени был солнечные часы. Сегодня обычные средства измерения времени часы и часы. Для высокоточного измерения времени и атомные часы Стоп-часы также используются для измерения времени в некоторых видах спорта.

Энергия

Основная статья: Энергия

Энергия измеряется счетчиком энергии. Примеры счетчиков энергии включают:

Электрический счетчик

An электрический счетчик измеряет энергию непосредственно в киловатт-часы.

Счетчик газа

А счетчик газа измеряет энергию косвенно, регистрируя объем использованного газа. Затем эту цифру можно преобразовать в меру энергии, умножив ее на теплотворная способность газа.

Мощность (поток энергии)

Основная статья: Power (физика)

А физическая система который обменивается энергией, можно описать количеством энергии, обмениваемой за время -интервал, также называемый мощностью или поток энергии.

  • (см. любое устройство измерения мощности ниже)

Для диапазонов значений мощности см .: Порядки величины (мощности).

Действие

Основная статья: Экшен (физика)

Действие описывает энергию, суммированную за время продолжительности процесса (время интеграл над энергией). Его измерение такой же, как у угловой момент.

Механика

Сюда входят основные количества, найденные в классический - и механика сплошной среды; но старается исключить вопросы или количества, связанные с температурой.

Длина (расстояние)

Для диапазонов значений длины см .: Порядки величины (длина)

Площадь

Для диапазонов значений площади см .: Порядки величины (площадь)

Объем

А мерный стакан, обычный инструмент, используемый для измерения объема.

Если массовая плотность твердого тела известна, взвешивание позволяет рассчитать объем.

Для диапазонов значений объема см .: Порядки величины (объем)

Измерение массового или объемного расхода

Скорость (поток длины)

Для диапазонов значений скорости см .: По порядку величины (скорости)

Ускорение

Масса

Пара напольные весы: Прибор для измерения массы в силовом поле с помощью уравновешивающих сил.

Для диапазонов значений массы см .: Порядки величины (масса)

Линейный импульс

Сила (поток количества движения)

Измерение абсолютного давления в ускоренная система отсчета: Принцип Меркурий (Hg) барометр в гравитационное поле земли.

Давление (плотность потока количества движения)

Информацию о диапазонах значений давления см .: Порядки величины (давление)

Смотрите также: Хронология технологий измерения температуры и давления

Угол

Угловая скорость или обороты в единицу времени

Для диапазонов значений угловой скорости см .: Порядки величины (угловая скорость)

Для диапазонов частот см .: Порядки величины (частоты)

Крутящий момент

Ориентация в трехмерном пространстве

См. Также раздел о навигации ниже.

Уровень

Направление

Энергия, переносимая механическими величинами, механической работой

Электричество, электроника и электротехника

Смотрите также: Электрические измерения

Соображения, связанные с электрический заряд доминировать электричество и электроника.Электрические заряды взаимодействуют через поле. Это поле называется электрическим полем, если заряд не движется. Если заряд движется, тем самым реализуя электрический ток, особенно в электрически нейтральном проводнике, это поле называется магнитный.Электричеству можно придать качество - потенциал. А электричество обладает вещественным свойством - электрическим зарядом. Энергия (или мощность) в элементарной электродинамике вычисляется путем умножения потенциала на величину заряда (или тока), обнаруженного при этом потенциале: потенциал умноженный на заряд (или ток). (Видеть Классический электромагнетизм и это Ковариантная формулировка классического электромагнетизма )

Инструмент для определения чистых сборов, электроскоп.

Электрический заряд

Для получения информации о диапазонах значений заряда см .: Порядки величины (заряд)

Электрический ток (ток заряда)

Напряжение (электрический потенциал разница)

Электрическое сопротивление, электрическая проводимость (и электрическая проводимость )

Электрическая емкость

Электрическая индуктивность

Энергия, переносимая электричеством или электрической энергией

Мощность переносится электричеством (Текущий энергии)

Электрическое поле (отрицательный градиент электрического потенциала, напряжение на длину)

Магнитное поле

Смотрите также соответствующий раздел в статье о магнитное поле.

Для диапазонов магнитного поля см: Порядки величины (магнитное поле)

Комбинированные инструменты

  • Мультиметр, как минимум совмещает в себе функции амперметра, вольтметра и омметра.
  • Измеритель LCR, совмещает в себе функции омметра, измерителя емкости и измерителя индуктивности. Также называемый компонентный мост из-за мостовая схема метод измерения.

Термодинамика

Температура Связанные с этим соображения доминируют в термодинамике. Есть два различных тепловых свойства: A тепловой потенциал - температура. Например: раскаленный уголь имеет другое термическое качество, чем негорящий.

И свойство, подобное веществу, - энтропия; Например: один тлеющий уголь не нагреет горшок с водой, а сотня -.

Энергия в термодинамике рассчитывается путем умножения теплового потенциала на количество энтропии, найденной при этом потенциале: температура, умноженная на энтропию.

Энтропия может быть создана трением, но не аннигилирована.

Количество вещества (или же число родинок )

Физическая величина, введенная в химия; обычно определяется косвенно. Если известны масса и тип вещества образца, то атомный - или же молекулярные массы (взято из периодическая таблица, массы измеряются масс-спектрометрии ) дать прямой доступ к значению количества вещества. См. Также статью о молярные массы. Если указаны конкретные молярные значения, то количество вещества в данном образце может быть определено путем измерения объема, массы или концентрации. См. Также раздел ниже об измерении точки кипения.

Температура

Технология визуализации

Смотрите также Измерение температуры и Категория: Термометры. Можно увидеть более технически связанные термический анализ методы в материаловедение.

Информацию о диапазонах значений температуры см .: По порядку величины (температура)

Энергия принесенный энтропия или же тепловая энергия

Активный калориметр отсутствие устройства измерения температуры.

Это включает в себя тепловая емкость или температурный коэффициент энергии, энергия реакции, тепловой поток ... Калориметры называются пассивными, если они предназначены для измерения возникающей энергии, переносимой энтропией, например, в результате химических реакций. Калориметры называются активными или нагретыми, если они нагревают образец, или измененным составом: если они настроены на заполнение образца определенным количеством энтропии.

смотрите также Калориметр или же Калориметрия

Энтропия

Энтропия доступен косвенно путем измерения энергии и температуры.

Перенос энтропии

Значение энергии калориметра с фазовым переходом, деленное на абсолютную температуру, дает энтропию обмена. Фазовые изменения не производят энтропии и поэтому представляют собой концепцию измерения энтропии. Таким образом, значения энтропии получают косвенно, путем обработки измерений энергии при определенных температурах, без получения энтропии.

Энтропийное содержание

Данный образец охлаждают до (почти) абсолютного нуля (например, погружая образец в жидкий гелий). При абсолютном нуле температуры предполагается, что любой образец не содержит энтропии (см. Третий закон термодинамики для дополнительной информации). Затем можно использовать следующие два типа активных калориметров для заполнения образца энтропией до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура: (см. Также Термодинамические базы данных чистых веществ )

Производство энтропии

Процессы, передающие энергию от нетеплового носителя к теплу в качестве носителя, действительно производят энтропию (пример: механическое / электрическое трение, установленное Граф Рамфорд Измеряется либо произведенная энтропия, либо тепло (калориметрия), либо может быть измерена переданная энергия нетеплового носителя.

  • калориметр
  • (любое устройство для измерения работы, которая будет или в конечном итоге будет преобразована в тепло и температуру окружающей среды)

Энтропия, понижающая свою температуру - без потери энергии - производит энтропию (пример: теплопроводность в изолированном стержне; «тепловое трение»).

  • калориметр

температурный коэффициент энергии или же "теплоемкость "

Относительно данного образца - коэффициент пропорциональности, связывающий изменение температуры и энергию, переносимую теплом. Если образец представляет собой газ, то этот коэффициент существенно зависит от измерения при постоянном объеме или постоянном давлении. (Терминологическое предпочтение в заголовке указывает на то, что при классическом использовании нагревательных элементов он обладает свойствами, подобными веществу.)

специфический температурный коэффициент энергии или же "удельная теплоемкость "

Температурный коэффициент энергии, деленный на вещественную величину (количество вещества, масса, объем ) с описанием образца. Обычно рассчитывается на основе измерений делением или может быть измерено непосредственно с использованием единицы количества этого образца.

Информацию о диапазонах удельной теплоемкости см .: По порядку величины (удельная теплоемкость)

Коэффициент температурного расширения

Температура плавления (твердого тела)

Температура кипения (жидкости)

Смотрите также термический анализ, Высокая температура.

Еще механика сплошной среды

В основном это инструменты, которые измеряют макроскопический свойства материи: в полях физика твердого тела; в физика конденсированного состояния который учитывает твердые, жидкие и промежуточные вещества, показывающие, например, вязкоупругий поведение. Более того, механика жидкости, где жидкости, газы, плазма и промежуточные вроде сверхкритические жидкости изучаются.

Плотность

Это относится к плотность частиц жидкостей и компактных твердых тел, таких как кристаллы, в отличие от объемная плотность зернистых или пористых твердых частиц.

Для диапазонов значений плотности см .: Порядки величины (плотности)

Твердость твердого

Форма и поверхность твердого тела

Деформация конденсированного вещества

Эластичность твердого (модули упругости )

Пластичность твердого

Результаты измерений (а) хрупкий (б) пластичный с пределом разрушения (в) пластичный без предела разрушения.

Предел прочности, пластичность или же пластичность твердого

Гранулярность твердого тела или приостановка

Вязкость жидкости

Оптическая активность

Поверхностное натяжение жидкостей

Технология визуализации

  • Томограф, устройство и способ неразрушающего анализа множественных измерений, выполненных на геометрическом объекте, для получения 2- или 3-мерных изображений, представляющих внутреннюю структуру этого геометрического объекта.
  • Аэродинамическая труба

Этот раздел и следующие разделы включают инструменты из широкого диапазона Категория: Материаловедение, материаловедение.

Подробнее об электрических свойствах конденсированное вещество, газ

Электрохимическая ячейка: устройство для измерения потенциалов веществ.

Разрешающая способность, относительная статическая диэлектрическая проницаемость, (диэлектрическая постоянная ) или же электрическая восприимчивость

Такие измерения также позволяют получить доступ к значениям молекулярные диполи.

Магнитная восприимчивость или же намагничивание

О других методах читайте в разделе статьи о магнитная восприимчивость.

См. Также Категория: Электрические и магнитные поля в веществе

Потенциал вещества или же химический потенциал или моляр Энергия Гиббса

Фаза конверсии, такие как изменение совокупное состояние, химические реакции или же ядерные реакции трансмутирующие вещества, из реагенты к товары, или же распространение через мембраны иметь общий энергетический баланс. Особенно при постоянном давлении и постоянной температуре молярные энергетические балансы определяют понятие потенциал вещества или же химический потенциал или моляр Энергия Гиббса, который дает энергетическую информацию о том, возможен процесс или нет - в закрытая система.

Энергетический баланс, включающий энтропию, состоит из двух частей: Баланс, который учитывает измененное содержание энтропии веществ. И еще один, который учитывает энергию, высвобождаемую или забираемую самой реакцией, Энергия Гиббса изменять. Сумма энергии реакции и энергии, связанная с изменением содержания энтропии, также называется энтальпия. Часто вся энтальпия определяется энтропией и, таким образом, может быть измерена калориметрически.

Для стандартных условий химических реакций в таблице приведены либо молярное содержание энтропии, либо молярная энергия Гиббса относительно некоторой выбранной нулевой точки. Или же сводятся молярное содержание энтропии и молярная энтальпия относительно некоторого выбранного нуля. (Видеть Стандартное изменение энтальпии образования и Стандартная молярная энтропия )

Вещественный потенциал редокс реакция обычно определяется электрохимически бессрочное использование обратимые клетки.

Другие значения могут быть определены косвенно калориметрическим методом. Также путем анализа фазовых диаграмм.

Также статью о электрохимия.

Суб-микроструктурный свойства конденсированное вещество, газ

Кристальная структура

Технология визуализации, Микроскоп

Также статью о спектроскопия и перечень методов анализа материалов.

Лучи ("волны " и "частицы ")

Звук, волны сжатия в веществе

Микрофоны в общем, иногда их чувствительность повышается за счет принципа отражения и концентрации, реализованного в акустические зеркала.

Звуковое давление

Устройство для разделения солнечного света: призма.
В электромагнитный спектр

Свет и излучение без масса покоя, неионизирующий

(за люкс метр см. раздел о человеческих чувствах и человеческом теле)

Смотрите также Категория: Оптические устройства

Поляризация фотона

Давление (плотность тока количества движения)

Сияющий поток

Мера общей мощности излучаемого света.

Электронно-лучевая трубка.

Радиация с масса покоя, излучение частиц

Электронно-лучевая

Поляризация атома и электронная поляризация

Еще одна визуализация электромагнитный спектр.

Ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение включает в себя лучи «частиц», а также лучи «волн». Особенно Рентгеновские лучи и Гамма излучение передавать достаточно энергии в нетепловых (единичных) процессах столкновения, чтобы отделить электрон (ы) от атома.

Камера Вильсона, обнаруживающая альфа-лучи.

Частица и луч поток

Идентификация и содержание

Это может включать химические субстанции, лучи любого вида, элементарные частицы, квазичастицы. Многие измерительные устройства, не входящие в этот раздел, могут использоваться или, по крайней мере, стать частью процесса идентификации. Для идентификации и определения химических веществ см. Также аналитическая химия особенно его Список методов химического анализа и Список методов анализа материалов.

Вещество содержание в смеси, идентификация вещества

pH: Концентрация протонов в растворе

Влажность

Человеческие чувства и тело человека

Витрувианский человек к Леонардо да Винчи, Gallerie dell'Accademia, Венеция (1485-90)

Взгляд

Яркость: фотометрия

Фотометрия - это измерение света с точки зрения его воспринимаемой яркости. человеческий глаз. Фотометрические величины выводятся из аналогичных радиометрический количеств путем взвешивания вклада каждого длина волны по функция светимости это моделирует глаз спектральная чувствительность. Для диапазонов возможных значений см. Порядки величины в:освещенность,яркость, исветовой поток.

Цвет: колориметрия

Слух

Громкость в телефон

Запах

Температура (чувство и тело)

Температура тела или же температура ядра

Сердечно-сосудистая система (в основном сердце и кровеносный сосуд для быстрого распределения веществ)

Параметры крови перечислены в анализ крови.

Дыхательная система (легкое и дыхательные пути контроль процесса дыхания)

Спирометр, вдыхая в трубу a, заполняет объем b, остальное уравновешивает силы.

Концентрация или же частичное давление из углекислый газ в дыхательных газах

Нервная система (нервы передача и обработка информации электрически)

Костно-мышечной системы (мышцы и кости для движения)

мощность, работай из мышцы

метаболическая система

Медицинская визуализация

An эхокардиограмма преобразованы в трехмерное представление.

Смотрите также: Категория: Физиологические инструменты и Категория: Медицинское испытательное оборудование.

Метеорология

Смотрите также Категория: Метеорологические приборы и оборудование.

Навигация и геодезия

Смотрите также Категория: Навигационное оборудование и Категория: Навигация.Смотрите также Геодезические инструменты.

Астрономия

Смотрите также Астрономические инструменты и Категория: Астрономические обсерватории.

Военный

Некоторые инструменты, такие как телескопы и инструменты морской навигации, на протяжении многих веков находили военное применение. Однако роль инструментов в военном деле росла экспоненциально с развитием технологий через прикладную науку, которое началось в середине 19 века и продолжается до наших дней. Военные инструменты как класс основаны на большинстве категорий инструментов, описанных в этой статье, таких как навигация, астрономия, оптика и изображения, а также кинетика движущихся объектов. Общие абстрактные темы, которые объединяют военные инструменты, - это видение вдаль, видение в темноте, знание географического положения объекта, а также знание и управление траекторией и пунктом назначения движущегося объекта. Особенности этих инструментов могут включать: простота использования, скорость, надежность и точность.

Некатегоризованное, специализированное или универсальное приложение

Смотрите также

Примечания

Обратите внимание, что альтернативное написание "-метр "никогда не используется по отношению к измерительному устройству.

Рекомендации

внешняя ссылка