Mjerenje i kvalitet Doc.dr. Samir Lemeš MJERENJE DUŽINE Mjerenje i kvalitet Doc.dr. Samir Lemeš

Mjerenje dakle predstavlja upoređivanje ili tačnije rečeno odnos. Mjerenje je određivanje veličine nekoj pojavi ili nekom objektu. Ono predstavlja rezultat upoređivanja neke veličine čija se vrijednost želi saznati,a izražava se jedinicom mjere i njenom brojnom vrijednošću. Mjerenje dakle predstavlja upoređivanje ili tačnije rečeno odnos. Obavlja se mjernim uređajima i mjerilima koji su graduisani po nekoj datoj jedinici mjere.

Mjeriti se mogu samo osnovne jedinice po SI sistemu: Dužina; Masa; Vrijeme; Temperatura; Električna struja; Intenzitet svjetlosti; Količina tvari.

Mjerenje Za mjerenje navedenih veličina su potrebni mjerni instrumenti pomoću kojih se određuje vrijednost ovih veličina. Za sve ostale veličine koje nazivamo „izvedene“, određivanje njihovih vrijednosti se ne vrši izračunavanjem,nego računanjem osnovnih veličina. Pod veličinom se podrazumijeva neko svojstvo koje može da se opiše kvantitativnim pokazateljima,odnosno svojstvo ili osobina koja može da se izmjeri. Mjerenje neke veličine znači upoređivati je sa nekom drugom veličinom iste vrste koja je uzeta kao uporedna i nazvana jedinicom mjere.

Neka veličina je potpuno određena proizvodom sljedeća dva činioca: Mjerenje Brojna vrijednost je cijeli ili decimalni broj kojim se izražava odnos koji postoji između veličine koja se mjeri ili kontroliše i one veličine prema kojoj se vrši upoređivanje (jedinica mjere). Neka veličina je potpuno određena proizvodom sljedeća dva činioca: jedinicom mjere koja je ustanovljena za tu veličinu brojnom vrijednošću koja služi za upoređivanje u odnosu na etalon jedinicu

Kod racunanja velicina mora se obratiti paznja na sljedece: Mjerenje Kod racunanja velicina mora se obratiti paznja na sljedece: Samo se vrijednosti istih veličina mogu sabirati i oduzimati; Ako se kod sabiranja i oduzimanja istih veličina desi da su im jedinice različite, onda se jedinice pretvaraju sve dok se ne dođe do iste jedinice i tek se onda vrijednosti mogu sabrati i oduzeti; Kod sabiranja i oduzimanja, samo se vrijednosti saberu ili oduzmu, a jednica se prepiše (ona mora biti ista kod oba); Kod množenja i dijeljenja veličina i vrijednosti i njihove jedinice se množe i dijele; Kod kvadriranja i korjenovanja veličina i vrijednosti i njihove jedinice se kvadriraju i korjenu.

Greške pri mjerenju Kod mjerenja određene pojave ili objekta često se desi da dođe do pogreške. Najčešći uzroci te pogreške su sljedeći: Nepravilno rukovanje sa mjernim instrumentima Nepoznavanje mjernog instrumenta, veličine, objekta ili pojave koja se mjeri Nepreciznost Neispravnost mjernog instrumenta Predrasude ili instinkt kod osobe koja mjeri određenu pojavu ili objekt Ovo su najčešći uzroci koji dovode do greške pri mjerenju određene pojave ili objekta.

Dužina Dužina je mjerna veličina koja definiše razliku položaja dvije tačke u prostoru, tj. njihovu udaljenost ili put koji između njih treba prijeći pri pravolinijskom kretanju. Uobičajeni znak za dužinu je l, a mjerna jedinica je metar(razmak između dva zareza na prametru-etalonu koji se čuva u" Birou za mjerenje" u Sevresu kod Pariza). Kod mjerenja prostornih dimenzija tijela naziv dužina se koristi samo za jednu osu pravouglog koordinatnog sistema, dok se za ostale dvije koriste nazivi širina i visina. Širina se obično označava s ”b“, a visina sa ”h“, mjerna jedinica je također metar (m).

OSTALE MJERE ZA DUŽINU: kilometar km 1km =1000 m decimetar dm 1 dm = 0,1 m centimetar cm 1 cm = 0,01 m milimetar mm 1mm = 0,001 m Mikrometar 1μm= 0,000001 m STARE MJERE ZA DUŽINU: 1 palac ( inch col) = 0,0254 m = 25,4 mm 1 stopa (foot) = 0,3048 m =12 palaca 1yard = 0,944 m =3 stope 1 hvat = 1,8965 m

PRIMJER MJERENJA DUŽINE Mjerenje dužine neke čelične šipke znači upoređivati tu šipku sa utvrđenom jedinicom dužine,te određivanje koliko puta se dužina etalona (koji predstavlja jedinicu mjere) sadrži u dužini te šiple. Pošto je,jedinica etalona za dužinu 1m (metar),a on se uz gore navedenu šipku može postaviti tačno dva puta,onda je: Iz datog odnosa se dobila brojna vrijednost dužine šipke u odnosu na unaprijed odabranu jedinicu veličine koja se mjeri.

MJERENJE DUŽINE Prilikom mjerenja dužine može se dobiti samo približno tačna vrijednost, te ukoliko je razlika između stvarne i izmjerene dužine manja to je mjera bliža stvarnoj. Da bi se greška pri mjerenju svela na minimum,mjera se dijeli na svoje manje dijelove (decimetar, centimetar, milimetar, mikrometar) pa se njima izražava izmjerena dužina. Teorijski,moglo bi se ići do beskonačno dugog decimalnog broja,ali to u praksi nije moguće. Tačnost mjerenja određuje posljednja utvrđena decimala koja se ustanovi mjernim instrumentom, te se pri tome mora računati da je posljednja decimala očitana uz neku grešku.

MJERNI INSTRUMENTI ZA MJERENJE DUŽINE Global Positioning System(GPS) Pomično mjerilo Radar Interferometar Linijar Kurvimetar Sonar Metar (alat) Tahometar Mikrometarski vijak Trobridno mjerilo Mjerne pločice Visinomjer Mjerni kotač Femtosekundni laser ili frekventni češalj Mjerni listići Odometar Laserski daljinomjer

GPS Američki svemirski globalni navigacijski satelitski sustav. Omogućava pouzdano pozicioniranje, navigaciju i vremenske usluge korisnicima širom svijeta na kontinuiranoj osnovi u svim vremenskim uvjetima, danju i noću, svugdje na Zemlji ili blizu nje, ondje gdje postoji neometan kontakt s četirima ili više satelita GPS-a. GPS se sastoji od tri segmenta: -Svemirski segment sastoji se od 24 do 32 satelita u srednjoj Zemljinoj orbiti, a također uključuje potisnike potrebne za njihovo lansiranje u orbitu. -Kontrolni segment sastoji se od glavne kontrolne stanice alternativne glavne kontrolne stanice i baze dodijeljenih i zajedničkih zemaljskih antena i monitornih stanica. -Korisnički segment sastoji se od stotina hiljada američkih i savezničkih vojnih korisnika sigurne usluge preciznog pozicioniranja GPS-a te desetke milijuna civilnih, komercijalnih i znanstvenih korisnika usluge standardnog pozicioniranja. Sateliti GPS-a emitiraju signale iz svemira koje GPS prijamnici koriste za prikazivanje trodimenzionalne lokacije i preciznog vremena.

GPS GPS je postao široko korištena pomoć u navigaciji širom svijeta i koristan alat za izradu karata, zemljišnu izmjeru, trgovinu, znanstvene svrhe, praćenje i nadzor te hobije. Osim navedenog precizna vremenska referencija koristi se u mnogim primjenama uključujući znanstvena istraživanja potresa te kao vremenski sinkronizacijski izvor za protokole mobitelnih mreža. GPS je postao glavno uporište transportnih sustava širom svijeta, osiguravajući navigaciju za avijaciju, kopnene i pomorske operacije. Pomoć u katastrofama i usluge hitnih službi ovise o GPS-u u smislu lokacijskih i vremenskih mogućnosti nužno potrebnih u njihovim misijama spašavanja života. Precizno vrijeme koje pruža GPS olakšava svakodnevne aktivnosti poput bankarstva, funkcioniranja mobilnih telefona pa čak i nadzor nad električnom mrežom. Poljoprivrednici, geodeti, geolozi i nepregledno mnoštvo drugih stručnjaka obavljaju svoj posao učinkovitije, sigurnije, ekonomičnije i preciznije koristeći besplatne i dostupne signale GPS-a.

INTERFEROMETAR Interferometar mogućava istovremeno promatranje s više radio teleskopa, tako da obradom podataka dobijemo promatranje kao da je vršeno jednim radio teleskopom, veličine kao razmak između njih.. Najčešće se koristi u dugobazičnoj interferometriji. Razvoj i primjene dugobazične interferometrije tehnike omogućile su globalna, brza i najpreciznija mjerenja na Zemlji. Dugobazična interferometrija unapređuje mjerenja u astrometriji i mnoga istraživanja u geoznanostima. 

KURVIMETAR Kurvimetar je naprava za mjerenje zakrivljenih linija na topografskim kartama.Pomoću njega se mjere dužine krivina ,odn. dužine zakrivljenih dijelova Zemljine površine (zakrivljenosti). Naziv je dobila po latinskoj riječi „curvamen“=krivina CURVO=kriviti ,savijati.

RADIONIČKI METAR Radionički metar je osnovni kontrolni alat za mjerenje dužina,a najviše se koristi u bravarskim i stolarnim radionicama,kao i u građevinarstvu. Radionički metar se izrađuje u raznim oblicima-zavisno od njegove namjene. Mogu da budu savitljivi i kruti. Radionički metri se najčešće izrađuju od drveta ili čelika. Drvene metre najčešće koriste stolari i zidari,dok se čelični metri koriste u radionicama za obradu metala. Radioničkim metrom se može ostvariti tačnost mjerenja od 1mm.

MIKROMETARSKI VIJAK Mikrometarski vijak je mjerni instrument kojem je točnost očitanja mjerne vrijednosti do 0,01mm. Slično pomičnom mjerilu, mikrometarski vijak se sastoji od nepomičnog i pomičnog dijela. Umjesto da klizi, pomični se dio miče pomoću vijka. Mjerenje duljina pomoću vijka zasniva se na proporcionalnosti između translacijskog pomaka vijka i kuta zakretanja vijka.

MJERNE PLOČICE Mjerne pločice ili etaloni služe za precizno mjerenje i kontrolu mjernih instrumenata. Imaju veću preciznost od pomičnog mjerila i mikrometarskog vijka. Rade se od čelika otpornog na: habanje, koroziju, vlagu i toplinu, koji je kaljen, brušen, lepovan i poliran. Za specijalne svrhe se rade od tvrdog metala i kvarca. Osnovna namjena je za kontrolu ostalih mjera.

MJERNI KOTAČ Mjerni kotač je za mjerenje udaljenosti na cestama i terenima. Kotači su precizni modeli sa mehaničkim brojačem koji se vrti i unazad. Obim kotača je brušenjem podešen na točnu mjeru, pa je time je osigurana visoka točnost.

MJERNI LISTIĆI Mjerni listići se obično nalaze u snopu mjernih listića, s označenim debljinama za provjeru zazora, te odstupanja od pravocrtnosti i ravnosti obrađenih površina. Koriste se, na primjer, na automobilima za provjeru zazora ventila ili za kontrolu zazora svjećica. Jedan tipičan snop mjernih listića ima listiće debljine: 0,95, 0,85, 0,75, 0,65, 0,55, 0,45, 0,35, 0,25, 0,15, 0,05, 0,10, 0,20, 0,30, 0,40, 0,50, 0,60, 0,70, 0,80, 0,90 i 1,00 mm.

ODOMETAR Odometar je uređaj koji u motornom vozilu mjeri dužinu pređenog puta. Uređaj može da bude električni, mehanički, ili njihova kombinacija. Reč potiče od grčkih reči hodós, sa značenjem „put“ ili prolaz i métron „mera“.

POMIČNO MJERILO Pomično mjerilo je ručni mjerni instrument za mjerenje vanjskih i unutarnjih promjere raznih predmeta. Pomičnim mjerilom mjerimo dimenzije pravilnih tijela s preciznošću do na dio milimetra.

RADAR Radar je skraćenica od eng. Radio Detection And Ranging - uređaj za otkrivanje objekata na zemlji, moru i u zraku, pomoću radio valova. Radar radi na načelu radio valova, kako je već prije i spomenuto.  Antena odašilje kratki impuls, koji se odbija od cilja. Na temelju vremena koje je proteklo do povratka zrake izračuna se udaljenost od objekta.

LINIJAR Linijar je instrument, odnosno mjerni uređaj koji se koristi u matematici (posebice geometriji) ili pri tehničkom crtanju. Služi za povlačenje (crtanje) ravnih crta i/ili za mjerenje duljine. Linijari se mogu podijeliti po više kriterija: namjeni (školski,linijari za zidarske radove i sl.), dimenzijama, materijalu (drvo, plastične mase, metali), mjernoj jedinici (tipografska točka, milimetar).

SONAR Sonar ili podvodni električni lokator je elektroakustični uređaj za traženje i otkrivanjem određivanje daljine, dubine, smjera i za identifikaciju podvodnih pokretnih i nepokretnih objekata (podmornica, mina, potopljenih brodova, podvodnih hridi, jata riba). Služi za navigaciju,  oceanografska istraživanja i podvodnu vezu. Rad se zasniva na osobinama prostiranja ultrazvučnih i zvučnih valova kroz vodu. On šalje zvučne impulse i odbijenu energiju prima kao jeku. Na osnovi izmjerenog vremenskog intervala određuje se istovremeno daljina, smjer, a kod nekih i dubina cilja.

TAHOMETAR  Tahometri zapravo mjere brzinu okretaja neke osovine, a iz poznavanja odnosa između mjerene osovine i pogonskog kotača te dimenzija osovine i pogonskog kotača može se dobiti brzina vozila,a na osnovu fizičkih jednačina može da se izvuće i pređeni put (dužina).

TROBRIDNO MJERILO Upotrebljava se za izradu tehničkih crteža u različitim mjerilima. Može biti plastično ili drveno. Zbog svog karakterističnog presjeka pomoću njega može se izmjeriti 6 različitih mjerila. U građevinarstvu je najpogodnija kombinacija sljedećih mjerila: 1:20(1:200);1:25 (1:250);1:50 (1:500);1:75 (1:750);1:100 (1:1000) i 1:125 (1:1250).

Visinomjer mjeri visinu leta aviona. 1.Aneroidna kapsula 5.Pokretač kazaljke; 2.Prenosni mehanizam (poluge); 6 i 7.Bimetalne poluge za 3.Osovina; temperaturnu kompenzaciju; 4.Prenosni zupčanik 8.Dugme za podešavanje skale. Visinomjer mjeri visinu leta aviona.

FEMTOSEKUNDNI LASER ILI FREKVENTNI ČEŠALJ U posljednjih nekoliko godina primjena tehnike frekventnog češlja širi se velikom brzinom ponajviše zahvaljujući relativno dostupnijim femtosekundnim laserskim oscilatorima. Osnovni dijelovi lasera su: optička pumpa, medij koji stvara lasersku akciju i rezonator.

LASERSKI DALJINOMJER Kod mjerenja dužine do točnog cilja, potrebno je podesiti dioptriju i postaviti minamalnu daljinu.  Mjerenje se vrši tek kad se dugme za okid poslije pritiska otpusti. Ako nije registriran nijedan laserski odboj digitalni pokazivač će ostati prazan. Pokazivač će ostati također prazan isto ako je preklopnik za biranje cilja postavljen u poziciju u kojoj nije registriran laserski odboj. Digitalni pokazivač se sastoji od pet digitala koji pokazuju daljinu u metrima. Podešavanje dioptrije (izvodi se okretanjem okulatora) i dugme za okidanje, nalaze se na desnoj gornjoj strani daljinomjera.

ZAKLJUČAK Mjerenje je određivanje veličine nekoj pojavi ili nekom objektu i mjeriti se mogu samo osnovne veličine SI sistema; Dužina je mjerna veličina koja definiše razliku položaja dvije tačke u prostoru; Oznaka za dužinu je ,,l”,a mijerna jedinica metar (,,m”); Za mjerenje dužine koriste se različiti mjerni instrumenti; Prilikom mjerenja dužine može se doći samo do približno jednake vrijednosti; Precizno mjerenje je bitno zbog mogučeg izbjegavanja pogreški i posljedica nepreciznog mjerenja.

HVALA NA PAŽNJI Aličković Azemina