4. Вимірювання відстаней між об'єктами

Найточнішими методами вимірювань відстаней між об'єктами є спектрометричні методи, зокрема локаційний метод, оснований на вимірюванні часу проходження вимірюваної відстані променем, швид­кість якого відома і залишається незмінною в процесі вимірювання. Практично для реалізації локаційного методу можна використати всі види випромінювань, але найпоширенішими є методи та засоби радіолокації, оптичної та акустичної локації. Локаційний метод, що базується на використанні звукових та ультразвукових хвиль, нази­вають ехо-звуковим.

У локаційних засобах джерело випромінювання та приймач знахо­дяться на одній границі вимірюваного розміру, а на другій границі - спеціальний відбивач або замість останнього використовується границя об'єкта, відстань до якого визначається.

Радіолокаційний та оптичний локаційний методи застосовуються для вимірювань великих відстаней - від десятків та сотень метрів до багатьох мільйонів кілометрів.

Акустична локація використовується в твердих, рідких та газо­подібних середовищах для вимірювань розмірів та відстаней від оди­ниць міліметрів до декількох кілометрів, тобто в діапазоні, в якому застосування радіо- та оптичної локації ускладнено через необхідність вимірювати дуже малі часові інтервали (10 ...10 с), що зумовлено великою швидкістю розповсюдження електромагнітних хвиль, або внаслідок швидкого загасання електромагнітних коливань у рідких та твердих середовищах.

Швидкість розповсюдження звукових та ультразвукових коливань в повітрі дорівнює біля 333 м/с, в морській воді 1500 м/с, а в металах 3000...10 000 м/с, тобто на 4...6 порядків менше від швидкості розпов­сюдження електромагнітних коливань, що дає змогу використовувати акустичну локацію для вимірювань малих відстаней.

Контрольні запитання:

1. Які фізичні величини відносяться до геометричних розмірів?

2. В чому полягає принцип вимірювання геометричних розмірів електромеханічними методами?

3. В чому полягає принцип вимірювання геометричних розмірів електрофізичними методами?

4. В чому полягає принцип вимірювання геометричних розмірів спектрометричними методами?

5. Охарактеризуйте методи вимірювання товщини шару покриття з руйнуванням та без руйнування покриття.

6. Які групи рівнемірів Вам відомі? Дайте характеристику їх принципу роботи.

7. Охарактеризуйте спектрометричні методи вимірювання відстані між об’єктами?

Тема 5.3 Вимірювання механічних зусиль План

1. Загальні відомості

2. Вимірювання механічних напружень

3. Вимірювання механічних сил та тиску

4. Вимірювання крутних моментів

1. Загальні відомості

Із механічних величин, які вимірюються найчастіше, основними є механічні зусилля, які поділяються на зосереджені, зокрема спрямовані лінійно (механічні сили) та обертові (крутні моменти), а також розподілені зовнішні зусилля (тиск) та внутрішні розподілені зусилля, що виникають в тілі досліджуваного об'єкта (механічні напруження).

Методи вимірювань різних видів механічних зусиль мають багато спільного, їх можна поділити на чотири групи, що базуються на вимірюванні:

- деформацій досліджуваного об'єкта або деформацій пружного елемента, які виникають під дією вимірюваного зусилля;

- параметрів або властивостей перетворювачів (електричний чи магнітний опір, частота власних коливань, виникнення електричного заряду тощо), що змінюються під дією досліджуваних зусиль;

- безпосередньо властивостей досліджуваного об'єкта чи середовища (наприклад, швидкості розповсюдження звуку, теплопровідності газу, електричної провідності, магнітної проникності тощо), які залежать від зусиль, що діють на них;

- зусиль методом зрівноважувального перетворення, при якому вимірюване зусилля зрівноважується компенсуючим зусиллям.