Mjeriteljstvo sile u Republici Hrvatskoj

Detalji

Kreirano Nedjelja, 18 Svibanj 2014 23:03

Hitovi: 2152

U suradnji s Hrvatskim mjeriteljskim društvom objavljujemo članak naziva "Mjeriteljstvo sile u Republici Hrvatskoj" iz časopisa Svijet po mjeri (godina 2, broj 1, siječanj 2013.) čiji su autori dr. sc. Željko Alar i dr. sc. Mladen Franz. Mehanička svojstva zauzimaju posebno mjesto među fizikalnim, kemijskim i ostalim svojstvima materijala jer se na osnovi njih dimenzioniraju dijelovi strojeva i uređaja. Pomoću mehaničkih svojstava može se objektivno ocijeniti kvaliteta materijala u prijamnoj kontroli poluproizvoda te u završnoj kontroli proizvoda. Da bismo dobili što kvalitetnije rezultate nekih mehaničkih svojstava kao što su vlačna čvrstoća, granica razvlačenja itd., mora i mjerenje sile biti kvalitetnije. Time se svakim danom sve više povećavaju zahtjevi s obzirom na preciznost i točnost uređaja za mjerenje sile.

Prvi pisani tragovi o mjerenjima sile datiraju još iz 15. stoljeća, kada je umjetnik Leonardo da Vinci izradio studiju o opterećenju savijanjem, koja polazi od pokušaja objašnjenja savijanja užeta preko koluta. Svoja razmišljanja o ispitivanju vlačne čvrstoće žice prikazao je skicom. Gotovo stotinu godina nakon toga Galileo Galilei ispituje nosivost grede jednostrano pričvršćene za zid, a svoje rezultate formulirao je u rečenici: “Čvrstoća raste proporcionalno širini, ali s kvadratom visine grede“.

Sila je matematički predstavljena kao vektor koji djeluje u određenoj točki. Stoga mjerenje sile uključuje određivanje njezine vrijednosti i smjera djelovanja, a samo se mjerenje provodi jednom od dviju metoda: direktna ili indirektna.

Direktna metoda obuhvaća izravnu usporedbu s poznatom gravitacijskom silom utega normirane mase. Vrijednosti mase i gravitacije moraju biti točno poznate. Tu metodu primjenjuje se u uređajima nazvanim vagama za mjerenje sile, a njihova osjetljivost ovisi o konstrukcijskim parametrima. Indirektna metoda obuhvaća mjerenje učinka sile na neko tijelo. Primjeri primjene te metode su mjerenja akceleracije tijela s poznatom masom koje je izloženo djelovanju sile ili mjerenje rezultantnog učinka (deformacije) kada se silom djeluje na elastične elemente. Metoda mjerenja akceleracije ima vrlo ograničenu primjenu. Razlog tomu je što sila koja se određuje predstavlja rezultantnu silu koja se sastoji od više komponenti nepoznatih sila. To znači da ne možemo odrediti vrijednost svake komponente nepoznate sile. Metoda s elastičnim elementima ima veću primjenu. Najčešći elastični elementi su opruge, jednoosno opterećeni članci, nosači, prstenovi te razne vrste i tipovi mjernih ćelija.

Uređaji za mjerenje sile, osim što se razlikuju po metodi mjerenja sile, razlikuju se i po konstrukciji, načinu ostvarivanja opterećenja, a jedna od važnih razlika je i njihova namjena. Kada se govori o namjeni opreme za mjerenje sile, potrebno je razlučiti opremu za mjerenje sile i umjernu opremu. Opremom za mjerenje sile podrazumijevamo sve uređaje kojima se na odabranom uzorku primjenom određenoga mehanizma opterećivanja postiže i registrira određena vrijednost sile. Tu spadaju razne vrste kidalica, preša itd. Umjerna oprema isto mjeri vrijednosti određenih sila, no njezina je namjena ponajprije za umjeravanje i njezina preciznost, točnost te mjerna sposobnost uvijek su za klasu bolje od opreme koja se umjerava. Veza između tih dviju skupina je postupak umjeravanja jer se na taj način ostvaruje mjerna sljedivost mjerenja sile.

Sljedivost mjerenja sile
Mjeriteljska sljedivost svojstvo je mjernoga rezultata kojim se taj rezultat dovodi u vezu s navedenom referencijom dokumentiranim neprekinutim lancem umjeravanja, od kojih svako doprinosi utvrđenoj mjernoj nesigurnosti. Sljedivost uređaja za mjerenje sile i njihovih rezultata mjerenja počinje od primarnoga etalona za silu. Kako je jedinica za silu njutn (N) izvedena jedinica u SI-ju, proizlazi da nema međunarodnoga primarnog etalona za silu (kao što je to primjer za masu – kilogram ili duljinu – metar), nego postoje primarni etaloni za silu za određenu državu ili mjeriteljsko područje. Takve ćemo etalone za silu u daljnjemu tekstu nazivati nacionalnim etalonima za silu jer su to etaloni najveće kakvoće u jednoj državi ili mjeriteljskom području.

Nastavak članka možete pročitati u časopisu Svijet po mjeri (godina 2, broj 1, siječanj 2013.). Više podataka o časopisu Svijet po mjeri možete pronaći na web stranici www.hmd.hr.


Izvor:HMD