سیستم های اندازه گیری، یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین ابزارهای مورد استفاده در حوزه‌های مختلف هستند. این سیستم‌ها به طور گسترده در حرفه‌های تخصصی و حتی زندگی روزمره به کار برده می‌شوند. به عنوان مثال، شخصی که قصد خرید فرش برای اتاق خود را دارد، ابتدا طول و عرض کف اتاق را با استفاده از ابزارهایی مانند متر اندازه‌گیری می‌کند. سپس در هنگام مراجعه به مغازه، ابعاد فرش را بر اساس سیستم های اندازه گیری استاندارد (مانند متریک) بیان می‌کند تا فروشنده گزینه‌های مطابق با ابعاد مورد نظر وی را ارائه دهد. این مثال، تنها یکی از کاربردهای اندازه‌گیری و سیستم‌های مرتبط با آن است. در این مطلب از مجله فرادرس، به تعریف سیستم های اندازه گیری و مفاهیم پایه مورد استفاده در آن‌ها می‌پردازیم.

در بخش اول این مطلب، تعریف سیستم های اندازه گیری و انواع آن‌ها را مرور می‌کنیم. سپس، به معرفی مهم‌ترین سیستم‌های اندازه‌گیری، یعنی سیستم متریک و سیستم آمریکایی می‌پردازیم. در ادامه، نحوه تبدیل واحد از یک سیستم اندازه‌گیری به سیستم دیگر را توضیح می‌دهیم. پس از آن، انواع ابزار اندازه‌گیری و کاربرد آن‌ها را مرور می‌کنیم. در نهایت، ضمن تعریف برخی از اصطلاحات مهم در مبحث اندازه‌گیری، به معرفی کاربرد سیستم‌های اندازه‌گیری در حوزه‌های مختلف می‌پردازیم.

سیستم های اندازه گیری چه هستند؟

«سیستم های اندازه گیری» (Measurement Systems)، مجموعه‌ای از یکاهای اندازه‌گیری و قواعد مرتبط با هر یک از این یکاها هستند. در زمان‌های قدیم، انسان‌ها برای اندازه‌گیری کمیت‌ها از ابعاد دست و پای خود به عنوان یکا استفاده می‌کردند. همین موضوع، باعث شکل‌گیری اولین سیستم های اندازه گیری غیررسمی مانند وَجَب، ذَرع، قَدَم و غیره شد.

اندازه‌گیری با اعضای بدن، یک نقطه ضعف اساسی داشت. به دلیل تفاوت اندازه اعضای بدن هر فرد با فرد دیگر، دقت اندازه‌گیری متفاوت بود. بنابراین، نیاز به تنظیم قواعد اصولی و استاندارد برای اندازه‌گیری کمیت‌ها و ارائه سیستم های اندازه گیری مشترک احساس می‌شد.

انواع سیستم های اندازه گیری چیست؟

سیستم های اندازه گیری رایج در دنیا، به دو سیستم بین‌المللی و سیستم آمریکایی تقسیم می‌شوند. البته سیستم‌های مختلفی برای اندازه‌گیری و بیان کمیت‌ها وجود دارند اما این دو سیستم، بیشتر از هر سیستم دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیستم اندازه‌گیری بین‌المللی با عنوان سیستم متریک نیز شناخته می‌شود. به سیستم اندازه‌گیری آمریکایی، سیستم بریتانیایی یا امپریال (سلطنتی) نیز می‌گویند. در بخش‌های بعدی، به طور مفصل در مورد این سیستم‌ها و دیگر انواع سیستم های اندازه گیری صحبت خواهیم کرد.

مفاهیم پایه برای آشنایی با سیستم های اندازه گیری چه هستند؟

برای آشنایی بهتر با سیستم های اندازه گیری، باید ابتدا با مفاهیم پایه این مبحث، یعنی اندازه‌گیری، کمیت و یکا آشنا شوید. در این بخش، به تعریف مفاهیم مذکور می‌پردازیم.

اندازه‌گیری چیست؟

«اندازه‌گیری» (Measurement)، فرآیند کمی‌سازی ویژگی‌های یک شی یا پدیده است که امکان مقایسه ویژگی‌های اشیا و پدیده‌های گوناگون را بر اساس یک استاندارد مشخص فراهم می‌کند. به زبان ساده‌تر، اندازه‌گیری، روشی برای بیان مشخصات یک شی یا پدیده با استفاده از مقادیر عددی است.

دانش‌آموزان یک کلاس را در نظر بگیرید. قد دانش‌آموزان، یکی از ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها محسوب می‌شود. با استفاده از متر می‌توانیم این ویژگی را اندازه‌گیری کرده و توسط یک عدد بیان کنیم. این عدد، معیاری برای مقایسه قد هر دانش‌آموز با دانش‌آموز دیگر است.

اندازه‌گیری، هم در حوزه‌های تخصصی و هم در زندگی روزمره کاربردهای فراوان دارد. این فرآیند، یکی از مفاهیم پایه در حوزه‌های مختلفی نظیر آمار، مهندسی، اقتصاد، فناوری، پژوهش، علوم تجربی و غیره محسوب می‌شود.

ریشه لغوی اندازه‌گیری در زبان انگلیسی چیست؟

کلمه «Measurement» در زبان انگلیسی، از عبارت «Metron» در زبان یونانی گرفته شده که به معنی «نسبت محدود» است. خود این عبارت در کلمه‌های «Moon» و «Month»، به معنی ماه، ریشه دارد. به احتمال زیاد، دلیل این نامگذاری به روش‌های اولیه محاسبه زمان با توجه به موقعیت اجرام آسمانی بازمی‌گردد.

در زمان‌های گذشته، مفهومی با عنوان سیستم های اندازه گیری واحد و یکپارچه وجود نداشت. به همین دلیل، مردم هر منطقه بر روی کره زمین، یکاهای اندازه‌گیری مخصوص به خود را داشتند. برخی از یکاها نیز فقط در یک حرفه خاص مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

روش‌های اندازه‌گیری چه هستند؟

روش‌های اندازه‌گیری به دو دسته کلی مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می‌شوند. در روش اندازه‌گیری مستقیم، مقدار کمیت مورد نظر با استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری به دست می‌آید. به عنوان مثال، شما برای اندازه‌گیری قد خود، از ابزار متر استفاده می‌کنید. سپس، مقدار عددی قد خود را به طور مستقیم از روی متر می‌خوانید. اندازه‌گیری دما با دماسنج، اندازه‌گیری زمان انجام یک کار با ساعت و بسیاری از مثال‌های مشابه، در گروه اندازه‌گیری مستقیم قرار می‌گیرند.

در روش اندازه‌گیری مستقیم، پس از اندازه‌گیری، نیازی به دانستن هیچ اطلاعات دیگری ندارید. در روش اندازه‌گیری غیرمستقیم، ابتدا یک مقدار را به دست می‌آورید و سپس آن را به کمیت مورد نظر تبدیل می‌کنید. به عبارت دیگر، اندازه‌گیری غیرمستقیم، بر اساس اطلاعات اضافی انجام می‌شود. به عنوان مثال، یک درخت بسیار بزرگ را در نظر بگیرید. در شرایط عادی، امکان اندازه‌گیری ارتفاع این درخت با استفاده از متر وجود ندارد. با این وجود، اگر کمی از روابط ریاضی مانند قضیه فیثاغورس آشنا باشید، می‌توانید ارتفاع درخت را از روی طول سایه آن به دست بیاورید. به این ترتیب، شما از یک روش اندازه‌گیری غیرمستقیم استفاده می‌کنید.

با وجود متداول بودن اندازه‌گیری مستقیم در زندگی روزمره، اندازه‌گیری غیرمستقیم، رواج بیشتری در حوزه‌های تخصصی دارد. در بخش‌های بعدی، بیشتر راجع به ابزارهای مورد استفاده در روش‌های مستقیم و غیرمستقیم اندازه‌گیری صحبت خواهیم کرد.

کمیت چیست و چه ارتباطی با اندازه‌گیری دارد؟

«کمیت» (Quantity)، ویژگی قابل اندازه‌گیری یک شی یا پدیده است. طول، جرم، زمان، سرعت و دما، از کمیت‌های فیزیکی پرکاربرد محسوب می‌شوند. ما می‌توانیم این کمیت‌ها را با استفاده از ابزارهای مخصوص اندازه‌گیری کرده و با یک عدد بیان کنیم. به عنوان مثال، پایین‌ترین دمای اندازه‌گیری شده بر روی کره زمین، برابر با ۸۹- درجه سانتی‌گراد است. دقت داشته باشید که برای بیان این دما، از یک عدد و عبارت «درجه سانتی‌گراد» استفاده کردیم. در بخش بعدی، دلیل استفاده از این عبارت را توضیح می‌دهیم.

یکا یا واحد اندازه‌گیری چیست؟

واحد یا «یکا» (Unit)، مقدار استاندارد و از پیش‌تعیین شده برای کمیت‌های فیزیکی است که به عنوان مرجع مقایسه و بیان مقادیر اندازه‌گیری شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، می‌توانیم برای اندازه‌گیری زمان از یکای ثانیه استفاده کنیم. به این ترتیب، زمان یک بار چرخش کامل کره زمین به دور خودش برابر با ۸۶۴۰۰ ثانیه می‌شود. آشنایی با مفاهیم اندازه‌گیری، کمیت و یکا، پیش‌نیاز یادگیری سیستم های اندازه گیری است.

چگونه سیستم های اندازه گیری را به طور کامل با فرادرس یاد بگیریم؟

یادگیری کامل و حرفه‌ای مباحث مرتبط با سیستم های اندازه گیری، نیازمند تقویت دانش پایه در زمینه روش‌های مختلف تعیین انواع کمیت‌ها است. البته باید مسیر یادگیری خود را بر اساس حوزه تخصصی‌تان مشخص کنید. به عنوان مثال، دانشجویان و فارغ‌التحصیلان رشته‌های مرتبط با مهندسی برق یا حتی افراد علاقه‌مند به فعالیت در حرفه‌های مرتبط با تاسیسات الکتریکی، باید ضمن یادگیری مفاهیم اولیه اندازه‌گیری، دانش تخصصی خود در زمینه کار با تجهیزات و ابزارهای مرسوم و نوین اندازه‌گیری الکتریکی بالا ببرند.

فرادرس، چندین فیلم آموزشی جامع و کاربردی را تهیه کرده است که می‌توانند شما را در یادگیری سیستم های اندازه گیری در حوزه‌های مختلف کمک کنند. لینک مشاهده این فیلم‌های آموزشی در ادامه آورده شده است:

سیستم اندازه‌گیری متریک چیست؟

«سیستم متریک» (Metric System)، رایج‌ترین سیستم اندازه‌گیری است که با عنوان «سیستم بین‌المللی یکاها» (International System of Units) یا «SI» نیز شناخته می‌شود. طول، وزن و زمان، سه کمیت اصلی در سیستم SI هستند. تقریبا اندازه هر چیزی را با استفاده از این کمیت‌ها می‌توان تعیین کرد.

یکاهای اندازه‌گیری در سیستم متریک چه هستند؟

در سیستم متریک، از یکاهای نمایش داده شده در جدول زیر برای بیان مقدار کمیت‌های مختلف استفاده می‌شود.

یکاهای دیگری برای کمیت‌های بالا در سیستم اندازه‌گیری متریک وجود دارند. به عنوان مثال، در برخی از موارد می‌توان از یکای متر مکعب $$( m ^ 3 )$$ برای بیان حجم یا ظرفیت استفاده کرد. یکای درجه سلسیوس یا سانتی‌گراد $$^ { circ } C$$

پیشوند یکاها در سیستم متریک چیست؟

کمیت‌های اندازه‌گیری شده در سیستم SI را می‌توان با توجه به بزرگی یا کوچکی‌شان، به همراه پیشوندهای مخصوص بیان کرد. به عنوان مثال، یکای پایه برای کمیت طول در سیستم SI، متر است. اگر طول اندازه‌گیری شده کوچک باشد، می‌توان آن را با یکای سانتی‌متر، میلی‌متر و غیره بیان کرد. در صورت بزرگ بودن طول اندازه‌گیری شده، امکان بیان آن با یکای کیلومتر یا دیگر یکاهای طول وجود دارد. پیشوند یکاها در سیستم SI عبارت هستند از:

• نانو: $$10 ^ { – 9 }$$
• میکرو: $$10 ^ { – 6 }$$
• میلی: $$10 ^ { – 3 }$$
• سانتی: $$10 ^ { – 2 }$$
• دسی: $$10 ^ { – 1 }$$
• واحد اصلی
• دکا: $$10 ^ { + 1 }$$
• هکتو: $$10 ^ { + 2 }$$
• کیلو: $$10 ^ { + 3 }$$
• مگا: $$10 ^ { + 6 }$$
• گیگا: $$10 ^ { + 9 }$$

پیشوندهای یکاها در سیستم متریک به موارد بالا محدود نمی‌شود و برای اندازه‌های کوچک‌تر و بزرگ‌تر از این بازه نیز پیشوندهای مخصوص وجود دارد. در برخی از موارد می‌توان از واحدهای غیررسمی اما پذیرفته شده در سیستم SI برای بیان کمیت‌ها استفاده کرد. به عنوان مثال، هر ۱۰۰۰ کیلوگرم، برابر با ۱ مگاگرم است. مگاگرم، یکی از یکاهای پرکاربرد در اندازه‌گیری کمیت جرم محسوب می‌شود. شما به احتمال زیاد این کمیت را با عنوان «تُن» (Tonne) می‌شناسید. البته در سیستم آمریکایی نیز یکای تن وجود دارد اما مقیاس آن با تن متریک متفاوت است.

سیستم اندازه‌گیری آمریکایی چیست؟

«سیستم اندازه‌گیری آمریکایی» (US Measurement System) یا «سیستم اندازه‌گیری سلطنتی» (Imperial Measurement System)، یکی دیگر از سیستم های اندازه گیری شناخته شده در دنیا است که توسط ایالات متحده آمریکا، لیبریا و میانمار مورد استفاده قرار می‌گیرد. از یکاهای رایج در این سیستم می‌توان به اینچ، پوند و گالن اشاره کرد.

یکاهای اندازه‌گیری در سیستم آمریکای چه هستند؟

جدول زیر، برخی از یکاهای مرسوم و پرکاربرد در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی را نمایش می‌دهد.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی، برای هر کمیت، یکاهای مختلفی تعریف می‌شود و برخلاف سیستم اندازه‌گیری متریک، پیشوندی برای نمایش بزرگی یا کوچکی یکاهای مربوط به یک کمیت وجود ندارد.

تبدیل واحد در سیستم های اندازه گیری چگونه انجام می‌شود؟

منظور از تبدیل واحد در سیستم های اندازه گیری، نمایش مقادیر اندازه‌گیری شده یک کمیت در یک سیستم بر اساس سیستم دیگر است. به عنوان مثال، خط‌کشی را در نظر بگیرید که امکان اندازه‌گیری طول با یکای اینچ را فراهم می‌کند.

اگر بخواهید اندازه‌های به دست‌آمده توسط این خط‌کش را بر اساس یکای سانتی‌متر بنویسید، باید از فرمول‌های تبدیل واحد استفاده کنید. در ادامه، به معرفی برخی از فرمول‌های تبدیل واحد سیستم های اندازه گیری بین‌المللی و آمریکایی می‌پردازیم.

تبدیل واحد در سیستم اندازه‌گیری متریک

تبدیل واحد در سیستم اندازه‌گیری متریک، روندی ساده و قابل درک دارد. در این سیستم، برای تبدیل هر یکا به یکای بزرگ‌تر، باید آن را بر مضربی از ۱۰ تقسیم کرده و برای تبدیل هر یکا به یکای کوچک‌تر، باید آن را در مضربی از ۱۰ ضرب کنید. به عنوان مثال، یکای گرم (یکی از یکاهای کمیت جرم در سیستم SI) را در نظر بگیرید. برای تبدیل این یکا به یکای بزرگ‌تر کیلوگرم، آن را در عدد $$10 ^ 3$$ یا $$1000$$ تقسیم می‌کنیم. بر این اساس، ۲۰۰۰ گرم برابر می‌شود با:

$$2000 gr = frac { 2000 } { 1000 } = 2 k g$$

تبدیل واحد طول در سیستم اندازه‌گیری متریک

برای تبدیل واحد طول در سیستم SI، باید یکای مشخص را در مضربی از عدد ۱۰ ضرب یا تقسیم کنید. ضرب یا تقسیم، به بزرگی یا کوچکی یکای مورد نظر نسبت به یکای اولیه بستگی دارد. میلی‌متر، سانتی‌متر، متر و کیلومتر، یکاهای رایج طول در سیستم متریک هستند. جدول زیر، نحوه تبدیل این یکاها به یکدیگر را نمایش می‌دهد.

در بخش بعدی، به سراغ تبدیل واحد جرم در سیستم SI می‌رویم.

تبدیل واحد جرم در سیستم اندازه‌گیری متریک

تبدیل واحد جرم در سیستم اندازه‌گیری متریک، با ضرب یا تقسیم هر یکا در مضربی از عدد ۱۰ صورت می‌گیرد. میلی‌گرم، گرم، کیلوگرم و تن، از پرکاربردترین یکاهای جرم در این سیستم هستند. بنابراین، توصیه می‌کنیم با نحوه تبدیل آن‌ها به یکدیگر آشنا باشید. تصویر زیر، نحوه تبدیل برخی از واحدهای پرکاربرد جرم در سیستم SI را نمایش می‌دهد.

علاوه بر تصویر بالا، می‌توانید از جدول زیر نیز برای تبدیل واحدهای متداول جرم در سیستم متریک استفاده کنید.

در ادامه، نحوه تبدیل واحد حجم در سیستم متریک را آموزش می‌دهیم.

تبدیل واحد حجم در سیستم اندازه‌گیری متریک

تبدیل واحد حجم یا ظرفیت در سیستم SI، دقیقا مانند تبدیل کمیت‌های دیگر در این سیستم انجام می‌شود. البته در اینجا، نحوه بیان یکاها کمی متفاوت است. رایج‌ترین یکاهای کمیت حجم یا ظرفیت در سیستم اندازه‌گیری متریک، لیتر و میلی‌لیتر هستند. به یکای میلی‌لیتر، «سی‌سی» (cc) نیز می‌گویند که مخفف «سانتی‌متر مکعب» (Cubic Centimeter) است. هر لیتر با ۱ دسی‌متر مکعب یا ۱۰۰۰ سانتی‌متر مکعب برابری می‌کند.

$$1 L = 1 d m ^ 3$$

$$1 L = 1000 c m ^ 3$$

از دیگر یکاهای رایج حجم در سیستم SI، متر مکعب $$( m ^ 3 )$$ است. هر لیتر با ۰/۰۰۱ متر مکعب برابری می‌کند. به عبارت دیگر، هر متر مکعب برابر با ۱۰۰۰ لیتر می‌شود:

$$1 L = 0.001 m ^ 3$$

$$1 m ^ 3 = 1000 L$$

جدول زیر، برخی از مهم‌ترین تبدیل واحدهای حجم در سیستم اندازه‌گیری متریک را نمایش می‌دهد.

در بخش بعدی، نحوه انجام تبدیل واحد در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی را مرور می‌کنیم.

تبدیل واحد زمان در سیستم اندازه‌گیری متریک

کمیت زمان در سیستم SI با استفاده از یکای ثانیه $$( s )$$ اندازه‌گیری می‌شود. دقیقه $$( min )$$، ساعت $$( h )$$، روز $$( d )$$، هفته $$( weeks )$$، ماه $$( mo )$$ و سال $$( yr )$$ نیز از دیگر یکاهای مورد استفاده برای بیان زمان هستند. تبدیل این یکاها به یکدیگر توسط روابط زیر صورت می‌گیرد:

$$1 min = 60 s$$

$$1 h = 60 min$$

$$1 d = 24 h$$

$$1 weeks = 7 d$$

$$1 yr = 12 mo$$

ثانیه، یکای مبنای زمان در سیستم اندازه‌گیری متریک است. بنابراین، با ضرب یا تقسیم آن بر مضرب‌های عدد ۱۰ می‌توانیم به یکای کوچک‌تر یا بزرگ‌تر زمان در این سیستم برسیم. به عنوان مثال، یک ثانیه برابر با ۱۰^۳ یا ۱۰۰۰ میلی‌ثانیه است.

تبدیل واحد در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی

تبدیل واحدها در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی، پیچیده‌تر از سیستم اندازه‌گیری متریک است. برخلاف سیستم SI، سیستم آمریکایی از یک قاعده مشخص پیروی نمی‌کند. بنابراین، باید تمام ضرایب تبدیل واحد در سیستم آمریکایی را حفظ کنید.

تبدیل واحد طول در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی

اینچ، فوت، یارد و مایل، یکاهای رایج طول در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی هستند. تبدیل هر یک از یکاها به یکدیگر، با استفاده از روابط نمایش داده شده در جدول زیر انجام می‌شود.

تبدیل واحد جرم در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی

در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی، معمولا از یکاهای انس، پوند و تن برای بیان کمیت جرم استفاده می‌شود. هر تن در این سیستم برابر با ۲۰۰۰ پوند و هر پوند برابر با ۱۶ انس است:

$$1 tn = 2000 lb$$

$$1 lb = 0.0005 tn$$

$$1 lb = 16 oz$$

$$1 oz = 0.0625 lb$$

تن رایج در سیستم آمریکایی با عنوان تن کوچک نیز شناخته می‌شود. در این سیستم، تن بزرگ نیز وجود دارد که نسبت آن با یکای پوند برابر است با:

$$1 ton = 2240$$

در حالت کلی، هنگام صحبت راجع به یکای تن در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی، منظور همان تن کوچک است.

تبدیل واحد حجم در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی

از پرکاربردترین یکاهای حجم یا ظرفیت در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی می‌توان به انس سیال، پیمانه، پینت، کوارت و گالن اشاره کرد. هر پیمانه با ۸ انس سیال برابری می‌کند:

$$1 c = 8 fl oz$$

$$1 oz = 0.125 c$$

هر پینت برابر با دو پیمانه می‌شود:

$$1 pt = 2 c$$

$$1 c = 0.5 pt$$

هر کوارت نیز برابر با دو پینت است:

$$1 qt = 2 pt$$

$$1 pt = 0.5 qt$$

هر گالن نیز با چهار کوارت برابری می‌کند:

$$1 gal = 4 qt$$

$$1 qt = 0.25 gal$$

یکای پِک $$( pk )$$ و بشکه $$( bbl )$$ نیز از دیگر یکاهای حجم در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی هستند که کمتر از موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر یک پک، برابر با ۲ گالن و هر بشکه برابر با ۳۱/۵ گالن است:

$$1 pk = 2 gal$$

$$1 bbl = 31.5$$

اگر به یادگیری حرفه‌ای و تخصصی سیستم های اندازه گیری علاقه دارید، مشاهده «فیلم آموزش کاربردی سیستم‌های اندازه‌گیری مکانیکی فرادرس» را به شما پیشنهاد می‌کنیم. لینک مشاهده این فیلم آموزشی در ادامه آورده شده است.

تبدیل واحد سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی به یکدیگر

در بخش‌های قبلی، در مورد تبدیل یکاهای مختلف در هر یک از سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی صحبت کردیم. در این بخش، تبدیل یکاهای طول، جرم، مساحت و حجم از یک سیستم اندازه‌گیری به سیستم دیگر را آموزش می‌دهیم.

تبدیل واحد طول سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی به یکدیگر

جدول زیر، نسبت تبدیل رایج‌ترین یکاهای طول در سیستم‌های اندازه‌گیری متریک و آمریکایی را نمایش می‌دهد.

مثال ۱: تبدیل اینچ به سانتی‌متر

مهندسی در حال خواندن نقشه صنعتی قطعات مکانیکی است. این نقشه‌ها، بر اساس سیستم اندازه‌گیری آمریکایی رسم شده‌اند. طول یکی از قطعات مورد بررسی، برابر با ۱۵ اینچ است. مهندس می‌خواهد طول این قطعه را بر حسب سانتی‌متر به دست بیاورد. برای این کار، ابتدا رابطه بین اینچ و سانتی‌متر را می‌نویسد:

$$1 in = 2.54 c m$$

به عبارت دیگر، هر ۱ اینچ برابر با ۲/۵۴ سانتی‌متر است. بنابراین، هر ۱۵ اینچ برابر می‌شود با:

$$15 times 1 in = 15 times 2.54 c m$$

$$15 in = 38.1 c m$$

در نتیجه، طول قطعه مورد نظر برابر با ۳۸/۱ سانتی‌متر است.

تبدیل واحد جرم سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی به یکدیگر

برای تبدیل یکاهای متداول برای بیان کمیت جرم در سیستم‌های اندازه‌گیری متریک و آمریکایی می‌توانید از جدول زیر استفاده کنید.

مثال ۲: تبدیل انس به گرم

فرض کنید قیمت جهانی هر انس از یک فلز گرانبها برابر با ۳۰۰۰ دلار است. قیمت جهانی هر گرم از این فلز چقدر خواهد بود؟

انس، یکی از یکاهای جرم در سیستم اندازه‌گیری آمریکایی بوده و گرم، از یکاهای نزدیک به انس در سیستم SI است. برای محاسبه قیمت جهانی هر گرم از فلز مورد نظر، ابتدا رابطه تبدیل واحد انس و گرم را می‌نویسیم:

$$1 oz = 28.34 g$$

هر انس از فلز مورد سوال برابر با ۳۰۰۰ دلار است. بنابراین، قیمت هر ۲۸/۳۴ گرم از آن برابر با ۳۰۰۰ دلار می‌شود.

$$ 1 oz = 28.34 g = $ 3000 $$

دو طرف معادله را تقسیم بر ۲۸/۳۴ می‌کنیم:

$$ frac { 28.34 g } { 28.34 } = frac { $ 3000 } { 28.34 } $$

$$ 1 g approx $ 105.86 $$

در نتیجه، قیمت جهانی هر گرم از فلز مورد سوال، تقریبا برابر با ۱۰۵/۸۶ دلار است. دقت داشته باشید که در برخی از موارد خاص، مقدار واقعی یکاهای مورد استفاده برای بیان کمیت‌ها با مقدار استاندارد آن‌ها تفاوت دارد. به عنوان مثال، متداول‌ترین یکای بیان جرم طلا، انس تروا است که با ۳۱/۱ گرم برابری می‌کند.

تبدیل واحد حجم سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی به یکدیگر

جدول زیر، رابطه تبدیل واحد پرکاربردترین یکاهای حجم در سیستم‌های اندازه‌گیری متریک و آمریکایی را نمایش می‌دهد.

مثال ۳: تبدیل گالن به لیتر

ظرفیت متوسط باک بنزین خودروهای سواری در آمریکا برابر بین ۱۲ تا ۱۶ گالن است. بازه این ظرفیت را بر حسب لیتر به دست بیاورید.

برای تبدیل گالن به لیتر، ابتدا رابطه بین این دو یکا را می‌نویسیم:

$$1 gal = 3.785 l$$

با توجه به این رابطه، هر ۱۲ گالن برابر می‌شود با:

$$12 times 1 gal = 12 times 3.785 l$$

$$12 gal = 45.42 l$$

برای هر ۱۵ گالن نیز داریم:

$$15 times 1 gal = 15 times 3.785 l$$

$$15 gal = 56.775 l$$

ظرفیت متوسط باک بنزین خودروهای سواری در آمریکا حدودا بین ۴۵ تا ۵۷ لیتر است.

تبدیل واحد مساحت سیستم های اندازه گیری متریک و آمریکایی به یکدیگر

مساحت، کمیتی دوبعدی است که معمولا از ضرب دو کمیت طول به دست می‌آید. بنابراین، یکای این کمیت، برابر با طول به توان ۲ می‌شود. به عبارت دیگر، اگر یکاهای طول در سیستم های اندازه گیری را به توان ۲ برسانیم، به یکاهای مساحت می‌رسیم. برای تبدیل رایج‌ترین یکاهای مساحت در سیستم‌های اندازه‌گیری متریک و آمریکایی می‌توانید از جدول زیر استفاده کنید.

مثال ۴: تبدیل متر مربع به فوت مربع

زمینی به مساحت ۱۰۰ متر مربع را در نظر بگیرید. مساحت این زمین را بر حسب فوت مربع بنویسید.

برای تبدیل واحد مساحت از متر مربع به فوت مربع، ابتدا رابطه بین این دو یکا را می‌نویسیم:

$$1 ft ^ 2 = 0.0929 m ^ 2$$

اگر هر دو طرف را تقسیم بر ۰/۰۹۲۹ (نسبت دو یکا) و ضرب در ۱۰۰ (مقدار اشاره شده در صورت مسئله) کنیم، خواهیم داشت:

$$100 times frac { 0.0929 } { 0.0929 } m ^ 2 = 100 times frac { 1 } { 0.0929 } ft ^ 2$$

$$100 times 1 m ^ 2 = frac { 100 } { 0.0929 } ft ^ 2$$

$$100 m ^ 2 = frac { 100 } { 0.0929 } ft ^ 2$$

$$100 m ^ 2 approx 1076 ft ^ 2$$

بنابراین، مساحت زمین ۱۰۰ متر مربعی تقریبا معادل با ۱۰۷۶ فوت مربع است.

انواع ابزار اندازه‌گیری چه هستند؟

یکی از مباحث مهم در هنگام مطالعه سیستم های اندازه گیری، ابزارهای مورد استفاده برای تعیین کمیت‌های مختلف است.

وسایل و تجهیزات گوناگونی برای اندازه‌گیری در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند که در ادامه به معرفی پرکاربردترین آن‌ها می‌پردازیم.

انواع ابزار دقیق برای اندازه‌گیری

در این بخش، قصد داریم برخی از پرکاربردترین ابزارهای مورد استفاده در حوزه‌های مختلف از جمله ماشینکاری و ساخت، کنترل کیفیت، تولید دستگاه‌های الکترونیکی، اجرای آزمون‌های آزمایشگاهی، نقشه‌برداری، پزشکی و دیگر حوزه‌ها را معرفی کنیم. این ابزارها که با عنوان ابزار دقیق شناخته می‌شوند، عبارت هستند از:

• میکرومتر: اندازه‌گیری فواصل خیلی کوچک (حداکثر ۱ اینچ یا ۲/۵ سانتی‌متر) با دقت نمایش اندازه‌ها تا چندهزارم سانتی‌متر
• کولیس: اندازه‌گیری فاصله بین دو بخش روبرویی اجسام (مانند قطر میله)
• بُورگیج: اندازه‌گیری قطر و عمق حفره‌ها، سیلندرها، چال‌ها و دیگر اشیا استوانه‌ای توخالی
• ساعت اندازه‌گیری: تعیین فاصله خطی کوچک یا تغییرات کوچک روی سطوح صاف
• ارتفاع‌سنج: اندازه‌گیری فاصله عمودی بین یک سطح مبنا تا نقطه قرارگیری شی مورد نظر
• عمق‌سنج: اندازه‌گیری عمق شکاف، حفره و فرورفتگی‌های قطعه‌کار
• گیج‌بلوک: بلوک‌های فلزی یا سرامیکی مورد استفاده برای تنظیم و کالیبراسیون ابزارها و انجام اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق
• ماشین اندازه‌گیری مختصاتی (CMM): اندازه‌گیری ویژگی‌های هندسی پیچیده اشیا سه‌بعدی با دقت بالا (معمولا برای کنترل کیفیت)

از دیگر ابزارهای دقیق متداول در اندازه‌گیری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ابزارهای نوری: اندازه‌گیری فاصله با مترهای لیزری و ایجاد مقاطع دیجیتال با اسکنرهای لیزری
• دوربین تئودولیت: اندازه‌گیری زوایا در صفحات افقی و عمودی
• دوربین توتال استیشن: استفاده در کنار دوربین تئودولیت برای اندازه‌گیری فاصله، بخصوص در پروژه‌های عمرانی و زمین‌شناسی
• سمپلر: اندازه‌گیری و انتقال مایعات در حجم کم در آزمایشگاه‌ها
• خط‌کش و گونیا: اندازه‌گیری و کشیدن خط راست، زاویه و ابعاد
• نقاله: اندازه‌گیری و کشیدن زاویه
• تراز: بررسی صاف بودن سطوح و مناسب بودن راستای آن‌ها
• پروفایلومتر: اندازه‌گیری بافت و زبری سطح
• مسترگیج: کالیبراسیون و تایید دقت ابزارهای اندازه‌گیری
• پرگار بازویی و مقسم پرگاری: علامت‌گذاری و انتقال اندازه‌گیری‌های دقیق یا فاصله‌ها بر روی قطعه‌کار

ابزارهای معرفی شده در این بخش، برای اغلب حرفه‌ها مناسب هستند. با این وجود، برخی از ابزارهای اندازه‌گیری، در برخی از حرفه‌ها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. مجله فرادرس، مطلبی را با عنوان «ابزار دقیق چیست؟» تهیه کرده است که می‌تواند به شما در یادگیری کلی ابزارهای مورد استفاده در سیستم‌های کنترل و اندازه‌گیری دقیق کمک کند.

ابزارهای اندازه‌گیری پرکاربرد در کارگاه‌ها

هر یک از فعالیت‌هایی که در کارگاه‌ها انجام می‌شود، نیازمند ابزارهای اندازه‌‌گیری خاص خود است. انواع خط‌کش (ساده، تاشو، متر، گونیا، نقاله)، چاقوی علامت‌گذاری، سنبه‌نشان، خط‌کش تیره‌دار، خط‌انداز، تراز، شابر دنده (گام‌سنج رزوه) و زاویه‌سنج در کارگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزارها، استفاده از سیستم های اندازه گیری و افزایش دقت کار را فراهم می‌کنند.

ابزارهای اندازه‌گیری پرکاربرد در نجاری

از ابزارهای رایج در حرفه نجاری می‌توان به انواع مداد نجاری، زاویه‌سنج‌ها، ست قرقره گچی، گونیای نجاری، تراز نجاری، گونیای کشویی، پرگار نجاری و گونیا متر اشاره کرد. این ابزارها به نجاران در اندازه‌گیری دقیق و ساخت وسایل چوبی کمک می‌کنند.

ابزارهای اندازه‌گیری پرکاربرد در لوله‌کشی

ابزارها و سیستم های اندازه گیری، کاربرد گسترده‌ای در حرفه‌های مرتبط با تاسیسات بهداشتی ساختمان، از جمله پایپینگ و لوله‌کشی دارند. انواع آچار شلاقی، تراز، گام‌سنج، لوله‌بر، متر، خط‌کش تاشو، مداد علامت‌گذاری، تراز لیزری، لوله‌خم‌کن، اتصال‌سنج، شاقول، فشارسنج، جریان‌سنج، دماسنج، عمق‌سنج و نشت‌یاب از ابزارهای مورد استفاده در این حوزه هستند.

ابزارهای اندازه‌گیری پرکاربرد در حوزه برق

بسیاری از فعالیت‌های مربوط به برق ساختمان و واحدهای صنعتی، وابسته به ابزارهای اندازه‌گیری الکتریکی هستند. این ابزارها، به منظور اطمینان از رعایت ایمنی و مطابقت خروجی کارها با استانداردها و دستورالعمل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از ابزارهای اندازه‌گیری پرکاربرد در حوزه برق می‌توان به مولتی‌متر، ولت‌متر، کلمپ‌متر (مولتی‌متر انبری)، اهم‌متر، تستر عایق، پاورآنالایزر، آنالایزر مدار، تستر اتصال کوتاه، توالی‌‌سنج فاز، ارت‌سنج، دورسنج، نورسنج و قطرسنج سیم اشاره کرد.

اصطلاحات مهم در سیستم های اندازه گیری چه هستند؟

اصطلاحات و مفاهیم متعددی در سیستم های اندازه گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند که در این بخش به معرفی برخی از آن‌ها می‌پردازیم.

مترولوژی در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«مترولوژی» (Metrology)، علم مطالعه اندازه‌گیری است که به عنوان یک مفهوم پایه برای اطمینان از یکپارچگی روش‌ها و استانداردهای اندازه‌گیری در حوزه‌های مختلف نظیر تولید، آزمایش و پژوهش مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای موفقیت در این حوزه‌ها و رعایت استانداردهای مخصوص آن‌ها، باید از روش‌های دقیق اندازه‌گیری استفاده کرد. رسیدن به این هدف، نیازمند بکارگیری روش‌های مترولوژی پیچیده در هر حرفه است.

کالیبراسیون در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«کالیبراسیون» (Calibration)، فرآیند بررسی و تنظیم خروجی ابزارهای اندازه‌گیری با توجه به یک مرجع استاندارد است. از این فرآیند برای اطمینان از صحت نتایج اندازه‌گیری و نزدیکی مقادیر به دست آمده با واقعیت استفاده می‌شود. بنابراین کالیبراسیون، دقت اندازه‌گیری را بهبود می‌بخشد. مراحل اصلی کالیبراسیون در اندازه‌گیری عبارت هستند از:

1. انتخاب ابزار یا دستگاه مورد نظر
2. استفاده از استاندارد مرجع برای مقایسه نتایج ابزار یا دستگاه با مقادیر استاندارد
3. ثبت اختلاف بین مقادیر اندازه‌گیری شده با مقادیر استاندارد
4. تصمیم‌گیری راجع به تنظیم مجدد ابزار یا دستگاه بر اساس تلرانس‌های استاندارد

استاندارد در سیستم های اندازه گیری چیست؟

ماهیت سیستم های اندازه گیری با مفهوم استاندارد گره خورده است. استانداردها، با فراهم کردن مقادیر مرجع قطعی، امکان اطمینان از درستی اندازه‌گیری‌ها را فراهم می‌کنند. استانداردهای سیستم‌های اندازه‌گیری به دو نوع زیر تقسیم می‌شوند:

• استانداردهای اولیه یا اصلی: استانداردهایی هستند که به طور مستقیم به کمیت‌ها و ثابت‌های فیزیکی در سیستم‌های اندازه‌گیری ارتباط دارند.
• استانداردهای ثانویه یا فرعی: استانداردهایی هستند که با توجه به استانداردهای اصلی کالیبره می‌شوند. این استانداردها با وجود دقت کم‌تر نسبت به استانداردهای اولیه، به طور گسترده در اندازه‌گیری‌های روزمره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عدم قطعیت در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«عدم قطعیت» (Uncertainty)، پراکندگی آماری مقادیر اندازه‌گیری شده یک کمیت در بازه یا مقیاس مشخص است. به زبان ساده‌تر، شکی که در مورد نتیجه هر اندازه‌گیری وجود دارد، به عنوان عدم قطعیت شناخته می‌شود. تمام اندازه‌ها دارای عدم قطعیت هستند. البته سطح عدم قطعیت در اندازه‌گیری‌های مختلف با یکدیگر متفاوت است.

شاید در نگاه اول تصور کنید که نتایج به‌دست‌آمده از خط‌کش، ساعت، دماسنج یا هر وسیله اندازه‌گیری دارای صحت، دقت و اطمینان بالا هستند. با این وجود هنگام کار با هر ابزاری، حتی دقیق‌ترین ابزارها، مقداری شک در مورد نتیجه خروجی وجود خواهد داشت. این شک، همان عدم قطعیت است. هرچه از استاندارد فاصله می‌گیریم، سطح عدم قطعیت افزایش می‌یابد.

صحت در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«صحت» (Accuracy)، مفهومی است که به میزان نزدیکی اندازه‌های به‌دست‌آمده با مقادیر واقعی یا مقادیر مرجع (استاندارد) اشاره می‌کند. ارزیابی دقت معمولا با در نظر گرفتن سطح عدم قطعیت صورت می‌گیرد. عدم قطعیت پایین، به معنی بالا بودن صحت اندازه‌گیری است.

برای درک مفهوم صحت، یک تخته دارت را در نظر بگیرید. مرکز این تخته (مرکز شکل‌های دایره‌ای)، به عنوان اندازه صحیح و استاندارد در نظر گرفته می‌شود. به این ترتیب، هرچه سوزن دارت پس از پرتاب به این مرکز نزدیک‌تر باشد، اندازه به‌‌دست‌آمده صحیح‌تر خواهد بود. توجه داشته باشید که مفهوم صحت با دقت در اندازه‌گیری تفاوت دارد.

دقت در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«دقت» (Precision)، پیوستگی صحت چندین نتیجه اندازه‌گیری است. اندازه‌های دقیق، شاید به طور کامل با یکدیگر برابر نباشند اما همگی در یک گروه قرار می‌گیرند. برای درک مفهوم دقت نیز مانند مفهوم صحت می‌توان از مثال پرتاب دارت استفاده کرد. در پرتاب چندین دارت، اگر نتیجه پرتاب‌ها نزدیک به هم باشند، آن‌ها را دقیق در نظر می‌گیریم؛ حتی اگر تمامی آن‌ها به نواحی دور از مرکز هدف برخورد کنند. بنابراین، مفهوم دقت به نزدیکی نتایج به یکدیگر بستگی دارد. هدف اصلی در اندازه‌گیری، به حداقل رساندن اختلاف نتایج (افزایش دقت) و نزدیکی نتایج به مقدار استاندارد (صحت بالا) است.

قابلیت ردیابی در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«قابلیت ردیابی» (Traceability)، یکی از مفاهیم و خواص مهم اندازه‌گیری است که به امکان ارتباط دادن اندازه‌ها به یک مرجع ملی یا بین‌المللی و توسط زنجیره‌ای از مقایسه‌های بهم‌پیوسته اشاره دارد. به عبارت ساده‌تر، قابلیت ردیابی، روشی برای اطمینان از در نظر گرفتن تمام عدم قطعیت‌ها و دقیق بودن اندازه‌گیری است.

به عنوان مثال، یک سنسور فشارسنج را در نظر بگیرید. این ابزار اندازه‌گیری، میزان فشار در یک فرآیند یا سیستم را نمایش می‌دهد. برای اطمینان از صحیح بودن اعداد نمایش داده شده توسط این ابزار، آن را با یک سنسور دقیق‌تر کالیبره می‌کنیم. اکنون این سوال پیش می‌آید که چگونه باید از دقیق بودن سنسور مورد استفاده برای کالیبراسیون مطمئن شویم. پاسخ به این سوال در خاصیت قابلیت ردیابی نهفته شده است. اگر مقایسه عملکرد هر ابزار را به صورت پیوسته تا استاندارد اصلی سیستم اندازه‌گیری ادامه دهیم، می‌توانیم از درست بودن نتایج اطمینان حاصل کنیم. بنابراین، اندازه‌هایی قابل اطمینان هستند که قابلیت ردیابی تا استاندارد اصلی را داشته باشند.

اطمینان در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«اطمینان» (Confidence)، مفهومی است که به عدم قطعیت و قابلیت ردیابی در اندازه‌گیری ارتباط دارد. هرچه سطح اطمینان در اندازه‌گیری بالاتر باشد، عدم قطعیت در آن کمتر و قابلیت ردیابی بیشتر خواهد بود. استانداردهای اندازه‌گیری، باعث ایجاد اطمینان از دقت و صحت ابزارها می‌شوند.

صحت‌سنجی در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«صحت‌سنجی» (Verification)، فرآیند تایید عملکرد ابزارهای اندازه‌گیری، پس از کالیبراسیون است. اگر اندازه‌های به‌دست‌آمده پس از کالیبراسیون با اندازه‌های استاندارد مطابقت داشته باشند، عملکرد ابزار تایید می‌شود. در صورت زیاد بودن انحراف از معیار، باید اقدامات لازم برای بررسی مجدد ابزار صورت گیرد.

تنظیم در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«تنظیم» (Adjustment)، فرآیند اصلاح ابزارهای اندازه‌گیری برای مطابقت نتیجه آن‌ها با مقادیر استاندارد است. در این فرآیند، مقایسه بین اندازه‌های به‌دست‌آمده با اندازه‌های استاندارد، چندین بار تکرار می‌شود تا صحت مقادیر عملی تایید گردد. در صورت وجود عدم قطعیت در نتایج پس از تنظیم، باید ابزار را تعمیر یا استفاده از آن را برای همیشه متوقف کرد.

انواع کمیت در سیستم های اندازه گیری چیست؟

دسته‌بندی‌های متنوعی برای انواع کمیت در سیستم های اندازه گیری وجود دارد که برخی از آن‌ها عبارت هستند از:

•  «کمیت پایه» (Base Quantity): کمیت‌های فیزیکی مانند جرم، طول، زمان، جریان، دما، مقدار ماده و شدت روشنایی به عنوان کمیت‌های پایه در نظر گرفته می‌شوند. این کمیت‌ها، مستقل هستند و از ترکیب هیچ کمیت دیگری به دست نمی‌آیند.
•  «کمیت فرعی» (Derived Quantity): کمیت‌هایی که از ترکیب دو یا چند کمیت پایه به دست می‌آیند، با عنوان کمیت‌های فرعی شناخته می‌شود. به عنوان مثال، مساحت، یک کمیت فرعی است که از ضرب دو کمیت طول به دست می‌آید.
• «اندازه‌ده» (Measurand): به کمیت‌هایی که مورد اندازه‌گیری قرار گرفته یا می‌گیرند، اندازه‌ده می‌گویند.
• «کمیت تاثیرگذار» (Influence Quantity): کمیت‌هایی که اندازه‌ده نیستند اما بر روی نتیجه اندازه‌گیری اثر می‌گذارند، با عنوان کمیت‌های تاثیرگذار شناخته می‌شوند.

دامنه در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«دامنه» (Span)، بازه قابل اندازه‌گیری توسط ابزارهای اندازه‌گیری است. به عنوان مثال، دماسنجی را در نظر بگیرید که از دمای ۴۰- تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری می‌کند. دامنه این وسیله برابر با ۱۴۰ درجه سانتی‌گراد است. صحت اندازه‌گیری، بر اساس درصدی از دامنه بیان می‌شود.

تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری چیست؟

«تحلیل سیستم اندازه‌گیری» (Measurement System Analysis | MSA)، فرآیندی است که به منظور تعیین پایداری سیستم های اندازه گیری و اطمینان از بکارگیری سیستم‌های کارآمد برای جمع‌آوری داده‌های دقیق و صحیح مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند تحلیل سیستم اندازه‌گیری در مراحل زیر خلاصه می‌شود:

1. تعیین نحوه جمع‌آوری داده
2. نمونه‌برداری
3. اندازه‌گیری
4. محاسبه
5. تکرارپذیری و بازتولید

تکرارپذیری و بازتولید در سیستم های اندازه گیری چیست؟

«تکرارپذیری» (Repeatability) و «بازتولید» (Reproducibility)، از اصطلاحات و مفاهیم مهم در تحلیل سیستم های اندازه گیری هستند که به دقت اندازه‌گیری در شرایط مشابه را نمایش می‌دهند. منظور از شرایط مشابه، یکسان بودن فرآیند، اپراتور، سیستم و محل اندازه‌گیری است. اگر در شرایط یکسان، اندازه‌های یکسان به دست آید، می‌گوییم قابلیت تکرارپذیری و بازتولید سیستم بالا است.

بهترین مسیر یادگیری سیستم های اندازه گیری با فرادرس؟

بهترین مسیر یادگیری انواع سیستم های اندازه گیری، تسلط بر روی مفاهیم پایه این سیستم‌ها و استانداردهای مورد استفاده برای هر یک از آن‌ها است. قدم بعدی می‌تواند آشنایی با نحوه کارکرد ابزارهای اندازه‌گیری باشد. اگر در یک حوزه تخصصی فعالیت می‌کنید و با ابزارهای اندازه‌گیری سر و کار دارید، در قدم بعدی باید میزان دانش خود بر روی ابزارهای مرتبط با حرفه‌تان را بالا ببرید. در انتها، یادگیری روش‌های کالیبراسیون ابزارهای اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری، مهارت شما در این زمینه را به بالاترین سطح ممکن می‌رساند.

فرادرس، مجموعه‌ای از فیلم‌های آموزشی مفید و کاربردی را تهیه کرده است که شما را در طی کردن مسیر یادگیری سیستم های اندازه گیری کمک می‌کند. لینک مشاهده این فیلم‌های آموزشی در ادامه آورده شده است.

کاربرد سیستم های اندازه گیری در حوزه‌های مختلف چیست؟

سیستم های اندازه گیری، کاربردهای فراوانی در حوزه‌های مختلف دارند. استفاده از این سیستم‌ها برای اطمینان از افزایش دقت، ثبات و قابلیت اتکا به داده‌های جمع‌آوری شده و تحلیل‌های صورت‌گرفته بر روی آن‌ها ضروری است. در آخرین بخش این مطلب از مجله فرادرس، به مرور کاربردها و اهمیت سیستم های اندازه گیری در حوزه‌های گوناگون می‌پردازیم.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در علم و پژوهش چیست؟

سیستم‌های اندازه‌گیری، از اجزای اصلی تحقیقات علمی هستند. دانشمندان با استفاده از این سیستم‌ها، به مقایسه دقیق نتایج و تایید آن‌ها می‌پردازند. اجرای بسیاری از آزمایش‌ها، انجام بسیاری از تحلیل‌ها و ارائه گزارش از یافته‌های علمی، بر اساس سیستم اندازه‌گیری صورت می‌گیرد.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در علم پزشکی چیست؟

تجهیزات پزشکی، بر مبانی سیستم‌های اندازه‌گیری طراحی می‌شوند. برخی از این تجهیزات، خود نیز وظیفه اندازه‌گیری را برعهده دارند. دماسنج‌ها، پمپ‌های تزریق، دستگاه‌های اندازه‌گیری علائم حیاتی بیماران، دستگاه‌های تصویربرداری و ابزارهای جراحی، همگی به طور مستقیم یا غیرمستقیم با سیستم‌های اندازه‌گیری مرتبط هستند.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در مهندسی و ساخت چیست؟

برای کنترل کیفیت و اطمینان از مطابقت خروجی کارهای مهندسی با الزامات طراحی، از سیستم‌های اندازه‌گیری استفاده می‌شود. این سیستم‌ها کاربرد گسترده‌ای در تولید دقیق قطعات مکانیکی و اجرای سازه‌های مهندسی دارند.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در سیستم‌های قدرت چیست؟

بهینه‌سازی سیستم‌های تولید انرژی و نظارت بر روی عملکرد این سیستم‌ها، نیازمند استفاده از یک سیستم اندازه‌گیری مناسب است. این کار، باعث بهبود عملکرد، به حداقل رساندن زمان‌های خرابی و حفظ کارایی می‌شود.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در خودروسازی و هوافضا چیست؟

صنایع خودروسازی و هوافضا، از صنایع حساس و نیازمند اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق هستند. سنسورهای موقعیت‌سنج برای تعیین جابجایی، سنسورهای فشارسنج برای بررسی عملکرد موتور و سنسورهای حرارت‌سنج برای مدیریت عملکرد موتور خودروها و هواپیماها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اندازه‌گیری‌ها باعث اطمینان از صحت طراحی می‌شوند.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در زمین‌شناسی و محیط زیست چیست؟

سیستم‌های اندازه‌گیری، در بررسی پدیده‌های زمین‌شناسی و زیست‌محیطی نیز کاربرد دارند. این سیستم‌ها به منظور مطالعه بر روی تغییرشکل‌های پوسته زمین، نظارت بر روی تغییرات اقلیمی، زلزله‌شناسی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد و اهمیت سیستم های اندازه گیری در مدیریت و کنترل کیفیت چیست؟

تحلیل سیستم‌های اندازه‌گیری، امکان ارزیابی دقت فرآیندهای اندازه‌گیری را فراهم می‌کند. این نوع تحلیل، برای اطمینان از صحت داده‌ها و اتخاذ تصمیم‌های مرتبط با کنترل کیفیت اجرا می‌شود.

علاوه بر موارد ذکر شده، سیستم های اندازه گیری در علوم انسانی و اقتصاد نیز کاربرد دارند. این سیستم‌ها به طور گسترده در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مجموع، هر فرد فعال در هر حوزه‌ای، قطعا روزی به سیستم‌های اندازه‌گیری نیاز پیدا می‌کند. از این‌رو، آشنایی با مفاهیم مرتبط با این سیستم‌ها ضروری است.