Вся электронная библиотека >>>

 Техника >>

 

 

Техника в ее историческом развитии


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника



 

Глава XII КАЧЕСТВЕННЫЕ СДВИГИ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ

2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ЗАРОЖДЕНИЕ ИНСТРУМЕНТОВЕДЕНИЯ

 

 

 «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры». Эти слова принадлежат Д. И. Менделееву, который был не только великим химиком, но и автором основополагающих трудов в области измерения [19].

Действительно, если проследить историю точных приборов, можно убедиться, что подавляющее большинство их предназначалось для производства разного рода измерений — длин, площадей, объемов, масс, времени, а позднее и температур, давлений, влажности и многих других величин.

Появление каждого конструктивно нового прибора открывает перед учеными (если прибор предназначен для научных исследований) или инженерно-техническими работниками (если прибор предназначен для использования на съемках или в промышленности) новые возможности. Однако эти приборы с течением времени перестают отвечать постоянно растущим требованиям науки и производства. Точность и диапазон возможностей прибора оказываются недостаточными. Начинается или усовершенствование прибора (которое дает временно выход из положения), или разработка принципиально новой конструкции с учетом новых требований и последних достижений науки и техники.

Таким образом, точность измерительных приспособлений, используемых на том или ином этапе исторического развития, отражала уровень знаний этого периода, а возникавшая время от времени ограниченность точности измерения определенных величин приводила к созданию новых приборов и к новой ступени в развитии познания.

«Законы явлений природы, как выражения количественных отношений между факторами явлений,— писал в конце XIX в. профессор Ф. Ф. Петрушевский,— выводятся на основании измерений этих факторов» [20, с. 858].

Выраженная в количественной форме информация, которую дают измерения, воспринимается органами чувств и отражается в сознании человека или непосредственно, или с помощью специальных приборов, получающих, хранящих и перерабатывающих информацию в доступную для органов чувств человека форму.

Успехи, достигаемые в области измерений приводили нередко к появлению новых теорий. Так, открытие периодического закона химических элементов прекрасно иллюстрирует зависимость прогресса естествознания от состояния и возможностей техники измерений [21, с. 65]. Именно благодаря измеренным атомным весам химических элементов открыл этот закон Д. И. Менделеев, ставивший всегда на первое место те свойства вещества, которые могли быть измерены, а их значения выражены точно количественно [22, с. 3].

Развитие и совершенствование измерений во всех сферах деятельности человека привели в XIX в. к созданию специальной науки об единицах, средствах и методах измерений — метрологии, решающей широкий круг задач научного, производственного и социального характера [23]. Средства и методы измерений в различных областях науки, техники и промышленности между собой тесно связаны. Развитие метрологии в области оптики, например, влияет не только на развитие самой оптики, но и других разделов физики, химии, биологии и астрономии.|

В рассматриваемый период измерения все более становятся неотъемлемой частью научных исследований и различных производств, имеющих дело с изучением, изготовлением и обработкой материалов и веществ, находящихся в твердом, жидком, газообразном (а в настоящее время и в плазменном) состояниях.

Повышение требований к точности измерений в науке, промышленности, в картографо-геодезической практике и торговле привело к установлению в ряде стран единых мер и единиц измерения, а затем и к международным метрологическим соглашениям.

Распространению в России единой системы мер и весов в значительной степени способствовала Главная палата мер и весов, преобразованная в 1893 г. по инициативе Д. И. Менделеева из Депо образцовых мер и весов, Ныне это Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологи! имени Д. И. Менделеева (ВНИИМ). Сначала в Главной палате мер и весо! было три лаборатории — мер длины, мер массы и температурных измере ний. В дальнейшем Д. И. Менделеев организовал ряд новых лабораторий лабораторию измерения электрических величин, фотометрическую, во домерную, манометрическую, химическую и астрономическую. В 1910 г (уже после смерти Менделеева) в Палате была создана радиотелеграфная группа, на базе которой впоследствии возникло несколько лаборатория для разработки проблем измерений в области электромагнитных колебаний высоких частот [24].

В конце XIX в. специальные метрологические учреждения создаются в Германии (1887 г.), Англии (1900 г.) и США (1901 г .).

Метрология самым тесным образом связана с приборостроением, являясь его научной основой, устанавливающей критерии оценки точности и достоверности результатов измерений.

О том, какое значение стала иметь измерительная техника в начале XX в., говорится в книге профессора Московского технического училища А. П. Гавриленко: «Нужно твердо раз навсегда усвоить, что если завод не имеет точных мерительных инструментов, то он не может выпускать и точных, первоклассных изделий, удовлетворяющих современным требованиям, каково бы ни было его оборудование и искусство рабочего персонала» [25, с. 19].

Увеличение точности измерений шло по двум направлениям: усовершенствованию измерительных средств и разработке новых принципов измерения.

В XIX в. начинает заметно развиваться точное машиностроение — новая отрасль промышленности, решающая задачи изготовления измерительных приборов.

На протяжении всей истории точного машиностроения непрерывно совершенствовались методы обработки деталей и сборки приборов и измерительных инструментов, совершенствовалась новая технология [26].

Приборы постепенно приобретали все более целесообразную форму и устройство. Этому способствовало возникновение новой дисциплины — инструментоведения, в задачи которого входило изучение разнообразных типов и конструкций существующих инструментов, их совершенствование и разработка новых конструкций и методов исследования механических, оптических и специальных качеств инструментов [27].

Важную роль в становлении инструментоведения сыграло развитие теоретической и прикладной (технической) оптики.

В 50—70-х годах XIX в. в самостоятельную дисциплину, тесно связанную с инструментоведением, оформляется теория оптических инструментов, с помощью которой на основе достижений в расчетах оптических систем, разработке теории аберраций и технологии оптического стекла стали успешно решать задачу установления оптимальных условий для получения правильного изображения наблюдаемого объекта, подобного ему по геометрическому виду и по распределению яркости. Именно в этот период немецкий ученый К. Ф. Гаусс, отказавшись от понятия идеальной оптической системы, разработал методику расчета оптических систем с учетом толщины оптических деталей, положенную в основу современных оптических расчетов. Именно в этот период были разработаны и внедрены в производство прогрессивные методы варки оптического стекла с заданными свойствами. В значительной степени быстрому развитию точного приборостроения способствовало создание ряда оптических инструментов, редназначенных для сборки, юстировки и контроля точных приборов в роцессе их изготовления и эксплуатации. Новая отрасль — металлография позволила применять при изготовлении приборов металлы, удовлетворяющие определенным механическим (повышенная твердость, незначительный износ), физическим (малый коэффициент расширения, иногда отсутствие влияния магнетизма и др.) и химическим (высокая сопротивляемость коррозии) требованиям.

Развитие научных исследований, промышленности, транспорта, интенсивные топографо-геодезические работы для картографирования территорий, организация метеорологической службы требовали огромного количества точных приборов самых разнообразных конструкций.

Это разнообразие отражено в предложенной еще в 20-х годах XIX в. академикои В. М. Севергиным классификации «орудий, употребительных в науках и художествах». Среди них приведены следующие типы приборов:

«1. Орудия учебные. Щетные, орудия геометрии элементарной и описательной, орудия опытной физики, орудия, относящиеся к естественной истории.

2.         Орудия для весов и мер. Весы разного рода, ареометры и пр.

3.         Орудия для черчения планов и рисования. Компасы, пантографы,готоваленные приборы...

4.         Орудия оптические. Увеличительные стекла, телескопы, микроскопы и пр.

5.         Орудия акустические. Слуховые трубы и пр.

6.         Орудия метеорологические. Барометры, термометры, гигрометры, анемометры, громовые отводы и пр.

7.         Орудия, принадлежащие к часовому мастерству.

8.         Орудия астрономические и геодезические...» [28, с. 10—11].

На протяжении XIX и начала XX столетия в процессе эволюции многие точные приборы приобрели уже черты, присущие современным приборам, и превратились в развитые измерительные устройства, состоящие из следующих основных элементов: прибора—регистратора, отмечающего количество единиц измерения величины; устройства-преобразователя, позволяющего явление, не воспринимаемое чувственным аппаратом человека, преобразовать в явление, им воспринимаемое; специального прибора, расширяющего (в зависимости от назначения измерительного устройства) пределы восприятия данной чувственной способности человека; приспособления, подводящего (в случае надобности) энергию к прибору-регистратору.

 

 

Контрольно-измерительные приборы, приборный щиток. Приборы...

Длина гибкого вала ГВ166 равна 1170 мм.- Указатель ( 6.45, а) спидометра представляет собой измерительный прибор магнитоиндукционного типа.

Грузовые автомобили

 

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ....

К контрольно-измерительным приборам относятся первичные приборы и измерительные преобразователи.

 

Измерительные приборы

Повсюду сталкиваемся мы с измерительными приборами, можно сказать, на каждом шагу. Какую бы величину мы ни измеряли...

 

Контрольно-измерительные приборы и датчики. Спидометр, тахометр...

3801 ( 11.37) контрольно-измерительных приборов и сигнальных ламп, установленной перед водите¬лем на панели приборов.

Ремонт автомобиля

 

Контрольно-измерительные приборы. Электрооборудование автомобиля

Для контроля за работой системы смазки и охлаждения двигателя, заряда аккумуляторной батареи, наличия топлива в баке применяют контрольно-измерительные приборы...

 

Контрольно-измерительные приборы и инструмент

§ 1. Назначение контрольно-измерительных приборов и инструмента. … В соответствии с этим разработаны и конструкции измерительных инструментов и приборов.

Слесарно-инструментальные работы

 

 Ремонт квартиры. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. Электровлагомеры....

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. Электровлагомеры предназначены для определения влажности древесины» Принцип их действия основан на изменении электропроводности древесины при...

 

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. На автомобилях МАЗ...

На автомобилях МАЗ устанавливают контрольно-измерительные логометрические приборы магнитоэлектрического типа: указатель температуры воды, указатель уровня топлива...

Автомобиль маз

 

Органы управления и контрольно-измерительные приборы

Органы управления и контрольно-измерительные приборы. Органы управления в кабине автомобиля расположены таким образом...

Грузовые автомобили

 

 Расходомеры. Эксплуатация расходомеров. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ...

Расчет и установка приборов должны выполняться в соответствии с Правилами 28— 64 Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР «Измерение...

 

Контрольно измерительные приборы КИП установленные на щитке...

Рассматриваемые приборы, обладая существенными погрешностями, требуют периодического диагностирования. Основные неисправности КИП и их симптомы приведены в табл.17.

Диагностирование электрооборудования

 

 Малая измерительная лаборатория

Большинство простых измерительных приборов могут построить юные радиолюбители второго и третьего года занятий.

 

Средства автоматизации са контрольно-измерительные приборы кип...

К средствам автоматизации и контрольно-измерительным приборам, холодильных машин и оборудования охлаждающего водоснабжения относятся: приборы местного контроля, которыми...

 

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА. Шумомер. Измеритель шума...

В комплект измерителя шума и вибрации ИШВ-1 входят следующие приборы: прибор измерительный; измерительный микрофон типа М-101; вибропреобразователь типа Д-28...

 

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА. Жидкостные...

Приборы ЭТП-IA и ЭТП-2А работают с датчиками трех типов. Датчик I служит для измерения температуры … Датчик соединен с измерительным прибором соединительным шнуром.

 

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА. Барометр-анероид....

Включают прибор таким образом, чтобы давление над спиртом в резервуаре было всегда больше, чем в измерительной трубке.

 

Контрольно-измерительные инструменты и техника измерений

Для контроля изготовления деталей, сборки и ремонта механизмов и машин используют различные измерительные средства — инструменты и приборы.

Слесарные работы

 

 Модели, приборы, физические опыты. Приборы и модели

Простейшие приборы и модели по физике. Модель блочных весов (рис. 9). Прибор состоит из деревянного блока диаметром 300 мм, в … Простейший измерительный прибор.

Техническое творчество

 

 Диагностировать техническое состояние электрооборудования в...

При диагностировании контрольно-измерительных приборов измеряют основные параметры, которые заданы техническими условиями заводов-изготовителей.

Диагностирование электрооборудования

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ...

При измерении давлений агрессивных или загрязненных жидкостей и газов перед измерительным прибором ставится разделительное устройство.

 

К содержанию книги:  Техника в ее историческом развитии

 

Последние добавления:

 

 Лесопильные станки и линии  Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий

Разрезка материалов  "Энциклопедия техники"   Прокатное производство