Mijloace de măsurare pentru mărimi chimice și termice

1. MASURAREA MĂRIMILOR TEHNICE SPECIFICE PROCESELOR INDUSTRIALE

1.1 IMPORTANŢA MĂSURĂRILOR ÎN ŞTIINŢĂ ŞI TEHNICĂ

Baza realizarii oricarui produs este proiectarea, iar proiectarea se sprijină pe date obţinute prin operaţii de măsurare. Atât în ştiinţă, cât şi în tehnică informaţiile necesare sunt obţinute, în principal, prin măsurări.

Încă la finele secolului trecut, W.Thomson arăta că: “ Un fenomen fizic nu poate fi înţeles şi utilizat în practică până nu e măsurat”. “

În prezent, trăim într-o lume a măsurătorilor; în nici un domeniu al activităţilor umane (ştiinţă, cercetare, producţie) nu se poate progresa fără operaţii de măsurare. În acelaşi timp, evoluţia remarcabilă a aparatelor de măsură se datorează progreselor realizate în domeniul dispozitivelor şi circuitelor electronice, a tehnicilor numerice de condiţionare şi prelucrare a semnalelor. AM electronice s-au răspândit atât de mult în toate sferele de activitate, încât azi nu e posibil ca cineva să pretindă că are o cultură tehnică generală fără a cunoaşte cât de cât instrumentaţia electronică de bază. În fine, afirmaţia lui G.Keinath (specialistul care a dominat scena metrologică electrică între anii 1930-1950): “Mehr messen, mehr wissen” (măsurăm mai mult, ştim mai mult) pledează suficient de convingător în această direcţie.

1.2 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Pentru efectuarea unei operaţii de măsurare este necesară şi o unitate de măsură. Odată cu creşterea numărului mărimilor de măsurat a apărut cerinţa stabilirii unui grup de unităţi care să permită măsurarea tuturor mărimilor fizice cunoscute. Un asemenea grup se numeşte sistem de unităţi.

• Unităţi fundamentale (SI)

Cele şapte unităţi ale SI menţionate mai înainte se numesc unităţi fundamentale pentru că sunt stabilite independent una de alta, iar celelalte unităţi deduse din primele, pe baza unor relaţii cunoscute, se numesc unităţi derivate.

Unităţile fundamentale au următoarele definiţii:

1. Metrul (m) reprezintă distanţa parcursă de lumină în vid, timp de 1/299792458 s (aprox. 3,3 ns).; lungimea prototipului a fost stabilită ca fiind a zecea milioana parte din sfertul meridianului terestru.

2. Kilogramul (kg) reprezintă masa “kilogramului internaţional” prototip din platină iridiată adoptat în anul 1889 de către CGM şi păstrat la BIMG – Sévres.

3. Secunda (s) reprezintă durata a 9192631770 perioade ale radiaţiei corespunzătoare tranziţiei între cele două nivele de energie hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu 133.

4. Amperul reprezintă intensitatea unui curent electric constant care, menţinut în două conductoare paralele, rectilinii, cu lungimea infinită, aşezate în vid la o distanţă de 1 m unul de altul, ar produce între aceste conductoare o forţă de 2 . 10-7 N/m.

5. Kelvinul (K) sau gradul Kelvin este unitatea de temperatură termodinamică şi reprezintă 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei. A fost adoptat în anul 1967. Până atunci, ca unitate de măsură a temperaturii s-a folosit gradul Celsius (oC), unitate utilizată şi în prezent.

Între acestea două există relaţia: T(K) = 273,16 + temperatura în oC.

6. Candela (cd) reprezintă intensitatea luminoasă într-o direcţie dată, a unei surse care emite o radiaţie monocromatică cu frecvenţa de 5,4 .1014 Hz (lungimea de undă 555 nm) şi a cărei intensitate energetică în această direcţie este IR = 1/683 W/sr (=1,46 mW/sr).

7. Molul (mol) reprezintă cantitatea de substanţă a unui sistem care conţine atâtea entităţi elementare (atomi, molecule, ioni etc.) câţi atomi există în 0,012 kg de carbon 12 (6,02.1023 atomi); de exemplu, într-un mol de apă există 6,02.1023 molecule