Metrologie

Introducere

Măsurările au o importanţă mare în viaţa oamenilor. Cu măsurările omul se întâlneşte la fiecare pas

al activităţii sale, începând cu determinarea distanţelor la ochi şi terminând cu verificarea şi dirijarea unor

procese tehnologice compuse şi efectuarea unor cercetărilor ştiinţifice.

Dezvoltarea ştiinţei este condiţionată de progresul în domeniul măsurărilor. Măsurarea este una din

mijloacele de cunoaştere. De aceea cele mai multe cercetări sunt însoţite de măsurări, care permit de a

stabili rapoartele cantitative şi legile fenomenelor cercetate. D.I. Mendeleev scria: „Ştiinţa se începe de la

acel moment, când se încep măsurările; ştiinţa exactă nu poate fi concepută fără de măsurare”. Istoria

ştiinţei cunoaşte exemple, care ne vorbesc despre aceea, că progresul în domeniul măsurărilor a contribuit

la noi descoperiri. La rândul lor, realizările ştiinţei au contribuit la perfecţionarea metodelor şi mijloacelor

de măsurări. De exemplu, realizările în domeniul tehnicii cu laser au permis de a crea noi dispozitive

pentru măsurarea distanţelor cu precizie înaltă.

Există o legătură strânsă dintre realizările industriei şi posibilităţile tehnicii de măsurări. Orice

domeniu de producere modern este de neconceput fără controlul precis şi obiectiv al procesului

tehnologic, efectuat cu ajutorul mijloacelor de măsurare. Îmbunătăţirea calităţii producţiei şi majorarea

productivităţii în mare măsură depind de aceia, cât de bine este înzestrată şi pusă la punct secţia de

metrologie a întreprinderii respective. Automatizarea producerii de asemenea este de neconceput fără de

măsurări, deoarece nu se poate de dirijat cu obiectul, ne având informaţie despre acest obiect. Din altă

parte, realizările producerii în domeniul obţinerii de noi materiale, de noi elemente cu proprietăţi

funcţionale avansate, a tehnologiei noi, se reflectă asupra caracteristicilor mijloacelor de măsurare, se

creează noi posibilităţi pentru elaborarea mijloacelor de măsurare principial noi. De menţionat

răspândirea mijloacelor electrice de măsurat nu numai a mărimilor electrice dar şi a celor neelectrice, ce

se lămureşte prin avantajele mijloacelor de măsurat electrice.

Necesitatea măsurărilor a apărut în timpurile străvechi, deoarece omul în viaţa cotidiană efectua

măsurări a diferitor mărimi: a distanţei, a ariei sectoarelor de pământ, a dimensiunilor şi maselor

obiectelor, a timpului ş.a. La început acestea prezentau măsurări primitive, care deseori se efectuau la

ochi. În aceste cazuri omul compara obiectele observate, ca exemplu cu dimensiunile propriului corp, care

îndeplinea rolul măsurilor, care reproduceau unităţi de diverse mărimi. Astfel, în acele timpuri măsurile şi

unităţile de mărimi erau arbitrare, ceea ce făcea dificil compararea rezultatelor. Cu trecerea timpului,

oamenii au ajuns la conştientizarea preţului a măsurilor speciale destinate măsurărilor. De exemplu,

ceasornicul de apă se utiliza în calitate de măsură care reproduce un anumit interval de timp. Mai apoi au

început de a utiliza în practică măsuri luate din „natură” ca pământul, perioada de rotaţie al căruia se

utiliza pentru reproducerea unităţii de timp.

Dezvoltarea de mai departe a omenirii – dezvoltarea comerţului şi flotei maritime, apariţia

industriei, dezvoltarea ştiinţelor au contribuit la crearea mijloacelor tehnice speciale – a mijloacelor de

măsurare a diverselor mărimi.

În legătură cu studierea fenomenelor electricităţii au început să fie create dispozitive electrice de

măsurare.

În anii 1733–1737 fizicianul francez Dufe a construit primul dispozitiv pentru măsurarea

electricităţii.

Primul în lume dispozitiv de măsurare electric a fost creat în 1745 de către academicianul rus

G.V.Rihman – colegul M.V.Lomonosov. Acesta a fost electrometrul – dispozitiv de studiere a diferenţei

de potenţial, destinat pentru cercetarea fenomenelor electricităţii atmosferice.

În 1747 americanul V.Franclin a creat teoria unitară a electricităţii.

În anii 1752-1753 М.V.Lomonosov şi G.V.Rihman au cercetat fenomenele electricităţii

atmosferice, utilizând aşa numitele „maşini de fulgere”.

În 1752 V.Franclin a demonstrat, că fulgerul este un fenomen electric. El a inventat condensatorul

plat şi paratrăsnetul.

În 1753 М.V.Lomonosov a prezentat lucrarea «Cercetarea fenomenelor atmosferice provenite de la

cele electrice». În Marea Britanie a fost publicat primul proiect despre telegraful electrostatic.

În 1759 fizicul rus F.Epinus a publicat lucrarea «Experienţele teorii electricităţii şi magnetismului».

2

În 1767 chimistul englez Djozef Pristley a stabilit, că există o anumită interacţiune între două

sarcini electrice.

În 1779 mecanicul rus I.P.Kulibin a construit felinarul cu reflecor.

În anii 1783-1785 farmacistul olandez Ian Minchelars primul a efectuat experimente de utilizarea

gazului pentru iluminat.

În 1785 fizicianul francez Şarl Kulon prin metodă practică, cu ajutorul balanţelor elaborate de el, a

stabilit dependenţa forţei de interacţiune dintre sarcinile electrice în funcţie de valorile lor şi distanţa

dintre ele.

În 1792 englezul V.Merdoc a utilizat gazul pentru iluminat.

În 1800 savantul italian A. Volta a creat elementele galvanice.

În 1820 A. Amper a prezentat primul galvanometru, care reprezenta o săgeată magnetică, asupra

căreia acţiona câmpul unui conductor parcurs de curent.

În 1837 O de la Riv a inventat dispozitiv termic de măsurări electrice.

A doua jumătate a sec. XIX a fost caracterizată prin apariţia electrotehnicii – domeniului ştiinţei şi

tehnicii care utilizează fenomenele electricităţii pentru necesităţi practice (pentru telecomunicaţii,

energetică ş.a). De aceea atunci intensiv se elaborau diverse dispozitive pentru măsurări electrice.

În 1867 W.Tomson (Kelvin) a fost propus galvanometrul cu o bobină mobilă şi un electromagnet

fix.

În 1880-1881 M.Depre şi J.A.d’Arsonvali au perfecţionat galvanometrul, utilizând un magnet

permanent.

În 1881 F. Uppenborn a inventat dispozitivul electromagnetic. Mult a efectuat pentru dezvoltarea

tehnicii de măsurări electrotehnicianul rus M.O. Dolivo-Dobrovolschii. El a inventat wattmetrul de

inducţie şi fazmetrul, wattmetrul ferodinamic, a dat recomandări ştiinţifice referitor la proiectare

dispozitivelor ferodinamice. El a propus metode noi de măsurare a mărimilor electrice şi magnetice (ca de

exemplu metoda de măsurare a pierderilor în materialele feromagnetice la supramagnetizarea lor.

În 1872 A.G. Stoletov, cercetând dependenţa a permitivităţii magnetice a fierului în funcţie de

intensitatea câmpului magnetic, a elaborat metoda de măsurare a inducţiei cu ajutorul galvanometrului

balistic. Pentru înregistrarea semnalelor electrice la sfârşitul sec. XIX a fost elaborat oscilograful, iar la

începutul sec. XX pentru studierea semnalelor electrice a început să fie utilizat cinescopul.