Pitanja iz Mjerne Tehnike:

1. Imena i oznake osnovnih jedinica SI sistema, definicije osnovnih jedinica?Svaka zemlja, pa i Bosna i Hercegovina, zakonom o mjernim jedinicama regulira upotrebu, oznake i podruje primjene mjernih jedinica radi primjene mjernog jedinstva. Zakonske mjerne jedinice u Bosni i Hercegovini su jedinice meunarodnog sistema SI.Jedinice meunarodnog sistema: osnovne jedinice SI dopunske jedinice SI izvedene jedinice SIOsnovne jedinice SI sistema su:

Duina: Jedinica za duinu je metar. Metar je duina puta koju u vakuumu napravi svjetlost u vremenu 1/299 792 458 sekunde.Masa: Jedinica za masu je kilogram. Kilogram je masa meunarodnog etalona kilograma.Vrijeme: Jedinica za vrijeme je sekunda. Sekunda je trajanje 9 192 631 770 perioda zraenja koje odgovara prijelazu izmeu dva nivoa osnovnog stanja atoma cezija 133.Elektrina struja: Jedinica elektrine struje je amper. Amper je jaina stalne elektrine struje koja meu dva paralelna vodia, neograniene duine i zanemarivo malim krunim presjekom, koji su u vakuumu razmaknuti jedan metar, proizvodi meu tim vodiima silu od 2x10-7 Njutna po metru duine.Termodinamika temperatura: Jedinica termodinamike temperature je kelvin. Kelvin je termodinamika temperatura koja je jednaka 1/273,15 dio termodinamike temperature trojne take vode.Jaina svjetlosti: Jedinica jaine svjetlosti je kandela. Kandela je jaina svjetlosti u odreenom smjeru izvora koji odailje monohromatsko zraenje frekvencije 54010 12 herca i kojemu je energetska jaina u tom smjeru 1/683 vata po steradijanu.Koliina materije: Jedinica za koliinu materije je mol. Mol je koliina materija u sastavu koji sadri toliko elementarnih jedinki koliko ima atoma u 0,012 kilograma ugljika 12.2. Nacrtati i objasniti emu sljedivosti?Industrija u Evropi obezbjeuje sljedivost na najviem meunarodnom nivou. Za te svrhe koriste se akreditirane evropske laboratorije. U USA industrija obezbjeuje sljedivost na najviem internacionalnom nivou direktno preko NIST-a (National Institute for Standard and Technology). Sljedivost predstavlja neprekidan lanac poreenja koji e uiniti da mjerni rezultati budu sigurni ili vrijednost etalona koja je u vezi sa referentnim etalonom na najviem nivou pri emu je zavrni nivo sljedivosti primarni etalon.

3. ta su etaloni, podjela etalona (objasniti)?Etaloni su materijalizovane mjere, mjerila ili mjerni sistemi koji su namjenjeni da se definira, ostvari, uva i reproducira jedna ili vie vrijednosti jedne veliine da bi sluila kao referentna vrijednost. Primjer etalona je metar definiran kao duina puta u vakuumu koju pree svjetlost tokom vremenskog perioda od 1/299 792 458 sekunde. Metar se ostvaruje-izvodi na primarnom nivou preko talasne duine jodom stabilisanog helijum-neonskog lasera. Na niim nivoima, upotrebljavaju se materijalne mjere kao plan-paralelne mjere, a sljedivost se obezbjeuje primjenom optike interferometrije radi odreivanja duine planparalelnih mjera u odnosu na gore pomenutu talasnu duinu laserske svjetlosti.

Etaloni mogu biti: primarni, dravni-nacionalni, referentni, industrijski, grupni Primarni etalon je odreen ili priznat da ima najvie mjeriteljske osobine i ija je vrijednost prihvaena bez obzira na druge etalone za istu veliinu. Dravni(nacionalni) etalon priznat je slubenom odlukom dravnog organa da slui kao osnovni i kod utvrivanja vrijednosti svih drugih etalona date veliine. Referentni etalon je najvieg mjeriteljskog nivoa na odreenom mjestu ili u odreenoj organizaciji. Grupni etalon je skup etalona izabranih vrijednosti da pojedinano ili u kombinaciji omogue dobivanje niza vrijednsoti veliina iste vrste.4. Objasniti i nacrtati kako nastaje greka paralakse, objasniti ta je opseg mjerenja?Greka paralakse nastaje kada oko operatora ne posmatra skalu i pokaziva(kazaljku) okomito nego ve pod nekim uglom . Ako se ravan skale i kazaljke nalaze na nekom rastojanju b0 greka oitavanja usljed paralakse je:

gdje su: b (mm) rastojanje ravni kazaljke i skale l (mm) udaljenost operatora od ravni kazaljke X i X1(mm) su vrijednosti mjerene veliine oitane pri razliitim poloajima operatora - ugao nagiba pri oitavanju =arctg (p/l) p (mm) pomjeranje operatora od vertikale

Greka oitavanja zavisi od rastojanja ravni skale i ravni kazaljke (b), ugla nagiba () i bonog pomjeranja operatora (p). Smanjenje greke paralakse moe se postii: smanjenjem rastojanja b normiranjem ugla za kretanje drugih parametrara konstrukcije greke paralakse moe se smanjiti uvoenjem novih konstruktivnih rjeenja. Greke paralakse nema kada su skala i kazaljka u istoj ravni.Opseg mjerenja (Rm) je zbir opsega oitavanja i podeavanja:

Opseg oitavanja(R0) je podruje mjerne skale ograniene poetnom (Xp) i krajnjom vrijednou (Xk). Opseg podeavanja(Rp) je zbir duina pomjeranja mjernog vretena, mjernog stola ili instrumenta du mjernog stuba.Opseg mjerenja je podruje primjene vrijednosti mjerne veliine u kojoj je normirana greka instrumenta. Moe se napisati i kao:

Xm i Xmin najvea i najmanja vrijednost mjerne veliine koja se moe odrediti instrumentom ili razlika mjernih signala. Mjerni opseg karakterie statika karakteristika koja se moe grafiki prikazati kao na slici. Veliina k je statiki faktor pojaanja i to je karakteristika mjernog ureaja.

5. Objasniti ta je nauna, zakonska i industrijska metrologija?Metrologija se moe posmatrati kao: nauna, industrijska i zakonska (legalna).Industrijska metrologija se bavi problemima mjerenja (postupcima, tehnikama, tehnologijama i sredstvima) razliitih veliina u industriji. To su veliine koje pripadaju jednom ili veem broju metrolokih oblasti (duina, masa, zapremina, elektrine veliine).Nauna metrologija nema internacionalnu definiciju ali oznaava najvii nivo tanosti u okviru datog podruja. Fundamentalna metrologija moe se oznaiti i kao nauna sa dodatkom zakonske i industrujske koje imaju naunu kompetentnost. Nauna metrologija ima zadatak da ostvari odravanje etalona iji rang odgovara stvarnim potrebama i mogunostima jedne zemlje, regije ili podruja djelatnosti, da ostvari validaciju etalona. Sve te aktivnosti se odvijaju u okviru raznih institucija i ueem u procesima akreditacije, odravanja sljedivosti etalona prema meunarodnim standardima i ostvarivanjem meunarodne saradnje. Fundamentalna ili nauna metrologija se dijeli u 11 oblasti: masa, elektricitet, duina, vrijeme i frekvencija, temperatura, jonizirajue zraenje i radioaktivnost, fotometrija i radiometrija, protok, akustika, koliina supstance i interdisciplinarna metrologija.

Zakonska metrologija se bavi zakonski reguliranjem podruja mjerenja ukljuujui izradu pravnih propisa, definicija tehnikih zahtjeva kako bi se postigla potrebna tanost mjerenja i garancija sigurnosti i preciznosti izvrenih mjerenja. Zakonskom metrologijom obezbjeuje se jasna garancija tanosti, preciznosti i pouzdanosti izvedenih mjerenja, kroz razradu odgovarajuih meunarodnih i nacionalnih tehnikih i pravnih pravila i propisa u oblasti metrologije obezbjeuje proizvode. Time se ostvaruje snaan uticaj na transparentnost mjerenja, ekonomske transakcije, zdravlje ljudi, sigurnost u saobraaju i druge oblasti od znaaja za ekonomski i sigurnosni aspekt rada.

Osnove zakonske metrologije su: 1. utvrivanje mjernih jedinica, 2. razvoj postupaka uvanja etalona i reproduciranja mjernih jedinica 3. razrada metoda mjerenja, 4. postavljanje metoda za provjeru mjernih sredstava, 5. druge aktivnosti za ouvanje jedinstva mjera i mjerenja u nacionalnim i meunarodnim razmjerama. U okviru zakonske metrologije donose se u zakonodavnom postupku usvajanja propisi . Propisi za mjerila treba da garantiraju tane rezultate mjerenja u: radnim uslovima, tokom cijelog perioda upotrbe mjerila, unutar zadatih doputenih greaka. S tim u vezi zahtjevi definirani zakonskim propisima odnose se na: mjerila, metode mjerenja, pakovane proizvode. Zakonsko ureenje mjeriteljstva povlai za sobom: preventivne represivne mjere. Preventivne mjere Prije stavljanja mjerila na trite preduzimaju se preventivne mjere, to jest, mjerila prethodno podlijeu odobravanju tipa i ovjeravanju. Proizvoai dobijaju odobrenje od kompetentnog ovlatenog tijela kada tip mjerila zadovolji sve odgovarajue zakonske zahtjeve. Za mjerila koja se proizvode serijski, mora se ovjeravanjem osigurati da svako mjerilo ispunjava sve propisane zahtjeve u proceduri odobravanja. Za mjerila koja su u upotrebi, pregledi i periodine ponovne provjere se propisuju da bi se garantovalo da je mjerilo usaglaeno sa zakonskim zahtjevima. Represivne mjere Nadzor trita je represivna mjera kojom se otkriva svaka nezakonita upotreba mjerila. Etaloni upotrebljeni za ovakve preglede i ispitivanja moraju biti sljedivi do nacionalnih ili meunarodnih etalona. Zatita potroaa moe da se razlikuje u razliitim dravama pa tako zahtjevi koji reguliu upotrebu mjerila postaju predmet nacionalne zakonske regulative. svakom nivou lanca sljedivosti moe se postii putem meusobnih priznavanja saglasnosti ili ureenosti sistema. U razliitim podrujima mjerenja koristi se i razliita mjerna tehnika.

6. ta je elektromehanika analogija?Izmeu elektrinih i mehanikih veliina mogu se uspostaviti analogne veze. Analogni sistemi su takvi fiziki sistemi koji imaju jednaine istog oblika. Ako se jedan sistem ispita, po analogiji se mogu uspostaviti veze i prenijeti rezultati, odnosno donijeti zakljuci o ponaanju njemu analognog sistema.Mehaniki sistemi su analogni elektrinim sistemima jer su opisani jednainama koje se razlikuju samo po vrsti nepoznatih veliina i koeficijentima. Kao jedinstven primjer elektromehanike analogije mogu se posmatrati izrazi u mehanici za silu i elektrotehnici za napon.

Uoava se da su izrazi istog oblika. Sili F u mehanici analogna veliina je napon U u elektronici, masi m analogan je induktivitet L, a brzini v jaina struje I.Primjer analogije elektrinih i mehanikih veliina moe se pokazati u sluaju mehanike i elektrine snage:

Ako se izjednae izrazi za snagu translacionog i elektrinog, te rotacionog i elektrinog sistema dobije se :

Lijeve strane jednaine mogu se proiriti faktorom n i napisati u obliku :

A zatim napisati u dva dijela :

Faktor n zove se "translacioni" faktor i pomou njega se odreuje veza izmeu elektrinih i mehanikih veliina. Kada je faktor n=1 analogija je direktna. Direktna analogija postoji izmeu momenata M i napona U. Direktna analogija takoer postoji izmeu jaine struje I, i ugaone brzine . Osim direktne postoji i indirektna analogija elektrinih i mehanikih veliina. U tom sluaju je n1.Na slici je prikazan primjer i ema direktne i inverzne analogije mehanikog i elektrinog sistema.

Mehaniki sistem koji vibrira sadri masu m, oprugu k priguiva D. Elektrine veliine koje su analogne nabrojane su induktivitet kalema L, kapacitet kondenzatora C i otpor otpornika R. Kod direktne i inverzne analogije u elektrinom sistemu isti su elementi, sistema, a razlikuju se samo u povezanosti. U sluaju direktne analogije elementi elektrinog sistema su spojeni serijski, a u sluaju inverzne analogije spojeni su paralelno. Direktna analogija je u elektromagnetnom sistemima je pogodnija tamo gdje postoji neposredna veza izmeu sile i elektrinog napona (piezoelektrinih sistema).Diferencijalne jednaine kojima se opisuje mehaniki vibracioni sistemi i njemu analogni elektrini:

Htjelo se rec da vrijedi inverzna analogija.Na slici je prikazan ureaj za priguenje udara. Ureaj se sastoji od cilindra ispunjenog viskoznom tenou, klipa i opruge. Klip vri translatorno kretanje pod djelovanjem sile F = f (t). Prilikom modeliranja ovog sistema treba napraviti mehaniku emu sistema (slika 1) i sve elemente mehanikog sistema spojiti u krug. Na osnovu mehanikog kruga u kome su elementi spojeni paralelno se formira se elektrini analogni krug u kome su odgovarajui elementi povezani serijski. Mehaniki i elektrini krug na slici razlikuju se po obliku jer mehanikom paralelnom krugu odgovara elektrini serijski spoj. U mehanikom krugu postoji jedna brzina, brzina v kretanja klipa i jedna struja koja protie kroz sve elemente elektrinog kruga.

7. Diferencijalni i kompleksni metod kontrole?Diferencijalni metodi kontrole omoguavaju da se utvrdi koji su to uzroci zbog kojih je mjereni objekat van granica odstupanja. Diferencijalni metodi kontrole su dobri da se izvri kontrola parametara mjerenog objekta sloene konfiguracije. Kontrola se moe izvoditi kontrolom svakog parametra posebno. Ovaj vid kontrole se moe vriti po odreenom redosljedu kod proizvoda sloene konfiguracije npr. oljebljenih vratila. Vri se kontrola unutranjeg i spoljanjeg prenika, zatim irina i visina lijeba, slika:

Kompleksni metod se koristi za kontrolu gotovih proizvoda sloene izrade. Parametri se kontroliraju istovremeno. Uglavnom se postupak svodi na razmatranje kontroliranih komada na dobre i loe - kart. Pri tome se loi komadi razvrstavaju na one koji se mogu doraditi i one koji se odbacuju jer se ne mogu popraviti naknadnom doradom. Ovaj metod se koristi u zavrnoj kontroli u proizvodnom procesu, slika:

8. ta je odziv na odskoni ulaz? (nacrtati i objasniti)?U postupku mjerenja vremenski promjenljive veliine javlja se jedan period u kome mjerni sistem nije stabilan i drugi kada sistem treba da postigne ustaljeno stanje. Taj period prelaznog procesa se u nekim sluajevima moe zanemariti, ali ga treba poznavati.Karakteristika odziva (odgovora) mjernog sistema na djelovanje vremenski promjenljive ulazne veliine je kanjenje za ulaznom mjernom veliinom. Kanjenje je posljedica inercije i priguenje u mjernom sistemu. Na slici je prikazan odskoni ulaz koji pokazuje kanjenje pri mjerenju dinamike veliine i odgovarajui izlaz.

U periodu mjerenja ulazna odskona funkcija se na izlazu ne javlja kao odskona funcija nego se prvo javlja vrijeme porasta mjerene veliine.Vrijeme porasta je vrijeme potrebno da sistem na izlazu promijeni izlazni signal od 5% do 95% konane vrijednosti na poetnom dijelu krive. To je ustvari, brzina odziva mjernog sistema na ulaznu veliinu. U svim mjernim sistemima treba teiti da se to prije postigne eljeni izlaz.Druga karakteristika mjernog sistema je vrijeme prilagoavanja. To je vremenski interval potreban da kazaljka doe i ostane u opsegu odstupanja (2%) eljene vrijednosti poslije odskone promjene mjerne veliine.Postoje etiri tipa odziva sistema na odskonu ulaznu funkciju. 1. Ako je koeficijent priguenja = 0, odziv sistema je neprigueno harmonijsko oscilovanje. 2. Ako je koeficijent priguenja >1, odziv sistema je jako prigueno aperiodino kretanje. 3. Ako je koeficijent priguenja = 1, odziv je kritino priguenje. 4. Ako je koeficijen priguenja