Файл: 1маъруза лчашлар ва лчаш воситалари трисида тушунча ва маълумотлар Режа.doc

2. Ўлчаш турлари

Амалиётда ўлчаш ишлари турлича фарқланади: вақтнинг ўлчам қийматларига боғлиқлик характери, сонли қийматнинг олиниш усули, ўлчашнинг аниқ натижаларини аниқлаш, ўлчаш воситаларини қўллаш бўйича олинган натижаларни қайта ишлаш, ишнинг мураккаблиги ва ўлчам қийматларининг хатолиги. Ҳозирги вақтда метрологияда физик ўлчовларни аниқ ўлчаш учун махсус ўлчаш турлари яратилган. Улар қуйидагилардан иборатдир: статик ўлчаш – вақт давомида ўлчанаётган қиймат доимий қолади; динамик ўлчаш – вақт давомида ўлчанаётган қиймат ўзгариб боради. Масалан, статик ўлчаш бир хил босимда, динамик ўлчаш эса ўзгарувчан босимда ўлчайди. Ўлчаш ишлари белгиланган тартибда аттестацияланган ўлчаш ишларини бажариш услублари ёрдамида амалга оширилади.

Ўлчанаётган катталикнинг сонлиқийматини топишнинг бир нeча хил турлари (йўллари) мавжуддир. қуйида шу йўллар билан танишиб чиқамиз.

Ўлчашнинг икки хил тури мавжуд:

1. Лабораториявий ўлчаш.

2. Техник ўлчаш.

«Лабораториявий ўлчаш»-аниқ бўлади ва ўлчашнинг хатолиги аниқланади ва ҳисобга олинади. Бу ўлчаш илмий-тадқиқот ишларида қўлланилади.

«Техник ўлчаш»-бу ўлчашда асбоб хатосини аниқламайди, аммо асбоблар тасдиқланган хатолик чегарасида ишлатилади. Ишлаб чиқариш шароитида хом ашё ва тайёр маҳсулотларнинг кўрсаткичлари техник ўлчаш ёрдамида аниқланади.



Бeвосита ўлчаш - Ўлчанаётган ёки олинаётган катталикнинг қийматини бевосита ўлчаш (тажриба маълумотларидан) йўли билан олинади. Масалан, чизиғич ёрдамида узунликни ва тарози ёрдамида массани ўлчаш, оддий симобли тeрмомeтрда ўлчаш.

У= с∙х;

Бунда: у - муайян бирликда ифодаланаётган ўлчанаётган катталикнинг қиймати;

с - шкаланинг бўлим қиймати;

х - шкаладан олинган қайднома.



Билвосита ўлчаш-изланаётган катталик билан функционал боғланган бошқа катталикларни бевосита ўлчаш орқали аниқлаш. Масалан: цилиндрдаги жисмнинг ҳажмий массаси-зичлиги (мг/мм³)ни аниқлаш бўлиб, бунда жисмнинг массаси ва цилиндрнинг ўлчамларини ўлчаш керак

Мажмуий ўлчаш - бир нeча номдош катталикларнинг бирикмасини бир вақтда бeвосита ўлчашдан кeлиб чиққан тeнгламалар тизимини ечиб, изланаётган қийматларни топиш. Масалан, ҳар хил тарози тошларининг массасини солиштириб, бир тошнинг маълум массасидан бошқасининг массасини топиш учун ўтказиладиган ўлчашлар, ҳароратни қаршилик тeрмомeтри орқали ўлчаш.

---

Биргаликдаги ўлчаш - турли номли икки ва ундан ортиқ катталиклар орасидаги муносабатни топиш учун бир вақтда ўтказиладиган ўлчашлар. Мисол, рeзисторнинг 20 ⁰С даги eлeктрқаршилигиқийматини турли тeмпeратураларда ўлчаб топиш.

Мутлақ ўлчаш - бир ёки бир нeча асосий катталикларни бeвосита ўлчанишини ва (ёки) физикавий доимийликнингқийматлариниқўллаш асосида ўтказиладиган ўлчаш.

Нисбий ўлчаш - катталик билан бирлик ўрнида олинган номдош катталикнинг нисбатини ёки асосқилиб олинган катталикка нисбатан номдош катталикнинг ўзгаришини ўлчаш.

ФИЗИК ЎЛЧОВ БИРЛИКЛАРИ

Физикавий катталикларнинг бирликлар тизимининг ривожланишини 4 даврга бўлиш мумкин.

1-давр: эрамиздан аввалги 283-263 йилларда Миср ўлчов тизими пайдо бўлган. Бу ўлчов тизимидаги бир қанча ўлчов бирликлари Ўзбекистон ҳудудидаги ўлчов бирликларига мос келади. Масалан, саржин-2160 мм, аршин-720 мм, тирсак-540 мм оёқ юзи (кафти)-360 мм, кафт (қўл кафти)-90 мм, бармоқ-22,5 мм ва ҳоказо.

Миср бирликлари Осиё давлатларига, Ҳиндистонга, Европа давлатларига ҳам тарқалган.

Ўлчовларни, воситаларни ва ўлчаш усулларини яратишда Марказий Осиёда, яъни Боғдодда «Байтул ҳикма» («Донишмандлар уйи»)нинг буюк олимлари Ал-Хоразмий, Аҳмад Фарғоний, Ибн-Сино, Абу-Райҳон Берунийлар ижод қилишган. Уларнинг метрология фанига қўшган ҳиссалари жуда катта бўлган.

Ал-Хоразмий ва Аҳмад Фарғонийларнинг хандаса (геометрия) илмидан ёзган асарлари узоқ йиллар давомида ғарб давлатларида дарслик сифатида қўлланилиб келинган.

Аҳмад Фарғонийнинг юлдузларни кузатиш бўйича ясаган асбобидан бир қанча юз йиллар астрономлар фойдаланиб келишган.

Аҳмад Фарғоний дунёда биринчи бўлиб, дарёдаги сув сатҳини ўлчайдиган «Миқёси Нил» ўлчаш асбобини яратиб, Мисрдаги Нил дарёси сатҳининг ўзгаришини кузатиб, йиллик ёғин миқдорини олдиндан белгилаш мумкинлигини аниқлаган. Натижада экиладиган экинларнинг турлари танланган. Агар сув сатҳи асбобнинг махсус белгисидан юқори бўлса, сув талаб қилувчи ўсимликлар экилган. Агар паст бўлса, кам сув талаб қилувчи экинлар экилган. Бу билан қурғоқчилик йилларидаги қийинчиликларнинг олдини олишда катта хизмат қилган.

Агар сув кўп бўлса, тошқинларнинг олдини олишда ёрдам берган.

Мирзо Улуғбекнинг астрономик ўлчашлари (1018 юлдузлар­нинг ҳолатини аниқлаган) ҳозирги замонавий асбоблардан фойдаланиб аниқланган натижада 5-6 рақамида фарқ қилади. Айрим ўлчамларида фарқ йўқлиги олимларни ҳайратга солиб келмоқда.

---

2-давр: ХИВ-ХВИ асрларда Англияда бирликларни бир-бирига боғланган ҳолда ишлатилади.

Масалан: қуруқликда узунлик бирлиги қилиб дюйм, фут, ярд, мил ишлатилган.

1 дюйм=0,0254 м=25,4 мм

1 фут=12 дюм=0,3048 м

1 ярд=3 фут=0,9144 м

1 (Инглиз) миль=1760 ярд =1609, 344 м

Шу даврларда Туркистонда узунлик бирлиги қилиб «қадам» ишлатилади.

1. 
   қадам — 0,75 м
   
2. 
   тош - 8000 қадам х 0,75=6000 м=6,0 км
   
3. 
   чақирим — 1200 қадам х 0,75=0,9 км
   
4. 
   шар - 4000 қадам х 0,75=3,0 км
   
5. 
   ёғоч — 12000 қадам х 0,75=9,0 км.
   

ХIХ асрга қадар ҳар хил моддаларнинг массасининг бирлиги қилиб арпа донининг массаси олинган.

1. 
   1 арпа донининг массаси — 0,04095 г.
   
2. 
   Мисқол=100 арпа дони х 0,04095=4,095 г.
   
3. 
   Қадоқ=100 мисқол х 4,095=409,5 г.
   
4. 
   Кумуштош=250 мисқол х 4,095=1023,7 г.
   
5. 
   Олтинтош=500 мисқол х 4,095=2047,5 г.
   
6. 
   Пуд=4000 мисқол х 4,095=16,38 кг.
   
7. 
   Ботмон=10 пуд= 163,8 кг.
   
8. 
   Қиммат баҳоли тошлар «Карат» бирлиги билан ўлчанган 1
   карат=0,2 г=200 мг.
   

3-давр: ХVIII асрда Француз олимлари Лаплас, Лагранж, Монж биринчи бўлиб метр тизимини (м ва кг) таклиф этишади.

Метр тизими билан узунликни, юзани, ҳажмни, массани ўлчаш мумкин бўлади. Ўша даврда узунлик бирлиги «метр» деб ер меридианининг 40 млн.дан бир қисми қабул қилинган.

1 м қилиб, платинадан тимсол (намуна) ясалган.

Массанинг бирлиги «кг» деб 4⁰С ҳароратдаги 1 дм³ дистилланган сувнинг массасини қабул қилишган.

Шу массага баробар қилиб платинадан қадақ тош ясалган бўлса, унинг диаметри, узунлиги 39 мм га тенг бўлган.

Ўлчанаётган катталик «қ»нинг сон миқдори «А» қуйидаги формула билан аниқланади:



бу ерда:қ-ўлчанаётган катталик;

У-катталикнинг бирлиги.

1791 йилда Францияда узунликни метрда ва оғирликни кг да аниқлаш бирлиги қабул қилинди.

Бирлик «кг» га ҳам платинадан тимсол (прототип) ясалган. 1872 йил Халқаро комиссия томондан «кг» ва «м» прототиплари қабул қилинган.

1875 йил 37 давлатлар шу тимсолларни қабул қилганлар. Россия эса (1919 йилдан бошлаб) 1927 йил бутунлай тадбиқ этган.

Айрим давлатларда метрик тизимга асосланган ҳолда алоҳида соҳалар учун метрик тизимнинг карралари ёки улушлари ишлатила бошланган.

1832 йил немис олими Гаусс ҳар хил катталикларни ўлчаш учун ўзининг тизимини таклиф этди — мм, мг, сек.

Шу бирликлар орқали айрим катталиклар учун ҳосила бирликларни тузади, яъни — тезлик, босим, қувват, иш ва ҳ.к.

---

Фан ва техниканинг ривожланиши билан Гаусс тизимига асосланган бир қанча бирликлар яратилди. Чунки Гаусс тизими майда эди. 1881 йил Халқаро электротехника комиссияси СГС (см, г, с) тизимини қабул қилишади. Бу тизим бўйича асосан 2 ҳосила катталикнинг бирлиги қабул қилинади. Яъни «иш» бирлиги қилиб «эрг» ни қабул қилинади. «Куч» бирлиги қилиб «дина» қабул қилинади.

1 эрг=10^-7 жоуль;

1 дина=10^-5 ньютон.

Қувват СГС тизимида эрг/сек билан ўлчанади.

Босим эса — дина/см²=1 бар деб белгиланган. Лекин СГС тизими билан электрик ва магнит катталикларини ўлчашнинг имконияти бўлмаган.

МКГКС тизими - механик катталикларни аниқлаш учун бўлиб, метр (м), килограмм-куч (кгк), секунд (с).

МКГС тизими – механик катталиклар тизими бўлиб, уларнинг асосий бирликлари қуйидагичадир: метр (м), килограмм (кг), секунд (с).

СГСтизими - механик катталикларни ўлчаш учун бўлиб, узунлик (см), вақт (с), вазн (г) дир. Бу тизим 1832 йилда қабул қилинган.

1901 йил Италия олими Джоржи МКСА (м, кг, с, ампер) тизимини таклиф этади. Бу тизим бўйича электромагнит катталикларини ўлчаш имконияти яратилган.

Ундан ташқари асосий бирлик тизими уч қисмга бўлинади:

МКСА тизими - электр ва магнит катталикларини ўлчаш учун бўлиб, 1901 йилда италиялик олим Жоржи тавсиясига биноан қабул қилинган. Метр (м), секунд (с), ампер (А), килограмм (кг).

Ҳозирги кунда тизимдаги бирликлар билан бир қаторда қўлланиш учун ишлатиладиган бирликлар ҳам мавжуд.

МТС тизими - механик катталикларни аниқлаш учун бўлиб, метр (м), тонна (т), секунд (с) дир. Бу тизим 1927 йил Францияда қабул қилинди.

Физик ўлчов тизимининг бирлик қатори сон тизимидан ташқари бирлик. Бир тизимдан бошқа бир тизимга сурилишини халқаро оралиқларда бирхиллаштиришдир.

ХIХ асрдан бошлаб Европа давлатларида МКГКС - м, кг куч, с ва МТС - м, тн, с бирликлари техникада кенг ишлатила бошлаган.

Мавжуд бўлган бирликлар тизимининг бирортаси ҳам барча соҳадаги катталик бирликларини умумлаштира олмаган.

Фан ва техниканинг ривожланиши билан барча соҳани умумлаштирувчи янги бирликлар тизимини яратиш зарурияти келиб чиқади, яъни бирликлар яратишнинг 4^чи даври бошланди.

1954 йил ўлчовлар ва тарозилар бўйича Халқаро Х-Бош конференцияси янги бирликларга қуйидаги талабларни қўяди.

1. 
   Илм, фан, техника бўйича барча соҳани қамраб олиши
   керак.
   
2. 
   Физикавий ҳосила бирликларни тузиш учун асос бўлсин.
   
3. 
   Ишлатилаётган бирликларнинг қулай туридан фойдаланилсин.
   
4. 
   Қабул қилинган бирликлар эталон орқали катта аниқлик билан текширилсин.
   

---

Ушбу конференция йиғилишида 1956 ва 1958 йилларда таклиф этилган бирликлардан 6 та асосий, 2 та қўшимча ва 27 та ҳосила бирликларнинг рўйхатини тузишган. Халқаро бирликлар тизимини “СИ” деб атаганлар.

1960 йил ўлчов ва тарозилар ХИ-Бош конференцияси “СИ” тизимини қабул қилган. Бунда 7 та асосий, иккита қўшимча бирликлар тасдиқланган. Хосила бирликларнинг 18 тасига ном берилган. Шундан 16 таси йирик олимлар номи билан аталган (Ом, Ампер, Паскал, Ньютон, Вольт ва ҳоказо) қолган иккитаси «Люкс» ва «Люмен» деб аталган.

СИ тизимининг афзаллиги

1. 
   Бу халқаро бирликлар тизими, демак халқаро адабиётлардан, техникадан фойдаланишда қулайлик яратилди.
   
2. 
   Бу тизимнинг универсаллиги, яъни хамма соҳада ишлатиш мумкин.
   
3. 
   Бирликларни текшириш катта аниқликлар билан бажарилади.
   
4. 
   Хамма хосила бирликлар асосий ва қўшимча бирликлардан келиб чиқади.
   
5. 
   Куч билан масса аниқ ажратилган.
   

СИ тизимидан ташқари бирликлар

СИ тизимидан ташқари бирликлар 4 хил бўлади:

1. СИ тизими билан баробар ишлатилиши мумкин бўлган бирликлар:

а) Масса бирлиги — тонна;

б) Ясси бурчак бирлиги — градус, минут, секунд;

в) ҳажм бирлиги – литр;

г) Вақт бирлиги — минут, кун, ҳафта, ой, йил, аср.

2. Махсус соҳаларда ишлатиладиган бирликлар:

а) қишлоқ хўжалигида майдон — гектар;

б) Оптикада, оптик кучи бирлиги — диоптрия;

в) Физикада энергия бирлиги — электронвольт (эВ);

г) Электротехникада тўлиқ қувватнинг бирлиги — Вольт Ампер (ВА).

3. СИ тизими билан вақтинча ишлатиш мумкин:

а) Кемалар катновида узунлик бирлиги — денгиз мили (миль) (1 миль=1852 м);

б) қимматбаҳо тошлар учун масса бирлиги—Карат (кар)=0,2 г;

в) Тўқимачилик саноатида чизиқли зичлик - Текс (1 текс=г/км);

4. Ишлатишдан олиб ташланган бирликлар:

а) кгк/см² — босим=1 бар=10⁵ Па;

б) мм симоб устуни=1,33 Па;

в) мм сув устуни=9,8 Па;

г) от кучи, қувват бирлиги=736 Вт;

Халқаро бирликлар тизимининг асосий, қўшимча ва ҳосила бирликларининг келтирилган тарифлари қуйидагичадир:

метр - вакуумда ёруғликнинг 1/299792458 сек ичида ўтиш йўлига тенг ўлчов ва тарозилар ХVII Бош конференциясида 1983 йил қабул қилинган;

килограмм - оғирлик бирлиги бўлиб, халқаро килограмм прототипининг миқдорига тенг (диаметри ва баландлиги 39 мм бўлган, силиндр шаклидаги платина–иридийли қотишмасидан тайёрланган тошнинг массасига тенг). Ўлчов ва тарозилар III Бош конференциясида 1901 йил қабул қилинган;

---