أدوات القياس في علم القياس والتحليل

أدوات قياس الطول

تتوافر العديد من أدوات قياس الطول (بـ الإنجليزية: Length Measurement Instruments) التي تُستخدم لقياس أطوال الكائنات المختلفة، بما في ذلك قياس طول الأشخاص، الأشجار، أو الأوراق. فيما يلي بعض الأدوات المستخدمة في قياس الأطوال:

المسطرة المعدنية

تعتبر المسطرة المعدنية (بـ الإنجليزية: Steel Rulers) واحدة من أكثر الأدوات شيوعًا في قياس الطول، حيث تستخدم في قياس الأطوال بدقة نظرًا لتواجد التدريجات المرسومة على جانبيها. تعتبر هذه المساطر مهمة للطلاب في المدارس، وكذلك للجامعات والمكاتب والمشروعات المتنوعة، خاصة في المجالات الهندسية والبناء والطباعة والفنون المعمارية.

المسطرة المعدنية هي الخيار الأفضل لاستخدامها في مشاريع العمل المختلفة، نظرًا لمتانتها العالية ودقتها الشديدة في التسجيل. فهي لا تتعرض للكسر من الأطراف، كما أن صلابتها تجعلها مثالية لرسم الخطوط المستقيمة أو قطع الأوراق، إضافة إلى قياس الأطوال.

يمكن تصنيع المساطر المعدنية من مواد مختلفة مثل الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الكربون الصلب. تختلف الأسعار بناءً على طريقة التصنيع، حيث يتم تصنيع الأنواع ذات السعر المنخفض عن طريق قص قطعة المعدن الطويلة وحفر التدريجات عليها، بينما الأنواع الأكثر تكلفة تُصنع من الحديد الأكثر صلابة باستخدام آلات متخصصة، مما يتيح تدريجًا أكثر عمقًا وثباتًا وسهولة في القراءة في الإضاءة المنخفضة.

متر القياس

تعد متر القياس (بـ الإنجليزية: Measuring Tape) الأكثر استخدامًا في الخياطة، وهي شريط مرن طويل، غالبًا ما يصنع من بوليستر، ويأتي بتدريجات واضحة بالإنش أو السنتيمتر. تُستخدم لأخذ قياسات الجسم المختلفة، وقياس الأقمشة وتحديد أطوال الملابس، فضلاً عن قياس المنحنيات والزوايا.

متر القياس المعدني

تُستخدم متر القياس المعدني (بـ الإنجليزية: Short Steel Tape Measure) كأداة مرنة لقياس المسافات، وتتواجد في معظم الأماكن. يتكون هذا المتر من شريط معدني طويل ومرن مُدرّج للقياسات المطلوبة، وينتهي بخطاف. يتم حفظ الشريط في حافظة تحتوي على زر إيقاف ومشبك للحزام وشريط لتعليق اليد. يتيح هذا التصميم قياس المسافات الطويلة أو المساحات حول المنحنيات بسهولة. ومن مميزاته أن بداية المتر مصممة لتكون قوية ومقاومة للطي، مع استخدام معدن مقاوم للحرارة مما يضمن استدامته لفترات طويلة.

كما يساعد زر إيقاف القياس على الحصول على قراءات دقيقة، ويضمن وجود الخطاف في بداية المتر أخذ القياسات بشكل دقيق ومنع انثناء الشريط أثناء القياس.

متر القياس الخشبي

يعرف متر القياس الخشبي (بـ الإنجليزية: Wooden Meter Stick) بأنه أداة تُستخدم لقياس المسافات الطويلة التي لا يمكن قياسها باستخدام المسطرة العادية. وعادةً ما يستخدم لقياس المسافات التي تفوق طول ورقة، حيث يصل طوله عادةً إلى حوالي متر واحد. يتميز هذا النوع بوجود ثلاثة تدريجات هي الميلليمتر والسنتيمتر والمتر، مما يساهم في تعدد استخداماته.

أدوات قياس الوزن

تُستخدم أدوات قياس الوزن (بـ الإنجليزية: Weight Measurement Instruments) المختلفة لقياس أوزان الأشخاص والحيوانات وما شابه. ومن أهم أدوات قياس الوزن:

الميزان الإلكتروني

يعتبر الميزان الإلكتروني (بـ الإنجليزية: Digital Electronic Scale) أداة دقيقة لقياس وزن الأشياء. يجب وضع الميزان على سطح مستوٍ لضمان فعاليته ودقة القراءة. عند وضع الشيء المراد وزنه، يحدث تغيير في ضغط الميزان الداخلي يُترجم إلى أرقام تظهر على الشاشة. ويستخدم الميزان الإلكتروني في قياس وزن الأشخاص، وكذلك في عيادات الطب البيطري لوزن الحيوانات الأليفة. كما يوجد نوع مخصص للمطابخ يقيس المواد المختلفة بدقة، حيث يوفر الوزن الدقيق لمكونات الطعام، ويتضمن نسخ متطورة قادرة على تحويل الوحدات والبيانات الغذائية.

الميزان الحساس ذو الكفتين

يُستخدم الميزان الحساس ذو الكفتين (The Sensitive Two-Arms Scale) لقياس الكتل والأوزان الصغيرة، مثل الذهب والمواد الكيميائية.

أدوات قياس الجهد والتيار

يعرف التيار الكهربائي (Electrical current) بأنه تدفق الشحنات الكهربائية عبر نقطة معينة في الدائرة الكهربائية، بينما يُعرف الجهد الكهربائي (Electrical Voltage) بأنه القوة اللازمة لتحريك التيار من نقطة إلى أخرى. ومن الأجهزة المستخدمة في قياس الجهد والتيار:

الأميتر

يستخدم الأميتر (بـ الإنجليزية: Ammeter) لقياس التيار الكهربائي المباشر والمتردد. تتنوع أجهزة الأميتر من حيث التشغيل ودقة القراءة. ومع تقدم التكنولوجيا، تم تطوير الأميتر ليقيس أكثر من تيار كهربائي في الوقت نفسه، وأُطلق عليه الاسم الأميتر المتعدد (بـ الإنجليزية: Multimeter).

يجب استخدام الأميتر في دائرة كهربائية مغلقة، مع ضرورة عدم التأثير على العناصر الأخرى في الدائرة. وقبل تشغيل الأميتر، يجب التأكد من طرائق التوصيل لتحقيق قراءة صحيحة.

الفولتميتر

لقياس الجهد الكهربائي، يتم استخدام جهاز الفولتميتر (بـ الإنجليزية: Voltmeter)، والذي يُستخدم لقياس فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في الدائرة الكهربائية. يُشترط التأكد من عدم تغيير قيمة التيار الكهربائي أثناء القياس. وعادةً ما يتم إدراج الفولتميتر بالوحدات مثل الفولت أو الميللي فولت. الفولتميتر الرقمي (Digital Voltmeter) هو الأكثر دقة في قياس الجهد الكهربائي.

أدوات قياس الزوايا

تعرف الزاوية بأنها نقطة التقاء عامودين، ويتم حساب قيمتها باستخدام أدوات قياس الزوايا (بـ الإنجليزية: Angle Measurement Instruments) التي تشمل:

الزاوية القائمة المؤتلفة

تسمح أداة الزاوية القائمة المؤتلفة (بـ الإنجليزية: Adjustable Combination Square Right Angle Ruler) بقياس الزوايا المختلفة التي تزيد عن 90 درجة، كما تساعد في تحديد الأبعاد عبر تدرجات متعددة، إضافة إلى حساب المسافات وقياس سماكة الأسطح.

الزاوية النجارة الكبيرة

تتكون الزاوية النجارة الكبيرة (بـ الإنجليزية: Right Angle Ruler Tool) أو ما يعرف باسم (Set Square) من طرفين مستقيمين متلاصقين بزاوية قائمة، وتستخدم عادةً من قبل النجارين لضمان دقة الزاوية القائمة ولرسم الخطوط قبل القص.

الزاوية المتحركة

تُستخدم أداة الزاوية المتحركة (بـ الإنجليزية: Adjustable T-Bevel Sliding Angle Ruler) لضبط الزوايا المختلفة ومقارنتها بالمنقلة، وتستخدم بصفة شائعة في النجارة وقطع البلاط.

أدوات قياس الميلان

تُستخدم أدوات قياس الميلان لقياس زاوية الميل (Tilt Angle)، وهي الزاوية المحصورة بين المستوى الأفقي والمستوى المرجعي. أداة القياس الرئيسية هي ميزان الماء والذي سيكون له دور كبير في هذا القياس:

ميزان الماء

يعرف بميزان التسوية أو ميزان الماء (بـ الإنجليزية: Spirit level or Bubble Level)، وهو عبارة عن أنبوب زجاجي مغلق يحتوي على الكحول وفقاعة من الهواء. بدأ استخدامه في التلسكوبات وآلات المسح قبل أن ينتقل إلى مجالات النجارة.

يُستخدم ميزان الماء لتحديد مدى استواء الأسطح، سواء أفقياً أو عمودياً. عند توازن فقاعة الهواء في وسط الأنبوب، فهذا يعني أن السطح مستوي. لاستخدام ميزان الماء، يجب تنظيف السطح أولاً، ثم وضع الميزان والانتظار حتى تثبت حركة الفقاعة؛ إذا ظهرت في الوسط، فهذا يدل على استواء السطح. وإذا مالت إلى أحد الجانبين، فيشير ذلك إلى ميل السطح.

تتعدد أدوات القياس المستخدمة لقياس الأشياء المختلفة، بدءًا من المسطرة أو المتر لقياس الطول، وصولًا إلى الميزان الإلكتروني والميزان الحساس ذو الكفتين لقياس الوزن. وقد أدى تقدم العلم إلى وجود أدوات قياس للتيار الكهربائي، الجهد الكهربائي، الميلان وقياس الزوايا المختلفة. وتمتاز كل أداة بخصائصها الخاصة، كما تختلف في دقة القراءة الناتجة.

Published
Categorized as معلومات عامة