سؤال وجواب

أدوات-القياس-واستخداماتها


مفهوم القياس

يُعرف القياس بأنّه عملية ربط الأرقام بالكميات المادية والظواهر، كما أنّه يُعدّ عنصرًا أساسيًا في مجالات العلوم؛ كالهندسة والمجالات الفنية وفي جميع الأنشطة اليومية؛ ولذلك تمت دراسة الكثير من العناصر والظروف والقيود والأسس النظرية للقياس، ويبدأ القياس بمعرفة الكمية المراد قياسها، ومن ثم يتم مقارنتها مع بعض الكميات المعروفة من نفس النوع، فإذا كان الكائن أو الكمية المراد قياسها غير متاحة للمقارنة المباشرة يتم تحويلها إلى إشارة قياس مماثلة، ونظرًا لأنّ القياس يشتمل دائمًا على بعض التفاعلات بين الكائن وجهاز المراقبة أو أداة المراقبة فهناك دائمًا تبادل للطاقة، وسيذكر خلال هذا المقال عن أدوات القياس واستخداماتها.[١]

أدوات القياس واستخداماتها

يمكن إجراء القياس لمادة ما إمّا بالعين المجردة ويسمى ذلك تقديرًا، أو بشكل أكثر شيوعًا يمكن إجراؤها بأدوات القياس واستخدامتها، ويتم ذلك باستخدام أدوات بسيطة منها: الأدوات المستخدمة لقياس الأطوال بأنظمة متطورة ومعقدة ومصممة للكشف عن الكميات وقياسها، والتي لا تُرى بالعين المجردة؛ مثل الحرارة الزئبقي من أدوات القياس واستخداماتها، والمستخدمة لقياس درجات حرارة الهواء، حيث إنّها تُسجّل درجة الحرارة العظمى والدنيا خلال فترة زمنية محددة، ويفضل لمحطات الطقس التلقائي استخدام أداة قياس رقمية؛ لقراءة درجة الحرارة كلّ ثانية.[٢]

  • الباروميتر: يستخدم الباروميتر؛ لقياس الضغط الجوي، وعند البدء بالقياس يتغير مستوى الزئبق إما بالزيادة أو بالنقصان حسب قيمة الضغط الجوي.[٢]
  • مقاييس الرطوبة: يوجد العديد من الأدوات التي تقيس الرطوبة أو نسبة الماء الموجودة في الهواء منها هيجروميتر أو مقياس الرطوبة، وتشمل الأدوات الأخرى المستخدمة لقياس الرطوبة على أدوات كهربائية ومقياس الرطوبة في نقطة الندى ومقياس الرطوبة بالأشعة تحت الحمراء وخلية الندى ومقاييس المطر التي تقيس هطول الأمطار، ومقاييس الثلوج المقيسة لتساقط الثلوج.[٢]
  • بالونات الطقس: تُعدّ بالونات الطقس من أدوات القياس المستخدمة في قياس الرطوبة وضغط الهواء ودرجة الحرارة وسرعة الرياح، ويتم إطلاق هذه البالونات من 1100 موقعًا حول العالم مرتين يوميًا، حيث إنّها ترتفع إلى أكثر من 20 ميلًا فوق سطح الأرض وتسجل معلومات أثناء ارتفاعها وبعدها تنقل هذه المعلومات إلى خبراء الأرصاد الجوية عن طريق موجات الراديو، وعندما ينفجر البالون تعود المظلات اللاسلكية إلى الأرض؛ لإعادة تدويرها، ويُذكر بأنّ بالونات الطقس تعطي لقطة عمودية للظروف الجوية في منطقة معينة.[٢]
  • الرادار: يستخدم الرادار بشتى أنواعه؛ كالرادار التقليدي، والرادار المسمى باسم دوبلر، ورادار الاستقطاب المزدوج؛ لكشف أنظمة العواصف واتجاهها وسرعتها وشدتها ونوع المطر.[٢]
  • الفولميتر: يستخدم الفولتمتر لقياس فرق الجهد الكهربائي والمقاس بوحدة فولت، وللفولتميتر أنواع منها: الفولتميتر القياسي التجاري أو المعياري المستخدم حاليًا كآلة كهروميكانيكية يتم من خلالها ترجمة التيار المتدفق عبر الأسلاك إلى جهد كهربائي والفولتميتر الإلكتروستاتيكي، والذي يستخدم القوى الإلكتروستاتية.[٣]
  • أنظمة القياس ووحداتها

    تُعرف وحدة القياس بأنّها النظام المستخدم؛ لوصف حجم الأجسام سواء أكانت كبيرة أو صغيرة، وتتغير هذه الوحدة اعتمادًا على الجسم المراد قياسه، فعلى سبيل المثال عند قيام الإنسان بقياس كتلته يصف مقدارها بوحدة الكيلوغرام أو الباوند؛ وهي من وحدات القياس، وتختلف الوحدة المعتمدة حسب المكان المتواجد فيه الإنسان حول العالم، حيث إنّ معظم دول العالم تستخدم نظام قياس مُسمّى بالنظام المتري، كما يستخدم عدد قليل من الدول كالولايات المتحدة ما يسمى النظام الإمبراطوري، فعلى سبيل المثال يقاس الطول بالنظام المتري بوحدة السنتيمتر أو المتر أو الكيلومتر ولكن في النظام الإمبراطوري يتم قياسه بالبوصات والأقدام والأميال، وبالنسبة لكتلة الجسم فتقاس بالنظام المتري بوحدة الغرام أو الكيلوغرام وأما في النظام الأمبراطوري يتم قياسها بوحدة الوُقية.[٤]

    المراجع[+]

    1. ^ أ ب "Measurement", www.britannica.com, Retrieved 09-01-2019. Edited.
    2. ^ أ ب ت ث ج "Tools Used in Meteorology", sciencing.com, Retrieved 10-01-2019. Edited.
    3. "Voltmeter", www.britannica.com, Retrieved 10-01-2019. Edited.
    4. "Units of Measurement Lesson for Kids", study.com, Retrieved 10-01-2019. Edited.