علم القياس هو علم القياس.
مشتقة من الكلمات اليونانية metron ، والتي تعني "القياس" ، و –ology ، والتي تعني "دراسة" ، تعتبر المترولوجيا مكونًا أساسيًا يشتمل على كل ما كنا فيه ، وما نحن فيه اليوم ، وما سيظل موجودًا في المستقبل. القياس ، من جميع الجوانب ، لغة تمتد عبر جميع اللغات الأخرى - تستخدم للتعبير عن الكمية والحجم والسرعة والوقت.
يضاف إلى هذا التعريف للقياس عبارة "تشمل كل من التحديدات التجريبية والنظرية على أي مستوى من عدم اليقين في أي مجال من مجالات العلوم والتكنولوجيا. ومع ذلك ، فإن علم القياس ليس حكراً على العلماء فقط. إنه شيء ذو أهمية حيوية لنا جميعًا. الشبكة المعقدة ولكن غير المرئية من الخدمات والموردين والاتصالات التي نعتمد عليها جميعًا تعتمد على المقاييس لتشغيلها الفعال والموثوق. على سبيل المثال: يعتمد النجاح الاقتصادي للدول على القدرة على تصنيع وتجارة المنتجات والمكونات المصنوعة والمختبرة بدقة ". (المكتب الدولي للأوزان والمقاييس ، ما هو المترولوجيا؟)
نستخدم القياس كل يوم. يزودنا بمعلومات وظيفية نستمد منها المعرفة والفهم والتبصر. أصبح وجودها وحده أساسياً في الحياة الحديثة. عندما نحصل على قياس واحد أو أكثر لعملية أو مهمة ، فإننا نحقق تلقائيًا فهمًا أوليًا لها. على الرغم من أن هذه المعلومات قد لا تبدو ذات صلة بنا ، إلا أنها توفر لنا طمأنة لا يمكن تفسيرها. غالبًا ما نخاف من الأشياء التي لا نفهمها. ومع ذلك ، بمجرد قياس شيء ما ، يمكننا استنتاج المعلومات واكتساب المعرفة - ومع المعرفة تأتي القوة.
وحدات القياس عالمية ولا تعتمد على اللغة الأم. عندما يتعلق الأمر بالقياس في مجال معين ، فمن الضروري للغاية أن نتحدث نفس اللغة. على سبيل المثال ، تعتمد الكفاءة القصوى في الإنتاج - نتيجة الأدوات التي نستخدمها كل يوم - بشكل كبير على قياسات دقيقة. ضع في اعتبارك محرك الاحتراق الداخلي أو المعالجات الدقيقة لصمامات القلب الاصطناعية ؛ في هذه الحالات وغيرها ، تعتمد موثوقية المنتجات وعمرها على تفاوتات التصنيع للميكرومترات / الميكرومتر ، وأحيانًا أقل.
"عندما يمكنك قياس ما تتحدث عنه ، والتعبير عنه بالأرقام ، فأنت تعرف شيئًا عنه ؛ لكن عندما لا تستطيع التعبير عنها بالأرقام ، فإن معرفتك تكون هزيلة وغير مرضية. قد تكون بداية المعرفة ، لكنك نادرًا ما تقدمت في أفكارك إلى مرحلة العلم ".
اللورد كلفن (1824-1907)
منذ أن بدأ الإنسان المبكر في قياس الأشياء لغرضه الخاص ، كانت هناك محاولات عديدة (ناجحة أو غير ذلك) للتوحيد. لقد طورنا طرقًا كثيرة لا لبس فيها لقياس الطول ، من الذراعين إلى الشعير ؛ اليوم ، لدينا البوصة والقدم والساحة والميل - كلها مشتقة من الوحدات الأمريكية المعتادة. مع استثناءات قليلة جدًا ، يتأثر كل جانب من جوانب حياتنا تقريبًا بالنظام الأمريكي المعتاد اليوم.
كان عدم وجود نظام معياري للقياسات في الماضي مصدرًا للخطأ المستمر وحتى الاحتيال في المعاملات التجارية والاجتماعية. لم يتم اعتماد معايير القياس إلا بعد التوسع الكبير في كل من الصناعة والتجارة. ومع ذلك ، بقي شيء واحد ثابتًا: لاستخدام المعيار ، يجب أن يكون دقيقًا. في تاريخ صناعة الخرسانة والعديد من الصناعات الأخرى على حد سواء ، أدت المعايير المحدودة إلى قياس يعتمد بالضرورة على التقديرات واستدعاءات الحكم التي كانت في بعض الأحيان بعيدة كل البعد عن المألوف ، حتى عندما يتم ذلك بحسن نية. المقاييس القياسية التي تهدف إلى تمكين المقارنات بين الشركات لم تكن دائمًا الطريقة الأكثر دقة للحكم على قيمة شركة معينة. هذا هو الحال بشكل خاص بالنسبة للشركات المبتكرة في الاقتصادات سريعة الحركة - مما أدى إلى ظهور تدابير غير رسمية تأتي مع مشاكلها الخاصة. وقد ساهمت أمثلة أخرى لعدم الدقة أو عدم القدرة على توحيد القياسات في ضعف المساءلة والأداء غير المرضي.
في الولايات المتحدة الأمريكية ، تبلغ قيمة الصناعات مثل الطيران والسيارات والحوسبة مئات المليارات من الدولارات. كان للأداء والجودة المتصورة للمنتجات أو الخدمات التي تصنعها هذه الصناعات تأثير مباشر على نجاحها التجاري. تم التحكم في هذه العوامل من خلال مدى جودة صنع المنتجات أو تقديم الخدمات. كما هو الحال في أي صناعة ، هناك وعي دائم لتحسين كليهما بينما تسعى الشركات إلى تجاوز المنافسة والاستحواذ على حصتها في السوق. أدت هذه المنافسة ، جنبًا إلى جنب مع التصور القائل بأن خفض التكاليف من خلال الاختصارات (التي تؤدي إلى أخطاء في العملية) ، إلى تراجع التفاوتات الهندسية ككل. التطور المستمر في قياس الدقة (المترولوجيا) - جنبًا إلى جنب مع إدخال تقنيات القياس الجديدة (من المفارقات أنه كان ممكنًا فقط بسبب السابق) - سمح لهذه التفاوتات بالانخفاض باستمرار دون الكثير من التخمين. ضع في اعتبارك التشطيب الخرساني: سيستمر أداء التشطيب الخرساني في التحسن بمرور الوقت بسبب التقنيات الحديثة والعلوم المتقدمة - على الرغم من الأخطاء في العملية بسبب هندسة القيمة.
تم العثور على مثال كلاسيكي لكيفية ارتباط الدقة المترولوجيا بالجودة والنجاح التجاري في القوى المطلوبة لفتح أبواب السيارات المصنعة في الولايات المتحدة الأمريكية مقابل الأسواق اليابانية. في الثمانينيات ، اختلفت القوة المطلوبة لفتح باب للسيارات الأمريكية واليابانية بثلاثة أضعاف. كان أصل الاختلاف هو أن أبواب السيارات اليابانية كانت تتسامح بمقدار 1 مم على مجموعات الأبواب والأبواب ، وكانت أسهل في الفتح من نظيرتها الأمريكية التي استخدمت تفاوتًا قدره 1/8 بوصة (3.175 ملم). تعتبر سهولة فتح الباب جانبًا مهمًا في الجودة المدركة للمنتج ككل - والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بدقة التصنيع. أدت هذه التفاصيل وحدها إلى عواقب اقتصادية كبيرة على صناعة السيارات في الولايات المتحدة.
في عام 1989 ، تحطمت رحلة طيران يونايتد رقم 232 في مطار سيوكس سيتي بولاية أيوا ، مما أدى إلى خسارة كبيرة - أصيب 110 من ركابها البالغ عددهم 285 بجروح قاتلة. عانت طائرة دوغلاس دي سي 10 من فشل محركها الثاني ، مما أدى إلى تدمير الأنظمة الهيدروليكية الثلاثة. مع عدم وجود عناصر تحكم تعمل باستثناء رافعات الدفع للمحركين المتبقيين ، اقتحمت الطائرة أجزاء عند محاولة الهبوط الاضطراري. كان الفشل الكارثي للمحرك نتيجة لخلل في سطح قرص مروحة التوربين الذي تم الحكم عليه بأنه أصغر من حبة رمل بسيطة. كان هذا النقص نتيجة خطأ في التصنيع وتجاهله العديد من تدابير مراقبة الجودة.
يتضمن القياس الكلي والجزئي تعيين أرقام محددة لجوانب وميزات مختلفة ، مما يجعل القياسات المذكورة قابلة للمقارنة على الفور مع القياسات الأخرى. إذا حدث هذا الاختلاف بحجم كرة القدم ، فسيتأثر السعر في النهاية. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم التقليل من أهمية تباين القياس ويمكن التغاضي عنه بسهولة حتى يحدث شيء كارثي كما رأينا من المثال أعلاه.
القياس هو أصل البحث والفحص في مجال قياس سطح الخرسانة. إن عملية التوحيد هي التي تعطي سببًا لإجراء القياس. الموضوع الذي يتجسد غالبًا هو نسيج السطح - على وجه التحديد التحديد الكمي الواضح لخصائص نسيج السطح باستخدام برنامج لحساب معلمات نسيج السطح بسهولة وإنشاء تخصيص رقمي للطلاء المترجم.
تقليديًا ، تم تفسير المقاييس السطحية في الصناعات الأخرى وفقًا لارتباطها القوي بالتخصصات الأخرى - مثل التحكم في الماكينة (سرعة العملية) ، وجودة الأدوات / المواد الكاشطة ، وعمليات التصنيع. تبدو مألوفة؟ يمكن مقارنة نفس التخصصات والعمليات ، تقريبًا تقريبًا ، بصناعة الخرسانة. من يقوم بتصنيع أفضل الأدوات لإنتاج التشطيب المحدد؟ إذا قمنا بقياس النتيجة ، يمكننا أن نتوقع النتيجة بثقة. من الذي يصنع الجهاز الأكثر تفوقًا لمعالجة هذه الأدوات الممنوحة حديثًا والتي اخترناها؟ سوف نقيس. يتم إنتاج الأسطح الخرسانية لتظهر بشكل فني ولكن يتم إنهاؤها بعمليات قياس وتعليمية.
ما الذي يسبب نسيج السطح؟ كل سطح ، على الرغم من أنه قد يبدو سلسًا للعين البشرية ، له شكل من أشكال البنية النسيجية التي تأخذ شكل سلسلة من القمم والوديان. سيكشف الفحص باستخدام أداة مكبرة عن هذا الهيكل المعقد للقمم والوديان التي تختلف في الارتفاع والتباعد وتتكون من نسيج سطح معين. إن فحص هذا النسيج له أهمية عملية للغاية. نسيج السطح له خصائص ناتجة عن طريقة إنتاج السطح (على سبيل المثال ، تنتج أدوات القطع تباعدًا موحدًا باتجاهات محددة (الطحن الرأسي) بينما ينتج الطحن تباعدًا عشوائيًا) ، بالإضافة إلى عوامل أخرى مثل التركيب البلوري وعوامل المعالجة / التكثيف على السطح. نعم ، حتى المواد الكيميائية وتفاعلاتها يمكن قياسها بشكل إيجابي لأنها ، أيضًا ، لها تأثير مباشر ليس فقط في النسيج المنتج ولكن أيضًا في إمكانية الاحتفاظ بالقوام. تشكل هذه العوامل مجتمعة خصائص المظهر الجانبي للسطح وتؤثر على الأداء والجودة وعمر الخدمة للمنتج في متناول اليد. إذا تمكنا من التحكم في نسيج السطح ، يمكننا التحكم في هذه الجوانب من المنتج. لمحاولة ذلك ، يجب علينا تحديده بقياسه أولاً.
يسمح قياس نسيج السطح أثناء العملية بتحسين المنتج النهائي من خلال التحكم في العملية وتحسينها. تم استخدام هذا التحكم في نسيج السطح في صناعة السيارات لسنوات عديدة وسمح بتقليل فترات "الاقتحام" للمحركات ذات كفاءة الوقود المتزايدة وانبعاثات أقل. بالطبع ، لم يستفد هذا من صناعة السيارات فحسب - فقد شهد كل شيء بدءًا من مفاصل الورك الاصطناعية إلى محركات الأقراص الثابتة وحتى طب الأسنان أداءً محسنًا من خلال التحكم في نسيج السطح. سيكشف القياس في نهاية العملية عن برنامج توجيهي لصيانة التشطيب المنتج والمساهمة في تحسين الجودة الشاملة المحفوظة بمرور الوقت
في النهاية ، كل شيء يتم القيام به للخرسانة يؤثر على ملمس سطحها ويمكن قياسه - من كيفية استخدامه إلى كيفية صيانته. حتى في البداية ، يتم قياس الخرسانة على المستوى الكلي (تسطيح الأرضية / مستوى الأرضية ، F / Fl). في حين لا يزال هناك نمو هائل يجب تحقيقه على المستوى الجزئي (نسيج السطح ، Ra) ، يمكننا بالتأكيد العمل جميعًا للحصول على فهم أفضل للقياس وآثاره ، وبشكل افتراضي ، أن نصبح ممولين أقوياء للتغيير داخل صناعة ديناميكية.
