أجهزة قياس الكهرباء

أدوات وأجهزة القياس: تعريفها، أنواعها، أهميتها، استخداماتها… أدوات القياس هي تلك المجموعة من الأدوات والآلات والأجهزة التي من خلالها يمكن أن نقوم بتعرف وقياس مقدار، وزن، طول، مستوى ارتفاع أو انخفاض… إلخ. الأشياء التي نرغب في التعرف عليها. فلكي نعرف درجة الحرارة، أو لكي نعرف طول أو ارتفاع، أو مدى انحراف أو درجة زاوية معينة أو ميل شيئ. فإننا نحتاج لأحد أدوات أو أجهزة القياس المصممة لقياس ما نحتاج لمعرفته. وسوف نتعرف خلال هذا المقال على عدد من هذه الأدوات والأجهزة واستخداماتها.

القياس، ماذا يعني؟

القياس هو عبارة عن عملية المقصود بها تعرف عدد أو مقدار الكمية الفيزيائية غير المعروف مقدارها. مع المقارنة بكمية محددة للنوع ذاته من المقادير أو الكميات أو القياسات الفيزيائية المعروفة. وعملية القياس هذه تتم باستخدام واحدة من أدوات، آلات، أو أجهزة القياس المناسبة لنوع الكمية/ المقدار الفيزيائي المراد قياسه. وفي أي عملية قياس يوجد “رقم” + “وحدة” قياس نستخدمها. ولكي نقوم بتوضيح الأمر أكثر، فإننا من أجل قياس الطول على سبيل المثال. نستخدم الأرقام، رقم 10 مثلاً، كما نستخدم وحدة من وحدات قياس الطول المعروفة. مثل “المتر” لهذا المثال، لكي يكون التعبير عن القياس كالتالي: 10 متر. أي كما قلنا، “رقم + وحدة القياس المحددة”.

 أنواع أدوات، أجهزة القياس حسب ما يتم قياسه

(1) أدوات/ أجهزة قياس الطول

وهي تلك الأدوات التي تساعد في تحديد الأطوال، الارتفاعات، والمسافات. والوحدات المعروفة لقياس الطولة هي: المليمتر، السنتيمتر، البوصة، القصبة، المتر، والكيلومتر. وهذه الأدوات أساسية من أجل تعرف مقدار قياس المساحات أو محيط الأشياء. حيث أن هذه القياسات تعتمد على استخدام أدوات قياس الطول من أجل نحديد الارتفاع، والطول، والعرض. وهي القياسات التي نحتاجها لحساب وتحديد مساحات أو محيط الأشكال.

أدوات وأجهزة القياس: تعريفها، أنواعها، أهميتها، استخداماتها…

• الأداة الأولى: المسطرة

المسطرة عبارة عن أداة قياس شهيرة للطول. يستخدمها التلاميذ في المدارس لقياس الأطوال القصيرة ( 20 سم إلى 50 سم). وهي تكون مقسمة إلى مليمترات، سنتيمترات، بوصات، حتى اكتمال طولها. كما يستخدمها المُعلم، والمهندس المعماري، والترزي (الذي يقوم بتفصيل الملابس) وغيرهم بأطوال أكبر (100 سم إلى 150 سم). والمسطرة تعتبر الأسهل في الاستخدام بين كل أدوات القياس.

• الأداة الثانية: شريط القياس

يؤدي شريط القياس “المتري” نفس عمل المسطرة في تحديد وقياس الأطوال. ولكنه يتميز عنه بأنه يساعد في قياس الأطوال الأكبر مثل عشرات الأمتار، وقد يصل إلى مئات الأمتار. ويستخدمه المهندسون، البناؤون والمقاولون، النجارون، وكل العاملين في مجالات التعمير، والبناء وصناعات الأثاث أو الملابس وآخرين.

•  الميكرومتر، جهاز دقيق لقياس الأطوال.

وهو يسمى أيضًا بالـ “باصورة“، وهو جهاز دقيق للغاية في القياس خصوصًا في تحديد وقياس السُمك (الغِلظة بكسر حرف الغين). كما أن “الميكرومتر” كلفظة هي وحدة قياس للطول دقيقة للغاية تساوي جزء من المليون من المتر. وأتذكر أني شاهدته بعيني وشاهدت كيفية استخدامه في ورش صيانة وإصلاح الثلاجات والمواتير. حيث كان المهندس أو عامل الصيانة يقوم بقياس غِلظة/ سُمك السلك الداخلي للموتور الذي يحتاج لإستبدال. والجهاز دقته تصل إلى 0.01 مم (واحد من المائة من المليمتر).

• الأداة الرابعة: القدمة الورنية المترية، أو القدمة ذات الورنية (بياكوليس)

وهي تسمى بذلك لأن شكلها يشبه شكل القدم. وهي تعتبر واحدة أدوات قياس الأطوال الهامة من حيث الدقة. وتسمى أيضًا بالـ “بياكوليس” وهو اسم مشتق من اللغة الفرنسية. ومعناه في اللغة العربية “القدمة ذات المنزلق”. والقدمة ذات الورنية، أو البياكوليس، هي أداة يتم استخدامها من أجل قياس وتحديد طول المسافة أو “السُمك” بين أي سطحين يكونا متوازيين. كما أنها تقيس القُطر (بضم حرف القاف) الداخلي أو الخارجي لأي شكل أسطواني بدقة.

وتقوم القدمة الورنية بالمساعدة أيضًا في قياس العمق الخاص بالثقوب بشكل دقيق. وهذه الأداة يوجد منها أنواع بسيطة يدوية، ومعقدة إليكترونية. وهي يتم استخدامها في الورش والمصانع التي يتم فيها استخدام المعادن أو تلك التي تستخدم الأخشاب.

• أجهزة حديثة لقياس الأطوال باستخدام الليزر

كما توجد أجهزة حديثة لقياس الأطول وخصوصًا الارتفاعات باستخدام أشعة الليزر في الوقت الحالي. وهي يستخدمها المهندسون المعماريون وتشبه في شكلها القلم السميك. حيث يتم تسليط الأشعة نحو السطح الذي نود قياس ارتفاعه أو نحو الحاجز الذي نود قياس المسافة إليه. ويعطي الجهاز بدقة قياس الارتفاع أو المسافة مكتوبة على شاشته.

(2) أدوات/ أجهزة قياس الوزن

وهي الأدوات أو الأجهزة التي تساعد في تحديد وزن الأشياء. وهي تقيس الوزن طبقًا للوحدات الخاصة به وهي: المليجرام، الجرام، الكيلو، والطن. ومن هذه الأدوات والأجهزة المعروفة والمشهورة التي نستخدمها:

أدوات وأجهزة القياس: تعريفها، أنواعها، أهميتها، استخداماتها…

• أداة قياس الوزن الأول: الميزان الحساس الذي فيه كفتين (ذو الكفتين)

وهو أداة تساعد في وزن الأشياء صغيرة الحجم وصغيرة الحجم جدًا. تلك الأجسام والأشياء التي يكون وزنها بالجرامات أو بأجزاء من الجرامات (المليجرام). مثل الذهب والمجوهرات المختلفة، أو تركيبات الأدوية.

• جهاز قياس الوزن الأول: الميزان الحساس الإليكتروني (بكفة واحدة وشاشة حساسة رقمية)

وهو يتم استخدامه في نفس الأغراض التي يتم فيها استخدام الميزان الحساس ذي الكفتين. ويكون أسرع وأكثر دقة في الوزن وأكثر راحة.

• أداة قياس الوزن الثانية: الميزان التقليدي العادي ذي الكفتين والمقاييس المختلفة.

وهو الذي نراه في أسواق الفاكهة والخضر، ولدى الجزارين (القصابين)… إلخ. حيث يتم استخدامه لوزن المأكولات وأي أشياء أخرى. في حدود موازين معينة حسب حجمه وقدرته والأوزان المتوفرة. وهذه الموازين غالبًا ما تكون من خام الحديد، وتسمى في الأسواق المصرية السنج. وهي تبدأ من 50 جرام، 100 جرام، 250 جرام/ ربع كيلو، 500 جرام (نصف كيلو). 1000 جرام/ 1 كيلو جرام، 2000 جرام (2 كيلو جرام)، 5000 جرام (5 كيلو جرام). وهذه هي الأوزان الأكثر استخدامًا في هذا النوع من الموازين.

• جهاز قياس الوزن الثاني: الميزان الإليكتروني (بمؤشر قياس، أو بعداد)

وهو ميزان أكثر دقة، يكون فيه مؤشر للقياس/ عداد أو شاشة رقمية لتحديد الوزن بالضبط. ويوجد منه أنواع وأصناف كثير ومتعددة الاستخدامات والأحجام. فمنه الذي يستخدم لقياس أوزان المأكولات في السوبر ماركت أو الأسواق. ومنه الذي يتم به قياس أوزان الأجسام البشرية أو الحيوانية في المنزل، في الصيدليات، العيادات والمراكز الطبية. وفي صالات الألعاب الرياضية والنوادي… إلخ.

• جهاز قياس الوزن الثالث: ميزان السيارات والشاحنات (ميزان البسكول)

وهو ميزان يتم استخدامه لحساب وتحديد الأوزان الثقيلة وهي مرفوعة فوق السيارات/ الشاحنات. فميزان البسكول، يتم وقوف الشاحنة/ السيارة فوقه وباستخدام جهاز الكمبيوتر المتصل بالميزان يتم حساب/ تحديد وزن السيارة فارغة. ثم يتم وزنها مرة ثانية بعد تحميل البضاعة فوقها. والفرق بين وزن السيارة وفوقها البضائع، ووزن السيارة فارغة يكون وزن البضائع.

 (3) أدوات/ أجهزة قياس الزمن

منذ فجر التاريخ والإنسان يحاول ويقوم بقياس وتحديد الزمن. وقد ابتكر الكثير من الأدوات والأجهزة التي تمكنه من ذلك لكي يقوم بقياس الزمن بكل دقة. فقد ابتكر الإنسان قديمًا المزولة الشمسية التي استخدمها لتحديد الزمن نهارًا. كما ابتكر الساعة الرملية وأنواع أخرى. وسوف نستعرض هنا نوعين من أجهزة قياس الزمن الحديثة التي نستخدمها جميعًا في الوقت الحالي.

أدوات وأجهزة القياس: تعريفها، أنواعها، أهميتها، استخداماتها…

• الساعة الإليكترونية

تطورت الساعات كثيرًا وتنوعت أشكالها وإمكانياتها. كما أنها تنوعت من ساعات تستخدم العقارب (المؤشرات) إلى ساعات رقمية Digital فيها شاشة رقيمة تعلن الزمن بالأرقام لأجزاء الثانية، والثواني والدقائق والساعات وتواريخ الأيام… إلخ.

• ساعة الإيقاف Stopwatch

وهي ساعات تقيس الزمن بأجزاء الثواني. ويتم استخدامها في المباريات الرياضية والسباقات والمنافسات. كما يمكن استخدامها في المعامل لحساب زمن تنفيذ التجارب العلمية بكل دقة.

(4) أدوات/ أجهزة القياس في مجال الكهرباء

وهي أدوات تساعد على قياس شدة التيار أو تحديد مقدار الجهد الكهربي. ويستخدمها مهندسوا الكهرباء والعاملين في مجال التركيبات الكهربية والصيانة. سواء لتوصيلات الكهرباء في المنشآت أو في الأجهزة الكهربائية المتنوعة.

أدوات وأجهزة القياس: تعريفها، أنواعها، أهميتها، استخداماتها…

• الفولتميتر

الفولتميتر هو جهاز يساعد في إجراء القياس وتحديد “فرق الجهد الكهربي” بين النقاط في الدوائر الكهربية.

• الأميتر

الأميتر عبارة عن جهاز يساعد في قياس وتحديد شدة التيار الكهربائي. وذلك في الدوائر الكهربائية المختلفة.

• الجلفانوميتر

يعتبر الجلفانوميتر أحد الأنواع لجهاز الأميتر. وهو يتم استخدامه من أجل قياس وتحديد شدة التيار أيضًا ولكن تلك التي تكون صغيرة. حيث يمكن أن يقيس شدة التيار الكهربي التي قد تكون 1 نانو أمبير.

وختامًا،،،

عرض هذا المقال بعض من أدوات وأجهزة القياس العامة والتي نستخدم أكثرها، أو نرى غيرنا يستخدمها. وهناك أنواع كثيرة أخرى سواء للقياس في نفس المجالات التي ذكرناها: الأطوال، الأوزان، الزمن، والكهرباء. أو في مجالات أخرى أكثر لم نتطرق إليها في هذا المقال مثل أجهزة قياس السرعة، قياس الأعماق، قياس درجات الحرارة… إلخ. وقد يكون الحديث عنها في مقال جديد على موقعنا “الأمنيات برس” إن شاء الله.

تحياتي العميقة لقراء الموقع، وتمنياتي بالاستفادة بما يتم تقديمه على صفحاته.

الكاتب/ أسامة الأديب

استشاري تعليم وتنمية

إقرأ أيضاً

الكتلة والكثافة والفرق بينهما

الأشكال الهندسية في الرياضيات