القياسات البُعدية

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

القياس البُعدي ، المعروف أيضًا باسم القياس الصناعي ، هو تطبيق القياس لتحديد الحجم المادي والشكل والخصائص والمسافة النسبية من أي ميزة معينة.

تاريخ

تُعدّ القياسات المعيارية أساسية للتقدم التكنولوجي، وقد عُثر على أدوات قياس قديمة تعود إلى فجر الحضارة الإنسانية. [ 1 ] ابتكر علماء القياس في بلاد ما بين النهرين ومصر القديمة مجموعة من معايير القياس القائمة على أجزاء الجسم، والمعروفة بالوحدات الأنثروبولوجية . استخدمت هذه الأنظمة القديمة للقياس الأصابع، وراحة اليد، واليدين، والقدمين، والخطوات كفواصل.

كان النجارون والمساحون من أوائل من استخدموا القياسات البُعدية، وقد تم دمج العديد من الوحدات الحرفية المتخصصة، مثل وحدات الريمين، في نظام من الكسور الوحدوية سمح بإجراء حسابات باستخدام الهندسة التحليلية. لاحقًا، ظهرت وحدات قياس زراعية مثل القدم، والياردة، والخطوة، والذراع، والقامة ، والقضيب ، والحبل، والفرسخ، والمستديا، والميل ، ودرجات محيط الأرض ، ولا يزال العديد منها مستخدمًا حتى اليوم .

أدوات القياس المبكرة والتوحيد القياسي

كان حكام مصر القديمة يُقاس طولهم بوحدات الأصابع والكف والقدم، استنادًا إلى شبكات نقش موحدة. حددت هذه الشبكات معايير القياس كقواعد نسب، وكانت متوافقة مع المعايير الميزوبوتامية القائمة على الأصابع واليدين والقدمين. في هذا النظام، كانت أربع كفوف أو ثلاث أيادٍ تساوي قدمًا واحدة، وعشر أيادٍ تساوي مترًا واحدًا. [ 2 ]

استُخدمت هذه المعايير لقياس وتحديد الممتلكات، وخضعت للتنظيم القانوني لأغراض متعددة، كالضرائب والبنية التحتية وغيرها. وقد اعتمدها الإغريق والرومان والفرس كمعايير قانونية لقياس المباني والحقول ، وأصبحت أساسًا للمعايير الأوروبية للقياس. [ 3 ] كما استُخدمت لربط الطول بالمساحة بوحدات مثل الخيت والساتات والأرورا؛ والمساحة بالحجم بوحدات مثل الأرتابا؛ والمكان بالزمن بوحدات مثل دقيقة المسير المصرية، التي كانت تُسجل أثناء السفر في النهر.

أدوات حديثة

تشمل معدات القياس الحديثة الأدوات اليدوية ، وآلات قياس الإحداثيات (CMM )، وأنظمة الرؤية الآلية، وأجهزة التتبع الليزرية، والمقارنات البصرية. تعتمد آلة قياس الإحداثيات على تقنية التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) لأتمتة قياس الإحداثيات الديكارتية باستخدام مسبار لمس، أو مسبار مسح ضوئي، أو مستشعر لا تلامسي. تُستخدم المقارنات البصرية عندما يكون لمس القطعة غير مرغوب فيه؛ فالمكونات المصنوعة من مواد هشة أو قابلة للشحن تتطلب قياسها باستخدام تقنيات لا تلامسية. يمكن للأجهزة الآن بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للقطعة وخصائصها الداخلية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب [ 4 ] أو التصوير بالأشعة السينية [ 5 ] .

القياسات النسبية

غالبًا ما تُعبّر القياسات عن حجمٍ نسبيٍّ لجزءٍ مثاليٍّ نظريًّا، مُحدَّدَ شكله الهندسيّ في رسمٍ تخطيطيٍّ أو نموذجٍ حاسوبيّ. الرسم التخطيطيّ هو مُخطَّطٌ يُوضِّح الشكل الهندسيّ المُحدَّد للجزء وخصائصه. لكلّ خاصية حجمٌ، ومسافةٌ من الخصائص الأخرى، وتفاوتٌ مسموحٌ به لكلّ عنصر. يُطلق على اللغة الدولية المُستخدمة لوصف الأجزاء المادية اسم " الأبعاد الهندسية والتفاوتات" (المعروفة اختصارًا بـ GD&T). يُمكن رسم الرسومات التخطيطية يدويًا أو إنشاؤها تلقائيًا بواسطة نموذج CAD حاسوبيّ . مع ذلك، يُمكن لآلات القياس المُتحكَّم بها حاسوبيًّا، مثل آلات قياس الإحداثيات (CMMs) وآلات قياس الرؤية (VMMs)، قياس الجزء بالنسبة لنموذج CAD دون الحاجة إلى رسم تخطيطيّ. عادةً ما تُجرى هذه العملية لإعادة هندسة المكوّنات.

الهندسة الميكانيكية

تُعدّ القياسات الصناعية شائعة في أنظمة مراقبة الجودة في التصنيع للمساعدة في تحديد الأخطاء في إنتاج المكونات وضمان الأداء السليم. وعادةً ما يقوم مهندس ميكانيكي بإعداد المخططات ونماذج التصميم بمساعدة الحاسوب ثلاثية الأبعاد .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جيلينبوك، جان (2018)، "مقدمة" ، في جيلينبوك، جان (محرر)، موسوعة القياسات التاريخية والأوزان والمقاييس: المجلد 1 ، شبكات العلوم. الدراسات التاريخية، المجلد  56، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، الصفحات 1-5 ، doi : 10.1007/978-3-319-57598-8_1 ، ISBN  978-3-319-57598-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مايو 2022
  2. ↑ ستون، مارك هـ. (30 يناير 2014). "الذراع: تاريخ وتعليق على القياس" . مجلة الأنثروبولوجيا . 2014 : 1-11 . doi : 10.1155/2014/489757 .
  3. ↑ "نظام القياس | الأنواع والتعريف" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-06-2021 .
  4. ↑ فيلاراغا-غوميز، هيرمينسو؛ هيرازو، إريكا؛ سميث، ستيوارت (نوفمبر 2019). "التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية: من التصوير الطبي إلى القياسات البُعدية" . هندسة الدقة . 60 : 544-569 . doi : 10.1016/j.precisioneng.2019.06.007 . S2CID 210437460 – عبر ResearchGate. 
  5. ↑ "أوراق عمل رئيسية حول القياس ثلاثي الأبعاد - المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا" (ملف PDF) . NIST.gov . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 20 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2021 .

للمزيد من القراءة