अंशन व अंशन परीक्षण : ‘अंशन’ म्हणजे दिलेल्या किंवा गृहीत अंतराचे (लांबीचे वा कोनाचे) आपणास हवे असतील तसे भाग पाडणे. सामान्यतः हे भाग सारख्या अंतराचे असतात पण काही साधनांत व उपकरणांत ते विषम पण एखाद्या गणितीय सूत्रानुसार येणाऱ्या अंतरांचेही असू शकतात. नेहमीच्या मीटरपट्टीवरील किंवा स्प्रिंग काट्यावरील रेषीय किंवा वर्तुलाकार अंशात्मक रेषा सारख्या अंतरावर असतात तर गणकपट्टीमधील रेषांमधील अंतर वेगवेगळे असते.
‘अंशन’ ही संज्ञा दिलेल्या अंतराचे भाग प्रथमच पाडून तेथे खुणा (रेषा) करण्याच्या क्रियेला लावतात, तर अंशन परीक्षणात एखाद्या दिलेल्या मापनपट्टीच्या अंशांची केवळ अचूकता तेवढीच तपासण्याची क्रिया अभिप्रेत असते.
आज दिसत असलेल्या जगातील वैज्ञानिक प्रगतीचा अंशनविधी हा मोठाच आधारस्तंभ समजणे आवश्यक आहे. कारण जर उपकरणांच्या मापनपट्ट्यांचे अंशन अगदी बरोबर नसेल तर यंत्रांचे निरनिराळे भाग एकत्र जोडणे किंवा सुटे भाग बदलणे त्यांच्या मापांच्या अचूकते अभावी शक्यच झाले नसते.
अंशनविधी : अगदी प्राथमिक अंशन दोन पद्धतींनी करता येते. दिलेल्या अंतराचे एकंदर भाग जर २ या आकड्यांच्या एखाद्या घाताइतके असतील-जसे २, ४, ८,१६-तर द्विभाजनपद्धती वापरून तसे करता येते. दुसऱ्या पद्धतीत, सर्व भाग सारखे, पण वरीलपेक्षा निराळ्या भागसंख्येचे असतील तर एका भागाचे अंदाजे अंतर घेऊन दिलेल्या अंतराचे विभाजकाने भाग पाडीत जातात व जरूर तशी अंदाजी अंतरात सुधारणा करून पुन्हा भाग पाडतात. भागसंख्या अचूक होईपर्यंत ही क्रिया चालू ठेवावी लागते.
प्राचीन काळी भारतात जमिनावरील वा नेहमीच्या व्यवहारात येणाऱ्या अंतरांचे तसेच खगोलशास्त्रातील यंत्रांच्या रेषीय वा कोनीय मापन अंतराचे भाग पाडीतच असत. ही क्रिया वर वर्णिलेल्या दोन्ही मूलभूत स्वरूपाच्या पद्धतींनीच होत असावी .
पाश्चात्य देशांतही आठराव्या शतकापर्यंत अंशनाचे कार्य हाताने व वरील पद्धतींनीच होत असे. याच शतकाच्या मध्याच्या सुमारास मापनपट्ट्यांचे सरळ रेषीय व कोनीय अंशन करणारी यंत्रे अस्तित्वात आली व पुढे तांत्रिक व अचूकतेच्या दृष्टीने त्यांच्यात भराभर प्रगतीही होत गेली. सांप्रत अंशनाच्या यंत्रांत इतकी प्रगती झाली आहे की या उपकरणांचे कारखानदार गोल तबकडीच्या अंशांची १ सेकंद म्हणजे १/३६०X६०X६० (१/१०,००,००० पेक्षा अधिक सूक्ष्म) पर्यंत किंवा रेषीय पट्टीवरील १/४०० मिमी. पर्यंत अचूकतेची ग्वाही देऊ शकतात.
मापनपट्ट्यांच्या द्रव्यानुसार त्यांच्या पृष्ठांवर प्रत्यक्ष रेषा काढण्याच्या निरनिराळ्या पद्धती आहेत. कागद असेल तर छापणे, लाकूड अथवा प्लॅस्टिक असेल तर कोरीव फर्मा किंवा मुद्रा यांच्या साहाय्याने रेषा उमटवून त्यांत शाई भरणे, धातूची तबकडी असेल तर मुद्रांकन करणे व काच असेल तर कोरीव फर्म्याने छापणे किंवा अम्लरेखन करणे इ. तऱ्हांनी हे काम करता येते.
अंशन परीक्षण : वर म्हटल्याप्रमाणे अंशन परीक्षण म्हणजे एखाद्या उपकरणाच्या किंवा यंत्राच्या मापपट्टीवरील किंवा तबकडीवरील अंश (भाग) बरोबर आहेत किंवा नाहीत हे तपासण्यासाठी क्रिया. अंशांची अचूकता तपासणे म्हणजेच उपकरणाच्या किंवा यंत्राच्या काट्याने तबकडीवर दाखविलेले मूल्य बरोबर आहे किंवा नाही हे पाहणे. अंशन परीक्षण हे उपकरणाच्या किंवा यंत्राच्या अचूकतेचे नियतकालिक परीक्षण असते. हे परीक्षण सामान्यत: स्वतंत्र (निरपेक्ष) मापानाने किंवा प्रमाण उपकरणावरील मूल्यांशी ताडून (सापेक्ष पद्धतीने) करतात. उदा., काही ठिकाणी घरगुती नळांमधून किती पाणी वापरले जाते हे मोजण्यासाठी जलमापक उपकरण बसवितात. त्यामुळे वापरलेल्या पाण्याची राशी समजते व तिची योग्य किंमत आकारता येते. मापकाच्या तबकडीवर दाखविले गेलेले मूल्य बरोबर आहे किंवा नाही हे पडताळण्याचा जेव्हा प्रश्न येतो तेव्हा नळाचे पाणी जलमापकातून एका टाकीत सोडतात. टाकीतील पाणी अगदी बरोबर मोजणे सहज शक्य असते व जलमापकाच्या मूल्यांकाची टाकीतील पाण्याच्या राशीशी तुलना करून चूक असल्यास ती समजू शकते. या पद्धतीला स्वतंत्र किंवा ‘निरपेक्ष पद्धती’ म्हणतात. ज्यावेळी व्होल्टमापक किंवा अँपिअरमापक अशा उपकरणाची त्याच जातीच्या प्रमाण उपकरणाबरोबर तुलना करून त्यांची तपासणी करतात तेव्हा त्या पद्धतीला ‘सापेक्ष पद्धती’ म्हणतात.
वैज्ञानिक माहितीची निरनिराळ्या देशांतील देवघेव, एवढेच काय पण त्याच देशाच्या निरनिराळ्या भागांतील वैज्ञानिकांमध्येही एकाच प्रकारच्या वैज्ञानिक कामासंबंधीच्या माहितीची देवघेव सुकर होण्यासाठी ज्याप्रमाणे मापनपद्धतीबद्दल निश्चिती व एकवाक्यता असावी लागते, त्याचप्रमाणे कोणत्याही कामात वा संशोधनात वापरलेल्या मापक उपकरणांच्या एककांची निश्चिती व अचूकताही आवश्यक असते. आणि हेच उपकरणांच्या अंशन परीक्षणाचे साध्य होते.
प्रमाण उपकरण म्हणून ज्याचा आपण उपयोग करणार त्याच्या परिशुद्धतेची खात्री असली पाहिजे. असे प्रमाण उपकरण अधिक खात्रीशीर शुद्ध अशा प्रमाणाशी ताडून पाहिलेले असले पाहिजे. याकरिता प्रत्येक देशात जरूर असलेल्या एककांची प्रमाणे (मीटर, किलोग्रॅम वगैरे) त्या देशाच्या राष्ट्रीय मानक संस्थेमध्ये ठेवलेली असतात. ही राष्ट्रीय प्रमाणेही काही ठराविक अवधीनंतर पॅरिस येथील आंतरराष्ट्रीय प्रमाणांशी पडताळून पाहतात व जरूर असल्यास त्यांत सुधारणाही करतात.
निरनिराळ्या प्रकारची धातुपरीक्षण-यंत्रे, दाबमापके, तापमापके, व्होल्ट मापके, अँपिअरमापके, वजने, मापे, मापपट्ट्या वगैरे ठराविक मुदतीनंतर परिशुद्धतेच्या दृष्टीने तपासणे आवश्यक असते व ते सर्वत्र रूढही आहे. परीक्षणयंत्राच्या तबकडीवर काट्याने दाखविलेले मूल्य बरोबर आहे किंवा नाही हे वरचेवर तपासून पहाणे जरूर असते. निरनिराळ्या मापकांसंबंधीही तेच आहे. आपल्या नेहमीच्या वापरातील (दुकानातील) मापपट्ट्या व वजने यांचेही ठराविक अवधीनंतर सरकारकडून परीक्षण केले जाते. घरगुती रेडिओ-ग्रहणीचे अंशन परीक्षण म्हणजे ग्रहणीच्या तबकडीवरील काटा जी तरंगलांबी दाखवितो, उदा., मुंबई ब केंद्राची ५४५·५ मी.तरंगलांबी ज्या ठिकाणी दाखविली आहे तेथेच मुंबई ब केंद्र येते की नाही व येत नसल्यास किती चूक आहे, हे तपासून पाहणे. म्हणजे अंशन परीक्षण निरनिराळ्या स्वरूपांत असू शकते हे दिसून येईल.
वाटेल तितक्या सूक्ष्म परीक्षणातही अगदी बिनचूक ठरेल असे मापनाचे उपकरण योग्य उत्पादनविधी वापरून बनविणे शक्य असते. पण त्याकरिता फार खर्च करावा लागतो व त्या मानाने त्याची उपयुक्तता वाढत नाही. म्हणून सर्व प्रकारची उपकरणे काळजीपूर्वक पण शक्य तितक्या कमी खर्चांत बनविली जातात व नंतर त्यांचे अंशन परीक्षण करून त्यांना आवश्यक अशा दुरूस्तीच्या मूल्यांची नोंद ठेवतात. या पद्धतीने पुष्कळ बचत होते.
सामान्य पद्धती : कोणत्याही मापनाच्या उपकरणाच्या वैज्ञानिक अंशन परीक्षणाचे दोन प्रकार आहेत : (१) उपकरणाच्या मापपट्टीवरील एककाच्या मूल्याची प्रमाण एककाच्या मूल्याशी तुलना करून खात्री करून घेणे. याला ‘उपकरणाचे प्रमाणीकरण करणे’ असे म्हणतात. (२) मापपट्टीच्या अंशांच्या यथार्थतेची तपासणी. यात प्रत्यक्ष उपकरणाच्या अचूकतेची दुसऱ्या प्रमाण उपकरणाबरोबर तुलना करून तपासणी केलेली असेलच असे नाही. त्यांत फक्त निरनिराळ्या अंशांची यथार्थता तपासतात. काही उपकरणांत सर्व अंशांचे पट्टीवरील अंतर सारखे असते तर काहींत ते तसे नसते. त्यावेळी या पद्धतीला महत्त्व असते.
प्रमाणीकरणाच्या किंवा अंशन परीक्षणाच्या निरनिराळ्या पद्धतींत मूलभूत अशी एक प्रकारची साम्यता असते. ‘ज्या गोष्टी एकाच गोष्टीच्या बरोबर असतात, त्या आपसातही बरोबर (सारख्या) असतात’. हे तत्त्वच त्यांच्या मुळाशी असते. एखाद्या मापपट्टीची प्रमाणपट्टीशी तुलना करताना किंवा एकाच पट्टीवरील दोन अंशांचा सारखेपणा पडताळताना आपण एक प्रकारे परीक्षणीय व प्रमाण गोष्टींची अदलाबदल करीत असतो. परीक्षणात परीक्षणीय गोष्टींच्या शिवाय सारखेपणा ठरविण्यासाठी तोलण्याचा काटा, तुल्यक किंवा मापक यांची जरूरी लागते. कॅलिपरने रेषीय मापांची समानता आणि नळ्यांच्या किंवा गजांच्या व्यासाचा सारखेपणा तपासता येतो. आयतन किंवा यांचे परीक्षण बरेच सोपे असते. त्यासाठी एखाद्या द्रवाची ठराविक राशी प्रमाण धरून तिच्याशी दुसरे आयतन पडताळता येते. ही पद्धत मूलभूत स्वरूपाची असून तिचा वापरही पुष्कळ ठिकाणी होतो. वजनांची समानता तपासण्यासाठी वापरावयाचा काटा नाजूक रचनेचा असतो व त्याचे शुद्धता-परीक्षणही अगदी सहज होते. पुष्कळदा तर ते केवळ काही तोलनक्रियांचेच रूप घेते. मोजनळी किंवा मापनपात्र यांचे अंशन परीक्षण करणे म्हणजे ती निरनिरळ्या खुणांपर्यत भरण्यास लागणारा पारा, पाणी अथवा अन्य द्रव्य यांची वजने घेणेच होय. दांडीच्या तराजूत वापरीत असलेले दोन वस्तूंच्या वजनांची तुलना करण्याचे तत्त्व अंशन परीक्षणात इतर पुष्कळ ठिकाणीही योजता येते. उदा., विद्युत्-चालकदाब किंवा रोध अशा राशीही प्रमाणाबरोबर वरील तत्वानुसार तुलना करून मापता येतात. एखाद्या वायूचा प्रणमनांक मोजण्यासाठी त्या वायूमधून जाणाऱ्या प्रकाशशलाकेत एक ठराविक प्रतिप्रवेग उत्पन्न करण्यासाठी त्या वायूवर भार देण्याकरिता लागणाऱ्या हवेच्या स्तंभाची उंची मोजतात.
सारख्या टप्प्यांची पद्धती : एखाद्या मापपट्टीचे जेव्हा सारख्या अंशांत (भागांत) विभाजन केलेले असते, उदा., मिलिमीटर दाखविणारी मीटरपट्टी किंवा ज्याच्यावर तपमानाचे अंश व त्याचे भाग दाखविले आहेत असे तापमानक यांसारख्या उपकरणांचे अंशन परीक्षण करताना सामान्यतः सारख्या टप्प्यांची पद्धत वापरतात. या पद्धतीचे निरनिराळे प्रकार असून त्यांतील सर्वात सोपा म्हणजे पाऱ्याच्या तापमापकाचे किंवा लहान छिद्रांच्या नळ्यांचे अंशन करण्याची पद्धत होय. या पद्धतीत एक ठराविक आयतनाचा पाऱ्याचा स्तंभ प्रमाण म्हणून वापरतात व त्याच्या साहाय्याने लहान व्यासांच्या नळ्यांच्या आयतनांची तुलना करतात.
धातूच्या किंवा अन्य पदार्थांच्या बलाच्या मोठ्या परीक्षणयंत्रांचेही अंशन परीक्षण ठराविक अवधीनंतर करणे आवश्यक असते. अशा परीक्षणाला एका प्रमाण उपकरणाची जरूरी लागते व ते परीक्षणयंत्र बनविणारे कारखानदारच विकतात. याला ‘उपप्रमाण उपकरण’ म्हणतात. हे उपकरण अत्यंत सूक्ष्मग्राही असते व ते बनविणाऱ्या कारखानदाराला, ते राष्ट्रीय मानक संस्थेतील प्रमाण उपकरणाशी पडताळून अगदी अचूक असल्याचे प्रमाणपत्र त्या उपकरणाबरोबर ग्राहकाला द्यावे लागते. या उपप्रमाण उपकरणाबरोबर परीक्षणयंत्रांची तुलना करून यंत्राच्या तबकडीवरील मापपट्टीचे व तिच्या अंशांचे आवश्यक अशा टप्प्यांनी परीक्षण करतात.
अशा तऱ्हांनी उपकरणे व यंत्रे यांचे परीक्षण करून त्यांच्या मापपट्ट्यांच्या सुंशद्धीसाठी जरूर तितकी वाचने घेतात. पुढे ते उपकरण वा यंत्र वापरताना त्याच्या वाचनाचे खरे मूल्य (त्यात फरक असल्यास) चटकन समजावे म्हणून त्या उपकरणासोबत एक संशुद्धि-आलेख काढून ठेवतात. अशा तऱ्हेचा एका दाबमापकाचा आलेख खालील आकृतीमध्ये दाखविला आहे.
आकृतीत आडव्या अक्षावर दाबमापकाच्या मापनपट्टीवरील ० ते १०० अंश (अखेरपर्यंतचे) असून उभ्या अक्षावर पट्टीच्या विवक्षित वाचनात करावयाची संशुद्धी दाखविली आहे. ही संशुद्धी धन किंवा ऋण असू शकते. या आलेखावरून मापकाचा काटा जेव्हा २० दर्शवितो तेव्हा खरे मूल्य २५ असते व काटा जेव्हा ८० दर्शवितो तेव्हा खरे मूल्य ७४ असते असे दिसून येईल.
पहा : वजने व मापे, मेट्रिक पद्धति.
संदर्भ : Golding, E.W. Electrical Measurements and Measuring Instruments, London, 1962.
ओगले, कृ. इ.