Індикатор

Індикатор (позднелат. indicator, від латів.(латинський) indico — вказую, визначаю), прилад, пристрій, елемент, що відображують хід процесу або стан об’єкту спостереження, його якісні або кількісні характеристики у формі, зручній для сприйняття людиною. Відповідно до рецепторів, на які впливає сигнал, розрізняють І. візуальні, акустичні, тактильні і ін. 90% всій інформації чоловік сприймає зрітельно, тому найширше застосовують візуальні І., досить частий — акустичні і рідше — що діють на дотик (тактильні), нюх і тому подібне Акустичні. І. використовують при поганій видимості, коли зорове сприйняття спостерігача переобтяжене інформацією або його увага відвернута від візуального І. Тактільниє І. застосовують зазвичай у поєднанні з візуальними, якщо необхідна виключно швидка реакція на сигнали, що поступають. У хімії І. назва речовини, що показують наявність хімічної реакції або зміни, події в досліджуваному середовищі (див. Індикатори хімічні ).

найчастіше встановлюють сигнальні І. у вигляді простих пристроїв, наприклад сигнальних ламп ( мал. 1 , а), дзвінків, важелів і ін. Для відображення 2—3 чітко помітних станів використовують кольори: зелений (хід процесу нормальний — дозвіл), жовтий (потрібний посилена увага оператора, спостерігача — запобігання), червоний (хід процесу порушений — небезпека); різницю в яскравості (миготливий покажчик повороту на автомобілі; кнопки, що підсвічуються, на пульті і ін.) або положенні, наприклад рукоятки перемикача. За допомогою сигнальних ламп з нанесеними цифрами або написами подають команди або повідомляють кількісну інформацію. Якщо необхідне надійне сприйняття візуального сигналу, його дублюють звуковим (дзвінок, ревун). Для вказівки точних числових значень вимірюваних або контрольованих величин, таких, як час, відстань, напрям, швидкість, витрата, температура, застосовують стрілочні І. ( мал. 1 , би) з шкалою, проградуйованою в хвилинах, метрах, кілограмах, градусах і так далі Окрім абсолютних значень, стрілочні І. можуть відображати і якісну інформацію, що виражається відносною швидкістю руху покажчика або положенням його на шкалі. Цифрові І. ( мал. 1 , в), що забезпечують швидке прочитування свідчень, якщо операторові потрібна точна кількісна інформація, виконуються у вигляді барабанних лічильників, проекційних або з бічним підсвічуванням приладів, матричних панелей і так далі Для збільшення меж або підвищення точності виміру стрілочні і цифрові І. поєднують. Поєднання відображення декількох видів інформації в одному приладі дає операторові загальну картину, скорочуючи час, необхідне на роздільне сприйняття розрізнених її частин. Образотворчі (наочні) І. ( мал. 2 , а) відображують положення об’єкту в просторі, зміна характеристик у вигляді графіка або кривої на екрані електроннопроменевої трубки. Проекційні І., що складаються з проекційного пристрою і екрану, відображують складну і багатообразну інформацію (див. Відображення інформації пристрій ). Існують також комбіновані І. для наочного відтворення безпосередньо на щиті (графічній панелі) або пульті оператора стану і головні характеристик процесу (див. Мнемонічна схема ). Сприйняття інформації покращується із застосуванням візуальних І., що створюють ефект присутності. Наприклад, в приладі сліпої посадки ( мал. 2 , би) свідчення восьми окремих І. положення літака при заході на посадку замінюються одним наочним, хоча і умовним, відображенням переміщення об’єкту на екрані. Напрям руху показується у вигляді спрямованої до горизонту стрічки, розділеної поперечними темними смугами, які при русі об’єкту зміщуються, як би набігають на оператора. Оператор прагне утримати рухомий об’єкт на лежачій перед ним «дорозі». Головне достоїнство подібних І. полягає в безпосереднім сприйнятті оператором складної інформації без проміжних перетворень.

І. широко застосовують при наукових дослідженнях, в техніці і побуті. Вони сигналізують про аварійні ситуації і про вступ особливо термінової інформації, полегшують ухвалення рішення і служать одним з основних засобів інформаційного зв’язку між машиною і людиною (див. Інженерна психологія, Система «чоловік і машина» ).

Літ.: Ломів Би. Ф., Людина і техніка, М., 1966; Електронні системи відображення інформації, під ред. Дж. Ховарда, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966; Вудсон В., Коновер Д., Довідник по інженерній психології для інженерів і художників-конструкторів, під ред. Ст Ф. Венда, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1968; Пул Р., Основні методи і системи індикації, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1969.

Мал. 2. Образотворчий індикатор на електроннопроменевих трубках.

Мал. 1. Вказівні індикатори: а — сигнальна лампа; б — стрілочний; у — цифровий.

Що таке хімічний індикатор?

Хімічний індикатор — це речовина, яка зазнає помітних змін, коли змінюються умови в її розчині . Це може бути зміна кольору, утворення осаду , утворення бульбашок, зміна температури або інші вимірювані якості.

Іншим типом індикатора, який можна зустріти в хімії та інших науках, є покажчик або світло на пристрої чи інструменті, який може показувати тиск, об’єм, температуру тощо або стан частини обладнання (наприклад, увімкнення/вимкнення живлення). , доступний простір пам’яті).

Термін «індикатор» походить від середньовічних латинських слів indicare (вказувати) із суфіксом -tor .

Приклади індикаторів

• Індикатор pH змінює колір у вузькому діапазоні значень pH розчину. Існує багато різних індикаторів pH, які відображають різні кольори та діють між певними межами pH. Класичний приклад – лакмусовий папірець . Синій лакмусовий папірець стає червоним, коли він піддається дії кислотних умов, тоді як червоний лакмусовий папірець стає синім за лужних умов.
• Флуоресцеїн є різновидом індикатора адсорбції. Барвник використовується для виявлення завершеної реакції іона срібла з хлоридом. Після додавання достатньої кількості срібла для осадження хлориду у вигляді хлориду срібла надлишок срібла адсорбується на поверхні. Флуоресцеїн поєднується з адсорбованим сріблом, що призводить до зміни кольору від зеленувато-жовтого до червоного.
• Інші типи флуоресцентних індикаторів призначені для зв’язування з вибраними молекулами. Флуоресценція сигналізує про наявність цільового виду. Аналогічна методика використовується для мічення молекул радіоізотопами.
• Для визначення кінцевої точки титрування можна використовувати індикатор. Це може включати появу або зникнення кольору.
• Індикатори можуть вказувати на наявність або відсутність цікавої молекули . Наприклад, тести на свинець, тести на вагітність і тести на нітрати використовують індикатори.

Бажані властивості хімічного індикатора

Щоб бути корисними, хімічні індикатори повинні бути одночасно чутливими та легко виявляти. Однак це не повинно демонструвати видимі зміни. Тип індикатора залежить від того, як він використовується. Наприклад, зразок, проаналізований за допомогою спектроскопії , може використовувати індикатор, який не буде видно неозброєним оком, тоді як тест на вміст кальцію в акваріумі повинен викликати очевидну зміну кольору.

Ще одна важлива якість — індикатор не змінює умов вибірки. Наприклад, метиловий жовтий додає жовтий колір лужному розчину, але якщо до розчину додати кислоту, колір залишається жовтим, доки pH не стане нейтральним. У цей момент колір змінюється з жовтого на червоний. При низьких рівнях метиловий жовтий сам по собі не змінює кислотність зразка.

Як правило, метиловий жовтий використовується в надзвичайно низьких концентраціях, у діапазоні частин на мільйон. Цієї невеликої кількості достатньо, щоб побачити видиму зміну кольору, але недостатньо, щоб змінити сам зразок. Але що, якщо до зразка додати величезну кількість метилового жовтого? Мало того, що будь-яка зміна кольору може бути непомітною, але додавання такої кількості метилового жовтого змінить хімічний склад самого зразка.

У деяких випадках невеликі зразки відокремлюються від більших об’ємів, щоб їх можна було протестувати за допомогою індикаторів, які викликають значні хімічні зміни.