Elämän pulssi kiihtyy sekä teollisuudessa että jokaisen henkilökohtaisessa elämässä. Käytämme enenevässä määrin reaaliaikaista mittausdataa erilaisten ilmiöiden havainnointiin ja ennakointiin. Olkoot esimerkkeinä vaikkapa sää ja liikenne tai paperikoneen ohjaus. Kuitenkin koko ajan liikkeessä olevien kohteiden mittaaminen on aina vaikeampaa kuin paikalla pysyvien eikö vain? Voiko tällaisia dynaamisia mittauksia edes tehdä luotettavasti?
Kuinka monta kertaa olenkaan räpsäissyt kameralla kuvan, joka on sitten osoittautunut epätarkaksi, koska kuvaamani kohde ei ole pysynyt paikoillaan. Kerran eräässä valmistujaistilaisuudessa onnistuin ottamaan jopa sellaisen kuvan, josta itse päähenkilö oli ehtinyt hitaan kuvaukseni aikana kävelemään jo kokonaan ohi. Kun otamme kuvaa liikkuvasta kohteesta, kuvan tarkkuuden kannalta on ratkaisevaa, kuinka nopeasti kameran kuvakennoa valotetaan. Vaikka tarkennus olisi kohdallaan, kuvalla on enintään taiteellista käyttöä, jos valotusaika on liian pitkä. Samalla tavoin mitatessamme mitä tahansa muuttuvaa ilmiötä mittalaitteen pitää kyetä riittävän nopeaan mittaukseen suhteessa muutoksen nopeuteen. Mitä hitaampi mittaus on, sitä epätarkempi on tulos.
Jatkuvasti kasvavat datan siirtonopeudet sekä tallennus- ja analysointikapasiteetti mahdollistavat yhä nopeampien ilmiöiden mittaamisen. Tämä on tärkeää mm. raskaiden ajoneuvojen ja generaattoreiden polttomoottoreiden ympäristökuormituksen pienentämisessä sekä älykkäiden sähköverkkojen operoinnissa. Monissa tapauksissa mittauksen tarkkuutta rajoittaa kuitenkin mittauslaitteen kyky havaita nopeita muutoksia luotettavasti. Mittausanturi ei välttämättä ehdi kunnolla reagoimaan, tai siihen aiheuttavat virhettä esimerkiksi samanaikaisesti vaikuttavat lämpötilan ja mekaanisen jännityksen muutokset. Tilannetta voi pahentaa anturiin rakennetun lämpötilakompensoinnin hitaus. Raskaiden dieselmoottoreiden tapauksessa painemittauksen pitää kyetä mittaamaan yli 1000 painepulssia sekunnissa. Sähköverkoissa mitattavat sähköiset ilmiöt voivat olla miljoona kertaa nopeampia. Mekaanisissa mittauksissa – kuten paine ja voima - mittalaitteen anturissa tapahtuu nopeudesta riippuvia mekaanisen jännityksen muutoksia sekä lämmön siirtymistä, joka on tyypillisesti hitaampaa kuin suureen muutos. Näiden seurauksena anturin tarkkuus voi olla erilainen eri nopeuksilla mitattaessa.
Dynaamisten mittausten luotettavuutta arvioitaessa on huomioitava mittalaitteen rakenteellinen nopeus suhteessa mitattavaan ilmiöön. Eli kuten kameran tapauksessa, tarkka kuva saadaan vain riittävän nopealla suljinajalla. Tämän vuoksi mittalaite pitää pystyä myös kalibroimaan mittauksia vastaavissa olosuhteissa eli jos mitattava kohde värähtelee 1 kHz eli 1000 kertaa sekunnissa, pitää kalibrointimittauksissakin kohteen värähdellä kutakuinkin tuolla samalla nopeudella. Vain näin saadaan määritettyä mittauksen luotettavuus. Määräaikaiskalibroinnit varmistavat luotettavuuden koko laitteen käyttöiän ajan. Jotta tämä olisi mahdollista, eurooppalaiseen metrologian tutkimusohjelman hankkeissa (https://www.euramet.org/metrology-for-societys-challenges) on tuotettu tutkimustuloksia ja kehitetty useita uusia kalibrointimenetelmiä dynaamisten mittausten varmentamiseen useille eri mittaussuureille.
Dynaamisuus ja luotettavuus eivät siis ole mittauksissa toisiaan poissulkevia. Erittäin käyttökelpoisia mittauksia voidaan tehdä dynaamisesti, ja niiden luotettavuus voidaan määrittää, mutta siihen tarvitaan mittaus- ja kalibrointimenetelmiä, joissa on otettu huomioon nopeasti muuttuvan mittauskohteen asettamat erityisvaatimukset.
