Лекция по основным вопросам дисциплины
«Техника проведения эксперимента»
Целями освоения учебной дисциплины «Техника проведения эксперимента» являются: формирование знаний о принципах организации и технической реализации основных этапов эксперимента; приобретение практических навыков подготовки и проведения теоретических и экспериментальных исследований, а также правильного применения технических средств для поиска и получения информации.
Задачей изучения дисциплины является овладение методами проведения эксперимента, ознакомление с этапами эксперимента и методами обработки полученной информации.
Прежде чем начать изучение дисциплины «техника проведения эксперимента» необходимо понять для чего специалисту, работающему в области электроэнергетики собственно нужны эксперименты.
Прежде всего в процессе обучения у Вас должны быть сформированы определенные компетенции ( навыки, способности, знания), которые записаны в стандарте Вашего направления. С точки зрения формирования следующих компетенций необходимо изучение нашего курса:
‑ способность формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7).
- знать методику анализа различного рода рассуждений; методики проведения теоретических и экспериментальных исследований с применением информационных технологий;
- уметь обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель эксперимента и выбирать пути ее достижения; проводить эксперименты по заданным методикам, составлять описания проводимых исследований и анализировать результаты; получать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций;
Все мы знаем, что с электричеством шутить нельзя и лучше бы обойтись без экспериментов, но, тем не менее, в любой области инженерной деятельности присутствует эксперимент. Это объясняется тем, что все технические системы очень сложные и часто невозможно бывает понять как поведет себя какая-либо система или устройство в нестандартных условиях. Хотя конечно, экспериментами занимаются разработчики оборудования, немногие из Вас будут заниматься этой деятельностью, тем не менее иногда при монтаже, ремонте, обслуживании, приходится выполнять некоторые эксперименты и знание основных закономерностей выполнения экспериментов бывают иногда очень полезны.
Могу привести Вам такой пример: несколько лет назад одна очень серьезная организация подрядила для выполнения работ по монтажу электрической сети в здании специализированную организацию, которая выполнила эту работу сделала все «красиво и четко» в установленные сроки, а потом когда началась работа и включили все, то сгорела почти вся оргтехника. Когда стали разбираться, то выяснилось, что при монтаже перепутали фазу с нулевым проводом. Если бы фирма, которая вела монтаж проверила бы напряжение в розетках экспериментально, ей бы не пришлось компенсировать убытки в несколько миллионов рублей.
Проверка напряжения в розетке - это простой эксперимент, который может выполнить любой электрик. Для этого требуется только поверенный мультиметр. В инженерной практике приходится иметь дело с более сложными системами для пуска-наладки-ремонта, которых необходимы знания техники проведения экспериментов.
Получению основных знаний в этой области мы сегодня посвятим две лекции.
Запишите заголовок:
1.1. Виды экспериментальных исследований, их классификация. Понятие теоретического и натурного эксперимента.
По структуре изучаемых объектов и явлений различают простой и сложный эксперименты:
Простой используется для изучения объектов с небольшим количеством взаимодействующих элементов.
В сложном эксперименте изучаются явления или объекты с большим количеством взаимосвязанных элементов, выполняющих сложные функции.
По характеру внешних воздействий на объект исследования выделяют:
- вещественный - рассматривает влияние воздействия физических тел на состояние объекта исследования,
-энергетический применяется для изучения влияния на объект исследования различных видов энергии (электромагнитной, тепловой, механической и т. д.).
-информационный эксперименты для изучения воздействия определенной информации на объект исследования.
По контролируемым величинам эксперименты могут быть:
- пассивный - предусматривает измерение выбранных показателей (параметров, переменных) в результате наблюдения за объектом без вмешательства в его функционирование.
- активный- предусматривает воздействие на исследуемую систему, задавая различные нагрузки, изменяя продолжительность их воздействия, изменяет количество и виды входных параметров и их вариацию.
По числу варьируемых факторов существуют:
- однофакторный- исключение малозначимых факторов, выделение существенных факторов.
- многофакторный эксперименты - варьируются все переменные одновременно, и влияние каждой оценивается по результатам всех опытов, проведенных в данной серии экспериментов.
По организации проведения бывают эксперименты:
- лабораторные -проводится в лабораторных условиях с применением специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т. д., и изучается не сам объект, а его модель
натурные проводится на реальных объектах. Он часто используется в процессе производственных испытаний полевые, полигонных, полунатурных испытания.
Также бывают теоретические эксперименты- проверка положений теории, вычислительные эксперимент с помощью ЭВМ и др.