Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных законов развития ТС. Анализ и синтез по закону полноты частей системы, страница 5

Согласовать систему по скорости можно, например, путем исключения механического поля. Следствием исключения этого поля является явное упрощение системы: удаление регулятора давления и крышки, в которой размещен образец. Функции этих элементов, очевидно, будет выполнять корпус. Модифицируя НТР.7, получим новое техническое решение.

            НТР.8. Имея тепловую энергию, мы можем воспользоваться процессами испарения и конденсации: испарение — преобразование воды в пар до прохождения сквозь вещество и конденсация — преобразование пара в воду после прохождения через материал. Регулятор давления, основанный на этих двух эффектах, работает по следующему принципу: отверстие в боку корпуса предназначено для уравновешивания внешнего и внутреннего давлений; пар, попадая через это отверстие, конденсируется, расположенных над ним, лопатках и вытекает обратно через сливное отверстие; тем самым мы добиваемся стабилизации давления в резервуаре и одновременно исключаем утечку пара через отверстие.

Особенность нового устройства состоит в то, что оно имеет один элемент — корпус, сделанный, например, из прозрачного материала (оргстекла). Следствием этой особенности является использование одного вида энергии (или поля) — тепла. В этом смысле система является согласованной.

Другой особенностью устройства является то, что толщина его корпуса в верхней части должна быть как можно толстой, чтобы обеспечить теплоизоляцию льда от окружающей среды, и должна быть как можно тоньше внизу корпуса, чтобы обеспечить проникновение тепла в воду.

Реализация данного устройства приведена на рис.3.10.

регулятор давления

образец

пробирка с делениями

лед

Рис.3.10. Схема реализации НТР.8

3.4. Анализ и синтез ТС с точки зрения закона

 увеличения степени идеальности

Формулировка закона: в процессе своего развития степень идеальности увеличивается либо за счет увеличения выполняемых системой функций (полезных), либо за счет уменьшения факторов расплаты (либо за счет изменения и того и другого одновременно).

Под увеличением степени идеальности  в ТРИЗ понимается рост отношения суммы выполняемых системой полезных функций  к сумме факторов расплаты :

                                                               (3.1)

Для применения закона необходимо либо увеличивать количество полезных функций, выполняемых системой, либо уменьшать факторы расплаты (либо менять и то и другое одновременно). Начнем с увеличения полезных функций.

НТР.9. Рассмотрим исходную систему, изображенную на рис.2.1. Сделаем регулятор из прозрачного материала (оргстекла или полиэтилена). Нанесем на него риски, так как показано на рис.3.11. Таким образом, мы можем измерить давление пара по положению масляной капли в трубке. Получаем дополнительную функцию — барометр. Цифра 0 на шкале указывает исходное положение капли.

Рис.3.11. Схема устройства с дополнительной функцией барометра

НТР.10. Разместим на корпусе устройства капсулу воды с пузырьком воздуха (рис.3.12). Таким образом, мы сможем измерять кривизну уровня поверхности, на которой расположено устройство и, конечно же кривизну уровня воды в резервуаре, что необходимо для точности измерения паропроницаемости материала. Если эксперимент проводится на неровной поверхности, то проникновение паров воды будет неравномерным (с одной стороны — больше, с другой — меньше).

	уровень

 

Рис.3.12. Схема устройства с дополнительной функцией уровня