Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных законов развития ТС. Анализ и синтез по закону полноты частей системы, страница 6

Теперь будем уменьшать факторы расплаты. Этот прием хорошо иллюстрирует НТР.8, поскольку в нем наименьшее число элементов и полей. Попробуем исключить необходимый атрибут эксперимента — весы.

НТР.11. Сделаем корпус устройства из прозрачного материала и нанесем риски на боковой стенке. Таким образом, мы сможем определять расход пара по уровню воды, а затраты на приобретение весов сведем к нулю.

3.5. Анализ и синтез по закону неравномерного развития ТС

В развитии технической системы происходит чередование этапов количественного роста и качественных скачков. В процессе количественного роста происходит накопление и обострение противоречий. Качественный скачок — это преодоление, разрешение в определенной степени того или иного противоречия, т.е. появление нового технического решения.

Для получения новых технических решений перечислим основные количественные признаки имеющегося устройства: время проведения эксперимента (время испарения воды)

размеры и масса устройства точность измерения (погрешность результата измерения)

количество образцов в одном эксперименте температура и воды и окружающей среды давление воды и окружающей среды

Будем улучшать систему, увеличивая или уменьшая тот или иной ее признак.

Будем уменьшать время проведения эксперимента. Понятно, что оно напрямую зависит от времени испарения влаги. Для того, чтобы уменьшить это время мы нагреваем воду (НТР1). При большом нагреве портится образец и корпус устройства, уменьшается точность измерения, т.е. возникает противоречие между временем проведения эксперимента, температурой и как следствие, снижение точности измерения. Разрешим это противоречие по алгоритму решения изобретательских задач (АРИЗ) [2].

1. Анализ задачи

1.1. Перечисление основных частей системы. Дана техническая система для определения паропроницаемости пористых материалов, включающая в себя корпус, крышку, воду, водяной пар, нагреватель воды, регулятор давления с масляной каплей, образец.

При высоких температурах пара может испортиться сам образец регулятор давления и корпус устройства, и как следствие снижается точность измерения. Сведем эти противоречия в одно. Регулятор давления размещен около образца, следовательно, предположим, что если при высокой температуре пара нагревается образец, то нагретый регулятор давления в таких условиях не обеспечивает поддержание атмосферного давления внутри камеры. Т.е. сведем проблему обеспечения точности измерения к необходимому нагреванию образца. Корпус же устройства может быть выполнен из термостойкого материала, что вообще устраняет проблему и при этом не дает сильного решения. Таким образом, получаем единственное противоречие:

Если температура нагрева воды большая, то быстро образуется пар, но нагревается образец.

Если температура нагрева воды маленькая (комнатная), то медленно образуется пар, и образец не нагревается.

1.2. Выбор конфликтующей пары (КП). В качестве инструмента выберем водяной пар, т.к. он больше всего подвергается изменениям. В качестве изделия целесообразно выбрать образец.

1.3. Граф-схема технического противоречия (рис.3.13.).

1.4. Выбор главного производственного процесса. Из полученных в п.1.3 технических противоречий выберем одно. Т.к. нам надо обеспечить “обработку” образца, т.е. измерить его паропроницаемость, то выбираем ТП-1.

1.5. Усиление конфликта. Выбираем самое крайнее состояние инструмента — сильно нагретый пар.

1.6. Модель мини-задачи. Дана техническая система для определения паропроницаемости пористых материалов, состоящая из очень горячего пара, который хорошо обрабатывает образец, но сильно нагревает его.

Необходимо ввести -элемент, который, не усложняя систему, должен не мешать пару “обрабатывать” образец и препятствовать нагреванию образца.

2. Анализ ресурсов модели