Эти вопросы рассматриваются на разных уровнях в специальной литературе. На первых порах будущему инженеру необходимо познакомиться с вопросами оценки погрешностей, измерений: хотя бы в популярном виде [2]. Особенно надо обратить внимание на влияние ошибок измерения независимых: переменных на точность их функции (зависимой переменной), определяемой расчетом.
Методика эксперимента складывается из следующих основных частей,
1. Программа эксперимента включает в себя ответы на следующие вопросы:
что надо определить (зависимая переменная), что измерять (постановка задачи);
что принять за независимые переменные факторы);
как изменять варьируемое величины в процессе эксперимента, какие величины поддерживать постоянными, принимать ли фиксированные уровни изменения независимых переменных или давать им произвольные значения т. д.
Таким образом для составления программы экспериментатор должен принять по крайний мере несколько волевых решений, связанных с выбором ответа на поставленные выше вопросы.
2. Средства измерения и экспериментальная установка. Выбор экспериментальной техники определяется задачами эксперимента, необходимой точностью измерений, достоверностью получаемых результатов имеющимися ресурсами и сроками проведения работы, Выбор измерительной техники определяется содержанием конкретного эксперимента.
С повышением требований к точности неизбежно возрастает стоимость эксперимента. Многие современные эксперименты, особенно в таких областях науки, как электроэнергетика, ядерная и космическая техника, являются исключительно дорогостоящими и требующими очень сложной техники.
3. План эксперимента, определяющий последовательность его проведения, должен быть направлен на уменьшение систематических ошибок и снижение влияния (рассеивание) случайных ошибок измерений. Разработке методов уменьшения ошибок, особенно в поисковых экспериментах, когда не известны взаимосвязи переменных, посвящена специальная теория, планирования эксперимента [8], основанная на теории вероятностей и математической статистике.
3. Обработка результатов измерений
Запись результатов. Любой эксперимент, независимо от его сложности, заканчивается представлением его результатов в виде описаний, графиков, таблиц, формул. Аккуратность записи результатов измерений в процессе эксперимента имеет важное значение для последующего их оформления, проверки, обобщения. Каждый экспериментатор вырабатывает для себя наиболее удобную форму ведения записи в процессе работы. Наиболее распространены две формы ведения записей:
на отдельных листках. Результаты каждого опыта записываются на одном отдельном листе. Это удобно, когда потребуется сопоставлять результаты разных опытов, особенно после окончания работы. При оформлении отчета можно собрать вместе результаты опытов, проводившихся в разное время и т. д. Для записи в каждом случае можно использовать более удобную бумагу: для текста — в линейку, для таблиц — в клетку, для графиков — миллиметровку. Однако способ записи на листках связан с очень большим недостатком: отдельные записи не очень удобно хранить, листки могу теряться по прошествии времени, а восстановить утерянное не возможно;
в одной рабочей тетради все записи, занесенные в нее в хронологической последовательности, сохраняются надежно. Но пользоваться такой тетрадью не всегда удобно: результаты разрознены, важные записи чередуются со второстепенными, объединять и сопоставлять результаты разных опытов трудно. Но зато все в одном месте.
Видимо, удобней всего сочетание обоих способов ведения записей: результаты однородных опытов записывать на отдельных листах, но обязательно вести одну общую тетрадь, в которую записывать все вопросы, которые возникают в работе, технические дачные, литературные источники, Полезна такая тетрадь и для записи мыслей, которые возникают по путно и могут быть предметом последующего анализа или продолжения исследования.
В любых случаях и в любой форме при записи результатов измерений надо придерживаться некоторых практических правил. С ними студентов знакомят обычно еще в самом начале обучения, например в физической лаборатории. Но, к сожалению, не всегда студенты, занимаясь в лабораториях специальных кафедр, придерживаются их. Напомним:
1) записи измерений необходимо делать немедленно после измерения и без всякой обработки, и без каких-либо подсчетов (перевода значении в уме с учетом масштаба или пересчета единиц измерения). Записывать показания приборов надо без каких-либо их преобразовании в уме.
Здесь правило очень простое, «посмотрите, запишите, проверьте и не забудьте записать номер и тип прибора, не исключено, что данные придется йотом перепроверять)
2) следует избегать всякого переписывания. Некоторые студенты из ложного опасения испортить бланк или лабораторной работы сначала записывают результаты измерений на стенде на каких-либо клочках бумаги, а затем уже за столом переписывают их в тетрадь. Это вредная привычка. К чему она ведет? Перечислим главные минусы такой «технологии» работы.
лишняя потеря времени,
возможность возникновения ошибок при неаккуратной записи и при переписывании;
невозможно избежать непроизвольного отбора данных при переписывании. Показавшийся ошибочным результат не переписывается и выпадает из последующего анализа,
не сохраняются первичные данные.
Необходимо принимать за правило «вес первичные данные измерений должны быть сохранены», переписывание данных полезно лишь при условии сохранения первичных записей Еще два правила:
3) не записывать слишком тесно и мелко Такая «экономия» бумаги пользы не приносит. Бумага, хоть и дефицитна но все же стоит дешевле возможных последствий ошибок, из за неразборчивых записей
4) не следует переправлять цифры в записях (при обнаружении ошибки надо зачеркнуть написанное и написать вновь)
В перечисленных «истинах» нет ничего нового ни для студента, ни, тем более для молодого инженера. Тем не. меже, пренебрежение этими простыми правилами приводит к раз личным ошибкам. Ошибка всегда обходится дороже, чем мнимая «экономия» труда, которой часто объясняют те или иные «упрощения». Всегда дешевле сделать сразу правильно, чем потом переделывать.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.