器材准备
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第350页(1297字)
在制订出试验大纲和完成试验设计工作之后,就可以着手做试验器材方面的准备工作,条件齐备后,才能有条不紊地进行试验。
试验器材一般包括四部分:准备装置(如电源、光源);隔离装置(如真空设备、防护挡板);直接作用于试验对象的装置(加轧辊、振动器);测试仪器(如电压表、应变仪)。当然,这种划分并不是绝对的,有的试验可能不需要隔离装置,有的试验在试验机上进行,几部分都包括在内了。在进行试验器材准备的同时,还应做好试验对象和试验场地的准备,特别是现场工业性试验,需要对试验场地、仪器安置地点、位置等做好安排。
在器材准备工作中,最重要的是科学仪器的选择、购置、校准和熟悉。科学仪器是测取试验数据的手段。人的感官感觉能力有限,只能接受一定范围的自然信息,而且反应速度慢、准确度差,还会受到心理、习惯等因素的影响而产生错觉。科学仪器可以克服人的感官的局限性,它与认识对象发生特定的相互作用,把感官无法感知的信息变成可感知的形式,或放大到可感知的范围,使分辨不清的事物变得清晰,使观测结果客观化、定量化、精确化,从而极大地增强人的认识能力。
要做到正确地选择科学仪器,首先必须熟悉仪器的原理、结构和性能。测量任何一种参数,都有许多不同的仪器和方法。例如,测量应力分布,可采用电阻应变计测量技术、光弹法、脆性涂层法、云纹法、全息干涉法、散斑干涉法等。不同的仪器,使用方法不同,原理构造也有很大区别。只有熟悉它们,才能根据需要,有针对性地做出选择。
其次,选择时要做到需要和可能的统一。为了降低试验费用,应尽量利用现有条件,既使条件不具备而需要购置时,也应兼顾实验室长远建设和其他用途,否则,可设法以外协或其他方式谋求解决。仪器的昂贵程度往往与性能有关,高分辨率和准确度的仪器,一般比较精密贵重些。选择时只要达到要求的精度就行了,不应追求过分的不必要的精确。能用简单的仪器,就不用复杂的,以避免不必要的浪费。
再者,选择仪器要考虑分辨率、准确度、操作简便易行等标准和条件。仪器的分辨率是其能够测出的被测量的最小量值,仪器的准确度则是测量的相对误差。尽管高的分辨率和高的准确度都是要求能检测出小的细微的量值,但二者又有很大区别,例如,测量材料滑动磨损,可用化学天平,也可用放射性示踪装置。放射性示踪装置有非常好的分辨率,能检测小到10-10克的磨损,但其准确度低,即使磨损量很大,如1克,其准确度也不高于3%。化学天平的分辨率很差,最小检测量为10-4克,但测量1克重量的误差也只有10-4克,准确度为0.01%。由此可见,选择仪器不仅要达到要求的精度,还要依不同要求而有所区别。
选定仪器后,必须进一步做好标定、校准和调试工作,并熟悉使用方法,保证试验测试工作的正常进行。