Учебно-методический комплекс по дисциплине Управление, сертификация и инноватика
Скачать 2.42 Mb.
|
 Автор-составитель: Семенюк Александр Владимирович, к.в.н., доцент Учебно-методический комплекс по дисциплине Управление, сертификация и инноватика составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и на основании примерной учебной программы данной дисциплины в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки специалиста по специальности 140104.65 Промышленная теплоэнергетика. Дисциплина входит в федеральный компонент общепрофессиональных дисциплин и является обязательной для изучения. Данный учебно-методический комплекс рассмотрен и одобрен на заседании Учебно-методической комиссии РОАТ. Протокол №4 от 01.07.2011. Содержание
.  1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В системе подготовки инженеров по специальности «Промышленная теплоэнергетика» дисциплина «Управление, сертификация и инноватика» является одной из специальных дисциплин. Предметом изучения данного курса являются теплотехнические приборы и измерения, методы измерений и наблюдений, ведущиеся с целью изучения тепловых процессов. Основной целью изучения дисциплины является овладение знаниями в области метрологии, сертификации, стандартизации, теплотехнических измерений и теплотехнических приборов с учетом дальнейшего обучения и подготовки к профессиональной деятельности по специальности "Промышленная теплоэнергетика". Изложение дисциплины базируется на следующих дисциплинах: математике, физике, химии, теоретических основах теплотехники и др. 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Изучив дисциплину, студент должен: Знать: основы метрологии, принципы измерения теплоэнергетических параметров, устройство и принципы работы теплотехнических приборов. Получить знания по системам сбора, обработки и преобразования информации и основам стандартизации и сертификации; иметь навыки практической работы теплотехнических приборов и проведение поверок этих приборов. Уметь: провести теплотехнические измерения, обработать результаты измерений, вычислитьбя погрешности измерений применительно к приборам контроля температур, давления, расхода уровня, т.е. величин, характеризующих теплотехнические процессы. Владеть: методикой применения математического аппарата теории вероятности в теплотехнических расчетах; методом корреляции и математического моделирования. 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ Форма обучения – заочная Курс - 3
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ 4.2.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ Основные понятия и определения: истинное и действительное значение измеряемой величины, информация. Единицы измерения: основные, произвольные. Средства измерения и их основные характеристики. Унификация и стандартизация средств измерения. Основные группы средств измерения: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, информационные комплексы. Метрологические характеристики средств измерения: точность, чувствительность, порог чувствительности, статические и динамические характеристики, надежность, диапазон измерений. Информационные характеристики средств измерения. Государственная система обеспечения единства измерений. Классификация измерений. Прямые и косвенные измерения. Совместные измерения. Погрешности измерений. Систематические измерения. Инструментальная погрешность. Методическая погрешность. Случайные погрешности. Нормальный закон распределения случайных погрешностей. Статическая оценка результатов измерений. Средняя квадратичная погрешность. Доверительная вероятность т доверительный интервал значений оцениваемой величины. Дисперсия измерений. Коэффициент вариации. Правила округления результатов измерений. Обработка результатов косвенных измерений. Абсолютные, относительные и приведенные погрешности средств измерений. Класс точности средств измерений. Поверка средств измерения. Основные понятия и определения в области стандартизации. Цели и задачи стандартизации. Виды и методы стандартизации. Категории и виды стандартов. Основные принципы стандартизации. Органы и службы стандартизации. Государственные и отраслевые системы стандартов на общетехнические нормы, термины и определения. Международная стандартизация. Сертификация продукции. 4.2.2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Понятие о температуре. Температурные шкалы. Термометры расширения: жидкостные, манометрические, дилатометрические. Термоэлектрические термометры. Основы теории термоэлектрических термометров, применяемые материалы, устройство. Измерение термо-ЭДС милливольтметрами и потенциометрами. Автоматический потенциометр. Основные виды методических погрешностей, возникающих при измерении температур термоэлектрическими термометрами. Правило монтажа термоэлектрических термометров. Поверка измерительных преобразователей и измерительных приборов. Термометры сопротивления. Основы теории и материалы, применяемые в термометрах сопротивления. Измерительные приборы: логометры и мосты. Автоматический мост. Погрешности при измерении температуры термометрами сопротивления. Поверка термометров и измерительных приборов. Понятие о полупроводниковых термометрах сопротивления. Пирометры излучения. Оптические, радиационные и фотоэлектрические пирометры излучения. Основные методические погрешности при измерении температуры пирометрами излучения. 4.2.3. ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ, РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЯ И УРОВНЯ Жидкостные манометры. Деформационные манометры и дифманометры. Устройство и поверка манометров. Электрические манометры и схемы дистанционной передачи показаний. Измерение уровня. Уровнемеры с визуальным отсчетом. Поплавковые и гидростатические уровнемеры. Уравнительные сосуды. Правила монтажа гидростатических уровнемеров и их поверка. Основы теории измерения расхода по перепаду давления на сужающем устройстве. Методика расчета сужающих устройств: проектировочный и поверочный расчет. Правила монтажа расходомеров для измерения расхода пара, газа и жидкостей. Погрешности при измерении расхода. Другие методы измерения расхода: ротаметры, тахометры и электромагнитные расходомеры. Тепломеры. Измерение состава и свойств вещества. Анализ состава газов: объемные химические газоанализаторы. Тепловые магнитные и оптические газоанализаторы. Анализ состава жидкостей. Кондуктометрический метод анализа растворов. Потенциометрический метод анализов. Измерение концентрации газов, растворенных в воде, и пара. Устройство рН-метра. 4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
4.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Не предусмотрено. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Обязательная литература 1. Управление, сертификация и инноватика. Учебное пособие / А.А. Гончаров, В.Д. Коплов; М-во образования РФ. 2-ое издание. М.: Академия 2007. 2. Управление, сертификация и инноватика. Учебник/ А.И. Аристов Министерство образования и науки Р Ф. – М.: Издательский центр “Академия” 2006. Рекомендуемая литература 1. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений. М. Высшая школа, 2002. 2. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М. Энергия 1978 г. 3. Драбкина Е.В. Управление, сертификация и инноватика [электронный ресурс] 2002. 4. Куликовский К.л. Ю Купер В.Я. Методы и средства измерений. Учебное пособие для ВУЗов. М Энергоиздат, 1986г. 5. Иванова Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Технические измерения и приборы. М Энергоиздат, 1984г 6. Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Сборник задач и вопросов по теплотехническим измерениям и приборам. М Энергоиздат, 1985г. Справочно-информационная литература 1. Чистяков В.С. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. М Энергоиздат, 1990г. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 1. Наглядные пособия: а) Плакаты; б) Тематические материалы. 2. Технические средства обучения (по решению преподавателя): а) ЭВМ с проектором для демонстрации на экран; б) Тематические материалы. УПРАВЛЕНИЕ, СЕРТИФИКАЦИЯ И ИННОВАТИКА КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ВВЕДЕНИЕ Метрология возникла как наука о различных мерах и соотношениях между ними. Слово метрология образовано из двух греческих слов: мера и учение, что буквально можно перевести как «учение о мерах». Измерения являются одним из важнейших путей познания природы, дают количественную характеристику окружающего нас мира, помогают раскрыть действующие в природе закономерности. Д. И. Менделеев, подчеркивая значение измерений для науки, писал, что «наука начинается с тех пор, как начинают измерять... точная наука немыслима без меры». Измерения имеют большое значение в современном обществе. Они дают возможность обеспечить взаимозаменяемость узлов и деталей, совершенствовать технологию, безопасность труда и других видов человеческой деятельности, качество продукции. Круг величин, подлежащих измерению, определяется разнообразием явлений, с которыми приходится сталкиваться человеку. Например, необходимость измерения длины, площади, объема, веса, механических, тепловых, электрических, световых и других величин. Сравнение опытным путем измеряемой величины с другой, подобной ей, принятой за единицу, составляет общую основу любых измерений. Разделом науки, изучающей измерения, является метрология. Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. В метрологии решаются следующие основные задачи: разработка общей теории измерений единиц физических величин и их систем, разработка методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства и единообразия средств измерений, эталонов и образцовых средств измерений, методов передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений к рабочим средствам измерений. 1. Основные понятия и определения. 1.1. Классификация физических величин. Технологическая деятельность человека связана с измерением различных физических величин объектов окружающего мира. В свою очередь все объекты характеризуются своими свойствами. Свойство — философская категория, выражающая такую сторону объекта (явления процесса), которая обусловливает его различие или общность с другими объектами (явлениями, процессами) и обнаруживается в его отношениях к ним. Свойство — категория качественная. Для количественного описания различных свойств процессов и физических тел вводится понятие величины. Величина — это свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Величина не существует сама по себе, она имеет место лишь постольку, поскольку существует объект со свойствами, выраженными данной величиной. Величины можно разделить на два вида: реальные и идеальные (рис. 1.1).
Множество физических величин (ФВ) представляют собой некоторую систему, в которой отдельные величины связаны между собой системой уравнений (рис.1.2.).
По видам явлений ФВ делятся на следующие группы: вещественные, т.е. описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой группе относятся масса, плотность, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность и др. Иногда указанные ФВ называют пассивными. Для их измерения необходимо использовать вспомогательный источник энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации. При этом пассивные ФВ преобразуются в активные, которые и измеряются; энергетические, т.е. величины, описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использования энергии. К ним относятся ток, напряжение, мощность, энергия. Эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии; характеризующие протекание процессов во времени. К этой группе относятся различного рода спектральные характеристики, корреляционные функции и др. По принадлежности к различным группам физических процессов ФВ делятся на пространственно-временные, механические, тепловые, электрические и магнитные, акустические, световые, физико-химические, ионизирующих излучений, атомной и ядерной физики. По степени условной независимости от других величин данной группы ФВ делятся на основные (условно независимые), производные (условно зависимые) и дополнительные. В настоящее время в системе СИ используются семь физических величин, выбранных в качестве основных: длина, время, масса, температура, сила электрического тока, сила света и количество вещества. К дополнительным физическим величинам относятся плоский и телесный углы. По наличию размерности ФВ делятся на размерные, т. е. имеющие размерность, и безразмерные. Физическая величина — это характеристика одного из свойств физического объекта (явления или процесса), общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта. Значение физической величины — это оценка ее величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц или числа по принятой для нее шкале. Например, 120 мм — значение линейной величины; 75 кг — значение массы тела, НВ190 — число твердости по Бринеллю. Измерением физической величины называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу, или воспроизводящую шкалу физической величины, заключающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей или шкалой с целью получения значения этой величины в форме, наиболее удобной для использования. В теории измерений принято, в основном, пять типов шкал: - наименования; - порядка; - интервалов; - отношений; - абсолютная. Шкалы наименований характеризуются только отношением эквивалентности. По своей сути она является качественной, не содержит нуля и единицы измерения. Примером такой шкалы является оценка цвета по наименованиям (атласы цветов). Шкалы порядка характеризуются отношением эквивалентности и порядка. Для практического использования такой шкалы необходимо установить ряд эталонов. Классификация объектов осуществляется сравнением интенсивности оцениваемого свойства с его эталонным значением. К шкалам порядка относятся, например, шкала землетрясений, шкала силы ветра, шкала твердости тел и т. п. Шкала разностей отличается от шкалы порядка тем, что кроме отношений эквивалентности и порядка добавляется эквивалентность интервалов (разностей) между различными количественными проявлениями свойства. Она имеет условные нулевые значения, а величина интервалов устанавливается по согласованию. Характерным примером такой шкалы является шкала интервалов времени. Интервалы времени можно суммировать (вычитать). Шкалы отношений описывают свойства, к которым применимы отношения эквивалентности, порядка и суммирования, а, следовательно, вычитания и умножения. Эти шкалы имеют естественное нулевое значение, а единицы измерений устанавливаются по согласованию. Для шкалы отношений достаточно одного эталона, чтобы распределить все исследуемые объекты по интенсивности измеряемого свойства. Примером шкалы отношений является шкала массы. Масса двух объектов равна сумме масс каждого из них. Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но дополнительно в них существует естественное однозначное определение единицы измерения. Такие шкалы соответствуют относительным величинам (отношениям одноименных физических величин, описываемых шкалами отношений). Среди абсолютных шкал выделяются абсолютные шкалы, значения которых находятся в пределах от 0 до 1. Такой величиной является, например, коэффициент полезного действия. Числовое значение ФВ изменяется в зависимости от размера выбранной единицы, тогда как размер этой величины остается неизменным. ФВ может быть аддитивной и неаддитивной. Аддитивная величина - ФВ, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены друг на друга. Например, к таким величинам относятся длина, масса, сила, время и др. Неаддитивная величина - ФВ, для которой умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга ее значений не имеют физического смысла. Например, к таким величинам можно отнести температуру, твердости и др. |
Добавить в свой блог или на сайт
Похожие:
Разместите кнопку на своём сайте: