Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Познание — совокупность процессов, процедур и методов приобретения знаний о явлениях и закономерностях объективного мира. Познание является основным предметомгносеологии (теории познания).
Эмпирический уровень познания. На эмпирическом (опытном) уровне познания используются главным образом методы, опирающиеся на чувственно-наглядные приемы и способы познания, такие, как систематическое наблюдение, сравнение, аналогия и т.д. Здесь накапливается первичный опытный материал, который требует дальнейшей обработки и обобщения. На данном уровне познание имеет дело с фактами и их описанием. Вся научная информация основана на наблюдениях и подвергается объективной проверке. Непосредственные наблюдения ограничиваются только ощущениями, полученными от пяти органов чувств. Эти данные можно проверить, поскольку наши органы чувств могут обманываться и предоставлять нам неверную информацию.
Теоретический уровень познания. Только на этом уровне становится возможным формулирование законов, являющееся целью науки. Для этого нужно уметь увидеть за многочисленными, часто совершенно непохожими внешне фактами, именно существенные, а не просто повторяющиеся свойства и характеристики предметов и явлений.
Главная задача теоретического уровня познания заключается в том, чтобы привести полученные данные в стройную систему и создать из них научную картину мира. Для этого отдельные чувственные данные складываются в одну целостную систему — теорию Но при построении теории используются другие, более высокие методы познания — теоретические.
Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.
Этапы системного анализа
1. Определение конфигуратора.
2. Постановка проблемы - отправной момент исследования. В исследовании системы ему предшествует работа по структурированию проблемы.
3. Расширение проблемы до проблематики, т.е. нахождение системы проблем или задач, существенно связанных с исследуемой проблемой, без учета которых она не может быть решена.
4. Выявление целей: цели указывают направление, в котором надо двигаться, чтобы поэтапно решить проблему.
5. Формирование критериев. Критерий - это количественное отражение степени достижения системой поставленных перед ней целей. Критерий - это правило выбора предпочтительного варианта решения из ряда альтернативных. Критериев может быть несколько. Многокритериальность является способом повышения адекватности описания цели. Критерии должны описать по возможности все важные аспекты цели, но при этом необходимо минимизировать число необходимых критериев.
6. Агрегирование критериев. Выявленные критерии могут быть объединены либо в группы, либо заменены обобщающим критерием.
7. Генерирование альтернатив и выбор с использованием критериев наилучшей из них. Формирование множества альтернатив является творческим этапом системного анализа.
Общая теория систем (теория систем) — научная и методологическая концепция исследования объектов, представляющих собой системы. Она тесно связана с системным подходоми является конкретизацией его принципов и методов. Первый вариант общей теории систем был выдвинут Людвигом фон Берталанфи. Его основная идея состоит в признанииизоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов.
Замысел исследования - это основная идея, которая связывает воедино все структурные элементы методики, определяет порядок проведения исследования, его этапы. В замысле исследования выстраиваются в логический порядок: цель, задачи, гипотеза исследования; критерии, показатели развития конкретного явления соотносятся с конкретными методами исследования; определяется последовательность применения этих методов, порядок управления ходом эксперимента, порядок регистрации, накопления и обобщения экспериментального материала. Замысел исследования определяет и его этапы. Обычно исследование состоит их трех основных этапов.
В социальных науках эксперименты подразделяются на:
1) истинные эксперименты и квазиэксперименты;
2) натурные (натуральные) эксперименты {natural experiments) и натуралистические эксперименты {naturalistic experiments)9; 2) полевые (естественные) и лабораторные эксперименты;
3) параллельные и последовательные (линейные) эксперименты;
4) активные и пассивные эксперименты;
5) эксперименты «улучшающие» и «дублирующие реальный мир»;
6) методическое экспериментирование и эксперименты в оценочных исследованиях;
7) многофакторные и однофакторные эксперименты;
8) модельные и мысленные эксперименты и др. Кроме того, бывают еще пилотные эксперименты.
МЕТОД ЭКСПЕРИМЕНТА (англ. experimental method) состоит в организации целенаправленного наблюдения, когда по плану исследователя изменяется частично ситуация, в которой находятся участники эксперимента - испытуемые. Применение М. э. целесообразно в тех случаях, когда исследователю известны подлежащие проверке элементы гипотезы.
Различают 2 вида эксперимента - естественный и лабораторный. Существенно, что лица, участвующие в естественном эксперименте, не знают о том, что они выступают в роли испытуемых; он часто и проводится в обычной обстановке учебной или трудовой деятельности. Вследствие его специфики в нем применимо лишь ограниченное число сигнальных и регистрирующих устройств, а потому его результаты в значительной доле выражаются в описательной форме (см. также Виды наблюдения, Обучающий эксперимент, Производственный эксперимент).
2-й вид эксперимента обычно проводится в специально оборудованных сигнальными и регистрирующими устройствами помещениях - лабораториях. Испытуемый может не знать о всем замысле исследования, но знает, в качестве кого он участвует в эксперименте (см. Наивный). В современных лабораториях данные эксперимента прямо поступают для обработки на ЭВМ, а результаты обработки - к исследователю, который по мере надобности может воздействовать на условия, в которых протекает деятельность испытуемых (см. Лабораторный эксперимент). См. также Двойной слепой опыт.
ПРЯМОЕ ИЗМЕРЕНИЕ
Измерение проводимое прямым методом, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно из опытных данных.
КОСВЕННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ
Измерение, проводимое косвенным методом, при котором искомое значение ФВ определяют на основании результатов прямых измерений других ФВ (аргументы), функционально связанных с искомой величиной (известная функциональная зависимость).
Во многих случаях вместо термина "косвенное измерение " применяют термин "косвенный метод измерения".
СОВОКУПНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.
Средство измерений (СИ) – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
Мерой называется СИ, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
Измерительный прибор - это СИ, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для восприятия наблюдателя.
Измерительный преобразователь - это СИ, служащее для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи на расстояние, хранения, обработки, но неподдающейся непосредственному восприятию наблюдателя.
Измерительная установка - это совокупность функционально-объединенных средств измерений (мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов), предназначенных для выработки сигналов измерительной информации и расположенных компактно.
Измерительная система - совокупность измерительных преобразователей, измерительных приборов и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки информации, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в системах управления.
Средства измерений принято различать по принципам действия, то есть по физическим принципам, используемым для преобразования измеряемой величины или сигнала измерительной информации. Например, измерительный микроскоп относится к оптико-механическим приборам, индуктивный или резистивный преобразователь – к электрическим средствам измерений и т.д. Сложные приборы с длинной измерительной цепью обычно характеризуют одним (или двумя) наиболее важными принципами преобразования (лазерный интерферометр, фотоэлектрический угломер).
Класс точности средств измерений (англ. accuracy class) – обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.
Преобразователь термоэлектрический платинородий-платиновый эталонный предназначен для передачи размера единицы температуры в диапазоне от 300 до 1200°C по ГОСТ 8.558-93 и ГОСТ Р 52314-2005. Термопреобразователи имеют вид климатического исполнения УХЛ 4 по ГОСТ 15150-69. Материалы термоэлектродов термопреобразователей соответствуют требованиям следующих нормативных документов:
· положительный термоэлектрод из проволоки диаметром 0,5 мм из сплава марки ПлРд-10 (платина + 10% родий) по ГОСТ 10821-75;
· отрицательный термоэлектрод из проволоки диаметром 0,5 мм из сплава марки ПлТ (платина) по ГОСТ 10821- 75.
Термоэлектроды термопреобразователей армированы цельно керамической двухканальной трубкой, один из каналов которой маркирован условным знаком находящегося в нём термоэлектрода Материал трубки - алюмооксидная керамика с содержанием Al2O3 неменее 45% в соответствии с ГОСТ 52314-2005. Длина трубки не мене 500 мм, диаметр двухканальной трубки - не более 5 мм.
Для определения значения температуры какого-либо тела необходимо выбрать эталон температуры, то есть тело, которое при определённых условиях, равновесных и достаточно легко воспроизводимых, имело бы определённое значение температуры. Это значение температуры является реперной точкой соответствующей шкалы температур - упорядоченной последовательности значений температуры, позволяющей количественно определять температуру того или иного тела. Температурная шкала позволяет косвенным образом определять температуру тела путем прямого измерения какого-либо его физического параметра, зависящего от температуры.
Выбор метода измерения температуры зависит от диапазона измеряемых температур, требуемой точности, быстродействия и допустимой величины входного теплового сопротивления измерительного устройства, т.е. его входной теплоемкости.
В диапазоне низких и средних температур используются в основном контактные методы измерения, при этом используются термометры сопротивления и термоэлектрические преобразователи (термопары). В терморезисторных преобразователях используется свойство проводников или полупроводников изменять свое сопротивление при изменении их температуры. В термометрах сопротивления обычно используют в качестве проводников медь или платину. Преимуществом медных термометров сопротивления является линейная зависимость их сопротивления от температуры : R=R0(1+0,004ΔT), где R0 - сопротивление при 293° К. Чувствительность такого ПИП0,004R0K-1, а относительная чувствительность 0,004K-1. Недостатком медных термометров сопротивления является узкий температурный диапазон (220-400К). С целью расширения этого диапазона применяют платиновые термометры сопротивления. Их использование возможно до 1400К. Однако, зависимость их сопротивления от температуры имеет нелинейный характер, что является их недостатком.
Значительно более высокие температуры позволяют измерять термоэлектрические преобразователи – термопары. Верхняя граница их диапазона достигает 2300К. Недостатки – высокая инерционность и очень низкий коэффициент полезного действия.
Бесконтактные методы измерения температуры основаны на использовании энергии излучения нагретых тел. Приборы для измерения температуры, основанные на использовании энергии нагретых тел, называют пирометрами, которые делятся на яркостные, радиационные и цветовые. Яркостные пирометры основаны на измерении спектральной интенсивности излучения. Они измеряют не действительную температуру реальных тел, а яркостную, т.е. такую температуру, которую бы имело абсолютно черное тело при той же спектральной интенсивности излучения.
Термопреобразователи сопротивления, по материалу чувствительного элемента подразделяются на:
по ГОСТ 6651—84.
Для одновременного измерения температуры одной точки двумя приборами применяются двойные термопреобразователи сопротивления, в которые встроены два электрически изолированных друг от друга чувствительных элемента.
Номинальные статические характеристики термопреобразователей сопротивления, технические характеристики и области применения основных типов термопреобразователей сопротивления.
В качестве чувствительного элемента платиновых термопреобразователей сопротивления используют платиновую спираль, размещенную в каналах керамического каркаса и укрепленную там изоляционным порошком. Чувствительный элемент медных термопреобразователей сопротивления представляет собой бескаркасную обмотку из медной проволоки, покрытую фторопластовой пленкой и помещенную в тонкостенную металлическую гильзу с керамическим порошком.
Чувствительные элементы — платиновые типа ЭСП-01 имеют диаметр 4,2 мм, длину 46 и 61 мм, чувствительные элементы — медные типа ЭЧМ-070 — диаметр 5 мм и длину 20, 50 или 80 мм. Их выпускают как самостоятельные изделия и широко используют в качестве термопреобразователей сопротивления без защитной арматуры.
Пределы измерения элементов ЭСП разных обозначений от −260 °С до +750 °С, а инерционность всех модификаций не более 9 с в воде и не более 20 мин в спокойном воздухе; они имеют номинальные статические характеристики преобразования 50П, 100П и Гр. 21.
Пределы измерения медных чувствительных элементов от −50 до +200 °С, инерционность 15 и 25 с для номинальных статических характеристик 50М и 100М соответственно.
Конструкция и типы термопар
К материалам для термоэлектродов предъявляются следующие требования:
1) высокая термо-э. д. с. и близкий к пропорциональному характер ее изменения от температуры;
2) жаростойкость (неокисляемость при высоких температурах);
3) неизменяемость физических свойств с течением времени в пре делах измеряемых температур;
4) высокая электрическая проводимость;
5) малый температурный коэффициент сопротивления;
6) возможность производства в больших количествах с неизменными физическими свойствами.
В настоящее время применяются следующие стандартные термопары.
Платинородий-платиновая термопара. Эти термопары могут быть применены для измерения температур до 1300°С при длительном применении и до 1600 °С при кратковременном, при условии их использования в окислительной газовой среде. При средних температурах платинородий-платиновая термопара зарекомендовала себя как очень надежная и стойкая, поэтому она применяется как образцовая в интервале 630 - 1064°С.
Хромель-алюмелевая термопара. Эти термопары предназначены для измерения температур при длительном применении до 1000 °С и при кратковременном — до 1300°С. Они надежно работают в этих пределах в окислительной атмосфере (если отсутствуют агрессивные газы), так как на поверхности электродов при нагреве образуется тонкая защитная пленка окислов, препятствующая проникновению кислорода в металл.
Хромель-копелевая термопара. Эти термопары позволяют измерять температуры длительно до 600°С и кратковременно до 800 °С. Они успешно работают как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере, а также в вакууме.
Железо-копелевая термопара. Пределы измерений — те же, что и хромель-копелевых термопар, условия работы — такие же. Она дает меньшую термо-э. д. с. по сравнению с термопарой ХК: 30,9 мВ при 500 °С, но ее зависимость от температуры ближе к пропорциональной. Существенным недостатком термопары ЖК является коррозия ее выполненного из железа электрода.
Медь-копелевая термопара. Так как медь в окислительной атмосфере начинает интенсивно окисляться уже при 350°С, то пределы применимости этих термопар — 350 °С длительно и 500 °С кратковременно. В вакууме эти термопары можно применять до 600 °С.
БОРОМЕТР АНЕМОМЕТР
количественному значению измеряемого давления и принципу действия
манометры для измерения избыточного давления; вакуумметры для измерения остаточного давления разреженных газов; мановакуумметры для измерения избыточного давления и остаточного давления; дифференциальные манометры
деформационные, поршневые и жидкостные
) определение количества вещества, прошедшего через измерительный участок за промежуток времени (смену, сутки и т.д.),—в этом случае измерительные приборы называют счетчиками количества;
2) определение количества вещества, проходящего череp измерительный участок в единицу времени (секунду, час),—в этом случае измерительные приборы называют расходомера скоростные — определяющие количество вещества по числу оборотов ротора, просуммированное счетным механизмом, и объемные — определяющие количество вещества по числу объемов ми. Скоростные тахометрические расходомеры) определение количества вещества, прошедшего через измерительный участок за промежуток времени (смену, сутки и т.д.),—в этом случае измерительные приборы называют счетчиками количества;
2) определение количества вещества, проходящего через измерительный участок в единицу времени (секунду, час),—в этом случае измерительные приборы называют расходомерами