ПРОВЕДЕНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЫТОВ.
Основные программные опыты являются ответственным этапом экспериментальной части испытаний. Руководитель испытания, разбив опыт на несколько периодов, должен во время опыта оценить путем прикидочных расчетов порядок величин, характеризующих экономичность работы оборудования. В конце испытаний руководитель собирает журналы наблюдений, подписанные наблюдателями, просматривает их и разбирает с наблюдателями все неясные вопросы.
После каждого основного опыта желательно сразу же провести его обработку, однако при этом не рекомендуется прерывать намеченные последующие опыты, если это не вызывается необходимостью остановки оборудования, замены средств измерения, устранения каких-либо дефектов и т. д.
Обработка результатов измерений и составление сводных таблиц проводится специалистами бригады под непосредственным наблюдением и при участии руководителя испытаний в соответствии с разработанной методикой.
СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОТЧЕТА ИСПЫТАНИЙ
Технический отчет о выполненных испытаниях является важным источником информации, поэтому материалы, помещенные в нем, должны быть тщательно отобраны, проанализированы и обобщены. Отчет, как правило, составляет руководитель испытания. В отчете приводится анализ результатов испытаний, дается критическая оценка полученных показателей, намечаются конкретные мероприятия, направленные на повышение надежности и экономичности работы оборудования. Выводы и предложения по проделанной работе излагаются сжато и конкретно. Отчет иллюстрируется чертежами испытанной установки, графиками зависимостей, схемами и другими материалами, необходимыми для пояснения текста. В отчете должна быть приведена режимная карта работы оборудования. В ней указываются основные параметры установки, которые должен поддерживать обслуживающий персонал для обеспечения высоких экономических показателей работы оборудования.
ПОНЯТИЕ О ПРИРОДЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОШИБОК
В процессе наладочных работ и эксплуатации теплотехнического оборудования приходится измерять различные величины (температуру, расход, состав продуктов горения и т. д.). При измерении любой величины мы никогда не получаем ее истинного значения, так как результаты любых измерений содержат погрешность. В результате измерений удается получить лишь приближенное значение измеряемой величины. Под измерением понимают сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу измерения.
При наладке и испытании теплотехнического оборудования выполняют прямые и косвенные измерения. При прямых измерениях определяемая величина сравнивается с единицей измерения непосредственно или при помощи измерительного прибора, например при измерении длины линейкой, промежутков времени секундомером, температуры каким-либо термоприемником. При косвенных измерениях определяемая величина вычисляется на основании прямых измерений, например потеря тепла с уходящими газами определяется по измеренной температуре и составу уходящих газов.
При различных экспериментальных работах очень важно правильно выбрать класс точности используемых измерительных приборов. Под точностью прибора понимают его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного прибора к действительным значениям измеряемой величины. Обычно точность прибора задается классом точности прибора или указывается в его паспорте. Очевидно, что чем точнее прибор, тем меньше его погрешность и выше стоимость. Поэтому при планировании экспериментальных работ и выборе приборов для их выполнения анализ ошибок должен быть на первом плане.
При измерении любой физической величины обычно приходится выполнять следующие операции: проверку и установку. приборов, отсчет их показаний, обработку результатов измерений и оценку погрешности.
Погрешности измерений определяются разностью измеренной и истинной величин и зависят от ряда причин. Погрешности разделяются на две группы: систематические и случайные (погрешности, вызванные неисправностью прибора или небрежностью экспериментатора, не рассматриваются).
Систематические погрешности обусловлены ограниченной точностью прибора, неправильным выбором метода измерения, неправильной установкой прибора или недоучетом некоторых внешних факторов, например теплообмена калориметра с внешней средой при определении теплоты сгорания топлива. Таким образом, систематическая погрешность наблюдается в тех случаях, когда среднее значение последовательных отсчетов отклоняется от известного точного значения и продолжает отклоняться независимо от числа последовательных отсчетов. Пусть, например, при измерении частоты вращения электродвигателя среднее значение получилось равным 950 об/мин, а эталонное значение или значение, полученное при калибровке тахометра, 1000 об/мин. Из этих данных можно сделать вывод, что тахометр неточен, даже если при измерении был малый разброс показаний. Определение систематической погрешности может быть произведено калибровкой прибора или его поверкой.
Случайные погрешности обусловлены большим числом различных случайных причин и имеют место, когда при последовательных измерениях постоянной величины получают различные численные значения этой величины. Случайные погрешности вызываются вибрацией, незначительным движением воздуха, явлением параллакса и т. д. Погрешность от параллакса проявляется при неточном расположении глаз наблюдателя по отношению к шкале или указателю прибора (или уровню рабочей жидкости прибора). Случайную погрешность, даже если известно, что она имеется, никогда нельзя исключить и определить ее абсолютное значение по одному измерению. Однако математическая теория случайных явлений позволяет уменьшить влияние этих погрешностей и разумно установить их значение.
При экспериментальных работах следует учитывать, что если случайная погрешность, полученная по данным измерений, окажется значительно меньше погрешности, определяемой точностью прибора, то нет смысла пытаться еще уменьшить случайную погрешность, так как результаты измерений от этого не станут точнее. Наоборот, если случайная погрешность больше приборной (систематической), то измерения следует произвести несколько раз, чтобы уменьшить случайную погрешность данной серии измерений и сделать эту погрешность меньше погрешности прибора или одного порядка с ней.
Существенным этапом любых экспериментов является первичная обработка результатов наблюдений, которая состоит в разметке результатов наблюдений и определении средних значений параметров, измеренных в течение опыта. Целью разметки является обнаружение и исключение ошибочных измерений или измерений, которые вызывают сомнения.
Редкий эксперимент обходится без того, чтобы не появилось хотя бы одно резко выделяющееся значение. Наличие такой грубой погрешности (промаха) может заметно исказить среднее значение измеряемой величины. Поэтому из окончательного результата необходимо этот промах исключить. Обычно промах имеет значение, резко отличающееся от других. Однако это отклонение от других результатов измерений не дает еще права исключить это измерение, пока не проверено, не является ли это отклонение следствием статистического разброса.