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(地质版)《技术与设计1》教材内容
第五章 再创造设计新意
2004年版本
第二节 认识技术测试
◆汽车耐冲击性能试验◆
在一间特殊的大房子里,一辆崭新的轿车起步、加速、猛地向墙上撞击……你见过这种情景吗?这是在进行技术试验——汽车耐冲击性能试验,其目的是测试汽车各个部位的耐冲击性能是否达到了预期设计目标。这间大房子,就是专用的试验室。
一、技术测试是检验产品性能、质量的科学手段
一项新产品设计出来后,它的设计是否科学合理,性能和质量是否符合要求,需要技术测试来回答。技术测试是检验产品性能、质量的科学手段,也是评价、优化设计方案的必要前提。
技术测试包括各种技术检测和技术试验,它同设计与生产的关系十分密切。例如:一项汽车尾气净化技术设计出来了,效果如何?一台新机器设计制造出来了,是否达到了技术标准?性能是否可靠?一个建筑构件,它的抗压强度如何?抗弯强度如何?要通过测试才能得知。一架新飞机出厂了,尽管在生产过程中经过了零件检测、部件检测,但是还要在试飞中进行各项测试。电视机的性能测试、新药的药理试验和临床试验、食品的安全检测……几乎各行各业都离不了技术测试。有了技术测试,我们才有了评价技术产品、优化设计方案的科学依据。
技术测试一般存在于三个阶段:
⒈ 生产施工前的测试,如材料的性能测试、原料的质量检测、建筑工程的测量准备等等。
⒉ 生产施工过程中的测试,如加工零件的尺寸与形状检测、部件的组合质量与功能测试、工程的施工质量检查、食品药品的配料成分检测等等。
⒊ 生产成品的测试,包括各方面的质量、功能和性能的测试等等。
技术测试是根据一定的科学道理,使用通用的或专用的量具和仪器设备,按照一定的测试工艺进行的。
各行各业都有其相应的量具和测试设备,例如机械制造行业常用的检测仪器有游标卡尺,内、外径千分尺,百分表,硬度计和多种专用量具等。专业的技术测试仪器很多,下面简介几种。
电子水准仪:电子水准仪是建筑工程设计领域用来测量地面点的高程,以便确定地面点空间位置的仪器。电子水准仪采用了电子技术,能在几秒内完成观测,自动记录并数显测量结果,操作简捷,测量准确,还能方便地与计算机配合工作,是现代化的先进仪器(图5-2)。
万能试验机:材料的强度是许多工程技术设计都必须考虑的问题。各种机械零件都要承受一定的力,有的主要承受拉力、有的主要承受压力、有的主要承受剪切力,设计时要通过计算,采用适宜的材料和结构来保证机械零件的受力性能。桥梁、房屋设计时要保证工程的安全,进行承载能力计算的愿础也是材料强度。万能试验机就是用于金属材料的拉伸、压缩、弯曲及剪切试验和木材、水泥制品等的压缩和弯曲试验的(图5-3)。
钳式硬度计:很多产品都要求零件具有一定的硬度,所以在设计时选择了某种合金或者是规定了某种热处理的技术要求。为了测试成品硬度是否达到了设计要求,可以用硬度计进行测量(图5-4)。
高精度测试仪:用来测试电子设备各项技术参数(图5-5)。
测厚仪:用来测各种非磁性金属基体上非导电覆盖层(如铝塑板表面的氟碳涂层等)的厚度(图5-6)。
技术测试也是一种技术工作,在现代化的工厂企业,一般都设有技术检测中心和试验室。
★调查研究:
参观一些技术质量检测部门(如技术标准质量检测局、质量检测站等),调查了解常用的技术测试方法以及测试器械、仪器等。
★技术试验:
对两种不同型号电池进行性能测试
⑴ 试验目的:了解电池在使用过程中,电压随时间变化的规律,比较两个型号电池的性能。
⑵ 试验器材:万能电表一个,二节不同型号的5号电池(1.5 V),1.5V小灯泡I只,开关1个,导线若干,计时表(手表或钟)。
⑶ 试验步骤:
① 将电池、开关、灯泡通过导线串联成一个闭合线路。
② 用万能表(或直接电压表)测试两节电池(A、B)的电压,并记下数据。
A电池电压/V B电池电压/V
通电前
1
2
3
4
5
③ 将A电池接入电路,接通开关,灯泡亮。每用10min测一次电池电压,共测5次,将每次结果记录下来。
④ 将B电池接入电路,重复上述步骤。
⑷ 数据整理:
用直角坐标整理A、B电池测试结果。横坐标代表时间,纵坐标代表电压。将每组数据点连成光滑曲线,并在曲线上标出A、B(图5-7)。
⑸ 试验小结:
从图中得出电池电压随时间变化的规律,比较两种型号电池从1.5 V降至1.0 V所需时间,然后得出结论,看哪节电池性能更好。
★试一试:
撰写一份技术试验报告。
提示;技术试验报告一般包括试验目的、试验器材、试验方法步骤、数据处理分析、试验小结、讨论等部分内容。
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