试验类型
出处:按学科分类—工业技术 南京大学出版社《工程师实用手册》第71页(2144字)
随着科学技术的迅猛发展,试验的种类日益增多,内容也十分广泛。按照不同的分类标准,试验可分成许多不同的类型。按照试验的作用分类,可分成对比试验、析因试验、检验试验、演示试验等;按照试验的环境条件分类,可分为地面试验、海底试验和空间试验;按照试验手段和试验对象之间的关系分类,可分为直接试验和间接试验(模拟试验);按照试验的对象分类,可分为材料试验、产品试验、工艺试验等。尽管如此,但最常用的类型有:
(一)对比试验
对比试验是为确定两种或多种研究对象的优劣异同所安排的试验。有比较才有鉴别。确认技术的优劣、材料的好坏和工艺的效果,都可以进行试验比较,通过比较找出长处和短处,相同点和相异点,作为决策的依据。例如,研究三氧化铁防水剂时,在三氧化铁防水剂、氯化钙防水剂、五矾防水剂之间,进行了防水指标、混凝土抗压指标、防腐速度等多方面的试验比较。发现加入三氧化铁防水剂的混凝土明显优于加入另外两种防水剂的效果。就混凝土中钢筋的防腐蚀能力来看,前者经过破样观察,10年后仍光亮无损,后者则腐蚀明显。所以,三氧化铁防水剂迅速得到采用推广。
1.对比试验的方式
(1)对同一种对象进行不同处理,以区别处理方式的优劣。
(2)以同一种方式处理不同的对象,可以观察该种处理方式对不同对象的作用。
(3)把两种或多种对象进行相对比较。
(4)把未知对象同已知的标准对象进行比较。
2.对比试验的注意点
(1)要选择具有代表性指标进行比较。
(2)同一种对象的单个试样,应保证基本相同。
(3)进行同一种处理方式,应保证其他条件基本相同。
(4)注意消除试验误差。
(二)析因试验
析因试验是由已知结果去寻找原因的试验。在正常生产中常常会出现这样那样的问题,比如机械设备出现裂纹或早期失效,设备运转发生故障,生产工艺流程不稳定等。在即时无法确定促成后果的原因时,往往需要按排析因试验,以便查明原因。进行析因试验,首先要对需要解决的问题做周密的调查研究和理论分析,找出主要因数。其次要根据对象的具体情况,灵活的设计试验。如果影响因数较少,且因素之间又无明显的制约关系,就可以采用降维法,依次只改变一个因素进行试验分析。如果影响因素较多,其间又存在着复杂的交互作用,则可用正交设计法安排试验,通过试验,分清主要影响和次要影响的因素。然后再进一步确定试验方向。
(三)中间试验
中间试验是为把实验室内取得的研究成果,推广到生产过程中,以解决可能出现的种种问题而进行的试验。中间试验是由纯粹实验室研究通向生产的过渡环节,具有研究和生产的双重性质。它在推广实验室的研究成果、使用新技术、检验大型和复杂的工程技术项目等方面,发挥着重要作用。
实验室内的研究,一般说来,条件控制的比较严格、操作比较精细。一旦扩大规模,条件发生变化,会出现许多意外的情况,往往达不到实验室所实现的各种指标。特别是在化学工业中,当大量生产由实验室内试管坩埚里制成的产品时,由于运转的规模不同,就会有不同的化学反应。因此,不能只靠简单推算就盲目投产。中间试验正是解决由上述条件变化可能产生的种种技术问题,获得正式投产所必须完备的技术资料。
中间试验是以接近或相当于生产的规模进行的,有时也称半工业试验。从事中间试验,要尽可能的在接近于生产实际的条件下行进,并要密切注视由于规模扩大和条件变化而暴露的新问题,要多疑善思,不放过任何意外情况。经过中间试验,对实验室取得的成果做出修正和改进,或重新予以研究,直到符合生产要求为止。
(四)性能试验
性能试验是为了定性或定量地认识对象的种种性能所安排的试验。性能是外延扩大的概念,如材料的强度、刚度、塑性、韧性和抗腐蚀性,机械设施的抗震性,电视机的选择性、灵敏度等一切工程技术对象的功能特性都属于性能的范围。因此,性能试验是工程技术研究中最基本的试验类型。它主要是用以检验研究对象是否具有所要求的性能,以及如何运用技术措施,去提高它们的性能。例如,许多产品性能指标的试验、检验都是性能试验。