在试验现场如何避免“看走眼”
我们在试验现场,瞪大眼睛检查,也会看走眼,把误差当作正确测量结果,或者把正确测量结果错判为误差。今天我把试验现场几个容易看走眼,带来意外误差的事情,给你说一说。做试验首先会加工一个试验模型,然后在试验模型上面和四周安装传感器测量各种数据。试验模型对不对,会直接影响数据对不对。我们会要求按照图纸加工模型。试验模型刚刚加工完的时候,很多人会去检查测量,看看模型的形状与图纸是否一致。我一般只是看一眼,从来不上手检查。因为试验模型加工整体很少出错,而且出了错很容易被发现。但是,如果模型上有“细节“,比如一个缝隙,一个台阶,我一定要认认真真地量一量。我们做一个巨大的模型,有可能只为了获取一个缝隙的性能。但是加工模型的人的注意力,往往只与体积成正比。那些细节,也许在他看来是个可有可无的小东西。如果偏偏这个缝隙被加工错了,偏偏大家都看着整体,忘了检查那个小细节,试验就算白做了。如果你在现场没有办法测量这种小细节的尺寸,怎么办?拿出一张白纸按在上面,用手指压几下,把轮廓拓到白纸上。几乎所有的试验模型要用个架子支着或者用根绳吊着。这就是试验模型安装。虽然安装也有设计图纸,但是只要你到现场,你就有机会发现一些在图纸上没有看到的东西。例如:绳子突然多了一个结,模型下面悄悄长了一个钩子;支架连接处加固了一块;接缝中间出个小台阶;意外出现的螺钉孔。
安装模型是个很让人抓狂的事情,好不容易占据了试验场地,大家急着立即开始做试验,但是模型安装突然出问题。谁也不敢撤回去慢慢找问题,不能让别人占据试验场地,必须在现场立即解决,不得不临时做个小小的修补。这种情况,我选择默默站在一边,不去打扰他们。默默记住有哪些变化,祈祷这些变化不会带来明显的误差。假如有十足的把握这个修补会导致明显的误差,还是会立即阻止他们。设计试验方案的时候,我们把很多精力放在选什么传感器,但是往往忽略了选对量程有多么重要。例如:有个位置的压强是1,我粗略估计是0~10,做试验的人碰巧只有5、100的两种量程,于是选择了100。
例如:有个位置的压强是1,但是某个瞬间会达到100,于是选了100量程。
假如传感器是千分之一的精度,100量程的误差大概是0.1,这对于实际压强1,就是10%的误差。比较有趣的是,做试验的人都偏好用大一点的量程,怕超过量程会损害传感器,也怕数据超出量程被削平看起来太难看;就是不怕数据误差大一点。要确定合理的量程,首先对试验状态提前做好仿真,用仿真确定实际数据范围。仿真水平越高,给试验提出的量程越准确。还要确定我们关心的数据在多大范围,对于我们不关心的范围,就让它们呆在量程之外吧。所以,对使用数据理解越深刻,给试验提的量程越准确。在试验现场,那些写入试验要求的状态,一般不会错。我们要关心那些可能影响结果,但是事先没有想到要规定的状态。例如:做流体试验,往往只规定速度、角度,没有规定来流的湍流度,没有规定来流的附面层厚度,无法确定是湍流还是层流。我们做仿真的时候最关心的湍流、层流,试验中反而被含糊了。例如:测量某个流动的频率,但是发现试验台的固有频率和流动的频率共振了,测量到的是试验台的频率不是流动的频率。
试验的因素千万个,会影响结果的不多,要事先全部想到,太难了。在试验现场,重点不是检查已经想到的、已经规定好的状态有什么问题。而是认真观察现场的千万个因素,想象这些因素会有什么影响,找到那个漏网的重要因素。