Abstract. The article examines the organizational and methodical maintenance of preparation of students for the profession «control technician — measuring instruments and automation».
Keywords: methodical support, the quality of training, laboratory work, guidelines for laboratory work, equipment to measure the flow.
В настоящее время перед системой Российского образования ставятся сложные задачи по организации методического обеспечения учебного процесса и проводится конструктивный поиск путей улучшения качества подготовки учащихся. Именно качественная подготовка квалифицированных рабочих является основной задачей учреждений профессионального образования, которую ставит перед ними Министерство образования и науки Российской Федерации. Важнейшим из путей ее решения является улучшение системы методического обеспечения учебных дисциплин на основании передовых технологий и современного оборудования. На данный момент во многих образовательных учреждениях уже появилось свежее оснащение, что создает необходимость совершенствования методического обеспечения.
Указанная проблема довольно принципиальна и для подготовки учащихся по профессии «Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике», что актуализирует поиск новых подходов к методическому обеспечению дисциплин учебного плана, и в частности по предмету «Сборка, ремонт и регулировка контрольно-измерительных приборов и систем автоматики». Поскольку очевидно, что данной дисциплине нельзя качественно обучить без проведения лабораторного практикума, основной акцент нашего исследования сделан на его создание.
Цель лабораторных занятий — практическое освоение студентами научно-теоретических положений изучаемого предмета, овладение ими новейшей техникой экспериментирования в соответствующей отрасли науки, инструментализация полученных знаний, т. е. превращение их в средство для решения учебно-исследовательских, а затем реальных экспериментальных и практических задач, иными словами — установление связи теории с практикой. [3]
Одно из преимуществ лабораторных занятий в сравнении с другими видами аудиторной учебной работы состоит в том, что они интегрируют теоретико-методологические знания, практические умения и навыки студентов в едином процессе деятельности учебно-исследовательского характера. Соприкосновение теории и опыта, осуществляющееся в учебной лаборатории, активизирует познавательную деятельность обучаемых, придает конкретный характер изучаемому на лекциях и в процессе самостоятельной работы теоретическому материалу, способствует прочному усвоению учебной информации. [2]
Для обеспечения профессиональной компетентности будущих специалистов КИПиА требуется создание лабораторных комплексов с новейшей аппаратурой, отвечающих современным требованиям к методике и технике эксперимента, обеспечивающих овладение учащимися приемами автоматизации исследований и новейшими методами обработки экспериментальных данных. Таким образом, главное направление совершенствования лабораторных работ определяется необходимостью создания целой системы занятий, обеспечивающей формирование специалиста, владеющего исследовательским аппаратом в соответствующей практической сфере. А формирование современного методического обеспечения учебной дисциплины становится одной из главных задач преподавателя этой дисциплины.
Методические указания к лабораторным работам строились нами по следующей технологии:
1. Обеспечение студентов комплектами алгоритмов выполнения заданий для формирования и развития профессиональных умений и навыков.
2. Выполнение заданий должно осуществляться по следующей методике:
1) чтение задания и фиксация понимания его студентами;
2) выбор алгоритма выполнения задания;
3) выполнение задания;
4) контроль правильности выполнения задания. [1]
Приведем пример разработанных методических указаний к лабораторной работе по теме «Приборы для измерения расхода и расчета погрешности» входящей в курс предмета «Сборка, ремонт и регулировка контрольно-измерительных приборов и систем автоматики».
Тема лабораторной работы: «Приборы для измерения расхода и регистрации погрешности»
Цель — закрепление теоретических знаний студентов по разделуприборы для измерения расхода и регистрации погрешности.
1. Обучающая — изучение приборов для измерения расхода и регистрации погрешности.
2. Развивающая — понимание процессов происходящих при проведении испытаний образцов.
3.Воспитательная — формирование внимательного и ответственного отношения к выполнению своей работы.
Аппаратура, материалы:
- расходомер ПРЭМ Д ду20 2 шт.;
- теплосчётчик-регистратор «ЭЛЬФ версия 01» 1шт.;
- запорный кран 3 шт.;
- таймер (секундомер, таймер) 1шт.;
- модем (АССВ 030) 1 шт.;
- Блок питания 220в-12в-2А 1 шт.;
- автомат для подключения стенда к сети питания (В49–29 2А 1Ф);
Описание лабораторного стенда
Гидравлическая схема лабораторного стенда
Рис. 1
На стенде, схема которого дана на рис.1, установлен расходомер ПРЭМ Д ду 20(1) и теплосчётчик-регистратор «ЭЛЬФ»(2). Электромагнитные расходомеры, которые установлены в трубопроводах лабораторного стенда, и вторичного измерительного преобразователя (1). Комплект теплосчетчика (2) включает в себя преобразователи температуры. Которые установлены в трубопровод лабораторного стенда, два термопреобразователя сопротивления ТПС «Взлёт» (3) градуировки 500П 0–180С. Измеряющих соответственно температуры теплоносителя на входе t1 и выходе t2 трубопровода (представленной в виде подающего и обратного трубопроводов).
Расход водопроводной воды через расходомеры устанавливается краном (5) на входе. При открытом запорном кране (4 и 6).Значение расхода воды через расходомеры (л/мин) определяется по заданному времени прохождения жидкости через оба расходомера (FE1 и FE2). Для измерения времени используется электрический секундомер-таймер. Напряжение питания на стенд и расходомеры подается автоматом В49–29 2А 1Ф(7) который подает напряжения на блок питания БП 220Vout 12V 2 A(8).К блоку питанию подключены первичные и вторичные приборы стенда.
Порядок выполнения работы
1. Подготовить расходомеры ПРЭМы, теплосчетчик «Эльф», другие приборы и устройства стенда к работе.
Для этого необходимо подать общее напряжение питания на аппаратную часть автоматом (7) рис.1. Теплосчетчик «Эльф 01», расходомеры «ПРЭМ», преобразователи температуры ТСП «Взлет». Убедиться, что напряжение подано на средства измерений.
- Заполнить таблицу 1 для тепловычислителя «Эльф».
Для этого, используя кнопки ← → необходимо установить на дисплее тепловычислителя Эльф закладка (текущие). Меню содержит пунктов шесть позиций Q↑,V↑,V↓,dV,G↑,G↓,dG,T↑,T↓,dT движение в пределах меню производится с помощью клавиш ↑↓, и в таблицу заносятся данные с 1 по 3 пункт. Далее перейти в закатку установки и в таблицу заносятся данные с 4 по 14 пункт.
3. Определение расходных характеристик исследуемых преобразователей расходов.
3.1. Перед проведением опыта необходимо зафиксировать начальные (исходные) показания счетчиков объема V↑,V↓, по дисплеям обоих вторичных приборов. Для определения объема воды, пошедшей на выполнения работы, необходимо на табло теплосчетчика установить позицию V1/V2 и списать в таблицу 2, значение начального объема в литрах. У расходомера при нажатии кнопки ← → производится переход в меню текущие, где, используя ↑↓, устанавливается пункт V1 и в таблицу списывается значение начального объема в м³. Эти же данные заносятся в таблицу 2 после завершения опытов, и определяется затраченный объем воды.
3.2. При выполнении работы на дисплеях вторичного прибора необходимо установить показания расходов. На теплосчетчике это значения Q1 и Q2 (вес импульса), в соответствии импульсам на расходомере Q в м³/ч. Напоминаем (пример), что 1 м³/ч (Эльф) = 2,5 л/мин (ПРЭМ).
3.3. Согласно гидравлической схеме (рис.1), при открытом кране (4 и 6), с помощью крана (5), устанавливаем на дисплее теплосчетчика «Эльф01» значение расхода в диапазоне от 0,7 до 1,5 л/мин. Если установленное значение остается постоянным в течение двух минут, то показания обоих расходомеров записываем в столбцы 1 и 6 (таблица 2).
Для получения расчетного значения расхода необходимо открыть кран (4 и 6) и зафиксировать с помощью таймера время прохождения теплоносителя через трубопровод. При включенном таймере теплоноситель должен непрерывно проходить через первый и второй расходомеры, и каналы вычислителя «Эльф 01» где им фиксируется.
3.4. Для получения точных значений расходных характеристик опыты повторить в диапазонах значений расходов от 2 до 2,5 л/мин и от 3 до 3,5 л/мин, и т. д.
4.Погрешности расходомеров рассчитываются по приведенным в формуле: m1-m2=dm, dm/m1*100= %.
Напоминаем, что после завершения всех режимов испытаний с теплосчетчика и расходомера снять показания счетчиков объема и записать в таблицу 2. И с помощью ПК (RS-232) или Архиватора Луч-М через оптопорт снять отчет.
Контрольные вопросы
1.Каковы теоретические основы электромагнитного метода измерения расхода?
2.Какие факторы влияют на показания электромагнитных расходомеров?
3.Каковы теоретические основы электромагнитного метода измерения расхода?
4.Какие требования предъявляются к измеряемой среде при электромагнитном методе измерения расхода?
Отчет по работе
Отчет по работе должен включать:
1.Краткое описание и принципиальную схему установки.
2.Протокол испытаний двух расходомеров.
3.Анализ результатов испытаний.
Основные параметры состояния теплосчетчика «Эльф 01»
Таблица 1
|
Обозначение параметра на дисплее |
Единица измерения |
Значение |
|
Константа V1 \ V2 |
m3 |
|
|
Константа T1 \ T2 |
C |
|
|
Константа Q \ G |
Гкал\ m3 |
|
|
Тип датчика |
ТСП500П |
|
|
Периодичность индикации |
с |
|
|
Верхний предел измерения расхода |
м3\ч |
|
|
Нижний предел измерения расхода |
м3\ч |
|
|
Диапазон токового выходного сигнала |
мА |
|
|
Сглаживание выходного токового сигнала |
мА |
|
|
Скорость RS232 |
бод |
|
|
Номер в сети |
||
|
Вес импульса |
л/им |
|
|
Длительность импульса |
м/с |
|
|
Внутренний диаметр |
мм |
Показания счетчиков испытуемых расходомеров
Таблица 2
|
Теплосчетчик |
Расходомер |
||
|
Начальный объем |
Конечный объем |
Начальный объем |
Конечный объем |
|
л |
л |
м ³ |
м ³ |
В качестве вывода по работе, можно отметить следующее: новое техническое оснащение создает необходимость совершенствовать и модернизировать лабораторные работы, а порой и заменять новыми, более полезными, интересными и современными. Для наилучшего овладения учащимися ключевыми знаниями нужно, чтобы педагог верно, т. е. методически обоснованно, организовал процесс их формирования и управления их усвоением.
Разработанные методические указания к лабораторной работе позволят подготовить высококвалифицированных специалистов в области универсальных средств измерений и контроля, а также будут способствовать повышению уровня заинтересованности, активности обучающихся и качества их знаний.
Опыт показывает, что воссоздание приемов и операций способствует формированию у учащихся четкого образа выполнения отдельных составляющих технологических действий. Использование данного метода является воплощением принципа наглядности в производственном обучении.
Предложенная нами методика оказывает воздействие на процесс активизации познавательного интереса учащихся, формирование их технического мышления и улучшение производственных умений и навыков.
Литература:
- Козуб, Л. В. Методические рекомендации по научно-исследовательское работе студентов естественно-технологических факультетов [Текст]: методич. пособие / Л. В. Козуб. — 2-е изд., доп.— Ишим: Изд-во ИГПИ им П. П. Ершова, 2008.
- Формы организации учебного процесса в вузе [Электронный ресурс]: методич. рек. для молодых преподавателей — Режим доступа: http:// www.rsu.edu.ru/wordpress/wpcontent/uploads/2015/04/formy_organizacii_uchebnogo_processa.pdf
- Энциклопедия профессионального образования [Текст]: В 3-х т. / под ред. С. Я. Батышева. — М.: АПО, 2008.
