5. Построение метрологических схем

Метрологическая схема есть графически оформленная модель объекта, отражающая его наиболее важные метрологические свойства. Схемы строят в зависимости от целевого назначения:

• исследование объекта (его структуры, функционирования и др.);

• объяснение заинтересованным лицам (в курсовом проекте – членам комиссии).

Схема может сопровождаться текстом. Распределение информации между схемой и сопроводительным текстом (написанным, предполагаемым для озвучивания) может значительно различаться в зависимости от целевого назначения схемы и используемой в ходе ее построения контекстной информации. Предельными случаями можно считать схемы, «содержащие всю необходимую информацию» (не нуждающиеся в письменном или устном пояснениях) и схемы, представляющие собой наборы опорных сигналов, понятные без пояснений только профессионалам.

Реально схемы первого вида не существуют, но в некотором приближении можно представить себе достаточно полную схему, рассчитанную на специалиста, владеющего известным объемом определенной контекстной информации. Схемы второго вида (очевидно неполные) могут не полностью отражать логику связей между элементами, поскольку логика привносится в них извне – специфическими контекстными знаниями читающего или представляющего схему. К неполным схемам относятся предельно редуцированные семиотические модели, схемы с многократно кодированными элементами, схемы «с пропусками» элементов и связей. Пример – блок-схемы средств измерений из прямоугольников и стрелок.

5.1. Порядок построения метрологических схем

Построение схемы осуществляют на базе системного подхода, причем имеют право на существование разные схемы одного назначения, представляющие один и тот же объект. С позиций системотехники схему сложного объекта следует рассматривать как модель реальной системы, отражающую ее элементный состав, наличие связей и обладающую свойством инвариантности (неизменности) во времени. В схему включают только те свойства системы, которые являются существенными с точки зрения проводимого исследования, и отражают приемлемую для практического использования совокупность значимых свойств системы.

Построение любой новой схемы осуществляется методом проб и ошибок. Сам процесс построения схемы можно рассматривать как первоначальное исследование системы на основе сведений о характере ее функционирования в заданных обстоятельствах. Членение системы на блоки и элементы нужно осуществлять в соответствии с необходимостью детализации описания структуры объекта и наглядности отображения его свойств.

Можно предложить следующий порядок построения схемы:

• определение целевого назначения схемы (цели и задачи исследования объекта);

• определение важнейших функций системы в соответствии с целевым назначением схемы;

• определение главных структурных элементов системы, обеспечивающих реализацию важнейших функций системы, и выявление связей между элементами;

• выбор системы условных обозначений структурных элементов и связей;

• построение «основной части» схемы (предварительный вариант);

• развитие схемы;

• проверка, критика, оценка, модернизация схемы.

Когда схема (модель) построена, необходимо проверить справедливость всех принятых при ее построении допущений как общих, так и конкретных. Если для одной и той же системы можно предложить несколько конкурирующих схем, то выбор лучшего варианта зависит от множества факторов, определяющих соответствие предложенной модели (схемы) и исследуемой системы.