„
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Paweł Religa
Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych
815[01].Z1.02
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Magdalena Rychlik
mgr inż. Kazimierz Lubaś
Opracowanie redakcyjne:
dr inż. Paweł Religa
Konsultacja:
mgr inż. Halina Bielecka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 815[01].Z1.02
„Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych” zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu operator urządzeń przemysłu chemicznego.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Przykładowe scenariusze zajęć
7
5. Ćwiczenia
11
5.1. Klasyfikacja metod i przyrządów pomiarowych. Symbole i oznaczenia punktów
pomiarowych. Rachunek błędów. Opracowanie i interpretacja wyników
pomiarów
11
5.1.1. Ćwiczenia
11
5.2. Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych
15
5.2.1. Ćwiczenia
15
5.3. Pomiar podstawowych parametrów procesowych: temperatury, ciśnienia,
poziomu cieczy, natężenia przepływu cieczy i gazów
17
5.3.1. Ćwiczenia
17
5.4. Pomiar podstawowych właściwości fizycznych surowców, półproduktów
i produktów chemicznych: wilgotności, lepkości, gęstości, masy
23
5.4.1. Ćwiczenia
23
6. Ewaluacja osiągnięć ucznia
25
7. Literatura
40
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
W poradniku zamieszczono:
−
wymagania wstępne,
−
wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,
−
przykładowe scenariusze zajęć,
−
propozycje ćwiczeń, które mają na celu ukształtowanie przez uczniów umiejętności
praktycznych,
−
wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami
ze szczególnym uwzględnieniem:
−
pokazu z objaśnieniem,
−
ćwiczeń praktycznych.
−
tekstu przewodniego,
−
pogadanki lub dyskusji dydaktycznej.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od
samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.
W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel
może posłużyć się zamieszczonymi w rozdziale 6 zestawami zadań testowych, zawierającymi
różnego rodzaju zadania.
W tym rozdziale podano również:
−
plan testu w formie tabelarycznej,
−
punktacje zadań,
−
propozycje norm wymagań,
−
instrukcję dla nauczyciela,
−
instrukcję dla ucznia,
−
kartę odpowiedzi,
−
zestawy zadań testowych.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni należy bezwzględnie zwrócić uwagę na przestrzeganie
regulaminów, przepisów bhp i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych,
wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Z przepisami tymi należy zapoznawać uczniów
podczas pierwszych zajęć i bezwzględnie je stosować w czasie wykonywanych ćwiczeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
815[01].Z1
Techniczne podstawy chemicznych
procesów przemysłowych
815[01].Z1.02
Wykonywanie pomiarów
parametrów procesowych
815[01].Z1.03
Stosowanie maszyn, aparatów
i urządzeń przemysłu chemicznego
815[01].Z1.01
Posługiwanie się dokumentacją
techniczną
815[01].Z1.04
Eksploatacja maszyn, aparatów
i urządzeń przemysłu chemicznego
815[01].Z1.05
Stosowanie układów automatyki
i sterowania
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
posługiwać się technologią informacyjną,
−
organizować stanowisko pracy z zachowaniem zasad ergonomii,
−
prowadzić proste obliczenia matematyczne,
−
znać i przeliczać jednostki miar,
−
planować i organizować pracę zgodnie z zasadami bhp.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
−
rozróżnić rodzaje pomiarów: bezpośrednie i pośrednie,
−
scharakteryzować pojęcia: wielkość fizyczna, obiekt mierzony, przyrząd pomiarowy,
klasa dokładności przyrządu, czułość przyrządu, błąd pomiarowy, niepewność pomiaru,
−
rozróżnić rodzaje błędów pomiarowych: systematyczny, przypadkowy, gruby,
bezwzględny, względny,
−
scharakteryzować metody pomiarów parametrów procesowych,
−
dobrać przyrządy w zależności od parametrów badanego układu i założonej dokładności,
−
posłużyć się instrukcjami obsługi podczas użytkowania przyrządów pomiarowych,
−
zastosować przyrządy kontrolno-pomiarowe oraz sondy pomiarowe będące na
wyposażeniu przyrządów pomiarowych,
−
obliczyć i oszacować błędy pomiarów wartości wielkości fizycznej,
−
rozpoznać na uproszczonych schematach punkty pomiaru parametrów procesowych:
temperatury, ciśnienia, strumienia objętości lub masy, poziomu cieczy, masy, lepkości
oraz gęstości,
−
zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne: napięcie, natężenie prądu, moc
i rezystancję,
−
zmierzyć wielkości charakteryzujące proces technologiczny: temperaturę, ciśnienie,
poziom cieczy, natężenie przepływu cieczy i gazów, wilgotność, lepkość i gęstość
płynów,
−
wyjaśnić przyczyny powstawania błędów w pomiarach parametrów procesowych,
−
zastosować komputer do obróbki wyników pomiarów,
−
wykorzystać racjonalnie substancje i czynniki energetyczne,
−
prowadzić dokumentację pomiarową,
−
zinterpretować wyniki przeprowadzonych pomiarów,
−
zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowe podczas
wykonywania prac pomiarowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca
…………………………………….…………………
Modułowy program nauczania:
Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]
Moduł:
Techniczne
podstawy
chemicznych
procesów
przemysłowych 815[01].Z1
Jednostka modułowa:
Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych
815[01].Z1.02
Temat: Symbole i oznaczenia układów pomiarowych.
Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności oznakowywania układów pomiarowych na
schematach technologicznych.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
odczytać oznaczenie układów pomiarowych na schematach technologicznych,
−
oznakować układ pomiarowy na schemacie technologicznym.
Metody nauczania–uczenia się:
−
dyskusja dydaktyczna,
−
pokaz z objaśnieniem.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca indywidualna,
−
praca w grupach.
Czas: 1 godzina dydaktyczna.
Środki dydaktyczne:
−
polska norma PN-83/M-42007. Automatyka przemysłowa. Symbole i oznaczenia na
schematach technologicznych,
−
schematy automatycznej kontroli produkcji,
−
kartki formatu A4.
Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Nawiązanie do tematu, omówienie celów zajęć.
3. Przedstawienie zapisów zawartych w PN-83/M-42007.
4. Prezentacja i omówienie kilku schematów technologicznych pod kątem oznaczenia
układów pomiarowych.
5. Realizacja ćwiczeń:
a) Ćwiczenie 1.
−
podanie treści ćwiczenia: w oparciu o materiał nauczania oraz na podstawie
prezentowanych schematów technologicznych przeanalizuj oznaczenie punktu
pomiarowego:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
FAH
5/22
−
uczniowie wykonują ćwiczenie samodzielnie. Nauczyciel nie ingeruje w pracę
uczniów. Po około 15 minutach kilku uczniów prezentuje wynik swojej pracy na
forum klasy. Nauczyciel wraz z uczniami prowadzi dyskusje, której celem
będzie poprawny odczyt oznaczenia punktu pomiarowego.
Zakończenie zajęć
Nauczyciel podsumowuje przebieg zajęć wskazując na zaangażowanie uczniów
w ich realizację i uzyskane efekty.
Praca domowa
Na dowolnym schemacie technologicznym pooznaczaj punkty pomiarowe.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
−
uczniowie naklejają kolorowe karteczki na specjalnym arkuszu ze swoja oceną przebiegu
zajęć, organizacji zajęć, zdobytej na zajęciach wiedzy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca
…………………………………….………….
Modułowy program nauczania:
Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]
Moduł:
Techniczne
podstawy
chemicznych
procesów
przemysłowych 815[01].Z1
Jednostka modułowa:
Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych
815[01].Z1.02
Temat: Pomiar ciśnienia płynu w rurociągu.
Cel ogólny: Kształtowanie umiejętności wykonywania pomiarów ciśnienia i wykorzystywania
wyników pomiaru do analizy procesu.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
zmierzyć ciśnienie za pomocą manometru typu U-rurka,
−
określić wpływ zmiany średnicy rurociągu na przebieg procesu.
Metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia laboratoryjne,
−
dyskusja dydaktyczna.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w grupach.
Środki dydaktyczne:
−
stanowisko pomiarowe: rurociąg o zmieniającym się przekroju z możliwością zasilania
wodą z obu końców. Z rurociągiem, za pomocą węży elastycznych, połączony jest
manometr typu U-rurka,
−
dokumentacja techniczna manometru,
−
materiały piśmiennicze.
Czas: 3 godziny dydaktyczne.
Przebieg zajęć:
1. Sprawy organizacyjne.
2. Nawiązanie do tematu, omówienie celów zajęć.
3. Omówienie zasad bezpieczeństwa na stanowisku pomiarowym.
4. Realizacja ćwiczenia:
−
podanie treści ćwiczenia: przeprowadź eksperyment ukazujący wpływ zmiany
przekroju rurociągu na zmianę ciśnienia przepływającego płynu.
−
sposób realizacji ćwiczenia: uczniowie zapoznają się z materiałem nauczania.
Przygotowują tabelę do zapisu wyników pomiarów oraz odszukują i zapisują
wartości parametrów fizykochemicznych potrzebnych do obliczeń. Po zapoznaniu
się ze stanowiskiem pomiarowym przystępują do pomiaru różnicy ciśnień dla
jednego i drugiego kierunku przepływu wody w rurociągu. Zapisują wyniki. Po
zakończeniu eksperymentu uczniowie porządkują stanowisko pomiarowe. Na
podstawie wyników uczniowie przeprowadzają obliczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Zakończenie zajęć
Uczniowie formułują i zapisują wnioski w postaci raportu. Nauczyciel podsumowuje przebieg
zajęć wskazując na zaangażowanie uczniów w ich realizację i uzyskane efekty. Następują
wypowiedzi uczniów nt. stopnia trudności wykonanych zadań.
Praca domowa
Utrwalenie opanowanego materiału i przygotowanie się teoretyczne z poradnika i literatury
do tematu dotyczącego wzorcowania i sprawdzania manometrów.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
−
wypowiedzi uczniów nt. stopnia trudności zadań,
−
ewaluacja: walizka - co zabieram z zajęć.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
5. ĆWICZENIA
5.1. Klasyfikacja metod i przyrządów pomiarowych. Symbole
i oznaczenia punktów pomiarowych. Rachunek błędów.
Opracowanie i interpretacja wyników pomiarów
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przedstaw wartości podanych wielkości w jednostkach obowiązującego układu SI:
500
3
dm
g
=
3
h
km
=
250
min
kJ
=
600 g
=
996 hPa
=
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób wykonania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) postępując zgodnie z zasadami zamiany jednostek podać wartości podanych wielkości
w jednostkach obowiązującego układu SI,
3) zapisać wyniki pracy w zeszycie.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie.
Środki dydaktyczne:
−
kalkulator,
−
Poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
W pewnym procesie należy kontrolować ciśnienie, którego wartość waha się w granicach
40 bar. Wybierz, spośród proponowanych manometrów, właściwy przyrząd. Uzasadnij swój
wybór.
−
manometr o klasie dokładności 1, zakresie pomiarowym 0–300 bar,
−
manometr o klasie dokładności 1,5, zakresie pomiarowym 0–100 bar.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) określić wielkość błędu dla proponowanych manometrów uwzględniając ich dokładność
i zakres pomiarowy,
3) zaprezentować efekty swojej pracy na forum grupy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie.
Środki dydaktyczne:
−
literatura,
−
materiały piśmiennicze,
−
kalkulator.
Ćwiczenie 3
Wykonano serię pomiarów temperatury produktu w pewnym procesie. Uzyskano
następujące wyniki:
T,
0
C
21,2 21,6 21,3 21,2 21,7 22,2 21,0 21,5 21,3 21,4 21,3 21,1 21,5 21,0
Przeprowadź ich analizę błędów.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) przeprowadzić analizę pod kątem występowania błędów grubych,
3) przeanalizować błędy przypadkowe,
4) podać wynik pomiaru,
5) zaprezentować efekty swojej pracy na forum grupy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie,
−
dyskusja dydaktyczna.
Środki dydaktyczne:
−
kalkulator,
−
materiały piśmiennicze,
−
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Ćwiczenie 4
Przeanalizuj oznaczenie punktu pomiarowego.
FAH
5/22
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) podać znaczenie oznaczeń występujące w podanym przykładzie,
3) porównać wyniki swojej pracy z wynikami pozostałych uczniów.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie.
Środki dydaktyczne:
−
materiały piśmiennicze,
−
norma: PN-83/M-42007. Automatyka przemysłowa. Symbole i oznaczenia na
schematach technologicznych.
Ćwiczenie 5
Zbadano zależność pomiędzy mocą urządzenia grzewczego (P) a temperaturą medium
ogrzewanego (T). Uzyskano następujące wyniki:
P, W
50
100
150
200
250
300
350
400
T,
0
C
15
17
20
21
23
25
26
29
Jaka będzie temperatura badanego medium dla mocy urządzenia 180 W? Zakładając, że
zależność pomiędzy badanymi wielkościami jest w całym zakresie prostoliniowa podaj
temperaturę medium dla mocy urządzenia 550 W. Ćwiczenie wykonaj ręcznie oraz za
pomocą dowolnego programu komputerowego służącego do obróbki danych. Porównaj
rezultaty.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) przedstawić wyniki w formie graficznej wykorzystując zasadę graficznego wyrównania,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
3) odczytać szukaną wartość temperatury w badanym zakresie,
4) dokonać ekstrapolacji wyników poza zakres przeprowadzonych badań,
5) dokonać odczytu wartości temperatury w zakresie ekstrapolacji,
6) przeanalizować zalety graficznej prezentacji wyników pomiarów na forum grupy,
7) zapisać wnioski w formie notatki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia praktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
komputer z oprogramowaniem do graficznej obróbki danych,
−
literatura.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
5.2. Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie schematu połącz przyrządy pomiarowe: analogowy miernik napięcia
i natężenia prądu, tak aby wyznaczyć moc grzałki.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia. Przed i w trakcie wykonywania
ćwiczenia nauczyciel powinien przypomnieć zasady BHP przy pracy z urządzeniami pod
napięciem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną przyrządów pomiarowych,
3) zapoznać się ze schematem,
4) połączyć zgodnie ze schematem układ pomiarowy,
5) włączyć grzałkę,
6) odczytać wskazania amperomierza i woltomierza,
7) wyznaczyć moc grzałki,
8) zapisać spostrzeżenia,
9) sformułować wnioski i sporządzić notatkę.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie.
Środki dydaktyczne:
−
schemat układu pomiarowego,
−
woltomierz,
−
amperomierz,
−
przewody,
−
naczynie z wodą zaopatrzone w grzałkę,
−
materiały piśmiennicze.
Ćwiczenie 2
Jakie informacje o rodzaju miernika i jego właściwościach metrologicznych
zamieszczono na poniższym mierniku?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Rysunek do ćwiczenia 2
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) przeanalizować symbole i oznaczenia znajdujące się na przedstawionym mierniku,
3) opisać występujące symbole i oznaczenia,
4) zaprezentować wnioski na forum grupy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie.
Środki dydaktyczne:
−
plansza przedstawiająca dowolny miernik bądź miernik wielkości elektrycznej,
−
norma PN-92/E-06501/01.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
5.3. Pomiar
podstawowych
parametrów
procesowych:
temperatury, ciśnienia, poziomu cieczy, natężenia przepływu
cieczy i gazów
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeanalizuj wpływ zanurzenia termometrów cieczowych na dokładność pomiaru
temperatury wody.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną termometrów,
3) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
4) przygotować stanowisko pracy: naczynie z wodą zaopatrzone w grzałkę i mieszadło,
5) nastawić grzałkę na daną moc i odczekać około 10 minut dla ustabilizowania się
temperatury wody w naczyniu (pamiętaj o mieszaniu wody w naczyniu),
6) zmierzyć temperaturę wody zanurzając termometr w wodzie na różną głębokość (odczyt
temperatury dokonujemy po około 5 minutach od zanurzenia termometru w wodzie),
7) powtórzyć pomiar temperatury wody dla różnej głębokości zanurzenia termometru co
najmniej 3 razy,
8) wykonać czynności z pkt. 4 i 5 dla innych termometrów cieczowych,
9) zapisać spostrzeżenia,
10) sformułować wnioski i sporządzić notatkę.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
literatura,
−
termometry cieczowe wywzorcowane przy całkowitym zanurzeniu lub przy zanurzeniu
tylko zbiorniczka z cieczą i pewnej części słupka,
−
naczynie z wodą,
−
grzałka, mieszadło,
−
zegarek/stoper.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Ćwiczenie 2
Dokonaj pomiaru temperatury w piecu elektrycznym za pomocą termometru oporowego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną termometru oporowego,
3) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
4) włączyć piec,
5) dokonać pomiaru temperatury w ustalonych przez prowadzącego przedziałach czasu,
6) zapisać wyniki,
7) powtórzyć czynności z pkt. 4 i 5 co najmniej trzykrotnie,
8) opracować wyniki graficznie wykorzystując program komputerowy do obróbki danych,
9) sformułować wnioski i sporządzić notatkę.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
piec z zamocowanym termometrem oporowym,
−
dokumentacja techniczna termometru,
−
materiały piśmiennicze,
−
zegarek/stoper,
−
komputer z oprogramowaniem do obróbki danych.
Ćwiczenie 3
Przeanalizuj wpływ zmiany temperatury otoczenia na pomiar temperatury w piecu
elektrycznym za pomocą termometru termoelektrycznego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną termometru termoelektrycznego,
3) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
4) włączyć piec,
5) zmierzyć temperaturę w piecu dla różnej temperatury otoczenia (10
0
C, 20
0
C, 30
0
C,
40
0
C),
6) zapisać wyniki,
7) sformułować wnioski.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
piec z zamocowanym termometrem termoelektrycznym,
−
dokumentacja techniczna termometru.
Ćwiczenie 4
Dokonaj pomiaru zmian ciśnienia w zbiorniku ciśnieniowym manometrem sprężynowym.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia. Przypomnieć zasady bhp przy
pracy z wysokim i niskim ciśnieniem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną manometru,
3) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
4) włączyć sprężarkę,
5) mierzyć wzrastające wartości ciśnienia w zbiorniku w ustalonych przez prowadzącego
odstępach czasowych do momentu osiągnięcia ciśnienia maksymalnego,
6) wyłączyć sprężarkę,
7) zmierzyć wartości ciśnienia w zbiorniku indywidualnie dla ustalonych okresów
czasowych,
8) włączyć sprężarkę i ustalić ciśnienie maksymalne w zbiorniku,
9) przeprowadzić czynności z pkt. 5, 6 i 7 dla malejącego ciśnienia,
10) zapisać wyniki,
11) przeprowadzić analizę graficzną uzyskanych wyników,
12) sformułować i zapisać wnioski.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne,
−
pokaz z objaśnieniem.
Środki dydaktyczne:
−
zbiornik ciśnieniowy (sprężarka) z manometrem sprężynowym,
−
dokumentacja techniczna manometru,
−
stoper.
Ćwiczenie 5
Przeanalizuj wpływ zmiany przekroju rurociągu na zmianę ciśnienia przepływającego
płynu. Pomiar ciśnienia wykonaj za pomocą U-rurki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia. Przypomnieć zasady bhp przy
pracy z wysokim i niskim ciśnieniem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną manometru,
3) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
4) odszukać i zapisać wartości parametrów fizykochemicznych potrzebnych do obliczeń,
5) zapoznać się ze stanowiskiem pomiarowym,
6) zmierzyć różnicę ciśnień dla jednego i drugiego kierunku przepływu wody w rurociągu,
7) zapisać wyniki,
8) przeprowadzić obliczenia,
9) sformułować i zapisać wnioski.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
rurociąg o zmieniającym się przekroju z możliwością zasilania wodą z obu końców.
Z rurociągiem, za pomocą węży elastycznych, połączony jest manometr typu U-rurka,
−
dokumentacja techniczna manometru,
−
materiały piśmiennicze.
Ćwiczenie 6
Za pomocą manometru tłokowego sprawdź działanie manometru sprężynowego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia. Przypomnieć zasady bhp przy
pracy z wysokim i niskim ciśnieniem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną manometru,
3) zamocować sprawdzany manometr w gnieździe pomiarowym,
4) przyłożyć zadane ciśnienie na manometrze tłokowym,
5) porównać wskazania sprawdzanego manometru,
6) zapisać wyniki,
7) przeprowadzić dyskusję w grupach na temat rezultatów pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Środki dydaktyczne:
−
manometr tłokowy,
−
dokumentacja techniczna manometru,
−
manometr(y) do sprawdzenia/wzorcowania.
Ćwiczenie 7
Przeanalizuj gdzie i w jakim celu używane są poziomowskazy w gospodarstwie
domowym.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) odszukać przyrządy do pomiaru poziomu płynów w gospodarstwie domowym,
3) opisać i schematycznie przedstawić zastosowane rozwiązania,
4) przeanalizować znaczenie poziomowskazów dla prawidłowego funkcjonowania
urządzeń/systemów w gospodarstwie domowym,
5) zaprezentować wyniki na forum grupy,
6) przeprowadzić dyskusję na temat rezultatów pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia laboratoryjne,
−
dyskusja dydaktyczna.
Środki dydaktyczne:
−
schematy typowych instalacji w gospodarstwie domowym,
−
dokumentacja techniczna urządzeń hydraulicznych stosowanych w gospodarstwie
domowym.
Ćwiczenie 8
Wyznacz, za pomocą rurki spiętrzającej, kryzy pomiarowej, rotametru natężenie
przepływu i prędkość wody w rurociągu. Określ jej charakter przepływu.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres
i sposób postępowania, określić sposób wykonania ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z dokumentacją techniczną przyrządów pomiarowych,
2) przygotować tabelę do zapisu wyników pomiarów,
3) odszukać i zapisać wartości parametrów fizykochemicznych potrzebnych do obliczeń,
4) zapoznać się ze stanowiskiem pomiarowym,
5) wyznaczyć prędkość płynu w rurociągu dla poszczególnych przyrządów pomiarowych,
6) zapisać wyniki,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
7) określić charakter przepływu wody obliczając liczbę Reynoldsa,
8) sformułować i zapisać wnioski.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
dokumentacja techniczna rurki spiętrzającej, kryzy, rotametru,
−
rurociąg z gniazdem do zamocowania rurki spiętrzającej, kryzy, rotametru,
−
tablice fizykochemiczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
5.4. Pomiar podstawowych właściwości fizycznych surowców,
półproduktów i produktów chemicznych: wilgotności,
lepkości, gęstości, masy
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj pomiaru wilgotności powietrza higrometrem i psychrometrem. Porównaj
wskazania przyrządów. Poszukaj w Internecie informacji:
w jakich procesach istotne
znaczenie odgrywa kontrola wilgotności powietrza.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić sposób
realizacji ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną higrometru i psychrometru,
3) dokonać pomiaru wilgotności,
4) porównać wskazania obu przyrządów,
5) odszukać w Internecie informacji na temat znaczenia wilgotności dla przebiegu
procesów,
6) przygotować krótką prezentację na ten temat,
7) zaprezentować wyniki pracy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne,
−
ćwiczenie praktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
dokumentacja techniczna higrometru i psychrometru,
−
komputer z łączem internetowym.
Ćwiczenie 2
Przeanalizuj wpływ temperatury na lepkość cieczy.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić sposób
realizacji ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z dokumentacją techniczną wiskozymetru rotacyjnego,
3) przygotować pięć próbek oleju spożywczego o różnej temperaturze: 15, 25, 30, 40 i 60
0
C.
4) zmierzyć lepkość oleju w próbkach,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
5) zapisać wyniki,
6) przedstawić wyniki graficznie,
7) przeprowadzić analizę wyników,
8) sformułować i zapisać wnioski.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenie laboratoryjne,
−
ćwiczenie praktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
dokumentacja techniczna wiskozymetru,
−
wiskozymetr rotacyjny,
−
olej spożywczy,
−
zlewki laboratoryjne o pojemności 250 ml,
−
papierowe ręczniki,
−
płaszcz grzejny,
−
termometr 0–100
0
C.
Ćwiczenie 3
Zaproponuj metodykę wyznaczania gęstości ciał stałych w warunkach domowych.
Dokonaj pomiaru gęstości mąki, cukru, kaszy jaglanej, kaszy gryczanej, itp.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić sposób
realizacji ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zastanowić się jakich pośrednich wielkości pomiary należy wykonać,
2) przygotować wykaz niezbędnych narzędzi,
3) wykonać pomiary,
4) zaprezentować wyniki pracy na forum grupy.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
ćwiczenia laboratoryjne.
Środki dydaktyczne:
−
artykuły spożywcze,
−
waga kuchenna/techniczna,
−
naczynie z miarką,
−
łopatka/łyżka,
−
materiały piśmiennicze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie pomiarów
parametrów procesowych”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których
−
zadania 1, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20 są z poziomu podstawowego.
−
zadania 2, 5, 9, 18, 19 są z poziomu ponadpodstawowego
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt, za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów. Suma punktów możliwych do uzyskania wynosi 20.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,
−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,
−
dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym co najmniej, 2 z poziomu ponadpodstawowego
−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu
ponadpodstawowego
Klucz odpowiedzi: 1. d, 2. a, 3. b, 4. b, 5. b, 6. c, 7. a, 8. b, 9. d, 10. c, 11. d, 12.
a, 13. b, 14. a, 15. d, 16. c, 17. a, 18. d, 19. a, 20. a.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1 Rozróżnić rodzaj pomiarów
B
P
d
2 Sklasyfikować narzędzia pomiarowe
C
PP
a
3 Podać znaczenie opisu graficznego punktu
pomiarowego
B
P
b
4 Wymienić rodzaje błędów pomiarowych
A
P
b
5 Ocenić metodę pomiarową
D
PP
b
6 Zdefiniować pojęcie prądu elektrycznego
A
P
c
7 Rozpoznać klasę miernika
A
P
a
8 Rozróżnić przyrządy do pomiaru podstawowych
wielkości elektrycznych
B
P
b
9 Wyjaśnić związek pomiędzy zakresem pomiarowym
a właściwością woltomierza
C
PP
d
10 Zidentyfikować jednostkę mocy prądu elektrycznego
A
P
c
11 Scharakteryzować zasadę działania termometru
rozszerzalnościowego
B
P
d
12 Wymienić metale stosowane jako czujniki
termometrów oporowych
A
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
13 Nazwać przyrządy do pomiaru nadciśnienia
A
P
b
14 Rozpoznać przyrząd na podstawie jego schematu
B
P
a
15 Wybrać odpowiedni przyrząd pomiarowy
B
P
d
16 Opisać budowę psychrometru
B
P
c
17 Wskazać zakres pomiarowy przyrządu
A
P
a
18 Wyjaśnić zasadę działania lepkościomierza
wibracyjnego
C
PP
d
19 Obliczyć gęstość substancji
D
PP
a
20 Rozróżnić rodzaj wagi
B
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.
5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.
8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.
10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.
13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących wykonywania pomiarów parametrów procesowych.
Wszystkie
pytania są wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej Karcie odpowiedzi: w pytaniach wielokrotnego
wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku pomyłki należy błędną
odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego
rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Na rozwiązanie testu masz 30 minut.
Materiały dla ucznia:
−
instrukcja,
−
zestaw zadań testowych,
−
karta odpowiedzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Pomiarem bezpośrednim jest pomiar
a) wydajności na podstawie spadku ciśnienia.
b) gęstości na podstawie masy i objętości.
c) mocy prądu na podstawie napięcia i natężenia.
d) Temperatury na podstawie jej pomiaru termometrem cieczowym.
2. Ze względu na przeznaczenie narzędzia pomiarowe można podzielić na
a) robocze i wzorcowe.
b) wskazujące i rejestrujące.
c) pośrednie i bezpośrednie.
d) cyfrowe i analogowe.
3. Pierwsze miejsce w opisie graficznym punktu pomiarowego przeznaczone jest do
oznakowania
a) numeru węzła instalacji.
b) parametru procesu.
c) funkcji punktu pomiarowego.
d) numeru kolejnego punktu pomiarowego.
4. Według podziału klasycznego rozróżnia się błędy pomiarowe
a) bezpośrednie, pośrednie i okresowe.
b) systematyczne, przypadkowe i nadmierne.
c) duże, średnie i małe.
d) stylistyczne, ortograficzne i gramatyczne.
5. Wskaż metodę dokładną i precyzyjną
a)
b)
c)
d)
6. Prąd elektryczny to
a) inaczej wartość ładunku elektrycznego.
b) różnica potencjałów.
c) ruch ładunków elektrycznych.
d) ilość energii elektrycznej dostarczona w jednostce czasu.
100
100
100
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
7. Mierniki elektryczne klasy 0,1 mają podziałkę o długości:
a) 200 mm–300 mm.
b) 100 mm–200 mm.
c) 60 mm–120 mm.
d) 40 mm–120 mm.
8. Amperomierz to przyrząd służący do pomiaru
a) napięcia.
b) natężenia prądu.
c) mocy prądu.
d) rezystancji.
9. Poszerzenie zakresu pomiarowego woltomierza dokonuje się przez
a) zmniejszenie rezystancji układu.
b) zmniejszenie natężenia prądu w układzie.
c) zwiększenie natężenia prądu w układzie.
d) zwiększenie rezystancji układu.
10. Jednostką mocy prądu elektrycznego jest
a) amper.
b) om.
c) wat.
d) wolt.
11. Zasada działania termometru rozszerzalnościowego opiera się na
a) wykorzystaniu własności przewodników i półprzewodników, które zmieniają swój
opór przy zmianie temperatury.
b) pomiarze energii wypromieniowanej przez nagrzane ciało.
c) wykorzystaniu zjawiska powstawania w zamkniętym obwodzie prądu elektrycznego,
jeśli chociaż dwie spoiny przewodników mają różne temperatury.
d) wykorzystaniu zależności objętości ciała termometrycznego od wartości
temperatury.
12. Czujniki termometrów oporowych wykonywane są z
a) platyny i miedzi.
b) cynku i cyny.
c) grafitu i krzemu.
d) ołowiu i kadmu.
13. Przyrząd do pomiaru nadciśnienia to
a) barometr.
b) manometr.
c) wakumetr.
d) pirometr.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
14. Schemat przedstawia pomiar przepływu cieczy za pomocą
a) rurki Pitota.
b) rotametru.
c) zwężki Venturiego.
d) kryzy pomiarowej.
15. Poziom cieczy w zbiorniku, gdy brak jest do niego dostępu można zmierzyć
poziomowskazem
a) hydrostatycznym.
b) pływakowym.
c) rurkowym
d) ultradźwiękowym
16. Psychrometr składa się z
a) pływaka umieszczonego w rozszerzającej się ku górze rurze.
b) konfuzora i dyfuzora.
c) dwu jednakowych termometrów.
d) komory ze skórzanymi miechami.
17. Zakres pomiarowy wiskozymetrów rotacyjnych zawiera się w przedziale
a) 0,01–1000
s
Pa
⋅
b) 1–1000
s
Pa
⋅
.
c) 10–1000
s
Pa
⋅
.
d) 100–1000
s
Pa
⋅
.
18. Lepkościomierze wibracyjne działają na zasadzie pomiaru
a) pobieranego ciepła przez ciecz, która paruje.
b) momentu skręcającego wywoływanego oporem cieczy.
c) określonej objętości cieczy i rejestracji odmierzonych porcji.
d) zmian amplitudy drgań stalowego rdzenia pod działaniem pola magnetycznego.
19. Jaką gęstość ma substancja jeżeli 500 ml tej substancji waży 0,2 kg
a) 200
3
m
kg
−
⋅
.
b) 300
3
m
kg
−
⋅
.
c) 400
3
m
kg
−
⋅
.
d) 500
3
m
kg
−
⋅
.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
20. Na schemacie przedstawiono wagę
a) uchylną.
b) taśmową.
c) magnetyczną.
d) dźwigniową.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……..............................………………………………………………………..
Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Test 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie pomiarów
parametrów procesowych”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których
−
zadania 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18 są z poziomu podstawowego.
−
zadania 2, 5, 15, 19, 20, są z poziomu ponadpodstawowego
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt, za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów. Suma punktów możliwych do uzyskania wynosi 20.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,
−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,
−
dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym co najmniej, 2 z poziomu ponadpodstawowego
−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu
ponadpodstawowego
Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. a, 3. b, 4. a, 5. d, 6. d, 7. c, 8. a, 9. c, 10. c, 11. c,
12. d, 13. b, 14. a, 15. d, 16. c, 17. b, 18. a, 19. b, 20. b.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1 Zdefiniować pojęcie pomiaru
A
P
b
2 Analizować działanie przyrządów pomiarowych
D
PP
a
3 Wskazać sposób eliminacji błędów
systematycznych wewnętrznych
A
P
b
4 Zaokrąglić liczby
A
P
a
5 Wyjaśnić pojęcie ekstrapolacja
C
PP
d
6 Zdefiniować podstawowe wielkości elektryczne
A
P
d
7 Opisać budowę miernika podstawowych
wielkości elektrycznych
B
P
c
8 Wskazać rodzaje błędów charakterystycznych dla
pomiaru amperomierzem
B
P
a
9 Określić jednostkę wielkości elektrycznych
A
P
c
10 Rozróżnić przyrządy do pomiaru wielkości
elektrycznych
B
P
c
11 Wskazać zakres pomiarowy termometru
A
P
c
12 Rozpoznać elementy przyrządów
A
P
d
13 Podać znaczenie manometru tłokowego
B
P
b
14 Rozpoznać wielkość charakteryzującą charakter
przepływu
A
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
15 Zastosować odpowiedni przyrząd do pomiaru
niskich ciśnień w rurociągach
C
PP
d
16 Scharakteryzować zasadę działania higrometru
B
P
c
17 Zidentyfikować jednostkę wielkości fizycznej
A
P
b
18 Rozpoznać przyrząd na podstawie schematu
A
P
a
19 Porównać działanie przyrządów pomiarowych
C
PP
b
20 Zastosować przyrząd do pomiaru wielkości
fizycznej
C
PP
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym
wyprzedzeniem.
2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych,
jakie będą w teście.
5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).
6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.
7. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony
na udzielanie odpowiedzi.
8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru
dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).
9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.
10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.
11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.
12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które
sprawiły uczniom największe trudności.
13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych.
Wszystkie pytania są wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej Karcie odpowiedzi: w pytaniach wielokrotnego
wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku pomyłki należy błędną
odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Na rozwiązanie testu masz 30 minut.
Materiały dla ucznia:
−
instrukcja,
−
zestaw zadań testowych,
−
karta odpowiedzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Pomiar wielkości polega na
a) podaniu jej długości/szerokości/masy.
b) porównaniu jej z inną wielkością zwaną miarą.
c) wyznaczeniu różnicy pomiędzy wskazaniem przyrządu pomiarowego, a wielkością
wzorcową.
d) ustaleniu poprawności wskazań przyrządu.
2. Przyrząd klasy 1 będzie wskazywał mierzoną wartość z błędem
a)
1
±
% górnej granicy pomiarowej.
b)
1
±
% zakresu wskazań.
c)
1
±
% wartości wskazanej.
d)
1
±
% długości podziałki.
3. Błędy systematyczne wewnętrzne mogą zostać wyeliminowane poprzez
a) zmianę metody pomiarowej.
b) wzorcowanie przyrządu.
c) włączenie i ponowne włączenie przyrządu.
d) przeszkolenie personelu obsługującego przyrząd.
4. Po zaokrągleniu liczby 2,45 do dwu cyfr znaczących otrzymamy liczbę
a) 2,4.
b) 2,5.
c) 2,3.
d) 2,6.
5. Ekstrapolacja krzywej polega na
a) zastosowaniu podziałki innej niż liniowa do konstruowania krzywej.
b) naniesieniu wartości błędów wyznaczonych punktów pomiarowych.
c) przedstawieniu krzywej za pomocą odpowiednio dobranej funkcji.
d) poprowadzeniu krzywej poza obszar określony pomiarami.
6. Różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami pola elektrycznego to
a) natężenie prądu.
b) rezystancja.
c) moc elektryczna.
d) napięcie elektryczne.
7. Podzespół miernika, w którym pod wpływem wielkości mierzonej następuje wskazanie
jej wartości, nazywa się
a) podzielnią.
b) bocznikiem.
c) ustrojem pomiarowym.
d) rezystorem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
8. Najczęściej występującym błędem w amperomierzach jest błąd
a) temperaturowy.
b) pojemnościowy.
c) odczytu.
d) metody.
9. Amper to jednostka
a) napięcia prądu elektrycznego.
b) mocy elektrycznej.
c) natężenia prądu elektrycznego.
d) oporu elektrycznego.
10. Pomiaru mocy elektrycznej dokonujemy za pomocą
a) amperomierza.
b) woltomierza.
c) watomierza.
d) omomierza.
11. Termometr jest to przyrząd mierzący temperaturę do
a) 450
0
C.
b) 580
0
C.
c) 660
0
C.
d) 820
0
C.
12. Logometr to
a) czujnik miernika.
b) termometr, którego działanie oparte jest na rozszerzalności ciał stałych.
c) dodatkowe źródło prądu w przyrządzie pomiarowym.
d) miernik przyrządu pomiarowego.
13. Do sprawdzania innych manometrów służy manometr
a) pływakowy.
b) tłokowy.
c) sprężynowy.
d) piezoelektryczny.
14. Charakter przepływu płynu w rurociągu określa liczba
a) Reynoldsa.
b) Bernoulliego.
c) Kelwina.
d) Clapeyrona.
15. Do pomiaru przepływu płynów w rurociągu z niskim ciśnieniem, stosuje się
a) kryzy.
b) rotametry.
c) rurki spiętrzające.
d) zwężki Venturiego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
16. Higrometr wykorzystuje zdolność włosów ludzkich do zmiany długości pod wpływem
zmian
a) napięcia.
b) ciśnienia.
c) wilgoci.
d) temperatury.
17. Jednostką lepkości jest
a) hPa.
b)
s
Pa
⋅
.
c) kandela.
d) bar.
18. Na schemacie przedstawiono
a)
gęstościomierz wagowy.
b)
poziomowskaz pływakowy.
c)
wagę porcjową.
d)
manometr sprężynowy.
19. Zakres pomiarowy wag uchylnych w stosunku do wag dźwigniowych jest
a) większy.
b) mniejszy.
c) porównywalny.
d) dużo większy.
20. Wiskozymetr to przyrząd do pomiaru
a) gęstości.
b) lepkości.
c) masy.
d) natężenia przepływu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……..............................………………………………………………………..
Wykonywanie pomiarów parametrów procesowych
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
7. LITERATURA
1. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa 1998
2. Dojlido J., Ujda K., Jóźwik J.: Aparatura kontrolno-pomiarowa w gospodarce wodno-
ściekowej. WSiP, Warszawa 1992
3. Eckschlager K.: Błędy w analizie chemicznej. PWN, Warszawa 1974
4. Kotlewski F. (red.): Pomiary w technice cieplnej. WNT, Warszawa 1974
5. Kułakow M.W.: Pomiary technologiczne i aparatura kontrolno-pomiarowa w przemyśle
chemicznym. WNT, Warszawa 1972
6. pl.wikipedia.org
7. Urban A.: Podstawy miernictwa. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa
1982
Literatura metodyczna
1. Figurski J.: Symela K. (red.): Modułowe programy nauczania w kształceniu zawodowym,
Wyd. ITEE, Radom 2001
2. Niemierko B.: Pomiar wyników kształcenia. WSiP S.A., Warszawa 1999
3. Okoń W.: Wprowadzenie do dydaktyki ogólnej. Wydawnictwo Akademickie „Żak”,
Warszawa 2003
4. Plewka Cz.: Metodyka nauczania teoretycznych przedmiotów zawodowych, cz. I i II.
Wyd. ITEE, Radom 1999