Technická diagnostika I (FSI-XT1-K)

Akademický rok 2021/2022
Garant: Ing. Daniel Zuth, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je získání základních znalostí z diagnostiky technických systémů.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá rozšířené znalosti z technické diagnostiky, které mu umožní se zapojit v průmyslové strojírenské a elektrotechnické praxi do řešení různých problémů, které s danou problematikou souvisí.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z matematiky a fyziky na úrovni dosud absolvovaného bakalářského studia.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na moderní poznatky z technické diagnostiky strojů a zařízení. Důraz je kladen na problematiku teoretických poznatků z technické diagnostiky, jako je začlenění technické diagnostiky do kvality produktu, objasnění a popis diagnostických systémů, dále rozbor diagnostických modelů, diagnostických signálů a rozdělení technické diagnostiky podle různých hledisek. Následně je pozornost soustředěna na vybrané diagnostické metody, jako je zejména termodiagnostika a dále jsou nastíněné další metody, které budou podrobně probrány v navazujícím předmětu. Vždy je kladen důraz na použití jednotlivých diagnostik k posouzení stavu technického objektu. V tomto předmětu vybrané a probírané metody jsou důležité pro pochopení multiparametrické diagnostiky. Výuka předmětu je doplněna cvičením, kde jsou nejdůležitější probíraná témata náležitě procvičena. Ve cvičeních je také vedena diskuze k získaným výsledkům a závěrům. Na předmět Technická diagnostika I navazuje předmět Technická diagnostika II, který je pokračováním popisu a rozboru dalších diagnostických metod vhodných k posouzení stavu technických objektů. Studiem obou předmětů získá student komplexní znalosti z multiparametrické diagnostiky strojů a zařízení. Sdělované poznatky také vychází z obsahu Průmysl 4.0.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek a laboratorních cvičení. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Předmět se skládá ze cvičení a přednášek. Cvičení je ukončeno zápočtem (je udělován ve 13. výukovém týdnu). K jeho získání je nutná 100% účast na cvičení a dále aktivita ve cvičení. Student zpracuje k zápočtu samostatnou práci v předepsaném rozsahu a kvalitě. Na základě kvality práce ve cvičení, získává student až 30 bodů ke zkoušce Práce musí být odevzdána v písemné formě a učitelem zkontrolována a uznána. Zkouška je realizována písemným testem, student může z tohoto testu získat až 70 bodů, kde 30 bodů získává ze cvičení. Hodnocení výsledku zkoušky je dáno klasifikační stupnicí dle ECTS.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka je kontrolována ve cvičeních z hlediska účasti a aktivity. Předpokládá se 100% účast na cvičeních, v případě nepřítomnosti je student povinen výuku nahradit, způsob náhrady určí vyučující.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 17 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 35 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Základní pojmy z technické diagnostiky.
2. Diagnostické systémy a jejich popis.
3. Senzory, parametry senzorů. Inteligentní senzory (smart senzory).
4. Technická diagnostika, rozdělení, metody a prostředky.
5. Sběr dat pro diagnostiku strojů a zařízení, způsoby jejich vyhodnocení. Statistická analýza dat.
6. Určení stavu strojů a zařízení v technické diagnostice, metody klasifikace, frekvenční analýza dat.
7. Určení stavu strojů a zařízení v technické diagnostice, expertní systémy, fuzzy systémy, neuronové sítě.
8. Technická diagnostika v rámci Průmysl 4.0 (Industry 4.0), cloudové systémy, IoT systémy.
9. Termodiagnostika - fyzikální vlastnosti senzorů.
10. Termodiagnostika - kontaktní metody.
11. Termodiagnostika - bezkontaktní metody, termografie.
12. Nedestruktivní diagnostika s využitím termografie.
13. Ostatní metody technické diagnostiky (výška hladiny, průtok a jiné).
    Konzultace 1. Úvod, organizační záležitosti, bezpečnost práce, základy technické diagnostiky, přístrojové diagnostické prostředky.
2. Vlastnosti přístrojové techniky používané dále ve cvičení. Základní parametry přístrojů, základní obsluha přístrojů.
3. Ověření vlastností senzorů pro kontaktní měření teploty - statické vlastnosti.
4. Ověření vlastností senzorů pro kontaktní měření teploty - dynamické vlastnosti
5. Ověření vlastností termokamery - základní měření, zpracování v SW.
6. Ověření vlastností termokamery - měření zaměřené na optické vlastnosti termokamery.
7. Určování emisivity různých materiálů na základě měření.
8. Termodiagnostika točivých strojů.
9. Termodiagnostika točivých strojů.
10. Nedestruktivní diagnostika s využitím termografie.
11. Dálková diagnostika strojů, on-line diagnostika strojů.
12. Kompletace a hodnocení technických zpráv (protokolů).
13. Zápočet.
Literatura - základní:
1. KREIDL,M; ŠMÍD,R. Technická diagnostika. Senzory-metody-analýza signálu. 1. vydání. Praha: BEN-technická literatura, 2006,408 s. ISBN 80-7300-158-6.
2. HELEBRANT,F; ZIEGLER,J. Technická diagnostika a spolehlivost, II. Vibrodiagnostika. 1. vydání-dotisk. VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2005. 178 s. ISBN 80-248-0650-9.
Literatura - doporučená:
3. HAMMER,Miloš. Metody umělé inteligence v diagnostice elektrických strojů. 1. vydání. Praha: BEN – technická literatura, 2009. 400 s. ISBN 978-80-7300-231-2.
4. THOMPSON, M.; VAN DEN BRUEL. Diagnostic Tests Toolkit (EBMT-EBM Toolkit Series). Wiley-Blackwell. 2011. 112 s. ISBN 978-0470657584.
5. BLACK, H., DOCKRELL, W. Diagnostic Assessment in Technical Education: A Teacher's Handbook. 1980. 75 s. ISBN 978-0901116253.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-KSB-K kombinované studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L