Technická měření (FSI-VTM)

Akademický rok 2024/2025
Garant: doc. Ing. Miloš Hammer, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):

Předmět je nejprve zaměřen na základní skutečnosti z oblasti metrologie. Vzhledem k tomu, že metrologie je značně rozsáhlou oblastí, jsou v tomto předmětu uvedeny jenom elementární a úvodní informace. Pro širší pochopení souvislostí je třeba vyjít z doporučené literatury. Následně jsou studenti seznámeni se základními vlastnostmi měřicích přístrojů a přípravků, které jsou využívány při měření dále popisovaných technických veličin. Přehled těchto veličin vyplývá ze seznamu přednášek. Výuka tohoto předmětu je doplněna laboratorním cvičením na vybraná témata, jejich seznam je uveden v přehledu laboratorních cvičení.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Technická měření (metrologie), základní pojmy, veličiny, jednotky, zákony, normy, kategorie metrologie, metrická konvence, národní metrologický systém, instituce, měřidla. Chyby měření, rozdělení chyb, nejistoty měření, standardní nejistota typu A, typu B, standardní kombinovaná nejistota, rozšířená nejistota

  2. Měřicí přístroje, jejich vlastnosti, blokové schéma měřicího řetězce, blokové schéma číslicového měřicího přístroje, proces měření řízen mikroprocesorem, bezdrátová komunikace, virtuální instrumentace, LabVIEW.

  3. Měření délek, rozdělení délkových měřidel, posuvné měřidlo, mikrometrická měřidla, kalibr, úchylkoměry, koncové měrky, metrologie rovinného úhlu, úhelníky, úhloměry, úhlové měrky, vodováhy, profilprojektor

  4. Měření deformace, tenzometry, odporové tenzometry, použití tenzometrů, měření tlaku, deformační tlakoměry, elektrické tlakoměry

  5. Měření síly, momentu, polohy, rychlosti (otáček), zrychlení

  6. Měření výšky hladiny, hladinoměry

  7. Měření průtoku, průtokoměry, měření vlhkosti

  8. Měření teploty, dotykové měření teploty

  9. Bezdotykové měření teploty, termokamery a jejich vlastnosti, moderní způsoby měření teploty

  10. Měření hmotnosti, množství tepla, koncentrace, hustoty, viskozity, elektrolytické vodivosti

  11. Měření elektrických veličin, základní měřicí soustavy a metody

  12. Elektronické měřicí přístroje, číslicové měřicí přístroje, čítač, osciloskop, měřicí převodníky

  13. Měření a sběr dat pomocí počítače, komunikační protokoly (HART), komunikační standard IO-link, software pro sběr a zpracování dat


 
    Laboratorní cvičení

  1. Úvod, organizační zajištění, bezpečnost práce v laboratoři.

  2. Chyby měření, nejistoty měření, standardní nejistota typu A.

  3. Standardní nejistota typu B, standardní kombinovaná nejistota, rozšířená nejistota.

  4. Měření délek, posuvná měřidla, mikrometrická měřidla.

  5. Měření teploty kontaktním a bezkontaktním měřidlem. Termokamera-vlastnosti, měření, obsluha.

  6. Měření tlaku, průtoku a výšky hladiny.

  7. Tenzometry a jejich využití, praktické měření.

  8. Měření základních elektrických veličin. Analogové a číslicové přístroje. Chyby měření. Metody a metodika měření.

  9. Osciloskop, čítač – obsluha, měření.

  10. LabView úvod-seznámení s programem, ukázka demonstračních příkladů.

  11. LabView – vytvoření úlohy na zadané téma.

  12. Matlab, Matlab Simulink a jejich využití v oboru.

  13. Zhodnocení laboratorního cvičení, zápočet.
Literatura - základní:
1. HUDSON, Sarah., The Metrology Handbook : US: States Academic Press. 2021. 254 s. ISBN-13  97816398955205.
2. BOHÁČEK, Jaroslav. Metrologie: 1. vydání Praha. Nakladatelství ČVUT. Praha. 2019. 130 s. ISBN 978-80-01-06612-6.
3. CHUDÝ, V.; Palenčár, R.; Kureková, E.; Halaj, M.; Meranie technických veličín : 1.vydání Bratislava : Vydavatelstvo STU, 1999. 688s. ISBN 80-227-1275-2.
4. FRADEN, Jacob. Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs and Applications. Fifth Edition. Springer International Publishing Switzerland, 2016. 758 p. ISBN 978-3-319-19302-1.
Literatura - doporučená:
1. NĚMEČEK, Pavel. Nejistoty měření. 1. vyd. Praha: Česká společnost pro jakost, 2008. 98 s. ISBN 978-80-02-02089-9.
2. DAĎO, S., Kreidl, M., Senzory a měřicí obvody : 1. vydání Praha : Vydavatelství ČVUT v Praze 1996. 315 s. ISBN 80-01-02057-6.
3. VEDRAL, Josef a SVATOŠ, Jakub. Zpracování a digitalizace signálů v měřící technice.1. vydání Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT Praha, 2018.268 s. ISBN  978-80-01-06424-5.
4. NOVÁK, Martin. Technická měření. 1. vydání Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, Praha, 2018. 236 s. ISBN 978-80-01-06388-0.
5. ČECH, Jaroslav a kolektiv. Strojírenská metrologie. 4. přepracované vydání: Nakladatelství CERM,s.r.o. BRNO, 2005. 176 s. ISBN 80-214-3070-2.
6. KADLEC, K. a kol.: Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů. – Díl I. Provozní měření. 1. vydání . Ostrava. Key Publishing s.r.o. Ostrava. 2017. 600 s. ISBN 978-80-7418-284-6.
7. SEDLÁČEK, Miloš a Šmíd, Radislav. MATLAB v měření. 3. přepracované vydání Praha: Česká technika-nakladatelství ČVUT Praha, 2012. 232 s. ISBN 978-80-01-05121-4.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 7 Povinný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- zá,zk 7 Volitelný 1 1 Z