Základy technické diagnostiky (FSI-CTD)

Akademický rok 2020/2021
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 ve smyslu uvedené anotace základní znalosti z diagnostiky technických systémů, 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 nejmodernější poznatky z technické diagnostiky. Pozornost je soustředěna na objasnění začlenění technické diagnostiky do kvality produktu a na seznámení se se základními pojmy, které jsou pro technikou diagnostiku podstatné. K těmto pojmům patří také pojem diagnostický systém, model a signál, které jsou vysvětleny. V dalším jsou popsány a náležitě rozebrány základní diagnostické metody. Jedná se o diagnostiku deformace, tlaku a základní způsoby měření i vyhodnocení teplotního stavu objektu. Pozornost je soustředěna na existující měřicí přístroje, metodiku měření a především na posouzení a vyhodnocení stavu sledovaných systémů. Student je rovněž seznámen s normami a legislativou v technické diagnostice. Je také podrobně představena možnost získání kvalifikace v technické diagnostice. Výuka předmětu je doplněna cvičením, kde jsou probíraná témata náležitě na příkladech z průmyslové praxe procvičena. Ve cvičeních je také vedena diskuze k získaným výsledkům a závěrům. Na tento předmět navazují v magisterském navazujícím studiu stejného oboru předměty Technická diagnostika I a II. Tímto student získá nejmodernější poznatky z oblasti multiparametrické technické diagnostiky strojů a zařízení, a to i v rámci iniciativy Průmysl 4.0.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. 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:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
    Cvičení  9 × 1 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  4 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Základní pojmy z technické diagnostiky.
2. Diagnostické systémy a jejich popis, legislativa a kvalifikace v technické diagnostice
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
6. Termodiagnostika - kontaktní metody
7. Termodiagnostika - bezkontaktní metody, termografie
8. Vibrodiagnostika - principy měření, on-line diagnostika strojů a Industry 4.0
9. Vibrodiagnostika - frekvencni analyza, projevy závad ve frekvenčním spektru
10. Nedestruktivní diagnostika, NDT metody
11. Tribodiagnostika
12. Přehled dalších metod technické diagnostiky
13. Zápočet
    Laboratorní cvičení 13h (13 x 1 h)
1. Kontaktní měření teploty - statické vlastnosti vybraných senzorů.
2. Kontaktní měření teploty - dynamické vlastnosti vybraných senzorů.
3. Ověření vlastností termokamery - měření zaměřené na optické vlastnosti
4. Určování emisivity různých materiálů na základě měření.
5. Vibrodiagnostika - zpracování dat, určování zavád rotačních systémů.
6. Vibrodiagnostika - vyvažování.točivých strojů
7. Vibrodiagnostika - vyvažování.točivých strojů
    Cvičení 9h (9 x 1h)
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. Kompletace a hodnocení technických zpráv (protokolů).
4. Zápočet.
    Cvičení s počítačovou podporou 4h (4 x 1h)
1. Online diagnostika strojů
2. Bezkontaktní měření teploty - základní měření, zpracování v SW.
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. KREIDL,M; PETR,J; NOVÁK,J.; HOUFEK,P.; DOUBEK,P. Diagnostické systémy. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT Praha, 2001. 352 s. ISBN 80-01-02349-4.
3. VOŠTOVÁ,V.; HELEBRANT,F.; JEŘÁBEK, K. Provoz a údržba strojů. 1. vydání. Praha: vydavatelství ČVUT Praha, 2002. 124 s. ISBN 80-01-02531-4.
4. HAMMER,Miloš. Metody umělé inteligence v diagnostice elektrických strojů. 1. vydání. Praha: BEN – technická literatura, 2009. 400 s. ISBN 978-80-7300-231-2.
Literatura - doporučená:
5. MYKISKA,Antonín. Bezpečnost a spolehlivost technických systémů. 1. vydání. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2006,206 s. Učební texty ČVUT v Praze. Fakulta strojní. ISBN 80-01-02868-2.
6. MENTLÍK, V.; PIHERA,J.; POLANSKÝ,R.; PROSR,P.; TRNKA,P. Diagnostika elektrických zařízení. 1. vydání. Praha: BEN – technická literatura, 2008. 450 s. ISBN 987-80-7300-232-9.
7. 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.
8. HAVRILLA, K. Technical Diagnostics: Collected Papers. Nova Science Pub Inc, 1988. 297 p. ISBN-13: 978-0941743419.
9. CZICHOS, H. Handbook of Technical Diagnostics. 2012. 650 p. SBN 978-3-642-25849-7.
10. DUFFUAA, S. O., RAOUF, A. Planning and Control of Maintenance Systems. Modelling a Analysis. 2. vydání. Springer International Publishing AG, Switzerland, 2016. 348 s. ISBN 9783319371818.
11. MOHANTY A.R. Machinery Condition Monitoring: Principles and Practices. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 2014. 282 s. ISBN 9781466593053.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3S-P prezenční studium B-KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost -- zá,zk 7 Povinný 1 2 L