Technická měření (FSI-VTM-K)

Akademický rok 2017/2018
Garant: Ing. František Vdoleček, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Studenti získají přehled o metodách a prostředcích pro měření technických veličin a jejich praktickém použití včetně vyhodnocení výsledných nejistot.
Výstupy studia a kompetence:
Všeobecný přehled v měření, měřicích metodách a principech měření technických veličin včetně použití získaných znalostí pro řešení konkrétní aplikace, schopnost navrhnout, realizovat a vyhodnotit aplikaci měření.
Prerekvizity:
Základní znalosti z fyziky, matematiky, statistiky a mechaniky, úvod z teorie řízení.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na základy metrologie a teorie měření v technické praxi a základní principy měřicích přístrojů používaných v systémech automatického řízení. Studenti jsou seznámeni s metodami měření, měřicími veličinami a jejich jednotkami. Jsou probírány vlastnosti měřicích přístrojů v oblasti statických, dynamických, informačních a ostatních vlastností. Speciální pozornost je věnována problematice chyb a nejistot měření, jejich analýze a korekcím. Podrobněji je řešeno měření technických veličin v každodenní praxi strojního inženýrství a jeho automatizace. Základní principy a přístroje pro měření jednotlivých veličin jsou ukázány především v aplikacích pro automatizaci a řízení, regulační obvod a automatizované měřicí systémy. Pozornost je soustředěna na teplotu, tlak a sílu, délku, průtok, vlhkost, množství tepla, analýzu kapalin a plynů a řadu dalších technických veličin.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet: účast na laboratorních cvičeních a prezentace vybraných výsledků měření. Výsledné hodnocení až 15 bodů se započítává do výsledku zkoušky, podmínkou zápočtu je získání alespoň 8 bodů. Zkouška: písemný test z celé problematiky předmětu (0 – 15 bodů), ústní zkouška s písemnou přípravou (0 – 20 bodů). Celkově získává student až 50 bodů, podmínka složení zkoušky minimálně 25 bodů. Klasifikace: výborně (46-50 bodů), velmi dobře (41-45 bodů), dobře (36-40 bodů), uspokojivě (31-35 bodů), dostatečně (25-30 bodů), nevyhovující (0-24 bodů).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na laboratořích je sledovaná; jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou; další neúčast je nahrazována řešením individuální úlohy.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace  1 × 13 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 9 hod. povinná                  
    Řízené samostudium  1 × 43 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace 1. Historie a úvod do měření, terminologie, metrologie, soustavy veličin a jednotek, mezinárodní metrologická spolupráce
2. Vyhodnocení měření, chyby měření a jejich korekce
3. Analýza nejistot měření
4. Metody měření a měřicí přístroje
5. Vlastnosti měřicích přístrojů
6. Kalibrace a ověřování měřicí techniky
7. Měření tlaku
8. Měření teploty
9. Měření průtoku
10.Měření množství tepla, vlhkosti a výšky hladiny
11.Měření geometrických a silových veličin
12 Základy analýzy kapalin a plynů
13.Základy automatizovaného měření
    Laboratorní cvičení 1. Příprava, provedení a vyhodnocení měření, protokol o měření
2. Analýza chyb a nejistot měření
3. Statické a dynamické charakteristiky
4. Měření teploty
5. Bezkontaktní měření teploty
6. Měření tlaku.
7. Měření výšky hladiny
8. Měření průtoku
9. Převodníky
10. Kalibrace snímačů
11. Software pro měření
12. Automatické měření s PC
13. Závěrečné cvičení, prezentace výsledků měření
    Řízené samostudium 1. Historie a úvod do měření, terminologie, metrologie, soustavy veličin a jednotek, mezinárodní metrologická spolupráce
2. Vyhodnocení měření, chyby měření a jejich korekce
3. Analýza nejistot měření
4. Metody měření a měřicí přístroje
5. Vlastnosti měřicích přístrojů
6. Kalibrace a ověřování měřicí techniky
7. Měření tlaku
8. Měření teploty
9. Měření průtoku
10.Měření množství tepla, vlhkosti a výšky hladiny
11.Měření geometrických a silových veličin
12 Základy analýzy kapalin a plynů
13.Základy automatizovaného měření
Literatura - základní:
1. Hofmann, D., Handbuch Messtechnik und Qualitatssicherung : Berlin : Verlag Technik 1986.
2. De Silva, C., Control, Sensors and Actuators : New Jersey : Prentice Hall 1989.
3. Chudý, V., Palenčár, R., Kureková, E., Halaj, M., Meranie technických veličín : Bratislava : Vydavatelstvo STU v Bratislave 1999.
Literatura - doporučená:
1. Sládek, Z., Vdoleček, F., Technická měření : Brno : Nakladatelství VUT v Brně 1992.
2. Daďo, S., Kreidl, M., Senzory a měřicí obvody : Praha : Vydavatelství ČVUT v Praze 1996.
3. Jenčík, J. – Volf, J., Technická měření : Praha : Vydavatelství ČVUT v Praze 2000.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3S-K kombinované studium B-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 5 Povinný 1 3 Z