Nazwa przedmiotu: Techniki pomiarowe i analiza sygnałów Kierunek: Inżynieria Środowiska Rodzaj przedmiotu: Poziom kształcenia: Obieralny, moduł 5.4 II stopnia Rodzaj zajęć: Liczba godzin/tydzień/zjazd * Wykład, ćwiczenia W, C Profil kształcenia: ogólnoakademicki Kod przedmiotu: 5.4.10 Semestr: II Liczba punktów ECTS: 4 ECTS Język wykładowy: polski PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C.1. Przekazanie wiedzy z zakresu kontaktowych techniki pomiarowych wielkości fizycznych. C.. Przekazanie wiedzy z zakresu optycznych systemów pomiarowych stosowanych w mechanice płynów. C.3. Przekazanie zagadnień związanych z analizą sygnałów i opracowania pomiaru. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z optyki falowej i geometrycznej, mechaniki płynów, wymiany ciepła.. Wiedza z zakresu podstaw metrologii i statystyki. 3. Umiejętność prowadzenia obliczeń inżynierskich, 4. Umiejętność samodzielnego korzystania z literatury. PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 - Posiada wiedzę z zakresu kontaktowych metod pomiarowych wielkości fizycznych. EK - Posiada wiedzę na temat optycznych systemów pomiarowych wykorzystujących koherentne źródło światła. EK 3 - Posiada umiejętność zaplanowania eksperymentu i opracować wyniki pomiarów z wykorzystaniem metod statystycznych. TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć wykłady Liczba godzin W 1, Pojęcia ogólne ze statystyki. Błędy pomiarowe, Rachunek błędów. Niepewności pomiarowe. Zmienna losowa. Dystrybuanty. W 3, 4, Planowanie eksperymentu. Opracowanie pomiarów. W 5, 6 Przyrządy i metody do pomiaru temperatury. W 7, 8 Termowizja podstawy i zastosowania. W 9, 10 Prawa promieniowania. Pirometry systematyka 1/5
W 11, 1 Przyrządy i czujniki do pomiaru ciśnienia. W 13, 14 Mierniki gęstości strumienia i współczynnika wnikania ciepła. W 15, 16 Podstawy fizyczne laserów. Klasyfikacja laserów. Budowa i zasada działania lasera He-Ne. W 17, 18 Podstawy holografii. W 19, 0 Fotografia plamkowa. Interferometria klasyczna i siatkowa W 1, Metoda cieniowa. Technika Schlieren i colour Schlieren. W 3, 4 Tomografia optyczna. Technika PIV. Laserowa anemometria dopplerowska (LDA) W 5 6, Sensory i systemy termoanemometryczne W 7, 8. Klasyczna analiza sygnałów W 9, 30 Podsumowanie przerobionego materiału. Zaliczenie wykładu Forma zajęć ćwiczenia Liczba C 1, Analiza opływu prostopadłościanu metodą Schlieren. Wyznaczenie współczynnika wymiany ciepła i grubości termicznej warstwy przyściennej. C 3, 4 Analiza opływu poziomego cylindra metodą Schlieren. Wyznaczenie współczynnika wymiany ciepła i grubości termicznej warstwy przyściennej. C 5, 6 Pomiar konwekcyjnej wymiany ciepła w zbieżnym kanale powietrznym za pomocą metody Schlieren. Intensywność efektu kominowego. Opracowanie pomiaru. C 7, 8 Analiza opływu prostopadłościanu za pomocą interferometru siatkowego. C 9, 10 Analiza opływu poziomego cylindra za pomocą interferometru siatkowego. Wyznaczenie współczynnika wymiany ciepła i grubości termicznej warstwy C 11, 1 Pomiar konwekcyjnej wymiany ciepła w zbieżnym kanale powietrznym za pomocą interferometru siatkowego. Intensywność efektu kominowego. godzin C 13, 14 Pomiar termowizyjny strat ciepła i liniowych mostków cieplny. C 15, 16 Kolokwium zaliczeniowe C 17, 18 Analiza opływu prostopadłościanu metodą colour Schlieren. C 19, 0 Analiza opływu poziomego cylindra metodą colour Schlieren. C 1, Pomiar konwekcyjnej wymiany ciepła w zbieżnym kanale powietrznym metodą colour Schlieren. Intensywność efektu kominowego. C 3, 4 Analiza opływu prostopadłościanu metodą fotografii plamkowej. Określenie współczynnika wymiany ciepła i grubości termicznej warstwy C 5, 6 Analiza opływu poziomego cylindra metodą fotografii plamkowej. Określenie współczynnika wymiany ciepła i grubości termicznej warstwy /5
C 7, 8 Pomiar konwekcyjnej wymiany ciepła w zbieżnym kanale powietrznym za pomocą fotografii plamkowej. Intensywność efektu kominowego. C 9, 30 Kolokwium zaliczeniowe NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. prezentacja multimedialna. tablica klasyczna, tablica interaktywna SPOSOBY WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena samodzielnego przygotowania do zajęć F. ocena pracy w grupie przy rozwiązywaniu zadań P1. kolokwium zaliczeniowe OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych Kolokwium Godziny kontaktowe z nauczycielem Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności... 6 h... 4 h Suma 10 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA 3 ECTS PRZEDMIOTU LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA Taler J.: Teoria i praktyka identyfikacji procesów przepływu ciepła. Wyd. Ossolineum, 1995. Biernacki Z.: Sensory i systemy termoanemometryczne. Wyd. Komunikacji i Łączności, 1997. Settles G.S., Schlieren and Shadowgraph techniques. Visualizing phenomena in transparent media. Springer, 001. Fomin N.A., Speckle photography for fluid mechanics measurements. Springer, 1998. Raffel M., Willert C., Kompenhans J.: Partical Image Velocimetry a practical quide. Springer, 1995. Dubik B., Zając M.: Elementy Interferometrii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1998. Pluta M.: Holografia optyczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1980. Jagoszewski E.: Holografia optyczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1986. Minkina W.: Pomiary termowizyjne: przyrządy i metody. Wyd. Politechniki 3/5
Częstochowskiej, 004. Szydłowski H.: Pracownia fizyczna. PWN, Warszawa 1999. Durka P.J., Miedzy czasem a częstością: elementy współczesnej analizy 004. (praca niepublikowana) KOORDYNATOR PRZEDMIOTU ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr inż. Artur Błaszczuk, ablaszczuk@is.pcz.czest.pl OSOBY PROWADZĄCE PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr hab. inż. Paweł Mirek, pmirek@neo.pl Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów określonych dla kierunku Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK 1 K_W14, C.1, C.3 W 1 W 16 1, F1, P1 EK K_W14, K_U14 C., C.3 W 17 W 5 1,, 3 F1, P1 EK 3 K_W14, K_U14 C.1, C., W 6 W 30 F1, F, 1,, 3 C.3 C 1 C30 P1 II. FORMY OCENY SZCZEGÓŁY Efekt kształcenia Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK 1 - Posiada Nie ma wiedzy wiedzę z zakresu Zna zaledwie teoretycznej z Nie w pełni zna Doskonale zna kontaktowych wybrane zakresu kontaktowe kontaktowe metod kontaktowe kontaktowych techniki techniki pomiarowych techniki technik pomiarowe pomiarowe. wielkości pomiarowe pomiarowych fizycznych. EK - Posiada wiedzę na temat Nie ma wiedzy Zna zaledwie optycznych teoretycznej z Nie w pełni zna Doskonale zna wybrane systemów zakresu optyczne optyczne optyczne pomiarowych optycznych techniki techniki techniki wykorzystujących technik pomiarowe pomiarowe. pomiarowe koherentne źródło pomiarowych światła. EK 3 - Posiada Nie potrafi Ma trudności z Potrafi Poprawnie 4/5
umiejętność zaplanowania eksperymentu i opracować wyniki pomiarów z wykorzystaniem metod statystycznych. zaplanować eksperymentu oraz opracować pomiarów z analizą sygnałów zaplanowaniem eksperymentu oraz opracowaniem pomiarów z analizą zaplanować eksperyment ale popełnia nieliczne błędy przy opracowaniu pomiarów i analizy zapanowuje eksperyment oraz potrafi opracować wyniki pomiarów wraz z analizą III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów na temat planu zajęć dostępne są na tablicy ogłoszeń oraz na stronie internetowej: www.is.pcz.czest.pl. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz umieszczana jest na stronie internetowej Instytutu Zaawansowanych Technologii energetycznych. 3. Informacje na temat warunków zaliczania zajęć zostaną przekazane studentom podczas pierwszych zajęć 5/5