Nazwa modułu: Miernictwo przemysłowe Rok akademicki: 2012/2013 Kod: DIS-1-602-n Punkty ECTS: 5 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 6 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Bogacki Marek (bogacki@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Bogacki Marek (bogacki@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 zna i rozumie podstawowe definicje z zakresu metrologii IS1A_W17 Egzamin, Kolokwium, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_W002 posiada wiedzę w zakresie wymogów, metod i narzędzi stosowanych przy opracowywaniu wyników pomiarów wielkości fizycznych IS1A_W17 Egzamin, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wynik testu zaliczeniowego M_W003 posiada pogłębiona wiedzę nt. metod i przyrządów stosowanych do pomiaru podstawowych wielkości fizycznych IS1A_W17 Egzamin, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wynik testu zaliczeniowego Umiejętności M_U001 potrafi pracować w zespole pomiarowym, oszacować czas potrzebny na realizację danego zadania oraz dostosować harmonogram i tempo prac do czasu przeznaczonego na ich wykonanie IS1A_U02 Aktywność na zajęciach, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaangażowanie w pracę zespołu 1 / 6
M_U002 umie planować oraz prowadzić pomiary podstawowych wielkości fizycznych zarówno w laboratoriach, jak również w warunkach przemysłowych, z zachowaniem odpowiednich wymogów bezpieczeństwa i higieny pracy IS1A_U12, IS1A_U16 Egzamin, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wynik testu zaliczeniowego, Zaangażowanie w pracę zespołu M_U003 potrafi opracowywać wyniki pomiarów wraz z analizą niepewności IS1A_U01, IS1A_U12 Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wynik testu zaliczeniowego Kompetencje społeczne M_K001 potrafi przy powierzonych zadaniach współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role IS1A_K03 Aktywność na zajęciach, Sprawozdanie, Zaangażowanie w pracę zespołu Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 zna i rozumie podstawowe definicje z zakresu metrologii posiada wiedzę w zakresie wymogów, metod i narzędzi stosowanych przy opracowywaniu wyników pomiarów wielkości fizycznych posiada pogłębiona wiedzę nt. metod i przyrządów stosowanych do pomiaru podstawowych wielkości fizycznych potrafi pracować w zespole pomiarowym, oszacować czas potrzebny na realizację danego zadania oraz dostosować harmonogram i tempo prac do czasu przeznaczonego na ich wykonanie 2 / 6
M_U002 M_U003 umie planować oraz prowadzić pomiary podstawowych wielkości fizycznych zarówno w laboratoriach, jak również w warunkach przemysłowych, z zachowaniem odpowiednich wymogów bezpieczeństwa i higieny pracy potrafi opracowywać wyniki pomiarów wraz z analizą niepewności Kompetencje społeczne M_K001 potrafi przy powierzonych zadaniach współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Teoretyczne podstawy pomiaru Wielkość mierzona i wielkości wpływające. Wartość wielkości mierzonej. Jednostka Miary i układy jednostek miar. Przyrządy pomiarowe i wzorce. Spójność pomiarów. Wzorce pomiarowe i ich hierarchia w łańcuchu spójności pomiarowej. Zasady wykonywania pomiarów z wykorzystaniem przyrządów i wzorców. Wskazanie przyrządu pomiarowego, a wartość wielkości mierzonej. Metody pomiarów wielkości fizycznych. Równanie pomiaru. Powtarzalność i odtwarzalność pomiarów. Błędy systematyczne i błędy przypadkowe. Korekcja błędów systematycznych (poprawka). Metodyka opracowywania wyników pomiaru Metodyka opracowywania wyniku pomiaru. Wartość zmierzona wielkości fizycznej. Uwzględnianie błędów systematycznych i błędów związanych z wielkościami wpływającymi. Wykorzystanie wyników przedstawionych w świadectwach wzorcowania. Niepewność pomiaru. Niepewność typu A i typu B. Przedstawienie wyniku pomiaru z uwzględnieniem niepewności pomiaru. Uwagi praktyczne z zakresu wykonywania obliczeń i szacunków. Operacje na liczbach przybliżonych. Pomiar masy, objętości i gęstości ciał stałych ciekłych i gazowych Definicja masy. Jednostki masy. Metody pomiaru masy: bezpośrednia, pośrednia, zerowa, podstawienia, przestawienia. Wyznaczanie masy ciał stałych ciekłych i gazowych. Klasyfikacja wag ze względu na zasadę działania, ze względu na dokładność ważenia. Charakterystyka różnego rodzaju wag. Błędy pomiaru masy. Pomiar objętości ciał stałych. Objętość ciał stałych porowatych. Objętość ciał sypkich. Pomiar objętości cieczy metodą: geometryczną, pojemnikową, wagową. Urządzenia do pomiaru poziomu cieczy. Pomiar objętości gazu. Pomiar gęstości ciał stałych, ciekłych i gazowych. Pomiar temperatury Definicja temperatury. Skale termometryczne. Punkty termometryczne. Przyrządy do pomiaru temperatury stykowe i bezstykowe. Termometry nieelektryczne i elektryczne. Wzorcowanie i sprawdzanie termometrów. Pomiar temperatury ciał stałych, cieczy, par i gazów. 3 / 6
Pomiar ciśnienia Definicja ciśnienia. Jednostki ciśnienia. Metodyka pomiaru ciśnienia. Manometry cieczowe, sprężyste, parametryczne. Skalowanie przyrządów do pomiaru ciśnienia. Eksploatacja przyrządów do pomiaru ciśnienia. Pomiar wilgotności gazów Własności powietrza wilgotnego. Definicje wilgotności. Wykres Molliera i-x. Pomiar wilgotności powietrza. Pomiary wilgotności spalin. Wzorcowanie higrometrów. Przyrządy do pomiaru wilgotności. Pomiar strumienia masy i objętości cieczy, par i gazów Definicja strumienia masy i objętości cieczy, par i gazów. Liczniki objętości gazów i cieczy. Przepływomierze zwężkowe, pływakowe, kapilarne, elektromagnetyczne, ultradźwiękowe, jonizacyjne. Rurki Prandtla i Pitota. Anemometry. Badanie wentylatorów Definicja wentylatora. Podział, budowa i zasada działania wentylatorów. Wielkości charakterystyczne. Pomiar wielkości charakterystycznych wentylatorów. Ćwiczenia laboratoryjne Pomiar temperatury. Wzorcowanie termometru rezystancyjnego Pt-100 Zapoznanie się z zasadą działania oraz wykonanie pomiaru temperatury cieczy oraz gazu przy pomocy termometru: szklanego-rozszerzalnościowego, bimetalowego, ciśnieniowego, rezystancyjnego i termoelektrycznego. Przygotowanie dwóch punktów termometrycznych (punkt potrójny wody, punkt wrzenia wody). Wykonanie wzorcowania termometru rezystancyjnego Pt100. Wyznaczenie charakterystyki R=f(T) dla badanego termometru metodą analityczną i graficzną. Wyznaczanie stopnia zawilżenia gazu metodą psychrometryczną Przygotowanie stanowiska pomiarowego w skład którego wchodzą: psychrometr oparty na dwóch termometrach rezystancyjnych Pt100, manometr do pomiaru ciśnienia bezwzględnego w psychrometrze, gazomierz suchy, dwumiechowy, cyfrowy miernik zawilżenia gazu, ssawa. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wilgotności powietrza w sali dydaktycznej w oparciu o wzór psychrometryczny, wykres Molliera i-x oraz wskazania cyfrowego miernika zawilżenia gazu. Pomiar prędkości gazu przy pomocy rurki Prandtla, anemometru i termoanemometru Zapoznanie się z przyrządami do pomiaru prędkości gazu takimi jak: rurka Prandtla wraz z manometrem różnicowym, anemometr wiatraczkowy oraz termoanemometr. Celem ćwiczenia jest wykonanie pomiarów rozkładu prędkości wzdłuż średnicy minitunelu aerodynamicznego przy ustawionych trzech prędkościach średnich gazu w tunelu: 2,5 m/s, 5 m/s i 10 m/s. Wyznaczanie strumienia objętości gazów metodą całkowania bryły prędkości Określenie lokalizacji punktów pomiarowych w przekroju pomiarowych zgodnie z PN-Z- 04030-7. Wykonanie pomiaru temperatury bezwzględnej, ciśnienia bezwzględnego oraz stopnia zawilżenia gazu w przekroju pomiarowym. Sondowanie rurką Prandtla przekroju pomiarowego w celu wyznaczenia wartości prędkości gazu w poszczególnych reprezentatywnych punktach pomiarowych. Wykonanie obliczeń: gęstości gazu ( w oparciu o znany skład chemiczny gazu oraz zmierzone parametry termodynamiczne gazu) oraz wyznaczenie strumienia objętości gazu (w warunkach rzeczywistych i umownych) metodą całkowania bryły prędkości. Wyznaczanie charakterystyki rozkładu ciśnienia w dyszy oraz zwężkach de Lavala (krótkiej i długiej) Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki rozkładu ciśnienia bezwzględnego 4 / 6
w różnych punktach pomiarowych rozlokowanych wzdłuż trzech rodzajów zwężek pomiarowych: dyszy oraz zwężek de Lavala krótkiej i długiej. Dodatkowym celem jest wyznaczenie: prędkości gazu w zwężce, strumienia objętości i masy przepływającego gazu, jak również temperatury i gęstości przepływającego gazu przed i za zwężką. Pomiar podstawowych parametrów wentylatora promieniowego W ramach ćwiczenia wykonywane są pomiary ciśnienia różnicowego na zwężce/diafragmie w funkcji obrotów wentylatora promieniowego. Wyznaczana jest: (1) charakterystyka ciśnienia spiętrzania w funkcji strumienia objętości gazów, (2) charakterystyka sprawności wentylatora w funkcji strumienia objętości gazów, (3) charakterystyka mocy mechanicznej wentylatora w funkcji strumienia objętości gazów, starty ciśnienia statycznego na elementach układu pomiarowego. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa liczona będzie w opaciu o ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych oraz egzaminu, przy zastoswaniu wag: ocena z ćwiczeń laboratoryjnych 0,45, ocena z egzaminu 0,55. Wymagania wstępne i dodatkowe Wymagana jest podstawowa wiedza z: matematyki, fizyki, mechaniki płynów, termodynamiki. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Fodemski T. R. (red.): Pomiary cieplne. Część I podstawowe pomiary cieplne. WNT Warszawa 2001 2. Fodemski T. R. (red.): Pomiary cieplne. Część II badania cieplne maszyn i urządzeń. WNT Warszawa 2001 3. Mieszkowski M. (red.): Pomiary cieplne i energetyczne. WNT Warszawa 1981 4. PN-81/M-42364 Pomiary Przepływu płynu. Rurki spiętrzające. PKNMiJ, 1981 5. PN-81/M-42366 Pomiary przepływu płynu. Pomiary strumienia objętości metodami całkowania bryły prędkości 6. PN-81/M-42367 Pomiary przepływu płynu. Pomiary przepływu płynu przy pomocy rurek spiętrzających 7. PN-82/M-42368 Pomiary przepływu płynu. Zasady obliczania niepewności wyników pomiarów pośrednich 8. PN-93/M-53950/01 Pomiar strumienia masy i strumienia objętości płynów za pomocą zwężek pomiarowych 9. PN-EN ISO 10628 Schematy technologiczne instalacji przemysłowych. Zasady ogólne 10. PN-EN 62424:2009 Specyfikacja inżynierii sterowania procesem. Przedstawienie wniosków w postaci diagramów P&I do wymiany danych między narzędziami P&ID i PCE-CAE Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 5 / 6
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 4 godz 1 godz 56 godz 16 godz 30 godz 16 godz 12 godz 135 godz 5 ECTS 6 / 6