Nazwa modułu: Miernictwo przemysłowe Rok akademicki: 2013/2014 Kod: EEL-1-512-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~waga/ Osoba odpowiedzialna: dr inż. Gawędzki Wacław (waga@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Socha Mirosław (socha@agh.edu.pl) dr inż. Gawędzki Wacław (waga@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 Ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę z zakresu metod pomiarów wielkości nieelektrycznych w przemyśle. EL1A_W16 Egzamin M_W002 Zna i rozumie zagadnienia dotyczące zasady działania oraz poprawnego stosowania metod oraz czujników EL1A_W18 Egzamin M_W003 Ma wiedzę umożliwiającą zrozumienie nowych metod pomiarowych oraz zasady działania nowych konstrukcji czujników EL1A_W17 Egzamin Umiejętności M_U001 Potrafi wykorzystać poznane metody działania układów i czujników pomiarowych do planowania i przeprowadzania eksperymentów EL1A_U12 Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U002 Umie opracowywać wyniki pomiarów oraz zastosować metody analityczne i eksperymentalne do analizy i oceny dokładności działania czujników i torów EL1A_U12 Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych 1 / 6
M_U003 Potrafi porównywać warianty projektowe układów pomiarowych oraz konstrukcje czujników pomiarowych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne. EL1A_U20 Aktywność na zajęciach, Kolokwium Kompetencje społeczne M_K001 Ma umiejętność pracy w zespole oraz świadomość odpowiedzialności za pracę własną i działalność wspólną podczas realizacji eksperymentów EL1A_K03 Aktywność na zajęciach, 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 Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 Ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę z zakresu metod pomiarów wielkości nieelektrycznych w przemyśle. Zna i rozumie zagadnienia dotyczące zasady działania oraz poprawnego stosowania metod oraz czujników Ma wiedzę umożliwiającą zrozumienie nowych metod pomiarowych oraz zasady działania nowych konstrukcji czujników Potrafi wykorzystać poznane metody działania układów i czujników pomiarowych do planowania i przeprowadzania eksperymentów Umie opracowywać wyniki pomiarów oraz zastosować metody analityczne i eksperymentalne do analizy i oceny dokładności działania czujników i torów + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - 2 / 6
M_U003 Potrafi porównywać warianty projektowe układów pomiarowych oraz konstrukcje czujników pomiarowych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne. Kompetencje społeczne M_K001 Ma umiejętność pracy w zespole oraz świadomość odpowiedzialności za pracę własną i działalność wspólną podczas realizacji eksperymentów Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład W ramach modułu zajęcia prowadzone są w formie wykładu (28 godz.) oraz laboratorium (28 godz.). PROGRAM WYKŁADÓW. 1. Wprowadzenie do pomiarów wielkości nieelektrycznych w przemyśle (2 godz.). Budowa i podstawy fizyczne konstrukcji czujników wielkości nieelektrycznych. Struktura toru pomiarowego oraz właściwości statyczne i dynamiczne elementów składowych toru pomiarowego. Uwarunkowania pomiarów przemysłowych. 2. Pomiary wielkości mechanicznych część I ciała stałe (5 godz.). Metody pomiaru parametrów mechanicznych w układach napędowych: moment obrotowy, prędkość obrotowa, moc mechaniczna. Pomiary sił, masy, momentów sił. Pomiary przemieszczenia, prędkości i przyśpieszenia. Pomiary parametrów drgań oraz drgań parasejsmicznych. 3. Pomiary wielkości mechanicznych część II płyny (6 godz.). Metody pomiaru ciśnień, ciśnienia absolutne i różnicowe. Pomiary przepływu płynów, wyznaczanie natężenia przepływu masowego i objętościowego, prędkości przepływu, liczniki płynów. Podstawowe przetworniki przepływu. Metody pomiaru poziomu cieczy, pomiar ciągły, sygnalizatory poziomu. 4. Pomiary temperatur, pomiary termodynamiczne oraz cieplne (5 godz.). Stykowe przetworniki temperatury: rezystancyjne, termoelektryczne, półprzewodnikowe. Metody i układy pomiarowe. Przetworniki bezstykowe temperatury, pirometry i kamery termowizyjne. Pomiary parametrów termodynamicznych (pomiar chwilowych wartości ciśnień, temperatury i objętości, wyznaczanie cyklu termodynamicznego). Pomiary mocy i energii cieplnej w systemie grzewczym (podstawy fizyczne pomiaru, pomiar mocy i energii cieplnej przenoszonej przez ciecz, sprawność systemu grzewczego). 5. Pomiary fizycznych i fizyko-chemicznych właściwości substancji. Pomiary składu chemicznego (4 godz.). Metody pomiaru wilgotności gazów i ciał stałych. Pomiar lepkości i gęstości płynów. Wyznaczanie stężenia jonów wodorowych PH. Pomiary składu chemicznego z zastosowaniem promieniowania spektrometria. Chromatografia gazowa i cieczowa. 6. Pomiary wielkości akustycznych (2 godz.). Właściwości pola akustycznego. Pojęcia ciśnienia i poziomu ciśnienia akustycznego, natężenia i poziomu natężenia dźwięku, głośności. Rodzaje i właściwości mikrofonów, 3 / 6
Pomiary hałasu oraz wielkości akustycznych. 7. Pomiary optyczne i oświetlenia (2 godz.). Metody laserowe pomiaru odległości i przemieszczenia: metoda czasowa, triangulacyjna i interferometryczna. Dalmierze. Przetworniki światłowodowe do pomiarów wielkości nieelektrycznych. Pomiary natężenia oświetlenia, przetwornik fotometryczny. 8. Przegląd zastosowań pomiarów nieelektrycznych w przemyśle (2 godz.). Pomiary użytkowe w przemyśle motoryzacyjnym, spożywczym, lotnictwie, sporcie, budownictwie, medycynie, meteorologii. Ćwiczenia laboratoryjne PROGRAM LABORATORIUM. 1. Wprowadzenie do laboratorium, omówienie merytoryczne ćwiczeń, przepisy BHP, warunki zaliczenia (1 godz.). 2. Zastosowanie metod tensometrycznych w pomiarach przemysłowych (3 godz.). 3. Konfigurowanie i badanie właściwości przemysłowego układu do pomiaru zużycia energii cieplnej (3 godz.). 4. Wyznaczanie właściwości torów do pomiarów parametrów drgań mechanicznych (3 godz.). 5. Pomiary parametrów mechanicznych układów napędowych (3 godz.). 6. Pomiary wielkości termodynamicznych (3 godz.). 7. Badanie właściwości metrologicznych czujników temperatury (3 godz.). 8. Wyznaczanie charakterystyk metrologicznych cyfrowego czujnika kąta oraz czujników przyśpieszenia (3 godz.). 9. Pomiary wilgotności powietrza oraz regulacja temperatury za pomocą przetwornika P18D oraz regulatora RE72 w magistrali szeregowej RS485 (3 godz.). 10. Przeprowadzenie kolokwiów i zaliczanie sprawozdań (3 godz.). Sposób obliczania oceny końcowej 1. Warunkiem otrzymania pozytywnej oceny końcowej z przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen z egzaminu oraz z laboratorium. 2. Ocena końcowa jest wyznaczana na podstawie średniej ważonej ŚR ocen uzyskanych z egzaminu (waga 60%) i laboratorium (waga 40%) według następującego algorytmu: ŚR 4.75 ocena 5,0 4.75 > ŚR 4.25 ocena 4,5 4.25 > ŚR 3.75 ocena 4,0 3.75 > ŚR 3.25 ocena 3,5 3.25 > ŚR 3.00 ocena 3,0 Szczegółowe warunki zaliczania laboratorium znajdują się w regulaminie dostępnym na stronie e- learningowej kursu do przedmiotu. Wymagania wstępne i dodatkowe Podstawowe wiadomości w zakresie fizyki, metrologii, elektroniki i elektrotechniki. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Piotrowski J. (red), Pomiary. Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. WNT, Warszawa, 2009. 2. Miłek M., Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych. Wyd. Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra, 2006 3. Gawędzki W., Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych. Wyd. Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków, 2010. 4. Tumański S.: Technika pomiarowa. WNT, Warszawa, 2007 5. Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J., Termometria. Przyrządy i metody. Wyd. Polit. Łódzkiej, Łódź, 4 / 6
1998 6. Romer E., Miernictwo przemysłowe. PWN, Warszawa, 1978. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1. Gawędzki W., Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych. Kraków, Wydawnictwa AGH, 2010. 193 s, podręcznik. 2. Gawędzki W., Marszałek Z., Praktyczna realizacja oraz badania eksperymentalne pojemnościowego detektora wilgotności skóry. Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 3, 2013, s. 247 249. 3. Marszałek Z., Gawędzki W., Nowa metoda monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta. Przegląd Elektrotechniczny, nr 5, 2014, s. 94 97. 4. Gawędzki W., Serzysko B., Zastosowanie transformacji Hilbert Vibration Decomposition do analizy sygnałów parasejsmicznych w dziedzinie czasu. Przegląd Elektrotechniczny, nr 8, 2015, s.7-10. 5. Lepiarczyk D., Tarnowski J., Gawędzki W., Urządzenie do badania tarcia i sprzężeń ciernych w sprzęgłach i hamulcach tarczowych. Opis patentowy ; PL 217662 B1 ; Udziel. 2013-12-19 ; Opubl. 2014-08-29. Zgłosz. nr P.389649 z dn. 2009-11-23. 6. Gawędzki W., Modelowanie obrazów modułów krótkookresowej transformaty Fouriera sygnałów odkształceń i drgań rurociągu oraz podłoża funkcją Gaussa. Pomiary, Automatyka, Kontrola nr 4, 2013, s. 308 311. 7. Lepiarczyk D. Gawędzki W., Tarnowski J., Badania termowizyjne zjawisk tribologicznych w łożyskach ślizgowych. Tribologia: teoria i praktyka, nr 4, 2012, s. 125 132. 8. Gawędzki W., Analiza wpływu drgań gruntu na odkształcenia rurociągów w warunkach ich dodatkowego obciążenia statycznego, Pomiary, Automatyka, Kontrola, vol. 56 (2010), nr 8, 879 882. 9. Gawędzki W., Comparison of self-calibration methods for measurement channels in respect of a method of conversion functions interpolation. Measurement Science Review: Journal of the Institute of Measurement Science. Slovak Academy of Sciences, 2008 vol. 8 sect. 1 no. 2, tryb dostępu: http://www.measurement.sk/. 10. Gawędzki W., Murawski P., Nowak A., Stanowisko laboratoryjne do automatycznego wyznaczania charakterystyk dynamicznych czujników drgań. Pomiary, Automatyka. Kontrola, str. 625-628, vol. 53 Bis, nr 9 2007. 11. Tarnowski J., Gawędzki W., Kot M., Badanie modułu sprężystości i mikrotwardości warstw wierzchnich tłoka samochodowego w aspekcie jego zużycia. Tribologia: teoria i praktyka, 2013, 44 nr 5, s. 115 125 12. Gajda J., Socha M., Sroka R., Żegleń T., Sposób i układ do pomiaru zastępczej średnicy prętów profilowanych. Opis patentowy; PL 211930 B1 ; Udziel. 2012-02-02 ; Opubl. 2012-07-31. Zgłosz. nr P.385323 z dn. 2008-05-30. tekst: http://patenty.bg.agh.edu.pl/pelneteksty/pl211930b1.pdf. 13. Marszałek Z., Sroka R., Stencel M., A new method of inductive sensor impedance measurement applied to the identification of vehicle parameters. Metrology and Measurement Systems: quarterly of Polish Academy of Sciences 2011 vol. 18 no. 1, s. 69 76. 14. Gajda J., Sroka R., Stencel M., Żegleń T., Piwowar P., Burnos P., Marszałek Z., Design and accuracy assessment of the multi-sensor weigh-in-motion system. 2015 IEEE international Instrumentation and Measurement Technology Conference, May 11 14, 2015, Pisa, Italy : proceedings IEEE. s. 1036 1041. Informacje dodatkowe Brak 5 / 6
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 30 godz 20 godz 28 godz 15 godz 15 godz 136 godz 5 ECTS 6 / 6