MP-AE-Karta przedmiotu 2012_p1

Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 1 z 1
KARTA PRZEDMIOTU
(pieczęć wydziału)
1. Nazwa przedmiotu: MIERNICTWO PRZEMYSŁOWE
2. Kod przedmiotu: MP
3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia drugiego stopnia
5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEiI)
7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność: APARATURA ELEKTRONICZNA
9. Semestr: 3
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Automatyki (Rau1)
11. Prowadzący przedmiot: prof. dr hab. inż. Jerzy Frączek
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty specjalnościowe
13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Wymagana znajomość matematyki, fizyki,
podstaw elektroniki, rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej.
16. Cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zaznajomienie z czujnikami, przetwornikami i ich systemami
do pomiaru przemysłowych wielkości nieelektrycznych. Zaznajomienie obejmuje: budowę czujników;
układy pomiarowe oraz konstrukcje uwzględniające wymogi metrologiczne, niezawodnościowe oraz
przeciwwybuchowe; systemy uniwersalne pomiarów zautomatyzowanych; zasady budowy
przetworników inteligentnych oraz ich wykorzystanie w systemach hierarchicznych z magistralami
obiektowymi.
17. Efekty kształcenia:
Nr
W1
W2
W3
U1
U2
K1
K2
Opis efektu kształcenia
Zna podstawy fizyczne czujników pomiarowych
wielkości nieelektrycznych metodami
elektrycznymi.
Zna zasady wyboru metod pomiaru wielkości
nieelektrycznych. w warunkach przemysłowych.
Zna zasady budowy „przetworników inteligentnych”
i ich wykorzystanie w systemie hierarchicznym,
Potrafi opracować dokumentację wyników realizacji
eksperymentu.
Potrafi zrealizować program pomiarowy wielkości
nieelektrycznych z wykorzystaniem wybranych
metod i systemu pomiarowego.
Potrafi kierować realizacją zadania w grupie.
Potrafi poszerzać i przekazywać wiedzę poprzez
działalność w kole naukowym.
Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
test
wykład
Odniesienie
do efektów
dla kierunku
studiów
K2_W02
test
wykład
K2_W02
test
wykład
K2_W11
ćwiczenia
laboratoryjne
ćwiczenia
laboratoryjne
laboratorium
K2_U03
laboratorium
K2_U06
laboratorium
K2_K01
laboratorium
K2_K02
ćwiczenia
laboratoryjne
ćwiczenia
laboratoryjne
Forma
prowadzenia
zajęć
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 2 z 2
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)
W. : 30
L.: 30
19. Treści kształcenia:
Wykład
1. Czujniki i przetworniki pomiarowe we współczesnych systemach hierarchicznych z magistralami obiektowymi
(wprowadzenie). Technologie czujników: konwencjonalne, grubowarstwowe, cienkowarstwowe i półprzewodnikowe.
Przetwornik „inteligentny”; problemy metrologiczne, niezawodnościowe i przeciwwybuchowe.
2. Pomiar strumienia masy i strumienia objętości: metoda zwężkowa; zasady normalizacji metody; model pomiaru dla
przetwornika inteligentnego; ocena niepewności pomiaru. SMART FAMILY.
3. Pomiary przepływu cieczy z wykorzystaniem przepływomierzy: rotametrycznych, elektromagnetycznych,
turbinowych, ultradźwiękowych, korelacyjne, Vortex i Coriolisa; normalizacja, układy pomiarowe, automatyzacja pomiarów.
4. Czujniki i przetworniki do pomiarów mechanicznych: tensometry (drutowe, foliowe i półprzewodnikowe);
indukcyjnościowe, transformatorowe i magnetoelastyczne; uniwersalne układy i systemy pomiarowe zautomatyzowane.
5. Uniwersalne systemy analizatorów gazów: termokonduktometryczne; magnetomechaniczne i termomagnetyczne,
cyrkonowe; układy pomiarowe zmikroprocesorowane; pobieranie i przygotowanie próbek do analizy.
6. Analizatory z pochłanianiem promieniowania elektromagnetycznego; pochłanianie w zakresie widma
podczerwonego (NDIR): z detektorem selektywnym i nieselektywnym; automatyzacja analizatorów wieloskładnikowych.
7. Chromatografia gazowa (GC): kolumny chromatograficzne; detektory; identyfikacja chromatogramu dla potrzeb
analizy jakościowej i ilościowej; automatyzacja pomiaru.
8. Spektrometr masowy (MS): z polem magnetycznym oraz kwadrupolowy; widma spektrometryczne i ich
identyfikacja; połączenie analizy chromatograficznej ze spektrometryczną (GCMS), automatyzacja pomiaru.
9. Pomiary fizykochemiczne: Pomiary aktywności jonów (pX, pH) elektrodami jonoselektywnymi (ISFET,
CHEMFET); zautomatyzowane układy do pomiarów wieloskładnikowych. Analizatory elektrokonduktometryczne:
wieloelektrodowe i bezelektrodowe. Automatyzacja pomiarów.
10. Pomiary temperatury: skale temperatur; Międzynarodowa Skala Temperatur (empiryczna); czujniki rezystancyjne:
metalowe i półprzewodnikowe; czujniki termoelektryczne; normalizacja charakterystyk; automatyzacja pomiarów.
11. Termometry optyczne: monochromatyczne, całkowitego promieniowania i dwubarwne; automatyczne układy
pomiarowe.
12. Pomiary izotopowe: właściwości promieniowania α, β i γ; detektory: licznik Geigera-Müllera, komora jonizacyjna,
licznik scyntylacyjny, detektory półprzewodnikowe; automatyczne układy pomiarowe.
13. Rozproszone systemy pomiarowe: klasyfikacje, tory transmisji – budowa i właściwości, przesyłanie informacji.
14. Sieci pomiarowe w oparciu o typowe standardy: sieć Ethernet, Elhernet przemysłowy, Standard Profibus (DP, PA,
FMS), Fundation Fieldbus, Modbus, CAN, FIP, LonWorks.
15. Standard IEEE1451; standaryzacja oprogramowania i urządzeń; wykorzystanie w uniwersalnych systemach
pomiarowych z magistralami obiektowymi.
Laboratorium
Zajęcia w laboratorium odbywają się w sekcjach 3-osobowych. Sekcja wykonuje jedno wspólne sprawozdanie z
każdego ćwiczenia.. Przed każdym ćwiczeniem prowadzący może sprawdzić przygotowanie do tematyki ćwiczenia.
1. Wzorcowanie i sprawdzanie termometrów.
2. Pomiar temperatury gazu.
3. Przetworniki tensometryczne siły.
4. Iskrobezpieczny system pomiarowy.
5. Badanie chromatografu gazowego.
6. Pomiar stężenia jonów wodorowych pH.
7. Właściwości dynamiczne czujników pH-metrycznych
8. Pomiar strumienia objętości i strumienia masy gazu za pomocą zwężek.
9. Badanie przepływomierzy wody.
10. Pomiary absorpcji i rozproszenia; badanie detektorów.
11. Pomiary radiometryczne i dozymetryczne.
12. Akwizycja danych w systemie rozproszonym.
13. Sieć pomiarowa ze standardem PROFIBUS.
14. Wykorzystanie standardów CAN i IEEE1451.
20. Egzamin: nie
Z1-PU7
WYDANIE N1
Strona 3 z 3
21. Literatura podstawowa:
1.E. Romer, Miernictwo przemysłowe, PWN, Warszawa, 1978
2. Pod red. J. Piotrowskiego.: Pomiary; Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu
chemicznego. WN-T, Warszawa 2009.
3. Skrypt do laboratorium: Laboratorium miernictwa przemysłowego, praca zbiorowa pod red.
J. Frączka i S. Walusia, Skrypt Pol. Śląskiej, Gliwice 2002.
4. Laboratorium zintegrowanych czujników pomiarowych - praca zbiorowa. Skrypt nr 2055
Pol. Śląskiej, Gliwice 1997.
5. W. Mielczarek, Komputerowe systemy pomiarowe, Wyd. Pol. Śl., Gliwice 2002.
6. Marks-Wojciechowska Z., Pacholski K., Kulesza W.: „Systemy pomiarowe”. Wyd. Pol. Łódzkiej, Łódź 1999.
7. Nawrocki Z.: „Sensory i systemy pomiarowe”. Wyd. Pol. Poznańskiej, Poznań 2001.
22. Literatura uzupełniająca:
1. L. Michalski, K. Eckersdorf, Pomiary temperatury, WNT, Warszawa, 1986
2. M. Miłek, Pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi, Wyd. Pol.
Zielonogórskiej, Zielona Góra 1998.
3. S. Waluś, Przepływomierze ultradźwiękowe. Metodyka stosowania, Podręcznik akademicki,
Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice 1997.
4. J. Frączek, Aparatura przeciwwybuchowa w wykonaniu iskrobezpiecznym, Śląskie Wyd.
Techniczne, Katowice 1995.
5. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. GUM, Warszwa 1999.
6. Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych terminów metrologii. GUM, Warszawa 1996.
7. Nawrocki W.: „Komputerowe systemy pomiarowe”. WKiŁ, Warszawa 2002.
8. Tumański S.: „Technika pomiarowa”. W N-T, Warszawa 2007.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp.
Forma zajęć
Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
30/10
1
Wykład
2
Ćwiczenia
3
Laboratorium
4
Projekt
0/0
5
Seminarium
0/0
6
Inne
5/10
Suma godzin
65/45
0/0
30/25
24. Suma wszystkich godzin: 110
25. Liczba punktów ECTS: 4
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego: 2
27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty: 2
26. Uwagi:
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub
dyrektora jednostki międzywydziałowej)