Název:	Bezdotykové metody měření
Zkratka:	BMM
Typ:	povinně volitelný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny laboratorních cvičení
Kredity:	5
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra měření FM TUL
Přednášející:	Doc. Ing. Václav Kopecký CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Předmět shrnuje vybrané partie bezdotykových metod měření, které nacházejí uplatnění v aplikovaném výzkumu a průmyslu. Hlavní důraz je kladen na moderní optické metody. Studenti se seznámí s metodami laserové anemometrie, interferometrie, vibrometrie, a jejich praktickými aplikacemi v experimentální praxi. Dále jsou probírány metody bezdotykového měření teplotních polí a vlhkosti.

 
Témata přednášek:

Zdroje a detektory optického záření a vlastnosti koherentního záření.
Laserová dopplerovská anemometrie (LDA)-dopplerovský model a interferenční model.
Geometrická uspořádání LDA, optická sonda LDA a její vlastnosti, dopplerovský signál.
Stopovací částice - dynamické a optické vlastnosti, koncentrace a sycení.
Optické komponenty LDA - jednosložkový a více složkový systém LDA, Braggova cela a její využití, vláknové sondy LDA.
Elektronické komponenty LDA - fotonásobiče a procesory LDA pro zpracování dopplerovského signálu.
Analýza dat LDA - momentová a spektrální analýza. Faktory ovlivňující LDA měření.
Fázová dopplerovská anemometrie (PDA) - principy, komponenty, typické konfigurace a aplikace.
Metoda PIV (Particle Image Velocimetry)- principy záznamu a analýzy PIV záznamů.
Metody zpracování PIV záznamů - optické a numerické metody.
Systematické chyby a limity PIV metody. Metoda 3D PIV.
Laserové vibrometry - princip, vlastnosti, konstrukce a využití.
Interferometrie a interferometry , princip a teorie, experimentální uspořádání a aplikace.
Bezdotykové metody měření teploty - pyrometry a termovize, vliv emisivity, aplikace. Mikrovlnné měření vlhkosti.

 
Náplň cvičení:

Výpočty základních charakteristik optické sondy laserového dopplerovského anemometru.
Sestavení a justáž optiky laserového dopplerovského anemometru v diferenčním módu se zpětným rozptylem.
Měření dopplerovských frekvencí čítačovým procesorem LDA.
Měření dopplerovských frekvencí analyzátorem dopplerovského signálu BSA (Burst Signal Analyzer).
LDA měření rychlostních polí za tryskou I (s využitím čítačového procesoru LDA).
LDA měření rychlostních polí za tryskou II (s využitím procesoru BSA).
Analýza a porovnání výsledků LDA měření.
Sestavení a justáž optiky PIV systému.
Měření praktických úloh metodou PIV.
Analýza a vyhodnocení výsledků získaných PIV metodou.
Interferometrická měření realizovaná na Mach-Zenderevě dvoupaprskovém laserovém interferometru.
Praktické aplikace holografické interferometrie.
Bezdotykové měření teploty.
Mikrovlnné měření vlhkosti pevných látek.

 
Literatura:

Kopecký, V.: Učební texty k předmětu "Bezdotykové metody měření". FM TU Liberec, 2001

DURST, F., MELLING, A., WHITELAW, J.H.: Principles and Practice of Laser Doppler Anemometry. Academic Press Ltd., London, 1981

Raffel, M., Willert, C., Kompenhans, J.: Particle Image Velocinetry. Springer 1998, ISBN 3-540-63683-8

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 10.1.2002