Content of the lectures is devoted to measurement methods and principles used in modern sensors for measurement of temperature, pressure, flow and total volume, level and for measuring of the composition of liquids and gaseous mixtures. Students will also learn about the signal processing. Laboratory exercises are focused on thermography, pressure transducers, heat measurement, gas and vapor concentration measurement in the atmosphere, including measurement of combustion emissions, sensor signal processing and wireless sensors.

Náplní přednášek jsou měřicí metody a principy využívané u moderních snímačů pro měření teploty, tlaku, průtoku a proteklého množství, polohy hladiny a pro měření složení kapalných a plynných směsí. Posluchači se rovněž seznámí se způsoby zpracování signálu snímačů. Laboratorní cvičení jsou věnována termografii, snímačům tlaku, měření tepla, měření koncentrace plynů a par v ovzduší včetně měření emisí spalovacího procesu, zpracování signálů snímačů a bezdrátovým senzorům. Podle individuálního zadání zpracovávají studenti projekt technologického měření.

Students will be able to:

Design and select from a wide range of manufactured sensors a suitable sensor for the specific application of the technological quantities measurement in laboratory and operating conditions.

Work independently with instruments and systems for temperature, pressure, level, flow measurement, and with gas and liquid analyzers.

Studenti budou umět:

Navrhovat a vybírat ze široké nabídky vyráběných snímačů vhodný snímač pro konkrétní aplikaci měření hlavních technologických veličin v laboratorních i provozních podmínkách.

Samostatně pracovat s měřicími přístroji a systémy pro měření teploty, tlaku, hladiny, průtoku a s analyzátory plynů a kapalin.

Basic:

B: Kreidl M.: Měření teploty. BEN Praha 2005, ISBN 8073001454.

B: Ďaďo S., Bejček L., Platil A.: Měření průtoku a výšky hladiny. BEN Praha 2005, ISBN 807300156.

B: Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřicí obvody. ČVUT Praha, 1999, ISBN 8001015009.

B: Kadlec K.: Snímače tlaku - principy, vlastnosti a použití (část 1 až 4). AUTOMA č. 2, 7, 10, 11 (2007), ISSN 12129592.

B: Kadlec K.: Snímače hladiny - principy, vlastnosti, použití (část 1 a 2). AUTOMA č. 5 a 6 (2005), ISSN 12129592.

B: Kadlec K.: Snímače průtoku - principy, vlastnosti, použití (část 1 až 3). AUTOMA č. 10, 11 a 12 (2006), ISSN 12129592.

B: Kadlec K.: Provozní analyzátory plynů. AUTOMA 10, 5-12, (2001), ISSN 12129592.

B: Bartovský T.: Analyzátory emisí. VUSTE-Servis Praha 1994

Complementary:

C: Lipták B. G.: Process Measurement and Analysis. CRC Press, 2003, ISBN 0849310830.

C: Váňa J.: Analyzátory plynu a kapalin. SNTL Praha, 1984.

C: Chudý V. a kol.: Meranie technických veličín. STU Bratislava, 1999, ISBN 8022712752.

Z: Kadlec, K., a kol.: Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů, Key Publishing, Ostrava 2017, ISBN 978-80-7418-283-9.

Z: Kreidl M.: Měření teploty. BEN Praha 2005, ISBN 8073001454.

Z: Ďaďo S., Bejček L., Platil A.: Měření průtoku a výšky hladiny. BEN Praha 2005, ISBN 807300156.

Z: Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřicí obvody. ČVUT Praha, 1999, ISBN 8001015009.

Z: Kadlec K.: Snímače tlaku - principy, vlastnosti a použití (část 1 až 4). AUTOMA č. 2, 7, 10, 11 (2007), ISSN 12129592.

Z: Kadlec K.: Snímače hladiny - principy, vlastnosti, použití (část 1 a 2). AUTOMA č. 5 a 6 (2005), ISSN 12129592.

Z: Kadlec K.: Snímače průtoku - principy, vlastnosti, použití (část 1 až 3). AUTOMA č. 10, 11 a 12 (2006), ISSN 12129592.

Z: Kadlec K.: Provozní analyzátory plynů. AUTOMA 10, 5-12, (2001), ISSN 12129592.

Z: Bartovský T.: Analyzátory emisí. VUSTE-Servis Praha 1994

D: Lipták B. G.: Process Measurement and Analysis. CRC Press, 2003, ISBN 0849310830.

D: Váňa J.: Analyzátory plynu a kapalin. SNTL Praha, 1984.

D: Chudý V. a kol.: Meranie technických veličín. STU Bratislava, 1999, ISBN 8022712752.

Education support:

http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

Education support for laboratories:

http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

e-book:

Lipták, B. G.: Process Measurement and Analysis.

http://www.scribd.com/doc/28840732/Instrument-Engineers-Handbook-Fourth-Edition-Volume-One-Process-Measurement-and-Analysis

Studijní materiály k přednáškám:

http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

Studijní materiály k laboratorním cvičením:

http://ufmt.vscht.cz/cs/elektronicke-pomucky.html

e-kniha:

Lipták, B. G.: Process Measurement and Analysis.

http://www.scribd.com/doc/28840732/Instrument-Engineers-Handbook-Fourth-Edition-Volume-One-Process-Measurement-and-Analysis

Lectures:

1. Block diagram of measurement chain. Static and dynamic properties of measuring instruments. Overview of sensor principles.

2. Contact thermometers: thermoelectric and resistive (RTD, NTC and PTC thermistors, diode thermometers).

3. Non-contact thermometers - infrared thermometers, thermovisions. Thermography and thermodiagnostics.

4. Pressure sensors. Strain gauge, piezoelectric, resonant sensors. Ionization and thermal vacuum gauges.

5. Level sensors. Capacitive, ultrasonic, radar, ionization.

6. Flow and total volume sensors. Inductive, ultrasonic and vortex flowmeters.

7. Mass flowmeters. Coriolis flowmeters, heat flow meters.

8. Heat quantity measurement.

9. Liquid composition sensors. Density sensors. Sensors of optical properties.

10. Measurement of electrolytical conductivity, electrochemical sensors.

11. Measurement of gaseous mixture composition. Optical absorption analyzers.

12. Magnetic analyzers. Ionization analyzers - FID, PID. Sampling and sample processing for automatic analyzers.

13. Analog and digital signal processing of sensors (measuring bridges, OA applications, converters).

14. Signal transmission (current loop, HART, wireless transmission).

Sylabus přednášek:

1. Skladba měřicího řetězce. Statické a dynamické vlastnosti měřicích přístrojů. Přehled principů snímačů.

2. Snímače teploty dotykové: termoelektrické a odporové (RTD, NTC a PTC termistory, diodové teploměry).

3. Bezdotykové snímače teploty - IČ-teploměry, termokamery. Termografie a termodiagnostika.

4. Snímače tlaku. Snímače tenzometrické, piezoelektrické, rezonanční. Vakuometry ionizační a tepelné.

5. Snímače hladiny. Hladinoměry kapacitní, ultrazvukové, radarové, ionizační.

6. Snímače průtoku a proteklého množství. Průtokoměry indukční, ultrazvukové a vírové.

7. Hmotnostní průtokoměry. Coriolisovy průtokoměry, tepelné průtokoměry.

8. Měření množství tepla. Poměrové a objektové měřiče tepla.

9. Snímače složení kapalin. Snímače hustoty. Snímače optických vlastností.

10. Snímače elektrické vodivosti, elektrochemické snímače.

11. Snímače složení plynných směsí. Optické absorpční analyzátory.

12. Magnetické analyzátory. Ionizační analyzátory - FID, PID. Odběr a úprava vzorku pro automatické analyzátory.

13. Analogové a číslicové zpracování signálu snímačů (měřicí můstky, aplikace OZ, převodníky).

14. Přenos signálu (proudová smyčka, HART, bezdrátový přenos).

• Obtaining credit from laboratory exercises.

• Successful presentation of the individual project.

• Successful oral examination.

• Získání zápočtu z laboratorních cvičení.

• Úspěšná prezentace individuálního projektu.

• Úspěšné složení ústní zkoušky.