FPF:UFPA124 Fyz. met. a měření char. ŽP I - Informace o předmětu

UFPA124 Fyzikální metody a principy měření veličin char. životní prostředí I

Rozsah

2/0/0. 3 kr. Ukončení: zk.

Vyučující

Ing. Iveta Bryjová (přednášející)
Ing. Miroslav Vala, CSc. (přednášející)

Garance

Ing. Miroslav Vala, CSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě

Předpoklady

UFPA112 Zákl. elektř. a magnet.
Znalosti z předchozího studia předmětu Elektronika I na úrovni zápočtu.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Monitorování životního prostředí (program FPF, B1702 AplF)

Cíle předmětu

Předmět poskytne posluchačům základní fyzikální znalosti v oblasti fyzikálních veličin determinujících životní prostředí a měřících metod a principů měření aplikovatelných na jejich měření. Předmět je rozdělen na dvě části. Tato část I zahrnuje fyzikální teorii, fyzikální metody a principy měření, které jsou relevantní pro problematiku měření hluku, chvění a vibrací. Důraz je kladen na fyzikální podstatu problému a aplikaci fyzikální teorie na oblasti měření hluku, chvění a vibrací a na škodlivé účinky tohoto působení na mechanické soustavy a biologické objekty a fyzikální principy ochrany.

Osnova

• Základy teorie oscilací a vlnění. Vznik kmitavého pohybu, jeho kinematika a energie. Tlumené, netlumené a nucené kmity. Skládání a rozklad kmitů, rázy, harmonická kmitání. Příčné a podélné postupné vlnění, stojaté vlnění.
  Prostorové vlnění. Základní vztahy ve vlnových polích. Vlnoplochy, vlnová rovnice, Huychensův princip, rychlost šíření prostorových vln. Energie přenášená vlněním, intenzita vlnění, zvukové pole, odraz a lom vlnění, interference a ohyb prostorových vln, Dopplerův privcip.
  Základy prostorové akustiky. Zvukové pole v uzavřených prostorách z hlediska vlnové teorie, hustota zvukové energie. Odraz zvuku od rovinných a zaoblených ploch. Dozvuk a doba dozvuku, ozvěna.
  Fyziologická akustika. Stavba a činnost sluchového orgánu, oblast a práh slyšitelnosti, směrové slyšení. Základní veličiny akustické, frekvence, hladina intenzity a hladina akustického tlaku, subjektivní hlasitost ? son, zkreslení. Působení hluku na sluch a organismus člověka a biologické objekty a fysikální principy ochrany proti hluku.
  Měření základních akustických veličin. Měření akustického tlaku. Měření akustického tlaku v akustických polích. Měřící mikrofony ? principy a základní charakteristiky mikrofonů pro měření akustického tlaku.
  Měření a hodnocení hlučnosti prostředí. Přístrojová technika pro měření zvuku a hluku. Zvukoměry, pásmové filtry a spektrální analyzátory. Hlukové dozimetry. Měření hluku a hlučnosti strojů a průmyslových zařízení, motorových vozidel a dopravy, měření hluku letecké dopravy. Hluková zátěž obyvatelstva v životním a pracovním prostředí, hlukové mapy.
  Vibrace a chvění. Mechanické kmitání a chvění pevných těles a mechanických soustav. Časové průběhy vibrací, deterministické a náhodné vibrace, přenos vibrací na mechanické soustavy, přenos vibrací na člověka, způsob a místo přenosu vibrací, vibrace přenášené zvláštním způsobem. Rezonanční jevy. Působení vibrací a chvění na mechanické soustavy a biologické objekty.
  Měření chvění a vibrací. Měření výchylky, rychlosti a zrychlení. Měření zrychlení akcelerometry, základní charakteristiky akcelerometru, elektrický náhradní obvod. Elektromechanické a piezoelektrické akcelerometry a jejich specifika. Zásady pro měření s akcelerometry. Impulsové měřící metody. Přístrojová technika pro měření a záznam chvění a vibrací. Počítačem podporovaná měření ? CAM.
  Metody zpracování diagnostických signálů. Měření a vyhodnocování spekter signálů. Agoritmus FFT a jeho vlastnosti, frekvenční rozsah analýzy, antialiasingová filtrace, měření výkonové spektrální hustoty, průměrování spekter. Číslicové zpracování signálu A/D převodníky a digitální filtrace. Interpretace FFT spekter a IFFT transformace.
  

Literatura

doporučená literatura
• Vala. Fyzikální metody a principy měření veličin....I. Opava, 2008. info
• Vala. Fyzikální metody a principy měření veličin....II. Opava, 2008. info
• Jerhotova. Teorie elektromagnetického pole. 2003. ISBN 80-86167-15-1. info
• Konig. Neviditelná hrozba? Praha, 2002. ISBN 80-86167-15-1. info
• Svačina, J. Elektromagnetická kompatibilita. Brno, 2001. info
• Main I. G. Kmity a vlny ve fyzice. Academia, Praha, 1990. info
• Hofmann D. Priemyselná meracia technika. Bratislava, 1981. info
• Landau L. D., Lifšic J. M. Úvod do teoretickej fyziky 1 - Mechanika a elektrodynamika. ALFA/ Mir, Bratislava, 1980. info

Výukové metody

Přednášení
Přednáška s aktivizací
Projekce (statická, dynamická)
Individuální konzultace

Metody hodnocení

Známkou
Zápočet
Projekt (zápočtový, semestrální, seminární)

Informace učitele

Účast na cvičeních min. 75%
Vypracování zadaných seminárních prací

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/leto2023/UFPA124