|
|
Vývoj nové generace zařízení s pokročilou diagnostikou pro stanovení kontaktní degradace
Dvořáček, Jiří ; Hájek, Karel (oponent) ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Pazdera, Luboš (oponent) ; Mazal, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem metodiky pro identifikaci poškození axiálních ložisek s využitím metody akustické emise. Součástí práce je návrh hydraulického způsobu zatěžování zkušebních vzorků a axiálních ložisek s možností programovatelného nastavení síly a délky zatěžovacích cyklů při zkouškách kontaktní únavy na stanicích Axmat. Jsou navrženy úpravy konstrukčních prvků (vlnovodů) pro snímání signálu akustické emise zvolenou aparaturou, včetně modifikací software pro snímání získaných dat. Na popsaných experimentech je ověřena funkčnost zařízení na kruhových zkušebních vzorcích a na axiálních ložiscích. Součástí práce je navržení nové metodiky identifikace počátečních stádií kontaktní únavy s využitím kombinace diagnostických metod.
|
|
|
Elektroinstalace rodinného domu – prováděcí dokumentace
Hájek, Karel ; Morávek, Jan (oponent) ; Mastný, Petr (vedoucí práce)
Cíle této práce jsou rozděleny do tří částí. V první části je čtenář seznámen s problematikou silových a datových instalací, což zahrnuje legislativu potřebnou pro tvorbu projektů v oboru elektro, připojení objektu k distribuční síti, základní elektrické rozvody včetně jejich jištění, provedení elektrických rozvodů v objektech pro bydlení, kde se hovoří především o způsobu montáže elektrických rozvodů a instalačních zónách pro kladení elektrických vedení. Dále vnější a vnitřní ochrany před bleskem a základní informace týkající se rozvaděčů. V druhé části jsou definovány zásady pro tvorbu projektové dokumentace elektro, a to jak výkresového, tak i textového oddílu. Poslední část je praktická a zabývá se zpracováním kompletního projektu elektroinstalace pro rodinný dům, který obsahuje návrh obvodů silnoproudé a slaboproudé instalace do půdorysu, schéma domovního a elektroměrového rozvaděče, návrh LPS a technickou zprávu s ekonomickým zhodnocením.
|
|
|
Primární kalibrace snímačů akustické emise
Keprt, Jiří ; Mazal, Pavel (oponent) ; Hájek, Karel (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
Dizertační práce je věnována problematice primární kalibrace snímačů akustické emise (AE). V úvodních kapitolách jsou shrnuty výsledky literárního průzkumu v oblasti AE, snímačů AE a primární kalibrace snímačů AE. Praktická část práce je zaměřena na realizaci primární kalibrace snímačů AE více metodami. V rámci výzkumu byly na jednom zařízení zrealizovány standardizované metody kalibrace skokovou funkcí a reciproční kalibrace. Dále byla zrealizována metoda reciproční kalibrace se širokopásmovým buzením. Bylo provedeno srovnání jednotlivých metod primární kalibrace, prozkoumán vliv různých zdrojů nejistot a různých konfigurací aparatury na kalibraci skokovou funkcí a na reciproční kalibraci. Pro všechny realizované metody byly určeny nejistoty měření. Pro použitou kalibrační aparaturu byla sestavena konkrétní doporučení pro kalibraci jednotlivými metodami. Celý proces primární reciproční kalibrace byl automatizován pomocí SW a přepínače kanálů. Jako kalibrovaný snímač pro srovnávání výsledků kalibrací byl použit UT 1000 (výrobní číslo 169) firmy Physical Acoustic Corporation.
|
|
|
Adaptivní kmitočtový filtr
Kříž, Petr ; Hájek, Karel (oponent) ; Sedláček, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je navrhnout filtr typu dolní propust 5. řádu s Butterworthovou aproximací v pásmu přeladitelnosti 10 – 100 kHz, pokud to bude možné, tak dosáhnout i vyšších mezních kmitočtů. Porovnat dva typické představitele kmitočtových filtrů kaskádní a nekaskádní syntézy z hlediska přesnosti aproximační funkce, citlivosti na tolerance hodnot prvků, počet prvků (hlavně OZ) a realizovatelnost, především možnost elektronického přelaďování v zadaném kmitočtovém pásmu. Na základě těchto podmínek bude vybrán jeden návrh, který bude realizován. Dále bude nutné zvážit možnosti elektronického přelaďování a vybrat pro něj vhodný prvek, navrhnout uživatelské řízení změny mezního kmitočtu fm pomocí klávesnice + LCD a řídicí aplikace na PC. Pro tento hardware bude naprogramován odpovídající řídicí software. Na závěr této práce bude zkonstruováno odpovídající zařízení, které splní výše uvedené požadavky a bude podrobeno laboratornímu měření, na kterém se ověří jeho funkce. Konstrukční náležitosti realizovaného zařízení jsou uvedeny v příloze na konci práce. Na CD jsou k dispozici veškeré materiály, které při diplomové práci vznikly nebo se jí bezprostředně týkají.
|
|
|
Návrh sondy vířivých proudů a její aplikace pro zkoušení kompozitních leteckých konstrukcí
Boháčová, Marie ; Hájek, Karel (oponent) ; Kopec, Bernard (oponent) ; Mazal, Pavel (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá návrhem snímače vířivých proudů, který umožní nedestruktivní kontrolu leteckých kompozitních konstrukcí, zejména plastů vyztužených uhlíkovými vlákny (CFRP), v oblastech výroby a údržby letadel. Návrh snímače vycházel z analyticko-experimentálního přístupu, přičemž jeho elektrické a mechanické parametry byly optimalizovány k zajištění dobrého poměru užitečného signálu k šumu na šesti kompozitních vzorcích. Tyto vzorky obsahují umělé nespojitosti v podobě různých typů vad, simulující různé druhy poškození leteckých konstrukcí, zejména delaminace či změn tloušťky kompozitních materiálů. Byla realizována experimentální měření, sběr dat a jejich následné vyhodnocení. Výsledkem této práce je funkční snímač vířivých proudů, schopný spolehlivě odhalit poškození uhlíkových kompozitních konstrukcí do hloubky materiálu 3,9 mm.
|
|
|
Příspěvek k optimální syntéze filtračních obvodů
Szabó, Zoltán ; Hájek, Karel (oponent) ; Král, Bohumil (oponent) ; Sedláček, Jiří (vedoucí práce)
Předložená práce je zaměřena na optimalizaci syntézy filtračních obvodů. V pěti hlavních kapitolách se zabývá řešením dílčích problémů několika oblastí syntézy moderních filtračních obvodů. V první kapitole je uveden rozbor základních vlastností soudobých integrovaných obvodů napěťových operačních zesilovačů s výhledem jejich možného uplatnění při návrhu filtračních obvodů v následujících částech práce. Další kapitola se zabývá návrhem a optimalizací digitálně řízených univerzálních filtrů laditelných pomocí digitálních potenciometrů původně určených pro audio techniku. Tyto digitálně řízené obvody jsou stále častěji využívány jako bloky analogového předzpracování v digitálních systémech zpracování signálů. Nejširší část práce se zabývá komplexním rozborem jednotlivých zapojení ekonomicky výhodných cíleně ztrátových aktivních funkčních bloků s moderními napěťovými operačními zesilovači. Hlavním cílem této části práce je detailní rozbor vlastností jednotlivých zapojení zkoumaných obvodů, porovnání možnosti jejich využití s ohledem na jejich možné širší využití v oblasti optimalizace aktivních kmitočtových filtrů. Tato část práce zahrnuje i popis a příklady využití navrženého a realizovaného programu, který výrazně zjednodušuje návrh cíleně ztrátových ARC filtrů. Další část práce se zabývá návrhem, vývojem a ověřením vhodné metodiky syntézy a optimalizace datových a zejména výkonových modelů EMC filtrů. V návaznosti na ověření vlastností navržených modelů EMC filtrů je popsána doporučená metodika měření vlastností těchto filtrů včetně návrhu měřicího pracoviště pro měření základních parametrů síťových odrušovacích prostředků do vysokých kmitočtů. Poslední část práce se zaměřuje na metodiku měření koncentrace vzdušných iontů pomocí aspiračního kondenzátoru, na vyjádření systematických a náhodných chyb a na optimalizace filtračních vlastností použité měřicí metody. Zahrnuje i popis návrhu a vlastností realizovaného plně automatizovaného měřicího systému s aspiračním kondenzátorem.
|
|
|
Diagnostika PN přechodu křemíkových vysokonapěťových usměrňovacích diod pomocí šumu mikroplazmatu
Raška, Michal ; Chobola, Zdeněk (oponent) ; Hájek, Karel (oponent) ; Koktavý, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá diagnostikou lokálních defektů v PN přechodu a přináší nové poznatky v oblasti chování šumu mikroplazmatu a jeho využití k určení změny teploty uvnitř PN přechodu. Právě defekty v PN přechodech jsou zdrojem zmíněného typu šumu, šumu mikroplazmatu. Během měření byly u šumu mikroplazmatu pozorovány odchylky od běžně uváděných pravoúhlých impulzů. Tyto odchylky jsou zde dány do souvislosti se změnou teploty v defektní oblasti a jejím blízkém okolí. Součinitelé generace a rekombinace, jež jsou běžně uváděny v čase konstantní a slouží k popisu chování šumu mikroplazmatu, mají u zkoumaných diod v čase proměnlivý charakter, což je v práci také podrobně vysvětleno. Práce se dále zaměřuje na určení parametrů PN přechodu v případě, kdy jej není možné jednoznačně zařadit jak mezi strmé, tak mezi pozvolné PN přechody. K hlavním hledaným parametrům patří určení bariérové kapacity, difuzního napětí a šířky vyčerpané oblasti v závislosti na přiloženém závěrném napětí. Následně je v textu kvalitativně ověřena souvislost mezi lokálními lavinovými výboji v PN přechodu a vznikem oblasti záporného diferenciálního odporu na VA charakteristice pro závěrně pólovanou diodu. Posledním významným bodem obsaženým v práci je počítačové modelování chování teploty v defektní oblasti a v jejím blízkém okolí během lokálního lavinového průrazu, včetně navržení metodiky určení parametrů oblasti ohřevu u reálných diod.
|
|
| |
|
|
Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození
Nohál, Libor ; Čermák, Jan (oponent) ; Hájek, Karel (oponent) ; Hutař, Pavel (oponent) ; Mazal, Pavel (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se zabývá experimentálním studiem zpřesněné detekce vzniku únavového kontaktního poškození pomocí metody akustické emise. Byla realizována série experimentů na dvou reprezentantech ložiskových ocelí a pro zvolené parametry akustické emise byla provedena analýza citlivosti na přítomnost kontaktního poškození. Rozsah poškození byl klasifikován do čtyř tříd a parametry signálu nejvíce charakterizující rozvoj poškození byly korelovány s rozsahem poškození. Byl také ověřen vliv druhu maziva na signál akustické emise. Výsledky práce mají dopad na provádění zpřesněných zkoušek na odolnost proti kontaktní únavě a vyhodnocování parametrů signálu akustické emise. Na základě experimentů byla stanovena metodika provádění zpřesněných zkoušek metodou akustické emise na zařízení AXMAT II.
|
|
|
Noise and Transport Analysis of the Niobium Oxide Layers
Sita, Zdeněk ; Hájek, Karel (oponent) ; Koktavý, Bohumil (oponent) ; Grmela, Lubomír (vedoucí práce)
Niobium oxide capacitor is a new type of passive components, which was developed to overcome basic disadvantages of Tantalum capacitors – limited ore source and burning failure mode. Similarly to Tantalum one, the niobium oxide capacitor can be described as a reverse MIS structure. V-A characteristics in normal and reverse mode at 77 and 300K, capacitance dependence of depleted layer on voltage and frequency, temperature and time dependence of leakage current and noise spectral density in frequency and time domains for different voltages were used to study charge carrier transport mechanisms in Nb2O5 dielectric and to define physical parameters, controlling the leakage current. Experimental data verified validity of proposed MIS structure band diagram and provided its key parameters. It was proven that the charge carrier transport in NbO capacitors is given by ohmic, Poole-Frenkel and tunnelling component in normal mode, and Schottky emission in reverse mode. Poole-Frenkel mechanism in normal mode and Schottky emission in reverse mode are dominant in the standard application voltage range. At high voltages, the tunnelling mechanism in normal mode determines breakdown voltage of the capacitor. In reverse mode, the barrier height between dielectric and anode determines resistance against thermal breakdown of the capacitor. It was found that NbO and Ta capacitors have identical conductivity mechanisms. Specifics of NbO anode material are reflected only in different values of the band diagram parameters, not in the principles of charge carrier transport mechanisms. This explains basic difference between both capacitors, which is in the quality of the dielectric layer at the anode - dielectric interface. Lower potential barriers and higher number of defects in the dielectric, caused by additional stable oxide, result in higher leakage current of NbO capacitor. This effect has however no effect on reliability of the component. Theoretical models and determined testing methods were used to select proper anode materials, to evaluate suitable dopants for NbO raw material improvement and to optimize the anodic oxidation technology. Charge carrier transport parameters were correlated with the reliability and on the basis of experimental data optimization of the capacitors manufacturing process was proposed. Better understanding of transport mechanisms in the NbO capacitors gave complete overview of the new Niobium oxide based component with highlighting strong and weak points of this new technology, and provided tools for better understanding of driving forces which improve efficiency and reliability of NbO capacitors.
|
host ::
RSS.