Wprowadzenie do metrologii

I stopnia

obowiązkowy

W 12/+, C 12/+;

brak

wszystkie kierunki studiów Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia

i Lotnictwa: Lotnictwo i Kosmonautyka, Mechatronika, Inżynieria Bezpieczeństwa

dr inż. Tomasz Grzegorczyk

Aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 12

2. Udział w ćwiczeniach / 12

3. Udział w laboratoriach / 0

4. Udział w seminariach / 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 12

6. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 16

7. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 2

11. Przygotowanie do egzaminu / 0

12. Przygotowanie do zaliczenia / 6

13. Udział w egzaminie / 0

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 60 godz. / 2,0 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 26 godz./ 1,0 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 34 godz./ 1 ECTS

Miejsce i rola metrologii jako interdyscyplinarnego obszaru wiedzy we współczesnym społeczeństwie. Definicje podstawowych pojęć z zakresu metrologii. Istota podstawowych metod pomiarowych. Budowa oraz przeznaczenie podstawowych wzorców i przyrządów pomiarowych wielkości fizycznych. Błędy i niepewność pomiaru.

Wykłady:

1. Metrologia - pojęcia podstawowe /liczba godzin: 2/

Zasady realizacji i zaliczenia przedmiotu. Metrologia – istota, definicje podstawowych pojęć. Podział i zadania. Obiekt pomiaru. Wielkość mierzona. Wielkości podstawowe i pochodne. Jednostki miar układu SI. Wartość wielkości mierzonej. Wynik pomiaru. Proces pomiarowy. Metody pomiarowe. Systemy pomiarowe.

2. Wzorce miar / liczba godzin: 2/

Hierarchia wzorców. Budowa i właściwości wybranych wzorców wielkości fizycznych.

3. Przyrządy pomiarowe / liczba godzin: 2/

Budowa strukturalna. Właściwości statyczne. Właściwości dynamiczne. Klasy dokładności.

4. Błędy pomiarów / liczba godzin: 2 /

Definicje. Podział. Źródła błędów w pomiarach bezpośrednich i w pomiarach pośrednich. Błędy nadmierne. Błędy systematyczne. Błędy przypadkowe.

5. Niepewność pomiarów / liczba godzin: 2/

Niepewność standardowa, złożona, rozszerzona. Wyznaczanie niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich.

6. Kontrola metrologiczna przyrządów pomiarowych / liczba godzin: 2/

Zaliczenie przedmiotu.

Ćwiczenia:

1. Prezentacja wyniku pomiaru / liczba godzin: 4/

Zasady postępowania przy opracowywaniu wyniku pomiaru. Zasady zaokrąglania wyniku obliczeń. Cyfry znaczące. Zasady podawania wyniku pomiaru. Dane pomiarowe odstające. Zasady sporządzania wykresów. Aproksymacja i jej metody.

2. Statystyka w opracowaniu wyniku pomiaru / liczba godzin: 4/

Zmienna losowa jako model wyniku eksperymentu. Rozkład wyników eksperymentu pomiarowego. Podstawowe parametry rozkładów (wartość oczekiwana, odchylenie standardowe).

3. Wyznaczanie niepewności pomiaru / liczba godzin: 4/

Niepewność pomiaru bezpośredniego i pośredniego. Niepewność standardowa typu A i B. Niepewność rozszerzona bezwzględna i względna.

Podstawowa:

1. Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych terminów metrologii. GUM. 2015.

2. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. GUM. 1999.

3. J. R. Taylor. Wstęp do analizy błędu pomiarowego. PWN. 2011.

Uzupełniająca:

1. Prawo o miarach. Dz. U. 2018 poz. 376.

2. Niepewność pomiarów w teorii i praktyce. GUM. 2011.

3. Z. Kotulski, W. Szczepański. Rachunek błędów dla inżynierów. WNT. 2018.

W1 / Student zna podstawy metrologii, podstawowe przyrządy pomiarowe

i metody pomiarów wielkości fizycznych, zna metody rachunku błędów i zasady opracowania wyników pomiarów oraz szacowania niepewności / K_W04

W2 / Student ma podstawową wiedzę dotyczącą nadzorowania przyrządów pomiarowych w systemach zarządzania jakością / K_W04

U1 / Student potrafi interpretować uzyskane wyniki pomiarów,

z uwzględnieniem rachunku błędów, jak też formułować wnioski na podstawie tak przeprowadzonej analizy /K_U01

U2 / Student potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować prosty proces pomiarowy, używając właściwych metod, technik

i narzędzi /K_U06

U3 / Student potrafi wykorzystać poznane metody i techniki pomiarowe do analizy i oceny działania elementów składowych statku powietrznego/K_U09

K1 / Student dostrzega i prawidłowo identyfikuje priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania / K_K02

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest otrzymanie pozytywnej oceny z kolokwium (w postaci testu jednokrotnego wyboru) oraz zaliczenie ćwiczeń.

Pytania testu dotyczą wiedzy przekazywanej na wykładach i zdobytej samodzielnie przez studenta w czasie studiowania tematyki wykładów. Test zawiera 20 pytań z przypisanymi trzema odpowiedziami. Zadaniem studenta jest wskazanie odpowiedzi poprawnych. Za wskazanie każdej poprawnej odpowiedzi student otrzymuje 1 pkt. Maksymalna liczba punktów za test wynosi 20. Oceny: 11-12 pkt. – dst, 13-14 pkt. – dst +, 15-16 pkt.- db, 17-18 pkt. – db+, 19-20 pkt. – bdb.

Zaliczenie ćwiczeń wymaga uzyskania pozytywnych ocen ze sprawdzianów, bądź poprawnych odpowiedzi na zadawane pytania przed rozpoczęciem każdego z ćwiczeń, pełnego i poprawnego wykonania zadań określonych przez prowadzącego oraz oddania pisemnego sprawozdania, zawierającego rozwiązania zadań rachunkowych.

Osiągnięcie efektów W1 i W2 weryfikowane jest podczas kolokwium z wykładów oraz sprawdzianów i udzielania odpowiedzi na pytania w czasie ćwiczeń.

Osiągnięcie efektów U1, U2, U3 oraz K1 sprawdzane jest w trakcie ćwiczeń, na podstawie realizacji powierzonych zadań oraz w wyniku oceny wykonanych sprawozdań.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który posiadł wiedzę, umiejętności

i kompetencje przewidziane efektami uczenia w stopniu bardzo dobrym,

a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności

oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami uczenia w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania

i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami uczenia w stopniu dostatecznym. Samodzielnie rozwiązuje zadania i problemy o niskim stopniu trudności. W jego wiedzy

i umiejętnościach zauważalne są luki, które potrafi jednak uzupełnić pod kierunkiem nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie posiadł wiedzy, umiejętności i kompetencji w zakresie koniecznych wymagań.

Na końcową ocenę z przedmiotu składają się: ocena z kolokwium, oceny

z ćwiczeń oraz zaangażowanie i sposób podejścia studenta do nauki.