PLÁNKA, M. Měřicí systém pro akustickou charakterizaci materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Diplomová práce navazovala na předchozí semestrální práci. Cílem práce bylo navrhnout a realizovat měřicí systém pro akustickou charakterizaci materiálů. Pro úspěšné vypracování práce bylo nutné se důkladně seznámit s poměrně obsáhlou problematikou - od nastudování akustické teorie, měření akustických veličin pro charakterizaci materiálů, dále pochopit metodiku a poměrně širokou škálu instrumentace před vlastním návrhem a realizace práce. Student pracoval po celou dobu aktivně, samostatně nastudoval potřebné teoretické znalosti a dokázal se vypořádat s problémy, které při řešení nastaly. Pravidelně a aktivně docházel do laboratoře pracovat na řešení, na konzultace byl připraven a sám přicházel s vlastními nápady, jak dílčí úkoly diplomové práce řešit. Výsledkem je funkční měřicí aplikace – měřicí systém, který splnil požadované zadání v plném rozsahu. Prezentační a formální úprava práce je v odpovídající kvalitě, v textu se občas vyskytují překlepy. Práci diplomanta a jeho úsilí jako její vedoucí hodnotím - dle klasifikační stupnice ECTS - A / 95.
Předložená diplomová práce se věnuje návrhu a realizaci měřicího systému pro akustickou charakterizaci materiálů s využitím metody měření akustických parametrů v impedanční trubici. Zadání je možné svým rozsahem a požadavky na nastudování potřebných metod pro vyhodnocení přenosových funkcí získaných z měření časových signálů měřicími mikrofony v impedanční trubici a s ohledem na požadavek vlastní implementace těchto metod ve vývojovém prostředí LabVIEW považovat za náročné. S problematikou měření akustických signálů a metod pro charakterizace materiálů z pohledu akustické odrazivosti a pohltivosti se studenti setkají pouze ve volitelném předmětu věnujícímu se metodám technické diagnostiky a to pouze okrajově. Je možné konstatovat, že všechny body zadání byly splněny, i když mám některé výhrady ke zpracování dokumentace diplomové práce. Student úspěšně nastudoval problematiku měření parametrů akustických materiálů a pro ověření vlastní implementace zvolené metody se musel podrobně seznámit s komerčním řešením firmy Bruel&Kjaer a osvojit si práci v softwarovém nástroji PULSE LabShop. Stěžejní část práce vidím v úspěšné implementaci metody využívající přenosovou funkci pro identifikaci akustických parametrů měřeného vzorku materiálu v prostředí LabVIEW. Z prezentovaných porovnání studentovy implementace metody v prostředí LabVIEW a výstupů komerčního software je zřejmé, že studentem vytvořená měřicí aplikace je funkční a poskytuje rovnocenné výsledky. Textový dokument je zpracován v rozsahu 65 stran a je rozdělen do 4 hlavních kapitol. Kapitoly jsou řazeny v logickém sledu a celková struktura práce reflektuje hlavní požadavky zadání. Teoretická část práce je zpracovaná v první kapitole o celkovém rozsahu15 stran a popisuje zejména základní akustické veličiny a možnosti měření akustických parametrů pomocí impedanční trubice. Student se v této části omezil pouze na metodu využívající výpočtu parametrů z přenosových funkcí s využitím dvojice mikrofonů a její princip je popsaný relativně stručně v částech kapitol 1.4 a 1.5 a věnující se spíše postupu měření a omezením použité impedanční trubice než vlastnímu principu. Ten je krátce matematicky popsán v kapitolách 1.5.2 až 1.5.4. Bohužel o další normované metodě využívající poměru stojaté vlny, uvedené i v doporučené literatuře v zadání práce, se student nezmiňuje téměř vůbec. Stejně tak vynechává popis metody využívající jeden měřicí mikrofon nebo sondu akustické rychlosti v případě vyhodnocení přenosových funkcí. S ohledem na kompletnost rešerše metod měření akustických parametrů materiálů bych očekával, že by mohly být popsány alespoň základní principy a vlastnosti těchto dalších metod a měřicích postupů. Druhá kapitola se věnuje popisu postupu měření akustických vlastností materiálů s využitím komerčního měřicího systému B&K LAN XI a software B&K PULSE LabShop. Student v této kapitole stručně popisuje jednotlivé hardwarové komponenty, které tento systém využívá, a prezentuje průběh měření v systému LabShop. Kapitola 3 popisuje navržený měřicí systém sestavený z komponent pro sběr signálů od firmy NI a vytvořenou aplikaci v prostředí LabVIEW. Schéma jednotlivých měřicích a výpočetních vytvořeného programu kroků uvedené na obrázku 3.6 by mohlo být zkonstruováno pomocí standardního vývojového nebo stavového diagramu, který by přehledněji popisoval funkcionalitu vytvořeného programu a přechody mezi jednotlivými stavy. Z dokumentace programu je zřejmé, že pro sběr dat student využívá expresní funkce v LabVIEW (DAQ Assistant Measurement), které mají značná omezení při jejich praktickém použití v komplexní měřicí aplikaci, kdy některé parametry sběru dat musí být zadány přímo v dané expresní funkci a není možné je flexibilně uživatelsky měnit (student např. zadal citlivosti použitých mikrofonů a aktivní měřicí kanály napevno v expresní funkci). Poslední kapitola prezentuje naměřené akustické parametry referenčních vzorků a jednoho testovaného akustického obkladového materiálu pomocí referenčního systému B&K a studentem sestaveného systému ovládaného aplikací v LabVIEW. Po obsahové stránce kapitola poskytuje dostatečný podklad ke zhodnocení funkčnosti navrženého systému a je zřejmé, že implementace metody se zdařila. Formální stránka prezentace výsledků vykazuje několik nedostatků. U prezentovaných průběhů naměřených amplitudových a fázových frekvenčních přenosových funkcí chybí jednotky. Vypočtené frekvenční charakteristiky akustických odrazivostí a pohltivostí jsou zobrazeny s lineární kmitočtovou osou, což poskytuje nevhodné zobrazení těchto průběhu a komplikuje porovnání získaných výsledků s průběhy poskytnutými výrobcem referenčních akustických materiálů. Způsob vyhodnocení nejistoty typu A měřených charakteristik považuji též za problematický, omezující se pouze na opakování sběru dat (měřených akustických tlaků). Práce je po formální stránce bez zásadnějších kritických připomínek. V textu se sice občas objevují drobné překlepy a problematické jazykové formulace, ale text je celkově na dobré úrovni. Objevují se typické chyby v použití slovesa jako přídavného jména (měřící/měřicí) a komolení registrovaných zkratek (Labview, Labwiew). Grafické zpracování práce je na dobré úrovni. Při práci s literaturou se student zaměřil zejména na firemní literaturu a akademické zdroje. Využití hodnotnější (zahraniční) odborné literatury je v minimální míře. I přes výše uvedené výtky se domnívám, že předložená diplomová práce naplňuje všechny body zadání, pan Plánka prokázal inženýrské schopnosti a práci doporučuji k obhajobě. Navrhuji hodnocení dobře C/78.
eVSKP id 151295