KLUSÁČEK, S. Metody bezdemontážní diagnostiky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2012.
Posudek školitele na disertační práci Ing. Stanislav Klusáček Měření a analýza chvění Pan Ing. Stanislav Klusáček nastoupil do doktorandského studia na katedře automatizace a měřicí techniky FEKT VUT v Brně po úspěšném absolvování magisterského studia v roce 2004. Na základě ukončení akreditace studijního programu Elektrotechnika, elektronika, komunikační a řídicí technika, EEKRDK, obor: DKKAM přestoupil do nového studijního programu Elektrotechnika a komunikační technologie, EKTPK, obor: PKKAM. Nově zpracoval pojednání o disertační práci a 10. 6. 2010 obhájil a složil státní doktorskou zkoušku. Předložená disertační práce se zabývá problematikou chvění v technické praxi, metodami jeho měření a vyhodnocování. Na konkrétní aplikaci, snímači klepání, analyzuje a ověřuje možné metody snímání a vyhodnocování. Disertant při zpracovávání tématu své disertační práce prokazoval značnou iniciativu, pracovitost a zodpovědnost. Plně se věnoval dané problematice a využil svých odborných znalostí a dovedností. S ohledem na své značné pracovní vytížení na ÚAMT a vážné zdravotní potíže se mu sice nepodařilo dosáhnout praktického ověření v reálné praxi (nad stanovené cíle v DP), přesto považuji výsledky jeho práce za splňující jak zadání, tak i cíle DP. Závěr Disertační práce Ing. Stanislava Klusáčka je po stránce věcné i formální na velmi dobré úrovni. Podává důkaz o přehledu disertanta v senzorové a měřicí technice a schopnosti používat moderní nástroje a metody vědecké práce. Práce obsahuje nové vědecké poznatky, které byly z velké části publikované a jsou použitelné v reálné technické praxi. Z těchto důvodů doporučuji disertační práci Ing. Stanislava Klusáčka „Měření a analýza chvění“ k obhajobě. V Brně 30. července 2012 Doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.
Posudek oponenta na disertační práci Ing.Stanislav Klusáček „Metody bezdemontážní diagnostiky“ Bezdemontážní diagnostika spolu s technickou prognostikou je logickým vývojovým stupněm obecných metod technické diagnostiky. Její obdobou v měřících obvodech a přístrojové technice jsou vestavěné diagnostické postupy, které spolu s automatickou kalibrací tvoří páteř inteligentních měřicích senzorů a zařízení. Splnění úkolů bezdemontážní diagnostiky je však na rozdíl od inteligentních měřicích zařízení podstatně složitější. Jde především o výběr vhodné diagnostické veličiny, metodu jejího měření a často velmi komplikované zpracování signálů reprezentujících diagnostickou veličinu. Hledání a vhodných metod bezdemontážní diagnostiky je aktuální a stále otevřený úkol vědecko-výzkumné povahy. Disertant orientoval svoji práci na jednoduchou (servisní) bezdemontážní diagnostiku senzoru klepání motoru založeného na piezoelektrickém principu. Správná a bezporuchová činnost senzoru klepání má prvořadý význam pro správnou činnost spalovacích motorů. Ve spolupráci a na základě poptávky průmyslu vyvinul prototyp piezoelektrického senzoru klepání splňujícího požadavky odběratele - společnosti Škoda Auto. Vyvinul senzor klepání s téměř plochou frekvenční charakteristikou v rozmezí 3 až 12 kHz, velmi dobře vyhovující požadavkům na senzory klepání. Hlavní součásti vývoje ve smyslu úkolů disertace bylo hledání a ověření metod pro indikaci poruch a trhlin piezokeramického materiálu senzoru. Vestavěné, bezdemontážní postupy nesměly samozřejmě vycházet měření vyžadující demontáž senzoru nebo připojení k zvláštním pro diagnostické účely realizovaným vývodům z pouzdra senzoru. Navržené a verifikované diagnostické metody založil na měření impedančních a frekvenčních charakteristik senzoru proveditelných na jeho výstupních svorkách. Zaměřil se přitom zejména na detekci nejčastějších závad-trhlin piezokeramického materiálu senzoru. V rámci plnění úkolů disertace navrhl řadu diagnostických metod měření, z nichž se jako nejvhodnější jeví spektrální analýza odezvy senzoru zapojeného jako frekvenčně závislý dělič na výstup generátoru bílého šumu. Dobré výsledky dává také zjišťování odezvy na změnu deformace piezoelementu vyvolanou elektrostrikcí, tj. pulsem elektrického napětí. Jde v zásadě o variantu předchozí metody pracující nyní nikoliv ve frekvenční, ale časové doméně. Zvláštní význam a přínos práce pro technickou praxi a vědecké poznání mají experimentální výsledky a jejich interpretace. I když se jedná o bezdemontážní diagnostiku, hledání a ověřování metod paradoxně vyžadovalo destruktivní přístup a řadu pracných měření. Původním přínosem disertanta je také návrh prototypu senzoru klepání na piezoelektrickém principu a experimenty ověřené doporučení pro výběr vhodných diagnostických metod. Zásadní části práce byly publikovány na prestižních mezinárodních vědeckých akcích (kongres Internoise 2008, v Šanghaji, Čína) a jsou přijaty k presentaci na kongresu Internoise 2012, konaném v New Yorku. Dále disertant publikoval 8 prací souvisejících s problematikou piezoelektrických senzorů nebo diagnostikou. Disertant věnoval značnou pozornost otázkám výběru vhodných senzorů diagnostických veličin, a přehledu moderních metod zpracování signálů pro diagnostiku. Byl hlavním řešitelem pěti projektů a je autorem, nebo spoluautorem více než 20-ti odborných publikací. Práce je jak po stránce obsahové i formální na dobré odborné úrovni. Jistým nedostatkem je poněkud přebujelá část, věnované přehledu současného stavu zpracování diagnostických signálů a výkladu činnosti užívaných senzorů vibrací. Dotazy k práci: 1. V závěru práce je jako jedna z vhodných metod doporučena elektrického pulsu. V rozporu s tímto doporučením se na str. 98 uvádí, že :“z naměřených průběhů nelze zjistit souvislost mezi poškozením a a naměřenou charakteristikou.“ 2. Bylo by výhodné použít pro diagnostické účely oscilátoru s piezoelektrickým senzorem jako prvkem určujícím rezonanční frekvenci ? Závěr. Disertace Ing. Stanislava Klusáčka je zaměřena na řešení aktuálních úkolů technické praxe a přináší nové poznatky pro poznání vlastností piezokeramických materiálů a způsobů bezdemontážní diagnostiky nejen senzorů klepání, ale obecně i jiných piezoelektrických senzorů neelektrických veličin. Stanovené cíle práce byly splněny v plném rozsahu. Při jejich řešení disertant osvědčil svou odbornou erudici a schopnosti zacházet s moderními nástroji vědeckého bádání. Disertační práce Ing. S.Klusáčka odpovídá obecně uznávaným požadavkům k udělení příslušného akademického titulu. Práci jednoznačně doporučuji k obhajobě. V Praze,7.8. 2012 prof. Ing. Stanislav Ďaďo, DrSc. oponent ČVUT, Elektrotechnická fakulta, Praha
Posudek oponenta disertační práce Téma disertační práce: Metody bezdemontážní diagnostiky Autor disertační práce: Ing. Stanislav Klusáček Oponent disertační práce: doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc. Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství, VUT v Brně K posouzení byla předložena vlastní disertační zpráva o rozsahu 112 stran, ale i kopie 4 článků a bodové hodnocení tvůrčích aktivit doktoranda. Oponovaná práce souvisí s problematikou diagnostiky strojních zařízení elektronickýmí zařízeními na základě měření vibrací pomocí piezoelektrických snímačů. Dalším vymezením práce je orientace na kontrolu správnosti chodu spalovacích motorů automobilů, speciálně na indikaci klepání motoru, které je příznakem nesprávného časování okamžiku vznícení paliva. Těžiště práce je ve vypracování metod jak kontrolovat příslušná čidla bez nutnosti jejich demontáže a jak vyhodnocovat příznaky poškození čidel. Náplň disertační práce je tedy dostatečně vymezená, ale tomu bohužel neodpovídá značně obecný a krátký název práce Práce sestává ze dvou hlavních okruhů. Jádrem prvího okruhu je rozsáhlá kapitola 2, která obsahuje obecněji rozbor dané problematiky z hlediska popisného. Správně a souhrně je uvedena potřebná teorie k diagnostice, k piezolektrickému jevu, ke snímačům vibrací, atd. Celá kapitola je velmi dobře zpracována, s kvalitou a obsahem lze souhlasit. Pouze kap. 2.6 je zbytečně obsáhlá a zahrnuje i algoritmy zpracování diagnostických signálů, které jsou pro dané zaměření málo využitelné. Naopak v celé práci jsem nenalezl popis jak a co se zpracovává ze signálu z akceleračních čidel klepání motoru. V této souvislosti mohla být kapitola 2.8 rozšířena o nějaký příklad typického časového průběhu signálu čidla klepání, což by bylo vhodným podkladem pro analýzu důležitosti některých parametrů čidel a k posouzení vlivnosti poruch čidel na správnost diagnostikovaných informací. Druhý hlavní okruh práce je soustředěn do kapitoly 4, která shrnuje autorovy poznatky z řešení daného úkolu. Vedle návrhu čidla jsou uvedena měření pro různé druhy poruch čidel. Správně je volen přístup srovnávacích měření mezi čidly bez závady a čidly, ktré byly definovaným způsobem poškozeny. Byla odzkoušena poškození jednoduchými i několikanásobnými trhlinami a prasklinami piezoelektrického materiálu snímače. Z hlediska vědeckého přínosu je hodnotné autorem navržené a ověřené použití tří různých měřicích metod pro diagnostiku čidel. Metody jsou založeny na relativně jednoduchém měření vlastností piezoelektrického snímače. Přestože projevy diagnostikovaných poruch nejsou příliš výrazné, navržené metody jsou akceptovatelné. Pokračování výzkumných prací v tomto směru může přinést zlepšení, zejména v možnostech diagnostikovat i jiné druhy závad čidel a kontrolovat funkčnost čidla i v oblasti nižších kmitočtů. Taktéž by bylo užitečné navrhnout metody kontrol s charakterem autodiadnostiky, tj. bez nutnosti připojení externích měřicích přístrojů (atoelektronika by např. zahrnovala jen někdy automaticky připojovaný obvod, který by s kontrolovanám čidlem tvořil oscilační obvod s definovaným chováním). Vyjádření k předepsaným bodům posudku 1) Námět práce odpovídá oboru disertace a je aktuální z hlediska současného stavu vědy. 2) Práce vykazuje původní přínosné části. Originální přínos je v návrhu metod, které umožňují diagnostikovat stav piezoelektrických čidel vibrací bez nutnosti jejich demontáže. Použití je obecnější, nejen pro snímače klepání spalovacích motorů. 3) Jádro disertační práce (metody diagnostikování piezoelektrických čidel) bylo publikováno na mezinátodních konferencích. 4) Uchazeč o udělení akademicko-vědeckého titulu doktora má dostatečnou vědeckou erudici. Vyplývá to ze seznamu jeho vědecké činnosti, z dostatečného počtu a struktury publikací, atd. Viz též příloha „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ s dosaženým počtem bodů 292,25. 5) Uchazeč má i dostatečnou praxi, proto je schopen řešit i aplikace, vyžadující spojení praktických a vědeckých znalostí. Závěr Předložená disertační práce uchazeče odpovídá dle mého názoru obecně uznávaným požadavkům k udělení akademického titulu doktora v daném oboru. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V Brně, dne 10.8.2012. Doc. Ing. Zdeněk Němec, CSc.
posudek v příloze
eVSKP id 41489