BRÝDL, O. Automatizovaný systém pro měření a vyhodnocení impulzních zkoušek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Cílem diplomové práce bylo navrhnout automatizovaný měřicí a vyhodnocovací systém pro měření impulzních zkoušek v technické laboratoři ABB PPMV Brno ve spolupráci s níž bylo zadání práce realizováno. Měřicí systém byl prakticky navržen a jeho funkčnost ověřena. Student dokázal nastudovat potřebné znalosti. Pracovní nasazení a konzultační aktivita studenta nebyla rovnoměrná, stupňovala se s blížícím se termínem odevzdání práce, což se projevilo například v tom, že chybí řešení návrhu vhodného děliče napětí , o kterém bylo na začátku práce též uvažováno, což by umožnilo měřit impulzní napětí nad 40kV. Práce je formálně na dobré úrovni, prokazuje inženýrské schopnosti diplomanta a splňuje nároky kladené na diplomovou práci.
Student měl za úkol vypracovat a posléze realizovat návrh automatizovaného měřícího a vyhodnocovacího systému pro impulsní zkoušky v laboratoři zadavatele. Systém měl být porovnán se stávajícím certifikovaným systémem z hlediska přesnosti a nejistoty. Předložená práce je členěna do osmi kapitol. Z tohoto počtu lze považovat pět kapitol za kapitoly teoretické a zbylé tři kapitoly za praktickou část diplomové práce. Členění kapitol je vhodně zvoleno a autor postupuje v logickém směru od věcí obecných k věcem konkrétním. Nejprve je čtenář seznámen s problematikou impulsních zkoušek výtahem z normy. Dále autor krátce seznamuje s testovaným rozvaděčem a vlastní realizací zkoušky. Následně jsou v práci uvedeny výsledky vlastních zkušebních měření na stávajícím systému a měřeními pomocí osciloskopu Tektronix. Na základě praktického seznámení pak diplomant provádí návrh měřící části svého systému, provádí úvod do prostředí LabVIEW a seznamuje s konkrétním provedením děliče a se strukturou vytvořené měřící a vyhodnocovací aplikace. Na závěr uvádí výsledky zkušebního měření. Po odborné stránce hodnotím práci jako průměrnou. Student sice prokázal schopnost samostatného studia odborné literatury a zvládl programovací prostředí LabVIEW na dostatečné úrovni, ale nedokázal již úplně precizně aplikovat během studia nabyté znalosti. Po odborné stránce byla v práci nalezena řada nedostatků a nejasností. Předně z celé práce není zřejmý celý průběh impulsní zkoušky, dle mého názoru v popisu chybějí zásadní informace. Z normy a potvrzením na základě protokolů ze systému Dr. Strauss je jasné, že se při změně testovacího napětí musí změnit i hodnota vybíjecího odporu Rt tak, aby byly splněny požadavky na dobu čela a dobu půltýlu, z uvedeného schématu (obrázek 5) proto není zřejmé, pro jaké zkušební napětí je možné toto zapojení využít, příp. jak se zapojení změní při změně testovacího napětí. Dále není jasné, jak je řízeno nabíjení pracovní kapacity (manuálně či automaticky), takže není možné přesně formulovat zadání pro vytvořenou aplikaci. Soubor požadavků na aplikaci (zadání) není v práci vůbec definován, vlastnosti vytvořené aplikace se dozvídáme až z jejího popisu. O něco více se diplomant zabývá návrhem měřícího hardware, nicméně stále se omezuje na aplikaci výsledků zkušebních měření, namísto dřívější formulace zcela evidentních požadavků na měřící systém a jejich následném praktickém ověření. Věnuje se také pouze vzorkovací frekvenci, vliv rozlišení ve vertikální ose není diskutován. Výhradu mám i proti zkušebním měřením na osciloskopu Tektronix, v práci jsou uváděny grafy v Matlabu, nicméně při pohledu na grafická data v přílohách je jasné, že ve všech případech nebyl dostatečně využit celý rozsah A/D převodníku, tyto znalosti patří k základům práce s měřicím přístrojem. Řešení měřícího systému je zvoleno vhodně z pohledu řešeného problému, z mého pohledu je však minimální možné (hlavně kvůli relativně nízké rychlosti vzorkování), řešení je i ekonomicky výhodné. Měřící a vyhodnocovací aplikace v LabVIEW má relativně jednoduchou a jasnou strukturu. Chybí však lepší popis aplikace a jednotlivých rutin, popis aplikace se omezuje téměř výhradně na funkce pro uživatele, grafická úprava aplikace není příliš na vysoké úrovni. Exportovaná výstupní data z aplikace ve formátu xls v příloze má vyšší rozsah sloupců než je povoleno ve starších verzích aplikace MS Excel, tudíž běžný uživatel může mít problém se zobrazením dat. V přiloženém programu byl nalezen nesoulad mezi definovaným postupem stanovením doby čela a doby půltýlu (obrázek 1) a jejich skutečným vyhodnocením. Čelo pulsu je určováno z pomocného času mezi 25 – 90 % špičkového napětí namísto uvedených 30 – 90 %. Doba půltýlu je v teoretické části práce definována jako čas mezi zdánlivým počátkem a okamžikem, kdy křivka zkušebního napětí klesne na polovinu hodnoty zkušebního napětí, ale v programu se hledá čas, kdy se zkušební napětí pohybuje nad 50% špičkové hodnoty, tento čas je zjevně kratší. To jsou výrazné odchylky od definic, které mohou výrazně ovlivnit parametry vytvořeného systému. Nicméně je měřící aplikace zjevně funkční a po úpravách je schopná normální práce. Autor se dále nevěnuje parametrům svého zařízení, možnostem zlepšení průběhu naměřené křivky (např. kombinace volby rychlejšího modelu osciloskopu a průměrování) ani není přiložen návod pro operátora, který by dle mého názoru měl být součástí takového projektu. Samostatnou problematikou je stanovování nejistot. U zkušebního měření na měřícím systému Dr. Strauss je z kalibračního listu uvedena hodnota nejistoty jako 2,64 %. Není však specifikován rozsah platnosti kalibrace, nelze tedy rozhodnout o správnosti výpočtu (zda není nutná zkouška linearity apod.). Nejistota typu B měření časů není u vlastního systému s osciloskopem HS3 spočítána dobře. Autor k jejímu výpočtu používá hodnotu chyby měření v napěťové ose. Pro vlastní příklad výpočtu není popsáno, s jakými parametry měřící systém pracoval (rozsahy), takže nelze vysledovat postup výpočtu a celý uvedený záznam z měření tak postrádá dokumentační hodnotu a nelze jej ověřit. Jedním z úkolů práce bylo srovnání obou metod co do nejistot a přesnosti. Autor počítá nejistoty při měření vlastním řešením s osciloskopem a s testovacím impulsem o velikosti 40 kV, se systémem Dr. Strauss měl testovací puls velikost 50 kV. Opět, vzhledem tomu, že z předložené práce nevyplývá rozsah platnosti kalibrace, nelze rozhodnout, zda toto měření při různě velkých testovacích napětích je opravdu možné srovnávat. Pro takový test by bylo vhodnější spíše měření za pomoci pulsu o stejné velikosti. Dále by mohlo být provedeno měření oběma systémy zároveň pro porovnání přesnosti vytvořeného systému, tento způsob umožňuje i norma při kalibraci. Dle textu byly systémy porovnány na základě jediného zkušebního měření, což mi připadá jako velmi malý vzorek pro vytvoření závěru. V tomto bodě zadání je tedy forma vypracování úkolu z mého pohledu nedostatečná a srovnání obou systémů je provedeno jen velmi povrchně. Po formální stránce je text práce uspokojivý, s minimem pravopisných chyb a překlepů, je řádně citován. Citace literatury vyhovují normě. Místy se však objevují typografické nepřesnosti typu chybějících mezer mezi hodnotou veličiny a její jednotkou a širší tabulky než text v místech, kde to zcela jistě nemuselo být. Zadání práce je relativně časově náročné, protože předpokládá odladění aplikace měření a následné vyhodnocení dat. Na základě předložené práce však mohu konstatovat, že student vytvořil dostatečný základ řešení, zadání bylo dle mého názoru splněno a práce je přes výše uvedené nedostatky na dostatečné formální i odborné úrovni. Diplomant tak svou prací prokázal inženýrské schopnosti, a proto ji doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 66066