PRAŽÁK, J. Nejistoty měření u kalibrace snímačů vibrací [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Cílem bakalářské práce byl rozbor hlavních zdrojů nejistot při sekundární kalibraci snímačů vibrací, ověření vlivů, které mohou ovlivňovat nejistoty typu A, návrh experimentu pro ověření vlivu teploty při kalibraci a vzorový příklad výpočtu nejistoty při kalibraci. Na bakalářské práci, která původně měla být prakticky zaměřena, se hodně projevil zákaz vstupu studentů do laboratoří v části letního semestru. To se promítlo hlavně v části práce, kde měl být popsán a prakticky ověřen experiment stanovující vliv teploty při kalibracích. Proto se student měl zaměřit hlavně na vzorový příklad výpočtu nejistoty. Bohužel si student nechal tuto část práce až na čas těsně před odevzdáním, takže již nebyly možné detailnější korekce v textu. Navíc dle vyjádření konzultanta v tomto období nevyužíval konzultací. I přes uvedené problémy byl student při práci aktivní a samostatný, svou práci až do uzavření škol průběžně konzultoval jak s konzultantem práce, tak s vedoucí práce. Rozsah bakalářské práce je 47 stran (úvod až závěr), což odpovídá požadavkům kladeným na bakalářskou práci. Práce je psaná v logickém sledu a student využíval při zpracování uvedené literární zdroje. Doporučuji práci k obhajobě.
Student měl za úkol demonstrovat kompletní výpočet nejistoty měření při sekundární kalibraci snímačů vibrací. V této oblasti měla být zpracována rešerše, student se měl teoreticky zaměřit na identifikaci zdrojů nejistot a prakticky na návrh a provedení vyjmenovaných experimentů. Zadání je vhodné a úměrné svým rozsahem k vypracování bakalářské práce, taktéž zohledňovalo zavedení nouzového stavu v ČR a umožňovalo dojít i v tomto případě k relevantním výsledkům. Předložená práce je členěna do šesti kapitol, přičemž první čtyři kapitoly lze považovat za teoretickou část a zbývající dvě kapitoly za praktickou část bakalářské práce. Členění kapitol je zvoleno vhodně, autorovi se daří postupovat v logickém směru od věcí obecných k věcem konkrétním. Většina předložené práce je vlastní prací studenta. V úvodní kapitole je čtenář nejprve krátce seznámen se snímači vibrací (v rámci 1,5 strany). Text je však velmi stručným matematicko-fyzikálním popisem, který není ukončený logicky navazující diskusí, za jakých podmínek umožňuje model měřit zmíněné veličiny popisující vibrace. V kontextu pozdějšího vyšetřování zdrojů nejistot zde zcela chybí klíčové informace o konstrukcích snímačů i používaných materiálech (tyto informace se nevyskytují v práci ani na jiných místech). Následuje rešeršní kapitola týkající se kalibrací, přičemž dotčené problematiky sekundárních kalibrací se týká pouze jedna strana z devíti. Zmínka o primární kalibraci má v práci zcela jistě své místo, ale její rozsah zcela převyšuje řešenou oblast. Ve třetí kapitole se student obecně věnuje problematice stanovení nejistot měření. Místy se zde objevují jak nepřesná a zavádějící terminologie („hodnota standardní nejistoty“ ve smyslu zdroje nejistoty či výrazy „maximální odchylka j-tého zdroje nejistoty“ a „aproximace“ bez uvedení návaznosti) tak odborné nedostatky (z nichž nejvýraznější je uvedení metody pro stanovení nejistot nepřímých měření při popisu nejistoty měření přímého, viz body IV, V na str. 16). Samostatně stojící kapitola 3.4 o zaokrouhlování nevysvětluje důvod svého zařazení do textu a jako taková je zbytečná. Čtvrtou kapitolu věnovanou zdrojům nejistot při sekundární kalibraci lze považovat za stěžejní část teoretické části bakalářské práce, nicméně svým rozsahem (5 stran) ani zpracováním tomu neodpovídá. Hlavní problém této části vidím v tom, že autor příliš nerozlišuje mezi nejistotami jednotlivých měření (a/v/y, f, fáze – nejvíce je to vidět v kapitole 4.1.5), že neuvádí všechny relevantní zdroje nejistot, v práci již zmíněné zdroje nejistot řádně nediskutuje a v drtivé většině případů ani nenavrhuje žádné experimentální postupy, kterými by se daly jejich vlivy kvantifikovat. I vzhledem ke studentem uvedené premise, že je nutná odborná praxe, je očekáváno, že zdroje nebude zavrhovat na základě svých pocitů, ale ponechá pro stanovení jejich významu zavedenou metodiku geometrického součtu. Problematika výstupních obvodů snímačů vibrací zůstává zcela opomenuta (rozdíly v případě snímačů s nábojovým výstupem a s integrovaným nábojovým zesilovačem). V nezanedbatelných částech textu kapitoly se autor zcela zbytečně věnuje zdrojům nejistot při primární kalibraci, které s řešeným tématem nesouvisí (kapitoly 4.1.4, 4.3.3 či poslední odstavec v kapitole 4.1.5). Objevují se zde vzájemně se vylučující tvrzení (v kapitole 4.1.2 se tvrdí, že je vliv širokopásmového šumu díky úzkopásmovému zpracování roven 3 uV, následně v kapitole 4.1.6 se stejný vliv uvádí pod hodnotou 1 uV), nikterak podložené odhady nejistot (např. v kapitolách 4.1.3 a 4.1.5, v kapitole 4.2.2 navíc není jasné ke které veličině se odhad vztahuje) a formulace nedávající smysl (např. poslední dvě věty kapitoly 4.1.5). Pátá kapitola sumarizuje dva provedené experimenty. Po odborné stránce jde pravděpodobně o nejzdařilejší část studentovy práce, týká se to hlavně dokumentace prvního experimentu při studiu vlivu uchycení snímače vibrací. Přesto i zde je bohužel nutno vytknout důležitou skutečnost, že se student vyhnul jakémukoliv numerickému vyjádření studovaného vlivu, který by bylo bez problémů možné zahrnout do následující kapitoly. Z popisu druhého prováděného experimentu není jasné, proč byl použit i negastor, když autor správně uvažuje, že by měření teploty pláště vibrometru mělo být bezkontaktní. Celý popis v kapitole 5.2 a návazně v kapitole 5.2.3 je silně zmatečný a autor zde uvádí, že NTC je nutné cejchovat pro následné bezkontaktní měření. Následně je ale z popisu experimentu jasně deklarováno, že se provádí zcela jiné srovnávací měření, přičemž etalonem je v tomto případě samotná pícka. Autor v tomto experimentu zjevně naprosto netuší, co mělo být jeho předmětem a z tohoto důvodu se nikde neobjevuje ani vyšetření nejistoty cejchování teploty. Data k druhému experimentu nejsou v práci přiložena a nelze tak zkontrolovat správnost zvolené regrese. V poslední šesté kapitole se student pokusil o kompletní výpočet nejistoty měření při sekundární kalibraci snímačů vibrací. Ve výpočtech chybí drtivá většina uvažovaných zdrojů, což je způsobeno následkem chabé diskuse a neurčité příslušnosti zdrojů diskutovaných. V kapitole 6.3. se objevují zdroje nejistoty typu B dané použitím konkrétního A/D převodníku, nicméně nikde v textu nelze najít, zda je tento převodník součástí kalibračního systému či nikoliv. Z matematického pohledu je samozřejmě možné počítat s jednotlivými zdroji nejistot v poměrových jednotkách, nicméně autor stanovil poměrnou chybu i v případě aditivních chyb, z fyzikálního principu se tak již tento výpočet musí vztahovat ke konkrétní měřené hodnotě, která zde ale uvedena není, tudíž tento výpočet není správný (chybí zde taktéž příklad výpočtu). Pochyby vyvolává rovněž absence diskuse projevu A/A prvků na vstupu měřicího systému, bez jejich znalosti lze těžko určovat jakou bude mít skutečný měřený signál hodnotu i nejistotu. Bohužel největší problémy v odborné části přichází až v kapitole 6.4, kde autor poměrově vyjádřené nejistoty typu sčítá bez ohledu na skutečné hodnoty amplitud, ke kterým se vztahují - vzhledem k tomu, že i uvažovaná nejistota snímače v kalibračním listu je jednoznačně aditivní prvek, svědčí to o zásadních neznalostech. V návaznosti na to je nutno říci, že hodnoty ve finální bilanční tabulce v kapitole 6.5. tak jsou velmi pravděpodobně nepoužitelné. Kromě výše zmíněných odborných nedostatků se v práci se objevuje několik překlepů, gramatických chyb, typografických chyb a jsou voleny nevhodné prezentační prvky jako jsou chybějící znázornění měřených bodů (v grafech na Obrázcích 11-13), prezentace převodních charakteristik namísto odchylky mezi nimi (graf na Obrázku 17), příliš velké body nereprezentující měřenou hodnotu (tamtéž), chybějící zarovnání na stejný počet desetinných míst aj. I přes objektivní komplikace, které se na realizaci práce podepsaly si myslím, že odborně šlo celou práci zvládnout výrazně lépe, což se mělo projevit zvláště ve čtvrté kapitole. Na základě předložené práce však mohu konstatovat, že student naprosto minimálním způsobem zadání naplnil a prokázal tak základní bakalářské schopnosti, a proto práci s uvedenými výhradami doporučuji k obhajobě s hodnocením E/50 b.
eVSKP id 126866