516-0307/01 – Nedestruktivní metody zkoušek ()
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. RNDr. Jan Kopečný, CSc. | Garant verze předmětu | doc. RNDr. Jan Kopečný, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 4 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1980/1981 | Rok zrušení | 2002/2003 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Předmět podává základy měřících metod vycházejících z fyzikálních zákonitostí
uplatňujících se v nedestruktivních měřících metodách. Jsou zde obsaženy
metody využívající všechny druhy záření od elektromagnetického všech vlnových
délek přes mechanické až po částicové.
Postupně jsou probírány metody měření indexu lomu a fázových změn, fotometrie,
mikroskopie spolu s vyhodnocením obrazu, určování kvality povrchu, měření
délek a jejich změn, měření rychlosti, stanovení průběhu různých fyzikálních
polí, spektroskopie, ultrazvukové metody a využití částicového a
radioaktivního záření.
Po probrání základních metod dané partie je vždy poukázáno na oblasti
praktického využití.
Po dohodě se studentem je možné některé partie rozšířit, jiné vypustit
v souladu s jeho studijními potřebami.
Povinná literatura:
(1) Sochor,V.: Lasery a koherentní svazky, Academia, Praha 1990
(2) Pluta,M.: Advanced Light Microscopy, PWN, Warszava 1988
(3) Fuka,J.-Havelka,B.: Optika, SPN, Praha 1961
(4) Sequens,J.: Technika zviditelňování fyzikálních polí, Academia, Praha 1980
(5) Baláš,J.-Szabó,V.: Holografická interferometria v experimentalnej
mechanike, Veda, Bratislava 1986
(6) Obraz,J.: Ultrazvuk v měřící technice, SNTL, Praha 1984
(7) Klujev,V.,V.: Pribory dlja nerazrušajuščego kontrolja materialovi
rozdelij,
Mašinostrojenije, Moskva 1986
(8) Kopečný,J.: Fyzika Iib, Skripta VŠB-TUO, Ostrava 2000
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Měření indexu lomu a fázových změn
Index lomu jako charakteristika prostředí. Fraunhoferova metoda, totální
refraktometry, Jaminův, Mach-Zehnderův a Rayleighův interferometr, index lomu
malých krystalů.
Fázové změny. Interferenční refraktometry, šlírová metoda, moire metody, metoda
fázového kontrastu.
Klasifikace látky, určování nehomogenit, měření koncentrace, určení
vícesložkových soustav, určování změn indexu lomu a fáze - stanovování
rychlostních, deformačních a nehomogennostních polí.
2.Fotometrie
Subjektivní a objektivní fotometry, spektrální fotometry. Fotometr Ritchieho,
Bunsenův, Ulbrichtova koule, Lummer-Brodhunova kostka, dělící hranoly,
zeslabování světla. Dubosqův, Pulfrichův, Beckmannův fotometr, Spekol.
Stanovení základních fotometrických veličin,, propustnosti, odrazivosti,
absorbce, extinkce a disperse prostředí, stanovení barevnosti a barvy. Měření
koncentrace, identifikace látky.
3. Optická mikroskopie
Optický mikroskop, osvětlovací soustava. Mikroskopie neprůhledných předmětů,
temné pole, polarizační mikroskopie, fázový kontrast, interferenční
mikroskopie, fluorescenční mikroskopie, mikrofotografie.
Identifikace materiálu, jemná struktura, zobrazení fázových předmětů, kontrola
povrchu, vnitřku a tvaru, měření tenkých vrstev.
4. Zpracování a vyhodnocení obrazu
Digitalizace obrazu a jeho následné zpracování počítačem. Optická analýza
obrazu.
Statistické zpracování obsahu obrazu. Vyhodnocení vícesložkových struktur.
Vyhodnocení interferenčních, moire, polarizačních a šlírových záznamů.
5. Určování kvality povrchu
Měření tvaru. Metody profilometrické, profilprojektor. Metody
interferometrické, klasické měrky, Michelsonův interferometr, interferenční
mikroskopy, holografická interferometrie, moiré techniky.
Měření drsnosti. Metody profilometrické, metoda světelného řezu, porovnávací
mikroskop. Metody interferometrické, klasické, interferenční mikroskopie,
holografická interferometrie. Metody rozptylové. Analýza koherenční zrnitosti.
6. Měření délek a jejich změn
Michelsonův interferometr, laser-interferometry, interferenční dilatometr,
Saundersův-Postův interferometr, Zygo, holografické a speckle metody, Moiré
metoda.
Měření malých a velkých délek, stanovení malých změn, určení úhlů a jejich
odchylek, měření tepelných a tlakových deformací, stanovení vnitřních
nehomogenit.
Analýza vibrací. VPI senzor, holografická a speckle analýza. Určování parametrů
kmitání.
7. Měření rychlosti
Laserový dopplerovský anemometr, ZYGO systém, rychlostní kamera, holografické
určování rychlosti. Vizualizace proudění.
Měření rychlostí pevných látek a tekutin, rychlosti posuvů, rychlostí proudění
dispersních a koloidních tekutin. Zviditelnění rychlostních polí.
8. Stanovení průběhu fyzikálních polí
Interferenční, šlírové metody, fázový kontrast, dvojlom, polarizační metody,
Kerrův, Verdetův a Majoranův jev, moire metody, luminiscence, kapalné krystaly.
Určení vnitřních pnutí, stanovení průběhu deformací na povrchu i uvnitř vzorku,
výpočet stavu napjatosti. Zobrazení elektrického a magnetického pole, zvukového
pole, infračerveného a elektronového pole. Počítačové metody.
9. Spektroskopie
Optická, Ramanova, Luminiscenční, Mossbauerova, hmotnostní a rentgenova
spektroskopie. Kvalitativní a kvantitativní analýza.
Spektrální kvalitativní a kvantitativní analýza, identifikace látky a jejich
parametrů.
10. Ultrazvukové metody
Vznik a šíření ultrazvukové vlny, závislost její rychlosti na prostředí a jeho
fyzikálních parametrech, útlum, odraz a lom vlny. Základní měřící metody.
Měření mechanických vlastností prostředí, stanovení tlouštky, vyhledávání
vnitřních defektů a nehomogenit, hladinoměry a průtokoměry.
11. Částicové a radioaktivní záření
Přehled využívaných druhů korpuskulárního a jaderného záření, jejich zdroje
a parametry. Interakce těchto záření s látkou.
Neutronová a radiační defektoskopie, princip radiaktivního datování,
tlouštkoměry, hladinoměry
a průtokoměry.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.