Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Niepewność i monitoring w wibroakustyce
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-2-204-DH-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Drgania i Hałas w Technice i Środowisku
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Pawlik Paweł (pawlik@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Niepewność w pomiarach i badaniach wibroakustycznych, budżet niepewności. Monitoring akustyczny hałasu: drogowego, szynowego i przemysłowego – zajęcia terenowe. Monitoring drgań – badania terenowe.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Podstawową wiedzę z zakresu metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości akustycznych i drganiowych IAK2A_K02, IAK2A_W01 Egzamin,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Umie prowadzić pomiary akustyczne i drganiowe z zastosowaniem najnowszych technik pomiarowych, w tym z wykorzystaniem łączności bezprzewodowej wraz z oceną niepewności oraz oceną oddziaływania drgań i hałasu na człowieka i jego środowisko IAK2A_K04, IAK2A_U16, IAK2A_W06 Zaliczenie laboratorium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zastosować wiedzę z zakresu probabilistyki do analizy danych doświadczalnych, zwłaszcza umie wyznaczyć parametry zmiennych losowych i rozumie ich znaczenie, zna typowe rozkłady losowe. IAK2A_U08, IAK2A_W03 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Ma wiedzę na temat przeprowadzania i potrafi wykonać pomiary sygnałów wibroakustycznych, opracować wyniki, rodzaju niepewności i sposobów ich wyznaczania. Potrafi dobrać elementy toru pomiarowego, zwłaszcza parametry mikrofonu oraz przetworników drgań w monitoringu ciągłym IAK2A_K03, IAK2A_U04, IAK2A_W01 Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi posługiwać się aktami prawnymi w zakresie pomiarów długookresowych i oceny hałasu i drgań i towarzyszącej im niepewności IAK2A_U19, IAK2A_K02, IAK2A_W06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
58 16 14 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Podstawową wiedzę z zakresu metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości akustycznych i drganiowych + - - - - - - - - - -
M_W002 Umie prowadzić pomiary akustyczne i drganiowe z zastosowaniem najnowszych technik pomiarowych, w tym z wykorzystaniem łączności bezprzewodowej wraz z oceną niepewności oraz oceną oddziaływania drgań i hałasu na człowieka i jego środowisko - + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zastosować wiedzę z zakresu probabilistyki do analizy danych doświadczalnych, zwłaszcza umie wyznaczyć parametry zmiennych losowych i rozumie ich znaczenie, zna typowe rozkłady losowe. + - - - - - - - - - -
M_U002 Ma wiedzę na temat przeprowadzania i potrafi wykonać pomiary sygnałów wibroakustycznych, opracować wyniki, rodzaju niepewności i sposobów ich wyznaczania. Potrafi dobrać elementy toru pomiarowego, zwłaszcza parametry mikrofonu oraz przetworników drgań w monitoringu ciągłym - + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi posługiwać się aktami prawnymi w zakresie pomiarów długookresowych i oceny hałasu i drgań i towarzyszącej im niepewności + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 58 godz
Przygotowanie do zajęć 35 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (16h):
  1. Problematyka monitoringu i niepewności w badaniach wibroakustycznych, możliwe rodzaje błędów i związanych z nimi niepewności.

    Podstawową wiedzę z zakresu metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości akustycznych i drganiowych oraz źródła niepewności.

  2. Rozwiązania obecne w procedurach oceny niepewności polecane przez międzynarodowe organizacje metrologiczne, określone w „Przewodniku po niepewności

    Znormalizowane sposoby obliczania niepewności wg przewodnika GUM.

  3. Niepewność numeryczna w przetwarzaniach wyników akustycznych w badaniach eksperymentalnych. Metody nieklasyczne w modelowaniu zadań niepewności.

    Niepewność numeryczna w ujęciu klasycznym ( wg przewodnika GUM) oraz nieklasycznym. Metody bootstrapowe oraz bayseowskie. Modelowanie zadań oceny niepewności w badaniach wibroakustycznych formalizmem teorii szeregów czasowych i arytmetyką przedziałową oraz metodą propagacji rozkładów.

  4. Charakterystyka wibroakustycznych sygnałów pomiarowych w systemach monitoringu ciągłego

    Parametry mierzalne sygnałów wibroakustycznych oraz sygnałów towarzyszących, charakteryzujących warunki środowiskowe oraz monitorowany obiekt i ich wpływ na niepewność pomiaru.

  5. Niepewność wnoszona przez elementy toru pomiarowego. Niepewność wzorcowania

    Szczegółowy algorytm wyznaczania niepewności cząstkowych wnoszonych przez elementy toru pomiarowego oraz ich wzorcowanie.

  6. Realizacja sprzętowa i dobór parametrów pracy stacji .

    Realizacja sprzętowa i dobór parametrów pracy stacji monitoringowej. Estymacja wielkości mierzalnych sygnałów akustycznych i drganiowych. Filtracja zakłóceń. Rozproszone wielokanałowe systemy monitorujące i ich budowa.

  7. Budżet niepewności w systemach monitorujących. Uwarunkowania prawne

    Regulacje prawne konstruowania budżetu niepewności. Zalecane procedury oraz wymagania metodyk referencyjnych. Praktyczne aspekty tych uregulowań w zadaniach inżynierskich.

  8. Monitoring akustyczny wybranych źródeł hałasu. Hałas lotniczy, drogowy, szynowy, przemysłowy

    Uwarunkowania monitoringu podstawowych źródeł hałasu – drogowego, lotniczego, kolejowego i przemysłowego. Dobór parametrów monitorowanych wielkości.

Ćwiczenia audytoryjne (14h):
  1. Testy rozkładów wyników pomiarowych

    Testy rozkładów statystycznych wyników pomiarów monitoringowych.

  2. Wyznaczanie niepewności standardowej i poszerzonej.

    Wyznaczanie niepewności standardowej i poszerzonej w przypadku rozkładu normalnego oraz innych rozkładów spotykanych w zadaniach metrologii wibroakustycznej.

  3. Propagacja niepewności.

    Propagacja niepewności w oparciu o prawo propagacji niepewności. Wpływ korelacji parametrów wejściowych.

  4. Konstrukcja kompletnego budżetu niepewności

    Konstrukcja kompletnego budżetu niepewności z podziałem na niepewność typu A i B dla podstawowych obiektów – źródeł hałasu przemysłowego, drogowego, kolejowego i lotniczego.

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):
  1. Pomiary monitoringowe hałasu drogowego, kolejowego, lotniczego oraz przemysłowego

    Pomiary monitoringowe hałasu drogowego. Założenia sprzętowe oraz dobór parametrów monitorowanych wielkości.

  2. Niepewność wzorcowania toru akustycznego i drganiowego.

    Wyznaczanie niepewności wnoszonej przez elementy toru pomiarowego, w tym niepewność wzorcowania toru akustycznego i drganiowego. Realizacja praktyczna budżetu niepewności.

  3. Konstrukcja budżetu niepewności w monitoringu hałasu drogowego, kolejowego, lotniczego oraz przemysłowego

    Niepewności cząstkowe wnoszone przez system pomiarowy, zakłócenia i sposób ich filtracji, uwarunkowania środowiskowe oraz wybór rejestrowanych parametrów.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie wszystkich zadań z ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa wyliczana jest na podstawie średniej arytmetycznej ocen z ćwiczeń laboratoryjnych, audytoryjnych i egzaminu.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Student powinien zgłosić się do prowadzącego w celu ustalenia indywidualnego sposobu nadrobienia zaległości.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student powinien znać podstawowe zagadnienia z zakresu podstaw wibroakustyki oraz posługiwania się komputerem, w tym podstaw zasad działania sieci komputerowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. B&K – Acoustics Noise Measurements
2. B&K – Mechanical Vibration and Shock Measurements
3. Z. Engel – Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem
4. Z. Żyszkowski – Miernictwo akustyczne
5. Danuta Turzeniecka – Analiza dokładności wybranych przybliżonych
metod oceny niepewności
6. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik GUM.
7. Guide 98-3 and Supplements.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Sensitivity analysis of the estimation of the single-number sound absorption evaluation index DLα, Wojciech BATKO, Paweł PAWLIK, Grażyna WSZOŁEK, Archives of Acoustics, 2017 vol. 42 no. 4

2. Nieklasyczne metody statystyczne w ocenie niepewności w badaniach i modelowaniu akustycznym, Wojciech BATKO, Paweł PAWLIK, Bartłomiej STĘPIEŃ ; AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki. Katedra Mechaniki i Wibroakustyki. — Radom : Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2015

3. New approach to the uncertainty assessment of acoustic effects in the environment, Wojciech BATKO, Paweł PAWLIK, Archives of Acoustics, 2012 vol. 37 no. 1

Informacje dodatkowe:

Brak