Niepewność pomiarów w laboratorium balistyki

Zbigniew Wrzesiński

W badaniach laboratoryjnych balistyki, narzędziem umożliwiającym obiektywne i prawdopodobne oszacowanie parametrów rozkładu wybranych cech elementów populacji, jest teoria niepewności pomiaru wykorzystująca elementarne prawa rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej. Dlatego też w części początkowej pracy omówiono niezbędne wybrane wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej, takie jak: zmienne losowe jednowymiarowe, zmienne losowe wielowymiarowe oraz parametry rozkładu badanej cechy elementów populacji, wartość oczekiwaną, estymację punktową i przedziałową oraz współczynnik korelacji liniowej Pearsona. Istotną częścią pracy jest omówienie rozkładów statystycznych. Rozkładem statystycznym który omówiono szczegółowo jest rozkład jednopunktowy. Postąpiono tak z tego względu, że rozkład ten jest podstawą do zdefiniowania rozkładów wielopunktowych będących w istocie złożeniem wielokrotnym rozkładu jednopunktowego. Rozkład jednopunktowy przedstawiono jako degenerację rozkładu ciągłego jednostajnego do punktu. Dalej dokonano złożenia rozkładu jednopunktowego w rozkład n-punktowy zwany inaczej rozkładem dwumianowym Bernoulliego. Przytoczono również twierdzenie Moivere’a-Laplace’a odnoszące się do rozkładu dwumianowego Bernoulliego które wskazuje, że w przejściu granicznym dla tego rozkładu zbiega się on do rozkładu normalnego Gaussa, który to rozkład znajduje zastosowanie w prawie wszystkich procesach zachodzących w przyrodzie i w wielu innych dziedzinach życia. Omówiono również rozkład chi-kwadrat i rozkład t-Studenta stosowany przy ocenie niepewności pomiaru dla oszacowania przedziału ufności i poziomu ufności znalezienia w nich parametru rozkładu średniej arytmetycznej zmiennej losowej populacji, jeżeli próba losowa nie przekracza trzydziestu pomiarów (n < 30). Omówiono również regresję liniową, która sprowadza zagadnienie współzależności zmiennych losowych do zależności funkcyjnej. Natomiast regresję nieliniową opisano jako ogólną procedurę służącą do dopasowania dowolnego rodzaju zależności między zmiennymi Y objaśnianą oraz X objaśniającą. Podano przykłady kilku funkcji nieliniowych, które po transformacji zmiennych losowych doprowadzono do modelu regresji liniowej. W pracy uwzględniono dokument Głównego Urzędu Miar zatytułowany „Wyrażanie niepewności pomiaru: Przewodnik”, wydany w 1999 roku. Na podstawie tego dokumentu określono niepewności standardowe typu A oraz typu B, niepewności wzorcowania dla podstawowych przyrządów stosowanych w laboratoriach, obliczanie niepewności standardowej dla wielkości złożonych, niepewność rozszerzoną oraz weryfikację hipotezy liniowości.

Właściwości cieplne betonowych osłon biologicznych w instalacjach jądrowych

Roman Jaskulski

Właściwości cieplne betonu są zagadnieniem z pogranicza dwóch obszarów – fizyki budowli oraz technologii materiałów budowlanych. W efekcie nie znajdują się one w centrum zainteresowania żadnego z nich. Tymczasem jest to obszar ciekawych i ważnych zjawisk, których znaczenie nie sprowadza się wyłącznie do obszaru komfortu cieplnego użytkowników budynków, ale także zagadnień trwałości czy bezpieczeństwa użytkowania budowli. Jeśli właściwości cieplne betonu są w niewielkim stopniu obecne w polskiej literaturze naukowej, to właściwości cieplne betonu osłonowego są w niej praktycznie nieobecne. Prezentowana monografia wypełnia tę lukę.   Pierwsza część książki (rozdziały 2 i 3) przybliża czytelnikowi ogólną tematykę właściwości cieplnych, zawierając definicje, opis właściwości cieplnych i ich roli związanej z opisem zjawisk transportu ciepła oraz wzajemne podstawowe zależności.   Główna część opracowania powstała na podstawie badań dotyczących betonowych masywnych konstrukcji z betonu osłonowego, wykonanych w ramach projektu badawczego związanego z planami budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. Jednym z celów badań było przygotowanie wytycznych dla konstruktorów rodzimych obiektów energetyki jądrowej i taką rolę naukowo-ekspercką spełnia niniejsza publikacja. Omówiono w niej: badania współczynnika rozszerzalności cieplnej oraz próbę predykcji jego wartości na podstawie wyników badań przeprowadzonych z wykorzystaniem betonu drobnoziarnistego; badania właściwości cieplnych dojrzałego betonu osłonowego; wyznaczanie właściwości cieplnych twardniejącego betonu osłonowego za pomocą rozwiązania zagadnienia odwrotnego jednowymiarowego przepływu ciepła oraz możliwości wpływania na rozkład temperatury w masywnym elemencie wykonanym z betonu osłonowego za pomocą domieszki opóźniającej modyfikującej przebieg hydratacji cementu.

Laboratorium charakteryzacji materiałów

Krzysztof Jankowski, Stanisław Kuś

Skrypt jest przeznaczony dla studentów wydziałów chemicznych i materiałoznawstwa odbywających kurs chemii analitycznej na poziomie zaawansowanym. Omówiono podstawy teoretyczne i praktyczną wiedzę związaną z klasycznymi metodami analizy jakościowej i ilościowej stosowanymi przy oznaczaniu składu materiałów złożonych, a także z metodami instrumentalnymi służącycmi do analizy wielopierwiastkowej, charakteryzowania nanomateriałów, badania stanu powierzchni oraz potwierdzania tożsamości produktów leczniczych. Poruszono także zagadnienia związane z opracowaniem wyników pomiarów i zapewnieniem jakości pomiarów analitycznych.

Laboratorium aparatów elektrycznych

Zbigniew Pochanke, Waldemar Chmielak, Tadeusz Daszczyński

Laboratorium ma na celu konfrontację zdobytej wiedzy z doświadczeniem podstawowych i złożonych zjawisk fizycznych związanych z pracą aparatury rozdzielczej wysokiego napięcia. Uczestnicy zapoznają się z fizycznymi aparatami elektrycznymi i typowymi zagadnieniami związanymi z ich pracą. Omówione ćwiczenia dają studentom okazję doświadczenia, lub przynajmniej obserwacji, takich zjawisk jak: oddziaływanie cieplne i elektrodynamiczne prądów roboczych i zwarciowych, procesy przejściowe podczas łączenia rzeczywistych układów elektroenergetycznych, magnesowanie rdzenia i jego wpływ na dokładność pomiaru przekładnika oraz złożoność budowy aparatów elektrycznych. Stanowiska probiercze odtwarzają bądź konkretną próbę typu (próba zwarciowa, obciążalność prądowa ciągła, pomiar granicznego współczynnika dokładności przekładnika prądowego), bądź prezentują podstawowe problemy eksploatacyjne aparatury rozdzielczej (procesy łączeniowe w obwodach prądu stałego i przemiennego w kontekście prawidłowego doboru aparatury łączeniowej i zabezpieczeniowej oraz diagnostykę wyłącznika średniego napięcia, czyli próbę oceny aktualnego jego stanu).

Opis ruchu układu mechanicznego z więzami jednostronnymi

Wiesław Grzesikiewicz, Artur Zbiciak

Przedmiotem opracowania jest sformułowanie opisu ruchu układu mechanicznego z ograniczeniami jednostronnymi, wyznaczającymi dopuszczalny obszar w przestrzeni konfiguracji układu. Tego rodzaju zagadnienie służy do analizy ruchu i obciążeń powstających w maszynach i konstrukcjach inżynierskich, w których znajdują się ograniczniki przemieszczeń. Uwagę skupiono głównie na matematycznym opisie zagadnień związanych z oddziaływaniem więzów jednostronnych na ciała układu, ale zaprezentowano również więzy dwustronne potraktowane jako szczególny przypadek.   W podsumowaniu zwrócono uwagę na możliwości zastosowania sformułowanego tu opisu do zagadnień ruchu układów z więzami dwustronnymi, mającymi postać niegładkich powierzchni oraz ograniczeń opisywanych za pomocą zbiorów niewypukłych. Zasygnalizowano również potrzebę szerszego podejścia do zagadnień dynamiki układów z więzami – przy uwzględnieniu różnorodnych ograniczeń – oraz celowość opracowania monografii zawierającej kompleksową analizę układów fizycznych z ograniczeniami.

Polityka ekonomiczna w warunkach integracji europejskiej w świetle teorii Kaleckiego i Pasinettiego

Maciej Holko

Funkcjonowanie gospodarki Unii Europejskiej opiera się na zasadzie swobodnego przepływu towarów, kapitału i osób w warunkach równej konkurencji oraz regułach odnoszących się do polityki ekonomicznej – zakaz pomocy publicznej, ograniczenia polityki fiskalnej i monetarnej. W opracowaniu niniejszym oceniono instytucjonalny kształt i skutki integracji europejskiej, a bazą tej oceny jest paradygmat produkcji i podziału stworzony przez klasyków angielskich i rozwinięty przez Sraffę-Pasinettiego oraz Kaleckiego-Keynesa. Na tej podstawie przedstawiono postulaty zmian polityki społeczno-gospodarczej odnoszące się zarówno do uregulowań Unii Europejskiej, jak i do polityki realizowanej w Polsce w ramach uprawnień krajowych.

Systemy DCS i SCADA

Sebastian Plamowski, Andrzej Wojtulewicz

Skrypt jest przeznaczony dla studentów realizujących przedmiot Systemy DCS i SCADA prowadzony na wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej (pierwsza połowa zajęć odbywa się przy wykorzystaniu systemu DCS, druga – przy wykorzystaniu systemu SCADA i sterownikow PLC).   Systemy DCS (Distributed Control System) i SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) należą do klasy systemów odpowiedzialnych za nadzorowanie pracy procesu technologicznego lub produkcyjnego. W podstawowym wydaniu systemy DCS i SCADA odpowiadają za: zbieranie aktualnych danych, wizualizację procesu, sterowanie procesem, alarmowanie, archiwizację oraz raportowanie. W branży automatyki przyjęło się stwierdzenie, że funkcjonalność wspołczesnych systemów DCS i SCADA pokrywa się i często terminy DCS i SCADA używane są zamiennie.   Systemy DCS z racji pełnej spójności sprzętowo-systemowej są lepiej zintegrowane i pozwalają na opracowanie bardzo dużych aplikacji, dlatego znajdują zastosowanie głównie w dużych instalacjach przemysłowych, gdzie liczba punktów procesowych liczona jest w tysiącach. Punkty procesowe używane w warstwie sprzętowej i w warstwie wizualizacji w przypadku systemów DCS są tymi samymi punktami i obie warstwy oparte są na wspolnej bazie danych. Dodatkowo, systemy DCS rozbudowane są o narzędzia programistyczne pozwalające na konfigurację wejść i wyjść oraz projektowanie i programowanie struktur regulacji, dzięki czemu zapewniona jest jednorodność na poziomie projektu.

Projektowanie procesów technologicznych. Od laboratorium do instalacji przemysłowej

Ludwik Synoradzki, Jerzy Wisialski

Podręcznik przeznaczony dla studentów i absolwentów wydziałów chemii, inżynierii chemicznej i procesowej oraz innych, zajmujących się projektowaniem, badaniami i przemysłowym wdrażaniem proce­sów technologicznych oraz organizacją produkcji substancji chemicznych. Może być wykorzystywany na uczelniach, w biurach projektów, jednostkach badawczo-rozwojowych oraz przedsiębiorstwach prze­mysłu chemicznego i pokrewnych.  W opracowaniu przedstawiona została metodyka opracowywania technologii chemicznych. Omówiono zagadnienia, których znajomość jest potrzebna badaczowi technologowi, takie jak: ochrona własności przemysłowej, kontrola analityczna, zagrożenia, ekonomika i dojrzałość procesu do wdrożenia.