Jiří David - Odbor termomechaniky a techniky prostředí

Transkript

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ
ENERGETICKÝ ÚSTAV
ODBOR TERMOMECHANIKY A TECHNIKY PROSTŘEDÍ
DIPLOMOVÁ PRÁCE
MONITOROVACÍ SYSTÉM PROSTŘEDÍ PRO DLOUHODOBÉ
SLEDOVÁNÍ KANCELÁŘSKÝCH PROSTOR
Vypracoval: Jiří David
Vedoucí diplomové práce: Ing. Josef Štětina
Číslo diplomové práce: VUT-EU-ODDI-3302-03-06
Celkový počet stran: 55
BRNO
květen 2006
Čestné prohlášení
Prohlašuji, že tuto diplomovou práci jsem vypracoval samostatně bez cizí pomoci.
Vycházel jsem při tom ze svých znalostí, odborných konzultací a doporučené literatury, uvedené v seznamu.
V Brně dne 25. 5. 2006
……………………………………
podpis
VUT BRNO, FSI-EÚ
VUT-EU-ODDI-3302-03-06
Poděkování
Děkuji vedoucímu mé diplomové práce Ing. Josefu Štětinovi za ochotu při odborných
konzultacích a realizaci projektu.
5
VUT BRNO, FSI-EÚ
Anotace
Diplomová práce se zabývá návrhem měřícího systému pro dlouhodobé sledování prostředí v kancelářských prostorech. Seznamuje čtenáře s veličinami, které jsou potřebné pro
vyhodnocení mikroklimatických parametrů vnitřního prostředí, s metodami jejich měření a
s vybranými snímači a měřícími moduly. Představuje, pro tento systém vyvinutý, počítačový
měřící program, který provádí sběr měřených dat a jejich pravidelné ukládání do databáze, a
internetovou aplikaci prezentující naměřená data ve formě tabulek a grafů. Obsahuje příklad
použití systému v praxi a rozbor části získaných dat.
6
VUT BRNO, FSI-EÚ
OBSAH
Použité označení..................................................................................................................... 9
1. ÚVOD .................................................................................................................................. 10
2. TEPELNÁ POHODA ........................................................................................................ 11
3. MĚŘENÍ TEPELNÉHO STAVU MIKROKLIMATU .................................................. 13
4. HODNOCENÍ TEPELNÉHO STAVU MIKROKLIMATU ......................................... 18
5. HARDWARE...................................................................................................................... 19
5.1 Moduly ........................................................................................................................... 19
5.1.1 Moduly ADAM firmy Advantech........................................................................... 19
5.1.2 Měřící modul ADAM 4015..................................................................................... 21
5.1.3 Měřící modul ADAM 4018..................................................................................... 22
5.1.4 Převodník ADAM 4520 .......................................................................................... 23
5.2 Snímače .......................................................................................................................... 23
5.2.1 Odporové teploměry................................................................................................ 23
5.2.2 Termoelektrické teploměry ..................................................................................... 23
5.2.3 Termoanemometry .................................................................................................. 25
5.2.4 Snímač teploty a relativní vlhkosti MIDAM 180.................................................... 25
5.2.5 Snímač absolutního tlaku vzduchu MIDAM DPS-02............................................. 26
5.3 Sběrnice.......................................................................................................................... 26
5.3.1 Sběrnice RS 232 ...................................................................................................... 27
5.3.2 Sběrnice RS 485 ...................................................................................................... 27
5.4 Chyby a nejistoty měření................................................................................................ 28
5.4.1 Přímá měření ........................................................................................................... 28
5.4.2 Nepřímá měření....................................................................................................... 29
5.4.3 Nejistoty měření ...................................................................................................... 29
5.4.4 Vyhodnocení nejistot odporového teploměru ......................................................... 31
6. SOFTWARE ....................................................................................................................... 31
6.1 Databáze ......................................................................................................................... 31
6.1.1 Interbase/Firebird .................................................................................................... 32
6.2 SQL ................................................................................................................................ 32
6.3 PHP................................................................................................................................. 33
6.4 Webový server................................................................................................................ 33
6.4.1 Apache..................................................................................................................... 33
7. MONITOROVACÍ SYSTÉM PROSTŘEDÍ................................................................... 34
7.1 Stručný popis.................................................................................................................. 34
7.2 Rozmístění a zapojení snímačů ...................................................................................... 34
7.3 Měřící program Envimo ................................................................................................. 36
7.3.1 Nastavení programu před měřením ......................................................................... 37
7.3.2 Postup měření.......................................................................................................... 40
7.4 Databáze ......................................................................................................................... 42
7.5 Prezentace dat................................................................................................................. 43
8. VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ.............................................................................................. 45
8.1 Měření kulovým teploměrem ......................................................................................... 45
7
VUT BRNO, FSI-EÚ
8.1.1 Statistický rozbor teplotních rozdílů ....................................................................... 47
8.1.2 Tepelná setrvačnost ................................................................................................. 49
8.2 Měření vlhkosti .............................................................................................................. 50
8.3 Měření tlaku ................................................................................................................... 51
8.4 Měření teploty ................................................................................................................ 52
9. ZÁVĚR................................................................................................................................ 53
10. PŘÍLOHY ......................................................................................................................... 54
10.1 Příkazová sada modulu ADAM 4018 .......................................................................... 54
11. LITERATURA ................................................................................................................. 55
8
VUT BRNO, FSI-EÚ
Použité označení
Značka
q
Q
QK
QD
QS
QV
I
kr
p
P
p(y)
SR
s
s2
ta
tg
tkorig
tm
to
tr
tpr
Δtpr
tr
ts
uA
uB
uC
U
va
x
x
ε
η
ϕ
σ
σ2
Veličina
Měrný energetický výdej
Energetický výdej
Tepelný tok konvekcí
Tepelný tok dýcháním
Tepelný tok sáláním
Tepelný tok vypařováním
Intenzita sálání
Koeficient rozšíření
Tlak
Pravděpodobnost výskytu hodnoty
Hustota pravděpodobnosti
Intenzita pocení
Směrodatná odchylka
Rozptyl
Teplota vzduchu
Výsledná teplota
Korigovaná teplota
Teplota mokrého teploměru
Operativní teplota
Střední radiační teplota
Rovinná radiační teplota
Asymetrie radiační teploty
Teplota rosného bodu
Povrchová teplota
Nejistota typu A
Nejistota typu B
Kombinovaná nejistota
Rozšířená nejistota
Rychlost proudění vzduchu
Medián
Průměr
Odchylka
Účinnost
Relativní vlhkost
Rozptyl
9
Jednotka
W.m-2
W
W
W
W
W
W.m-2
Pa
g.h-1
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
m.s-1
%
%
VUT BRNO, FSI-EÚ
1. Úvod
Kvalita prostředí v obytných a pracovních prostorách má velký vliv na tělesné a duševní zdraví člověka a jeho pracovní výkon. Cílem je dosažení pohody prostředí. Zda je takového stavu dosaženo se objektivně posuzuje měřením. Použití počítače v oblasti měření
umožňuje často dosažení vyšší přesnosti měření. Při dlouhodobé činnosti je největší výhodou
možnost zautomatizování sběru dat v pravidelných intervalech a jejich následného zpracování. Pro sledování a hodnocení stavu prostředí lze použít zobrazení výsledků měření na internetu. Prezentace dat na internetu s sebou přináší výhody vzdáleného přístupu k výsledkům všech
měření bez potřeby specializovaného programového vybavení.
10
VUT BRNO, FSI-EÚ
2. Tepelná pohoda
Tepelná pohoda znamená, že je dosaženo takových tepelných poměrů, kdy člověku
není ani chladno, ani příliš teplo – člověk se cítí příjemně (Cihelka).
Člověk na základě svých biologických pochodů neustále produkuje teplo, které odevzdává do svého okolí. Množství uvolňované energie závisí především na intenzitě fyzické
činnosti a na hmotnosti člověka. Jen malá část této energie se přemění v mechanickou práci
konanou člověkem, zatímco většina se transformuje do vnitřního tepla. Základní životní podmínkou je tepelná rovnováha člověka. To je stav, kdy prostředí odebírá tělu tolik tepla, kolik
právě produkuje. Teplo, které člověk vydává do okolí, závisí na teplotním spádu, tj. na rozdílu
teplot mezi povrchem těla a teplotou okolí. Výměna tepla s okolím nastává vedením, konvekcí, sáláním, vypařováním, dýcháním a její velikost ovlivňuje termoregulační centrum těla.
Teplo vzniká v tělesném jádru, zejména v játrech. Toto teplo se rozvádí po celém těle z velké
části prouděním krve. Lidské tělo má účinný termoregulační systém, který udržuje teplotu
tělesného jádra na hodnotě přibližně 37 °C. Teplota kůže se může pohybovat v rozmezí 31 až
34 °C, podle okolního prostředí.
Na teplé prostředí nebo stoupající produkci metabolického tepla tělo člověka reaguje
rozšířením podkožních cév a zvýšením zásobování pokožky krví. Je to tedy teplota pokožky,
která zvýší odvod tepla z těla. Jestliže zvýšení teploty pokožky nemůže obnovit tepelnou rovnováhu, jsou aktivovány potní žlázy a dojde k pocení. Pocení je účinný ochlazovací nástroj,
protože teplo potřebné k odpaření potu je odebíráno z pokožky. Zvýšení teploty tělesného
jádra pouze o několik desetin stupně Celsia vede ke tvorbě potu. Pokud nedojde k obnovení
tepelné rovnováhy těla, může nastat přehřátí organismu. Prvními příznaky jsou: slabost, bolest
hlavy, ztráta chuti, nevolnost, krátký dech, zrychlený tep (až 150/min), lesklé oči, duševní
nepokoj, apatie nebo naopak vznětlivost.
V případě, že prostředí je příliš chladné a odebírá tělu více tepla, než produkuje, nastává podchlazení. Organismus se tomu brání fyzikální termoregulací, tzn. omezí průtok krve
do periferních částí těla (končetiny, nos, uši), které tak pomocí snížení své povrchové teploty
sníží výdej tepla do okolí. Pokud to nestačí, může se aktivovat chemická termoregulace, tj.
přímá výroba tepla. Takovým procesem je i svalový třes. Svalová práce má však malou účinnost, tzn. že svalový výkon se z velké části mění na teplo. Povrchová teplota kůže je tak výsledkem neustálé interakce mezi člověkem a okolím, kterému se tak snaží přizpůsobit.
Mimo uvedených základních termoregulačních procesů, které se uskutečňují automaticky a bez zásahu vůle, používá člověk ještě vědomou termoregulaci. K uvědomělým konáním na zajištění pocitu teplené pohody patří:
−
−
−
−
změna tělesné činnosti a tím změna metabolického tepla,
změna části povrchu těla, která se účastní na výměně tepla,
změna oblečení,
změna teploty prostředí.
Rovnice tepelné rovnováhy:
Q = QK + QS + QV + QD
(1)
11
VUT BRNO, FSI-EÚ
Na levé straně je teplo člověkem produkované, na pravé straně teplo vydávané do prostředí.
Pokud je rovnice splněna, je člověk ve stavu tepelné rovnováhy [10].
Q představuje energetický výdej. Energetický výdej se skládá z metabolického tepla, které
vzniká při základních biologických pochodech a má pro dospělého člověka hodnotu 58,15
W/m2. Energetický výdej se vyjadřuje také v jednotkách Met (1 Met = 58,15 W/m2). Dospělý
člověk má plochu přibližně 1,8 m2. Fyzická aktivita je provázena zvýšením energetického
výdeje.
Tab. 1 Měrný energetický výdej vybraných činností
Měrný energetický výdej
Činnost
q (W/m2)
Spánek
41
Sezení v klidu
58
Kancelářské práce
58 až 70
Chůze po rovině 3,2 km/h
116
Chůze po rovině 6,4 km/h
221
Squash
320 až 430
Ruční hoblování
350
Vaření
83 až 116
Ruční praní a žehlení
116 až 210
QK představuje tepelný tok konvekcí, tedy prouděním. Výdej tepla prouděním roste s rychlostí proudícího vzduchu. Při vyšších teplotách vzduchu, kdy klesá teplotní spád mezi povrchem
těla a okolím, člověka vítr příjemně ochladí, kdežto za bezvětří pociťuje horko.
QS označuje výdej tepla sáláním (radiací). Všechny pevné povrchy, které mají teplotu vyšší
než absolutní nula, vydávají teplo sáláním. Sálavý tok prochází vakuem i vzduchem beze
změn. Na teplo se mění až při dopadu na pevný povrch. Tak člověka zahřívá sluneční záření, i
když je okolní vzduch chladný. Naopak v zimě, kdy při nízké teplotě vnějšího vzduchu je
vnitřní povrchová teplota prosklených ploch výrazně nižší než teplota vzduchu v místnosti, je
tento jev negativně vnímán člověkem jako tzv."chladné sálání". Tepelná bilance mezi dvěma
pevnými povrchy, které si předávají teplo sáláním, závisí tedy na rozdílu jejich povrchových
teplot. Pro člověka to znamená rozdíl mezi teplotou kůže, resp. oděvu a teplotou okolních
stěn.
QV značí výdej tepla difůzí vodní páry pokožkou a odpařováním potu. Člověk odevzdává do
prostředí trvale určité množství vodní páry. Za optimálních podmínek vodní páru pohltí okolní vzduch a pokožka zůstává suchá. Tento jen nazýváme difůzí vodní páry pokožkou. Pokud
je prostředí velmi teplé, teplotní spád mezi povrchem těla a okolím se zmenšuje, ochlazuje se
člověk pocením. To znamená, že odvádí teplo do okolí.
QD vyjadřuje výdej tepla dýcháním, v tepelné bilanci tvoří malý podíl.
12
VUT BRNO, FSI-EÚ
Faktory, které ovlivňují tepelnou pohodu, lze rozdělit do tří skupin [3]:
− Vnitřní prostředí
− Teplota vzduchu – teplota interiérového vzduchu bez vlivu sálání z okolních povrchů.
− Střední radiační teplota – myšlená rovnoměrná společná teplota všech ploch v prostoru, při níž by byl přenos tepla z těla sáláním stejný jako ve skutečnosti.
− Vlhkost vzduchu – relativní vlhkost, která udává nasycení vzduchu vodní parou.
− Rychlost proudění vzduchu a jeho turbulence – rychlost vzduchu ovlivňuje přenos
tepla prouděním a odpařování vlhkosti z pokožky. Může však způsobit i pocit průvanu.
− Osobní faktory
− Hodnota metabolismu
− Oblečení – jeden z hlavních faktorů ovlivňujících odvod tepla z lidského těla do
okolí. Pro účely studia tepelné pohody byla zavedena jednotka clo. 1 clo odpovídá
izolační hmotě s tepelným odporem R = 0,155 m2K/W). 1 clo je izolační hodnota
pro běžný pánský oblek s bavlněným spodním prádlem. Celková hodnota clo pro
soubor oblečení je 0,82 násobek součtu jednotlivých částí oblečení.
− Doplňující faktory
− Jídlo a pití
− Adaptace na venkovní klima
− Adaptace na vnitřní klima
− Tělesná postava a podkožní tuk – produkce tepla je úměrná hmotě těla, ale tepelné
ztráty závisí na povrchu těla. Štíhlí lidé s hranatou postavou mohou mít větší plochu těla než lidé s oblou (zakulacenou) postavou, to znamená i úměrně větší tepelnou výměnu s okolím. Oblejší lidé preferují nižší teploty, protože mají menší povrch pro tepelnou výměnu s okolím, ale i proto, že podkožní tuk je dobrý izolátor.
− Věk a pohlaví
3. Měření tepelného stavu mikroklimatu
Při měření stavu vnitřního prostředí je třeba si uvědomit, že člověk nepociťuje teplotu
v místnosti, ale cítí tepelný tok z těla do okolí. Proto je třeba měřit veličiny, které tento tok
ovlivňují. Vliv těchto veličin přitom není stejný.
Měřené a stanovené veličiny potřebné pro vyhodnocení mikroklimatických parametrů
vnitřního prostředí a tepelné zátěže definované ve vztahu k člověku pohybujícímu se ve sledovaném prostoru jsou [6]:
Teplota vzduchu ta (°C) také nazývaná suchá teplota, je teplota v okolí lidského těla, měřená
jakýmkoli teplotním čidlem neovlivněným sáláním okolních ploch. Při měření teploty lze
použít jakékoli teplotní čidlo s požadovanou přesností měření ± 0,2 °C. Musí být brána v úvahu jeho tepelná setrvačnost, výslednou hodnotu lze odečítat až po ustálení čidla. Je zapotřebí
13
VUT BRNO, FSI-EÚ
snížit vliv okolní radiace na teplotní čidlo. Změřená hodnota by pak neodpovídala skutečné
teplotě vzduchu, ale ležela by někde mezi teplotou vzduchu a střední radiační teplotou.
Výsledná teplota tg (°C) je teplota v okolí lidského těla měřená kulovým teploměrem, která
zahrnuje vliv současného působení teploty vzduchu, teploty okolních ploch a rychlosti proudění vzduchu. Pro měření se používá kulový teploměr. Kulový teploměr je tvořen koulí
z měděného plechu o průměru obvykle 150 nebo 100 mm. Koule má matný černý povrch vytvořený elektrochemicky či nátěrem (Vernonův kulový teploměr), nebo má povrch potažený
pěnovým polyuretanem (Vernonův – Joklův kulový teploměr). Ve středu koule je umístěna
baňka rtuťového teploměru, případně jiné teplotní čidlo. Doba ustálení kulového teploměru je
20 až 30 minut podle fyzikálních vlastností koule a podmínek prostředí. Pro velkou tepelnou
setrvačnost není tento přístroj vhodný pro měření v prostředí s rychlými teplotními změnami.
Operativní teplota to (°C) je rovnoměrná teplota uzavřené černé plochy, uvnitř které by člověk sdílel sáláním a prouděním stejně tepla jako v prostředí skutečném. Stanoví se výpočtem.
t o = t r + A ⋅ ( t a − t r ) pokud va ≥ 0,2 m.s-1
(2)
-1
(3)
to = tg
pokud va < 0,2 m.s
kde A je funkcí rychlosti proudění vzduchu podle tab. 2.
Tab. 2 Závislost koeficientu A pro výpočet operativní teploty to na rychlosti proudění
vzduchu va (m.s-1)
-1
0,2
0,3
0,4
0,6
0,8
1,0
va (m.s )
A (-)
0,50
0,53
0,60
0,65
0,70
0,75
Střední radiační teplota t r (°C), také nazývaná střední teplota sálání ploch, je rovnoměrná
teplota okolních ploch, při níž se sdílí sáláním stejně tepla jako ve skutečném heterogenním
prostředí. Pro přesná měření střední radiační teploty se používají různé typy přístrojů založené
na principu měření přenosu tepla zářením, které lze obecně nazvat radiometry. V oblasti techniky prostředí se nejčastěji používá kulový teploměr, dva katateploměry, dvoukulový radiometr a čidlo konstantní teploty. Střední radiační teplota slouží jako jedna ze vstupních hodnot
pro výpočet operativní teploty.
[
t r = ( t g + 273) 4 + 2,9 ⋅ 10 8 ⋅ v 0a, 6 ( t g − t a )
]
1/ 4
− 273
(4)
kde tg je výsledná teplota kulového teploměru φ 0,10 m (°C)
nebo
[
t r = ( t g + 273) 4 + 2,5 ⋅ 10 8 ⋅ v 0a,6 ( t g − t a )
]
1/ 4
− 273
kde tg je výsledná teplota kulového teploměru φ 0,15 m (°C)
14
(5)
VUT BRNO, FSI-EÚ
Rovinná radiační teplota tpr (°C) nebo také radiační teplota protilehlých ploch je chápána
jako rovnoměrná teplota okolních povrchů, kde radiace na jedné straně malého rovinného
prvku je stejná jako v nerovnoměrném skutečném prostředí. Radiační teplota protilehlých
ploch popisuje radiaci jen v jednom směru, proto ji lze označit také jako radiační teplotu
v daném směru. Pro měření radiačních teplot protilehlých ploch se používá směrový radiometr, zahřívané čidlo s reflexním a pohltivým kotoučem, kotouč s konstantní teplotou a řada dalších přístrojů. Pokud měřící přístroj dovoluje měřit jen radiační teplotu v jednom směru, je
nutné pro zjištění asymetrie radiační teploty provést měření ve dvou opačných směrech. Radiační teploty protilehlých ploch lze však také počítat, ale početní řešení je značně obtížné, jelikož vyžaduje znalost teplot všech povrchů objektů ve sledovaném prostoru, a to včetně rozmístění povrchů v tomto prostoru.
Asymetrie radiační teploty Δtpr (°C, K) také nazývaná jako asymetrie teploty sálání, je rozdíl mezi rovinnými radiačními teplotami dvou protilehlých ploch malého rovinného prvku.
Intenzita sálání I (W.m-2) vyjádřená jako efektivní tok sdílený sáláním, popisuje výměnu
tepla sáláním mezi povrchy (plochami) prostoru a lidským tělem. Pro přímá měření slouží
radiometry. Intenzitu sálání lze také vypočítat pomocí radiační teploty ze vztahu:
I=
( t r + 273) 4 − 8,65 ⋅ 10 9
17,3 ⋅ 10 6
(W ⋅ m −2 )
(6)
za podmínky, že průměrná teplota povrchu lidského těla je 32 °C.
Korigovaná teplota tkorig (°C) je teplota vzduchu snížená vlivem proudění vzduchu, která se
užívá při hodnocení účinku větru na člověka na venkovních pracovištích.
Povrchová teplota ts (°C) je teplota měřená na povrchu těles a stavebních konstrukcí kontaktním nebo bezkontaktním způsobem. Konstrukce kontaktních teploměrů musí být taková,
aby bylo co nejméně ovlivněno teplotní pole v místě měření. Při měření větších ploch je výslednou hodnotou měření plošně vážený průměr dle vztahu
ts = (t1A1+ t2A2 + ………. + tnAn) / A
(7)
kde A (m2) je celý povrch měřené plochy, A1, A2 … An (m2) jsou části povrchu A, ve kterých
jsou měřeny povrchové teploty t1, t2 ... tn
Z bezdotykových teploměrů se při měření stavebních konstrukcí nejvíce používají infračervené radiační přístroje, které dávají okamžitý obraz teplotních poměrů na sledovaném povrchu,
odečtené hodnoty jsou již hledanými teplotami, průměrnými pro příslušný měřený povrch.
Povrchová teplota je používána:
− při hodnocení přípustných povrchových teplot pevných materiálů, s nimiž přichází kůže pracovníka do přímého styku,
− pro výpočet teploty sálání,
− pro určení teploty podlahy.
15
VUT BRNO, FSI-EÚ
Relativní vlhkost φ (%) vyjadřuje stupeň nasycení vzduchu vodními parami, definovaný poměrem hustoty vodní páry ve vzduchu a ve vlhkém vzduchu nasyceném vodní párou při stejné teplotě a tlaku.
Používanými přístroji jsou:
− psychrometry, kde se hodnota relativní vlhkosti získá z psychrometrické tabulky nebo
diagramu na základě změřené suché teploty ta a mokré teploty tm nuceně větraného
mokrého teploměru,
− kapacitní vlhkoměry – na hodnotu vlhkosti se převádí kolísání elektrické kapacity čidla,
− hygrometry, tj. vlhkoměry založené na prodloužení nebo deformaci organického materiálu, např. blánové a vlasové. Tyto vlhkoměry se musí často kalibrovat a před měřením vždy provést „regeneraci“ organického materiálu.
Požadovaná přesnost pro rozsah měření 30–70 % φ je ± 5 %.
Teplota mokrého teploměru tm (°C) nazývaná psychrometrická, je teplota nuceně větraného
vlhčeného teplotního čidla používaná při stanovování relativní vlhkosti vzduchu psychrometrem.
Teplota rosného bodu tr (°C) je teplota, při níž dochází k orosování povrchů, tzn. vlhký
vzduch je ochlazen až na teplotu, při níž se dosáhne stavu sytosti (relativní vlhkost je 100 %).
Stanoví se z teploty a vlhkosti vzduchu z psychrometrického diagramu nebo výpočtem. Některé v současnosti užívané přístroje přímo ukáží hodnotu teploty rosného bodu.
Rychlost proudění vzduchu va (m.s-1) je veličina charakterizující pohyb vzduchu v prostoru,
je určená svojí velikostí a směrem proudění. Rychlost proudění vzduchu v prostoru je nutno
měřit metodami, které umožňují stanovit s dostatečnou přesností nízké rychlosti proudění
0,05 až 0,5 m.s-1. Protože pohyb vzduchu v prostoru je značně turbulentní a časově velmi
proměnný, nelze k vyhodnocení použít okamžité změřené hodnoty, ale pouze střední hodnoty
za delší časový interval – minimálně 1 min., optimálně 3 min. Je třeba uvážit citlivost čidla na
směr proudění vzduchu. Doporučovaná jsou všesměrová čidla s krátkou dobou ustálení. Při
použití směrového čidla je zapotřebí měřit ve směru, kde byly zjištěny největší okamžité hodnoty. Je vhodné toto měření minimálně třikrát opakovat, aby se vyloučila chyba měření způsobená nesprávným směrem měření.
K měření rychlosti proudění vzduchu se nejčastěji používají:
− všesměrová čidla, např. anemometr se zahřívanou kuličkou, termistorový anemometr,
laserový Dopplerův anemometr, ultrazvukový anemometr,
− směrová čidla, např. lopatkové anemometry, anemometr se žhaveným vláknem.
Požadovaná přesnost měření ± 0,1 m.s-1, vhodná přesnost ± 0,05 m.s-1.
16
VUT BRNO, FSI-EÚ
Intenzita turbulence Tu popisuje vliv turbulence na ochlazování lidského těla konvekcí. Při
měření v prostoru se střední hodnota rychlosti určuje z časového průběhu rychlosti za dobu
minimálně 3 minut. Rychlostní čidla pro měření turbulence musí mít malé časové konstanty a
musí být napojeny na přístroje schopné sledovat a zaznamenat tyto rychle probíhající děje.
Tu =
s
va
(8)
Kde s je směrodatná odchylka místní rychlosti vzduchu,
v a je místní průměrná rychlost vzduchu.
Volba míst měření je závislá na činnosti a pohybu osob. Snímací čidla se umísťují na
úroveň výšky hlavy, břicha a kotníků člověka:
pro sedící osobu – 1,1; 0,6; 0,1 m
pro stojící osobu – 1,7; 1,1; 0,1 m
Počet měřicích míst z hlediska vertikálního rozložení mikroklimatických parametrů je
závislý na tom, zda je možné prostředí v blízkosti osoby považovat za homogenní nebo heterogenní. Jako homogenní prostředí lze označit takové prostředí, kde jsou v daném okamžiku
odchylky jednotlivých mikroklimatických veličin měřených v doporučených výškách hlavabřicho-kotníky od jejich střední hodnoty menší než ± 5 %. V homogenním prostředí stačí jedno místo měření v prostoru ve výšce břicha stojící nebo sedící osoby. V prostředí heterogenním (např. tam, kde jsou zdroje sálavého tepla nebo chladu, proměnlivé rychlosti proudění
vzduchu apod.) nebo v případech, kdy sledovaná osoba pracuje na různých místech, se musí
měřit na několika místech v prostoru a ve všech třech výškách, tj. v úrovni hlavy, břicha a
kotníků. Z takto naměřených veličin pro všechny tři výšky se vypočítá průměrná hodnota.
V heterogenním prostředí se výsledná teplota tg měří vždy ve všech třech výškách. Teplotu
vzduchu ta stačí ve většině případů měřit pouze ve výšce břicha (sálavé složky prostředí, které
ovlivňují výslednou teplotu, ovlivňují teplotu vzduchu minimálně), stejně tak vlhkost vzduchu.
Působení rozdílné rychlosti proudění vzduchu se projeví na výsledné teplotě. Pokud
nepotřebujeme znát jednotlivé rychlosti proudění vzduchu pro další výpočty nebo pro posouzení lokálního diskomfortu, stačí také jedno měření ve výšce břicha pracovníka.
Stanovení průměrných hodnot teplot:
Průměrná hodnota pro výslednou teplotu, nebo teplotu sálání v daném okamžiku se
určí ze vztahu
Φt =
t hlava + 2t bricho + t kotniky
(9)
4
Počet měřicích míst z hlediska horizontálního rozložení mikroklimatických parametrů
nebo změny činností zaměstnance je závislý na tom, jak se mění mikroklimatické veličiny
v blízkosti pohybující se osoby v průběhu dne. V prokazatelně stacionárním prostředí, tj. kde
jsou v průběhu dne odchylky jednotlivých mikroklimatických veličin od jejich střední hodno-
17
VUT BRNO, FSI-EÚ
ty menší než ± 5 %, stačí měřit dvě hodiny s pravidelnými půlhodinovými odečty jednotlivých veličin. Pokud je prostředí nestacionární, nebo pokud se osoba pohybuje na různých
místech, musí se mikroklimatické veličiny sledovat tak, aby doba měření umožnila popsat
měnící se mikroklimatické parametry během celé směny nebo doby pobytu osoby. Obvykle
postačí měřit v případě osmihodinové směny 6 hodin s odečty veličin nejdéle v hodinových
intervalech, optimálně v půlhodinových intervalech.
Součástí měření mikroklimatických parametrů vnitřního prostředí je měření teploty a
vlhkosti venkovního prostředí s popisem venkovní klimatické situace (slunečno, zataženo, vítr
a podobně).
4. Hodnocení tepelného stavu mikroklimatu
Na základě rovnice tepelné pohody lze sestavit různé diagramy (většinou nomogramy)
nebo i tabulky tepelné pohody, ve kterých jsou vymezené vhodné rozsahy jednotlivých veličin tepelného stavu mikroklimatu, a to pro různé typy činnosti člověka a pro různé typy oblečení. V některých diagramech bývá tepelná pohoda vyjádřena i procentem nespokojených lidí
nebo stupněm či indexem komfortu.
Nařízení vlády České republiky 178/2001 Sb. stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci. Pro uzavřená pracoviště předepisuje přípustné hodnoty mikroklimatických podmínek pro celý rok. Na pracovištích, kde se vykonává kancelářská administrativní
práce, musí být ještě dodrženy tyto požadavky:
Rozdíly teplot vzduchu mezi úrovní hlavy a kotníků nesmí být větší než 3 °C, asymetrie radiační teploty od oken nebo jiných chladných svislých povrchů nesmí být větší než 10 °C, asymetrie radiační teploty od teplého stropu nebo jiných vodorovných povrchů nesmí být větší
než 5 °C, intenzita osálání hlav nesmí být větší než 200 W.m-2.
Tab. 3 Přípustné hodnoty mikroklimatických podmínek pro kancelářskou práci
Q (W.m-2)
to min
to opt
to max
va (m.s-1)
φ (%)
SRto (g.h-1)
≤ 80
20
22 ± 2
28
0,1 až 0,2
30 až 70
107
kde
to min je platná pro tepelný odpor oděvu 1 clo
to opt je platná pro tepelný odpor oděvu 0,75 clo
to max je platná pro tepelný odpor oděvu 0,5 clo
va je rychlost proudění vzduchu
SR je intenzita pocení
φ je relativní vlhkost
clo je jednotka tepelně izolační vlastnosti oděvu.
Přípustnou operativní teplotou se rozumí průměrná operativní teplota, která je dána časově váženým průměrem teplot vyskytujících se v osmihodinové směně, respektive aritmetickým průměrem pravidelně měřených teplot v intervalech nejdéle jedné hodiny.
18
VUT BRNO, FSI-EÚ
Měřič tepelného komfortu – je to přístroj, který umožňuje měření a hodnocení stupně
tepelné pohody v různých prostředích. Tepelný snímač tohoto přístroje, jehož parametry
odpovídají tepelným charakteristikám lidského těla, je elektricky vyhříván na určitou teplotu a
v daném prostředí je stejně jako katateploměr ochlazován konvekcí a sáláním. Po nastavení
parametrů odpovídajících skutečné tělesné činnosti, tepelnému odporu oděvu a parciálnímu
tlaku vodních par ve vzduchu měří tento přístroj účinnou teplotu okolních ploch a na základě
rovnice tepelné pohody vyhodnocuje a indikuje stupeň tepelné pohody či nepohody v daném
prostředí, tzv. index PMV (index předpokládaného středního výsledku hodnocení). Index
PMV vychází ze 7 stupňové psychrofyzikální stupnice:
- 3
- 2
- 1
0
+1
+2
+3
zima,
chladno,
mírně chladno,
tepelná pohoda,
mírně teplo,
teplo,
horko
Na stupnici přístroje lze také odečíst pohodovou teplotu a index PPD, tj. index předpokládaného procenta nespokojených. Zatímco index PMV je vyjádřením všeobecného stupně pohody či nepohody pro velkou skupinu osob, index PPD přestavuje procento osob, které
budou ve zkoumaném prostředí určitě nespokojeny [9].
5. Hardware
5.1 Moduly
V řadě případů při laboratorním měření a v převážné většině průmyslových aplikací
nelze připojit vstupy řídicího počítače přímo k zařízení, jehož parametry chceme měřit. V
těchto případech je nutné, doplnit zapojení o obvody či moduly pro přizpůsobení a úpravu
signálu. Stejně tak pro galvanické oddělení vstupů a výstupů řídicího počítače se používají
moduly, které mimo oddělovačů často obsahují také zdroj referenčního napětí resp. proudu
pro napájení senzorů a filtry pro filtraci signálu. Řada modulů je vyráběna s galvanickým oddělením vstupu a výstupu, které fungují jako předzesilovače, filtry, zdroje proudu resp. převodníky pro přímé připojení řady senzorů neelektrických veličin.
5.1.1 Moduly ADAM firmy Advantech
Firma Advantech je předním světovým výrobcem měřící a regulační techniky. Rodina
modulů ADAM řady 4000 zahrnuje širokou škálu modulů s digitálním nebo analogovým
vstupem či výstupem a několik převodníků pro připojení systému k běžnému osobnímu počítači. Dálkové řízení modulů zajišťuje sada přibližně deseti příkazů v ASCII formátu, které se
přenáší po sběrnici RS 485. Pomocí těchto příkazů se provádí veškeré nastavení a kalibrace
modulů. Na modulech samotných nenajdeme žádné prvky měnící jejich nastavení. Konfigu19
VUT BRNO, FSI-EÚ
rační a kalibrační parametry modulu jsou ukládány do paměti EEPROM, ve které jsou uloženy pro případ výpadku napájení. Běžně jsou moduly napájeny stejnosměrným napětím 24 V,
ale dovolený rozsah napětí je 10 až 30 V. Díky kompaktní konstrukci, zvýšené odolnosti a
nízké spotřebě je lze provozovat v prostředí o teplotě 0 až 70 °C a vlhkosti 0 až 95 % [11].
Obr. 1 Zapojení modulů ADAM
Základní technické údaje:
−
−
−
−
−
−
−
Maximální přenosová rychlost 115,2 Kb/s
Maximální komunikační vzdálenost 1200 m
LED ukazatel napájení a komunikace
ASCII protokol příkaz/odpověď
Asynchronní datový formát: 1 start bit, 8 data bit, 1 stop bit, no parity
Až 256 modulů na jeden sériový port
Online přidání a odebrání modulu
Označení
ADAM-4011
ADAM-4012
ADAM-4013
ADAM-4015
ADAM-4016
ADAM-4017
ADAM-4018
ADAM-4019
Tab. 4 Moduly ADAM řady 4000
Popis
Termočlánkový vstupní modul
Analogový vstupní modul
RTD vstupní modul
Šestikanálový RTD vstupní modul
Analogový I/O modul
Osmikanálový analogový vstupní modul
Osmikanálový analogový vstupní modul
Osmikanálový univerzální analogový vstupní modul
20
VUT BRNO, FSI-EÚ
ADAM-4021
ADAM-4024
ADAM-4050
ADAM-4051
ADAM-4052
ADAM-4053
ADAM-4055
ADAM-4060
ADAM-4069
ADAM-4080
Analogový výstupní modul
Čtyřkanálový analogový výstupní modul
Digitální I/O modul
Šestnáctikanálový digitální vstupní modul
Izolovaný digitální vstupní modul
Šestnáctikanálový digitální vstupní modul
Šestnáctikanálový izolovaný digitální I/O modul
Reléový výstupní modul
Osmikanálový reléový výstupní modul
Čítačový vstupní modul
Označení
ADAM-4500
ADAM-4510
ADAM-4520
ADAM-4521
ADAM-4522
ADAM-4530
ADAM-4541
ADAM-4542
ADAM-4550
ADAM-4561
ADAM-4572
Tab. 5 Moduly ADAM řady 4500
Popis
Komunikační kontrolér na bázi PC
Repeater RS 422/RS 485
Izolovaný RS 232/RS 485 převodník
Adresovatelný RS 232/RS 485 převodník
RS 232/RS 485 převodník
Leased modem interface
RS 232/RS 422 optické vlákno převodník
RS 232/RS 422 optické vlákno převodník
Rádio modem 2,4 GHz
USB RS 232/RS 485 převodník
Ethernet/Modbus brána
5.1.2 Měřící modul ADAM 4015
ADAM 4015 je šestikanálový RTD vstupní modul. Obsahuje funkci rozpoznání přerušeného spojení, díky které může uživatel snadno odhalit závadu. Tento modul podporuje dvou
i tří drátová RTD čidla.
−
−
−
−
−
−
−
6 vstupních kanálů
Izolační ochrana 3000 V
Vzorkovací rychlost 12 s-1
Vstupní impedance 10 MΩ
Přesnost ± 0,1 %
Příkon 1 W
Typy vstupů a rozsah pracovních teplot
21
VUT BRNO, FSI-EÚ
Tab. 6
Typ
Pt100
Rozsah
-50 až 150 °C
0 až 100 °C
0 až 200 °C
0 až 400 °C
-200 až 200 °C
-40 až 160 °C
-30 až 120 °C
-80 až 100 °C
0 až 100 °C
Pt1000
BALCO500
Ni 50 RTD
Ni 508 RTD
5.1.3 Měřící modul ADAM 4018
ADAM 4018 je šestnáctibitový, osmikanálový analogový vstupní modul. Modul provádí převod analogového signálu na digitální signál na všech osmi kanálech, obsahuje jeden
D/A převodník, jednočipový mikrokontrolér a podpůrné obvody. Každý kanál je
k převodníku připojen na předem stanovenou dobu, ve které se provede měření a převod analogové úrovně vstupu na číselnou hodnotu. Takto získaná data dále zpracovává mikrokontrolér a posílá je řídícímu počítači.
−
−
−
−
−
−
−
−
−
8 vstupních kanálů
16 bitové rozlišení
Vstupní rozsahy: ±15 mV, ±50 mV, ± 100 mV, ± 500 mV, ± 1 V, ± 2,5 V, ± 20 mA
Vzorkovací rychlost 10 s-1
Vstupní impedance 20 MΩ
Přesnost ± 0,1 %
Příkon 0,8 W
Typy termočlánků a rozsah pracovních teplot
Typ
J
K
T
E
R
S
B
Tab. 7
Rozsah
0 až 760 °C
0 až 1370 °C
-100 až 400 °C
0 až 1000 °C
500 až 1750 °C
500 až 1750 °C
500 až 1800 °C
22
VUT BRNO, FSI-EÚ
5.1.4 Převodník ADAM 4520
Převádí signál RS 232 na samostatný signál RS 485. Umožňuje vybudovat dálkový
komunikační systém na průmyslové úrovni využívající výhody RS 485. Přitom součástí tohoto systému může být díky převodníku ADAM 4520 běžný osobní počítač. Není tedy třeba
žádného dodatečného programového ani hardwarového vybavení. Převodník je vybaven konektorem RS 232 DB9 díky němuž jej lze snadno propojit s každým stejně vybaveným počítačem.
−
−
−
−
−
−
−
−
Přenosová rychlost až 115,2 Kb/s
Automatická kontrola datového toku RS 485
Síťové propojení až na vzdálenost 1200 m
Napájecí napětí +10– +30 V
Příkon 1,2 W
Pracovní teplota -10– 70 °C
Konektor RS 232 DB9
5.2 Snímače
5.2.1 Odporové teploměry
Využívají fyzikálních vlastností elektricky vodivých látek a polovodičů. Odpor takových látek je obecně závislý na teplotě. Tuto závislost lze v určitém rozsahu teplot obvykle
nahradit přímkou. Pro vyšší požadované přesnosti a širší měřící rozsahy se závislost odporu
na teplotě nahrazuje i polynomy vyšších stupňů. Odporové teploměry z elektricky vodivých
látek bývají nejčastěji vyrobeny z platiny, a to pro teploty do 600 °C, přechodně do 1000 °C.
V obdobných teplotních rozsazích se používá palladium. Pro nižší teploty lze použít nikl, stříbro, zlato nebo slitiny Au-Ag a jiné. Čidlo odporového teploměru je vyrobeno z drátku o
průměru 0,01 až 0,1 mm. Přívody k čidlu musí být z materiálu, který netvoří s odporovým
drátem termoelektrický nebo galvanický článek. Nejčastěji se lze setkat s odporovými čidly
Pt100. Tato čidla lze podle přesnosti rozdělit do tří tříd: třída přesnosti A s tolerancí 0,15 °C,
třída přesnosti B s tolerancí 0,30 °C a třída přesnosti C s tolerancí 0,60 °C. Při výběru čidel
Pt100 můžeme volit z široké nabídky vyráběných velikostí a rozmezí měřících rozsahů.
Všechny uvedené tolerance platí pro teplotu 0 °C. Aplikace odporových teploměrů je výhodná, chceme-li použít naměřené signály pro další elektrické zpracování naměřených hodnot –
v oblasti regulace, automatizace a podobně.
5.2.2 Termoelektrické teploměry
Zahříváním spoje dvou různých elektricky vodivých látek vzniká potenciální rozdíl, ze
kterého lze usuzovat na teplotu spoje. Termoelektrické teploměry jsou vybaveny termoelektrickými čidly – termočlánky. Termočlánek představuje dva různé vodiče, které jsou na jednom konci spojené nejlépe svařením nebo pájením a na druhém konci připojeny ke svorkovnici. Vzhledem k relativně malému rozměru termočlánkového spoje lze termočlánky využívat
i pro dynamická měření nebo měření teplot povrchů. Příklady vhodných dvojic kovů pro ter23
VUT BRNO, FSI-EÚ
močlánky jsou uvedeny v tab. 8, v praxi se však můžeme setkat i s jinými typy. Plášťové termočlánky mají plášť z nerezavějící oceli, inconelu apod. Vodiče mohou být v plášti izolovány
stlačeným MgO nebo AL2O3. Spoje termočlánků mohou být propojené s pláštěm (uzemněné)
nebo izolované, popřípadě otevřené – termočlánek bez pláště a bez izolace. Krajní náhodné
chyby termočlánků mohou být u laboratorních měření od 0,2 K a u provozních měření se pohybují v jednotkách kelvina, přičemž vyšší hodnoty platí pro vyšší teploty.
Značení
T
J
L
E
K
S
R
B
A
Tab. 8 Přehled termočlánků dle ČSN EN 25 8304
Materiály
Barevné značení
Rozsah teplot [°C]
Cu - CuNi
oranžová
-100 až 400
Fe - CuNi
černá
-200 až 900
Fe - ko
NiCr - CuNi
hnědá
-200 až 900
NiCr - NiAl
žlutá
-200 až 1300
PtRh10 - Pt
zelená
0 až 1600
PtRh13 - Pt
zelená
0 až 1600
PtRh30 - PtRh6
fialová
300 až 1800
WRe5 - WRe20
0 až 2500
Pro měření v oblasti techniky prostředí se nejčastěji používají termočlánky typu T. Jejich pracovní rozsah je sice nejmenší ze všech typů termočlánků, ale plně pokrývá všechny
situace, se kterými se lze v technice prostředí setkat. Použití termočlánku s pracovním rozsahem větším než je nezbytně nutný rámec, pouze zvyšuje nepřesnost měření, protože chyba
měření se určuje z pracovního rozsahu.
Vlastní zapojení termočlánků může být různé. Přímé zapojení (obr. 2a) obsahuje pouze jeden termočlánkový spoj ts, který je umístěn v měřeném prostředí. Napětí U měřené na
volných koncích termočlánku (svorkách) je úměrné teplotní diferenci mezi termočlánkovým
spojem ts a teplotou na svorkách rs, které se chovají jako referenční – studené spoje. Pokud
měříme teplotu referenčních spojů, nebo pokud měřící přístroj udržuje referenční spoje na
známé teplotě, lze určit absolutní hodnotu termočlánkového spoje ts tj. v měřeném místě.
V laboratorních podmínkách, ale i v provozních měřeních se používá vhodnější zapojení dle
(obr. 2b), kde referenční – studený spoj (zde druhý termočlánkový spoj) je umístěn ve zvláštním prostoru s konstantní teplotou (směs vody s ledovou tříští, termostat pro udržování teplot
referenčních spojů termočlánků apod.). Pro zesílení výstupního napětí lze termočlánky řadit
sériově (obr. 2c).
a) přímé
b) diferenční
c) sériové
Obr. 2 Možné způsoby připojení termočlánků
24
VUT BRNO, FSI-EÚ
Aplikace termoelektrických teploměrů je výhodná, chceme-li použít naměřené signály
pro další elektrické zpracování naměřených hodnot – v oblasti automatizace a v oblasti měření
s využitím počítačů. Měření termoelektrického napětí se provádí pomocí výchylkové nebo
kompenzační metody měření malých stejnosměrných napětí.
5.2.3 Termoanemometry
V technice prostředí se pro měření rychlosti vzduchu v místnostech, ve větracích a
klimatizačních zařízeních velmi často používají termoanemometry, které se označují také jako
žárové anemometry či žhavené anemometry. Jsou založeny na principu měření intenzity
ochlazování různých vzduchem obtékaných tělísek, jako je např. žhavený drátek, dva různoběžné drátky nebo žhavená kulička.
Termoanemometry lze použít dle konstrukce čidla a dle nastaveného rozsahu přístroje
pro rychlosti v rozmezí od 0,01 do 100 m.s-1. Směrem k nulové rychlosti se citlivost termoanemometrů zvětšuje. V technice prostředí jsou užitečné především pro měření malých rychlostí do 1 m.s-1, kde se nedají použít mechanické anemometry. Cejchování anemometrů pro
extrémně malé rychlosti lze provést umístěním sondy na rotující rameno nebo tažením sondy
v klidném prostředí. Žhavený drátek se vkládá do měřeného prostoru kolmo na směr proudu,
při jeho odklonění o úhel 10° naměříme rychlost menší asi o 3 %. Žhavená kulička je prakticky směrově nezávislá, proud by však neměl přicházet ze strany držáku. Předností termoanemometrů jsou relativně malé rozměry sond, které nenarušují příliš proměřované rychlostní
pole. Anemometry se žhavenými drátky či malými žhavenými tělísky, vybavené moderní
elektronikou umožňují někdy navíc i měření intenzity turbulence, měření autokorelačních
funkcí apod. Mezi nedostatky termoanemometrů lze řadit jejich závislost na teplotě prostředí,
ale u mnohých přístrojů bývá tento vliv potlačen zvýšením teploty drátku, nebo lépe měřením
teploty okolí a automatickým provedením potřebných korekcí. Rychlostní čidla s malými
žhavenými tělísky vyžadují navíc vysokou čistotu měřeného prostředí, aby nedošlo k jejich
mechanickému poškození [9].
5.2.4 Snímač teploty a relativní vlhkosti MIDAM 180
Modul MIDAM 180 je inteligentní čidlo teploty a relativní vlhkosti řízené mikroprocesorem. Čidlo se sestává z vlastního měřícího elementu a elektroniky umístěné v hlavici čidla. Rozsah měřených hodnot je u teploty -40 °C až 123,8 °C a u relativní vlhkosti 0 až
100 %. Modul komunikuje a je ovládán prostřednictvím datové sběrnice RS 485. Komunikační protokol je shodný s moduly ADAM řady 4000 firmy Advantech. Čidlo MIDAM 180
se chová jako dva moduly ADAM 4013 (moduly jsou umístěny na dvou po sobě následujících
adresách, přičemž adresací modulu na nižší adrese se automaticky přeadresuje i čidlo na vyšší
adrese) tzn., že pro ovládání je možné použít standardní ovladače pro moduly ADAM v různých řídících programech. Modul na nižší adrese udává hodnotu teploty. Modul na vyšší adrese udává hodnotu relativní vlhkosti. Protože některé komunikační kabely obsahují více párů
vedení v jednom kabelu, může být napájení k modulu přivedeno dalšími volnými vodiči v
kabelu.
Základem analogového modulu je senzor teploty a relativní vlhkosti a A/D převodník
řízený procesorem. Komunikační vstupy jsou chráněny proti přepětí. V případě, že modul je
na vedení umístěn jako koncový, je možné zkratováním kontaktů (BUS END vedle svorek
pro připojení komunikačních vodičů) připojit k vedení zakončovací odpor. Pro snadnější identifikaci možných závad je uvnitř modulu indikační LED dioda, která blikne vždy, když čidlo
25
VUT BRNO, FSI-EÚ
komunikuje. Veškerá nastavení jsou uložena v paměti EEPROM. Modul je vybaven obvodem
WATCHDOG, který dohlíží na správný běh programu v procesoru.
5.2.5 Snímač absolutního tlaku vzduchu MIDAM DPS-02
Toto mikroprocesorem řízené čidlo s digitálním výstupem se sestává z vlastního měřícího elementu a elektroniky umístěné v hlavici čidla. Rozsah měřených hodnot je přednastaven na 15 až 115 kPa a na tento rozsah je modul i nakalibrován. Modul komunikuje a je ovládán prostřednictvím datové sběrnice RS 485. Komunikační protokol je shodný s moduly
ADAM řady 4000 firmy Advantech. Čidlo MIDAM DPS-02 se chová jako modul ADAM
4013.
Základem analogového modulu je A/D převodník řízený procesorem. Komunikační
vstupy jsou chráněny proti přepětí. V případě, že modul je na vedení umístěn jako koncový, je
možné zkratováním kontaktů připojit k vedení zakončovací odpor. Pro snadnější identifikaci
možných závad je uvnitř čidla indikační LED dioda, která blikne vždy, když čidlo komunikuje. Veškerá nastavení jsou uložena v paměti EEPROM. Čidlo je vybaveno obvodem
WATCHDOG, který dohlíží na správný běh programu v procesoru.
Jestliže je čidlo nastaveno na formát dat typu HEX, absolutní tlak se vypočítá podle vzorce:
p [kPa] = 0,095/0,009 + N/(65535*0,009)
(10)
kde N je číslo získané ze snímače
Obr. 3 MIDAM DPS-02
5.3 Sběrnice
Pro distribuované měřící, řídící a informační systémy je nutnou podmínkou pro splnění požadované funkce systému vhodné propojení všech prvků. Za prvky systému považujeme
řídící jednotky, periferie, akční členy, inteligentní senzory. Vzájemné fyzické propojení několika prvků systému zajišťuje sběrnice. Sběrnicí rozumíme fyzickou část komunikační cesty
mezi prvky systému nebo jeho částmi. Proto dělíme sběrnice na vnitřní a vnější. Vnitřními
sběrnicemi rozumíme například sběrnice počítačů, které jsou nutné pro funkci daného počítače. Pro přenos dat mezi zařízeními se často používá sériová komunikace. Zatímco snaha po
zrychlení toku dat (například mezi jednotlivými obvody v jednom přístroji) vede k užívání
synchronního přenosu, pro malé objemy dat a větší vzdálenosti je naopak výhodná asynchronní komunikace. Pojmem “malý objem dat” je zde myšlena rychlost v řádech 1 až 100
kilobitů za sekundu. Asynchronní komunikace minimalizuje počet vodičů potřebných k přenosu, čímž se zlevňuje komunikační vedení.
26
VUT BRNO, FSI-EÚ
5.3.1 Sběrnice RS 232
Komunikace po lince RS 232 je nejběžnější, protože rozhraní RS 232 má vyveden
každý běžný počítač. Používá se pro připojení zařízení komunikujících maximální rychlostí
115,2 kBd na vzdálenost maximálně 15 metrů. Nevýhodou linky RS 232 je omezená
komunikační vzdálenost a nemožnost jejího větvení. Navíc obvykle nebývá od zařízení
galvanicky oddělena, což přináší problémy se zemními smyčkami, které v průmyslovém
prostředí celou komunikaci znemožní. Proto tam, kde nelze použít jinou linku, lze doporučit
alespoň galvanicky oddělit všechny používané signály. Kromě zlepšení komunikace se tak
předejde zničení budičů a přijímačů zařízení.
Při sériové komunikaci jsou data vysílána jako posloupnosti jednotlivých bitů, přičemž
v jednom časovém okamžiku je přenášen vždy jediný bit. Přenášené bity nabývají logických
hodnot 0 nebo 1. Log 1 odpovídá napěťové úrovni -3 až -15 V, log 0 úrovni +3 až +15 V.
Obvody rozhraní jsou nesymetrické, proto se uvedené úrovně vztahují vůči potenciálu nulového signálového vodiče. Odpor zátěže se může pohybovat v rozmezí 3 až 7 kΩ, kapacita
zátěže nesmí být větší než 2500 pF. Standard definuje celkem 20 signálů rozhraní a přiřazuje
je konkrétním pozicím na konektoru s 25 kontakty. Typ konektoru není specifikován. Prakticky se využívají především konektory Canon s 25 nebo 9 kontakty. V případě měřících přístrojů a osobních počítačů se používá pouze 9 základních signálů.
Při asynchronním sériovém přenosu je naprosto nezbytné shodně nastavit formát přenosu dat a přenosovou rychlost u komunikujících zařízení. Formát přenosu dat se skládá z 1
start bitu, 5 až 8 datových bitů, z 1 paritního bitu (může být vynechán) a 1 nebo 2 stop bitů.
Přenosová rychlost se volí z řady 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 nebo 19200 bit/s.
Formát přenosu dat u RS 232 umožňuje použití různých způsobů kódování dat.
V měřící technice je to zejména kódování ASCII (znaky vysílány jednotlivě v 7 bitovém formátu, zpravidla s paritou), binární (datové bajty vysílány bez jakékoliv úpravy v 8 bitovém
formátu bez parity) nebo Hex (každý bajt vysílán v podobě dvou znaků reprezentujících hexadecimální číslice v 7 bitovém formátu s paritou).
5.3.2 Sběrnice RS 485
V současné době je sběrnice RS 485 nejrozšířenější průmyslovou sběrnicí. Podle standardu EIA není definován v RS 485 maximální počet vysílačů, ale počet přijímačů je omezen
na 32 na jedné sběrnici. Signál se přenáší v binární formě maximální modulační rychlostí
(která je vzhledem k binární formě i přenosovou rychlostí) 10 Mb/s s předpokládanou stejnosměrnou složkou. Přenosovým mediem je dvoudrát, který norma blíže nespecifikuje. Pro snížení vnějšího rušení se používá kroucený (twisted) dvoudrát s případným stíněním. Jeden vysílač je schopen budit až 32 přijímačů a dva zakončovaní rezistory. Zatěžovací charakteristiku
sběrnice určují přijímače, neaktivní vysílače a zakončovaní impedance. Zatěžovací charakteristika je syntézou stejnosměrné a střídavé složky. Nízká impedance je volena pro omezení
rušení v průmyslových provozech. Kroucený dvoudrát patří mezi finančně nejméně nákladná
přenosová media [9].
27
VUT BRNO, FSI-EÚ
5.4 Chyby a nejistoty měření
Při každém měření je potřeba počítat s tím, že naměřené údaje jsou zatíženy chybami.
Patří k nim chyby čidel, chyby přístrojů, chyby převodníků signálů, chyby obsluhy, chyby
zvolené metody, chyby umístění čidel, chyby způsobené okolním prostředím, chyby
zpracování naměřených dat apod.
Z pohledu matematické definice chyby rozlišujeme chyby absolutní a relativní.
Absolutní chyba se nazývá odchylka ε naměřené hodnoty y od předpokládané správné
hodnoty y* a je dána vztahem
ε = y – y*
(11)
Rozměr absolutní chyby je stejný jako rozměr měřené hodnoty. Správnou hodnotu měření nelze vlastně nikdy určit, a proto jí nahrazujeme nejpravděpodobnější hodnotou (konvenčně pravou hodnotou), určenou např. u měření nezávislých veličin jako střední hodnotu
(aritmetický průměr). Relativní chyba η je bezrozměrná, a často se uvádí v procentech, a lze jí
definovat poměrem
η=
ε
(12)
y*
Z hlediska možnosti odstranění chyb můžeme dělit chyby na hrubé, symetrické a nahodilé.
Hrubé chyby jsou způsobené omyly nebo nepozorností obsluhy, neznalostí metod měření,
nebo poškozením měřícího zařízení. Tyto chyby se vyznačují především tím, že se vymykají
trendu ostatních naměřených hodnot, a proto je můžeme obvykle snadno identifikovat a z
dalšího statistického zpracování vyloučit.
Systematické chyby mohou být způsobeny nevhodně zvolenou měřící metodou, chybnou
měřící aparaturou, neznalostí nebo nedostatečnými schopnostmi obsluhy apod. Tyto chyby lze
identifikovat porovnáním naměřených hodnot s výsledky měření jinou metodou, odhalením
chování měřícího zařízení (cejchováním přístroje, rozborem principu práce přístroje – statických a dynamických charakteristik, digitalizace, volbou vzorkovací frekvence apod.), nebo
rozborem zvolené metody měření či přístupu obsluhy k měření. Po odhalení lze systematické
chyby korigovat. Korekční hodnoty se přičítají k nekorigovaným výsledným hodnotám měření, čímž se systematické chyby kompenzují.
Nahodilé chyby vznikají především nekontrolovatelným působením celé řady vlivů. Těmto
chybám nelze obvykle vzhledem k jejich charakteru čelit, ani je nelze korigovat. Někdy však
po rozboru měření lze nalézt zdroj těchto chyb (nahodilé vlivy okolí, nekvalitní příprava na
průběh měření) a jejich vliv minimalizovat. Výsledky měření budou proto po vyloučení hrubých chyb a po korigování systematických chyb stále zatíženy jistými nahodilými chybami.
5.4.1 Přímá měření
Nahodilé chyby přímých měření nezávislých veličin se snažíme vyjádřit pomocí zákonů matematické statistiky. Lze očekávat, že naměřená hodnota bude ležet v intervalu α až β
možných hodnot y (obecně by mohla hodnota y ležet v intervalu − ∞ až + ∞ ). Pravděpodobnost P výsledku hodnoty y v intervalu α až β je dána vztahem
28
VUT BRNO, FSI-EÚ
β
P = ∫ p( y)dy
(13)
α
kde p(y) je hustota pravděpodobnosti, kterou lze vyjádřit normálním zákonem rozložení
p( y ) =
1
σ 2π
exp
− ( y − y*) 2
2σ 2
(14)
kde σ je výběrová směrodatná odchylka a σ2 je rozptyl možných hodnot y kolem nejpravděpodobnější hodnoty y *.
5.4.2 Nepřímá měření
Odchylky či nejistoty nepřímých měření nezávislých veličin jsou funkcí odchylek či
nejistot jednotlivých veličin, ze kterých se výsledná veličina počítá. Je-li výsledná veličina y
funkcí veličin a, b, c…,
y = f (a,b,c...),
(15)
lze z teorie chyb určit směrodatnou odchylku (nejistotu) veličiny y ve tvaru
2
2
2
⎞ ⎛ ∂f
⎞ ⎛ ∂f
⎞
⎛ ∂f
σ y = ⎜ σ a ⎟ + ⎜ σ b ⎟ + ⎜ σ c ⎟ + ...
⎝ ∂a ⎠ ⎝ ∂b ⎠ ⎝ ∂c ⎠
(16)
kde σa, σb, σc… jsou směrodatné odchylky veličin a,b,c... Veličiny a,b,c... mohou být jednak
námi naměřené veličiny, ale mohou se zde vyskytnout i hodnoty převzaté z literatury (konstanty a fyzikální vlastnosti látek z tabulek, z převzatých rovnic apod.), u kterých je rovněž
nutné znát jejich reálné odchylky či nejistoty.
5.4.3 Nejistoty měření
Pod pojmem nejistota měření se označuje parametr související s výsledkem měření a
charakterizující rozsah hodnot, které je možné racionálně přiřadit k měřené veličině. Nejistota
se skládá z několika dílčích nejistot, jejichž velikost lze stanovit pomocí statistického zpracování naměřených údajů (metoda typu A) nebo pomocí zpracování naměřených údajů jiného
než statistického (metoda typu B) [7].
Metoda typu A vychází ze statistické analýzy opakované série měření. Je-li n nezávislých
stejně přesných pozorování (n > 1), bude odhad výsledné hodnoty y reprezentován hodnotou
výběrového průměru (aritmetického průměru). Nejistota příslušná k odhadu y se určí jako
směrodatná odchylka této výsledné hodnoty. Nejistota se zpravidla značí uAy a vypočítá podle
vztahu
n
sy
1
u Ay = s y =
=
( y i − y) 2
(17)
∑
n (n − 1) i =1
n
29
VUT BRNO, FSI-EÚ
Tato nejistota je způsobena kolísáním naměřených údajů. V případě malého počtu měření
(n < 10) vypočtená hodnota málo spolehlivá. Potom by bylo třeba tuto nejistotu odhadnout
metodou typu B na základě jiných informací, než jsou současně naměřené hodnoty.
Metoda typu B odhaduje standardní nejistotu pomocí racionálního úsudku na základě všech
možných a dostupných informací. Nejčastěji se použijí údaje výrobce měřící techniky, zkušenosti z předchozích sérií měření, zkušenosti s vlastnostmi chování materiálů a techniky a
poznatky o nich, údaje získané při kalibraci a z certifikátů, nejistoty referenčních údajů v
příručkách. Při určování nejistoty touto metodou se vychází z dílčích nejistot jednotlivých
zdrojů uBzj. Je-li známa maximální odchylka j-tého zdroje nejistoty zjmax, určí se nejistota uBzj
podle vztahu
u Bzj =
z j max
(18)
k
kde k je součinitel vycházející ze zákona rozdělení, kterým se příslušný zdroj nejistoty řídí.
Pro normální rozdělení je k = 2, popř. 3, pro rovnoměrné k = 1,73 atd. V některých případech
však může být známa již přímo hodnota standardní nejistoty uBzj (například z kalibračního
certifikátu měřidla). Výsledná nejistota pro p zdrojů z1, z2, zj, … zp se určí podle vztahu
u By =
p
∑A
j=1
2
j
u 2Bzj
(19)
kde uBzj jsou nejistoty jednotlivých zdrojů, Aj jejich součinitele citlivosti.
Kombinovaná nejistota veličiny y se označuje uCy a určuje se jako odmocnina ze součtu
čtverců obou typů nejistot A a B podle vztahu
u Cy = u 2Ay + u 2By
(20)
Rozšířená nejistota se používá tam, kde nestačí standardní nejistoty. Původně stanovená
směrodatná odchylka (tedy i standardní nejistota) představuje např. u nejčastěji používaného
normálního rozdělení interval určený s pravděpodobností asi 68 %. Podobně je tomu i u
jiných zákonů rozdělení. Aby bylo dosaženo lepšího intervalu pokrytí, blížícího se 100 %, je
třeba rozšířit standardní nejistotu koeficientem rozšíření kr. Jeho význam je v podstatě shodný
s významem kvantilů u normálního Gaussova rozdělení, kde kr = 2 pro rozlišení na 95 % a
kr = 3 pro rozlišení na 99,7 % pravděpodobnost atd. Rozšířená nejistota je pak vyjádřena
vztahem
U = kr ⋅ u
(21)
30
VUT BRNO, FSI-EÚ
5.4.4 Vyhodnocení nejistot odporového teploměru
K měření jsou použity odporové teploměry Pt100 třídy přesnosti A s tolerancí 0,15 °C.
Všechny tři odporové teploměry jsou od výrobce spárovány na stejnou teplotu se vzájemnou
odchylkou 0,1 °C.
Standardní nejistota typu A je výsledkem statistické analýzy vzorku 30 hodnot zaznamenávaných v minutovém intervalu.
u A (t) = s t =
st
n
=
n
1
∑ (t i − t ) 2 = 0,012 °C
n (n − 1) i =1
(22)
Na standardní nejistotě typu B se podílejí dvě složky: chyba čidla a vzájemná odchylka, přičemž u obou se předpokládá rovnoměrné pravoúhlé rozdělení (výskyt kterékoliv hodnoty
z intervalu omezeného chybou je stejně pravděpodobný).
u B1 ( t ) =
z 1 max 0,15
=
= 0,087 °C
k
3
(23)
u B2 (t) =
z 2 max 0,1
=
= 0,058 °C
k
3
(24)
výsledná standardní nejistota typu B:
u B ( t ) = u 2B1 ( t ) + u 2B 2 ( t ) = 0,087 2 + 0,058 2 = 0,104 °C
(25)
standardní kombinovaná nejistota:
u C ( t ) = u 2A ( t ) + u 2B ( t ) = 0,012 2 + 0,104 2 = 0,105 °C
(26)
rozšířená nejistota se spolehlivostí výsledku 95 %:
U( t ) = u C ( t ) ⋅ k r = 0,105 ⋅ 2 = 0,21 °C
(27)
6. Software
6.1 Databáze
Databáze slouží k ukládání dat. Práce s databází je mnohem rychlejší a především pohodlnější než práce přímo se soubory, nehledě na vyšší úroveň zabezpečení systému.
V současné době se nejčastěji používají relační databáze. Je to především proto, že se snadno
ovládají a dobře reprezentují běžné datové struktury. Relační databázový systém umožňuje
uživatelům vytvářet jednotlivé samostatné databáze, přičemž každá databáze může obsahovat
31
VUT BRNO, FSI-EÚ
jednu či více tabulek. Tabulky jsou tvořeny řádky a sloupci. Řádky odpovídají jednotlivým
záznamům, datovým větám, a sloupce atributům, jednotlivým prvkům těchto datových vět.
To znamená, že všechny datové věty v jedné tabulce mají stejnou strukturu atributů danou
strukturou tabulky. Každý atribut má předem určen datový typ, jakého mohou hodnoty nabývat. Konkrétní implementace datových typů z hlediska rozsahu hodnot, používaného označení
či vůbec existence daného datového typu závisí na konkrétním databázovém systému, ale
prakticky ve všech databázových systémech jsou k dispozici celá čísla, reálná čísla, řetězce,
datum, booleovské hodnoty, vlastní výčtové typy a obvykle typy pro rozsáhlá textová či binární data.
Jednotlivé tabulky v databázi nejsou zcela samostatné a izolované. Lze je snadno
propojovat a vytvářet mezi nimi vazby přes určité atributy. Zpracováním a přístupem údajů v
databázi bývá pověřen program, kterému se říká DBMS (DataBase Management System),
nebo česky SŘBD (Systém Řízení Báze Dat). Celé je to tedy zařízeno tak, že veškeré zpracování, ukládání a získávání dat je prováděno DBMS programem. Jakákoli aplikace, která databázi používá, vždy přistupuje přes tento DBMS program. Takových programů existuje celá
řada. Je to například Oracle, Sybase, MS SQL, Informix, Interbase/Firebird, MySQL nebo
PostgreSQL. Při práci s DBMS programem se používá osvědčený model klient/server. V roli
serveru vystupuje DBMS program nabízející své služby. DBMS program je tak nepřetržitě
spuštěn a čeká na požadavky od klientů – jiných aplikací, například od PHP. Na tyto požadavky pak odpovídá a reaguje na ně. Protože DBMS program vystupuje v roli serveru, říká se
mu také databázový server. Pro zápis požadavků na databázový server se dnes nejčastěji používá SQL jazyk [1].
6.1.1 Interbase/Firebird
Platforma Interbase v roce 1991 přešla do vlastnictví firmy Borland. Stala se součástí
distribuce programovacího jazyku Delphi a pronikala do podvědomí širší odborné veřejnosti.
V červnu roku 2000 byly firmou Borland uvolněny zdrojové kódy platformy Interbase. Na
jejich základech vznikla relační databázová platforma Firebird, která je zpětně kompatibilní
s Interbase. Firebird je obecně zajímavou alternativou např. k MySQL, neboť je také volně
dostupný. Nabízí v podstatě všechny vlastnosti MySQL, ale navíc disponuje např. podporou
vnořených dotazů nebo transakcí. Nevýhodou Firebirdu je dosud jeho horší podpora. Například skriptovací jazyk PHP disponuje ohromným množstvím funkcí pro MySQL, ale jen
zhruba dvacítkou funkcí pracujících s Firebirdem.
6.2 SQL
SQL je zkratka anglického názvu Structured Query Language, což lze přeložit jako
Strukturovaný dotazovací jazyk. Tento jazyk dnes používá naprostá většina databázových
serverů. Proto se takovým serverům říká zjednodušeně SQL servery. Samotný SQL obsahuje
vše potřebné pro práci s databázemi. To znamená příkazy pro práci na vytvoření, rušení, modifikování tabulky a příkazy pro práci s údaji samotnými – přidávání, změnu, rušení a vyhledávání údajů. Jazyk SQL má za sebou poměrně dlouhý vývoj. Jeho prototyp byl poprvé implementován v roce 1974 společností IBM. Skutečným faktickým standardem se SQL stal až
v roce 1986, kdy se dočkal standardizace díky organizaci ANSI. Od té doby je SQL univerzálním nástrojem pro programování databází. Dnes se každý, kdo se dostává do styku s vývojem, či laděním databází, musí seznámit s jazykem SQL, který je prakticky u databází všudypřítomný.
32
VUT BRNO, FSI-EÚ
6.3 PHP
PHP je hypertextový preprocesor, který na serveru interpretuje stránky HTML s
vlastními příkazy před jejich odesláním ke klientovi (obvykle je jím webový prohlížeč). PHP
tedy umožňuje vkládat vlastní skripty přímo do hypertextových stránek. Jazyk PHP je
interpretovaný jazyk. To znamená, že až do okamžiku spuštění je skript uchováván ve
zdrojovém tvaru. Interpret jazyka tento kód vezme a překládá jej do strojového kódu počítače,
na kterém PHP běží [1]. Provádění kódu na serveru přináší především tyto výhody:
− Snadná interakce s dalšími aplikacemi na serveru, není třeba přenášet data po internetu, snáze se zajišťuje bezpečnost celého systému.
− Nenáročnost na hardware či software klienta – výstupem je obvykle čisté HTML, které dokáže interpretovat i starší prohlížeč. Není potřeba, aby na klientovi byly prováděny skripty či rozsáhlé výpočty, aby podporoval zásuvné moduly atd.
− Menší objem přenesených dat – serverové skripty, jež do kódu vložíme, jsou ještě na
serveru interpretovány a ve výstupu se již neobjeví, zatímco skripty určené pro klienta
ano.
− Výrazně vyšší ochrana zdrojových textů programů – díky interpretaci kódu na serveru
se klient nemůže dostat ke zdrojovým textům, zatímco v případě klientských technologií jsou mu zdrojové texty přímo zaslány.
Jazyk PHP oproti dalším skriptovacím jazykům nabízí podstatně více možností, pohodlnější práci s proměnnými i objekty, výbornou podporu mnoha databázových systémů, a také
přehlednější syntaxi. Funguje dobře na všech operačních systémech a velkou výhodou je jeho
cena. Je totiž zcela zdarma.
6.4 Webový server
Webový server pomocí internetových přenosových protokolů a rychlého internetového
spojení zasílá soubory HTML na klientské počítače, které o ně žádají. S tím, jak roste množství žádostí na internetu, se však konfigurace nejvyspělejších webových serverů začínají čím
dál více podobat tradičním systémům klient/server. Dnešní webové servery rozesílají zvuk a
obraz po internetu a intranetu, disponují službami pro komunikace a spolupráce, dynamicky
generují obsah podle vstupu uživatele, umožňují stahovat komponenty a software, komunikují
a manipulují s databázovými aplikace a jinými systémy, řídí obchodní transakce a zajišťují
mnoho dalších služeb.
Webové servery pro osobní použití jsou např. Personál Web Server, IIS, Apache,
Pinknet Webserver, Xitami, OmniHTTPd.
6.4.1 Apache
Apache je nejrozšířenější webový server. Lze ho provozovat na různých platformách
operačních systémů. Je k dispozici zdarma a je vhodný pro tvorbu dynamicky generovaných
stránek. V současné době je již velmi dobře zdokumentován a jeho zprovoznění je daleko
snazší, než dříve. Zároveň díky jeho velkému rozšíření lze snadno najít nápovědu v případě
problémů.
33
VUT BRNO, FSI-EÚ
7. Monitorovací systém prostředí
7.1 Stručný popis
Základem systému pro dlouhodobé automatické měření je počítač. Měření je prováděno měřícími moduly a snímači připojenými k sériovému portu počítače. Na něm je spuštěn
program, který v zadaných intervalech čte naměřené hodnoty z připojených měřících zařízení
a ukládá je do databáze. Přístup k naměřeným hodnotám je realizován pomocí internetového
prohlížeče. V něm lze volit mezi několika druhy výpisů dat z databáze doplněných grafickým
znázorněním časového průběhu hodnot. Pokud je počítač připojen k internetu je možné sledovat výsledky měření na libovolném počítači prostřednictvím internetové sítě.
Měřící
modul
Měřící
program
Databáze
Internetový
prohlížeč
Obr. 4 Schéma systému
7.2 Rozmístění a zapojení snímačů
Systém byl nainstalován a spuštěn v únoru letošního roku v kanceláři A2/314c. Okna
místnosti jsou orientována na sever do dvora, plocha podlahy je 12,55 m2. Během dne místnost obývá jeden dospělý člověk. Pro měření parametrů prostředí byl použit snímač vlhkosti a
teploty MIDAM 180, snímač tlaku MIDAM DPS-02 a modul ADAM 4018, které jsou upevněny na západní stěně místnosti ve výšce 1,60 m. Ve volném prostoru je ještě umístěný jeden
modul ADAM 4015 ve výšce 1,10 m. Na vstupy modulu ADAM 4018 je připojeno šest termočlánků typu T a na vstupy modulu ADAM 4015 jsou připojeny tři odporové teploměry
Pt100. Naměřené hodnoty jsou do databáze ukládány v intervalu jedné minuty.
34
VUT BRNO, FSI-EÚ
6/2
6/6
6/3
1000
6/1
5
3, 4
6/5
1000
7/1
7/3
7/2
1600
6/4
Obr. 5 Půdorys kanceláře A2/314c a rozmístění snímačů
Tab. 9 Měřené veličiny
Označení Měřená veličina
Snímač teploty a relativní vlhkosti MIDAM 180
3
Teplota
4
Relativní vlhkost
Snímač tlaku MIDAM DPS-02
5
Atmosférický tlak
Modul ADAM 4018
6/1
Teplota v místě čidla
6/2
Teplota venkovní
6/3
Teplota v místě termostatického ventilu
6/4
Teplota na výstupu z klimatizace
6/5
Teplota na protější straně
6/6
Teplota skla
35
Jednotka
Nejistota
°C
%
0,25
2,50
kPa
1,50
°C
°C
°C
°C
°C
°C
1,29
1,29
1,29
1,29
1,29
1,29
VUT BRNO, FSI-EÚ
Modul ADAM 4015
7/1
Teplota kulový teploměr
7/2
Teplota kulový teploměr velký
7/3
Teplota kontrolní
°C
°C
°C
0,31
0,31
0,31
Abychom mohli správně vyhodnocovat tepelnou pohodu místnosti, museli bychom také měřit rychlost proudění vzduchu. Bohužel v současné době, zejména z důvodu vysoké pořizovací ceny, nemáme vhodný anemometr k dispozici. Nicméně systém dovoluje anemometr
či další moduly a snímače v budoucnu kdykoliv přidat.
Obr. 6 Schéma zapojení
7.3 Měřící program Envimo
Tento program je určen pro operační systémy Windows. Byl vytvořen ve vývojovém
prostředí Borland Delphi 7. Program periodicky čte data z měřících modulů, provádí jejich
korekci a v pravidelných intervalech je ukládá do databáze Interbase/Firebird. S měřícími
moduly, připojenými na sériový port počítače, komunikuje protokolem ADAM řady 4000.
Před zahájením měření program umožňuje vytvoření databázového souboru pro ukládání dat,
který je pak během měření pravidelně zálohován.
Před zahájením měření je nutné provést jeho nastavení, které pak lze uložit do textového souboru a v budoucnu programem znovu načíst. V průběhu dlouhodobého měření může
nastat situace, kdy bude měření nečekaně přerušeno. Při zaškrtnutí tlačítka „Zahájit měření při
spuštění“ se bude v takovém případě po znovuspuštění programu automaticky pokračovat
v měření s naposledy uloženým nastavením.
36
VUT BRNO, FSI-EÚ
Obr. 7 Hlavní okno programu
7.3.1 Nastavení programu před měřením
Nastavení modulů
V tomto okně se z nabídky vybírá použitý komunikační port (např. COM1) a zadává
se, ze kterých modulů bude program číst hodnoty. Přednastavené parametry komunikace sériového portu jsou uvedeny v tabulce.
Tab. 10 Natavení komunikačního portu
Parametr
Přednastavená hodnota
Přenosová rychlost dat (BaudRate)
9600 bit/s
Počet datových bitů (DataBits)
8
Parita (Parity)
none
Počet stop bitů (StopBits)
1
37
VUT BRNO, FSI-EÚ
Obr. 8 Okno nastavení modulů
Připojené moduly je možné nechat vyhledat, přičemž rozsah prohledávaných adres lze
volit v rozsahu 0 až 255. Adresy nalezených modulů se zobrazí v bílém rámečku.
Obr. 9 Okno hledání modulů
Bílý rámeček obsahuje adresy všech modulů, které se budou měřit. Jejich počet lze
změnit odebráním nebo přidáním. Každý modul je jednoznačně identifikován svou adresou.
Kliknutím na tlačítko Upravit se otevře okno Kanály. V něm se pro každý z měřených modulů
vybírají zaškrtnutím kanály, jejichž načtené hodnoty budou ukládány. Pro každý kanál lze
vyplnit informace popisující jím měřenou veličinu. Políčka „Offset“ a „Zesílení“ se vztahují
ke korekci naměřených hodnot. Korekce je přepočet podle vztahu:
Korigovaná hodnota = naměřená hodnota * zesílení + offset
38
(28)
VUT BRNO, FSI-EÚ
Některé moduly vrací naměřené hodnoty v hexadecimální soustavě. Zaškrtnutím políčka „Data z modulu v hexadecimální soustavě“ budou naměřené hodnoty nejprve převedeny
do dekadické soustavy a poté se provede korekce.
Obr. 10 Okno kanály
Nastavení databáze
Data získaná měřením jsou pravidelně ukládána do databáze v intervalu, jehož délka
se nastavuje v tomto okně. Pojmenování databáze a její umístění na disku není pevně určeno,
ale volí si je uživatel sám. K ukládání dat lze použít již existující databázi nebo novou, kterou
program vytvoří. Podmínkou použití již existující databáze je, aby její struktura odpovídala
nastavení měřených modulů. Data již obsažená v takové databázi nebudou při jejím dalším
použití vymazána. Je-li zvoleno vytvoření nové databáze, program na základě předchozího
nastavení měřených modulů vytvoří novou. Její pojmenování a umístění určuje uživatel. Uživatel dále zadá přístupové jméno a heslo dle konfigurace databázového serveru. Program také
provádí pravidelné zálohování databáze do uživatelem definovaného souboru. Pro zvýšení
bezpečnosti se doporučuje umístit databázi a zálohu na odlišné fyzické disky.
39
VUT BRNO, FSI-EÚ
Obr. 11 Okno nastavení databáze
7.3.2 Postup měření
Stisknutím tlačítka START se zahájí cyklus postupně vykonávaných kroků. Program
pošle prvnímu modulu ze seznamu měřených modulů příkaz na čtení vstupních dat. Oslovený
modul odpoví zasláním datového řetězce, který obsahuje hodnoty naměřené všemi jeho kanály. Každý kanál vrací hodnotu o délce 7 znaků. Program rozdělí získaný řetězec na části o
délce 7 znaků, přiřadí je odpovídajícím kanálům a provede korekci hodnot. Tento postup se
postupně aplikuje na zbývající měřené moduly.
Časový interval zápisu do databáze je při zahájení měření rozdělen na několik menších
stejně velkých intervalů, jejichž počet závisí na jeho délce. Během každého z těchto menších
intervalů dojde k načtení hodnot ze všech měřených modulů. Na konci intervalu zápisu do
databáze je tak z každého modulu získáno několik hodnot. Z nich program pro každou měřenou veličinu vypočte průměrnou hodnotu a uloží ji do databáze. Grafické znázornění postupu
měření je na obrázku 12.
40
VUT BRNO, FSI-EÚ
Nastavení
START
měření
Ne
STOP
měření
Je nastavení
úplné?
Ano
Čti data z
modulu
Chybový
výpis
Ne
Přijata
odezva?
Ano
Zpracování
odezvy
Korekce
hodnot
Číst další
modul?
Ano
Ne
Uložit
data?
Ano
Uložení
hodnot do
databáze
Výpočet
průměrné
hodnoty
Obr. 12 Postup měření
41
Ne
VUT BRNO, FSI-EÚ
7.4 Databáze
Data získaná měřením je nutné pro možnost budoucího zpracování archivovat. Při
dlouhodobé nepřetržité činnosti systému lze očekávat výsledné velké množství uložených dat.
Data lze v počítači ukládat do souborů nebo do databází. Obecně můžeme říci, že práce
s databází je mnohem rychlejší a především pohodlnější než práce přímo se soubory. Například v případě kdy systém zaznamenává údaje z 10 měřících kanálů v intervalu jedné minuty
po dobu jednoho roku, vzniklý datový záznam obsahuje přes 500 000 řádků o celkové velikosti převyšující 50 MB. Práce s textovým souborem (jeho otevření, vyhledávání v něm) podobné velikosti je poté velmi výkonově a časově náročná. Z těchto důvodů jsem pro archivaci
dat zvolil databázi.
Databáze, se kterou pracuje tento systém, představuje jeden soubor tvořený tabulkami
DATA a KANALY. Do tabulky DATA jsou průběžně ukládány naměřené hodnoty. Tabulka
obsahuje několik sloupců, jejichž počet závisí na množství měřených veličin. Mezi nimi je
vždy sloupec indexu řádků a dva sloupce pro datum a čas měření. Do sloupců pojmenovaných
MODx0y se zapisují naměřené hodnoty. Jejich počet odpovídá počtu měřených veličin.
Označení MODx0y je přiřazeno y-tému kanálu x-tého modulu.
Tab. 11 Sloupce tabulky DATA
Jméno
Datový typ
ID
Integer
DATUMCAS
Timestamp
CAS
Float
MODx0y
Float
Tabulka KANALY obsahuje údaje o nastavení jednotlivých měřených kanálů. Tyto
údaje se do ní uloží při vytváření databáze v programu Envimo. Struktura tabulky je pevně
stanovena a ilustruje ji tab. 12. V průběhu měření se do tabulky nic neukládá.
Tab. 12 Sloupce tabulky KANALY
Jméno
Datový typ
ID
Integer
JMENO
Varchar
JEDNOTKA
Varchar
MINIMUM
Float
MAXIMUM
Float
OFFSET
Float
ZESILENI
Float
KANAL
Varchar
42
VUT BRNO, FSI-EÚ
7.5 Prezentace dat
Nedílnou součástí každého měření je zpracování a prezentace dat. Rychlé, jednoduché
a přehledné zobrazení dat napomáhá efektivnímu zpracování a vyhodnocení měření. Prezentace dat na internetu s sebou přináší výhody vzdáleného přístupu k výsledkům měření bez
potřeby specializovaného programového vybavení.
Internetové stránky monitorovacího systému jsou dynamicky generovány PHP skripty.
Skripty jsou zpracovávány na serveru. Jejich výstupem jsou internetové stránky s jednoduchým HTML kódem, který přečte každý internetový prohlížeč. Podle výběru uživatele skript
příkazem SQL vyhledává požadovaná data v databázi a zobrazuje je na stránce. PHP skript se
při práci s databází musí nejdříve k ní připojit příkazem
ibase_connect("localhost:c:/databaze/Office.gdb","jméno", "heslo");
Tento příkaz je jedním z příkazů knihovny php_interbase.dll, která by měla být součástí distribuce PHP. Její použití se povoluje v konfiguračním souboru php.ini. Výběr dat z databáze
provádí příkaz ibase_query(), jehož parametrem je SQL dotaz. Následující příkaz vybírá ze
sloupců DATUMCAS a MOD301 tabulky DATA hodnoty, které byly naměřeny v průběhu
měsíce dubna.
ibase_query(" select DATUMCAS, MOD301
from DATA
where DATUMCAS
between '04/01/2006 00:00' and '05/01/2006 00:00'");
Úvodní stránka nabízí tabulku se všemi měřenými veličinami, jejich naposledy zaznamenanými hodnotami a průměrnými hodnotami za poslední den, týden a měsíc. Kliknutím
na název měřené veličiny se otevře stránka s detailními informacemi o průběhu naměřených
hodnot. V podobě grafického průběhu a výpisu do tabulky lze sledovat měsíční průměry,
denní průměry v měsíci, měsíční a denní výpisy všech hodnot. U denních a měsíčních záznamů systém nabízí stažení naměřených hodnot pro další zpracování ve formě textového souboru.
43
VUT BRNO, FSI-EÚ
Obr. 13 Úvodní stránka
44
VUT BRNO, FSI-EÚ
Obr. 14 Stránka denního průběhu teploty
8. Vyhodnocení měření
8.1 Měření kulovým teploměrem
Pro hodnocení tepelné pohody musíme znát výslednou teplotu tg měřenou kulovým
teploměrem. Součástí monitorovacího systému prostředí nainstalovaného v kanceláři A2/314c
jsou dva kulové teploměry. Jeden tvoří koule z měděného plechu o průměru 100 mm potažená
pěnovým polyuretanem, druhý představuje koule z měděného plechu o průměru 50 mm natřená matnou černou barvou. Uvnitř obou koulí jsou odporové teploměry Pt100, které jsou
připojeny na vstup modulu ADAM 4015. K němu je připojen ještě třetí odporový teploměr,
jenž měří teplotu vzduchu v těsné blízkosti obou kulových teploměrů. Všechny tři odporové
teploměry jsou od výrobce spárovány na stejnou teplotu se vzájemnou odchylkou 0,1 °C.
Porovnáním hodnot naměřených těmito třemi teploměry se pokusím nalézt odpovědi
na otázky, zda lze standardní kulový teploměr o průměru koule 100 mm nahradit kulovým
teploměrem o jiném průměru koule a zda je možné dokonce kulový teploměr nepoužít a měřit
45
VUT BRNO, FSI-EÚ
pouze teplotu vzduchu ta. Porovnání budu provádět na vzorku hodnot naměřených v týdnu od
3. do 9. dubna 2006.
týden 3. - 9. 4. 2006
25,5
teplota kulový teploměr
teplota kulový teploměr velký
teplota kontrolní
teplota [°C]
24,5
23,5
22,5
21,5
21:00
9:00
15:00
21:00
3:00
9:00
15:00
21:00
3:00
15:00
3:00
9:00
15:00
21:00
3:00
9:00
15:00
21:00
3:00
9:00
15:00
21:00
3:00
9:00
15:00
21:00
9:00
20,5
Obr. 15 Průběh teplot v týdnu od 3. do 9. 4. 2006
středa 5. 4. 2006
25
24,5
teplota [°C]
24
23,5
23
22,5
22
teplota kontrolní
22:00
20:00
18:00
16:00
14:00
12:00
10:00
8:00
6:00
4:00
2:00
0:00
21,5
Obr. 16 Průběh teplot ve středu 5. 4. 2006
Z důvodu velké tepelné setrvačnosti kulových teploměrů se doporučuje je použít
v prostředí bez rychlých teplotních změn. Pro vyrovnání tohoto vlivu použiji v dalším výpočtu průměrné půlhodinové teploty.
46
VUT BRNO, FSI-EÚ
středa 5. 4. 2006
25
24,5
teplota [°C]
24
23,5
23
22,5
22
teplota kontrolní
22:00
20:00
18:00
16:00
14:00
12:00
10:00
8:00
6:00
4:00
2:00
0:00
21,5
Obr. 17 Průběh průměrných teplot ve středu 5. 4. 2006
8.1.1 Statistický rozbor teplotních rozdílů
Výpočtem rozdílů půlhodinových průměrů teplot kulového a kontrolního teploměru
vůči kulovému teploměru velkému jsem získal statistický soubor a vypočítal jeho číselné charakteristiky. Jejich výpočet a hodnoty ilustrují následující tabulky a grafy.
Tab. 13 Průměrné teploty
Kulový teploměr
velký
Datum
3. 4.
4. 4.
5. 4.
6. 4.
7. 4.
8. 4.
9. 4.
3. - 9. 4.
Průměrná
teplota [°C]
23,987
23,740
23,205
22,774
22,923
21,961
21,536
22,814
Kulový teploměr
Kontrolní teploměr
Rozdíl oproti kuRozdíl oproti kuloPrůměrná
Průměrná
lovému teploměru
vému teploměru
teplota [°C]
teplota [°C]
velkému [°C]
velkému [°C]
23,840
-0,147
24,111
0,124
23,566
-0,175
23,732
-0,008
23,005
-0,200
23,176
-0,029
22,604
-0,170
22,831
0,058
22,760
-0,163
22,946
0,023
21,792
-0,169
21,945
-0,016
21,365
-0,171
21,553
0,017
22,642
-0,172
22,833
0,018
Číselné charakteristiky statistického souboru:
Aritmetický průměr
1 n
x = ∑ xi
n i =1
(29)
47
VUT BRNO, FSI-EÚ
Rozptyl
s2 =
1 n
(x i − x) 2
∑
n i =1
(30)
s = s2
(31)
Tab. 14 Číselné charakteristiky
Kulový
Kontrolní
teploměr
teploměr
Rozsah
319
319
Variační rozpětí
0,457
0,817
Medián x [°C]
-0,191
-0,012
Průměr x [°C]
-0,172
0,019
2
2
Rozptyl s [°C ]
0,005
0,033
Směrodatná odchylka s [°C]
0,067
0,182
kulový teploměr
120
80
60
40
20
rozdíl teplot [°C]
Obr. 18 Histogram teplotního rozdílu kulového teploměru
48
0,15
0,10
0,05
0,00
-0,05
-0,10
-0,15
-0,20
-0,25
-0,30
-0,35
0
-0,40
počet hodnot
100
VUT BRNO, FSI-EÚ
kontrolní teploměr
60
počet hodnot
50
40
30
20
10
0,60
0,55
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-0,05
-0,10
-0,15
-0,20
-0,25
-0,30
0
rozdíl teplot [°C]
Obr. 19 Histogram teplotního rozdílu kontrolního teploměru
Průměr rozdílu průměrných teplot kulového teploměru vůči kulovému teploměru velkému je -0,172 °C a směrodatná odchylka je 0,067 °C. Stejný rozdíl pro kontrolní teploměr
má průměrnou hodnotu 0,019 a směrodatnou odchylku 0,182 °C. Všechny tyto hodnoty jsou
menší než vypočtená rozšířená nejistota měření v kap. 5.4.4. Lze říct, že v tomto konkrétním
případě může být kulový teploměr nahrazen kontrolním teploměrem.
8.1.2 Tepelná setrvačnost
Významnou vlastností kulových teploměrů je velká tepelná setrvačnost. Na obr. 20 lze
pozorovat, že tepelná setrvačnost na růst teploty velkého kulového teploměru je 12 minut a
malého kulového teploměru 6 minut. Při zvyšování teploty dojde ke vzájemnému přiblížení
teplot obou kulových teploměrů a jejich následnému paralelnímu růstu. Tepelná setrvačnost
na pokles teploty velkého kulového teploměru je podle obr. 21 5 minut a malého kulového
teploměru 3 minuty. Při snižování teploty dojde ke vzájemnému přiblížení teplot kontrolního
teploměru a malého kulového teploměru a jejich následnému paralelnímu poklesu.
49
VUT BRNO, FSI-EÚ
středa 5. 4. 2006
22,6
22,4
teplota kontrolní
teplota [°C]
22,2
22,0
21,8
21,6
5:32
5:34
5:36
5:38
5:40
18:32
18:34
18:36
18:38
18:40
5:30
5:28
5:26
5:24
5:22
5:20
5:18
5:16
5:14
5:12
5:10
5:08
5:06
5:04
5:02
5:00
21,4
Obr. 20 Tepelná setrvačnost při růstu teploty
středa 5. 4. 2006
24,2
teplota [°C]
24,0
23,8
23,6
23,4
teplota kontrolní
18:30
18:28
18:26
18:24
18:22
18:20
18:18
18:16
18:14
18:12
18:10
18:08
18:06
18:04
18:02
18:00
23,2
Obr. 21 Tepelná setrvačnost při poklesu teploty
8.2 Měření vlhkosti
Vlhkost je měřena snímačem MIDAM 180. Z naměřených hodnot na obr. 22 je vidět,
že relativní vlhkost v měřeném prostoru je dlouhodobě na velmi nízké úrovni. Doporučené
hodnoty relativní vlhkosti pro zajištění pohody prostředí jsou v rozmezí 30–70 %. Při relativní
vlhkosti nižší než 30 % dochází k vysychání sliznice.
50
VUT BRNO, FSI-EÚ
3. - 25. 4. 2006
33
31
vlhkost [%]
29
27
25
23
21
25.4.
24.4.
23.4.
22.4.
21.4.
20.4.
19.4.
18.4.
17.4.
16.4.
15.4.
14.4.
13.4.
12.4.
11.4.
10.4.
9.4.
8.4.
7.4.
6.4.
5.4.
4.4.
3.4.
19
Obr. 22 Průběh vlhkosti
8.3 Měření tlaku
Tlak je měřen snímačem MIDAM DPS-02. Snímačem naměřené hodnoty nejsou vztaženy na hladinu moře, ale udávají atmosférický tlak v místě čidla. Pro další výpočty tedy nemusí být tlak přepočítáván na nadmořskou výšku měřeného místa.
3. - 25. 4. 2006
98,5
97,5
97
Obr. 23 Průběh tlaku
51
25.4.
24.4.
23.4.
22.4.
21.4.
20.4.
19.4.
18.4.
17.4.
16.4.
15.4.
14.4.
13.4.
12.4.
11.4.
10.4.
9.4.
8.4.
7.4.
6.4.
5.4.
4.4.
96,5
3.4.
tlak [kPa]
98
VUT BRNO, FSI-EÚ
8.4 Měření teploty
Kromě teploty vzduchu a kulového teploměru je měřena i teplota na vnitřním skle okna a také venkovní teplota. Termočlánky měřící venkovní teplotu a teplotu skla nejsou chráněny proti vlivu slunečního záření, což je patrné z obr. 24 a 25 na vysokých denních maximálních hodnotách.
3. - 25. 4. 2006
35
30
teplota [°C]
25
20
15
10
5
24.4.
22.4.
20.4.
16.4.
14.4.
12.4.
10.4.
8.4.
6.4.
4.4.
-5
18.4.
venkovní teplota
teplota skla
vnitřní teplota
0
Obr. 24 Průběh teplot
18. 4. 2006
30
20
15
venkovní teplota
teplota skla
10
vnitřní teplota
Obr. 25 Průběh teplot
52
22:00
20:00
18:00
16:00
14:00
12:00
10:00
8:00
6:00
4:00
2:00
5
0:00
teplota [°C]
25
VUT BRNO, FSI-EÚ
9. Závěr
Monitorovací systém byl nainstalován a spuštěn v únoru letošního roku a spolehlivě
běží dodnes. Systém měří parametry prostředí, ale pro úplné posouzení tepelné pohody
v daném prostoru chybí údaje o rychlosti proudění vzduchu. Důvodem je fakt, že vhodný
anemometr není v současné době k dispozici. Mezi měřenými parametry jsou teploty ze dvou
různých kulových teploměrů. Z jejich vzájemného porovnání spolu s porovnáním vůči teplotě
měřené kontrolním teploměrem vyplynulo, že rozdíl naměřených teplot je zanedbatelný. Velikost použitého kulového teploměru nemá v tomto konkrétním případě žádný vliv na správnost vyhodnocení tepelné pohody prostředí. Dokonce lze teplotu měřenou kulovým teploměrem nahradit teplotou vzduchu měřenou volným čidlem. Důvodem tohoto stavu je zřejmě
geometrie a poloha zkoumané místnosti. Lze očekávat, že v místnosti s větším podílem venkovních stěn a oken bude výsledek porovnání teplot rozdílný.
Navržený systém má univerzální použití. Kromě kancelářských prostor může být použit také například v rodinných domech, šatnách, výrobních a obchodních prostorech apod.
Měření může být prováděno různými typy snímačů a modulů od různých výrobců. Maximální
počet připojených snímačů je omezen pouze použitým komunikačním protokolem. Během
měření lze kdykoliv změnit počet měřených veličin přidáním nebo odebráním snímače. Pro
případné budoucí přizpůsobení či rozšíření programu jsou v příloze k dispozici všechny jeho
zdrojové kódy.
53
VUT BRNO, FSI-EÚ
10. Přílohy
10.1 Příkazová sada modulu ADAM 4018
Syntaxe příkazu
%AANNTTCCFF
#AAN
#AA
$AA0
$AA1
$AA2
$AA5VV
$AA6
$AAF
$AAM
$AA3
$AA9SNNNN
Název
Konfigurace
Popis
Nastavuje adresu, vstupní rozsah, rychlost přenosu dat, formát dat, kontrolní součet, a
integrační čas pro spec. analogový modul
Čti analogová data z kanálu Vrací vstupní hodnotu z kanálu
N
čísla N specifikovaného analogového modulu
Vstupní analogová data
Vrací vstupní hodnoty ze specifikovaného
analogového
modulu ve smluveném formátu
dat
Kalibrace zesílení
Kalibruje analogový vstup na
korekci chyby zesílení
Kalibrace offsetu
Kalibruje analogový vstup na
korekci chyby offsetu
Konfigurační stav
Vrací konfigurační parametry
pro specifikovaný analogový
modul
Povol/Zakaž kanály pro mul- Povoluje/Zakazuje multiplexotiplexování
vání současně pro jednotlivé
kanály daného vstupního modulu
Čti stav kanálů
Vrací informace o stavu všech
osmi kanálů
Čti verzi firmwaru
Vrací kódové číslo firmwaru
modul
Čti jméno modulu
Vrací jméno specifikovaného
analogového modulu
CJC Stav
Vrací hodnotu CJC senzoru
vstupní modul
Kalibrace CJC offsetu
Kalibruje analogový vstup
modulu podle nastavení chyb
offsetu CJC snímače
54
VUT BRNO, FSI-EÚ
11. Literatura
[1]
Bráza, J.: PHP 5 začínáme programovat, Grada Publishing, 2005,
ISBN 80-247-1146-X
[2]
Bráza, J.: PHP 4 praktické příklady, Grada Publishing, 2003, ISBN 80-247-0441-2
[3]
Centnerová, L.: Tepelná pohoda a nepohoda, www.tzb-info.cz
[4]
Janotková, E.: Technika prostředí, VUT Brno, 1991
[5]
Kadlec, V.: Seriál Umíme to s Delphi na www.zive.cz
[6]
Málek, B., Matthauserová, Z.: Metodický návod pro měření mikroklimatických
parametrů pracovního prostředí a vnitřního prostředí budov
[7]
Palenčár, R., Vdoleček, F., Halaj, M.: Nejistoty v měření II: nejistoty přímých měření,
Automa, 10, 2001
[8]
Pankrác, M.: Seriál o PHP na www.zive.cz
[9]
Pavelek, M., Štětina, J.: Experimentální metody v Technice prostředí,
VUT Brno, 1997
[10]
Rubinovi, O. a A.: Vnitřní prostředí budov a tepelná pohoda člověka, www.tzb-info.cz
[11]
Firemní literatura Advantech, www.advantech.com
[12]
Firemní literatura Midam, www.midam.cz
55

Jiří David - Odbor termomechaniky a techniky prostředí

Transkript

Podobné dokumenty

zlatá léta padesátá

Rovinný izotermický stěnový proud

UCWEB - Webové rozhraní pro pokojové regulátory Návod k obsluze

David Novák - Odbor termomechaniky a techniky prostředí

Průvodní zpráva k projektu

rc soupravy Graupner mx-16 a mx-12