Projekti / Programi
01. januar 2015
- 31. december 2019
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.00 |
Tehnika |
Meroslovje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T110 |
Tehnološke vede |
Instrumentacijska tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
Metrologija, merljivost, odločanje, varnost, kakovost, standardizacija, merilna negotovost
Raziskovalci (16)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskovalni program Metrologija in kakovost obravnava merjenja in preskušanja v najširšem smislu kot eksaktno znanstveno disciplino za kvantitativno vrednotenje naravnih pojavov ter vzpostavitev objektivnih principov vrednotenja za kvalitativno ocenjevanje lastnosti dogodkov in artefaktov.
Evropske zahteve po globalni konkurenčnosti in kakovosti bivanja predstavljajo nove merilne izzive na konkretnih področjih, kot varnost delovanja kompleksnih naprav in sistemov, kakovost okolja, preventivna medicinska in tehniška diagnostika itd. To zahteva poleg utečenih fizikalno-kemijskih in biomedicinskih merjenj tudi merjenja, ki vključujejo človeka. Raziskovalne vsebine programa bodo z namenom razvoja meroslovne znanosti, potrditve hipotez in implementacije obsegale več medsebojno povezanih področij. Le-ta predstavljajo celotno merilno verigo kot informacijski proces od univerzalnega okolja, iz katerega zajemamo podatke, preko merilne instrumentacije kot informacijskega kanala, do procesiranja podatkov ter formiranja uporabnega in primerljivega rezultata. Osnovni del predstavlja teorija merjenj. Temeljna načela merjenja bodo študirana s stališča zagotavljanja merljivosti, vključno z do sedaj nemerljivimi pojavi in lastnostmi. Vključen bo razvoj merilnih principov s poudarkom na analizi merilne negotovosti, vplivov negotovosti na kvalitativno ocenjevanje, simulacijah fizikalno-kemijskih procesov, empiričnega in eksperimentalnega dela ter analize in primerjave simulacij in empiričnih dognanj. Hipoteze bodo potrjene in temeljile na merjenju fizikalnih veličin in merilni instrumentaciji s poudarkom na termometriji in elektromagnetnih merjenjih. V termometriji bodo preučevane tematike, kot so sprememba definicije enote za termodinamično temperaturo kelvin s pomočjo Boltzmannove konstante ter vpliv na diseminacijo do industrijskega nivoja, primarna realizacija temperaturnih fiksnih točk, merjenje celotne dinamike temperature na kontaktni in brezkontaktni način, merjenje vlage v plinih in merjenje vlažnosti materialov, tako statično kot dinamično. Na področju elektromagnetnih merjenjih bodo preučevane teme, kot so elektromagnetni vplivi na merilno instrumentacijo, algoritmi za krajšanje časa merjenja in sočasna zmanjšana občutljivosti na vplivne in motilne veličine parametrov periodičnih signalov, kar bo omogočilo nove rešitve na področju digitalne instrumentacije. Del programa bo posvečen novim oblikam merjenja, konkretno fiziološkim in senzoričnim meritvam. Te v primerjavi s klasičnim meroslovjem vključujejo tudi človekovo percepcijo, kjer človek nastopa kot merilni sistem ali kot merjenec. S tem se postavljajo nove, do sedaj še nerešene merilne zahteve in izzivi, pri čemer pa je še vedno prisotna zahteva po primerljivosti, ponovljivosti in zanesljivosti merilnih rezultatov in interpretaciji v smislu ugotavljanja dejanskega stanja in odločanja.
Pomen za razvoj znanosti
Kot druge znanstvene discipline se mora tudi metrologija kot samostojna znanstvena disciplina razvijati v svojih temeljnih konceptih, kot so merljivost pojavov, analiza merilnih rezultatov itd, in nova dognanja eksperimentalno potrjevati. Na področju mednarodnega sistema enot SI, metrologije fizikalnih veličin, definicij, realizacij, diseminacij in vzdrževanja enot je razvoj metrologije ključen za potrjevanje novih znanstvenih dognanj na vseh področjih raziskav. Hkrati vse bolj točna in sledljiva merjenja predstavljajo predpogoj za tehnološki razvoj. Razvoj metrologije kot samostojne, horizontalne znanstvene discipline je tako neposredno povezan z razvojem praktično vseh drugih znanstvenih disciplin, ki jih je potrebno empirično in eksperimentalno potrjevati. Rezultati, ki jih pridobimo z večjim številom eksperimentov, namreč niso zanesljivi, če niso opremljeni z metrološkimi informacijami (merilna negotovost, ponovljivost, sledljivost) in to ne glede na znanstveno področje.
Na konkretnih področjih programa Metrologija in kakovost je pomen za znanost predvsem na področju teorije merjenj (koncept merljivosti), visoko precizijskih merjenj elektromagnetnih in termodinamičnih veličin ter interdisciplinarnih merjenjih, kot so biomedicinske in senzorične meritve.
Na področju termodinamičnih merjenj so pomembni prispevki iz točnosti primarnih meritev temperature, modeliranja toplotnih procesov, razvoj novih celic s fiksnimi temperaturnimi točkami, kompleksni temperaturni mediji, izboljšanje absolutne točnosti termografskih meritev, generiranje etalonske vlažnosti v plinih in merjenje vlažnosti v materialih.
Osnovna električna merjenja obsegajo raziskave s področij merjenja izmeničnih veličin, faze, električne moči, akustike, preskušanja električne varnosti in novih konceptov analogno-digitalne pretvorbe za zelo hitra vzorčenja in procesiranja signalov. Vzporedno je za znanost pomembna vpeljava znanstvenega pristopa potrjevanja analize, pravilnosti izvedenih preskusov in uporabljenih preskusnih metod v preskušanje varnosti električnih aparatov na področju preskušanja.
Skupini interdisciplinaren pristop omogoča raziskave na različnih področjih, od vpliva elektromagnetih polj na merilne instrumente (termometre, generatorje, simulatorje), novih metod fizioloških meritev (termografija v medicini in športu, brezkontaktne meritve fiziologije, neinvazivne meritve) do psihofizioloških meritev, ki v povezavi s podatkovnim rudarjenjem ocenjujejo človekovo percepcijo. Na področju psihofiziologije bodo zaradi problema merljivosti potekale študije matematičnega modela meritve. Z vzpostavitvijo modela bodo uporabljene klasične metrološke zakonitosti za analizo merilne negotovosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Neposredni pomen za družbo
Metrologija, veda o merjenjih, je generična znanost. Zato je prisotna na mnogih področjih znanosti in družbe ter tako pomembna za kakovostni napredek družbe in ekonomski razvoj države. Slovenska izvozno naravnana proizvodnja potrebuje za izdelavo konkurenčnih proizvodov zanesljivo ugotavljanje skladnosti z mednarodnimi standardi na osnovi evropskih direktiv. Merilno-preskusna problematika na ta način predstavlja velik delež v dodani končni vrednosti proizvoda, zato je prenos znanja v proizvodne organizacije ključnega pomena. Tehnološki razvoj družbe temelji tudi na metrologiji kot infrastrukturni dejavnosti v smislu sledljivih meritev pri nadzoru in vodenju vseh tehnoloških procesov vsake industrije, tudi slovenske. Delo programske skupine, ki je eden nosilcev razvoja meroslovne infrastrukture v državi, je tako neposredno družbeno-ekonomsko pomembno za Slovenijo in njene državljane. Skupina je v preteklih letih izrazito intenzivno sodelovala s slovensko industrijo. Preko posredniških etalonov skupina nudi referenčno vrednost za merilnike različnih fizikalnih veličin v najrazličnejših panogah gospodarstva.
Področje varnosti električnih proizvodov ima velik pomen za vsako državo. Za zagotavljanje varnosti je potrebna infrastruktura, ki vključuje ustrezno pripravljene in splošno sprejete standardizirane postopke. Raziskave programske skupine potekajo na področju poenotenja razumevanja in pravilni uporabi teh postopkov.
Na področju energetske učinkovitosti stavb, ki vključuje meritve s termografijo, kalibracijski postopki in problemi osnovne sledljivosti termografskih merjenj še niso standardizirani, kar je raziskovalno področje programske skupine.
Na področju biomedicinske instrumentacije je delo programske skupine usmerjeno predvsem na meroslovno ovrednotenje medicinskih merilnih naprav, kar omogoča točno, zanesljivo in ponovljivo merjenje fizioloških parametrov in posledično boljše odločanje medicinskega osebja.
Posredni pomen za družbo
Programska skupina v okviru Univerze v Ljubljani, Fakultete za elektrotehniko poleg študijske smeri Tehniške kakovosti vodi tudi vrsto univerzitetnih, visokošolskih in podiplomskih študijskih predmetov s področja merilne tehnike in merilne instrumentacije, merilnih sistemov, standardizacije in zagotavljanja kakovosti. Dokaz usposobljenosti naših študentov je dejstvo, da se večina naših diplomantov, magistrantov in doktorantov po končanem šolanju zaposli v razvojnih oddelkih najuspešnejših domačih podjetij. Programska skupina je v okviru svojega pedagoškega dela ugotovila, da je približno 88 % vseh njih diplomatov imelo zaključna dela vezana na neposredne industrijske projekte, ki so bili v direktno ali indirektno povezani z osnovnih raziskovalnim delom skupine, to je metrologijo, preskušanjem in tehniško kakovostjo. V okviru programske skupine je doktoriralo 12 doktorjev znanosti in prav vsi so zaposleni na področju tehnike in znanj, ki so jih pridobili v laboratoriju LMK. To pomeni, da je dosedanje delo LMK na področju metrologije in kakovosti generiralo uporabna znanja.
Kot podporo slovenski industriji programska skupina redno organizira različne študijske seminarje in praktične delavnice s področja metrologije in kakovosti, na katerih izobražuje in prenaša aktualno uporabno znanje.
Člani programske skupine aktivno sodelujejo v različnih standardizacijskih tehničnih komitejih in tako doprinašajo k sprejemu standardov, ki izboljšujejo kakovost življenja v sodobni družbi.
Odprtost skupine v tujino se izkazuje z njenim tesnim sodelovanjem s tujimi nacionalnimi meroslovnimi institucijami in univerzami, hkrati pa so člani programske skupine vidni in aktivni udeleženci pomembnih evropskih in mednarodnih meroslovnih organizacij (BIPM, IMEKO, EURAMET, OIML).
Poleg tega člani programske skupine že od 1994 sodelujejo v okvirnih programih EU ter na ta način posredno bogatijo znanstveno-raziskovalno kapaciteto slovenske družbe. Rezultati programske skupine pa so posredno vp
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo,
zaključno poročilo
