Stanowisko do wzorcowania przyrządów mierzących luminancję, metoda i urządzenie do pomiaru długości startu i lądowania samolotu czy innowacyjna technika pomiarowa wspomagana algorytmami cyfrowego przetwarzania danych – takie między innymi będą efekty projektów wyłonionych w pierwszym konkursie „Polska Metrologia”.
Program „Polska Metrologia” został ustanowiony w listopadzie ub.r. To wspólna inicjatywa ministra edukacji i nauki oraz prezesa Głównego Urzędu Miar. Przewiduje wspieranie realizacji projektów służących podniesieniu poziomu zdolności badawczych instytucji metrologicznych, wzmocnieniu kapitału intelektualnego, zwiększeniu konkurencyjności polskiej gospodarki w strategicznych dla kraju obszarach, rozwojowi nowoczesnych technologii, stymulowaniu rozwoju metrologii, w szczególności w obszarach zdrowia, środowiska, energii oraz zaawansowanych technik pomiarowych, a także rozwoju technologii cyfrowych.
W pierwszym konkursie do finansowania skierowano 26 projektów o łącznej wartości 21,2 mln zł. Będą realizowane w 15 uczelniach oraz Instytucie Tele- i Radiotechnicznym należącym do Sieci Badawczej Łukasiewicz.
W Katedrze Fotoniki, Elektroniki i Techniki Świetlnej na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej opracowana zostanie metoda i stanowisko do wzorcowania przyrządów pomiarowych dedykowanych do pomiarów rozkładów luminancji. To odpowiedź na potrzeby Głównego Urzędu Miar oraz wsparcie polskich przedsiębiorstw wykorzystujących matrycowe mierniki luminancji – jedne z najnowocześniejszych przyrządów pomiarowych. Stosuje się je między innymi do charakteryzacji wszelkiego rodzaju ekranów, do oceny warunków pracy wzrokowej czy też do badania stanu oświetlenia dróg i przejść dla pieszych. W Polsce obecnie nie jest możliwe wzorcowanie tych mierników, ale warto podkreślić, że mamy w kraju jednego z czterech na świecie producentów tych przyrządów pomiarowych, co dodatkowo uzasadnia konieczność wdrożenia ich wzorcowania. Dofinansowanie w wysokości blisko 980 tys. zł umożliwi opracowanie dokumentacji technicznej i skonstruowanie prototypu unikalnego źródła, które będzie wykorzystywane w procesie wzorcowania, a także opisu metody wzorcowania i procedury realizacji badań, możliwej do wdrożenia w jednostkach GUM. Liderem konsorcjum jest dr inż. Urszula Błaszczak.
Z kolei w Katedrze Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii na Wydziale Elektrycznym Politechniki Wrocławskiej będzie realizowany projekt, którego celem ma być zapewnienie spójności pomiarowej wzorców świadków dużych rezystancji z możliwie najwyższą dokładnością. To kontynuacja dwóch wcześniejszych programów badawczych, w ramach których badacze z PWr stworzyli w Głównym Urzędzie Miar system dwutorowy wzorcowania najważniejszych wzorców wtórnych rezystancji, nazywanych świadkami, w odniesieniu do wzorca pierwotnego QHR (Quantum Hall Resistance). W opracowanym systemie jednostkę rezystancji z wzorca QHR przekazuje się za pomocą komparatora kriogenicznego do rezystora wzorcowego 10 kΩ, a następnie – za pomocą zbudowanych przez autorów projektu – termostatyzowanych transferów rezystancji, mostka aktywnego oraz komory termostatycznej, do wzorców o wyższych wartościach, aż do 100 TΩ.
W ramach obecnego projektu przeprowadzone zostaną ponowne badania istniejącego systemu, zmodernizowany zostanie mostek aktywny, dzięki czemu rozszerzone zostaną jego możliwości pomiarowe oraz zmodernizowania zostanie komora termostatyczna, co umożliwi poprawę jej parametrów oraz ułatwi sterowanie. Ostatnim etapem będą badania zmodernizowanego systemu związane z przekazywaniem jednostki rezystancji z zastosowaniem ulepszonego mostka aktywnego oraz ulepszonej komory termostatycznej. Celem projektu jest zapewnienie spójności pomiarowej wzorców dużych rezystancji z możliwie najwyższą dokładnością w zakresie 1 GW–100 TW – tłumaczy dr inż. Krystian Krawczyk, który otrzymał na badania ponad 854 tys. zł.
Metodę i urządzenie do pomiaru długości startu i lądowania samolotu stworzą inżynierowie pracujący pod kierunkiem dr. hab. inż. Jarosława Pytki z Katedry Pojazdów Samochodowych na Wydziale Mechanicznym Politechniki Lubelskiej. Jak przekonuje lider projektu, pomiar długości startu i lądowania samolotu jest ważnym badaniem, niezbędnym do uzyskania certyfikatu typu. Przedmiotem badań będzie nowa metoda pomiaru startu i lądowania samolotu, oparta na sztucznej inteligencji.
Pokładowe urządzenie pomiarowe rozpoznaje moment oderwania lub przyziemienia i na podstawie zliczania drogi, wyznacza długość rozbiegu lub dobiegu samolotu. W porównaniu do metod klasycznych, rozwiązanie proponowane w projekcie posiada wiele zalet, m.in. nie ma potrzeby angażowania personelu naziemnego do pomiarów oraz nie jest wymagana naziemna aparatura pomiarowa – przekonuje naukowiec z PL.
W ramach projektu o wartości blisko 265 tys. zł zostanie zbudowana użytkowa wersja pokładowego urządzenia pomiarowego, powstanie również model sieci neuronowej. Badania mają na celu uzyskanie aplikacyjnej wersji metody i będą polegały na pomiarach realizowanych z użyciem samolotów w ramach testów w locie.
Również na Politechnice Lubelskiej, we współpracy z politechnikami: Białostocką i Rzeszowską, zostanie stworzona innowacyjna technika pomiarowa wspomagana algorytmami cyfrowego przetwarzania danych na rzecz ulepszonych procesów przemysłowych i produktów. Opracowane rozwiązanie bazujące na metrologii aplikacyjnej, technikach
przetwarzania dużych zbiorów danych oraz sztucznej inteligencji i modelowaniu z wykorzystaniem cyfrowego bliźniaka (ang. Digital Twin, DT), ma na celu opracowanie nowatorskich technik pomiarowych ukierunkowanych na wykorzystanie w przemyśle innowacji z obszaru technologii metrologicznych.
Zastosowana technologia wpłynie na zwiększenie wydajności, jakości procesów i produktów oraz stabilności procesów produkcyjnych, ale też na zwiększenie poziomu automatyzacji pomiaru oraz przetwarzania jego wyników poprzez zastosowanie technik cyfrowych – zapowiada dr hab. inż. Dariusz
Mazurkiewicz z Katedry Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziale Mechanicznym PL.
Prace badawcze będą się koncentrowały na opracowaniu nowej, efektywnej metody pomiaru i oceny dokładności powierzchni swobodnej, opracowaniu, walidacji i wzorcowaniu systemu pomiaru do analizy dynamicznej maszyn oraz stworzeniu modeli optymalnego wyboru czasu, po jakim można dokonać pomiaru przedmiotu obrabianego sondą inspekcyjną na obrabiarce CNC. Ponadto efektem projektu będzie koncepcja zintegrowanego systemu realizującego ideę: „od pomiaru do działań wykonawczych”, typowego dla implementacji w Przemyśle 4.0. Dodatkowo opracowana zostanie metoda przetwarzania danych pomiarowych z zastosowaniem technik typowych dla uczenia maszynowego (ang. machine learning), również poprzez analizę możliwości zwiększenia dokładności pomiarów w warunkach przemysłowych wybranych wielkości fizycznych na podstawie algorytmów uwzględniających aktualne właściwości metrologiczne torów pomiarowych tych wielkości w pełnym zakresie przetwarzania (w wyniku opracowanych metod wzorcowania czujników i torów pomiarowych w warunkach laboratoryjnych).
Pozwoli to na zwiększenie wiarygodności pomiarów w warunkach przemysłowych wybranych wielkości fizycznych na podstawie algorytmów uwzględniających aktualne właściwości metrologiczne torów pomiarowych tych wielkości dla aktualnie mierzonej wartości (w wyniku opracowanych metod kontroli czujników i torów pomiarowych in-situ) – wyjaśnia lider konsorcjum, które na realizację tych zadań otrzymało blisko 1 mln zł.
MK