лабораторный практикум магистратуры кафедры Экология и промышленная безопасность МГТУ им. Н.Э.Баумана

Применение ГИС-технологий для анализа риска на опасных территориях и объектах

Лабораторная работа:

"Моделирование источников опасности и уязвимости элементов риска с использованием геоинформационных систем".

Цель лабораторной работы – выработка навыков и умений в оценке возможной обстановки, складывающейся в зоне чрезвычайной ситуации, с использованием программных средств, предназначенных для её математического моделирования. Основной акцент сделан на активные и интерактивные формы обучения с демонстрацией приёмов моделирования.






Лаборатория.

515 ТЗП. лаборатория "Географические информационные системы"

Руководитель:

Угаров Александр Николаевич, к.т.н., доцент кафедры Э9
 

Сорбционные технологии очистки газов.

1. Изучение процессов абсорбции и аэрации.



Лабораторная работа посвящена исследованию и анализу физических процессов абсорбции и аэрации (на примере работы барботажного абсорбера),  пониманию закономерностей изменения удерживающей способности воды. В лабораторной работе изучаются процессы обогащения воды кислородом с помощью специального оборудования.


2. Изучение процесса образования псевдоожиженного слоя в аппаратах очистки выбросов.


Лабораторная работа посвящена изучению процесса формирования псевдоожиженного слоя в скрубберах с подвижной насадкой. Теоретически и практически изучаются критерии, влияющие на процесс псевдоожижения (свойства насадки, скоростные режимы).

3. Изучение процессов смешения потоков разных температур.



Целью данной работы является исследование процесса смешения горячего и холодного потоков. При разных объемных соотношениях двух потоков (теплого и холодного) (регулятор – задвижка) теоретически и практически определяется средняя температура потока, оценивается погрешность эксперимента.


4. Определение параметров газа при дросселировании. Эффект Джоуля-Томсона.





В лабораторной работе студенты изучают теоретические основы эффекта дросселирования (эффекта Джоуля-Томсона): теоретически и экспериментально определяют расход воздуха в системе, разницу давлений и температур перед диафрагмой и за диафрагмой, оценивают погрешность эксперимента

Лаборатория защиты атмосферы, ауд. 1119 Мытищинский филиал, 1й лабораторн. корпус.

 

.Автоматизация технологических процессов

Современные системы автоматизации объединяют электронику, цифровую логику, микроконтроллеры, программирование и работу с датчиками. Чтобы инженер мог не только использовать готовые решения, но и понимать принципы их работы, курс построен по принципу последовательного освоения технологий — от физических основ электроники до разработки собственного устройства автоматизации.
Каждая лабораторная работа направлена на получение практических навыков проектирования, сборки, программирования и отладки электронных устройств, которые лежат в основе современных систем управления технологическими процессами.

1. Аналоговая электроника. Усилитель класса А

Первое знакомство с электронной схемотехникой начинается со сборки простейшего усилителя класса А на одном биполярном транзисторе.



Студенты самостоятельно собирают схему на макетной плате, подключают источник аудиосигнала (смартфон или компьютер) и динамик, после чего исследуют работу усилителя и влияние параметров элементов на качество сигнала.
В ходе работы изучаются:
• принцип работы биполярного транзистора;
• усилительные свойства полупроводниковых приборов;
• основы аналоговой схемотехники;
• практические методы сборки и диагностики электронных устройств.


2. Цифровая логика: от транзистора к интегральной микросхеме

Следующий этап посвящен изучению цифровой электроники — основы любой современной системы автоматизации.
На первом этапе студенты реализуют логические элементы (НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и другие) на биполярных транзисторах, наблюдая, как логические операции формируются на уровне электронных компонентов.
После этого аналогичные схемы собираются на интегральных микросхемах цифровой логики, что позволяет увидеть эволюцию электронных устройств и оценить преимущества современных технологий.



В ходе лабораторной работы студенты:
• изучают логические операции;
• работают с таблицами истинности;
• проектируют простейшие комбинационные схемы;
• получают представление о принципах функционирования цифровых устройств, лежащих в основе процессоров, программируемых логических контроллеров



3. «Микроконтроллерные системы на платформе Arduino»

После изучения основ электроники студенты переходят к разработке реальных систем автоматизации на базе микроконтроллерной платформы Arduino.
Практические занятия включают:
• программирование микроконтроллера;
• управление световой и звуковой индикацией;
• подключение кнопок и исполнительных устройств;
• работу с датчиками температуры, влажности, освещенности, концентрации газов и другими измерительными модулями;
• обмен данными между компьютером и микроконтроллером;



Особое внимание уделяется не только написанию программ, но и комплексному проектированию устройств: выбору компонентов, разработке схем, поиску и устранению неисправностей, а также тестированию готовых решений.
Использование платформы Arduino позволяет быстро перейти от изучения базовых принципов к созданию полноценных прототипов устройств автоматизации, аналогичных тем, которые применяются в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и системах «умного дома».

4. Итоговый инженерный проект

Завершающим этапом курса является разработка собственного проекта автоматизации.
Студенты самостоятельно определяют задачу, разрабатывают электрическую схему, подбирают оборудование, программируют микроконтроллер, проводят испытания и демонстрируют работоспособность готовой системы.



Тематика проектов ежегодно обновляется и ориентирована на решение реальных инженерных задач. Среди наиболее популярных:
• системы автоматического полива растений;
• интеллектуальная досветка растений по датчику освещенности;
• автоматическое дозирование растворов;
• системы мониторинга микроклимата с передачей уведомлений;
• устройства контроля пожарной безопасности с датчиками дыма и угарного газа;
• системы контроля окружающей среды и другие проекты в области автоматизации.
Итоговый проект позволяет объединить знания, полученные в ходе курса, и пройти все этапы инженерной разработки — от идеи и проектирования до создания работоспособного прототипа.

Аудитория 402 ТЗП

 

Методы неразрушающего контроля

Лабораторная работа №1

Ультразвуковая толщинометрия

 

Ознакомление с методикой измерения толщины образцов из различных материалов (сталь, алюминий, стеклопластик и др.) с помощью ультразвукового толщиномера А1209. Принцип работы основан на измерении времени двойного прохода ультразвукового импульса через изделие. Проводится сопоставление результатов ультразвуковых измерений с показаниями штангенциркуля, оценивается абсолютная и относительная погрешность.

Лабораторная работа №2

Капиллярный контроль



Изучение и практическое освоение капиллярного метода неразрушающего контроля (цветная дефектоскопия) для выявления поверхностных трещин. На поверхность образца последовательно наносятся очиститель, пенетрант и проявитель. На белом фоне проявителя становится виден цветной след от пенетранта, оставшегося в полости дефекта. Работа выполняется в соответствии с ГОСТ 18442–80.


Лабораторная работа №3


Магнитопорошковый контроль

Изучение физических основ и технологии магнитопорошкового метода контроля ферромагнитных изделий. На намагниченную деталь наносится сухой ферромагнитный порошок или магнитная суспензия. Над дефектом (трещиной, волосовиной) возникает поле рассеяния, формирующее индикаторный рисунок. Осваиваются различные способы намагничивания (продольное, циркулярное) и оценка чувствительности метода.




Лабораторная работа №4


Визуально-измерительный контроль (ВИК)

Освоение базового метода неразрушающего контроля — визуального и измерительного. Изучается состав стандартного набора инструментов (лупы, штангенциркули, УШС-2, УШС-3, щупы, радиусные шаблоны). Проводится осмотр сварных соединений и образцов с дефектами, классификация выявленных дефектов, оформление акта контроля согласно РД 03-606-03




Лабораторная работа №5

Исследование методом магнитной памяти металла (МПМ) / пассивный феррозондовый контроль
Краткое описание:
Изучение возможностей пассивного феррозондового метода для выявления зон концентрации напряжений по аномалиям магнитного поля рассеяния Hp. Используется прибор ИКНМ 2ФП с двухканальным феррозондовым преобразователем. Проводится сканирование поверхности образцов до и после введения искусственных дефектов (локальное намагничивание, наклеп).



Лабораторная работа №6

Вихретоковый метод неразрушающего контроля (ВТ)

Изучение назначения, принципа действия и характеристик вихретокового метода контроля на основе закона электромагнитной индукции. Работа выполняется с дефектоскопом ВД 90НП (или ВИТ 3М). Обнаруживаются поверхностные и подповерхностные трещины в электропроводящих материалах, оценивается влияние зазора между датчиком и поверхностью на чувствительность контроля.
 

Лаборатория.

Промышленной и пожарной безопасности 409 ТЗП

Руководитель.

Тютин Марат Равилевич, tyutin@bmstu.ru к.т.н.,
доцент кафедры Э9
 

Фильтровальные технологии.

Лабораторные работы:

1. "Изучение и практическое ознакомление с методиками и измерительными системами определения структурных и гидравлических характеристик фильтроматериалов  и фильтроэлементов".

2. "Определения гидравлического сопротивления фильтроматериалов и фильтров".

3. "Исследование дисперсного состава порошковых загрязнений и построение распределения, сравнение с логарифмически-нормальным распределением".

4. "Исследование фильтровальных характеристик фильтроматериалов и фильтров".

Лаборатория.

«Фильтроэлементы и фильтры», ауд. 227Э

Руководитель.

Девисилов Владимир Аркадьевич, к.т.н., доцент кафедры Э9
 

Системы защиты атмосферы.

1. Оптические методы определения дисперсного состава пыли.





Лабораторная работа выполняется с использованием USB Digital Microscope и посвящена определению дисперсного состава пыли оптическим методом: расчету параметров функции распределения частиц по размерам; построению гистограмм и кривых распределения частиц.

2. Автоматика систем теплоснабжения и вентиляции.

Лабораторная работа посвящена определению перепада давления вентиляционной сети в зависимости от расхода и от изменения угла поворота заслонки.

3. Исследование влияния местных сопротивлений на распределение скоростей потока в сечении воздуховода.



Лабораторная работа посвящена теоретическому и экспериментальному изучению влияния местных сопротивлений вентиляционной сети на распределение скоростей потока (в воздуховоде), экспериментальному обоснованию мест проведения замеров скорости потока в удаленном расположении от местных сопротивлений воздуховода.

4. Определение дисперсионного состава пыли методом лазерной дифракции.

Лабораторная работа позволяет оценить распределение
частиц по размерам в пробе.
Это важно для оценки опасности пыли, эффективности пылеулавливания и контроля качества воздуха.

Лабораторная работа выполняется с использованием анализатора размера частиц Bettersizer  и посвещена определению дисперсного состава пыли методом лазерной дифракции, расчету параметров функции распределения частиц по размерам; построению гистограмм и кривых распределения частиц.

Лаборатория защиты атмосферы, ауд. 1119 Мытищинский филиал, 1й лабораторн. корпус.