Master's Thesis

Design of the calibration box

Final Thesis 8.89 MB Appendix 14.59 MB

Author of thesis: Ing. Tomáš Šácha

Acad. year: 2021/2022

Supervisor: Ing. Jan Škoda, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Motyčka, Ph.D.

Abstract:

The diploma thesis deals with the description of basic photometric quantities, light sources and their parameters. The work also describes the LumiDISP luminance analyzer, for which the calibration box is designed. The next part of the diploma thesis deals with the design of the calibration box in the Inventor program and later the simulation of the calibration box in the Ansys Speos program. The simulations in Ansys Speos led to the determination of the number of light sources in the calibration box, which were then used for production. The work also describes the procedures and partial parts of the design and production of the calibration box, including its revitalization and testing.

Keywords:

Calibration box, Light sources, Light, Brightness analyzer, Inventor, Ansys speos, Eagle Autocad

Date of defence

07.06.2022

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student seznámil zkušební komisi s výsledky své diplomové práce na téma Návrh kalibračního boxu. S posudky seznámil komisi vedoucí práce Ing. Škoda. Student následně správně odpovídal na všechny otázky oponenta. První dotaz v rozpravě vznesl prof. Drápela, student reagoval správně. Následně se tázal Ing. Morávek ohledně chlazení kalibračního boxu, měření izolačních stavů a chránění. Student reagoval správně. Další dotazy prof. Drápely a doc. Orságové byly objasněny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electrical Power Engineering (MPC-EEN)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslava Orságová, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Štěpán Foral, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Morávek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Škoda, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Vyčítal, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jan Škoda, Ph.D.

Diplomant Bc. Tomáš Šácha měl za úkol zpracovat závěrečnou práci na téma Návrh kalibračního boxu. Práce se měla věnovat celkem třem jasným bodům zadání, v rámci kterých měl být navržen box se světelnými zdroji určený pro kalibraci jasového analyzátoru. Návrh měl vycházet z výsledků simulací a měl být završen realizací a ověřením funkčnosti. Všechny body zadání student splnil a výsledky své práce student promítl do předkládaného textu. Vlastní text práce je psán logicky s dobrou návazností jednotlivých kapitol. Po obsahové stránce jsou kapitoly zpracovány přehledně, ale s poměrně velkým množstvím pravopisných chyb. Po odborné stránce je text přiměřený účelu práce a velmi kladně hodnotím závěrečnou výkresovou dokumentaci. Rovněž velmi pozitivně hodnotím to, že se student musel vypořádat s několikanásobnou změnou návrhu, kdy se muselo reagovat na turbulentní situaci na trhu s elektronickými komponenty. V průběhu řešení student musel trpělivě několikrát předělat návrh, aby jej bylo možné fyzicky realizovat, což se nakonec podařilo. Co se týká osobních konzultací, tak k nim student přistupoval průměrně, ale vždy se splněním předchozích úkolů. Mimo hrubé chyby mám k práci ještě pár výhrad, a to, že by práce mohla obsahovat popis funkce jednotlivých tlačítek a naměřená spektra z referenčního přístroje. Na druhou stranu je v diplomové práci vidět, že se student musel vypořádat prakticky se všemi konstrukčními problémy od návrhu počínaje až po realizaci konče.

Práci tedy hodnotím stupněm B (82 bodů) a doporučuji ji k obhajobě. Points proposed by supervisor: 82

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Martin Motyčka, Ph.D.

Student Tomáš Šácha se zabývá ve své diplomové práci návrhem a realizací kalibračního boxu. Práci lze rozdělit do tří částí, kde v první části student popisuje základní fotometrické veličiny a světelné zdroje. V druhé části je popsán chronologicky vývoj kalibračního boxu, kdy bylo zapotřebí návrh boxu několikrát předělat. Student pro návrh používá program Autocad Inventor a pro simulaci světelných poměrů v boxu program Ansys Speos. Jako světelný zdroj navrhl student LED diody osazené na desce plošných spojů. Množství a rozmístění diod považuji v návrhu za ideální. Jednotlivé typy LED diod lze rozsvěcet i stmívat pomocí DALI standardu přes bluetooth v mobilu anebo tlačítky po straně boxu. Zejména kladně hodnotím zpracování technické dokumentace posledního návrhu kalibračního boxu. V poslední části práce je popsána realizace kalibračního boxu a jeho otestování správné funkčnosti v laboratoři světelné techniky. K realizaci kalibračního boxu mám připomínky zejména k upevnění předřadníků na desku oboustrannou páskou. Malé šroubky by byly určitě jistější volbou. V práci mi bohužel chybí naměřená spektra jednotlivých diod a jejich možných kombinací. Také by bylo vhodné vnější části kalibračního boxu nalakovat černou matnou barvou kvůli nežádoucím odrazům v laboratoři. V práci mě také chybí důkladnější popis osvětlovaného vzorníku uvnitř boxu. Zejména jak byl vyroben a jaké barvy obsahuje.
Bohužel celkový dojem z práce také kazí velké množství pravopisných a gramatických chyb. Práce působí dojmem, že byla sepsána bez jakékoliv pečlivější kontroly. Po stylistické stránce je práce na dobré úrovni a je dobře strukturovaná a přehledná. Po odborné stránce se v práci vyskytují zejména chyby v symbolech veličin, kdy jejich části nejsou správně formátovány dolním indexem. Dále student v práci používá na některých místech pojem teplota chromatičnosti místo pojmu náhradní teplota chromatičnosti a v některých jednotkách pro symbol násobení používá student hvězdičku. Z hlediska použité literatury čerpá student pouze jen z několika zdrojů, ale pro tento charakter práce je považuji za dostačující.
Závěrem student splnil všechny body zadání. Navržený a sestavený kalibrační box bude nepochybně velkým přínosem pro laboratoř světelné techniky. I přes velký počet gramatických chyb v práci hodnotím práci velice kladně celkem 80 body - stupněm B a doporučuji ji k obhajobě. Topics for thesis defence:
  1. Jak byly definované jednotlivé odrazné povrchy při simulaci v ANSYS Speosu?
  2. Jaký spektroradiometr byl použit jako referenční?
  3. Byly osazeny snímače teploty na jednotlivé DPS? Uchladí se diody na DPS, když se rozsvítí všechny najednou?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová