• Nedeštruktívne testovanie historických artefaktov
• Metódy röntgenovej mikrotomografie
• Merací systém BioLab
• Merací systém na meranie tepelného odporu hliníkových chladičov
  

Výsledok 1: Nedeštruktívne testovanie historických artefaktov

Projekty: -

Riešitelia: M. Hain, V. Jacko, J. Bartl

V rámci aplikácie výsledkov výskumu boli v spolupráci reštaurátormi - akad. mal. Miroslavom Šurínom použité optické nedeštruktívne metódy - infračervená reflektografia, ultrafialová fluorescencia a infračervená termografia na testovanie viacerých objektov kultúrneho dedičstva - nástenných malieb renesančného arkiera a klenby pred a počas rekonštrukcie Bratislavského hradu. Táto unikátna pamiatka odolala devastačnému požiaru, ktorý zachvátil v minulosti Bratislavský hrad, pretože arkier bol pri prestavbe hradu v dávnych časoch zastavaný a preto sa zachoval v relatívne dobrom stave do súčasnosti. Pomocou infračervenej reflektografie s následným digitálnym spracovaním obrazu boli zviditeľnené bodkované podkresby, ktoré si maliari nanášali na stenu pred začatím maľby a sú svedectvom prípadných zmien v kompozíciách nástenných malieb. Pomocou ultrafialovej fluorescencie s digitálnym spracovaním obrazu boli zviditeľnené retuše a neskoršie premaľby nástenných malieb.

Aplikátor výsledku: Reštaurátori Bratislavského hradu.

Obr. 1. Zviditeľnenie zásahov do nástennej maľby v renesančnom arkieri na Bratislavskom hrade (reštauroval akad.mal. M. Šurín). Vľavo: Maľba vo viditeľnom svetle.Vpravo: Reflektogram v blízkej IR oblasti.

Obr. 2. Zviditeľnenie bodkovanej podkresby pomocou IR reflektografie (vľavo) nástennej maľby (vpravo) v renesančnom arkieri na Bratislavskom hrade (reštauroval akad. mal. M. Šurín)

Výsledok 2: Metódy röntgenovej mikrotomografie

Projekty: -

Riešitelia: M. Hain, J. Bartl, R. Ševčík, V. Jacko

V rámci riešenia projektu VEGA "Progresívne metódy merania a nedeštruktívneho testovania - aktívna infračervená termografia a röntgenová mikrotomografia" a projektu Štrukturálnych fondov "CEKOMAT" boli navrhnuté optimalizované metodiky 3D vizualizácie vnútorných štruktúr vybraných objektov v oblasti materiálového výskumu, mikroelektroniky, elektrotechniky, mechatroniky, mineralógie, geológie a biológie. Teoreticky bol analyzovaný vplyv spektrálneho zloženia RTG žiarenia na optický kontrast RTG projekcií a analyzované možnosti riadenia spektrálneho zloženia urýchľovacím napätím v RTG trubici, voľbou materiálu terčíka (wolfrám, molybdén) a filtráciou RTG lúča. Boli tiež rozpracované metodiky 3D vizualizácie mikroštruktúr a segmentácie obrazu a analyzované možnosti metrologickej kalibrácie mikrotomografu pre potreby merania rozmerov vnútorných štruktúr. Dosiahnuté výsledky boli experimentálne verifikované, prezentované na konferenciách a publikované v časopisoch.

Aplikátor výsledku: Výsledky výskumu slúžia na optimalizáciu RTG mikrotomografických metód a sú aplikované v spolupráci s inými pracoviskami SAV, vysokých škôl a priemyslu.

Obr. 1. Vizualizácia nehomogenít v kompozitnom materiáli metódami RTG mikrotomografie.

Publikácie:

• HAIN, M. - NOSKO, M. - SIMANČÍK, F. - DVORÁK, T. - FLOREK, R.: Možnosti využitia RTG mikrotomografie v oblasti charakterizácie kovových materiálov. Zváranie 60, 2011, 1-2, 30-32.
• BARTL, J.- HAIN, M.: Použitie röntgenovej mikrotomografie pri nedeštruktívnom vyšetrovaní. Metrologické listy, 34, 2011, č.2, s.55-62.

Výsledok 3: Merací systém BioLab

Projekty: VEGA No. 2/0210/10 a APVV No. APVV-0513-10

Riešitelia: P. Kaľavský, V. Rosík, S. Karas, M. Tyšler

Bol navrhnutý merací systém určený na zber, spracovanie a vyhodnocovanie EKG signálu, krvného a perfúzneho tlaku a signálu dávkovania liečiva. Uvedené signály sú snímané počas farmakologických experimentov na srdciach malých zvierat pri použití Langerdorffovej aparatúry. Systém pozostáva z vybraných senzorov biosignálov, z meracej jednotky a z riadiaceho počítača s aplikačným softvérom. Novinkou prezentovaného systému je jednak hardvérová realizácia meracej jednotky založená na báze akvizičného modulu DT9812-10V (Data Translation), ktorá umožňuje komunikáciu s riadiacim počítačom prostredníctvom USB rozhrania a jednak účelne kombinovaná architektúra aplikačného softvéru, ktorá na spracovanie dát v reálnom čase kvôli jednoduchosti implementácie paralelných algoritmov používa programovací jazyk LabVIEW a na offline analýzy biofyzikálnych parametrov programovací jazyk MATLAB. Pri vytváraní meracej aplikácie bola venovaná špeciálna pozornosť návrhu paralelnej softvérovej architektúry, ktorá reaguje na súčasné trendy navrhovania procesorov a umožňuje optimálne využiť výkonnostný potenciál viacjadrových výpočtových systémov. Merací systém je určený pre farmakologický a lekársky výskum a predpokladá sa jeho použitie v Ústave patologickej fyziológie LF UK v Bratislave.

Obr. 1. Blokový diagram modulárnej viacslučkovej architektúry navrhnutej meracej aplikácie. Blokový diagram pozostáva z Event-Handling Loop - slučky, ktorá spracováva aktivitu GUI, z Data Acquisition Loop - slučky, ktorá riadi komunikáciu meracej aplikácie s meracou jednotkou, z Displaying Loop - slučky, ktorá riadi zobrazovanie meraných biosignálov, z Recording Loop - slučky, ktorá ukladá surové (raw) dáta na disk a z komunikačnej schémy založenej na Queue konštrukcii, ktorá riadi synchronizáciu a prenos dát medzi slučkami.

Publikácie:

• KAĽAVSKÝ, Peter - ROSÍK, Vladimír - KARAS, Slavomír - TYŠLER, Milan. Measuring system with compound software architecture for measurement and evaluation of biosignals from isolated animal hearts. In MEASUREMENT 2011 : Proceedings of the 8th International Conference on Measurement - Bratislava : Institute of Measurement Science SAS, 2011. ISBN 978-80-969-672-4-7, p. 379-382.
  
• KAĽAVSKÝ, Peter - ROSÍK, Vladimír - KARAS, Slavomír - TYŠLER, Milan. Merací systém na merania a vyhodnocovanie biosignálov z izolovaných sŕdc malých zvierat. Trendy v biomedicínskom inžinierstve : Zborník 9. česko-slovenskej konferencie - Rožnov pod Radhoštěm : VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2011. ISBN: 978-80-248-2475-8, s. 115-118.

Výsledok 4: Merací systém na meranie tepelného odporu hliníkových chladičov

Projekty: -

Riešitelia: M. Hain, V. Jacko, J. Bartl

V rámci projektu aplikačného výskumu zameraného na podporu domáceho priemyslu bola navrhnutá metodika merania a vyvinutý automatizovaný merací systém na meranie tepelného odporu hliníkových chladičov používaných v elektronickom a elektrotechnickom priemysle. Navrhnutý a realizovaný merací systém je zložený z meracej ústredne, teplotných snímačov (odporové platinové a termočlánkové senzory), zdroja tepla a personálneho počítača so špecializovaným meracím a vyhodnocovacím softvérom vyvinutým v ÚM SAV. Merací systém umožňuje meranie tepelného odporu chladičov v rozsahu stratových výkonov 0 - 500 W. Meranie je automatizované a v reálnom čase sú namerané údaje matematicky spracované, vyhodnotené a prezentované na obrazovke PC v numerickej a grafickej forme. V rámci návrhu meracej metódy bol uskutočnený aj detailný rozbor zdrojov neistôt merania v meracom reťazci a vyhodnotené neistoty typu A a B. Následne bola vyhodnotená kombinovaná relatívna rozšírená neistota merania tepelného odporu U=0,7 % (ku=2). Metodika a vyvinutý merací systém boli úspešne použité na meranie tepelného odporu hliníkových chladičov výrobcu GAMAalumínium s.r.o., Žiar nad Hronom, ktorý bol odberateľom výsledkov tohto aplikačného výskumu a za merania mu bola fakturovaná v dvoch etapách suma 1875 Eur.

Aplikátor výsledku: GAMAalumínium s.r.o., Žiar nad Hronom.

Ročný ekonomický profit: 1800 Eur

Obr. 1. Pohľad na merací systém a užívateľské rozhranie programu na meranie tepelného odporu hliníkových chladičov.