This thesis deals with the problem of designing vortex flow meter for a nominal range of 40 l.min-1. It describes the problems of vortex bodies and choice of methods for detection of vortices. The thesis includes solution of various problems in the design, which were published in scientific articles or patents. The following describes the design solution vortex flow meter for the specified range, which uses ultrasonic sensors to vortices detection. The proposed flow meter is calibrated with reference flow meter and compared with commercially produced vortex flow by the TST electronics and Burkert companies, which are designed for the specified ranges.

The masers’s thesis is about the methods of non-destructive testing and about determining the properties of prestressed concrete. The first part pursues an introduction on the prestressed concrete, its essence and material properties. The next section describes the non-destructive diagnostic methods used in the practical part – the ultrasound impulse method, the resonance method and the rebound hardness test method. There are described destructive tests on the specimens for the calculation of the calibration. This is followed by a practical part, which describes the item tested - truss, its manufacturing, storage, and perform the test. Then search value are calculated from the test results and results are compared according to various procedures specified in the standards. The last section is devoted to the calculation of camber truss and loss of preload.

Compressive strength is one of the most monitored parameter of hardened concrete and it is usually determinated by destructive testing. Non-destructive testing applied on existing constructions uses regression analysis to estimate compressive strength. High variability of outputs and eventually failure of necessary requirements for using regression analysis complicate these methods. The aim of this thesis is to show posibility of using fuzzy clustering in this topic and to compare outputs with classic methods.

Úprava biomasy je jedním z nejdůležitějších problémů v moderních přírodních vědách, protože je základní kategorií týkající se zemědělství, potravinářství, ekologie, zpracování odpadu a biotechnologie. Ať už živočišného, rostlinného nebo mikrobiálního původu, biomasa představuje obrovský zdroj surovin jako potravin, čistých chemikálií, bioaktivních molekul atd., jejichž izolace, charakterizace a formulace může vést k zajímavým novým produktům určeným pro lidskou spotřebu, nebo jako nový materiál v biomedicíně. Předložená studie byla zaměřena na výzkum dvou druhů biomasy - kuřecí kůže jako zdroje kolagenu t a biomasy mikrořasy Chlorella sorokiniana obohacené selenomethioninem (SeMet). V první části práce byl z kuřecí kůže izolován, identifikován a charakterizován kolagen typu I. Molekulární vlastnosti kuřecího kolagenu byly analyzovány a srovnány s jinými kolageny z živočišných kůží. Pro molekulární charakterizaci kolagenu byla použita viskosimetrie a ultrazvuková spektroskopie. Ultrazvukovou spektroskopií bylo zjištěno, že disagregace a zkapalňování hovězího kolagenu začíná při teplotě 40 °C, zatímco u kuřecího kolagenu začíná až při 50 °C. Viskosimetrie dále potvrdila vyšší tepelnou stabilitu kolagenu z kuřecí kůže, jeho denaturační teplota byla 50 °C, což je rovněž o deset stupňů více než u hovězího kolagenu. Kuřecí kolagen obsahuje dvakrát vyšší množství lysinu, což poskytuje tepelnou stabilitu kolagenu. Na základě získaných výsledků lze říci, že vzhledem ke své vysoké tepelné stabilitě a vhodnému aminokyselinovému složení, kuřecí kůže může být použita jako alternativní zdroj kolagenu typu I s aplikacemi v potravinářském průmyslu a biomedicíně. Druhá část práce byla zaměřena na obohacení biomasy zelené mikrořasy C. sorokiniana selenomethioninem. Experimentální část byla provedena v Laboratoři biotechnologie řas na Univerzitě Huelva ve Španělsku. Cílem první části experimentů bylo studovat vliv selenu na životaschopnost řas, morfologii buněk a akumulaci SeMet v biomase mikrořasy kultivované v dávkových kulturách. Subletální koncentrace Se v živném médiu, 40 mgL-1 (212 M), snížila rychlost růstu o 25 % ve srovnání s kontrolní kulturou. Hodnota EC50 45 mgL-1 (238,2 M) byla stanovena pro selenan. Ultrastrukturální studie ukazovaly na strukturální změny chloroplastu (granulární stroma, redukce thylakoid). Elektroforéza proteinů z biomasy mikrořasy ukazuje, že Se ovlivňuje expresi genu enzymu Rubisco. C. sorokiniana byla schopna akumulovat až 140 mgkg-1 SeMet během 120 h kultivace. Další část experimentální práce byla zaměřena na obohacování biomasy mikrořasy C. sorokiniana selenomethioninem během kontinuální kultivace s použitím 2,2 L bioreaktoru v kultivačním médiu s přídavkem koncentrace selenu v rozmezí od 5 do 50 mgL-1. C. sorokiniana rostla stejně ve všech testovaných koncentracích selenu kromě koncentrace 50 mgL1, která byla již po krátké době kultivace letální. Během kontinuální kultivace se 40 mgL-1 selenu, bylo získáno maximálně 246 gL-1 selenomethioninu denně. Výsledky ukazují, že kultivace v dávkových kulturách a dlouhodobá kontinuální kultivace mikrořasy C. sorokiniana pro získaní biomasy obohacené SeMet je možná pečlivým výběrem podmínek kultivace a subletálních koncentrací selenu v živném médiu.

Tato dizertace je zaměřena na medicínskou zobrazovací modalitu – ultrazvukovou počítačovou tomografii – a algoritmy zlepšující kvalitu zobrazení, zejména kalibraci USCT přístroje. USCT je novou modalitou kombinující ultrazvukový přenos signálů a principy tomografické rekonstrukce obrazů vyvíjených pro jiné tomografické systémy. V principu lze vytvořit kvantitativní 3D obrazové objemy s vysokým rozlišením a kontrastem. USCT je primárně určeno pro diagnózu rakoviny prsu. Autor spolupracoval na projektu Institutu Zpracování dat a Elektroniky, Forschungszentrum Karlsruhe, kde je USCT systém vyvíjen. Jeden ze zásadních problémů prototypu USCT v Karlsruhe byla absence kalibrace. Tisíce ultrazvukových měničů se liší v citlivosti, směrovosti a frekvenční odezvě. Tyto parametry jsou navíc proměnné v čase. Další a mnohem závažnější problém byl v pozičních odchylkách jednotlivých měničů. Všechny tyto aspekty mají vliv na konečnou kvalitu rekonstruovaných obrazů. Problém kalibrace si autor zvolil jako hlavní téma dizertace. Tato dizertace popisuje nové metody v oblastech rekonstrukce útlumových obrazů, kalibrace citlivosti měničů a zejména geometrická kalibrace pozic měničů. Tyto metody byly implementovány a otestovány na reálných datech pocházejících z prototypu USCT z Karlsruhe.

The master´s thesis deals with the study of the interaction between the polysaccharide hyaluronan of diffrerent molecular weights with the amino acids arginine, lysine, arginine hydrochloride and 6-aminocaproic acid. They are expected interaction between carboxyl groups of hyaluronan and amino groups of amino acids. These interactions were investigated by using ultrasonic spectroscopy, DLS, measuring pH and conductivity. Obtained results were compared with sodium polystyrene sulfonate. With ultrasonic spectroscopy was observed a change of concentration inkrement for titration of amino acid to water or polymers solutions especially for high molecular weight hyaluronan and for NaPSS in combination with 6AKK in concentration range of added amino acid 0–30 mM. The size of this change could mean a degree of interaction between polymers and amino acids. This theory has not been confirmed by other methods. By pH and conductivity measurements interations between arginine and low molecular weight hyaluronan and NaPSS were only confirmed. There was no possibility to make unequivocal conclusions from determination of particle size and zeta potential by DLS. Overall, the issue of the interaction of amino acids with polyanions was proved above expectations complex and will be appropriate to further expand the observations made in this thesis.

This diploma thesis deals with the conformation and molecular organization of humic acids in aqueous solutions. Humic substances have heterogeneous and polydisperse nature, therefore their secondary chemical structure has not yet been defined properly, neither has their conformational arrangement. The conformation of humic substances in the solutions is mainly stabilized by weak disperse forces, such as Van der Waals, -, CH- interactions and hydrogen bonds. Humic substances in the solutions tend to form aggregates that are held together mostly by the intermolecular hydrophobic interactions. Concentration series of humic acids were prepared in three different mediums of constant ionic strength: NaOH and NaCl (prepared either by neutralization NaOH by HCl or direct dilution by solution of NaCl). Several analytical methods have been used to determine conformation and molecular organization of humic acids: potentiometric determination of pH, direct conductometry, ultraviolet and visible spectroscopy, density measurement, dynamic light scattering, laser Doppler velocimetry and high resolution ultrasound spectrometry. It was confirmed that the conformation and molecular organization of humic acids in aqueous solutions depend not only on pH of medium, but they also depend on chemical nature and concentration with the same pH. Results showed that hydrodynamic diameter of particles is significantly increasing in NaCl medium prepared by neutralization NaOH by HCl, particularly at low concentrations, which corresponds to higher values of zeta potential obtained. Concentration dependencies of ultrasonic velocity and compressibility also indicate the changes in conformation and molecular organization corresponding with results from other methods used.

Non-destructive inspection using ultrasonic anchoring method is the only possible way to detect inadequate anchorage length. For rescue roads systems inadequate anchoring can have fatal consequences. Therefore, control anchoring bridge barriers should be carried out every installation of crash barriers.

Fyzikálně-chemická povaha hydrofobních domén huminových kyselin byla studována z několika hledisek. K objasnění významu fluorescenčních spekter byly vzorky podrobeny sekvenční frakcionaci, která pomohla k částečnému objasnění vlivu vodorozpustných složek, volných a vázaných lipidů na optické vlastnosti huminových kyselin. Výsledky naznačily, že fluorescenční píky tradičně přiřazované superpozici jednotlivých struktur jsou spíše důsledkem agregačních vlastností huminových molekul tvořících vlivem hydrofobního efektu zdánlivě vysoce aromatické struktury. Dále pak bylo zjištěno, že na optických vlastnostech huminových kyselin mají podíl i molekuly, které nemají primárně fluoroforní nebo chromoforní vlastnosti. Tento pohled je v souladu s teorií supramolekulárního uspořádání huminových kyselin. Dále byly studovány agregace, konformační chování a termodynamická stabilita huminových kyselin pomocí metody vysoce rozlišovací ultrazvukové spektroskopie. Bylo prokázáno, že huminové kyseliny mají schopnost agregovat už od velmi nízkých koncentrací (

The presented dissertation focuses on non-covalent interactions of hyaluronan of different molecular weights (9–1540 kDa) with basic (oligo)-amino acids (especially arginine) and the antimicrobial peptide cecropin B. High-resolution ultrasonic spectroscopy (HR-US), isothermal titration calorimetry (ITC) and potentiometric titration techniques were chosen to investigate the interactions. The thesis focuses on the characterization of interactions, especially with respect to the used molecular weight of interacting polymers and the ionic strength of the environment. Whether interactions occur or not was determined primarily by the length of the arginine oligomer chain. For monomeric amino acids, the interactions were investigated mainly by potentiometric titrations. Interactions were observable from arginine oligomers with eight monomer units. The molecular weight of hyaluronan mainly affected the intensity of the interactions. The transition between the individual conformations of hyaluronan (rod and random coil) was especially significant. Investigation of interactions was performed in water, in solutions with different concentrations of sodium chloride and in PBS. The sufficiently high ionic strength of the solution was able to suppress the interactions in water between the oligomers of arginine and hyaluronan. The basic antimicrobial peptide cecropin B has been shown to interact with hyaluronan in water but not in PBS. Based on these results, it was possible to conclude that the hyaluronan-cecropin B system would be particularly suitable for topical applications.