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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2020/2021
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 083445 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
Docente Manenti Alessandra Carla
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - PC (354) INGEGNERIA MECCANICA*AZZZZ083445 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
084375 - INTEGRAZIONE DI MISURE MECCANICHE E TERMICHE

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento si propone come obiettivo fondamentale quello di rendere lo studente capace di eseguire correttamente le più comuni misure meccaniche e termiche sia statiche che tempo-varianti. Al termine del corso lo studente deve conoscere gli elementi della metrologia di base, secondo le normative nazionali ed internazionali, deve saper leggere un catalogo e scegliere lo strumento di misura adeguato, sapere acquisire dei dati, scrivere un rapporto di prova, comunicare con proprietà di linguaggio i risultati, sviluppare senso critico sulle misure conoscere gli elementi fondamentali del sistema qualità e le norme operative.

Le lezioni sono caratterizzate da frequenti riferimenti alle normative tecniche e al sistema qualità, sono affiancate da una intensa attività di laboratorio, allo scopo di applicare concretamente gli argomenti trattati e rendere familiare l’attività sperimentale.

Visite a laboratori scientifici e didattici completano l’offerta formativa

 

 

 

 


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell'esame, lo studente:

  • ha padronanza dei concetti di base della metrologia, della procedura per la taratura statica di un trasduttore e conoscenza dei parametri che ne identificano le prestazioni metrologiche
  • è in grado di stimare correttamente l’incertezza di misura in comuni applicazioni di misure meccaniche e termiche
  • è in grado di progettare ed eseguire correttamente le più comuni misure meccaniche e termiche sia statiche che tempo-varianti
  • è in grado di effettuare una analisi critica di base dei dati acquisiti.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell'esame, lo studente:

  • sa comprendere ed elabora le informazioni rilevanti presenti in una scheda tecnica di uno strumento di misura e sa sceglie quello più adatto per le più comuni applicazioni meccaniche,
  • è in grado di identificare i parametri di acquisizione corretti per effettuare l’acquisizione dei dati,
  • è in grado di utilizzare la strumentazione di laboratorio di base per misure meccaniche e termiche.

Abilità comunicative

A seguito del superamento dell'esame, lo studente:

  • è in grado di scrivere una relazione tecnica, in particolare un rapporto di prova,
  • è in grado di sintetizzare ed esporre i risultati di un’attività di tipo sperimentale

 

 

 


Argomenti trattati

La misura e la misurazione: modello di misura, valutazione dell’incertezza nelle misure, sistemi ed unità di misura, proprietà statiche degli strumenti, taratura statica, certificazione e accreditamento, le catene di misura. 

Elementi di analisi dei segnali: la conversione analogico-digitale, il campionamento e l’aliasing, cenni su serie e trasformata di Fourier.

Dinamica degli strumenti di misura: modello di misura per misure dinamiche, la funzione di trasferimento, la funzione di trasferimento armonica, strumenti di ordine 0,1,2, parametri che ne caratterizzano il comportamento dinamico.

Complementi di strumentazione analogica: circuiti e catene di misura, cenni a amplificatori, filtri e loro impiego, strumenti di visualizzazione e registrazione.

Misure Meccaniche. Studio e caratteristiche metrologiche, sensibilità ai disturbi e loro attenuazione, applicabilità a grandezze tempovarianti di:

- Misure di lunghezza: calibri, micrometri, comparatori, blocchetti;

- Misure di spostamento: trasduttori resistivi e induttivi, a trasduttore differenziale, encoder, trasduttori senza contatto a triangolazione laser e correnti parassite;

- Misure di spostamento assoluto, di accelerazione, servoaccelerometri;

- Misure di deformazione: estensimetri a resistenza elettrica;

- Misure di massa, di forza;

- Misure di pressione, velocità e portata nei fluidi.

Misure di suono: grandezze di interesse, microfoni, fonometri, analizzatori.

Misure di Temperatura: scale di temperatura, la scala internazionale di temperatura, termometri a dilatazione, a resistenza elettrica, termocoppie, cenni ai sensori a radiazione.


Prerequisiti

E' preferibile aver acquisito le conoscenze impartite nell'ambito degli insegnamenti di base del primo anno e del I semestre del II anno:  essi infatti  forniscono le conoscenze utili per una efficace comprensione degli argomenti trattati.


Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

Il corso è articolato su una serie di lezioni e di esercitazioni applicative,  connesse agli argomenti delle lezioni, volte a consolidare le conoscenze ed i metodi appresi a lezione, in base anche ad esempi introduttivi per lo svolgimento della prova scritta. Nelle attività di esercitazione sono inseriti laboratori sperimentali, sul cui svolgimento gli studenti in gruppi di 2 o 3, facoltativamente, possono stendere un breve elaborato in forma di relazione di prova, da proporre al docente per una verifica della modalità e correttezza della stesura e successiva discussione in sede di esame orale.

L’esame consiste in una prova scritta e in una prova orale.

La prova scritta consiste in una serie di quesiti teorici ed esercizi. I quesiti sono relativi sia ai fondamenti delle misure, sia ai principi di funzionamento dei trasduttori analizzati nelle lezioni e nelle attività di esercitazione/laboratorio. Gli esercizi sono relativi alle applicazioni delle tecniche di misura (scelta del trasduttore in base a requisiti di sensibilità, fondo scala, prontezza, valutazione dell'incertezza di un procedimento di misura, scelta della configurazione di misura in relazione a specifiche applicazioni) e consentono di valutare l’acquisizione delle capacità di:

  • interpretare ed utilizzare correttamente i parametri caratterizzanti gli strumenti di misura e di utilizzare misure eseguite da altri
  • progettare un sistema di misura scegliendo gli strumenti adeguati per soddisfare i requisiti della misura
  • selezionare i parametri corretti per l’acquisizione dati
  • analizzare i dati di misura, effettuare la valutazione dell’incertezza, elaborare le misure per effettuare una valutazione critica dei risultati.

Le domande scritte consentono di valutare l’acquisizione di:

  • conoscenza dei concetti fondamentali di metrologia, acquisizione di un lessico tecnico adeguato
  • conoscenza della strumentazione di base di impiego in ambito meccanico.

La prova orale consiste nel rispondere a domande, in forma aperta, che vertono su tutti gli argomenti trattati nel corso, corredando la forma discorsiva con equazioni e grafici, in un’esposizione sintetica e completa. Durante l’orale verrà presentato e valutato il rapporto di prova, se eseguito. La prova orale è anche  finalizzata ad accertare:

  • la capacità dello studente di riassumere i risultati di un’attività sperimentale tramite un rapporto di prova
  • la capacità dello studente di presentare i risultati dell’attività sperimentale svolta

L’insegnamento prevede due prove in itinere, non obbligatorie; l'esito negativo della prima prova non compromette la possibilità di sostenere la seconda prova. Le due prove scritte possono essere recuperate anche separatamente entro la sessione di Settembre. L’esito positivo di entrambe le prove costituisce titolo di ammissione alla prova orale che deve essere sostenuta  entro la sessione di Settembre.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaE.O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2008, ISBN: 9788838664359
Risorsa bibliografica facoltativaA. Cigada L. Comolli S. Manzoni, Appunti di estensimetria elettrica, Editore: Cittastudi/UTET
Risorsa bibliografica obbligatoriaUNI-CEI-70098-3 "Incertezza di misura - Parte 3: Guida all'espressione dell'incertezza di misura"
Risorsa bibliografica obbligatoriaUNI-CEI-70099 Vocabolario Internazionale di Metrologia, Anno edizione: 2010

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
61:00
91:30
Esercitazione
24:00
36:00
Laboratorio Informatico
4:00
6:00
Laboratorio Sperimentale
11:00
16:30
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.6 / 1.6.6
Area Servizi ICT
24/07/2021