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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 083445 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
Docente Moschioni Giovanni
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) - BV (353) INGEGNERIA MECCANICA*EP083445 - 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 corso, 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 corso, 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 corso, 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, 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, trasduttori senza contatto a triangolazione laser e correnti parassite;

- Misure di spostamento assoluto, di accelerazione, servoaccelerometri;

- Misure di tempo e di frequenza;

- 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, a radiazione, cenni ad altri sensori a non contatto ed alle termocamere.

 


Prerequisiti

Nessun prerequisito obbligatorio. I corsi di base del primo anno e del I semestre del II anno tuttavia forniscono le conoscenze utili per una efficace comprensione degli argomenti trattati.

 


Modalità di valutazione

L’insegnamento è articolato in lezioni, esercitazioni e 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. L’esito negativo dell’orale annulla la validità della prova scritta.

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 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 positivo di entrambe le prove sostituisce la parte scritta dell’esame qualora lo stesso venga sostenuto entro la sessione estiva.

 

 


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 facoltativaUNI 4546 Misure e Misurazioni termini e definizioni, Editore: UNI, Anno edizione: 1984
Risorsa bibliografica facoltativaUNI-CEI-70098-3 "Incertezza di misura - Parte 3: Guida all'espressione dell'incertezza di misura", Anno edizione: 2008
Risorsa bibliografica facoltativaUNI-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
15:00
22:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
24:00
36:00
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
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
26/01/2020