Insegnamento MISURE MECCANICHE E TERMICHE

Nome del corso di laurea Ingegneria meccanica
Codice insegnamento 70091506
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Roberto Marsili
Docenti
  • Roberto Marsili
Ore
  • 54 Ore - Roberto Marsili
CFU 6
Regolamento Coorte 2023
Erogato Sarà erogato nel 2025/26
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria meccanica
Settore ING-IND/12
Anno 3
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Fondamenti sul concetto di misura. Applicazione della strumentazione di misura nei vari campi ed in particolare nei controlli; concetto di misura e di incertezza; configurazione di uno strumento di misura; schema a blocchi funzionali; esempi.
Caratteristiche delle catene di misura ed analisi del segnale. Taratura statica e caratteristiche statiche di uno strumento, incertezza, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, spazio morto, leggibilità della scala, impedenza d'ingresso; incertezza nelle misure indirette; caratteristiche dinamiche, modello matematico generalizzato di un sistema di misura; strumenti di ordine zero, del I e del II ordine; risposta ad ingressi canonici; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso periodico; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso transitorio; elementi di analisi di segnali analogici e digitali, spettri, correlazioni, funzioni di trasferimento; principali componenti elettrici ed elettronici di catene di misura per manipolazione, trasmissione, acquisizione, elaborazione e presentazione dei dati.
Sistemi classici per misure meccaniche e termiche. Sistemi classici per misure di lunghezze, spostamenti, deformazioni, velocità di solidi (traslazione e rotazione), velocità di fluidi, accelerazioni, portate, forze, pressione, rumore acustico, flussi di calore, temperatura; per ogni grandezza fisica si studiano i campioni, le modalità di taratura statica e dinamica e gli strumenti utilizzabili; di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto.
Testi di riferimento E. O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, Ed. Mc Graw-Hill.
Gianluca Rossi, Misure meccaniche e termiche, basi teoriche e principali sensori e strumenti, ? 37,00, 2010 pp. 344, ISBN 9788843053612
Norma UNI 4546 misure e strumentazioni;
Norma UNI-CEI 13005 Guida all'espressione dell' incertezza di misura;
Norma CNR-UNI 10003 Sistema Internazionale di unità (SI)
Obiettivi formativi Comprendere le modalità di funzionamento e le specifiche della strumentazione per misure e controlli su sistemi meccanici e termici al fine di saper sceglierla, gestirla e usarla in modo razionale, valutare l'incertezza di misura e le sue principali cause nelle applicazioni.
Prerequisiti Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario avere sostenuto con successo l'esame di Analisi Matematica 1, Geometria, Informatica, Fisica Generale 1, Analisi Matematica 2, Fisica Generale 2, Chimica e Metallurgia, Elettrotecnica, Fondamenti Di Meccanica delle Strutture.
Inoltre, altri argomenti trattati nel modulo richiedono dì avere la capacità di risolvere semplici integrali, equazioni differenziali, sviluppi in serie di Taylor e Fourier. La conoscenza di queste tecniche rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:
lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
esercitazioni nel laboratorio
Altre informazioni Pur essendo formalmente facoltativa se ne consiglia la frequenza.

Gli studenti sono invitati in tutta libertà ad iscriversi nel form:
https://docs.google.com/forms/d/1V2yv8-OzO3D2C_Ta3wf8-2y7VZkLdwJ0_xAq208ic5Q/edit?pli=1
per fornire i propri recapiti per eventuali contatti rapidi inerenti le lezioni o gli esami, nonché per l'iscrizione alla piattaforma UNISUDIUM per la consultazione del materiale didattico del corso.

https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Dal sito sopra indicato è possibile scaricare tutto il materiale didattico del corso.

In caso di difficoltà (per il programma dettagliato del corso o per consultazioni) contattare il docente per mail: roberto.marsili@unipg.it indicando nome, cognome, corso frequentato e corso di laurea.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova orale e/o una prova scritta.
La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico.
La prova scritta consiste nella soluzione di test a risposta multipla. La prova ha una durata non superiore a 60 minuti ed è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche, la capacità di comprensione delle problematiche proposte e la capacità dì comunicare in modo scritto.
Programma esteso Fondamenti sul concetto di misura. Applicazione della strumentazione di misura nei vari campi ed in particolare nei controlli; concetto di misura e di incertezza; configurazione di uno strumento di misura; schema a blocchi funzionali; esempi.
Caratteristiche delle catene di misura ed analisi del segnale. Taratura statica e caratteristiche statiche di uno strumento, incertezza, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, spazio morto, leggibilità della scala, impedenza d'ingresso; incertezza nelle misure indirette; caratteristiche dinamiche, modello matematico generalizzato di un sistema di misura; strumenti di ordine zero, del I e del II ordine; risposta ad ingressi canonici; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso periodico; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso transitorio; elementi di analisi di segnali analogici e digitali, spettri, correlazioni, funzioni di trasferimento; principali componenti elettrici ed elettronici di catene di misura per manipolazione, trasmissione, acquisizione, elaborazione e presentazione dei dati.
Sistemi classici per misure meccaniche e termiche. Sistemi classici per misure di lunghezze, spostamenti, deformazioni, velocità di solidi (traslazione e rotazione), velocità di fluidi, accelerazioni, portate, forze, pressione, rumore acustico, flussi di calore, temperatura; per ogni grandezza fisica si studiano i campioni, le modalità di taratura statica e dinamica e gli strumenti utilizzabili; di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto.

Laboratorio
Esercitazioni che prevedono la taratura e/o l'uso di trasduttori di spostamento, estensimetri, accelerometri, sensori di pressione e microfoni, celle di carico, misuratori di portata, anemometri, termocoppie e termoresistenze, oscilloscopi, analizzatori di spettro, sistemi per acquisizione dati su personal computer
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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