Insegnamento MISURE MECCANICHE E TERMICHE
- Corso
- Ingegneria meccanica
- Codice insegnamento
- 70091506
- Curriculum
- Generale
- Docente
- Roberto Marsili
- Docenti
-
- Roberto Marsili
- Ore
- 54 ore - Roberto Marsili
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2021
- Erogato
- 2023/24
- Attività
- Caratterizzante
- Ambito
- Ingegneria meccanica
- Settore
- ING-IND/12
- 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