MISURE E STRUMENTAZIONE

MISURE E STRUMENTAZIONE

_
iten
Codice
98924
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 10800 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E PRODUZIONE (L-9) SAVONA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/12
LINGUA
Italiano
SEDE
SAVONA (INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E PRODUZIONE )
periodo
2° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

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 sia dinamiche, e di esprimere, in maniera adeguata e coerente alle normative internazionali, il risultato di una misurazione e l'incertezza ad essa associata.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce una comprensione operativa dei fondamenti della misurazione, comprendente i metodi di analisi statica e dinamica, la valutazione dell’incertezza, le tarature, la componentistica, il condizionamento dei segnali e la misura di grandezze meccaniche e termiche. Sono fornite le necessarie nozioni di probabilità e statistica

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà i metodi e le conoscenze necessari a capire e comprendere le prestazioni degli strumenti di misura ed i loro campi applicativi. Attraverso gli esempi svolti in aula, ed eventualmente le esperienze di laboratorio, gli studenti comprenderanno come applicare le conoscenze acquisite in un contesto reale di progettazione di una misura, nonché in ambiti multidisciplinari o non familiari.
Lo studente dovrà essere in grado di comprendere e valutare in maniera critica il funzionamento e le prestazioni dei diversi strumenti/sistemi/catene di misura al fine di poter individuare le soluzioni applicative più adatte.
Tramite le lezioni frontali ed il confronto con il docente, lo studente acquisirà il lessico specifico inerente al mondo delle misure. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, i principali contenuti del corso, quali idee, problematiche ingegneristiche e relative soluzioni. Lo studente deve comunicare le proprie conoscenze con mezzi adeguati, pertanto per la risoluzione di problemi numerici ci si attende l’utilizzo di strumenti di uso comune nel settore, quali tabelle, schemi, diagrammi di flusso, fogli di calcolo numerici.
Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di metrologia e misure attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o intraprendere percorsi di formazione successivi.

Modalità didattiche

Le attività didattiche saranno svolte privilegiando lezioni frontali in aula. Durante le lezioni verranno affrontati gli argomenti del corso attraverso la proiezione di slide illustrative, l'uso della lavagna e lo svolgimento di esempi ed esercizi al fine di favorire la comprensione delle tematiche trattate. Ove possibile, saranno svolte anche esperienze pratiche di laboratorio.
Durante lo svolgimento in classe di esercizi ed esempi, gli studenti saranno tenuti ad applicare la teoria ad un esercizio, un caso studio reale o un progetto sviluppato secondo i criteri metodologici illustrati nelle lezioni e nel materiale bibliografico e didattico.
Le slide e gli appunti che verranno utilizzati a supporto delle lezioni saranno caricati durante il corso sulla piattaforma Aulaweb.
Gli appunti, le slide, i fogli di calcolo, le tabelle e tutto il materiale condiviso è considerato parte integrante del materiale didattico. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite dal docente tramite la piattaforma Aulaweb.
Su tale piattaforma, giorno per giorno, verranno indicati gli argomenti affrontati a lezione che andranno poi a costituire l’indice dei contenuti in vista della preparazione all’esame finale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • Elementi di probabilità e statistica: probabilità, variabili aleatorie, varianza e covarianza, regressione lineare.
  • Metodi generali: valutazione dell’incertezza di misura, procedure di taratura, comportamento dinamico degli strumenti.
  • Sensori: sensori elastici, sensori sismici, estensimetri, termoresistenze, termocoppie, sensori capacitivi, sensori induttivi.
  • Condizionamento dei segnali di misura: circuiti a partitore e a ponte, demodulatori, amplificatori, filtri, criteri per la protezione dalle interferenze.
  • Voltmetri e convertitori analogico-digitali, conversione corrente-tensione, basi di campionamento e aliasing.

 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

E. O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, McGraw-Hill, 2008;

P. Bentley, Principles of measurement systems, Longman, 2005;

W. Dally, et al., Instrumentation for engineering measurement , Wiley, 1993;

A. Papoulis, Probabilità, variabili aleatorie e processi stocastici, Boringhieri, Torino, 1985;

A. Rotondi, P. Pedroni, P. Pievatolo, Probabilità Statistica e Simulazione, Springer, Milano 2005

A. Cigada, L. Comolli, S. Manzoni, Estensimetria elettrica, Città Studi Edizioni, Torino, 2010

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento, da concordare via e-mail (marta.berardengo@unige.it).

Commissione d'esame

FRANCESCO CRENNA (Presidente)

MARTA BERARDENGO (Presidente)

LEZIONI

Modalità didattiche

Le attività didattiche saranno svolte privilegiando lezioni frontali in aula. Durante le lezioni verranno affrontati gli argomenti del corso attraverso la proiezione di slide illustrative, l'uso della lavagna e lo svolgimento di esempi ed esercizi al fine di favorire la comprensione delle tematiche trattate. Ove possibile, saranno svolte anche esperienze pratiche di laboratorio.
Durante lo svolgimento in classe di esercizi ed esempi, gli studenti saranno tenuti ad applicare la teoria ad un esercizio, un caso studio reale o un progetto sviluppato secondo i criteri metodologici illustrati nelle lezioni e nel materiale bibliografico e didattico.
Le slide e gli appunti che verranno utilizzati a supporto delle lezioni saranno caricati durante il corso sulla piattaforma Aulaweb.
Gli appunti, le slide, i fogli di calcolo, le tabelle e tutto il materiale condiviso è considerato parte integrante del materiale didattico. Si ricorda agli studenti non frequentanti di controllare il materiale didattico disponibile e le indicazioni fornite dal docente tramite la piattaforma Aulaweb.
Su tale piattaforma, giorno per giorno, verranno indicati gli argomenti affrontati a lezione che andranno poi a costituire l’indice dei contenuti in vista della preparazione all’esame finale.

ORARI

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

Vedi anche:

MISURE E STRUMENTAZIONE

ESAMI

Modalità d'esame

L’esame consiste in una prova scritta ed eventualmente in una prova orale a discrezione del docente.

La prova scritta consiste in una serie di quesiti a risposta aperta e di esercizi. I quesiti sono relativi sia ai fondamenti delle misure, sia ai principi di funzionamento dei trasduttori. Gli esercizi sono relativi alle applicazioni delle tecniche di misura (alla valutazione dell'incertezza di un procedimento di misura, all'elaborazione dei dati di taratura di uno strumento di misura, alla scelta del trasduttore in base a requisiti di sensibilità, fondo scala, prontezza).

L'eventuale prova orale consiste nel rispondere a domande in forma aperta, che vertono sulla componentistica delle catene di misura e su alcuni tipi di misure di particolare rilevanza per l'ingegneria industriale, corredando la forma discorsiva con equazioni e grafici, in un’esposizione sintetica e completa.

Modalità di accertamento

La prova scritta ha lo scopo di verificare che lo studente sia in grado di svolgere concretamente attività proprie dell'ingegnere, quali la valutazione dell'incertezza da assegnare ad una misura, note le caratteristiche tecniche della strumentazione impiegata e le condizioni operative in cui si svolge la misura, e l'elaborazione dei dati di taratura di uno strumento di misura, per ottenere ed evidenziare le informazioni necessarie per il successivo utilizzo dello strumento. Inoltre, le domande e gli esercizi consentono di valutare la conoscenza dei concetti fondamentali dell'ingegneria delle misure, l'acquisizione di un lessico tecnico adeguato e la conoscenza della strumentazione di base di impiego in ambito industriale. Le domande a risposta aperta consentiranno altresì di valutare la comprensione e la chiarezza nell'esposizione degli argomenti trattati durante il corso, la capacità di comunicare con proprietà di linguaggio i risultati ed il senso critico sviluppato circa le principali applicazioni di misura nell'ambito dell'ingegneria industriale.

L'eventuale prova orale è volta ad approfondire, qualora necessario, la valutazione della conoscenza degli argomenti trattati durante il corso e della comprensione dei fondamenti delle misure.