MECHANICAL AND THERMAL MEASUREMENTS

Il corso si propone di fornire le conoscenze misuristiche di base e un’accurata analisi dei trasduttori. Si affronta l’analisi sia statica che dinamica delle prestazioni delle catene di misura. Le principali tipologie di trasduttori sono analizzate in dettaglio con la discussione dei parametri metrologici. L’allievo ingegnere sarà istruito sugli aspetti più significativi dei dispositivi di misura e dei metodi di rilevamento delle principali grandezze meccaniche e termiche. Il corso prevede altresì esercitazioni pratiche in laboratorio e in aula con esempi di utilizzo di sensori e di analisi dei dati.

Didattica frontale in aula o in laboratorio.

Non è richiesto alcun prerequisito.

Come previsto dal Regolamento di Ateneo, è necessaria una frequenza minima del 70% delle ore di lezione.

Fondamenti delle operazioni di misura. Concetti di grandezza e misura. Sistemi di unità di misura: CGS, MKS, Sistema Tecnico, Sistema Inglese, Sistema Internazionale. Equazioni dimensionali. Schemi di misura: strumenti diretti, indiretti, ad azzeramento e a deviazione. Teoria dei sistemi di misura: scopo della misura; analisi funzionale di uno strumento; trasduttori attivi e passivi; flusso di informazioni nella catena di misura; errori dovuti a fattori di disturbo. Analisi statistica per la valutazione "a posteriori" delle incertezze: rappresentazione degli errori; miglior stima, deviazione standard e deviazione standard della media; curva di Gauss; propagazione dell'errore; criterio di Chauvenet; metodo dei minimi quadrati (regressione lineare), covarianza e correlazione. Prestazioni statiche degli strumenti: calibrazione statica; caratteristiche metrologiche e cause di errore degli strumenti: sensibilità; linearità; ripetibilità; accuratezza; precisione; finezza (errore di inserimento); isteresi; mobilità e risoluzione. Comportamento dinamico degli strumenti: risposta a segnali tempo-variabili; larghezza di banda; strumenti di ordine 0, 1 e 2; funzione di trasferimento; calibrazione dinamica. Circuiti e strumenti analogici: ponte di Wheatstone; circuito potenziometrico; galvanometro; oscilloscopio. Misura delle principali grandezze meccaniche: lunghezza e spostamento; velocità e flusso; vibrazione e accelerazione; massa e forza; temperatura; potenza meccanica; pressione. Analisi sforzi-deformazioni: metodi locali (misure estensimetriche).

La prova d'esame è composta da una prova orale.

Durante lo svolgimento delle lezioni vengono svolte esercitazioni applicative dei contenuti del corso in laboratorio e in aula finalizzate all'apprendimento della sperimentazione pratica da parte degli allievi.

Le esercitazioni di laboratorio, ognuna descritta in forma di relazione tecnica, e gli argomenti trattati durante le lezioni frontali sono oggetto di discussione durante la prova orale.
La valutazione in sede di colloquio orale si baserà: sulla conoscenza degli argomenti trattati, sulla pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, sulla proprietà di linguaggio tecnico, sulla capacita di fare collegamenti tra i contenuti del programma.