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MISURE E STRUMENTAZIONE

CODICE 66229
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 3° anno di 8720 INGEGNERIA MECCANICA (L-9) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/12
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Le misure sono elemento essenziale in molti prodotti e servizi. Il sistema antibloccaggio di un veicolo (ABS) misura la velocità di rotazione delle ruote in frenata e interviene conseguentemente, così come il controllo di stabilità (ESP) misura la velocità angolare del veicolo e provvede a stabilizzarne il comportamento. Una decisione è spesso basata su una misura, per cui occorre progettarla accuratamente, dal sensore all’acquisizione dati, includendo la valutazione della qualità del risultati. 

    In quest’ottica, 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

    Sviluppare 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

    Sviluppare 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.

    Al termine del corso lo studente comprenderà e valuterà in maniera critica il funzionamento e le prestazioni dei diversi strumenti/sistemi/catene di misura e ne discuterà utilizzando lessico specifico. Inoltre sarà in grado di valutare l’incertezza di una misurazione, secondo metodi riconosciuti a livello internazionale, utilizzando i concetti appresi durante il corso.

    Lo studente avrà acquisito le competenze utili per ampliare 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.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni, esercitazioni numeriche ed esperienze di laboratorio. 

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    • Elementi di probabilità e statistica: probabilità, variabili aleatorie, varianza e covarianza, regressione lineare.
    • Metodi generali: valutazione dell’incertezza di misura, procedimenti di taratura, misure dinamiche.
    • 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.
    • Strutture e servizi metrologici. Misure di lunghezza, di temperatura, di forza e di vibrazione.
    • Esperienze di laboratorio relative a misure di deformazione, di forza e di vibrazione.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Indicativamente, si può segnalare

    • Morris, Langari, Measurement and Instrumentation, Elsevier, 2011
    • Dekking et alii, A modern introduction to probability and statistics, Springer, 2005

    Ulteriori riferimenti bibliografici sono forniti durante le lezioni.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    GIOVANNI BATTISTA ROSSI (Presidente)

    VITTORIO BELOTTI

    GIANCARLO CASSINI

    MARTA BERARDENGO (Presidente Supplente)

    FRANCESCO CRENNA (Presidente Supplente)

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

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

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    • Prova scritta 
    • Preparazione di una rapporto di prova relativo alla elaborazione di dati acquisiti durante una esperienza di laboratorio.
    • Colloquio sulla sensoristica e sulla strumentazione di misura.

    MODALITA' 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 la elaborazione dei dati di taratura di uno strumento di misura, per ottenere ed evidenziare le informazioni necessarie per il successivo utilizzo dello strumento.

    La relazione, discussa in sede di colloquio, riguarda una esperienza di laboratorio ed è stesa in forma di "rapporto di prova". Essa permette di accertare che lo studente abbia tratto profitto dalle esperienze di laboratorio e sia in grado di redigere un rapporto di prova in modo professionalmente corretto e in accordo con la normativa tecnica vigente.

    Infine, la parte restante del colloquio riguarda la componentistica delle catene di misure e alcuni tipi di misure di particolare rilevanza per l'ingegneria meccanica, al fine di verificare che lo studente abbia raggiunto una adeguata conoscenza di questi aspetti della ingegneria delle misure.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note

    ALTRE INFORMAZIONI