37515 - MISURE MECCANICHE TERMICHE E COLLAUDI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce e sa analizzare in autonomia le problematiche relative all'effettuazione di misure su sistemi meccanici e termici, all'analisi ed all'interpretazione dei risultati, e alla comprensione del funzionamento dei più diffusi strumenti per la misura di grandezze fisiche. Inoltre, conosce gli strumenti utili per la comprensione e la gestione di moderni sistemi d'acquisizione e trattamento di dati sperimentali. Attraverso le esperienze proposte, che si svolgono presso i laboratori, lo studente acquisisce la capacità di applicare le competenze apprese nella scelta degli strumenti più adatti, nel corretto uso della strumentazione e nell'analisi critica dei risultati.

Contenuti

Concetti introduttivi

Generalità del concetto di misura: definizioni e normativa. Configurazioni generali di strumenti di misura e schemi a blocchi funzionali. Applicazioni di strumentazioni in vari campi: esempi.

Caratteristiche statiche di uno strumento

Taratura statica e curva di taratura. Elaborazione statistica dei dati. Caratteristiche metrologiche: accuratezza, sensibilità, soglia, risoluzione, isteresi, linearità. Incertezza: definizioni e normativa, analisi e determinazione.

Caratteristiche dinamiche di uno strumento

Introduzione ed equazione generale. Strumenti del I e II ordine e risposta a ingressi canonici. Risposta a ingressi periodici e transitori. Determinazione sperimentale dei parametri dinamici.

Conversione analogico-digitale

Quantizzazione e codifica. Campionamento e condizionamento di segnali analogici. Convertitori A/D a doppia rampa e flash. Configurazioni di conversione per acquisizioni multicanale in sequenza e simultanee.

Misure di dimensioni, spostamento e velocità

Calibri, potenziometri, sensori di prossimità ottici. Encoders incrementali e assoluti.

Misure di spostamento, velocità e accelerazione assoluti

Sismografi. Accelerometri. accelerometri piezoelettrici e servoaccelerometri. Taratura di accelerometri con metodo assoluto e per confronto.

Misure di deformazione

Estensimetri. Estensimetri elettrici a resistenza: tipologie, applicazioni, cenni su fabbricazione, fissaggio di estensimetri a foglio, ponti estensimetrici e configurazioni di utilizzo, effetti della temperatura, misura di sollecitazioni semplici (trazione, flessione e torsione).

Misure di forza, coppia e potenza

Bilance e celle di carico piezoelettriche ed estensimetriche. Torsiometri.

Misure di pressione

Manometri, sensori piezoelettrici, piezoresistivi, capacitivi.

Misure di temperatura

Termometri e termocoppie. Termoresistenze e termistori.

Testi/Bibliografia

Le dispense del corso sono disponibili sulla piattaforma di virtual learning (https://virtuale.unibo.it), insieme alle copie delle presentazioni utilizzate durante le lezioni. Il materiale è sufficiente per la preparazione dell'esame. Le sole copie delle presentazioni sono utili come supporto per prendere appunti durante le lezioni o come schemi per lo studio, che deve però essere approfondito sulle dispense. I testi riportati di seguito sono utili per ulteriori approfondimenti dei contenuti del corso.

Testi di riferimento:

E.O. Doebelin, Strumenti e Metodi di misura, McGraw Hill

G. Rossi, Misure meccaniche e termiche: basi teoriche e principali sensori e strumenti, Carocci

Altri testi:

R. Figliola, D. Beasley, Theory and design for Mechanical Measurements, Ed. Wiley&Sons

G. Minelli, Misure meccaniche, Patron

Metodi didattici

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali e in esercitazioni che si svolgono nel Laboratorio Meccanica e Aeronautica del Dipartimento di Ingegneria Industriale. Le esercitazioni sono svolte durante l'orario di lezione in tre o quattro giornate e sono utili per approfondire alcune tematiche del programma.

A seconda della situazione epidemiologica saranno tenute in aula/laboratorio o in remoto.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova finale scritta. La prova scritta mira ad accertare le conoscenze acquisite durante il corso, riguardanti le problematiche e le procedure relative all'effettuazione di misure in condizioni sia statiche che dinamiche, e al funzionamento degli strumenti particolari analizzati durante il corso.

La prova consiste in tre quesiti aperti articolati in più domande, dei quali almeno uno incentrato sulla prima parte del corso e riguardante le prestazioni statiche e dinamiche degli strumenti di misura.

In caso di superamento della prova è prevista la possibilità di confermare il voto ottenuto o di sostenere la prova orale.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, pc

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Raffaella Di Sante