B029772 - MISURE MECCANICHE E COLLAUDI

Italiano

Catene di misura, principi fisici dei sensori. Concetto di misura. Errori, classificazione propagazione nelle catene di misura, metodi di elaborazione dei dati , stima della media e varianza.
Campionamento digitali. Spettri di potenza. Autocorrelazione di segnali. Filtri analogici e digitali. Misure di base e concetti di verifica prestazionale e collaudo.

"Theory and design for mechanical measurements”, R.S. Figliola, D.E. Beasley, John Wiley & Sons, 1991
“Fundamentals of temperature, pressure and flow measurements”, R.P. Benedict, A Wiley-Interscience Publication John Wiley & Sons, 1984
“Fluid Mechanics Measurements”, R.J. Goldstein, Hemisphere publishing corporation, 1983
“Strumenti e metodi di misura”, E. O. Doeblin, Mc GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS

“Measurment System - Application and design”, E. O. Doeblin, Mc GRAW-HILL INTERNATIONAL EDITIONS
Dally, “Experimental stress analysis”, College House Enterprises, 2005.
Bray, Vicentini “Meccanica Sperimentale”, Levrotto e Bella, 1975
Ajovalasit “Analisi sperimentale delle tensioni con gli estensimetri elettrici a resistenza”, Aracne, 2008.
Cigada, Comolli, Manzoni “Estensimetria Elettrica”, Città Studi Edizioni, 2006.
Azzoni “Strumenti e misure per l’ingegneria meccanica”, Hoepli, 2006.

L'obbiettivo generale del corso è fornire le conoscenze e le capacità nell'ambito della sperimentazione, misura e collaudi su macchine, strutture e prodotti e processi industriali. In particolare, il corso permette allo studente di acquisire le conoscenze su :
- significato di misura, sperimentazione, controllo e collaudo. Misure statiche e dinamiche;
- sensori, principali principi fisici utilizzati e catene di misura per i diversi tipi di misura;
- analisi dei dati e loro trattamento, tenendo conto degli errori ed incertezze di misura;
Attraverso esempi e casi studio il corso si pone l'obbiettivo anche di accrescere la capacità di applicare le conoscenze sopra elencate e la comprensione, in particolare:
- per identificare e quantizzare problemi e formulare soluzioni nell’ambito dell’ingegneria meccanica;
- identificare i metodi più idonei per effettuare la sperimentazione o il controllo su un prodotto/struttura/macchinario e per accertarne/ verificarne/collaudarne le sue caratteristiche.
-per comprendere come si possono verificare le prestazioni e migliorare i sistemi, innovare i medesimi anche attraverso lo sviluppo ed il miglioramento dei metodi di misura e controllo, nell’ambito dell’ingegneria meccanica.
Ulteriore obbiettivo è quello di far raggiungere una preparazione adeguata per poter accedere al terzo livello degli studi universitari (frequenza a master di secondo livello ed a scuole di dottorato), in modo da approfondire ulteriormente conoscenze e capacità nell’ambito della ricerca.
Nel corso vengono acquisite anche le seguenti competenze trasversali:
• Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali);
• Lavoro in gruppo in modalità coordinata;
• Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni;
• Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle);
• Comprensione di norme tecniche;
• Conduzione di ricerche bibliografiche mediante le principali risorse (biblioteche, banche dati scientifiche, ecc.);
• Rispettare impegni e tempi;
• Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web;
• Progettazione e conduzione di esperimenti, interpretazione dei dati di simulazione al calcolatore.

Solide basi di fisica, analisi, fisica tecnica e costruzione delle macchine.

Il corso viene affrontato essenzialmente attraverso lezioni frontali lasciando un po' di spazio per qualche esperienza di laboratorio per meglio comprendere l'uso di strumentazioni anche avanzate.

L'approccio sperimentale, anche se faticoso, permette di familiarizzare con sensori e sistemi di acquisizione e controllo finalizzando le nozioni teoriche.
Nel corso vengono fornite anche le seguenti competenze trasversali:
Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali)
Lavoro in gruppo in modalità coordinata
Sviluppo di una espressione e discussione tecnica adeguata di proprie argomentazioni
Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi, grafici e tabelle)
Comprensione di norme tecniche
Conduzione di ricerche bibliografiche mediante Ie principali risorse (biblioteche, anche dati scientifici, ecc.)
Rispettare impegni e tempi
Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web

A titolo volontario si prevede l'esecuzione di una esperienza di misura in laboratorio e relativo elaborato, da svolgere normalmente in gruppo.
In questo caso l'elaborato è oggetto di discussione durante la verifica orale finale che si articola nelle seguenti parti:
1) presentazione e discussione dell'eventuale elaborato (dieci-quindici minuti)
2)Successivo esame orale 25-30minuti (due domande ""teoriche"" prese dal programma, oppure un quesito di carattere applicativo, sul collaudo di un sistema o di un componente di impianto)
La durata complessiva dell'esame orale è circa 30-40 minuti

Concetti di base su misure e sistemi di misura.
Sistemi di misura e componenti principali, connessioni e catena di misura.
Caratteristiche degli strumenti. Segnali costanti e variabili nel tempo. Errori; definizione individuazione e propagazione nella catena di misura e combinazione degli errori.
Misure di temperatura; effetto seebek e termocoppie, leggi delle termocoppie, termoresistenza e termistori.
Misure avanzate di temperatura; sistemi radiometrici ed errori.
Nozioni di base di rumore, principi fisici e considerazioni di base, Misure di Acustica.
Misure di portate; principi di base e sistemi a strozzamento.
Nozioni di base sulle sonde di pressione - Pitot. Sonde COBRA e sistemi direzionali.
Misure avanzate di pressione (geometrie delle prese, errori, problemi) sonde pneumatiche 2D e 3D e tecniche di costruzione, caratterizzazione, riduzione dati.
Introduzione a LabVIEW - Sistemi di acquisizione assistiti da calcolatore.
Nozioni di base di estensimetria, misure di coppie potenze con sistemi estensimetrici.
Sensori dinamici, caratterizzazione sensori.
CENNO alle misure non intrusive; Sistemi PIV, principio di funzionamento,Misure con sistemi LDV, principi.
Tecniche di controllo non distruttivo. Tecnica ultrasonora.
Collaudi.