Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Sensori e strumenti per misure meccaniche e termiche
Docente
Prof. Garinei Alberto
Settore Scientifico Disciplinare
ING-IND/12
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Nel corso si prendono in esame i principali sensori e le più diffuse catene di misura.
Per ogni misura si analizzano i principali trasduttori, descrivendone il principio di funzionamento, analizzando le più diffuse catene di misura, le cause di errore e metodologie di taratura. L’insegnamento fornisce allo studente le conoscenze necessarie per selezionare, analizzare e progettare sensori e strumenti per misure su sistemi meccanici e termici e per valutare l’incertezza di misura. L’approccio del corso consente allo studente di acquisire un metodo estendibile a situazioni diverse quanto appreso per specifiche condizioni.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
Obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti un metodo che consenta di selezionare sensori e strumenti, analizzare, progettare testare catene di misura complesse, con particolare riferimento alle misure su sistemi meccanici e termici.
Le principali conoscenze acquisite (Descrittore di Dublino 1) riguardano la comprensione delle modalità di funzionamento e delle caratteristiche costruttive della strumentazione per misure su sistemi meccanici e termici, la comprensione delle configurazioni generali degli strumenti di misura e delle modalità di caratterizzazione degli stessi, oltre che la comprensione delle criticità introdotte da catene di misura complesse. Nel dettaglio, lo studente sarà in grado di conoscere i principali sensori e le più diffuse catene di misura di interesse e comprendere, per ogni trasduttore, la descrizione del principio fisico di funzionamento, le catene di misura di interesse industriale, le cause di errore e le metodologie di taratura.
Le principali abilità acquisite (Descrittore di Dublino 2), quindi, consentiranno allo studente di selezionare la strumentazione ottimale per misure su sistemi meccanici e termici; valutare l’incertezza di misura; progettare una campagna di misure, oltre che acquisire un metodo che consenta di estendere a situazioni diverse quanto appreso per specifiche condizioni.
La verifica della capacità di apprendimento verrà effettuata tramite le prove d’esame, nonché sulla base delle discussioni tenute nell’ambito delle aule virtuali riguardanti gli esercizi svolti dal docente, oltre agli esercizi/questionari svolti in autonomia dallo studente stesso.
L’Aula virtuale è costruita e pensata per venire incontro alle esigenze dello studente, mediante una interazione diretta con lo stesso, tale da poter eliminare i dubbi e le incertezze che si hanno di volta in volta. Quest’ultima si svolge nelle due ore come una esercitazione/ricevimento frontale.
Prerequisiti

Non sono richiesti requisiti specifici.

Contenuti dell'insegnamento
  • Misure di dimensioni e spostamento con e senza contatto
  • Misure di deformazioni e tensioni
  • Sensori di velocità
  • Sensori di accelerazione
  • Misure di vibrazioni
  • Misure di forza, coppia e potenza meccanica
  • Misure di pressione
  • Misure acustiche
  • Misure di temperatura
  • Misure di velocità di fluidi
  • Misure di portata
  • Misure per la caratterizzazione di componenti e sistemi
Attività didattiche
Didattica Erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.
Didattica Interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.
Sono a tal proposito previste aule virtuali di due ore che consentono una interazione sincrona con lo studente. In particolare, il docente con le aule virtuali potrà rendicontare agli studenti, attraverso gli esami fatti e i test di verifica ed autovalutazione, quali sono i maggiori punti di sofferenza nella loro preparazione, per poter quindi intervenire su specifiche tematiche con ulteriori spiegazioni ed esercizi pratici.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si svolge in forma scritta e/o orale.
La prova scritta ha una durata di 120 minuti e, durante lo svolgimento della stessa non è consentito l’uso di materiale di supporto.
La prova d’esame è costituta fondamentalmente da tre/quattro domande sugli argomenti svolti durante il corso. Sono altresì previste prove di verifica e di autoverifica intermedie erogate in modalità distance learning che riguardano lo svolgimento di test di autoapprendimento.
Sebbene le prove di verifica e di autoverifica intermedie non contribuiscono alla formulazione del giudizio finale e non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004, esse sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuale. Infatti, la prova finale e le prove di verifica e di autoverifica intermedie consentono nel loro insieme di accertare la capacità di conoscenza e comprensione, la capacità di applicare le competenze acquisite, la capacità di esposizione, la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio.
Libri di testo
Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:
  • Strumenti e metodi di misura di Ernest O. Doebelin Editore: McGraw-Hill Education
  • Misure meccaniche e termiche, G.L.Rossi, ed. Carocci
Testi di approfondimento:
  • Measurement systems: application and design, E.Doebelin, ed. Mc Graw Hill
  • Theory and design for mechanical measurements, R.S.Figliola, D.E.Beasley, ed John Wiley
  • Instrumentation for engineering measurements, J.W.Dally, W.F.Riley, K.G.Mc Connell, ed. John Wiley & sons
  • Handbook of measurement science, P.H.Sydenham, vol.1, 2, ed. John&Wiley
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (a.garinei@unimarconi.it).