93814 - SENSORI E TECNICHE DI MISURA AVANZATE PER L'INGEGNERIA M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di impartire agli studenti nozioni relative a selezione, uso e prestazioni di diverse tipologie di sensori, sia più comuni che avanzate, per misure di grandezze meccaniche e termiche. Saranno inoltre presentati i metodi e le tecniche di condizionamento ed acquisizione dei segnali di misura, nonché la moderna strumentazione virtuale utilizzata in ambito commerciale per l’analisi dei segnali acquisiti. Il corso prevede anche una serie di esercitazioni di laboratorio sull’applicazione e l’utilizzo di alcuni dei sensori presentati in aula ed il loro interfacciamento con sistemi di acquisizione dati.

Contenuti

Prestazioni metrologiche dei sensori

Configurazione funzionale di un sensore: sensori attivi e passivi, sensori analogici e digitali, metodi di misura per deflessione e azzeramento, ingressi principali e di disturbo. Caratteristiche statiche di un sensore: taratura statica, incertezza di misura e normativa di riferimento. Caratteristiche dinamiche di un sensore: funzioni di trasferimento, strumenti di ordine uno e due, elementi di analisi del segnale.

Misure di dimensioni, spostamento e velocità

Calibri, potenziometri, LVDT, sensori piezoelettrici, sensori di prossimità capacitivi, ottici e magnetici. Impieghi industriali. Encoders incrementali e assoluti per la misura di velocità di alberi rotanti. Interferometri e vibrometri laser Doppler per misure avanzate e senza contatto.

Misure di spostamento, velocità e accelerazione assoluti

Sismografi. Velocimetri. Accelerometri piezoelettrici.

Misure di deformazione

Estensimetri elettrici: tipologie, applicazioni, fabbricazione e fissaggio di estensimetri a foglio, ponti estensimetrici e configurazioni di utilizzo, effetti della temperatura, misura di sollecitazioni semplici (trazione, flessione e torsione). Estensimetri ottici moderni: fibre ottiche con reticoli di Bragg, tecniche di misura distribuite in fibra ottica.

Misure di forza, coppia e potenza

Bilance e celle di carico piezoelettriche ed estensimetriche. Misure di coppia su alberi rotanti: torsiometri. Misure di potenza trasmessa ad un albero: dinamometri meccanici, idraulici e magnetici.

Misure di pressione

Manometri, sensori piezoelettrici, piezoresistivi, capacitivi. Misure di bassa pressione (vuoto). Misure di suono: fonometri, microfoni e sonde intensimetriche per misure di potenza. Normative comunitarie per misure di suono dei macchinari.

Misure di temperatura

Termometri e termocoppie. Termoresistenze e termistori. Fibre ottiche. Metodi nell'infrarosso: pirometri e termocamere.

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 copie delle presentazioni sono utili come supporto per prendere appunti durante le lezioni o come schemi per lo studio, che sarà approfondito sulle dispense. I testi riportati di seguito sono utili per ulteriori approfondimenti dei contenuti del corso.

Testo di riferimento: 

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

G. Minelli, Misure meccaniche, Patron

Metodi didattici

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Sono poi previsti seminari presentati da aziende del settore.

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 e 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 sulle diverse parti del corso.

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

Un bonus di due punti verrà concesso a chi è stato presente alle esercitazioni e ai seminari previsti. Un ulteriore punto bonus sarà attribuito a chi risponde correttamente ad una domanda aggiuntiva della prova scritta su esercitazioni/seminari.

 

In conformità al Codice Etico di Ateneo, si richiama l’attenzione degli studenti sull’obbligo di adottare comportamenti improntati alla massima correttezza.

È vietata qualsiasi attività che possa compromettere il regolare svolgimento delle prove d’esame, a titolo esemplificativo e non esaustivo:

• copiatura e plagio;
• accesso a risorse didattiche online;
• utilizzo di strumenti di intelligenza artificiale non espressamente autorizzati;
• uso o possesso di materiale o strumentazione non consentiti.

Si precisa che il solo possesso di strumenti o materiali non autorizzati durante lo svolgimento di qualunque prova comporta l’annullamento immediato dell’elaborato e la segnalazione agli uffici competenti.

I comportamenti in violazione di quanto sopra potranno dar luogo a procedimenti disciplinari e, qualora rivestano rilievo penale, a segnalazioni alle autorità competenti, con il conseguente rischio di avvio di procedimenti penali a carico degli studenti coinvolti.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, pc.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Raffaella Di Sante