Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Nicola PAONE
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT09] INGEGNERIA GESTIONALE First Cycle Degree (3 years) - [IT09] MANAGEMENT ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2016-2017
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/12 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
Italiano
Italian
Il corso presuppone che gli studenti siano a conoscenza dei concetti di base di analisi matematica, fisica, ovvero elementi di cinematica, dinamica, fluidodinamica, termodinamica ed elettromagnetismo.
The student should know basic cocepts of mathematics and physics as wello as elements of kynematics, dynamics, fluid dynamics, thermodynamics and electromagnetism.
Lezioni 62 h
Esercitazioni 10 h
Lessons 62 h
Practical training 10 h
Il corso educa alla scelta ed all'uso di sistemi di misura per
grandezze meccaniche e termiche usati nel controllo
di qualità e di processo. In particolare fornisce gli
elementi per la comprensione dei processi di misura,
della interazione tra misurando e sistema di misura,
delle caratteristiche statiche e dinamiche dei sistemi
di misura, dell’incertezza. Questi elementi sono
presentati nel contesto di operazioni di misura che determinano decisioni conseguenti (ad es. controllo di qualita'). Si
illustrano poi i principi di funzionamento di sensori e
trasduttori e si descrive il loro impiego in contesto
industriale. I concetti di qualità e i problemi pratici dell'uso della strumentazione e dei dati misurati per
controllo e gestione sono parte integrante del
corso
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente al termine del corso conoscerà il
funzionamento di sistemi di misura per grandezze
meccaniche e termiche. Egli saprà inoltre scegliere lo
strumento di misura adatto al processo di interesse,
considerando sia l'incertezza, che la risposta statica
e dinamica. Infine egli saprà integrare sistemi di
misura in un processo industriale ed eseguire
misurazioni interpretando i risultati con senso critico.
Competenze trasversali.
Lo studente sarà in grado di applicare quanto
appreso sugli strumenti di misura a diversi contesti
industriali, sia per il controllo di qualità di prodotti, che
per il controllo di processi, di molteplici settori
industriali.
Knowledge and Understanding.
The course provides the students with the skills
necessary for the selection and use of measuring
systems for mechanical and thermal quantities used
in quality control and process . In particular it
provides the elements for an understanding of the
measurement process , the interaction between
measuring and metering system , static and dynamic
characteristics of measuring systems , uncertainty .
These elements are presented in the context of
measuring operations aimed to determine
consequent decisions (for example in quality control) . They then illustrate the
principles of operation of sensors and transducers ,
and describes their use in the industrial context . The
concepts of quality and the practical problems of using instrumentation and measured data for
control and management will be an integral part of
the course .
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student at the end of the course will know the
functioning of measuring systems for mechanical and
thermal quantities . He will also be able to choose the
measuring instrument suitable for the process of
interest , considering both the uncertainty , the static
and dynamic response . Finally he will incorporate
measurement systems in an industrial process and
perform measurements interpreting the results
critically
Transversal Skills.
The student will be able to apply the lessons learned
on measuring instruments in various industrial
contexts , both for the quality control of products , as
well as for the control of processes , wit application to
multiple sectors.
ll corso fornisce le nozioni fondamentali sui principi di funzionamenti di sensori e trasduttori e per la scelta e l'applicazione di strumentazione per misure meccaniche e termiche di interesse industriale, con particolare riferimento al loro impiego per la qualità. Mediante lezioni teoriche, esercitazioni di laboratorio ed esempi pratici vengono analizzate le principali caratteristiche metrologiche dei trasduttori per la misura di grandezzemeccaniche e termiche attraverso i seguenti passi.
Lezioni frontali - 62 ore
1) Generalità sul concetto di misura. Configurazione di uno strumento di misura. Schema a blocchi funzionali. Esempi.
2) Caratteristiche statiche di uno strumento. Precisione, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, impedenza d'ingresso. Incertezza di misura secondo la GUM. La taratura statica. Caratteristiche dinamiche. Modello matematico generalizzato di un sistema di misura. Strumento del I° e II° ordine e risposta ad ingressi canonici, ad ingresso periodico e transitorio. Funzione di risposta in frequenza.
3) Sensori e trasduttori classici e moderni per misure di: spostamento, deformazione, velocità di solidi, accelerazione, forza, coppia, potenza meccanica, velocità di fluidi, portata, pressione, temperatura.
4) Sistemi di acquisizione e registrazione di segnali analogici e digitali: principali architetture e componenti elettronici analogici e digitali di sistemi di acquisizione di segnali multcanale. Amplificatori, filtri, convertitori AD e DA.
Di tutti gli strumenti si danno: la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche, i campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale derivato.
Nello svolgimento si descrivono esempi di applicazioni industriali di strumenti di misura, sia con riferimento allo sviluppo prodotto che al controllo in linea di produzione.
Esercitazioni in aula e laboratorio (10 ore)
Saranno svolte le seguenti esercitazioni:
1) una esercitazione di taratura statica di uno strumento di misura, su un trasduttore che sarà installato in aula;
2) una esercitazione di misure di grandezze tempovarianti;
3) una esercitazione in aula informatica di introduzione al linguaggio di programmazione Labview;
4) una esercitazione di acquisizione di segnali con sistema DAQ;
5) una visita guidata al laboratorio del DIISM.
The course provides knowledge on the principles of operation and the choice and use of sensors and transducers for industrial measurement of mechanical and thermal quantities, with particular reference to their application for quality. The following main parts will be developed.
Classroom lessons (62 hours)
1) The concept of measurement. Functional representation of measurement instruments. Examples.
2) Static characteristics of measurement instruments. Precision, bias, sensitivity, resolution, impedance, threshold, hysteresis. Uncertainty budget according to GUM. Static calibration. Dynamic characteristics. Generalized mathematical model of an instrument. Instruments of 1st and 2nd order; response to standard inputs, periodic inputs, transients and random inputs. Frequency response functions.
3) Sensors and transducers for measurement of: displacement, deformation and strani, velocità, acceleration, force, torque, mechanical power, flow velocità, flow rate, pressare, temperature.
4) Digital acquisition systems: main architecture and analog and digital electronic components of a multichannel data acquisition system. Amplifiers, filters, AD and DA converters.
All instruments are discussed highlighting: basic operation principles, static and dynamic performance, field of application, choice criteria, use of data output.
Exercises/training sessions in classroom and in laboratory (10 hours)
The following training sessions will be organized:
1) static calibration of a transducer in classroom;
2) one training session of measurement of dynamic quantities in classroom;
3) one training session in laboratory of informatics on the programming language Labview;
4) one training session on DAQ systems;
5) one guieded visit to the laboratories of DIISM.
Esame orale tramite tre domande, rispettivamente su a) caratteristiche statiche e dinamiche degli strumenti, b) funzionamento di un particolare trasduttore e c) sitemi di acquisizione digitali.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Conoscenza degli argomenti, dimostrata tramite la chiarezza, correttezza e completezza della esposizione orale.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Durante la prova orale viene valutata la capacità di presentare l'argomento e di descriverlo correttamente anche con l'ausilio di grafici e schemi
Criteri di attribuzione del voto finale.
La valutazione massima è attribuita agli studenti che dimostrano una completa padronanza dei tre argomenti trattati, espondendoli con chiarezza, correttezza e completezza tramite esposizione orale e anche producendo schemi e grafici. La votazione minima è attribuita agli studenti che dimostrano una sufficiente conoscenza di almeno due dei tre argomenti trattati ed una almeno parziale conoscenza del terzo.
Learning Evaluation Methods.
Oral exam composed by three questions, respectively on a) static and dynamic characteristics of instruments, b) description of a specific transducer and c) digital acquisition systems.
Learning Evaluation Criteria.
Knowledge of the topics, demonstrated through a clear, correct and complete oral presentation.
Learning Measurement Criteria.
During the oral exam it will be evaluated the capacity to present the topic and to describe it correctly also with the support of graphics and schemes.
Final Mark Allocation Criteria.
The maximum mark is obtained by those students who demonstrate complete mastering of the three topics, exposing them clearly, in depth and correctly by producing also schemes and graphics. The minimum mark is attributed to those students who demonstrate a sufficient knowledge of at least two of the three topics and at least a partial knowledge of the third.
1. Strumenti e metodi di misura, E.Doebelin, ed. Mc.Graw-Hill;
2. Misure meccaniche e termiche, G.L.Rossi, ed. Carocci
3. Measurement systems: application and design, E.Doebelin, ed. Mc Graw Hill;
3. Theory and design for mechanical measurements, R.S.Figliola, D.E.Beasley, ed John Wiley.
4. Instrumentation for engineering measurements, J.W.Dally, W.F.Riley, K.G.Mc Connell, ed. John Wiley & sons;
5. Handbook of measurement science, P.H.Sydenham, vol.1, 2, ed. John&Wiley
Inoltre materiale didattico usato a lezione sarà regolarmente caricato sul sito MOODLE del corso https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7116
1. Strumenti e metodi di misura, E.Doebelin, ed. Mc.Graw-Hill;
2. Misure meccaniche e termiche, G.L.Rossi, ed. Carocci
3. Measurement systems: application and design, E.Doebelin, ed. Mc Graw Hill;
3. Theory and design for mechanical measurements, R.S.Figliola, D.E.Beasley, ed John Wiley.
4. Instrumentation for engineering measurements, J.W.Dally, W.F.Riley, K.G.Mc Connell, ed. John Wiley & sons;
5. Handbook of measurement science, P.H.Sydenham, vol.1, 2, ed. John&Wiley;
Furthermore, didactic material will be regularly uploaded on the MOODLE web-site https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7116
NO
NO
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2018-2019
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427