Obiettivi

Il corso si pone l’obiettivo di fornire la formazione di base agli Allievi del corso di Laurea in Ingegneria Clinica per modo che siano in grado di eseguire le misurazioni statiche e tempo-varianti delle fondamentali grandezze meccaniche e termiche.
L’Allievo deve conoscere altresì, gli elementi della metrologia di base, essere in grado di scegliere autonomamente il dispositivo di misura, sapere acquisire i dati e sviluppare senso critico relativamente alla qualità della misura che abbia riscontro nell’attività professionale dell’ingegnere clinico.
Le lezioni sono integrate con esercitazioni sia numeriche che sperimentali aventi lo scopo di dimostrare l’applicazione degli argomenti trattati.

Canali

NESSUNA CANALIZZAZIONE

EMANUELE RIZZUTO EMANUELE RIZZUTO   Scheda docente

Programma

1. SISTEMI DI UNITA’ DI MISURA
Introduzione, concetti di misura e misurazione, grandezze fisiche e loro dimensioni, equazioni dimensionali, sistemi di unità di misura con particolare riferimento al Sistema Internazionale. Cambiamento di unità di misura e fattore di ragguaglio.
2. PROPRIETA’ METROLOGICHE
Catena di misurazione (sensore, elaboratore, strumento terminale), tipologia di strumenti. Proprietà metrologiche degli strumenti: campo di misura, sensibilità, precisione, finezza, rapidità.
3. ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI
Frequenza e probabilità; distribuzione normale; media e deviazione standard. Teoria degli errori: errore della media (cenni), errore standard. Propagazione degli errori.
4. TIPOLOGIA DEI SENSORI
Sensori meccanici e sensori elettronici; sensori primari e secondari.
5. ELABORAZIONE DEL SEGNALE DI MISURA
Conversione dei segnali misurati in tensione o in corrente: elaboratori analogici di segnale (amplificatori AO, filtri passivi, ponti WB, circuiti voltamperometrici, dispositivi piezoelettrici), cenni sui componenti elettronici attivi e passivi.
6. STRUMENTI TERMINALI ANALOGICI
Cenni sui dispositivi galvanometrici e potenziometrici.
7. STRUMENTI NUMERICI E SISTEMI DI MISURA DIGITALI
Contatori elettronici, la misura di tempo. Conversione A/D e D/A, voltmetri digitali, oscilloscopi digitali, sistemi di acquisizione.
8. MISURA DELLA LUNGHEZZA E DI SPOSTAMENTO
Metrologia d’officina (calibri e palmer), trasduttori elettrici di spostamento (resistivi, capacitivi, induttivi): il potenziometro, il trasformatore differenziale. Sensori a fibra ottica (cenni).
9. MISURA DELLA DEFORMAZIONE
Cenni sugli estensimetri meccanici. Estensimetri elettrici a resistenza, principio di funzionamento e tecniche di applicazione, compensazione degli effetti termici, misura delle sollecitazioni semplici (trazione, flessione, torsione). Centraline estensimetriche.
10. MISURA DI MASSA E FORZA
Bilance e dinamometri, celle di carico a flessione e compressione.
11. MISURA DELLA PRESSIONE
Manometri differenziali a liquido, manometri metallici (Bourdon), manometri piezoelettrici, cenni di taratura dei manometri. Trasduttori piezoresistivi
12. MISURA DELLA VELOCITA’
Misura di velocità lineari ed angolari, tachimetri e contagiri (meccanici, elettrici, magnetici). Encoder lineari e angolari. Misura della velocità nei fluidi, tubo di Pitot. Anemometro a filo caldo.
13. MISURA DELLA PORTATA
Metodi deprimogeni: diaframma, boccaglio e venturimetro. Metodi a sezione di flusso variabile: rotametro, dispositivi laminari, a turbina. Cenni sui metodi elettromagnetici ed a ultrasuoni.
14. MISURA DELLA TEMPERATURA
Scala assoluta della Temperatura. Cenno sulle tipologie di termometri. Termometri bimetallici, Termometri elettrici: termometri elettrici a resistenza di platino, termistori, termocoppie (principio di funzionamento, tipologie, utilizzazione). Termometri a infrarossi.

5 esercitazioni: Filtri passivi, test di flessione e compressione, misure di pressione arteriosa “invasive”, misure di portata (spirometro), misure di temperatura

Testi adottati

Doebelin Ernest O. – Measurement systems, application and design – McGraw Hill

Dispense del docente.

Prerequisiti

Per sostenere l'esame sono necessarie conoscenze di: Analisi I, Analisi II, Fisica I, Fisica II, Scienza delle Costruzioni, Fisica Tecnica

Modalità di svolgimento

Il corso sarà svolto in accordo alle disposizioni dell'Ateneo al momento della erogazione

Modalità di valutazione

L'esame si svolgerà mediante un colloquio orale, il quale comprende sia domande di teoria che esercizi applicativi.

Data inizio prenotazione Data fine prenotazione Data appello
26/12/2021 10/01/2022 13/01/2022
22/01/2022 06/02/2022 08/02/2022
22/02/2022 19/03/2022 22/03/2022
10/05/2022 04/06/2022 07/06/2022
20/06/2022 16/07/2022 19/07/2022
10/08/2022 06/09/2022 09/09/2022
Scheda insegnamento
  • Anno accademico: 2021/2022
  • Curriculum: Ingegneria Clinica (percorso formativo valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano)
  • Anno: Terzo anno
  • Semestre: Primo semestre
  • SSD: ING-IND/12
  • CFU: 6
Caratteristiche
  • Attività formative caratterizzanti
  • Ambito disciplinare: Ingegneria meccanica
  • Ore Aula: 60
  • CFU: 6.00
  • SSD: ING-IND/12