Catalogo dei Corsi di studio

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.

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.
Sensori meccanici e sensori elettronici; sensori primari e secondari.
2. PROPRIETA’ METROLOGICHE
Catena di misurazione (sensore, elaboratore, strumento terminale), tipologia di strumenti. Proprietà metrologiche degli strumenti: campo di misura, sensibilità, precisione, finezza, rapidità. Sistemi di ordine 0, I e II.
3. ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI
Frequenza e probabilità; distribuzione normale; media e deviazione standard. Teoria degli errori, errore standard, propagazione degli errori.
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4. 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).
5. 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.
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6. MISURA DELLA LUNGHEZZA E DI SPOSTAMENTO
Metrologia d’officina (calibri e palmer), trasduttori elettrici di spostamento (resistivi, capacitivi, induttivi): il potenziometro, il trasformatore differenziale. Encoder lineari e angolari.
7. 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). Centraline estensimetriche. Sensori a fibra ottica.
8. MISURA DI MASSA E FORZA
Bilance e dinamometri, celle di carico a flessione e compressione.
9. MISURA DELLA PRESSIONE
Manometri differenziali a liquido, manometri metallici (Bourdon), manometri piezoelettrici. Trasduttori piezoresistivi.
10. 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.
11. MISURA DELLA VELOCITA’
Misura di velocità lineari ed angolari, tachimetri e contagiri (meccanici, elettrici, magnetici). Misura della velocità nei fluidi, tubo di Pitot. Anemometro a filo caldo.
12. 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.

4 esercitazioni:
1. Filtri passivi
2. Test di flessione e compressione
3. Misure di temperatura – sistemi del I ordine
4. Misure di pressione arteriosa “invasive” – sistemi del II ordine

Testi adottati

- Dispense del docente.
- Doebelin Ernest O. – Measurement systems, application and design – McGraw Hill

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 frequenza

La frequenza è facoltativa ma estremamente consigliata, sia per la parte di teoria che per quella di esercitazioni. Si sottolinea che le esercitazioni fanno parte integrante del programma del corso

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
21/09/2022	29/10/2022	02/11/2022
23/12/2022	06/01/2023	10/01/2023
15/01/2023	09/02/2023	13/02/2023
19/02/2023	13/03/2023	16/03/2023
10/05/2023	13/06/2023	15/06/2023
22/06/2023	11/07/2023	14/07/2023
10/08/2023	15/09/2023	19/09/2023
29/09/2023	23/10/2023	25/10/2023
22/12/2023	12/01/2024	16/01/2024