Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ENERGETICA
Insegnamento
MISURE E STRUMENTAZIONI INDUSTRIALI
INL1001630, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ENERGETICA
IN0528, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INDUSTRIAL MEASUREMENTS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MARCO PERTILE ING-IND/12

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-IND/12 6.0
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-INF/07 3.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: CONOSCENZE ATTESE - Durante lo svolgimento del corso gli studenti apprenderanno:
• le principali caratteristiche statiche e dinamiche di uno strumento di misura, da tenere in considerazione per la scelta della strumentazione;
• gli strumenti fondamentali della statistica per l’analisi dei dati acquisiti, per l’espressione e la valutazione dell’incertezza di misura e per la rimozione degli outliers;
• la procedura prevista dalla Guida ISO-GUM per la valutazione dell’incertezza di misura;
• i mezzi e le tecniche per valutare l’errore dinamico di uno strumento di misura;
• i principali metodi per la taratura statica e dinamica di uno strumento di misura;
• i parametri, i criteri di scelta e i principali problemi relativi alla conversione analogico-digitale di un segnale di misura;
• i rudimenti di alcuni software per l’analisi dei dati di misura e per la loro acquisizione mediante PC.
• il principio di funzionamento, le caratteristiche, i vantaggi e svantaggi dei principali strumenti per misure di grandezze di interesse, quali: deformazione e forza; temperatura con e senza contatto; pressione; portata e velocità nei fluidi; accelerazione; grandezze elettriche in corrente continua ed alternata;
• i principali disturbi da tenere in considerazione nella scelta di una catena di misura complessiva.
• i principali metodi per l’analisi in frequenza di un segnale di misura.
ABILITA’ ATTESE - Al termine del corso gli studenti, mediante opportuno software per PC, saranno in grado di:
• analizzare i dati di misura con gli strumenti fondamentali della statistica;
• rimuovere gli outliers dalle misure acquisite;
• valutare l’incertezza della misura a partire da dati sperimentali o da conoscenze pregresse secondo la Guida ISO-GUM;
• eseguire la taratura statica di uno strumento di misura;
• eseguire la taratura dinamica di uno strumento di misura;
• redigere un semplice programma software per l’acquisizione del segnale in uscita da uno strumento di misura e scegliere opportunamente i parametri della conversione analogico-digitale;
• valutare l’errore dinamico di uno strumento di misura;
• analizzare in frequenza un segnale di misura.
Modalita' di esame: L’esame comprende una prova scritta obbligatoria finale, una o più prove pratiche facoltative proposte in itinere durante il corso, una prova orale facoltativa su richiesta dello studente:
• la prova scritta, della durata di 2 ore, è volta a verificare l’apprendimento delle conoscenze attese e il raggiungimento delle abilità attese, sopra elencate, mediante tre domande aperte sia sui contenuti svolti a lezione, sia sulle procedure sperimentali e di analisi affrontate nelle esercitazioni di laboratorio;
• ogni prova pratica facoltativa si svolge in laboratorio didattico mediante PC; il compito assegnato ha lo scopo di verificare il raggiungimento di una o più delle abilità attese, sopra elencate, e rispecchia le esercitazioni proposte in laboratorio sotto la guida del docente; ogni prova pratica consiste nello scrivere un programma per il calcolo e/o analisi di dati misura utilizzando Matlab e/o nel redigere un programma per l’acquisizione di un segnale di misura utilizzando il software Labview. Ogni prova pratica superata con successo contribuisce ad aumentare il voto finale d’esame di massimo un punto su trenta;
• la prova orale facoltativa può essere richiesta da ogni studente che abbia avuto una votazione almeno sufficiente nella prova scritta e comprende una o due domande aperte dello stesso tipo previsto per la prova scritta. La prova orale può comportare un aumento o un abbassamento del voto conseguito nella prova scritta, per un massimo di tre punti su trenta.
Criteri di valutazione: Sia per la prova scritta, sia per la prova orale facoltativa, i criteri sono:
• conoscenza e comprensione dei contenuti del corso illustrati a lezione e delle procedure sperimentali e di analisi affrontate in laboratorio;
• completezza e correttezza delle conoscenze acquisite;
• completezza e rigore nella descrizione delle metodologie di analisi e sperimentali;
• proprietà della terminologia tecnica utilizzata;
• capacità di discutere gli argomenti in modo chiaro e sintetico.
Per le prove pratiche facoltative, i criteri sono:
• completezza e correttezza della soluzione finale;
• rigore nelle metodologie di calcolo, di analisi e sperimentali;
• chiarezza nella stesura del programma di analisi e/o di acquisizione;
• chiarezza e sintesi nella presentazione dei risultati.
Contenuti: Concetti e definizioni fondamentali. Richiami di analisi statistica e inferenza da un campione di dati sperimentali; riduzione statistica di outliers. Analisi dell’incertezza secondo la Guida ISO: incertezza nelle misure dirette e sua propagazione a misure indirette. Caratteristiche statiche degli strumenti e taratura statica. Caratteristiche dinamiche degli strumenti: trasformata di Laplace; funzione di trasferimento; diagrammi di Bode; taratura dinamica; valutazione degli errori dinamici. Acquisizione ed elaborazione digitale di misure tempo-varianti: conversione analogico-digitale; trasformata di Fourier; fenomeni dell’aliasing e leakage. Effetto di carico e disturbi nella catena di misura.

Principio di funzionamento e caratteristiche metrologiche di strumenti per la misura di grandezze fisiche di interesse, quali: deformazione e forza; temperatura con e senza contatto; flusso termico, resistenza termica ed energia; pressione; portata e velocità nei fluidi; accelerazione; grandezze elettriche in corrente continua ed alternata (tensione, corrente, potenza ed energia).

Introduzione a Matlab per l’elaborazione dei dati e a Labview per l’acquisizione delle misure.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Si prevedono lezioni in aula per affrontare i contenuti del corso, e lezioni, esercitazioni e prove pratiche in laboratorio didattico per applicare i metodi e le procedure proposte in aula. Durante le lezioni e le esercitazioni svolte in laboratorio vengono utilizzati PC con software Matlab e Labiew, e si prevede di dividere gli studenti in due turni con orari diversi e in gruppi di lavoro di 2-3 studenti per PC.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Testi consigliati:
E. O. Doebelin, “Strumenti e Metodi di Misura”, II ed, McGraw-Hill, New York, 2008
appunti dalle lezioni e materiale didattico fornito dal docente
Testi per consultazione:
F. Angrilli “Corso di Misure Meccaniche e Termiche e Collaudi”, CEDAM Padova
F. Angrilli: “Corso di Misure Meccaniche e Termiche e Collaudi: gli strumenti di misura”, CEDAM Padova,2006;
R. S. Figliola, D.E. Beasley: “Theory and Design for Mechanical Measurements”,
G. Fanti, “Aspetti pratici delle misure e collaudo di sistemi meccanici”, ed. Libreria Progetto Padova 2002
G. Zingales, “Misure Elettriche”, Utet
Testi di riferimento:
  • Doebelin, Ernest O.; Gasparetto, Michele; Cigada, Alfredo, Strumenti e metodi di misuraErnest O. Doebelinedizione italiana a cura di Alfredo Cigada, Michele Gasparetto. Milano [etc.]: McGraw-Hill, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Case study
  • Interactive lecturing
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving
  • Active quiz per verifiche concettuali e discussioni in classe
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
  • Matlab, Labviw

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Top Hat (active quiz, quiz)
  • Matlab
  • Labview.

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'