Fondamenti di Misure Marine

Concetto di misura e catena di misura. Grandezze fisiche, loro dimensioni e sistemi di unità di misura. Classificazione degli strumenti e caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche. Caratterizzazione del comportamento dinamico degli strumenti di misura: sistemi del I ordine, sistemi del II ordine.
Elementi di statistica applicata alle misure: errori ed incertezza di misura, valutazione e propagazione degli errori. Normativa nazionale ed internazionale sulla stima dell’incertezza di misura.
Qualità e riferibilità delle misure. Taratura degli strumenti e metodi di interpolazione.
Strumenti terminali analogici e digitali. Oscilloscopio. Multimetro.
Ponte di Wheatstone e circuiti volt-amperometrici. Adattamento di impedenza. Amplificatori e filtri.
Cenni di analisi dei segnali e risposta in frequenza dei sistemi. Sistemi automatici di acquisizione dati e strumentazione virtuale: Campionamento, Aliasing, Cenni alla programmazione e all’uso di strumentazione virtuale.
Sensori e trasduttori. Misure di lunghezza e spostamento: strumenti meccanici, ottici ed elettrici; LVDT e trasduttori senza contatto.
Misure di Livello. Cenni sui sistemi ad ultrasuoni per misure di distanze e profili.
Cenni sulle misure di conduttività elettrica e salinità.
Misure di deformazione: estensimetri meccanici, elettrici a resistenza ed ottico-meccanici. determinazione di sollecitazioni semplici.
Misure di massa e forza. Torsiometri. Cenni sulle misure di potenza.
Misure di pressione: manometri a liquido e metallici e loro taratura. Cenni sulle misure di profondità.
Misure di velocità. Misure di velocità di fluidi: tubo di pitot, trasduttore a ventolina, anemometro a filo caldo.
Misure di velocità per mezzo di sistemi ad ultrasuoni: elementi di velocimetria doppler.
Misure di portata.
Misure di Temperatura: temperatura termodinamica; ITS 90; termometri primari. Termometro a gas, a liquido, termometri metallici e a vapor saturo. Termometri elettrici a resistenza e relativi circuiti di utilizzo. Termocoppie.
Misure di vibrazione e accelerazione. Trasduttori piezoelettrici, relative catene di misura e taratura.
Cenni alle misure dello stato del mare.

Conoscenza dei fondamenti della Fisica di base, dell’Analisi matematica e della Geometria, delle Scienze delle Costruzioni, delle Macchine, così come della Meccanica Applicata alle Macchine, dell’Elettrotecnica e dell’Elettronica.

• Francesco Paolo Branca "Misure Meccaniche" E.S.A. Editrice, 1980.
• Marc Le Menn, Instrumentation and Metrology in Oceanography, ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc. 2012.
• Rinaldo Vallascas "Fondamenti di Misure Meccaniche e Termiche. Grandezze statiche e sistemi" Hoepli 2008.
• Rinaldo Vallascas e Federico Patané "Misure Meccaniche e Termiche. Grandezze tempo-varianti" Hoepli 2007.
• W. Navidi, Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze, Mc Graw Hill,2006.
• Beckwith T.G., Marangoni R.D. & Lienhard J.H, Mechanical Measurements, Pearson Prentice Hall, 2007.
• R. S. Figliola, D. E. Beasley, Theory and Design for Mechanical Measurements, 6th Edition, Wiley, 2015.

• Ernest O. Doebelin "Strumenti e Metodi di Misura" a cura di Alfredo Cigada e Michele Gasparetto, McGraw-Hill Companies, 2008.
• P. Cappa, Sensori e Trasduttori per Misure Meccaniche eTermiche, Voll. I-III, Borgia Editore, 1994.
• Appunti distribuiti dal docente.

Lezioni in aula. Diffusione del materiale didattico attraverso piattaforma Moodle. Esercitazioni teoriche e sperimentali.
Il corso si svolge usualmente tamite didattica frontale in aula (lingua italiana). Il materiale didattico è reso disponibile su piattaforma Moodle.

La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata.

Il colloquio orale, oltre alla discussione di argomenti affrontati in aula, può prevedere lo svolgimento di qualche piccolo esercizio applicativo.

Concetto di misura e catena di misura. Grandezze fisiche, loro dimensioni e sistemi di unità di misura. Classificazione degli strumenti e caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche. Caratterizzazione del comportamento dinamico degli strumenti di misura: sistemi del I ordine, sistemi del II ordine.
Elementi di statistica applicata alle misure: errori ed incertezza di misura, valutazione e propagazione degli errori. Normativa nazionale ed internazionale sulla stima dell’incertezza di misura.
Qualità e riferibilità delle misure. Taratura degli strumenti e metodi di interpolazione.
Strumenti terminali analogici e digitali. Oscilloscopio. Multimetro.
Ponte di Wheatstone e circuiti volt-amperometrici. Adattamento di impedenza. Amplificatori e filtri.
Cenni di analisi dei segnali e risposta in frequenza dei sistemi. Sistemi automatici di acquisizione dati e strumentazione virtuale: Campionamento, Aliasing, Cenni alla programmazione e all’uso di strumentazione virtuale.
Sensori e trasduttori. Misure di lunghezza e spostamento: strumenti meccanici, ottici ed elettrici; LVDTe trasduttori senza contatto.
Misure di Livello. Cenni sui sistemi ad ultrasuoni per misure di distanze e profili.
Cenni sulle misure di conduttività elettrica e salinità.
Misure di deformazione: estensimetri meccanici, elettrici a resistenza ed ottico-meccanici. determinazione di sollecitazioni semplici.
Misure di massa e forza. Torsiometri. Cenni sulle misure di potenza.
Misure di pressione: manometri a liquido e metallici e loro taratura. Cenni sulle misure di profondità.
Misure di velocità. Misure di velocità di fluidi: tubo di pitot, trasduttore a ventolina, anemometro a filo caldo.
Misure di portata.
Misure di Temperatura: temperatura termodinamica; ITS 90; termometri primari. Termometro a gas, a liquido, termometri metallici e a vapor saturo. Termometri elettrici a resistenza e relativi circuiti di utilizzazione. Termocoppie.
Misure di vibrazione e accelerazione. Trasduttori piezoelettrici, relative catene di misura e taratura.
Cenni alle misure dello stato del mare.

Conoscenza dei fondamenti della Fisica di base, dell’Analisi matematica e della Geometria, delle Scienze delle Costruzioni, delle Macchine, così come della Meccanica Applicata alle Macchine, dell’Elettrotecnica e dell’Elettronica.

• Appunti distribuiti dal docente
• Francesco Paolo Branca "Misure Meccaniche" E.S.A. Editrice, 1980
• Marc Le Menn, Instrumentation and Metrology in Oceanography, ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc. 2012
• Ernest O. Doebelin "Strumenti e Metodi di Misura" a cura di Alfredo Cigada e Michele Gasparetto, McGraw-Hill Companies, 2008
• Rinaldo Vallascas "Fondamenti di Misure Meccaniche e Termiche. Grandezze statiche e sistemi" Hoepli, 2008
• Rinaldo Vallascas e Federico Patané "Misure Meccaniche e Termiche. Grandezze tempo-varianti" Hoepli, 2007
• P. Cappa, Sensori e Trasduttori per Misure Meccaniche eTermiche, Voll. I-III, Borgia Editore, 1994
• W. Navidi, Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze, Mc Graw Hill, 2006
• Beckwith T.G., Marangoni R.D. & Lienhard J.H, Mechanical Measurements, Pearson Prentice Hall, 2007
• R. S. Figliola, D. E. Beasley, Theory and Design for Mechanical Measurements, 6th Edition, Wiley, 2015

Eventuale bibliografia di riferimento verrà indicata durante le lezioni.

Lezioni in aula. Diffusione del materiale didattico attraverso piattaforma Moodle. Esercitazioni teoriche e sperimentali.

La frequenza delle lezioni è fortemente raccomandata.

Il colloquio orale, oltre alla discussione di argomenti affrontati in aula, può prevedere lo svolgimento di qualche piccolo esercizio applicativo.