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Misure meccaniche e termiche

Gianluca Rossi

Misure meccaniche e termiche

Basi teoriche e principali sensori e strumenti

Edizione: 2010

Collana: Scienza e tecnica (16)

ISBN: 9788843053612

  • Pagine: 344
  • Prezzo:37,00 35,15
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In breve

Il testo presenta gli argomenti di un corso di Misure meccaniche e termiche rivolto agli allievi all’ultimo anno della laurea triennale in Ingegneria. Richiede come prerequisiti le basi di matematica e fisica tipiche della cultura ingegneristica meccanica, civile o elettronica. Una prima parte, di sei capitoli, illustra i concetti generali del settore delle misure – dalla definizione di misura alle principali caratteristiche statiche e dinamiche degli strumenti di misura per saperli scegliere ed impiegare – e tratta concetti fondamentali sull’elaborazione analogica e digitale dei segnali di sensori. Una seconda parte, di nove capitoli, descrive i principali metodi e strumenti di misura di grandezze meccaniche, necessari a chiunque abbia a che fare con l’esecuzione, l’elaborazione o la valutazione di misure: dimensioni, spostamenti, deformazioni, pressioni, parametri acustici, vibrazioni, forze, coppie, potenza meccanica, temperatura, flussi termici, velocità e portata. Il testo è completato, sul sito Internet dell’editore, da una serie di video-esercitazioni sui principali argomenti trattati e da materiale didattico informatico ausiliario.

Indice

Presentazione
Parte I. Caratteristiche generali
1. Concetto di misura e descrizione funzionale degli strumenti di misura
Introduzione/Il modello del misurando/ Concetto di misura e di incertezza/Richiami di statistica elementare per l’elaborazione dei risultati di misure/Definizione di misura/Finalità e applicazioni delle misure/Configurazione generalizzata degli strumenti di misura/Ingressi e disturbi negli strumenti di misura/Espressione e stima dell’incertezza di misura/Scarto di valori/Quesiti ed esercizi
2. Unità di misura e riferibilità
Introduzione/I sistemi di unità di misura/Sistemi assoluti e sistemi tecnici/Il sistema internazionale di unità di misura/Riferibilità delle misure/Quesiti ed esercizi
3. Caratteristiche statiche degli strumenti di misura
Introduzione/La taratura statica/La procedura di taratura statica/Le principali caratteristiche statiche/Effetti di carico/Quesiti ed esercizi
4. Modelli dinamici di sensori e strumenti
Introduzione/Modello dinamico degli strumenti di misura/La funzione di trasferimento di Laplace/Strumenti di ordine zero/Strumenti di ordine uno/Strumenti di ordine due/Elementi a tempo morto/Filtri/Determinazione sperimentale dei parametri dei modelli dinamici degli strumenti/Quesiti ed esercizi
5. Analisi dei segnali e taratura dinamica
Introduzione/Parametri statistici dei segnali/Analisi di coppie di segnali/Criteri di scelta della funzione di risposta in frequenza di uno strumento di misura/La taratura dinamica/Quesiti ed esercizi
6. Acquisizione e analisi digitale dei segnali
Introduzione/L’interfaccia tra sistemi analogici e digitali/Principali sistemi di acquisizione ed elaborazione di segnali elettrici/Problemi di rumore, di schermatura e di messa a terra/Campionamento e quantizzazione/Analisi dei segnali digitali nel dominio del tempo/Analisi dei segnali digitali nel dominio della frequenza/ Determinazione di spettri e risposte in frequenza dalla DFT/Quesiti ed esercizi
Parte II. Sensori e strumenti per misure meccaniche e termiche
7. Misure di dimensioni e deformazioni
Introduzione. Campioni di tempo e di lunghezza/Principali strumenti per controlli di officina/Misure di dimensioni mediante analisi digitale delle immagini/Misure di deformazione/Misure di campi di deformazione mediante correlazione digitale di immagini/ Quesiti ed esercizi
8. Sensori per misure di moto
Introduzione/Sensori di spostamento a contatto/Sensori di movimento senza contatto – sensori di prossimità/Macchine di misura a coordinate/Quesiti ed esercizi
9. Misure di forza, coppia e potenza meccanica
Introduzione/Campioni e taratura/Metodi di base per la misura della forza/Misure di coppia su alberi fissi e rotanti/ Misure di potenza meccanica/Quesiti ed esercizi
10. Misure di pressione
Definizione della grandezza e unità di misura/Manometri a equilibrio di colonne di fluido/Manometri meccanici/Sensori di pressione/Taratura statica di sensori di pressione/Quesiti ed esercizi
11. Misure acustiche
Suoni e rumori/La sensazione uditiva/Il trasduttore per le misure acustiche: il microfono/La misura di livello del rumore/L’analisi in frequenza in ottave e in terzi di ottave/Taratura di microfoni e fonometri/La misura dell’intensità e della potenza acustica/La misura di campi acustici con array di microfoni/Quesiti ed esercizi
12. Misure di vibrazioni
Introduzione/Il misurando: le vibrazioni di un sistema meccanico/I parametri delle vibrazioni/Scelta e installazione dei sensori di vibrazione/Misure di vibrazioni durante test di resistenza a fatica da vibrazione/Misure di vibrazioni per monitoraggio, diagnostica e manutenzione/ Misure di vibrazioni trasmesse al corpo umano/Quesiti ed esercizi
13. Misure di temperatura
La temperatura/Metodi di taratura dei termometri/I termometri/Incertezze di misura di temperatura mediante sensori/Caratteristiche dinamiche dei sensori di temperatura/Misure di temperatura senza contatto/Quesiti ed esercizi
14. Misure di velocità e pressioni su flussi
Introduzione/Il tubo di Pitot/Le sonde a più fori/Misure di campi di pressione su flussi/Anemometri meccanici/Anemometri a filo e film caldo/Anemometro a filo caldo a più componenti/Anemometro laser Doppler (LDA)/La velocimetria basata sull’analisi di immagini di particelle/Quesiti ed esercizi
15. Misure di portata
La portata di un fluido/Metodi a riduzione di sezione del flusso/Dispositivi a strozzamento variabile: rotametri/Dispositivi volumetrici, contatori/ Misuratori a turbina/Flussimetri elettromagnetici/Misuratori di portata a vortici di Von Karman/Misuratori di portata a ultrasuoni/Misuratori di portata massici/ Misure di portata in canali aperti/Considerazioni generali sui criteri di scelta di misuratori di portata/Metodi di taratura dei misuratori di portata/Quesiti ed esercizi
Bibliografia.

Allegati

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