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Misure per la Gestione della Qualità
Measurements for Quality management
Nicola Paone

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Il corso presuppone che gli studenti siano a conoscenza dei concetti di base di analisi matematica, fisica, oltre ad elementi di meccanica, fluidodinamica, termodinamica ed elettromagnetismo.

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
Il corso fornisce all’allievo le competenze necessarie alla scelta ed all'uso di sistemi di misura per grandezze meccaniche e termiche usati nel controllo di qualità e di processo. In particolare fornisce gli elementi per la comprensione dei processi di misura, della interazione tra misurando e sistema di misura, delle caratteristiche statiche e dinamiche dei sistemi di misura, dell’incertezza. Questi elementi sono presentati nel contesto di operazioni di misura finalizzate che determinano decisioni conseguenti. Si illustrano poi i principi di funzionamento di sensori e trasduttori e si descrive il loro impiego in contesto industriale. I concetti di qualità e i problemi pratici di controllo e gestione saranno parte integrante del corso.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Lo studente al termine del corso conoscerà il funzionamento di sistemi di misura per grandezze meccaniche e termiche. Egli saprà inoltre scegliere lo strumento di misura adatto al processo di interesse, considerando sia l'incertezza, che la risposta statica e dinamica. Infine egli saprà integrare sistemi di misura in un processo industriale ed eseguire misurazioni interpretando i risultati con senso critico.
COMPETENZE TRASVERSALI:
Lo studente sarà in grado di applicare quanto appreso sugli strumenti di misura a diversi contesti industriali, sia per il controllo di qualità di prodotti, che per il controllo di processi, di molteplici settori industriali.

Programma
ll corso fornisce le nozioni fondamentali sui principi di funzionamenti di sensori e trasduttori e per la scelta e l'applicazione di strumentazione per misure meccaniche e termiche di interesse industriale, con particolare riferimento al loro impiego per la qualità. Mediante lezioni teoriche, esercitazioni di laboratorio ed esempi pratici vengono analizzate le principali caratteristiche metrologiche dei trasduttori per la misura di grandezzemeccaniche e termiche attraverso i seguenti passi. Lezioni frontali - 62 ore 1) Generalità sul concetto di misura. Configurazione di uno strumento di misura. Schema a blocchi funzionali. Esempi. 2) Caratteristiche statiche di uno strumento. Precisione, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, impedenza d'ingresso. Incertezza di misura secondo la GUM. La taratura statica. Caratteristiche dinamiche. Modello matematico generalizzato di un sistema di misura. Strumento del I° e II° ordine e risposta ad ingressi canonici, ad ingresso periodico e transitorio. Funzione di risposta in frequenza. 3) Sensori e trasduttori classici e moderni per misure di: spostamento, deformazione, velocità di solidi, accelerazione, forza, coppia, potenza meccanica, velocità di fluidi, portata, pressione, temperatura. 4) Sistemi di acquisizione e registrazione di segnali analogici e digitali: principali architetture e componenti elettronici analogici e digitali di sistemi di acquisizione di segnali multcanale. Amplificatori, filtri, convertitori AD e DA. Di tutti gli strumenti si danno: la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche, i campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale derivato. Nello svolgimento si descrivono esempi di applicazioni industriali di strumenti di misura, sia con riferimento allo sviluppo prodotto che al controllo in linea di produzione. Esercitazioni in aula e laboratorio (10 ore) Saranno svolte le seguenti esercitazioni: 1) una esercitazione di taratura statica di uno strumento di misura, su un trasduttore che sarà installato in aula; 2) una esercitazione di misure di grandezze tempovarianti; 3) una esercitazione in aula informatica di introduzione al linguaggio di programmazione Labview; 4) una esercitazione di acquisizione di segnali con sistema DAQ; 5) una visita guidata al laboratorio del DIISM.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Esame orale tramite tre domande, rispettivamente su a) caratteristiche statiche e dinamiche degli strumenti, b) funzionamento di un particolare trasduttore e c) sitemi di acquisizione digitali.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Conoscenza degli argomenti, dimostrata tramite la chiarezza, correttezza e completezza della esposizione orale.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Durante la prova orale viene valutata la capacità di presentare l'argomento e di descriverlo correttamente anche con l'ausilio di grafici e schemi

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
La valutazione massima è attribuita agli studenti che dimostrano una completa padronanza dei tre argomenti trattati, espondendoli con chiarezza, correttezza e completezza tramite esposizione orale e anche producendo schemi e grafici. La votazione minima è attribuita agli studenti che dimostrano una sufficiente conoscenza di almeno due dei tre argomenti trattati ed una almeno parziale conoscenza del terzo.

Testi consigliati
1. Strumenti e metodi di misura, E.Doebelin, ed. Mc.Graw-Hill; 2. Misure meccaniche e termiche, G.L.Rossi, ed. Carocci 3. Measurement systems: application and design, E.Doebelin, ed. Mc Graw Hill; 3. Theory and design for mechanical measurements, R.S.Figliola, D.E.Beasley, ed John Wiley. 4. Instrumentation for engineering measurements, J.W.Dally, W.F.Riley, K.G.Mc Connell, ed. John Wiley & sons; 5. Handbook of measurement science, P.H.Sydenham, vol.1, 2, ed. John&Wiley

Corsi di laurea

• Ingegneria Gestionale (Corso di Laurea Triennale Fuori Sede (DM 270/04))