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Denominazione del corso: Misure e strumentazioni industriali
Codice del corso: 062200
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/12
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso descrive, dopo un’introduzione sui criteri di sicurezza in ambito industriale, i principali strumenti di acquisizione delle variabili fisiche, i trasduttori e gli attuatori normalmente utilizzati in un moderno impianto di processo, fornendo anche dei cenni sulle metodologie di impiego di sistemi DCS e sul loro inserimento nelle catene di regolazione e controllo. Il corso, integrato dalla visita ad un grande impianto, ha carattere applicativo e si prefigge lo scopo di evidenziare l’importanza e la criticità del sistema di misura sulla gestione di un processo.

Programma del corso

Introduzione
Breve storia della strumentazione di processo; evoluzione, tendenze attuali.

L’ambiente industriale
Sicurezza e classificazione delle aree; caratteristiche della strumentazione da utilizzare nelle zone con pericolo di esplosione per presenza di gas o polveri; cenno ai problemi di protezione della strumentazione contro l’effetto delle scariche atmosferiche.

I segnali
Percorso ideale di un segnale; gli elementi di un anello di regolazione. Standard industriali, trattamento dei segnali, trasporto dei segnali (cavi, bus di campo, segnali pneumatici ed oleodinamici).

Misure di temperatura
Termometri, termocoppie, termoresistenze, termistori: curve caratteristiche, precisione, criteri di scelta ed utilizzo, problemi di uso ed installazione.

Misure di portata
Principi fisici alla base delle misure di portata dei fluidi; la misura delle portata nei canali aperti e nei condotti; la misura di portata di fluidi incomprimibili e dei gas; elementi primari di acquisizione dei parametri per misure di portata (orifizi calibrati, venturimetri, tubi di Pitot, misuratori ad effetto Coriolis, misuratori ad ultrasuoni, contatori volumetrici). Le celle differenziali: principio di funzionamento. Problemi legati alla misura della portata.

Misure di pressione
Metodi e strumenti di misura (manometri Bourdon, manometri a Dp cell). Problemi legati alla misura della pressione.

Misure di livello
Metodi di misura di livello diretti ed indiretti; principali strumenti per la misura di livello (livelli visivi, a cella differenziale, a dislocatore, a tasteggio, radar ed ultrasuoni). Problemi connessi alla misura del livello.

Misure di spostamento, vibrazione, rumore
Rilevatori di posizione e di velocità; gli accelerometri; applicazioni tipiche per la misura delle vibrazioni; monitoraggio delle macchine rotanti. Strumenti per la misura del rumore; il problema del rumore in un impianto industriale: sua misura, scale di ponderazione, cautele da adottare in contesti rumorosi.

Gli organi di regolazione ed i servomotori
Le valvole come organi di intercettazione e di regolazione: tipi di valvole; caratteristiche di funzionamento di una valvola; criteri di impiego e problemi di utilizzo; parametri tipici da considerare per scegliere una valvola. Le valvole di sicurezza: principio di funzionamento e caratteristiche. I servomotori (elettrici, pneumatici, oleodinamici): ambiti tipici di utilizzo. Il posizionatore nelle valvole di regolazione: funzione e comportamento tipico. ento tipico.

Le misure di tipo analitico
Misure di conducibilità e pH: caratteristiche costruttive degli strumenti ed accorgimenti operativi per ottenere misure attendibili; misure di torbidità; la cromatografia e l'evoluzione delle sue applicazioni nei processi industriali: esempi di utilizzo nel campo dei combustibili.

Misura delle emissioni gassose al camino di un grande impianto di combustione
Architettura del sistema, problemi impiantistici, strumenti di misura per polveri, CO, SO2, NOx, O2.

Misure e controlli vari
La misura della massa: bilancie, celle di carico, determinazioni indirette nei processi continui. I principali controlli non distruttivi in un impianto industriale (liquidi penetranti, eddy currents, ultrasuoni, radiografie): criteri di applicazione e tipi di diagnosi ottenibili. I principali controlli diagnostici sulle macchine elettriche: gas nell’olio dei trasformatori, scariche parziali per il controllo dell’isolamento, stato del pacco statorico nelle macchine rotanti.

Prerequisiti

Conoscenze di Elettrotecnica, Chimica, Idraulica, Fisica tecnica

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 36
Esercitazioni (ore/anno in aula): 12
Laboratori (ore/anno in aula): 4
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Verranno fornite dispense sugli argomenti svolti, accompagnati da documentazione tecnica, fogli di specifica e altro materiale su singoli argomenti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

E' prevista un'unica valutazione complessiva finale con esame orale