Corso di STA: Metrologia e Strumenti di Misura, Presentazione

Modulo 1: Metrologia

Corso di STA
Classe 2TL
Modulo 1: Metrologia
Ing. Julca Barbarello

Caratteristiche degli strumenti di misura

Precisione degli strumenti

• 1) Precisione
  Rappresenta la capacità dello strumento di fornire misurazioni vicine
  al valore reale. Maggiore è la precisione, minore è l'errore di
  misurazione.

Sensibilità degli strumenti

• 2) Sensibilità
  È la capacità dello strumento di rispondere anche a variazioni minime
  della grandezza misurata.
  Ad esempio, una bilancia sensibile può rilevare anche piccole
  variazioni di peso.

Stabilità degli strumenti

• 3) Stabilità
  È la capacità dello strumento di mantenere invariate le proprie
  caratteristiche nel tempo, anche a fronte di variazioni ambientali
  (temperatura, umidità).

Portata degli strumenti

• 4) Portata
  È il valore della massima grandezza che lo strumento può misurare.

Fedeltà degli strumenti

• 5) Fedeltà
  È la capacità dello strumento di dare misure poco differenti fra loro,
  eseguendole in brevi intervalli di tempo.
• 6) Approssimazione
  È la più piccola frazione di grandezza che si può misurare con un dato
  strumento

Strumenti di misura di lunghezza

• METRO A RIGHE MILLIMETRATE
• NONIO
• CALIBRO A CORSOIO
• MICROMETRO A VITE
• COMPARATORE

Metro a righe millimetrate

6inox7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
18
16 17
15
10 11 12 13 14
12 13
14
10
11
5
M16
8
9
mm
1
0.5mm
2 0.15 3 1 4 CE 5 MX 6 inox 7
mm
1
0.5mm
2 [0.1m 3 1 4 CE 5 MLD 6 inox 7
8
9
10
15
8
9
6 INOX 7

Caratteristiche del metro a righe millimetrate

• Divisioni precise
  Ogni centimetro è suddiviso in dieci parti uguali, ciascuna corrispondente a un millimetro
  (misurazioni con una precisione di 1 mm).
• Facilità di lettura
  Le tacche millimetrate sono di solito accompagnate da numeri per ogni centimetro,
  semplificando la lettura.
• Rigidità o flessibilità
  I metri a righe millimetrate possono essere rigidi (righelli) o flessibili (metro d'officina in acciaio flessib
  fettuccia di tela plastificata)
  I metri flessibili si usano per misurare superfici curve.
• Portabilità
  Facile da trasportare.

Limiti del metro a righe millimetrate

Lettura approssimata: il metro a righe millimetrate è preciso fino al millimetro,
ma non permette misurazioni più dettagliate. Leggiamo per difetto o per
eccesso.
Errori di parallasse: osservare perpendicolarmente la tacca per evitare errori
di parallasse
Sensibilità a temperatura e usura: materiali come la plastica possono dilatarsi
in base alla temperatura e con il tempo consumarsi e perdere precisione.

Esempio di lettura del metro

La lunghezza cade tra 4,2 mm e 4,3 mm.
Se leggiamo 4,3 mm, stiamo facendo una lettura per eccesso.
Se invece leggiamo 4,2 mm, stiamo effettuando una lettura per
difetto.
In base a questo esempio, quanto vale l'approssimazione di un
metro graduato in mm?
0,5 ossia mezza divisione tra due graduazioni consecutive

Ridurre errori di lettura del metro

• L'operatore capace può stimare la FRAZIONE INTERMEDIA (posizione del
  valore reale all'interno dell'intervallo fra le righe millimetrate), riducendo
  così l'errore di approssimazione e migliorando la precisione della
  misurazione complessiva.
• Altri modi per ridurre gli errori:
  Usare strumenti più precisi: per evitare stime soggettive, si possono utilizzare strumenti
  con una scala più dettagliata o con letture digitali.
  Osservare la scala il più perpendicolarmente possibile, evitando errori di parallasse.

Il nonio

È una scala graduata aggiuntiva che permette di leggere frazioni più
piccole dell'unità di misura indicata dallo strumento principale.
Evita letture per eccesso o per difetto.
Esistono:
noni decimali (n=9), ventesimali (n=19), cinquantesimali (n=49), che
permettono di risolvere rispettivamente 0.1, 0.05, 0.02 parti della
graduazione principale.

Leggere il nonio

a) Si legge la misura sulla scala principale, che fornisce la parte intera della
misura (numero di millimetri).
b) Si osserva il nonio per determinare la frazione aggiuntiva. Si cerca la
divisione sul nonio che si allinea perfettamente con una divisione sulla
scala principale, e questa indica la frazione da aggiungere alla lettura
della scala principale.
- Ad esempio, se la scala principale segna 5 mm e il nonio indica 0,3 mm, la
misura finale sarà di 5,3 mm.

Calibro a corsoio

BECCHI
PER MISURE INTERNE
ROTELLINA
PER BLOCCAGGIO
CURSORE
ASTA FISSA
ASTINA
PER MISURE DI PROFONDITA'
0
10
20
30
40
50
60
70
80
NONIO
CORSOIO
(CURSORE MOBILE)
SCALA GRADUATA
IN MILLIMETRI
BECCHI
PER MISURE ESTERNE
ROTELLA
PER TRASCINAMENTO FINE

Funzione del calibro

• Il calibro a corsoio può essere utilizzato per una serie di misurazioni:
• Misurazioni esterne: per misurare il diametro esterno o la lunghezza
  di un oggetto.
• Misurazioni interne: per misurare il diametro interno di un oggetto,
  come un tubo o un foro.
• Misurazioni di profondità: per misurare la profondità di fori o cavità.

Calibro a corsoio analogico

Caratteristiche:
· Misurazioni analogiche.
· Scala principale (graduazione principale che fornisce la
misura di base) e scala del corsoio (scala secondaria in
pollici).
· Precisione: solitamente tra 0,02 mm e 0,05 mm.

Vantaggi e svantaggi del calibro analogico

• Vantaggi:
  · Affidabilità e robustezza.
  · Facile manutenzione.
  · Senza bisogno di batteria o alimentazione esterna.
• Svantaggi:
  · La lettura della misura può essere più difficile (richiede
  esercizio dell'operatore) e imprecisa se non è effettuata
  correttamente.

Calibro digitale

-
1925

Caratteristiche del calibro digitale

Caratteristiche:
· Display digitale che mostra la misura direttamente.
· Maggiore precisione nella lettura, solitamente fino a 0,01 mm.
· Funzione zeroing che consente di azzerare lo strumento facilmente.
· Può misurare in frazioni di unità SI o del sistema britannico

Vantaggi e svantaggi del calibro digitale

• Vantaggi:
  · Lettura più semplice e rapida.
  · Maggiore precisione nelle misurazioni.
  · Riduce il rischio di errori di lettura.
• Svantaggi:
  · Richiede una batteria.
  · Più costoso rispetto al calibro meccanico.
  · Più sensibile ai danni (agli urti o alla polvere).

Micrometro a vite

superfici con riporto
in metallo duro
bussola
graduata
tamburo
graduato
frizione
incudine
asta mobile
0
45
Telaio ad
arco
linea di fede
bloccaggio
asta mobile
40/A
Campo di
misura
Approssimazione
0+25
0,01
impugnatura
(isolamento)

Definizione di micrometro a vite

- Definizione:
Strumento di misura di alta precisione utilizzato
per misurare diametri esterni e interni di piccoli
oggetti oppure profondità con precisione
nell'ordine dei centesimi di millimetro (0,01 mm).

Tipi di micrometro: analogico e digitale

Micrometro a vite analogico: Utilizza il sistema di scala e
nonio per effettuare la lettura manualmente.
È più economico ma richiede più attenzione nella lettura.
Micrometro a vite digitale: Fornisce una lettura diretta su
uno schermo digitale.
Maggiore facilità di lettura e accuratezza.

Micrometro digitale

L
00839
KNUTH

Limiti del micrometro analogico

• Misurazioni limitate: Non adatto per oggetti
  troppo grandi.
• Soggetto a errore umano: La lettura del nonio
  può essere imprecisa se non effettuata
  correttamente.
• Calibrazione costante: Necessità di calibrazione
  frequente per mantenere la precisione.

Comparatore

0
10
90
80
20
70
0-5mm
0.01mm
30
60
40
50

Definizione e principio di funzionamento del comparatore

• Definizione: strumento di misura di precisione utilizzato per rilevare
  piccole deviazioni dalle dimensioni ideali o di riferimento di un
  pezzo.
• Principio di funzionamento: Confronta il pezzo con una superficie
  di riferimento
• Precisione: Misura variazioni anche di frazioni di millimetro

Tipi di comparatore

• Comparatore a quadrante:
  Utilizza un quadrante analogico per indicare le variazioni.
  Precisione tipica: 0,01 mm.
• Comparatore Digitale:
  Fornisce letture digitali su uno schermo elettronico.
  Più facile da leggere, ideale per misurazioni rapide e
  accurate.

Vantaggi del comparatore

• Alta precisione: Rileva deviazioni anche minime con
  un'accuratezza elevata.
• Facilità d'uso: Anche se richiede pratica, è relativamente
  semplice da utilizzare per misurazioni rapide.
• Robustezza: Gli strumenti sono costruiti per resistere all'uso
  industriale e mantenere la precisione nel tempo.

Limiti del comparatore

• Limitato a piccole misurazioni: È ideale per misurare oggetti con
  piccole dimensioni e tolleranze strette.
• Soggetto all'errore umano