Laboratorio Misura & Calibrazione Pressione/Temperatura: Bourdon, PT100, Dead-Weight, Data Logger

Obiettivi del Laboratorio

Misurazione e calibrazione della pressione:

• Introdurre gli studenti al concetto di pressione, alle relative unità di misura e ai dispositivi standard per la sua rilevazione.
• Analizzare il funzionamento di strumenti come il manometro Bourdon, il calibratore a peso morto (DPC) e i sensori elettronici.
• Sperimentare le procedure di taratura e calibrazione secondo criteri di accuratezza e linearità.
• Acquisire familiarità con le curve di risposta dei sensori e i metodi per la verifica della stabilità e ripetibilità delle misure. Misurazione e calibrazione della temperatura:
• Fornire le basi per comprendere la temperatura come grandezza fisica fondamentale.
• Esaminare strumenti come termometri a resistenza (PT100), isometri e altri sensori termometrici.
• Svolgere attività sperimentali che includano calibrazione con punti fissi (punto di ebollizione, punto di triplo dell’acqua).
• Approfondire l’analisi degli errori di misura e delle condizioni di stabilità termica nei sistemi. Calorimetro a pressione di saturazione e di strozzamento:
• Far comprendere agli studenti il comportamento dell’acqua in fase di cambiamento di stato, in particolare la formazione di vapore saturo e condensa.
• Visualizzare fenomeni termodinamici come l’ebollizione, la condensazione e la strozzatura del vapore attraverso tubi.
• Collegare i concetti teorici di entalpia, pressione di saturazione e regimi di flusso con osservazioni pratiche.
• Imparare a rilevare e interpretare dati reali su temperatura, pressione e livello dell’acqua nella caldaia. Software didattico con data logger:
• Permettere l’acquisizione automatica dei dati durante le prove sperimentali.
• Facilitare la memorizzazione, l’analisi e l’elaborazione dei dati per approfondimenti teorici e confronti con modelli previsionali.
• Integrare l’uso del software con attività didattiche orientate all’autonomia analitica dello studente.

Finalità Didattiche

• Promuovere una comprensione esperienziale e pratica delle grandezze fisiche fondamentali della termodinamica e della meccanica dei fluidi.
• Introdurre gli studenti a strumenti reali di laboratorio utilizzati nel settore industriale per la misura e la taratura di parametri critici.
• Abituare gli allievi a lavorare con dati misurati, comprendendone i limiti, le incertezze e i fattori di influenza.
• Rafforzare le competenze digitali e strumentali tramite l’uso del software di acquisizione e visualizzazione dei dati.

Conclusione

Le apparecchiature descritte rappresentano un insieme didattico sinergico che consente di esplorare, attraverso l’esperienza diretta, i fondamenti della metrologia applicata alla termodinamica. Gli studenti acquisiscono così competenze operative spendibili nel mondo professionale, migliorando la propria capacità di misurare, interpretare e controllare fenomeni termofluidodinamici. La possibilità di integrare hardware e software rende questo laboratorio altamente formativo e in linea con le esigenze dell’industria 4.0. Questa soluzione include sistemi tecnologici utili a favorire l’inclusione e le pari opportunità per l’uso di metodologie didattiche innovative. Pensata per promuovere un apprendimento attivo e collaborativo.