Tutto_Misure 02/2010

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LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - ORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE”E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

A F F I D A B I L I T À& T E C N O L O G I A

GRUPPO MISURE ELETTRICHEED ELETTRONICHE

EDITORIALEIl ghiaccio è rotto!

IL TEMA: TRASFERIMENTO TECNOLOGICOIl trasferimento di Tecnologia - I

Il consorzio In.BioConosciamo i Business Angels!

ALTRI TEMITermografia lock-in

Microscopia SHGCaratterizzazione UV-Vis-IR di plastiche

Test di vibrazione su microsatellite ALMASat-1Test interoperabilità DSL

ARGOMENTICompatibilità e.m.:

analizzatori di spettroIMP: La ridefinizione del kelvin

Manipolazione degli oggetti nella 17025

Metrologia legale: competenze Camere

WWW.AFFIDABILITA.EU

Torino13-14 aprile 2011 Metrologia & Qualità

Torino13-15aprile2011

Editoriale: Il ghiaccio è rotto! (F. Docchio) 85

Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo dagli Enti e dalle Imprese

Ricerca e Sviluppo nel campo delle misure e della strumentazione 87Notizie da Enti e Associazioni 91

Il tema: Trasferimento TecnologicoIl trasferimento di tecnologia (F. Docchio) 95Il Consorzio In.Bio (P. Polito, S. Procacci, S. Canese) 101Conosciamo i Business Angels! 105In breve: il CSMT 107

Gli altri temi: la MicroscopiaMicroscopia SHG(R. Cicchi, L. Sacconi, F. Vanzi, F.S. Pavone) 109

Gli altri temi: la Misura del ColoreCaratterizzazione UV-Vis-NIR di plastiche(C. Cucci, M. Picollo) 113

Gli altri temi: Misure e Prove non distruttiveTermografia lock-in (E. Dati, L. Manduchi) 119

Gli altri temi: Misure MeccanicheTest di vibrazione condotti sul microsatellite ALMASat-1 (D. Bruzzi et al.) 123

Gli altri temi: Misure per le TLCTest di interoperabilità DSL(D. Bao, A. Cavuoto, D. Nardone, G. Truglia) 129

Campi e Compatibilità elettromagneticaDisturbi Impulsivi (C. Carobbi, M. Cati, C. Panconi) 133

Lo spazio del GMEE e del GMMTIl Gruppo di Misure Meccaniche dell’Università di Padova(E. Lorenzini, S. Debei, F. Angrilli) 136Notizie dal GMEE 137

Lo spazio degli IMPLa ridefinizione del kelvin (A. Merlone, F. Moro) 139

Manifestazioni, eventi e formazioneVII edizione di Metrologia & Qualità: Call for papers 143Affidabilità & Tecnologie 2010: l’evento cresce ancora! 144Eventi 2010-2011 146Metrologia per capillarità (G. Miglio) 147

Norme e decretiManipolazione degli oggetti nella 17025Parte II (N. Dell’Arena) 149Scheda: la Metrologia Legale (E. Perrotta) 151

Storia e curiositàLe misure e la loro evoluzione. Parte II (M. Savino)Il patrimonio strumentale del Liceo Reale di Lucca 152(E. Borchi, R. Nicoletti, G. Juculano) 156

Abbiamo letto per voi 160

News 118-127-128-134-142-148-150-159

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

TUTTO_MISURE ANNO XIIN. 02 ƒ

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Il Consorzio In.Bio: trasferimento tecnologico nel settore delle BiotecnologieThe In.Bio Consortium:technology transfer in biotechnologyP. PolitoS. ProcacciS. Canese

101

La ridefinizione del kelvinmediante la determinazionedel valore della costante di BoltzmannAn upgrade of the definition of the kelvinthrough the Boltzmann constantA. MerloneF. Moro

139

Galvanometri e strumenti di NobiliThe instrumental treasure of the royal lycaeum of LuccaPart III: galvanometersand nobili’sinstruments

E. BorchiR. NicolettiG. Juculano

156

Le Misure e la loro evoluzione.Parte II - Un linguaggio mondialeMeasurements and their historical evolution part II:a global language

M. Savino

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We’re on the go!

Il ghiaccio è rotto!

Cari lettori!Per ironia della sorte,sono stato l’ultimo a rice-vere il primo numerodella rivista: mi trovavonegli Stati Uniti per unviaggio di studio e hopotuto “toccar conmano” la mia “creatura”solo al mio ritorno. Horicevuto invece alcuni

lusinghieri commenti riguardo alle (poche)innovazioni apportate all’impianto solidodella rivista. Queste, e la contestuale man-canza di critiche, mi rasserenano: confessodi essere stato abbastanza preoccupato!Non nascondo la mia soddisfazione nelconstatare quanto significativo stia diventan-do il contributo delle imprese alla rivista:aumentano le inserzioni pubblicitarie masoprattutto aumenta il numero d’imprese cheinvia contributi (articoli, memorie), segnodell’interesse verso la rivista ma soprattutto(speriamo!) del rinnovato interesse verso laricerca applicata, ora che la profonda crisieconomica sembra allentare la sua morsa.Riportiamo, a onore del nostro Editore che loorganizza, il successo dell’Edizione 2010 di“Affidabilità e Tecnologie”, che ha bissatol’incremento del 2009 e ha visto la parteci-pazione di numerose imprese operanti nelcampo dell’ottica, della visione e dell’Auto-mazione Industriale. Ora l’Editore ha già ini-ziato a lavorare all’edizione 2011, che sisvolgerà in concomitanza alla VII edizionedella Mostra Convegno “Metrologia e Qua-lità”. Anche qui, mi è gradito l’onere di sti-molare contributi al convegno da parte d’im-prese attive nel settore delle misure, dei sen-sori, della metrologia e del Controllo qualità!A livello nazionale, archiviate le ElezioniRegionali, il mondo accademico sta seguen-do con particolare attenzione l’iter legislati-vo del D.D.L. 1095 sulla riforma dellaGovernance di Ateneo (la cosiddetta riforma

Gelmini dell’Università), in questi giorni alvaglio del Senato. A parte un diffuso scettici-smo da parte delle Università (ma non solo)sul fatto che si possa impostare una corag-giosa e impegnativa (e soprattutto necessaria)riforma dell’Università “senza oneri per loStato” (non sto a tediarvi su quanto il Gover-no Federale U.S.A. ha investito e sta inve-stendo nelle Università americane per com-battere la recessione e per rilanciare l’econo-mia!), preoccupa non poco l’atteggiamento“livellatore” dei legislatori nei confronti di unadelle categorie più importanti dell’Università(almeno per quanto riguarda i lettori di questarivista): quella dei Ricercatori Universitari. Ilpassaggio dal ruolo di “Ricercatore a tempoindeterminato” a quello di “Ricercatore atempo determinato” (6 anni) è invero in lineacon le maggiori realtà estere (anche se i livel-li retributivi a confronto ci penalizzanoalquanto): ciò che i legislatori non stanno tute-lando abbastanza (nella versione attuale delDisegno) è invece la figura dell’attuale Ricer-catore a tempo indeterminato nella fase ditransizione dal vecchio al nuovo. Auspichia-mo una definizione della materia a breve: incaso contrario assisteremmo a giustificateforme di protesta dei Ricercatori già pesante-mente impegnati nel supporto alla Didattica.Il secondo numero di Tutto_Misure ha comeleitmotiv (come promesso) il Trasferimento Tec-nologico. Mettiamo qui a vostra disposizionealcune delle nostre competenze (e convinzio-ni) sul tema della gestione della ProprietàIntellettuale, sperando che ciò possa aprire undibattito sul tema, e presentiamo due iniziati-ve di Centri per la Ricerca Applicata e Trasfe-rimento Tecnologico: In.Bio e CSMT. Infineapriamo il sipario sulla figura dei BusinessAngels a supporto del finanziamento di gio-vani Start-up imprenditoriali.Ancora una volta, buona lettura!

Franco Docchio

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Ricerca e Sviluppo nel campo delleMisure e della Strumentazione

La Redazione di Tutto_Misure ([email protected])CO

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RICERCA DI BASEIN METROLOGIA

INRIM-POLITO: le caratteristi-che metrologiche del laborato-rio di taratura dell’anemome-tro rotante dell’INRIMA. Piccato, R. Malvano e P.G. Spazzini1:Metrological features of the rota-ting low-speed anemometer cali-bration facility at INRIM, Metrologia47, 47-57, 2010.Viene presentata la strumentazione stan-dard di INRIM a braccio rotante (RA)per anemometria a bassa velocità (da0,20 ms–1 a 5,00 ms–1), basata sul prin-cipio di reciprocità. Lo strumento è mon-tato all’estremità di un braccio lungocirca 3,5 m, che ruota intorno a unasse. La misura della velocità dell’estre-mità è riferibile a campioni primari dilunghezza e tempo, in quanto ottenutada misure del raggio e della frequenzaangolare. L’articolo discute degli errorisistematici e della loro compensazione ecalcola il budget d’incertezza.

STRUMENTAZIONE DI MISURA

Dal Politecnico di Torino l’uso disensori a ultrasuoni abbinato a

macchine a coordinate per me-trologia a larga scalaF. Franceschini, D. Maisano, L.Mastrogiacomo, B. Pralio2: Ultra-sound Transducers for Large-Scale Metrology: A Performan-ce Analysis for Their Use by theMScMS, IEEE Trans. Instrum. Meas.59, 110-121 (2010).Viene descritto un sistema mobile dimisura di coordinate spaziali (MScMS)basato su una rete di sensori a ultrasuo-ni distribuiti, per la misura di oggetti dilarga scala. Un insieme di ricetrasmetti-tori a ultrasuoni (grilli) si trasmettonomutuamente segnali, e la distanza reci-proca è determinata dal tempo di volodei segnali. Il MScMS è in grado di cal-colare le coordinate cartesiane dei puntidella superficie dell’oggetto toccatadalla sonda mobile. L’articolo descrive lacaratterizzazione dei singoli ricetrasmet-titori, e identifica i principali fattori cheinfluenzano le prestazioni degli stessi,con suggerimenti riguardo al migliora-

mento di queste ultime.

Misure di corrente aR.F. dall’Universitàdi FirenzeC. Carobbi, L.M. Millan-ta3: Circuit Loading in

Radio-Frequency Current Measu-rements: The Insertion Impedan-ce of the Transformer Probes,IEEE Trans. Instrum. Meas. 59, 200-204 (2010).Effetti di carico delle sonde di corrente aRF a trasformatore possono influenzarel’accuratezza delle misure a RF. Gliautori studiano un modello fisico delsistema che consiste in un’impedenza inserie al flusso di corrente, correlata allecaratteristiche fisiche della sonda. Glistudi teorici e sperimentali su questomodello vengono applicati al migliora-mento dell’accuratezza delle misured’impedenza del tipo V/I.

Incertezza in mammografiadigitale da Roma Tor VergataA. Mencattini, G. Rabottino, S. Salicone,M. Salmeri4: Uncertainty Modelingand Propagation through RFVsfor the Assessment of CADx Sy-stems in Digital Mammography,IEEE Trans. Instrum. Meas. 59, 27-38,2010.Viene descritta la gestione e la propa-gazione dell’incertezza mediantevariabili casuali fuzzy (RFVs) attraver-so un sistema di diagnosi digitale(CADx) per la diagnosi precoce ditumori al seno, con particolare riferi-mento all’effetto delle microcalcifica-zioni. Il sistema è analizzato dal puntodi vista metrologico. Si assume chel’incertezza associata a ogni pixel del-l’immagine RX sia costituita da unacomponente casuale e da una siste-matica non trascurabile. Di conse-guenza viene effettuata una stima pre-liminare della varianza di rumore esuccessivamente, mediante operatorinelle RFVs, si valuta la propagazionedell’incertezza attraverso il sistema.

Caratterizzazione metrologicadi emissioni elettromagnetichedall’Università di GenovaA. Mariscotti6: Assessment of Elec-

R&D IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATIONThis article contains an overview of relevant achievements of Italian R&Dgroups, in the field of measurement science and instrumentation, at both theo-retical and applied levels. Sources of information are the main Measurement-related journals, as well as private communications by the authors. Industriesare the main targets of this information, as it may be possible to find stimulitowards Technology Transfer.

RIASSUNTOL’articolo contiene una panoramica dei principali risultati scientifici dei Gruppidi R&S Italiani nel campo della scienza delle misure e della strumentazione, alivello sia teorico che applicato. Fonte delle informazioni è costituita dalle prin-cipali riviste di misure, e da comunicazioni private degli autori. Le industriesono i primi destinatari di queste notizie, poiché i risultati di ricerca riportatipossono costituire stimolo per attività di Trasferimento Tecnologico.

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tromagnetic Emis-sions From Synchro-nous Generators andits Metrological Cha-racterization, IEEETrans. Instrum. Meas. 59,450-457 (2010).

Viene studiata una classe di macchineelettriche, cioè i generatori sincroni, conampio uso per la produzione di energia.Le emissioni e.m. vengono valutate suirisultati di campagne di misura, insiemealla caratterizzazione metrologica; ilrapporto S/N, incertezza, la riproduci-bilità e la ripetibilità sono valutate indiverse condizioni di esercizio, posizionidi misura e generatori sotto test.

Castellanza e Trento: Raffrontodi estimatoriD. Macii, L. Mari, D. Petri7: Compa-rison of Measured QuantityValue Estimators in NonlinearModels, IEEE Trans. Instrum. Meas.59, 238-246 (2010).Il criterio per la scelta del metodo per sti-mare i valori del misurando nel caso dimisure ripetute non è trattato con chia-rezza nella Guida all’Espressione dell’In-certezza di Misura (GUM). Gli autoriprospettano che ciò sia dovuto a man-canza di una chiara distinzione tra i con-cetti d’incertezza di definizione e diacquisizione. Mentre una distinzione trale due non è necessaria quando il model-lo di misura è lineare, può diventare cri-tica quando il valore della quantità misu-rata è risultato di una funzione non linea-re. Dunque, nel lavoro sono confrontati idue metodi raccomandati nella GUMper la stima di un misurando risultante dauna funzione di una singola quantitàd’ingresso; ciò porta ad alcuni criteri perselezionare il metodo più opportunosulla base del rapporto tra incertezza didefinizione e di acquisizione.

Filtraggio di segnale in nodi disensori autonomi da BresciaA. Depari, A. Flammini8, D. Marioli, M.Serpelloni, E. Sisinni, A. Taroni: EfficientSensor Signal Filtering for Autono-mous Wireless Nodes, IEEE Trans.Instrum. Meas. 59, 229-237 (2010).Le reti di sensori wireless sono oggi unarealtà. Tuttavia, un nodo wireless dev’es-sere un vero e proprio sistema autono-

mo, corredato di una sua sorgente dipotenza (normalmente una batteria).Dunque è importante limitare qualsiasicausa di spreco di energia. In genere Inodi spendono la maggior parte deltempo nella modalità low-power, permassimizzare la durata di vita: tuttaviain questo caso è necessario attenderequalche tempo per il transitorio diaccensione del nodo, specie se le misu-re sono ad alta accuratezza. Gli autoridiscutono l’implementazione di un algo-ritmo di filtro per ridurre questo tempo,algoritmo basato sulla combinazioneibrida di un filtro a media e di uno amediana, e che combina i vantaggi delfiltraggio lineare e di quello non lineare.I risultati vengono applicati a due proto-tipi wireless per misure di temperature eumidità, con test delle prestazioni in ter-mini di tempo di calcolo, consumo ecapacità di filtrare il rumore.

SENSORI E RETI DI SENSORI

Roma Tor Vergata in collabora-zione con Linköping (Svezia)nel campo dei sensori analiticiper sostanze alimentariL. Tortora9a, M. Stefanellia, M. Ma-stroiannia, L. Lvovaa, C. Di Nataleb,A. D’Amicob, D. Filippinic, I. Lund-strömc, R. Paolessea: The hyphena-ted CSPT-potentiometric analy-tical system: an application forvegetable oil quality control,Sensors and Actuators B – Chemical.La ricerca nel settore dei sensori analiti-ci per l’identificazione di sostanze ali-mentari è più che mai attiva in Italia,anche in collaborazione con prestigiosiistituti Universitari e imprese esteri. Iricercatori di Tor Vergata hanno utilizza-to la “computer screen photo-assistedtechnique” (CSPT) per lo sviluppo di unarray di sensori ottico-potenzometrico,basato su materiali profirinoidi dispersiin membrane di PVC. Gli strati sensibilisono stati depositati su vetrini di ITO(indium tin oxide), che costituivano glielettrodi, al fine di eseguire misurepotenziometriche e ottiche di cromofori.Il comportamento dei sensori, sperimen-tato dapprima su analiti campione, èstato poi sperimentato per la discrimina-zione di oli di oliva da oli di semi. I risul-

tati dimostrano che i sistemi ifenati costi-tuiscono un deciso passo in avantirispetto a sensori singoli di tipo siapotenziometrico che ottico.

Amplificatori lock-in per senso-ri di gas da L’Aquila e RomaA. D’Amico, A. De Marcellis10, C. DiCarlo, C. Di Natale, G. Ferri, E. Marti-nelli, R. Paolesse, V. Stornelli: Low-vol-tage low-power integrated ana-log lock-in amplifier for gas sen-sor applications. Sensors and Actua-tors B: Chemical 144, 400-406 (2010).Viene proposto un amplificatore lock-ina bassa tensione (±1 V) e potenza(3 mW), prodotto in tecnologia standardCMOS (AMS 0,35 µm) con caratteristi-che analogiche e usato per applicazionia sensori di gas a bassa frequenza. L’ar-chitettura lock-in proposta, che lavora auna frequenza fissa del segnale d’in-gresso (77 Hz) con basso rumore (solo34 nV/(sqrt(Hz)) @ 77 Hz), può essereutilizzata per rivelare quantità molto pic-cole di gas reagenti, specie se combi-nata con altre tecniche. Il sensore è statomontato su un singolo chip con arearidotta (circa 5 mm2). I risultati speri-mentali hanno confermato la capacitàdella soluzione proposta di rivelaresegnali molto bassi, nel caso di sensoridi gas è dimostrata la capacità di rive-lare concentrazioni inferiori a 1 ppm.

1 INRIM—Fluid Dynamics Unit c/o DIASP,Politecnico di Torino. E-mail: [email protected] DISPEA, Politecnico di Torino3 Dip. Elettronica & Telecomunicazioni,Università di Firenze 4 Dip. Ingegneria Elettronica, Università diRoma Tor Vergata5.ON Energy Research Center, RWTHAachen University, Germania6 Dip. Ingegneria Elettrica, Università diGenova7 DISI, Università di Trento8 Dip. Elettronica per l’Automazione, Uni-versità di Brescia9 aDip. Scienze e Tecnologie Chimiche,Università di Roma Tor Vergata; bDip.Ingegneria Elettronica, Università di RomaTor Vergata; cDiv. of Applied Physics,Dept. of Physics, Chemistry and Biology,Linköping University, Svezia10 Dip. Ingegneria Elettrica e Informazio-ne, Università dell’Aquila

COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

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Mariscotti

Notizie da Entie Associazioni

La Redazione di Tutto_Misure ([email protected])

dal mondo delle misure, della strumentazione e delle NormeCOMU

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AIPND - ASSOCIAZIONE ITALIANAPROVE NON DISTRUTTIVE(WWW.AIPND.IT)

L’Associazione Italiana Prove nonDistruttive Monitoraggio Diagnostica– AIPnD – è un’organizzazione acarattere scientifico, culturale e pro-fessionale, senza fini di lucro. É statafondata nel 1979, si colloca tra le pri-missime nel mondo nel suo settore eannovera Soci appartenenti a circa1000 Aziende, Istituti, Centri di Ricer-ca, Organizzazioni, Scuole, Universi-tà, Studi Professionali, Società Produt-trici e venditrici di strumentazione eprodotti PnD e di Società di ServiziPnD.NormeÈ possibile scaricare dal sito, all’indirizzowww.aipnd.it/files/normativa.pdf, l’elenco aggiornato delle norme inmateria di prove non distruttive.

ACCREDIA (GIÀ SINAL, SINCERT)(www.accredia.it)

Milano - Atti del convegnoIl 29 gennaio 2010, ACCREDIA eUNI hanno organizzato l'incontro diaggiornamento: Sistemi di gestio-ne ambientale. Nuove norme eregolamenti tecnici. Hanno partecipato organizzazionicertificate UNI EN ISO 14001, orga-nismi di certificazione accreditati,ispettori, auditor, consulenti per

approfondire contenuti e applicazio-ne del documento UNI TR 11331.Il gruppo di lavoro GL1 UNI "Sistemidi gestione ambientale" in collabora-zione con ACCREDIA ha infatti realiz-zato un rapporto tecnico - UNI TR11331, che rivede il documento Sin-cert RT-09 e raccoglie le principaliindicazioni per favorire la migliorecomprensione dei requisiti dell’UNIEN ISO 14001 e di conseguenza lamaggiore uniformità di applicazionein Italia, fondendo le competenze spe-cifiche sugli aspetti tecnici e su quellidella certificazione. Per informazioni:www.accredia.it/events_detail.jsp?IDAREA=11&ID_EVENT=50&GTEMPLATE=default.jsp

APRE – AGENZIA PER LAPROMOZIONE DELLA RICERCAEUROPEA (www.apre.it)

Bandi in Nanoscienze, nanotec-nologie, materiali e nuovi pro-cessi di produzioneIl programma di Lavoro 2010 presen-ta al suo interno l’importante novitàdelle Public Private Partnership chehanno topics correlati all’iniziativa.All’interno del più ampio 7° Program-ma Quadro di Ricerca e Sviluppo Tec-nologico dell’Unione Europea, latematica NMP è probabilmente quellache coinvolge la più vasta tipologiad’imprese e settori produttivi, da quel-li ad alto valore aggiunto e fortemen-

te tecnologici ai più “tradizionali” (tes-sile, costruzioni, calzaturiero, ecc.).L’obiettivo strategico di NMP è soste-nere la trasformazione del settore pro-duttivo europeo, favorendo il passag-gio da un’industria ad alta intensità dirisorse ad un sistema industriale basa-to sulla conoscenza. Una particolareattenzione, all’interno del bando, èrivolta alle piccole e medie imprese(PMI) con progetti a loro dedicati.www.apre.it/ricerca-europea/VIIPQ/Cooperazione/NMP/Bandi.htm

COMITATO ELETTROTECNICOITALIANO (CEI) (www.ceiuni.it)

Premio CEI – Miglior Tesi di Lau-rea (In palio 2.600 € per 3 Tesidi laurea) 14 gennaio 2010Il Premio CEI – Miglior Tesi di Laurea,giunto quest’anno alla sua XV edizio-ne, è stato istituito allo scopo di sti-molare la ricerca in ambito accade-mico sui temi legati all’attività norma-tiva nei settori elettrotecnico, elettroni-co e delle telecomunicazioni.Possono partecipare al bando i lau-reati e laureandi (laurea magistralevecchio ordinamento o laurea specia-listica) delle Cattedre nazionali delleseguenti Facoltà: Scienze dell’inge-gneria edile, civile, ambientale, indu-striale, dell’informazione, Scienzegiuridiche e dei servizi giuridici,Scienze dell’economia e della gestio-ne aziendale, Scienze e tecnologiechimiche, Scienze e tecnologie infor-matiche, Scienze economiche e Scien-ze politiche.Il premio si rivolge a tesi dedicate inmodo esplicito e diretto a sviluppare eapprofondire tematiche connesse allanormazione tecnica nazionale, comu-nitaria ed internazionale, anche conriferimento alle ricerche preparatorieper garantire il rispetto della regola

NEWS FROM INSTITUTES AND ASSOCIATIONSThis article contains an overview of all the recent news from Measurement-related Institutes and Associations. Please help us to feed the content of thearticle by sending all pertinent news to the Director!

RIASSUNTOQuest'articolo contiene tutte le notizie recenti degli Enti e delle Associazio-ni nell’ambito delle misure e della strumentazione. Aiutateci a mantenereaggiornate le notizie inviandole al Direttore!

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dell’arte. Le tesi potranno interessaretutti i campi di applicazione della nor-mativa: da quello strettamente tecnicoo tecnologico, alle conseguenze sulpiano giuridico, economico, sociale,storico, urbanistico, dei rapporti inter-nazionali, dei costumi, ecc. ed esserestate discusse e conseguite tra l’1-12-2009 e il 15-12-2010.Il CEI darà riconoscimento ufficiale a 3Tesi di Laurea con un gettone di €

2.600,00 ciascuna. I tre vincitori saran-no avvisati entro la fine dell’anno e ver-ranno premiati in occasione di una ceri-monia ufficiale nel corso di un momen-to pubblico rilevante del settore.Il bando del Premio CEI – Miglior Tesidi Laurea 2010 XV edizione è scari-cabile dal sito www.ceiweb.it allavoce “Prima Pagina > Premi CEI”.Per ulteriori informazioni: SegreteriaOrganizzativa del Premio CEI – MigliorTesi di Laurea, Via Saccardo 9 –20134 Milano, Tel. 02 21006.231, E-

mail: [email protected]

Nuova pubblicazione CEI inmateria di apparecchi d’illumi-nazione (da CEI Magazine diAprile, scaricabile dal sitowww.ceiweb.it)La recente pubblicazione della nonaedizione della Norma CEI EN 60598-1:2009 ha introdotto molti cambia-menti nel progetto e nella realizzazio-ne degli apparecchi d’illuminazione.Molte sono le prescrizioni che icostruttori dovranno valutare per ade-guare i propri prodotti e per proget-tarne di nuovi. Tra queste il paragrafo0.4.2 “Generalità sulle prove”: “Inaccordo con le guide IEC, le nuovenorme IEC sono divise in normeriguardanti la sicurezza e le normeriguardanti le prestazioni. Nellenorme di sicurezza delle lampade, leinformazioni per la progettazionedegli apparecchi d’illuminazione

sono fornite per un funzionamentosicuro della lampada; esse devonoessere considerate normative quandosi prova un apparecchio d’illumina-zione in conformità alla presentenorma”.La conseguenza dell’introduzione diquesta modifica è che tutte le indica-zioni per una corretta progettazionedegli apparecchi d’illuminazionediventano vincolanti per la conformitàdell’apparecchio d’illuminazione.Il CEI, in considerazione della com-plessità dell’argomento e della fram-mentarietà delle informazioni conte-nute in molte norme di lampada, hapubblicato la Guida CEI 34-119 cheraccoglie in un documento tutti gli ele-menti per una corretta valutazione. La“guida per la progettazione degliapparecchi d’illuminazione – informa-zioni per il funzionamento sicuro ecorretto delle sorgenti luminose” è laprima guida pubblicata dal CT 34 del

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CEI “Lampade e relative apparecchia-ture” ed è stata elaborata da uno spe-cifico gruppo di lavoro.Essa è costituita da 6 sezioni, ognunadelle quali riporta il testo delle “Infor-mazioni per la progettazione degliapparecchi d’illuminazione” contenu-te nelle norme di sicurezza, per ognispecifico tipo di lampada:• Sezione 1lampade a incandescenza• Sezione 2lampade ad alogeni per sostituzionelampade a incandescenza• Sezione 3 – lampade ad alogeni• Sezione 4lampade fluorescenti a doppio attacco• Sezione 5lampade fluorescenti ad attacco sin-golo• Sezione 6lampade a scarica, escluse le fluore-scenti.La Guida include 7 allegati che conten-gono i requisiti prestazionali per un cor-retto funzionamento delle lampade all’in-terno degli apparecchi d’illuminazione,derivati dalle Norme di prestazione.La Guida CEI 34-119 è disponibilepresso tutti i punti vendita CEI e il CEIWebStore al prezzo di € 75,00(prezzo Soci € 60,00).

IAEA - INTERNATIONAL ATOMICENERGY AGENCY (IAEA)(www.iaea.org)

Nuovo manuale: IAEA TRS 472 -Handbook of Parameter Valuesfor the Prediction of Radionucli-de Transfer in Terrestrial andFreshwater Environmentsdisponibile su:www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PubDetails.asp?pubId=8201

Nuovo documento: Rapiddetermination of Pu isotopes &Am-241 in soil & sedimentPubblicato sul sito IAEA il documento"A procedure for the Rapid Determi-

nation of Pu isotopes and Am-241 insoil and sediment by Alpha Spectro-metry" (IAEA AQ/11): www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/IAEA-AQ-11_web.pdf

Nuovo document: Rapid deter-mination of Po-210 in watersamples by Alpha SpectrometryPubblicato sul sito IAEA il documen-to "A procedure for the Rapid Deter-mination of Po-210 in water Sam-ples by Alpha Spectrometry" (IAEAAQ/12)www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/IAEA-AQ-12_web.pdf

ISO – INTERNATIONALSTANDARD ORGANIZATION(www.iso.org)

New ISO RFID standard willhelp trace products in thesupply chain - 2010-02-12For reasons of safety and reliability,the importance of being able totrace products throughout the supplychain has strongly increased inrecent years. The new ISO17367:2009 standard will helpmanufacturers and distributors totrack products and to manage theirtraceability thanks to standardizedRF tags.Traceability is defined as the trac-king and tracing of product andinformation related to it at eachstage of a chain of production, pro-cessing, distribution, and selling.The development of radio frequencyidentification (RFID), including peri-pheral devices and their applica-tions, is indispensable for increasingthe safety and reliability of productsfor consumers.ISO 17367:2009, Supplychain applications of RFID –Product tagging, defines thebasic features of RFID for use in thesupply chain when applied to pro-duct tagging.

ISPRA(www.apat.gov.it)

Incertezza e analisi di confor-mitàUn nuovo documento di ISPRA contie-ne le linee guida (ad uso di Laborato-ri che effettuano attività di monitorag-gio e controllo ambientale) per l'ana-lisi di conformità con i valori di legge,mettendo in evidenza come l'incertez-za di misura, calcolata in conformitàai principi generali dell’UNI-13005:2000 e associata a risultatianalitici, rappresenti uno strumentoindispensabile per la valutazione diconformità, nei casi in cui la norma diriferimento non dia indicazioni sulleregole decisionali da adottare.w w w. a p a t . g o v. i t / s i t e / _c o n t e n t f i l e s / 0 0 1 5 7 2 0 0 /157285_mlg52_2009.pdf

UNI – ENTE NAZIONALEITALIANO DI UNIFICAZIONE(www.uni.it)

Progetti di norma EN e ISO ininchiesta pubblica: ecco labanca dati onlinePer tutti gli utenti del sito internet è oraonline un nuovo servizio. Si trattadella banca dati dei progetti di normaEN: una fonte d’informazione partico-larmente importante perché fornisceuna visione costantemente aggiornatadei lavori normativi in atto in ambitoeuropeo.I Soci effettivi UNI hanno la possibili-tà, attraverso le pagine della propriaArea Riservata, di consultare e scari-care gratuitamente – in formato PDF –tutti i testi dei progetti di norma EN eISO in fase d’inchiesta pubblica.Chi non è socio può invece acquista-re i progetti di norma EN e ISO con-tattando l’Ufficio Diffusione: fax 02 5515256 Email: [email protected] progetti EN e ISO in inchiesta pub-blica possono essere acquistati con-tattando l’Ufficio Diffusione: fax 025515256email: [email protected] su: http://catalogo.uni.com/pii/ricerca.html


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TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

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Il trasferimentodi tecnologia

Franco Docchio

tra Università e Impresa per l’innovazione tecnologica – I

TRASFERIRE PER COMPETEREUno dei compiti che questa rivistaintende assolvere è quello di stimolarel’interazione tra Università/Centri diRicerca e Imprese, con riferimento alsettore delle misure, della strumenta-zione e dei sensori. La collaborazionetra un’Università moderna e una retedi Imprese nel territorio è una dellechiavi che, da un lato, consentonoall’Università di qualificarsi ben altroche semplice “fabbrica di laureati”(critica che le viene mossa da piùparti, soprattutto dopo l’introduzionedel doppio livello di Laurea). Dall’al-tro essa consente alla rete delleImprese di compiere il proprio viag-gio verso un’innovazione di prodottoe di processo che le mettano in gradodi competere a livello globale.La collaborazione Università-Impresasi esplicita principalmente in duemodalità:• La ricerca applicata, in altre parolel’esecuzione di ricerche d’interesseaziendale in Università in modalitàcongiunta o anche solo a carico del-l’Impresa, con successivo trasferimen-to dei risultati all’Impresa committente.È questa la modalità di lavoro piùconosciuta e più sfruttata dalle Impre-

se (e più apprezzata dalle Università);• Il Trasferimento Tecnologico, in altreparole, secondo la semplice definizio-ne di A.E. Muir, la “cessione d’inven-zioni da un’entità a un’altra alloscopo di commercializzazione e sfrut-tamento delle stesse”1.Il termine “Trasferimento Tecnologi-

co”, in Italia, sem-bra a volte usatoimpropriamente,forse anche allaluce della ancorbassa capacitàespressa dalleUniversità Italiane

di creare, valorizzare, negoziare edifendere la sua Proprietà Intellettua-le. Una definizione alternativa comu-ne è “trasferimento pratico di una tec-nologia all’interno dei processi di pro-duzione industriale o di sviluppo di unprodotto”2. Questa definizione è piùconsistente con il concetto di ricercaapplicata (che innova un processo oprodotto) che con quello di Trasferi-mento Tecnologico.Il Trasferimento Tecnologico riguardadunque la commercializzazione diProprietà Intellettuale (PI), che si ponesullo stesso piano della commercializ-

zazione di beni tangibili e servizi.Nella fattispecie del Trasferimento Tec-nologico dall’Università alle Imprese,esso è l’insieme di azioni, anche com-plesse, che portano dalla produzionedi PI, da ricerche di base o applicate,alla sua divulgazione agli organicompetenti dell’Ateneo, alla sua valu-tazione, alla ricerca di partner inte-ressati al trasferimento, alla stipula diaccordi di sfruttamento con relativeroyalties, alla brevettazione e alladifesa della PI e al successivo follow-up.La Proprietà Intellettuale è uno dei prin-cipali asset (beni) intangibili dell’Uni-versità. Spesso trascurato dalle Univer-sità Italiane in nome del principio che“l’Università deve produrre culturaaccessibile a tutti”, questo bene staacquisendo sempre maggiore impor-tanza alla luce di due aspetti: la sempremaggiore carenza di fondi all’Universi-tà, che comporta sempre più la neces-sità di fonti alternative di finanziamentoe una mutata sensibilità (anche se anco-ra in embrione) dell’Impresa verso lafigura dei Docenti e dei Ricercatori uni-versitari come attori del processo di tra-sformazione tecnologica. Brevetti,royalties, start-up, spin-off, Liaison Offi-ces: sono tutti termini che stanno entran-do sempre più nel lessico quotidianodei Ricercatori Universitari e popolano idibattiti sui rispettivi ruoli Università-Impresa.Il settore delle Misure non può nonessere presente a questa “rivoluzioneculturale”. La comunità dei misuristiuniversitari sta dunque lasciandosi per-vadere da questo “vento dell’innova-zione”, in alcune sedi maggiormente,in altre in misura minore, ma ovunquecon un positivo trend d’interesse.

Direttore di [email protected]

TECHNOLOGY TRANSFER BETWEEN UNIVERSITY AND INDUSTRY IN THE ROADMAP TO INNOVATION – PART IThis first article of a series is intended to stimulate the interaction betweenUniversity and Industry through Technology Transfer, as a tool to promotetechnological innovation and to disseminate research results in a way thatcan be fruitful for the economic and industrial system. The concept of Tech-nology Transfer is here illustrated, and the various tasks that compose ithighlighted.

RIASSUNTOQuesto primo articolo di una serie intende stimolare l’interazione tra Uni-versità/Centri di Ricerca e Imprese attraverso il meccanismo del Trasferi-mento Tecnologico, come strumento per la promozione dell’innovazione tec-nologica e per la disseminazione dei risultati di ricerca in una modalità chearricchisce il sistema economico e industriale. S’illustra qui il concetto diTrasferimento Tecnologico e si delineano le varie fasi che lo compongono.

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Con questa serie d’interventi (i prossimi verranno pub-blicati nei numeri successivi) la Rivista vuole contribuirealla presa di coscienza della mutata realtà da parte siadelle Università e dei suoi Ricercatori sia delle Imprese,nella speranza che questo contributo permetta di chiari-re alcuni concetti, sfatare luoghi comuni o errori d’inter-pretazione, basandosi su quanto accade in Nazioni chefanno del Trasferimento Tecnologico una vera e proprialeva verso l’innovazione.

LE FASI DEL TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

Come qualunque altro processo di commercializzazio-ne, immissione sul mercato e vendita di un prodotto, ilTrasferimento Tecnologico è il frutto di una ben definitasequenza di eventi. Essi sono:• L’individuazione di un atto inventivo;• La sua comunicazione all’autorità Universitaria (divul-gazione);• La definizione della titolarità della Proprietà Intellettuale;• La ricerca di partner interessati a negoziare l’acquisi-zione dei diritti di sfruttamento dell’invenzione;• La negoziazione dei compensi sotto forma di royalties;• La protezione dell’invenzione;• La stipula dell’atto di cessione dello sfruttamento.In questa lista, molti obietteranno, qualcosa non torna:l’ordine delle voci. I più sono portati a pensare che lafase brevettuale sia da porre prima della ricerca deipartner. Questo è forse uno degli errori più eclatanti edè probabilmente la causa di una certa disaffezione daparte delle Università che, dopo aver soddisfatto i Ricer-catori nella loro richiesta di proteggere qualsiasi inven-zione, stanno tornando sui loro passi sfiduciate dallamancanza di un adeguato ritorno degli investimenti fattiper i depositi brevettuali. Questo ha come conseguenzaanche una perdita d’interesse (e di fiducia) da parte delRicercatore, stanti gli indubbi sforzi necessari per gesti-re un brevetto.Andiamo con ordine, partendo dalla definizione dell’in-venzione.

La definizione dell’invenzioneUn’Università è, in Italia come all’estero, la più “anarchi-ca” delle istituzioni preposte alla Ricerca e Sviluppo. Alsuo interno i Ricercatori si muovono liberamente, quasisempre in maniera non coordinata dall’alto, e accedonoa fondi di ricerca pubblici o privati per loro iniziativa,svolgendo ricerche di base e applicate. Ne consegue cheè il Ricercatore stesso ad “accorgersi” della validità deirisultati della sua ricerca e della loro potenziale attrattivi-tà per il contesto industriale. Quindi la fase d’identifica-zione e definizione dell’invenzione parte sempre dalRicercatore. In questa fase, il Ricercatore, per essere con-vincente nella successiva fase di comunicazione, dovreb-be aver chiara la dimensione di novità dell’invenzionerispetto allo stato dell’arte nel settore.

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punto che partono le operazioni per ildeposito del Brevetto. Negli USA no. Laragione è semplice: la mole di richiestedi Brevetti da parte degli inventori èincompatibile con le disponibilità dibilancio per Brevetti delle Amministra-zioni o dei loro Centri di TrasferimentoTecnologico. A questo si aggiunge ilfatto (non trascurabile) che solo menodel 30% delle invenzioni porta utili,l’80% dei quali derivano da poche,significative invenzioni. Dunque, le Uni-versità americane subordinano spessoil deposito del Brevetto alla stesura diun accordo di commercializzazionecon un partner e questo avviene solo avalle delle due fasi che seguono. Fannoeccezione i casi in cui esista un’Impre-sa già da subito disposta ad accollarsile spese brevettuali (è questo il caso diun potenziale start-up o spin-off).Questo modo di procedere può fun-zionare, in verità, con strutture di Tra-sferimento Tecnologico consolidate. InItalia, stante anche la sostanziale“giovinezza” del sistema di Trasferi-mento Tecnologico Universitario, ildeposito (in via cautelativa) di unprimo Brevetto Italiano può essere unprimo passo utile per una protezionedell’invenzione a monte della nego-ziazione.

Ricerca del PartnerLa ricerca dei Partner avviene, alme-no negli USA, mediante divulgazionedei contenuti di massima dell’inven-zione attraverso opportuni strumenti(lettere, fiere del Trasferimento Tecno-logico, web, newsletter). Ciò cheviene divulgato a questo stadio nondischiude l’invenzione (se il Brevettonon è ancora stato depositato). Éun’attività che le Università italianefanno ancora in misura insufficiente elasciano spesso in carico al Ricercato-re. Questi si trova così nella dupliceveste d’inventore e commerciale, tro-vandosi spesso impreparato.La ricerca di un partner può essere unprocesso lungo e faticoso: è opportunoindirizzare la richiesta al maggior nume-ro di Imprese, poiché la percentuale diquelle che si dimostrano interessate ègeneralmente bassa e la percentuale, traqueste ultime, di Imprese che lo sianoveramente, è ancora inferiore.

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La comunicazionedell’invenzioneIl Ricercatore, definita l’invenzione, lacomunica alle strutture preposte per laloro gestione: le Commissioni di Ate-neo per i Brevetti o i Centri di Trasfe-rimento Tecnologico, ove esistenti.Nei Regolamenti Brevetti delle variesedi è spesso presente la dicitura “IlRicercatore è tenuto a comunicare…”,segno della crescente attenzione allaProprietà Intellettuale da parte delleAmministrazioni.

La valutazione dell’invenzioneDefinita l’invenzione e comunicatalaall’Amministrazione, ha inizio la fasedi “valutazione” dell’invenzione.Questa, in alcune sedi, avviene acarico dello stesso Ricercatore; inaltre, è curata direttamente dagliorgani tecnici preposti, che possonoessere affiancati da esperti esterni. Inquesta fase vengono definiti, spessoin modo approssimato, il potenzialedi sfruttamento dell’invenzione e lasua commerciabilità.

La definizione della titolaritàdella Proprietà Intellettuale e del Diritto al Brevetto

In Italia, come vedremoin uno dei prossiminumeri, il Decreto Legi-slativo 10.02.2005, n.30 (Codice della Pro-prietà Intellettuale) asse-gna in prima istanza alRicercatore Universitarioil Diritto al Brevetto di

una sua invenzione. Il Ricercatore hadunque la Facoltà di depositare l’inven-zione a proprie spese. Tuttavia, nelcaso che il deposito a titolo personalenon sia di suo interesse o alla sua por-tata, egli può cedere all’Università laproprietà intellettuale e il Diritto al Bre-vetto, fatto salvo il suo diritto a veniremenzionato come inventore e a perce-pire una quota percentuale (variabileda sede a sede) sui proventi della com-mercializzazione e delle licenze. Inquesto caso sarà l’Università a pren-dersi carico delle fasi successive.

Brevetto o non brevetto?Convenzionalmente, in Italia è a questo

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La fase di ricerca di partner è, per leUniversità che non dispongono di unUfficio di Trasferimento Tecnologico,demandata a Società esterne o bro-ker di proprietà intellettuale.

Negoziazione dell’invenzioneLa negoziazione dell’invenzione èovviamente la fase più critica di tuttele fasi del Trasferimento Tecnologico.Nell’accezione più comune essa con-siste nella definizione delle condizioniper cui l’Impresa ottiene una licenza,esclusiva o non esclusiva, per lo sfrut-tamento commerciale e industrialedell’invenzione. Si parla qui di licen-za di sfruttamento, non di cessionedella proprietà intellettuale (brevettatao non): quest’ultima dovrebbe restarepatrimonio dell’Università e non esse-re alienata (salvo casi eccezionali).La negoziazione dovrebbe avvenirecon Imprese selezionate tra quelle chehanno risposto positivamente. Deveessere sempre preceduta dalla stipuladi un Accordo di Segretezza (NDA,in inglese), dove le parti si impegna-no a non divulgare particolari del-l’oggetto della trattativa a terzi e anon utilizzarli per uso interno se non aciò autorizzati dal successo nellanegoziazione.Università e Imprese hanno obiettiviradicalmente diversi: le prime hannocome obiettivo prioritario l’avanza-mento del sapere e della conoscenza,non un ritorno economico dei risultatidella ricerca. Le Imprese, viceversa,hanno nel ritorno economico dellapropria attività la loro ragione di vita.Dunque non è infrequente che unafase di negoziazione Università-Impresa sia viziata, da parte universi-taria, dalla reale incapacità a nego-ziare in modo opportuno l’invenzio-ne. Questo avviene in particolarmodo se è il Ricercatore stesso a esserincaricato dall’Università di negozia-re con l’Impresa. In uno dei prossimiarticoli tratteremo più in dettaglio que-sto aspetto.

Ora, il BrevettoNell’accezione canonica, l’avvenutanegoziazione dell’invenzione e la suc-cessiva stipula di un accordo di sfrutta-mento dell’invenzione, di tipo esclusivo

o non esclusivo, sono i prodromi per il deposito del Bre-vetto. Se, come detto poc’anzi, il deposito di un BrevettoItaliano viene considerato come una modalità necessariadi protezione preliminare alla negoziazione, questo è ilmomento di estendere all’estero il Brevetto, per dargli unmaggiore spessore.

Start-up o non start-up?La creazione, incubazione e promozione di società distart-up sono considerate in modo sempre crescente obiet-tivi dell’Università. Molti Atenei si sono dotati d’incubato-ri tecnologici, hanno emanato Regolamenti e promuovonogli start-up a livello del territorio. Gli start-up dell’Universi-tà entrano a buon diritto nel flusso del Trasferimento Tec-nologico, come vedremo in seguito. Infatti se un Ricerca-tore, titolare di un’invenzione, vuole sfruttare in propriol’invenzione a fini commerciali, ha la possibilità di intra-prendere un’attività imprenditoriale creando uno start-up.L’Università di appartenenza può decidere di entrare nellacompagine sociale e allora si parla di Start-up universita-rio; in caso contrario si parla di Start-up accademico.I regolamenti per gli Start-up, in genere, sanciscono undiritto di prelazione dello start-up all’interno dei possibi-li candidati alla negoziazione di un’invenzione. É peral-tro vero che, in termini generali, i partner commercialipiù ambiti da un’Università per la commercializzazionedi proprietà industriale sono Imprese consolidate: unostart-up, se non supportato da un valido management eda un solido piano industriale e di business, può costi-tuire a tutti gli effetti un rischio. Ne è prova la decisione,da parte di molti atenei, di ridurre il numero di nuovestart-up a fronte delle esperienze non proprio ottimali dimolte delle prime iniziative.

CONTINUA…

Il Trasferimento Tecnologico è una serie consolidata e matu-ra di procedure, almeno all’estero. L’Università Italiana siaffaccia al processo da poco tempo. Molto resta ancorada fare, in due direzioni principali. La prima è quella di farcrescere i propri Ricercatori nella consapevolezza di esse-re parte del processo di sviluppo economico, non solo cul-turale, del Paese. La seconda, forse più importante, è quel-la dell’acquisizione, da parte delle Amministrazioni Uni-versitarie, di una mentalità imprenditoriale volta a incre-mentare, valorizzare, promuovere e commercializzare lapropria Proprietà Intellettuale fuori da schemi tipici dellaPubblica Amministrazione. Le sfide, nella Società dellaConoscenza, ci attendono: dobbiamo saperle cogliere.

RIFERIMENTI

[1] Albert E. Muir: “The Technology Transfer System. LathamBook Publishing, Latham, NY, 1997, Cap. 1[2] Si veda, p. es., www.csmt.it

www.rupac.comVia Alamanni, 14 - 20141 Milano - tel 02.53.92.212 r.a. - fax 02.56.95.321

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Il Consorzio In.BioPaola Polito, Silvia Procacci, Stefano Canese

Trasferimento tecnologico nel settore delle Biotecnologie

UN NUOVO CONSORZIOPER L’INNOVAZIONE E IL TRASFERIMENTO

Il “Consorzio per la creazione di Incu-batori di imprese innovative Biotecno-logiche – In.Bio”, costituito nel dicem-bre del 2006 per l’attuazione del Pro-getto “Creazione di incubatori d’impre-sa innovativa nel campo delle Biotec-nologie”[1], ha come finalità principalela promozione e l’avvio di iniziativeimprenditoriali innovative operanti nelcampo delle Biotecnologie, incluse start-up e spin-off nate per sviluppare e por-tare sul mercato risultati di iniziative diRST&D maturate all’interno dei Centri diRicerca. Il Consorzio mette a disposi-zione dei potenziali imprenditori, nellefasi di costituzione e avvio di nuoverealtà imprenditoriali, gli incubatori dipertinenza dei partner scientifici delConsorzio stesso: prestigiose infrastrut-ture tecnico-scientifiche e competenzequalificate. In.Bio costituisce, quindi, unimportante punto di riferimento infra-strutturale, tecnico-scientifico, organiz-zativo e manageriale nell’offerta di ser-vizi tecnologici avanzati e specialistici

nei confronti degli operatori del settore.La disponibilità di tali grandi infra-strutture e di qualificate professionali-tà tende a stimolare l’emersione e losviluppo di nuove idee progettuali. IlConsorzio seleziona le idee miglioridopo aver realizzato studi di fattibili-tà tecnica, economica e finanziariabasati su criteri quali il valore scienti-fico del Progetto, il potenziale delmercato di riferimento, i costi di svi-luppo, le effettive esigenze di finan-ziamento e un’approfondita valutazio-ne tecnologica delle stesse.Il Consorzio supporta le iniziative sele-zionate nella predisposizione di Busi-ness Plan analitici e analisi di mercatopiù approfondite per una valutazioneoggettiva delle possibilità di successo,basata sui criteri di brevettabilità e pro-tezione della proprietà intellettuale,analisi del mercato di riferimento, valu-tazione economico-finanziaria e analisidelle possibili soluzioni alternative.Le imprese selezionate e ospitate negliincubatori, durante la fase di avviodella loro attività, possono usufruire deiservizi di consulenza e assistenza forni-ti dal Consorzio: verifiche tecnico-eco-

nomiche dei processi produttivi, tuto-raggio e temporary management, repe-rimento di venture capital e risorse age-volate a livello locale, nazionale e inter-nazionale, attività di marketing, ecc.L’assistenza organizzativa alle neoimprese consente di garantire loro unacorretta valutazione del portafoglio bre-vetti e la definizione di una conseguen-te strategia brevettuale, nonché l’imple-mentazione dei progetti di ricerca o lavalorizzazione degli stessi attraversoaccordi con altri enti di ricerca e con-tratti con imprese industriali, unitamentealla ricerca di partner industriali sul ter-ritorio regionale e nazionale.Un’altra attività del Consorzio è la for-mazione, che prevede sia iniziative spe-cifiche di aggiornamento delle compe-tenze dei ricercatori e degli operatoriscientifici delle imprese in incubazione,sia attività rivolte ai neo imprenditori,creando occasioni di incontro e di scam-bio di esperienze con i colleghi di altriCentri di Ricerca e di altri incubatori e dipartecipazione a forum specialistici.

I PRIMI RISULTATI

Le attività di scouting fino a oggi realiz-zate hanno permesso di individuarediverse idee innovative relative adapplicazioni biotecnologiche in campoagro-alimentare, industriale, ambienta-le e biomedico, sottoposte ai successivistudi tecnico-economici di fattibilità. IlConsorzio, dopo le prime fasi di valu-tazione, ha individuato per ogni ideaprogettuale le migliori modalità di tra-sferimento tecnologico e di valorizza-zione economica, anche alternativeall’incubazione. In tale ottica il Consor-zio ha partecipato alla elaborazione didiverse nuove proposte progettuali a

THE IN.BIO CONSORTIUM:TECHNOLOGY TRANSFER IN BIOTECHNOLOGYThe main goal of the In.Bio Consortium is promoting and supporting thestart of new potential entrepreneurial initiatives in the field of Biotechnolo-gies, including start-ups and spin-offs created to develop and transfer to themarket the results of R&D initiatives born inside research Centres. To thisaim, the Consortium offers to future entrepreneurs three incubators, plantsand technological equipment, scientific skills and technical-managerial sup-port for start-up of innovative biotechnology enterprises, spin-offs included.

RIASSUNTOIl Consorzio In.Bio ha come finalità principale la promozione e il sostegno del-l’avvio di iniziative imprenditoriali innovative nel campo delle Biotecnologie,incluse start-up e spin-off nate per sviluppare e trasferire sul mercato i risultati diiniziative di RST&D maturate all’interno dei Centri di Ricerca. A tal fine mette adisposizione dei potenziali imprenditori tre incubatori, dotazioni impiantistichee tecnologiche di avanguardia, competenze scientifiche e supporto tecnico-gestionale per lo start-up di imprese innovative biotecnologiche, inclusi spin-off.

ENEA - C.R. [email protected]

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valere su fondi sia nazionali sia euro-pei. Fra queste, la proposta progettualeMAN-GMP-ITA (Validation of riskmanagement tools for genetically modi-fied plants in protected and sensitiveareas for Italy), presentata al bandoLIFE+ della UE, è risultata ammissibile alfinanziamento (a fronte di circa 1 200candidature presentate).Con riferimento a una richiesta di finan-ziamento formulata per il progettoECOVIA, a valere sul Bando della Regio-ne Lombardia “Sviluppo della Competiti-vità 2008” (L.R. 1/2007), il progetto èstato selezionato tra le iniziative finanzia-te dalla Commissione valutatrice.Il Consorzio In.Bio, inoltre, ha colla-borato con ENEA nell’elaborazionedei Progetti Esecutivi di due program-mi presentati nell’ambito del BandoIndustria 2015 - Nuove Tecno-logie per il Made in Italy/Sezio-ne Alimentare; in particolare uno

di questi, il progetto ORTOFRULOG- “Piattaforma logistica innovativa perle produzioni ortofrutticole destinateai mercati interni ed esteri”, è statoammesso al finanziamento.Il Consorzio In.Bio, in stretta collabora-zione con ENEA, è impegnato nellavalorizzazione di un recente Brevettodepositato da ricercatori dell’Agenziae concernente “Vaccini basati su chi-mere genetiche tra antigeni virali e/otumorali e proteine vegetali”. Le valuta-zioni in corso riguardano sia la possi-bilità di ottenere finanziamenti, nazio-nali o europei, per attuare uno specifi-co progetto di ricerca e sviluppo, siaverificare le migliori opportunità perl’eventuale costituzione di un’impresaspin off, supportata dallo stesso ENEA.Infine, il Consorzio In.Bio ha collabora-to con lo spin-off ENEA intrigaS.r.l., società di servizi in campo am-bientale e agricolo, nella presentazione

di una proposta progettuale nell’ambitodi un recente bando promosso dal Mini-stero dello Sviluppo Economico, a favo-re delle imprese start-up.

GLI ENTI CONSORZIATI IN IN.BIO

La compagine sociale del Consorzio èarticolata in modo funzionale al rag-giungimento degli obiettivi del Progettosulla base delle competenze che ognu-no può apportare in termini di cono-scenze e infrastrutture scientifiche e tec-nologiche (laboratori ed impianti speri-mentali, brevetti, patrimonio progetti),di supporto organizzativo e finanzia-rio, di relazioni e collegamenti con lerealtà imprenditoriali a livello locale,nazionale e internazionale.Il Consorzio è costituito da:• ENEA - Agenzia nazionale per lenuove tecnologie, l’energia e lo svi-

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luppo economico sostenibile, il cui set-tore Biotecnologie, Agroindustria eProtezione della Salute svolge attivitàdi RST&D finalizzate a promuovere esostenere lo sviluppo e la competitivi-tà del sistema produttivo agro-alimen-tare e agro-industriale e a fornirerisposte scientifiche ai problemi deri-vanti dall’impatto antropico e tecnolo-gico sulla salute e sull’ambiente. • CRAB - CONSORZIO DI RICERCHEAPPLICATE ALLA BIOTECNOLOGIA,che svolge attività di sviluppo e otti-mizzazione di processi e prodotti bio-tecnologici, analisi chimiche, biochi-miche e microbiologiche, produzionidi microorganismi, vitamine e protei-ne da matrici naturali e formazionenei settori agroalimentare, ambientalee farmaceutico.• CRS - CONOSCENZA RICERCASVILUPPO SRL, società di consulenzae organizzativa la cui missione è aiu-tare le aziende private e pubbliche amigliorare i propri risultati nella pro-spettiva del mercato unico europeo.• SVILUPPO ITALIA ABRUZZO, chepromuove, accelera e diffonde lo svi-luppo produttivo e imprenditorialenella regione. È controllata da Svilup-po Italia, l’Agenzia nazionale per losviluppo d’impresa e l’attrazione d’in-vestimenti. Altri azionisti sono laRegione, alcune CCIAA, Associazioniindustriali e Banche.• CONFINDUSTRIA ABRUZZO, che èl’espressione a livello regionale deiquattro Territori provinciali e dell’AnceAbruzzo ad essa aderenti. Confindu-stria si propone di contribuire, insie-me alle istituzioni politiche e alle orga-nizzazioni economiche, sociali e cul-turali, alla crescita economica e alprogresso sociale della Regione, pre-disponendo e sviluppando contestual-mente sul territorio servizi utili alleimprese.• CONFINDUSTRIA BRINDISI, chesvolge il proprio ruolo di soggetto atti-vo dello sviluppo del territorio, stimo-lando la nascita di nuove piccole emedie imprese e individuando nuoveopportunità imprenditoriali inerenti, inparticolare, i punti di eccellenza pro-duttiva, di ricerca e innovazione tec-nologica, realizzando incontri di sen-sibilizzazione sul territorio.

GLI INCUBATORI DEL CONSORZIO

Il Consorzio In.Bio mette a disposizionetre grandi infrastrutture d’incubazione dipertinenza dei consorziati che svolgonoattività di RST&D (ENEA C.R. Casaccia,Centro Agrobiopolis di ENEA, C.R. Tri-saia, CRAB), competenze qualificate eservizi tecnologici avanzati. Tali Centrioperano in collegamento con una retedi Centri di RST&D sia dei consorziatisia di altre istituzioni convenzionate, perun proficuo scambio di esperienze, pro-fessionalità e strumenti.Il Centro Ricerche Casaccia, dove ilConsorzio In.Bio ha sede legale, è unCentro di Ricerca, sviluppo, applicazio-ne (anche con impianti dimostrativi) etrasferimento di tecnologie innovative.Le attività di ricerca e sviluppo vengonosvolte in collaborazione con centri diricerca e Università, con l'industria econ enti regionali e locali nell'ambito diprogrammi nazionali e internazionali.Nel Centro sono presenti competenzead ampio spettro e avanzate infrastrut-ture impiantistiche e strumentali, cheoperano a supporto dei programmi del-l'Ente ma sono anche a disposizionedel mondo scientifico e imprenditorialelocale e nazionale. Il Centro Agrobiopolis, presso il C.R.Trisaia (MT) dell’ENEA, costituisce unPolo Tecnologico con valenza multidisci-plinare ed è quindi un importante puntodi riferimento infrastrutturale e tecnico-scientifico nei confronti delle collabora-zioni con il sistema privato, offrendo ser-vizi tecnologici avanzati e specialistici efavorendo all’interno del centro la pre-senza di laboratori di RST&D di impresee l’ospitalità di società di spin-off e start-up. Agrobiopolis è articolato in tre areefunzionali: il Complesso ImpiantisticoMultifunzionale, i Laboratori Specialisti-ci e il DemoCenter. Quest’ultimo, collegato in rete con unapluralità di soggetti operanti sul territorio,

Figura 1 – Il Centro Enea – Casaccia

Figura 2 – Il Centro Agrobiopolis

è l’area funzionale di Agrobiopolis dedi-cata principalmente alla diffusione e altrasferimento dell’innovazione e all’offer-ta di servizi avanzati, dimostrazione,informazione e formazione. Nell’ambitodel DemoCenter sono operativi, tra l’al-tro, sistemi per la formazione a distanzaattraverso una piattaforma di e-learningche consente la fruizione di corsi di for-mazione erogati via internet, rivoltiinnanzitutto ai ricercatori e agli operato-ri scientifici delle imprese incubate. Il terzo incubatore del Consorzio è loca-lizzato nel Centro di Ricerca delCRAB che costituisce un Polo Tecnologi-co di valenza multidisciplinare, apertoalle collaborazioni con soggetti pubblicie privati. Il Centro è articolato in tre areefunzionali, comprendenti: il Laboratoriodi Processo, i Laboratori Biochimico e

Figura 3 – La hall tecnologica del Centro Agrobiopolis

Figura 4 – Il DemoCenter del Centro Agrobiopolis

Figura 5 – La hall tecnologica del CRAB

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Paola Polito, laureata in Economia e Commercio, è ricercatrice pres-so il Centro di Ricerche ENEA Casaccia di Roma dove svolge attivitàdi studio ed elaborazione di dati tecnico-economici, di elaborazionedi metodologie e predisposizione di proposte progettuali di trasferi-mento dell’innovazione tecnologica e gestione di finanziamenti nazio-nali ed europei per la ricerca nel settore agro-alimentare e agro-indu-striale, nonché della valorizzazione dei risultati di attività di ricerca e

sviluppo, inclusa la creazione di nuove imprese.

ILTEMA

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Microbiologico e il Laboratorio Elabora-zione Dati. I comparti di competenzasono l’alimentare, l’agro-industriale,l’ambientale e il farmaceutico nell’ambi-to dei quali è attuata l’introduzione dielementi d’innovazione nei sistemi pro-duttivi attraverso attività sia di RST&D siadi lavorazione conto terzi.

PER L’INNOVAZIONE E L’HI-TECH

Il fine ultimo dell’iniziativa descritta èquello di poter contribuire all’innova-zione e alla crescita di un settore pro-duttivo high-tech di importanza strategi-ca per la competitività dell’industria ita-liana. Così come è strutturato, infatti, ilConsorzio In.Bio rende le istituzioni diricerca capaci di collaborare in modoefficace con il mondo produttivo,riuscendo altresì a individuare gli effet-tivi bisogni in termini di ricerca e svi-luppo da parte delle imprese.

Silvia Procacci, laureata in Scienze Biologiche, è ricercatrice pres-so il Centro di Ricerche ENEA Casaccia di Roma, dove svolge inda-gini e studi relativi ai processi di trasferimento tecnologico e collabo-ra alle attività di scouting e fund raising di idee progettuali nell’ambi-to del Consorzio In.Bio Ha prestato servizio presso i laboratori delCentro, dove ha svolto attività di monitoraggio della condizione eco-logica delle aree fragili costiere, eseguendo campagne di campiona-

mento di acque e sedimento, nonché analisi chimiche, microbiologiche e zoologichedei campioni prelevati.

Stefano Canese, laureato in Scienze Biologiche, è ricercatorepresso il Centro di Ricerche ENEA Casaccia di Roma, dove si occu-pa di predisposizione di proposte progettuali e gestione di progettidi ricerca industriale e sviluppo sperimentale nei settori agro-indu-striale e delle biotecnologie, oltre a partecipare ai processi di tra-sferimento tecnologico nell’ambito del Consorzio In.Bio.

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Conosciamoi Business Angels!

Intervista del Direttore al Dott. Magnino, Responsabile del Business Angel Network (BAN), Brescia

La rete IBAN per il finanziamento di imprese High-Tech

L’INTERVISTA

D.: Dott. Magnino, perché iBusiness Angels e perché unarete che li riunisce?Era importante, per il tessuto impren-ditoriale bresciano, avere un Networkdi Business Angels (B.A.N.) territoria-le aderente al circuito nazionaleIBAN, che a sua volta aderisce al cir-

cuito euro-peo EBAN.Infatti, ladisponibili-tà di capita-li aventi unbuon equili-brio tra ri-schio e re-

munerazione, nonché un serio coin-volgimento degli investitori, figuranotra le risorse chiave che permettono aun’azienda di svilupparsi. Fin daglianni ottanta, in particolare in GranBretagna e Olanda, si è potuto con-statare che i Business Angels (altri-menti detti “investitori privati informa-li”), giocano un ruolo importante nelsenso sopra descritto; essi infattihanno un ruolo catalizzatore in mate-

ria finanziaria e gestionale e possonostimolare fortemente lo sviluppo dellePMI.D.: Dunque chi sono i BusinessAngels?Sono ex titolari di impresa, managerin attività o in pensione, che dispon-gono di mezzi finanziari (anche limi-tati), di una buona rete di conoscen-ze, di una solida capacità gestionalee di un buon bagaglio di esperienze.Essi hanno il gusto di gestire unbusiness, il desiderio di acquisireuna partecipazione in aziende conalto potenziale di sviluppo e l’interes-se a monetizzare una significativaplusvalenza al momento dell’uscita.L’obiettivo dei Business Angels è quel-lo di contribuire alla riuscita economi-ca di un’azienda e alla creazione dinuova occupazione. Investitori “infor-mali” nel capitale di rischio è la defi-nizione italiana del termine anglosas-sone Business Angels.D.: Come si organizzano?È previsto che i Business Angels siorganizzino in reti locali, conosciutecome B.A.N. (Business Angels Net-work): strutture permanenti che con-sentono ai Business Angels di incon-

trare imprenditori alla ricerca di capi-tale e di competenze manageriali.D.: A che cosa serve la rete deiBusiness Angels?Il successo di una PMI dipende:• da un buon Business Plan,• dai mezzi finanziari disponibili,• dalla capacità dell’imprenditore.Un Business Angels Network (B.A.N.)può fornire le soluzioni in quanto:• assiste alla redazione e sviluppo diun Business Plan,• funge da intermediario finanziario,• accompagna l’imprenditore nellesue decisioni.Questo avviene, in particolare:• identificando i Business Angelsdella propria zona (provincia o regio-ne);• mettendo in contatto i BusinessAngels e gli imprenditori;• organizzando dei “forum” con gliinvestitori;• redigendo e diffondendo pubblica-zioni specializzate.

L’organizzazionedei B.A.N. è costitui-ta da più soggetti, iquali possono inter-

venire in maniera visibile e continuati-va, direttamente o come sponsor.Ogni rete locale si attiene rigidamen-te alle regole di comportamento indi-cate dalle associazioni italiana(IBAN) ed europea (EBAN) dei Busi-ness Angels.Quindi, le attività e il ruolo di IBANpossono così riassumersi:• Sviluppare e coordinare l’attività diinvestimento nel capitale di rischio inItalia e in Europa da parte degli inve-stitori informali;• Incoraggiare lo scambio di espe-rienze tra i B.A.N.;• Promuovere il riconoscimento deiBusiness Angels e dei B.A.N. come

LET US INTRODUCE YOU THE BUSINESS ANGELS!In the context of Technology Transfer, it is imperative to have access to Insti-tutions, banks or even single businessmen that can provide adequate accessto funding for Start-ups. Tutto_Misure interviews Dr. Ferdinando Magni-no, since 2004 head of the Business Angel Network of Brescia, who cur-rently collaborates with the local Industrial Association to provide adequatefunding to entrepreneurial initiatives and Ideas.

RIASSUNTONel contesto del Trasferimento Tecnologico la disponibilità di enti, di istitu-zioni o anche solo di singoli finanziatori è essenziale per consentire un ade-guato accesso a finanziamenti per neoimprese. Intervistiamo qui il Dott.Ferdinando Magnino, responsabile dal 2004 del Business Angel Net-work di Brescia, che collabora anche con l’Associazione Industriali dellaProvincia di Brescia per consentire a iniziative di start-up un adeguato finan-ziamento delle idee imprenditoriali.

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soggetti di politica economica;• Promuovere l’incontro dei BusinessAngels, degli imprenditori, dei neo-imprenditori e delle aziende;• Contribuire alla realizzazione diprogrammi locali/nazionali/comuni-tari finalizzati alla creazione e allosviluppo di un ambiente favorevoleall’attività degli investitori informali;• Mantenere gli opportuni contatticon le organizzazioni internazionali enon, per la realizzazione dei sopraci-tati obiettivi.Inoltre, l’Associazione Italiana deiBusiness Angels cura l’attività cultura-le, associativa, editoriale; costituiscecomitati o gruppi di studio e di ricer-ca e svolge qualsiasi altra azione chesi riconosca utile, lecita e aderenteagli scopi dell’Associazione.D.: Si può dunque parlare diuna “Mission” dei BusinessAngels?Le imprese, in particolare le nuove atti-vità, trovano una crescente difficoltà aottenere risorse finanziarie, poiché nonsempre sono in grado di apportare lenecessarie garanzie. Gli attori del capi-tale di rischio ritengono che non sem-pre le idee imprenditoriali riescano atradursi in progetti d’impresa profittevo-li. La rete dei Business Angels forniscecapitale di rischio e strumenti concreti aimprenditori e investitori per costruireimprese vincenti.D.: Con queste premesse, a chipuò interessare la rete dei Busi-ness Angels?A nuovi imprenditori, a dirigenti diazienda già avviata o a manager digrande esperienza, a chi ha già creatouna propria azienda o l’ha appenaceduta e, in generale, a chi è sensibileal fatto di creare nuove imprese e nuovaoccupazione. A tutti costoro l’IBAN sirivolge, per farli entrare nella sua rete.D.: Qualche numero…?Negli scorsi mesi di gennaio e feb-braio, IBAN ha condotto l’indagineper la raccolta dei dati sulle opera-zioni fatte in Italia nel settore dell’In-formal Venture Capital. Esaminando idati del 2009, è possibile affermareche il mercato italiano dell’Angel Inve-sting ha registrato una sostanzialetenuta rispetto all’anno precedente,con particolare riferimento all’ammon-

tare investito (circa 31 M/€). Signifi-cativo, invece, il numero dei dealchiusi (più di 200), quasi un raddop-pio su base annua (120 nel 2008). Sipuò quindi evidenziare un aumentodelle operazioni, ma con un tagliomedio investito inferiore.Nel corso del periodo gennaio-marzo2010 sono state ricevute circa 100proposte di business; l’80% prove-nienti dalle regioni dell’Italia setten-trionale; i principali settori sono ICT,Servizi alle Imprese e Clean-tech;l’80% è collocato nelle fasi seed estart-up. Si ricorda che, per ogni pro-getto in arrivo, l’Associazione si facarico di un primo screening valutati-vo, volto all’ottenimento degli appro-fondimenti per una maggiore chiarez-za e omogeneità dell’idea di busi-ness.D.: Come si relaziona la retedei Business Angels con la retedel Venture Capital?Lo scorso 25 marzo a Roma, in occa-sione dell’evento “Emerging Compa-nies”, IBAN e Rete Venture, societàcontrollata dal CNR e che agiscecome soggetto specializzato nellavalorizzazione della proprietà intellet-tuale, hanno siglato un Protocollo diIntesa per lo svolgimento di iniziativee programmi a favore di operazionidi trasferimento tecnologico e crea-zione di impresa dalla ricerca. Nellospecifico, IBAN si adopererà nellavalutazione, scouting e formazione diproposte progettuali del CNR, cheRete Venture avrà preventivamenteselezionato, con l’impegno poi aorganizzare congiuntamente appositiForum di Investimento Early Stage, alfine di testare i risultati conseguiti.

Ferdinando Magnino,dottore commercialista inBrescia, è il responsabiledel B.A.N. Brescia dal2004. Ha contribuito a

creare start up per diverse iniziativeimprenditoriali, convogliando capitali emanagerialità su idee di business innuce. Ha partecipato a svariate presen-tazioni di IBAN presso Università Italia-ne, anche quale Presidente alla premia-zione del Master MBA della Fondazio-ne CUOA di Padova.

ILTEMA

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In breve: il CSMTFranco Docchio

Centro Servizi Multisettoriali e Tecnologici di Brescia

Preside della Facoltà di Ingegneria,Prof. Aldo Zenoni, che ha rilevatocome sia sentita la necessità di dotarela provincia di strumenti operativi chepromuovano la ricerca industriale(Azione Bandiera 2 dell’Assembleadegli Stati Generali della Provincia) ecome si punti sul CSMT per questafunzione. Il Sig. Ennio France-schetti, titolare di Gefran S.p.A. ePresidente del Consiglio di Ammini-strazione del CSMT, ha tracciato lastoria del suo successo imprenditoria-le a partire da sensori e misure elet-troniche, concretizzatosi anche graziealle profonde collaborazioni con l’A-teneo bresciano, e del sogno di unpiù generale, saldo e continuativo rac-cordo tra Università e mondo delle

imprese, sempre più allar-gato alle imprese del terri-torio. È seguito un appas-sionato intervento delProf. Pier Luigi Magna-ni, membro del Consigliodi Amministrazione ed ex-Preside della Facoltà, masoprattutto promotore delnuovo CSMT a partire dalpreesistente INN.TEC.,che ha illustrato gli obietti-vi dell’iniziativa con riferi-mento sia alle politichenazionali ed europee perl’innovazione, sia al con-testo e alle vocazioni del

tessuto industriale locale, focalizzan-do sulle opportunità offerte da Indu-stria 2015.Il CSMT, cui partecipano tutte le istitu-zioni della provincia di Brescia, e lesue attività, sono stati oggetto dell’In-tervento del Responsabile Tecnico-Commerciale Ing. Romano Mi-glietti, che ha rimarcato lo sforzocostante di promozione alle impresedei risultati della ricerca dei Diparti-menti dell’Università, ma anche quelloinverso di portare all’Università lerichieste di nuove tecnologie da partedelle Imprese. Importante per il conte-sto Bresciano è anche il ruolo delCSMT di incubatore di nuove imprese(Start-up), in cui il CSMT funge ancheda supporto di marketing. Ha illustra-to infine la struttura dei Centri di Com-petenza, che rispondono a esigenzeben definite da parte delle impresema che nel contempo stimolano nuoveesigenze. Ha concluso la presentazio-ne il Direttore Generale di CSMT Ing.Francesco Tamburini, che ha illu-strato i progetti in corso o presentati aIndustria 2015 e alla UE (7PQ).Alla presentazione ha fatto seguitouna nutrita serie di domande e com-menti da parte di numerosi Docentidell’Università, sia coinvolti in iniziati-ve comuni con il CSMT, ma anchedesiderosi di saperne di più riguardoa questo utile strumento per l’innova-zione tecnologica, per il trasferimen-to, e per la ricerca applicata.Per saperne di più, visitate il sitowww.csmt.it, inviate una mail [email protected], o scrivete alla Reda-zione di Tutto_Misure!

IN SHORT: THE CENTRO SERVIZI MULTISETTORIALI E TECNOLOGICI (CSMT) OF BRESCIAWe present here in short the CSMT of Brescia, a novel and active Centrefor Applied Research and Technology Transfer, collaboration among themajor institutions of Brescia and the University.

RIASSUNTOPresentiamo qui in breve il CSMT di Brescia, nuovo e attivo Centro per laRicerca Applicata e il Trasferimento Tecnologico, in collaborazione tra lemaggiori istituzioni della Città e la locale Università.

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Direttore di [email protected]

Il giorno 25 febbraio 2010, presso laFacoltà d’Ingegneria dell’Università diBrescia, si è svolta la giornata di pre-sentazione, ad uso precipuo deiDocenti e dei Ricercatori dell’Universi-tà ma aperta alla cittadinanza, delCentro Servizi Multisettoriali e Tecno-logici (CSMT), che ha sede all’internodel Campus Universitario, ed è statocreato con l’intento di costituire unacerniera di raccordo tra il mondo uni-versitario e il mondo delle imprese perfavorire l’innovazione e il trasferimen-to tecnologico. Ha aperto i lavori il

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L'INTERFACCIA UTENTECHE SEMPLIFICA LA CREAZIONE E SIMULAZIONE DI MODELLI MULTIFISICI

COMSOL srl ha annunciato la prossima dis-ponibilità della nuova versione 4.0 del suosoftware di simulazione multifisica. Presen-tata in anteprima agli utenti nel 2009, lanuovissima interfaccia utente metterà a dis-posizione la potenza della simulazione mul-tifisica a un pubblico ancora più ampio diingegneri e ricercatori. Il processo di model-lazione è stato ottimizzato e reso facilmenteaccessibile a un’ampia base di utilizzatori,grazie a un nuovo layout completamenteriorganizzato e al processo di modellazionedi tipo grafico.

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le e lineare che applicazio-ni una volta complesse etediose da modellare sonoora veloci e semplici darisolvere. La Versione 4.0porta a un livello di chiarez-za senza precedenti nellosviluppo di prodotto, graziealla combinazione di unavisione chiara e globale delmodello e di un flusso dilavoro assistito dalle nuovefunzionalità di COMSOLDesktop. Questa nuovainterfaccia è stata progetta-ta per soddisfare l’utentesotto diversi punti di vista:usabilità dei menu, ristrutturazione del pro-cesso di modellazione e design patinatosono i mezzi con i quali si possono model-

lare facilmen-te realtà fisi-che comples-se. Ad esem-pio, tool spe-cifici per iltask di model-lazione che sista eseguen-do in un datom o m e n t oappaiono sulDesktop soloquando sononecessari: inquesto modosono messe adisposizione

dell’utente solo le uniche azioni possibili peril passo di modellazione che si sta affron-tando. Da questo punto di vista il processodi modellazione e simulazione è strutturatoe privo d’incertezze.ZINK Imaging, l’inventrice della ZINK Tech-nology e produttrice della ZINK Paper™ (unapproccio rivoluzionario alla stampa acolori di ineguagliabile semplicità) utilizzafrequentemente COMSOL Multiphysics al-l’interno dei suoi processi innovativi, di svi-luppo e di fabbricazione. Il Dr. Bill Vetter-ling, Research Fellowe Direttore dell’ImageScience Lab di ZINKImaging, ha parteci-pato alla ConferenzaCOMSOL 2009 doveha provato la nuovainterfaccia, afferman-do: “La Versione 4.0 èun capolavoro! È statoun privilegio provaregià nel 2009 la suanuova interfaccia cosìfresca e intuitiva dalpunto di vista della

gestione dei dati necessari per la simulazio-ne. Secondo la mia esperienza, COMSOLMultiphysics è un prodotto che ogni annostupisce per le sue continue innovazioni”.

Integrazione con CAD e MATLAB gra-zie alla famiglia di prodotti LiveLinkI software CAD possono finalmente rap-presentare in modo realistico gli effetti delcambiamento del design di un prodottograzie alla simulazione con COMSOL. Lafamiglia di prodotti LiveLink della Versione4.0 è stata creata appositamente per per-seguire questo obiettivo. Ciascun LiveLinkpermette la connessione di COMSOL Mul-tiphysics direttamente a programmi CADleader del mercato in modo che i parame-tri specificati nel modello CAD possanoessere usati e connessi in maniera interat-tiva alla geometria simulata in COMSOL.La famiglia di prodotti LiveLink includeoggi LiveLink™ per SolidWorks®, LiveLinkper Inventor® e LiveLink per Pro/ENGI-NEER®. In aggiunta a questi c’è Livelinkper MATLAB® che è stato pensato per chiha bisogno di incastonare i modelli creaticon COMSOL Multiphysics in un ambientedi calcolo tecnico e di programmazionepiù esteso.

Per ulteriori informazioni: www.it.comsol.com

Contemporaneamente al rilascio della versio-ne 4.0 COMSOL annuncia anche il rilasciodei prodotti LiveLink™ che permettono un’inte-grazione sempre più profonda di COMSOLMultiphysics nel processo di progettazioneindustriale. I nuovi prodotti LiveLink sono dis-ponibili per Autodesk® Inventor®, Pro/ENGI-NEER®, SolidWorks® e MATLAB®.“È una bella sensazione rilasciare la versio-ne 4.0” commenta Svante Littmark, Presi-dente e CEO di COMSOL, Inc. “Crediamoche essa rappresenti un coraggioso passo inavanti verso un’usabilità mirata all’incre-mento della produttività e alla reale soluzio-ne di problemi industriali. Una piattaformache ci permetterà lo sviluppo di nuove fun-zionalità a un passo decisamente sostenuto.I clienti se ne accorgeranno nel prossimofuturo: la versione 4.0a sarà disponibile giàin giugno e includerà tre nuovi moduli: CFD,Plasma e Batteries & Fuel Cells”.

COMSOL Desktop – L’interfacciautente che porterà a una svolta nellamodellazione multi fisicaLa creazione di un modello è così scorrevo-

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LA MICROSCOPIA

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Microscopia SHG

Riccardo Cicchi, Leonardo Sacconi, Francesco Vanzi,Francesco Saverio Pavone

Dai singoli atomi alle strutture di volume

LA FLUORESCENZA A DUE FOTONIE LA GENERAZIONE DI SECONDA ARMONICA

Con l’avvento dei laser impulsati si èresa possibile l’implementazione sucampioni biologici di metodi di spet-troscopia non lineare. I vantaggi deri-vanti dall’uso di questo tipo di eccita-zione erano chiari fin dalla prima

descrizione teorica: a differenza deifenomeni lineari (fluorescenza con-venzionale a un fotone), la fluore-scenza a due fotoni è caratterizzatada una dipendenza quadratica dellaprobabilità di assorbimento dall’inten-sità della radiazione d’eccitazione.Questo fa sì che, anche con l’impiegodi rivelatori ad altissima sensibilità(sensibili a singoli fotoni: per esempio

tubi fotomoltiplicatori o fotodiodi avalanga) la densità di energia neces-saria per determinare livelli di fluore-scenza misurabili sia raggiungibilesolo con l’impiego di laser impulsati elimitatamente al fuoco di obiettivi adalta apertura numerica. Di conse-guenza, la fluorescenza rivelata pro-viene da una porzione del campionemolto ben circoscritta nelle tre dimen-sioni spaziali (con un volume dell’or-dine del femtolitro).La localizzazione del volume d’eccita-zione è mantenuta anche in mezzi tor-bidi in quanto la densità di energia deifotoni diffusi è troppo bassa per produr-re una transizione non-lineare. Di con-seguenza solo i fotoni balistici che rag-giungono il fuoco sono in grado di ecci-tare il campione. Questa peculiare pro-prietà rende la microscopia non lineareuna tecnica in grado di eseguire ima-ging ad alta risoluzione (dell’ordine delµm) in campioni torbidi, quali i tessutibiologici. Inoltre, cromofori che a un fo-tone vengono eccitati nello spettro visi-bile, a due fotoni vengono eccitati nel vi-cino infrarosso (700-1 000 nm), che pe-netra più in profondità all’interno di tes-suti biologici, consentendo l’acquisizio-ne di immagini tridimensionali di tessutiin vivo con risoluzione sub-micrometricafino a circa 800 µm al di sotto dellasuperficie del campione. Queste carat-teristiche rendono queste tecniche idealiper applicazioni dirette in dermatologiao in endoscopia.Tra le varie tecniche di microscopia non-lineare la generazione di secondaarmonica (SHG) ha proprietà tali da

European Laboratory for Non LinearSpectroscopy, Sesto FiorentinoRelazione presentataal Convegno Congiunto DGaO-SIOFBrescia, 2-5 Giugno [email protected]

FROM SINGLE ATOMS TO BULK STRUCTURES WITH SECOND-HARMONIC GENERATION MICROSCOPYThe measurement of protein conformation and dynamics represents a fun-damental task in the study of biological problems. For this reason severaltechniques have been developed to determine protein structures and struc-tural dynamics in vitro and in vivo. Currently, protein structures can be deter-mined with atomic resolution by x-ray crystallography, which, however, canonly provide static structures. Great interest is devoted to the developmentof techniques capable of measuring the dynamics of protein structures inliving cells, to define the exact mechanism by which each protein performsits function in physiological conditions.Here we present recent developments of a new microscopy technique(Second Harmonic Generation, SHG) which holds great promise for pro-bing atomic structural dynamics in living tissue, with potential applicationsin diagnostic measurements. In particular, non-linear microscopy technolo-gies (including SHG) have features such as deep tissue penetration (severalhundred microns in living tissues) and micron-scale resolution, which makethem particularly suited for the development of biomedical diagnostic tools.We present SHG applications for the diagnostic imaging of connective tis-sue, and for the study of molecular conformation of muscle myosin.

RIASSUNTOLa misura della conformazione e della dinamica delle proteine rappresen-ta un aspetto fondamentale nello studio di problemi biologici. Alcune tecni-che sono state sviluppate per misurare la struttura delle proteine e la lorodinamica strutturale in vitro e in vivo. L’attuale investigazione con cristallo-grafia X è in grado solo di fornire informazioni statiche, mentre notevoleinteresse è riposto nello sviluppo di tecniche in grado di misurare la dina-mica delle strutture proteiche in cellule viventi.Presentiamo qui i recenti sviluppi di una nuova tecnica microscopica (Gene-razione di Seconda Armonica, SHG) che si dimostra promettente per inve-stigare le dinamiche atomiche strutturali in tessuti, con applicazioni alla dia-gnostica. In particolare le moderne tecniche non lineari (che comprendonola SHG) hanno proprietà quali un’elevata penetrazione nei tessuti (centi-naia di micron) e una risoluzione sub-micrometrica, che le rende partico-larmente attraenti e adatte per lo sviluppo di tool diagnostici.

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renderla una metodologia ideale per lostudio dell’ordine molecolare. A diffe-renza della fluorescenza a due fotoni, laSHG non coinvolge assorbimento foto-nico ma duplica la frequenza incidentesenza nessuna perdita energetica e tem-porale. Questo processo produce quin-di, mediante una transizione istantanea,un fotone con energia uguale allasomma dei due fotoni incidenti. La SHGproduce quindi un fotone esattamente infase con i fotoni incidenti, garantendouna somma coerente tra fotoni emessida diversi emettitori. Infatti, se all’internodel volume focale sono presenti variemettitori, i fotoni SHG emessi da ogniemettitore possono interferire costruttiva-mente tra di loro evidenziando partico-lari simmetrie spaziali o, più in genera-le, stati di ordine molecolare.Se si considera che, nei campioni bio-logici, la transizione ha luogo nellegame covalente C-N del legame

peptidico (Fig. 1)questi fenomeni diinterferenza, ovve-ro la misura delsegnale SHG invivo, possono es-sere interpretati intermini di confor-mazioni strutturalidelle proteine e-mettitrici, sulla ba-se delle strutture a-tomiche note dallacristallografia araggi x. In questomodo, le misureSHG consentono,in determinati cam-pioni di studia-re le conformazio-ni strutturali (e leloro dinamiche) invivo.

LE APPLICAZIONI DELLA SHG

Applicazioniin campo biomedico diagnosticoIn campo biomedico e diagnostico laSHG si propone come strumentomolto promettente per indagare lamorfologia e l’organizzazione didiversi tipi di tessuto come il dermacutaneo, i muscoli, la cornea, le ossae le cartilagini, i legamenti e in gene-rale tutti i tessuti connettivi contenenticollagene di tipo I. Il collagene è costi-tuito da unità molecolari di circa30 nm di diametro (denominate fibril-le), a loro volta raggruppate in unitàpiù complesse che possono assumerela forma di fibre (derma cutaneo) o dilamelle (cornea). Il collagene di tipo I,oltre a costituire la matrice strutturaledel tessuto, svolge il ruolo di terrenosu cui i diversi tipi di cellule crescono.Lo studio della sua morfologia, non-

Figura 1 –Rappresentazione diun’alfa-elica in cui

alcuni legami peptidiciC-N sono evidenziatiper mostrare i dipoli

coinvolti nella transizione SHG.

GLIALTRI TEMI

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ché delle alterazioni dovute alle diver-se patologie, è quindi importante nonsolo per le malattie che colpisconodirettamente il collagene (ad esempioi keloidi o la sclerodermia) ma ancheper chiarire il ruolo che il collagenestesso svolge nel condizionare ilgrado di invasività di un tumore.L’elevata anisotropia della molecoladi collagene fa sì che l’intensità delsegnale generato dipenda dallamutua organizzazione delle singolefibrille all’interno del volume focale.La SHG si offre quindi come uno stru-mento molto sensibile per rivelare alte-razioni nell’organizzazione del colla-gene su scala microscopica [3].Il primo esempio di utilizzo della SHGin campo biomedico-diagnostico è illu-strato in Fig. 2. Un campione di cor-nea è scaldato in un bagno termico adiverse temperature per indurre la dis-organizzazione o la denaturazionedelle lamelle di collagene (oltre i 60-65 °C). Le immagini SHG dei campio-ni scaldati a diverse temperature (Fig.2.a) sono state analizzate con unmetodo statistico di analisi d’immagi-ne, basato sulla matrice di co-occor-renza dei livelli di grigio (GLCM). L’a-nalisi di questa matrice permette dicalcolare una serie di parametri legatial contrasto, all’ordine e alla distribu-zione statistica dei livelli di grigio.In particolare, sono stati parametriz-zati il momento angolare secondo(ASM) e l’omogeneità (HOM). Il grafi-co in Fig. 2.b mostra come entrambi iparametri decrescano (così come l’or-ganizzazione reciproca delle lamelle)al crescere della temperatura. Nellaregione lineare del grafico, la misuradei parametri in questione potrebbeessere utilizzata come un sensore otti-co di temperatura. In particolare, laSHG potrebbe essere utilizzata permonitorare in tempo reale sia la mor-fologia delle lamelle che la tempera-tura raggiunta nel campione duranteoperazioni di chirurgia laser dellacornea.Nel secondo esempio, focalizzato sulderma cutaneo, sono stati usati cam-pioni di derma sano e di keloide(cicatrice patologica caratterizzatada iperproduzione di collagene); laSHG è stata utilizzata per classificare

il livello di ordine e di organizzazione(Figg. 2.c, 2.d e 2.e). L’analisi deiparametri statistici della matriceGLCM, come la correlazione (R), hapermesso di caratterizzare i duediversi tipi di tessuto sulla base dellaloro lunghezza di correlazione. Il gra-fico in Fig. 2.e, in particolare, rap-presenta i valori calcolati per la cor-relazione spaziale R. I due fit espo-nenziali forniscono valori della lun-ghezza caratteristica in ottimo accor-do con le dimensioni medie delle fibredi collagene dei due tipi di tessuto,misurate mediante analisi istologica.Il metodo presentato è stato applicatocon successo anche ad altre patologie

legate all’alterazione delcollagene, come le cicatri-ci o lo stroma che racchiu-de una massa tumorale.Esso rappresenta quindiuna possibile metodologiadi classificazione per tes-suti biologici in diversecondizioni fisiologiche epatologiche.

Studio di dinamichestrutturali di proteinein vivoCome il collagene, ancheil muscolo è caratterizzatoda intensi segnali di SHG[4, 5]. L’immagine SHG diuna miofibrilla muscolare(Fig. 3.a) mostra il caratte-

ristico pattern striato del muscolo sche-letrico, determinato dall’alternanza dibande di actina (bande I) e di miosina(bande A). La localizzazione del se-gnale SHG nei sarcomeri corrispondealle bande A. L’origine del segnaledalle molecole di miosina è confermatamediante estrazione della miosina attra-verso il trattamento della miofibrilla conuna soluzione ad alta forza ionica (Fig.3.b). Al contrario, la marcatura in fluo-rescenza dei filamenti di actina (Fig.3.c) mostra che questi non danno luogoa SHG, come evidenziato dalla loropresenza dopo estrazione della miosi-na e completa scomparsa del segnaleSHG (Fig. 3.d).

Figura 2 – 2.a – Immagini SHG di campioni di cornea scaldatia diverse temperature. Scala: 10 µm. 2.b: Grafico di momento

angolare secondo (ASM) e omogeneità (HOM) della matriceGLCM in funzione della temperatura. 2.c-d: Immagini SHG

di un campione di derma sano (c) e di keloide (d). 2.e: Grafico della correlazione della matrice GLCM in funzione

della distanza in derma sano (nero) e in keloide (grigio)

Figura 3. – 3.a-b – Immagine SHGdi una miofibrilla prima (a)

e dopo (b) estrazione biochimicadella miosina.

3.c-d: Immagini in fluorescenza(dopo marcatura dei filamenti

di actina) della stessa miofibrillaprima (c) e dopo (d)

estrazione della miosina

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La provenienza del segnale SHGdalla miosina è di grande interesseper lo sviluppo di tecniche per la dia-gnosi di patologie che implichino unaperdita di ordine nell’array acto-mio-sinico dei sarcomeri (per esempio ledistrofie muscolari) e anche per lo svi-luppo di nuove tecniche per lo studiodelle dinamiche strutturali in vivo.Infatti, la produzione di forza nelmuscolo avviene attraverso interazio-ni cicliche della miosina con l’actina:durante queste interazioni, la miosinautilizza l’energia chimica ricavatadall’idrolisi di una molecola di ATPper eseguire una serie di variazioniconformazionali che costituiscono il“power stroke”, cioè il movimento ditrazione dell’actina alla base dellaproduzione di forza e spostamento.Gli studi mirati alla comprensione deimeccanismi della contrazione musco-lare si sono in larga parte concentratisulla misura della conformazionedella miosina in vari stati biochimici edelle dinamiche di conversione traquesti stati.La SHG è in generale molto sensibilealla polarizzazione della luce inci-dente. Il processo di duplicazione èinfatti legato a un’asimmetria delladensità elettronica dell’emettitore.Generalmente buoni generatori diseconda armonica sono molecoleasimmetriche che possono garantireuna traslocazione unidirezionale dicarica elettronica (molecole push andpull). Supponendo quindi di eseguireuna scansione in polarizzazione di unsingolo emettitore dovremmo aspettar-ci una modulazione dell’efficienza diSHG di tipo sinusoidale con un massi-mo di efficienza quando la polarizza-zione della luce è allineata all’asse ditrasferimento di carica della moleco-la. In generale la situazione è piùcomplessa, in quanto all’interno delvolume di fuoco sono presenti moltiemettitori con una complessa distribu-zione angolare.Nel caso che gli emettitori abbianouna distribuzione a simmetria cilindri-ca (come nella fibra muscolare) lamodulazione della SHG può esserepredetta analiticamente. In tali circo-stanze la modulazione predetta puòessere confrontata con i dati speri-

mentali al fine di ricavare delleinformazioni sulla distribuzio-ne angolare degli emettitori o,in altri termini, per ricavaredelle informazioni strutturalidelle molecole di miosinaall’interno della fibra muscola-re. La Fig. 4.a mostra, in unafibra muscolare, la dipenden-za del segnale SHG dallapolarizzazione della luce inci-dente. In Fig. 4.b si mostra il fit(linea continua) dei dati diintensità delle immagini (Fig.4.a) con un modello matemati-co di distribuzione cilindricadegli emettitori. Il fit consentela misura di un fattore geome-trico correlato alla conforma-zione strutturale delle molecoledi miosina, come indicato daprove eseguite in diversi statifisiologici.

RINGRAZIAMENTI

Si ringraziano per i loro contributisperimentali: C. Stringari, V. Nucciot-ti, V. Lombardi, G. Piazzesi, M. Lina-ri, C. Poggesi, C. Tesi, N. Piroddi, D.Kapsokalyvas, A. Cosci, A. Van Wie-chen, V. De Giorgi, D. Massi, T. Lotti,P. Matteini, R. Pini.

BIBLIOGRAFIA

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technol 21, 1369-1377.[3] Matteini P, Ratto F, Rossi F, Cicchi R,Stringari C, Kapsokalyvas D, Pavone FS,Pini R (2009) Photothermally-induceddisordered patterns of corneal collagenrevealed by SHG imaging. Opt Express17, 4868-4878.[4] Both M, Vogel M, Friedrich O, vonWegner F, Kunsting T, Fink RH, UttenweilerD (2004) Second harmonic imaging ofintrinsic signals in muscle fibers in situ. JBiomed Opt 9, 882-892.[5] Vanzi F, Capitanio M, Sacconi L, Strin-gari C, Cicchi R, Canepari M, Maffei M,Piroddi N, Poggesi C, Nucciotti V, LinariM, Piazzesi G, Tesi C, Antolini R, Lombar-di V, Bottinelli R, Pavone FS (2006) Newtechniques in linear and non-linear laseroptics in muscle research. J Muscle ResCell Motil 27, 469-479.

Francesco Saverio Pavone è laureato in Fisica all’Università diFirenze e ha il titolo di PhD in Ottica all’Istituto Nazionale di Ottica.Dopo un periodo di un anno e mezzo alla Ecole Normale Supe-rieure (ENS) di Parigi con il Prof. Claude Cohen-Tannoudji, e dopoun periodo come Professore Associato di Fisica al dipartimento di

Fisica di Perugia, dal 2005 è Professore Ordinario all’Università di Firenze (Facol-tà di Agraria) e Responsabile Scientifico del Laboratorio di Biofisica presso ilLaboratorio Europeo di Spettroscopia non Lineare (Firenze, Italia).

Figura 4. – 4.a – Dipendenza della intensità di SHGin una fibra muscolare al variare della polarizzazione

della luce incidente (indicate dalle frecce bianche). 4.b: Plot delle intensità misurate nel pannello a,

con fit del modello (linea continua)

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LA MISURA DEL COLORE

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CaratterizzazioneUV-Vis-NIR di plastiche

Costanza Cucci, Marcello Picollo

nell’arte contemporanea: problematiche

I BENI CULTURALI E LE PLASTICHE:UN CONNUBIO MODERNO

La caratterizzazione dei materiali pla-stici è divenuta negli ultimi anni untema di grande interesse e attualità nelsettore della conservazione del patri-monio culturale, che non può più esi-mersi dal dedicare particolare atten-zione alla tutela dell’arte contempora-nea. Infatti, un numero sempre cre-scente di opere e oggetti-culto dellaproduzione artistica contemporanea,erroneamente considerati durevoli, èinteressato da gravi alterazioni causa-te da processi di invecchiamento, nonpreventivati. L’analisi di questo proble-ma è di vastissimo interesse, poichériguarda non solo la tutela di opere diarte contemporanea, ma anche la con-servazione di oggetti considerati testi-monianze di importanza storica (comead esempio alcuni pezzi da collezioneconservati nel museo aerospazialedella NASA, o prototipi di oggetti didesign entrati poi nell’uso comune),nonché la salvaguardia di settori delpatrimonio fotografico e cinematografi-

co (ad esempio pellicole a base di ace-tati di cellulosa).È quindi facile intuire come la sola ope-razione di classificazione e caratteriz-zazione delle plastiche più ricorrenti inambito artistico sia tanto necessariaquanto complessa. Dal momento che letipologie di materiali classificati comeplastiche sono molteplici, e caratterizza-te da strutture di differente complessità,la conoscenza di queste sostanze e lacomprensione degli aspetti che intercor-rono tra i processi di degrado e le varia-zioni delle loro proprietà macroscopi-che sono essenziali per affrontare il pro-blema della conservazione delle “plasti-che artistiche” [1,2]. Queste considera-zioni hanno indotto sia istituzioni musea-li, sia gruppi di ricerca operanti nel set-tore dei beni culturali a cercare di defi-nire protocolli di misura e possibili indi-catori dello stato di degrado dellesostanze polimeriche.In questo contesto si colloca il ProgettoEuropeo “Preservation of Plastic Arti-facts in museum collections” (POPART)[3,4], avviato nel 2008 e attualmentein corso, che ha come obiettivo l’anali-

si delle problematiche più rilevanti con-nesse alla conservazione di oggettid’arte realizzati con materiali plastici(in particolare poliuretani, PVC, acetatoe nitrato di cellulosa, ecc.), e la messaa punto di strategie di intervento e con-servazione. Nell’ambito del progetto,l’Istituto di Fisica applicata “Nello Car-rara” del Consiglio Nazionale delleRicerche (IFAC-CNR) di Firenze sta por-tando avanti uno studio basato sull’uti-lizzo di tecniche spettroscopiche non-invasive nell’intervallo delle regioniultravioletta (UV), visibile (Vis) e del vici-no infrarosso (NIR) per la caratterizza-zione di materiali plastici di interesse inambito storico-artistico.Le tecniche spettroscopiche UV-Vis-NIRsono ben consolidate per applicazionisu beni culturali di tipo tradizionale,poiché offrono la possibilità di effettua-re una diagnostica non invasiva basatasull’utilizzo di strumentazione portatilee maneggevole e, grazie all’utilizzo difibre ottiche, consentono misure in situ,ovvero direttamente sull’oggetto. Lacaratterizzazione UV-Vis-NIR, pur nonsostituendosi a tecniche analitiche dilaboratorio, è spesso in grado di forni-re sia informazioni composizionali, utilisia a una classificazione del materialeanalizzato, sia a una caratterizzazionecolorimetrica della superficie, che èspesso utilizzata per un monitoraggiodel degrado [5,6,7]. Tuttavia, il buonesito di questo tipo di analisi è subordi-nato alla disponibilità di archivi spettra-li di riferimento che permettano di inter-pretare i dati acquisiti direttamente sul-l’oggetto, e di classificarli in base alconfronto con sostanze note.Mentre per i materiali artistici tradiziona-li sono stati ormai compilati consistentiarchivi spettrali di standard di riferimen-

IFAC-CNR “Nello Carrara“[email protected]

PROBLEMS RELATED WITH UV-VIS-NIR CHARACTERIZATION OF PLASTIC MATERIALS WITH DIFFERENT TRANSPARENCY LEVELS OCCURRING IN CONTEMPORARY ARTWORKSThis work deals with the application of UV-Vis-NIR reflectance spectroscopyto the characterization of plastic materials used by contemporary artists.This well-established technique is non-invasive and is commonly used in theinvestigation of artworks, but its application to the analysis of contemporarycollections is still unexplored. Specific questions related to the reflectancemeasurement on plastic materials, which can have different levels of trans-parency, are discussed.

RIASSUNTOQuesto contributo studia l’applicabilità della spettroscopia di riflettanza UV-Vis-NIR per la diagnostica su oggetti d’arte in materiale plastico. Sebbenesi tratti di una tecnica non invasiva consolidata e comunemente applicatanel settore dei beni culturali, il suo utilizzo su collezioni d’arte contempora-nea è ancora limitato. Si discutono qui alcune questioni specificamentelegate alla caratterizzazione in riflettanza dei materiali plastici, che posso-no presentare un livello di trasparenza variabile.

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to nelle regioni UV-VIS-NIR, per le plasti-che di interesse artistico l’utilizzo di que-ste metodologie diagnostiche è, a cono-scenza degli autori, ancora inedito. Perquesto motivo è stato avviato uno studiosu una serie di campioni di riferimento dimateriali plastici certificati, selezionatinell’ambito del Progetto POPART in basealle indicazioni di esperti operanti nelcampo della conservazione delle opered’arte contemporanea.I risultati preliminari presentati in questocontributo rappresentano un primo sta-dio di analisi delle problematiche con-nesse alle misure di riflettanza in situ sumanufatti in plastica. In particolare, tra-mite un confronto interstrumentale e l’a-nalisi comparativa di spettri acquisiticon diverse geometrie di misura, si ana-lizza il ruolo del fattore “trasparenza-opacità” nella caratterizzazione spet-troscopica dei polimeri selezionati nel-l’intervallo UV-Vis-NIR.

I MATERIALI E LA METODOLOGIA DI MISURA

Le misure sono state effettuate su unaserie di standard di plastiche certifi-cate, commercializzate con il nomeResinkit® [8]. Questa raccolta dicampioni comprende 50 diversi tipidi plastiche, selezionate tra i poli-meri più diffusi industrialmente, moltidei quali ricorrenti anche nelle colle-zioni artistiche. I campioni Resinkit®

hanno dimensione e forma standar-dizzati, sono accompagnati da unascheda descrittiva, e si presentanocon il colore e l’apparenza originalidella resina (trasparente, opaca,colorata, ecc., illustrata in Fig. 1).Come noto, molte proprietà fisichedei materiali plastici, come la consi-stenza, la durezza, le proprietà otti-che, ecc., possono essere variateincludendo additivi diversi nella stes-sa matrice polimerica, in modo da

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Figura 1 – Campioni Resinkit®8 tipologie di polipropilene con proprietà fisiche e ottiche diverse

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ottenere, anche con l’ausilio diopportuni processi di lavorazione,materiali chimicamente simili macon caratteristiche finali molto diver-se. In questo studio sono stati inve-stigati alcuni aspetti legati alla misu-ra della riflettanza nella regione UV-Vis-NIR su materiali appartenenti auna stessa classe polimerica, madiversi per colore e livello di opaci-tà/trasparenza a causa della pre-senza di differenti additivi e/o pla-stificanti.È stato quindi selezionato un sottoin-sieme di campioni, costituito da ottovarietà di polipropilene, con proprie-tà ottiche e meccaniche (Tab. 1). Lecaratterizzazioni spettroscopiche so-no state eseguite in riflettanza, utiliz-zando due strumentazioni diverse inmodo da poter studiare, in base alconfronto interstrumentale, come lageometria di misura e le proceduresperimentali possano influire sul datospettrale, modificandolo. Sono stateutilizzate una strumentazione dabanco e una portatile: a) uno spettro-fotometro a doppio raggio, mod. Per-kin-Elmer Lambda 1 050, operantenell’intervallo spettrale 200-2 500 nmed equipaggiato con una sfera inte-grante da 60 mm, con geometria diilluminazione/ripresa 0°/d, tale daescludere la componente specularedella componente riflessa; b) un siste-ma portatile FORS (Fibre Optic Reflec-tance Spectroscopy) integrato, costitu-to da una coppia di spettroanalizza-tori Zeiss MCS 601 e MCS 611 NIR2.2 W, operante nell’intervallo spet-trale 350-2 100 nm. Tale sistema ècorredato di fibre ottiche e testa dimisura con geometria di illuminazio-ne/ripresa 0°/2x45° (Fig. 2).Per ciascuna strumentazione, lemisure su ogni campione sono stateripetute in due diverse configurazio-ni, al fine di estrarre informazionisul diverso grado di trasparenza deivari campioni. È evidente che lacomprensione di questo aspetto èimportante quando si debbano misu-rare campioni semi-opachi, in cuinon sono realizzate le condizioniideali né per una misura in trasmit-tanza né per una misura in riflettan-za. La prima configurazione utiliz-

zata ha previsto il posizionamentodi uno standard bianco di riflettanza(Spectralon® 99%) dietro il campio-ne di plastica. Questo standard eralo stesso utilizzato anche per la tara-tura della strumentazione.Nella seconda configurazione i cam-pioni sono stati misurati tal quali,senza apporvi dietro alcun materialeriflettente. Nel caso delle misureFORS, basate sull’utilizzo della sondacollegata allo strumento mediantefibre ottiche, questa configurazione èstata realizzata poggiando il campio-ne su un apposito supporto cavo inmateriale non riflettente.Con il primo tipo di configurazioneè stato possibile massimizzare ilsegnale di riflettanza per i campionitrasparenti o semitrasparenti, miglio-rando notevolmente il rapporto se-gnale/rumore rispetto alle misure ef-fettuate senza lo standard biancodietro al campione. La seconda con-figurazione, senza Spectralon® die-tro al campione, ha avuto invece loscopo di simulare una condizionepiù realistica di misura su un ogget-to d’arte. È infatti evidente che nellamaggior parte dei casi reali è

impossibile effettuare una caratteriz-zazione spettrale apponendo unasuperficie riflettente dietro l’area dimisura.Riassumendo per ogni campionesono quindi stati acquisiti quattrospettri medi, relativi alle quattro diver-se geometrie di misura: 1) spettrofo-tometro, 0°/d, con Spectralon® 99%;2) spettrofotometro, 0°/d senzaSpectralon® 99%; 3) spettroanalizza-tore, 0°/45° con Spectralon® 99%;

4) spettroanalizzatore,0°/45° senza Spectra-lon® 99%.

L’ANALISI SPETTRALE: RISULTATI

L’analisi delle caratteri-stiche spettrali nell’inter-vallo esteso UV-Vis-NIR(200-2 500 nm) consen-te di osservare simulta-neamente diverse pro-prietà del materiale. La

regione 200-380 nm evidenzia even-tuali bande di assorbimento dellaradiazione UV, e dà un’indicazionesulla suscettibilità del materiale aldegrado foto-indotto; la regione delvisibile (380-750 nm) permette dicaratterizzare il materiale dal puntodi vista del colore e delle proprietàottiche (trasparenza, lucentezza, opa-cità, ecc.); la regione del NIR (750-2 500 nm) fornisce indicazioni com-posizionali relative alla presenza digruppi funzionali caratteristici delmateriale analizzato e utili sia per l’i-dentificazione dei composti sia permonitorare eventuali alterazioni chi-miche, indici di fenomeni di degrado.In Fig. 3 è riportato un grafico com-parativo degli otto spettri di riflettanzaacquisiti sugli standard di polipropile-ne con spettrofotometro nella configu-razione 0°/d e con lo Spectralon®

99% dietro al campione. Si può osser-vare che, a parte un fattore di intensi-tà, gli spettri non presentano differen-ze nella regione NIR, indicativa dellecaratteristiche composizionali deicampioni. Questo è in accordo conquanto atteso, poiché tutti i campioniappartengono alla stessa classe chi-

Figura 2 – Strumentazione FORS (ZeissMCS600 e MCS611 NIR 2.2 W) equipaggiatacon fibre ottiche e sonda di misura 0°/2x45°per acquisizione di spettri di riflettanza in situ

Tabella 1 – Campioni di polipropilene Resinkit® analizzati

N. Resinkit® Nome

26 Polypropylene homopolimer27 Polypropylene copolimer28 Polypropylene barium sulfate36 Polypropylene glass filled38 Polypropylene flame retardant44 Talc reinforced polypropyilene45 Polypropylene calcium carbonate reinforced46 Mica reinforced polypropylene

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mica. Viceversa, le diverse caratteri-stiche ottiche e cromatiche, che i cam-pioni di polipropilene presentano invirtù della diversa tipologia e quantitàdi additivi, danno luogo a differenzedi banda osservabili nella regioneUV-Vis. Si può inoltre osservare che,trattandosi di campioni con spessoreidentico e analoga composizione chi-mica, la variazione d’intensità delsegnale di riflettanza è ovviamentelegata al diverso grado di trasparen-za alla radiazione nell’intervallo con-siderato.Le misure sono state effettuate conSpectralon® 99% posizionato dietro ilcampione.Per analizzare il ruolo della traspa-renza nel modificare il dato spettralesono stati invece confrontati spettriacquisiti con geometrie e configura-zioni diverse su uno stesso campione.Tale confronto è qui riportato in tre

casi rappresentativi: il campione n.46, di colore scuro e del tutto opaco(non trasparente), il n. 36 di aspettolattiginoso e trasparenza intermedia,il n. 26 bianco trasparente. Gli spettridi riflettanza nella regione UV-Vis,ottenuti con le quattro configurazionidescritte sopra, sono riportati nelleFigg. 4-6.Nel campione n. 46, totalmenteopaco (non trasparente), gli spettriacquisti con e senza Spectralon® 99%dietro sono sostanzialmente identici.

Inoltre, anche le duediverse configurazionistrumentali (FORS e Per-kin-Elmer) danno spettripraticamente equivalen-ti, anche se è presenteuna lieve diminuzionenella riflettanza nel casodegli spettri FORS dovu-

ta alla differente geometria di misura.Nel campione n. 36 si osserva inveceuna differenza, particolarmente mar-cata nel caso della misura con geo-metria 0°/d, tra gli spettri acquisiti cone senza Spectralon® 99% dietro ilcampione. In questo caso la semi-tra-sparenza del campione, apprezzabilea occhio nudo, si manifesta con unaforte diminuzione d’intensità del se-gnale di riflettanza nella configurazio-ne senza Spectralon® 99%. Il ruolodello Spectralon® 99% dietro al cam-pione è infatti quello di “intensificare”

Figura 3 – Spettri di riflettanza acquisiti con spettrofotometroin configurazione 0°/d

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il debole segnale che raggiunge il rive-latore.Occorre sottolineare che questo ac-corgimento è senz’altro ottimale per

ottenere il massimo segnale dimisura, ma non è utilizzabile permisure di tipo quantitativo, poi-ché in questo caso l’intensità nonè direttamente correlabile allospessore attraversato utilizzandola legge di Lambert-Beer.Infine, i dati ottenuti sul cam-pione n. 26, quasi totalmentetrasparente, mostrano comeuna variazione sia di strumentosia di configurazione (con esenza Spectralon® 99% dietro)possano influenzare lo spettroin modo ancora più marcato(Fig. 6).Infatti, nel caso della misuraFORS, in cui la radiazioneretro-diffusa dalla plastica èraccolta soltanto lungo la dire-zione 45° rispetto a quella diincidenza, il valore di riflettan-za è molto debole (inferiore al10%), anche quando si utilizzilo Spectralon® 99% per recu-perare parte della radiazionedispersa. Questo perché incondizioni di forte trasparenzail segnale retro-diffuso è debolee sono necessari accorgimentiper incrementarlo, sommando-ne i contributi su varie direzio-ni. In effetti, si osserva che rea-lizzando queste condizioni dimisura, ossia utilizzando loSpectralon® 99% e la sferaintegrante è possibile ottenereuno spettro attendibile.Lo studio effettuato evidenziacome lo spettro di riflettanzanelle plastiche possa essereconsiderato attendibile e infor-mativo purché si riesca a sepa-rare il contributo delle proprie-tà ottiche macroscopiche (tra-sparenza – opacità) da quellodegli assorbimenti molecolarinel determinare la forma spet-trale.Questo è particolarmente im-portante nella regione UV-Vis e,quindi, ogni qualvolta si voglia

fare una caratterizzazione colorime-trica e un monitoraggio delle altera-zioni cromatiche del materiale ènecessario confrontare spettri ottenutiin configurazioni di misura diverse,

tali da evidenziare quanto segnale siaperso a causa della parziale traspa-renza, e come questa perdita possainfluenzare lo spettro. Nei casi in cuila trasparenza risulti giocare un ruolonon trascurabile, occorrerà quindiadottare accorgimenti e geometrie dimisura che ne minimizzino l’impattoin considerazione di misure da effet-tuarsi su opere d’arte e in situ.

RINGRAZIAMENTI

Il presente studio si inquadra nellaricrea svolta nell’ambito del ProgettoEC POPART, finanziato dalla Comuni-tà Europea nell’ambito del 7° Pro-gramma Quadro FP7/2007-2013(grant agreement n° 212218).

BIBLIOGRAFIA

1. Y. Shashoua, Conservation of Plastics,Butterworth-Heinemann Elsevier, Oxford(2008).2. O. Chiantore, Le materie plastiche del-l’arte contemporanea e la loro trasforma-zione e decadimento, in Arte Contempo-ranea. Conservazione e restauro a cura diS. Angelucci, Nardini Editore, Firenze(1994), 131-156.3. http://popart.mnhn.fr4. P. Walter, "Preserving the plastic past",Chemistry & Industry (GB) 8th Feb. 2010,14-155. M. Bacci, A. Casini, M. Picollo, B.Radicati, L. Stefani, Integrated non-invasi-ve technologies for the diagnosis and con-servation of the cultural heritage, Journalof Neutron Research, 14/1, (2006), 11-16.6. M. Bacci, R. Bellucci, C. Cucci, C. Fro-sinini, M. Picollo, S. Porcinai and B. Radi-cati, Fiber Optics Reflectance Spectro-scopy in the Entire VIS-IR Range: a Power-ful Tool for the Non-invasive Characteriza-tion of Paintings, in Materials Issues in Artand Archaeology VII, edited by Pamela B.Vandiver, Jennifer L. Mass, and AlisonMurray (Mater. Res. Soc. Symp. Proc.852, Warrendale, PA, (2005), pp. 297 -302.7. M. Bacci, D. Magrini, M. Picollo, M.Vervat, A Study of the Blue Colors used byTelemaco Signorini (1835-1901), Journalof Cultural Heritage, 10 (2009), 275-280.8. www.resinkit.com

Figura 4 – Resinkit® n. 46 Polipropilene rinforzato con Mica di colore marrone scuro e non trasparente

Figura 6 – Resinkit® n. 26 Polipropilene co-polimero di colore bianco e trasparente

Figura 5 – Resinkit® n. 36 Polipropilene rinforzato con fibravetro di colore bianco e aspetto lattiginoso e semi-trasparente

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NUOVI STRUMENTI PER LA MISURA DI UMIDITÀ,TEMPERATURA E PRESSIONE

I principali dati sulle condizioni ambientali, ma anche data e ora, sempre a porta-ta di mano: grazie ai nuovi strumenti Testo per umidità e temperatura, non è piùnecessario eseguire complicate analisi dei dati su PC, risparmiando così tempo edenaro. Il nuovo termoigrometro testo 623 è lo strumento ideale per i Facility Manager, gra-zie alla funzione di registrazione delle misure. I valori impostati sono realmente tali?Con testo 623 è possibile rispondere rapidamente a questo tipo di domande. Lostrumento visualizza le misure in corso e i valori precedentemente rilevati sull’ampiodisplay, facilmente leggibile. L’utente può vedere sull’istogramma i valori di umidità

o temperatura divisi in intervalli di un’ora, 2 ore, 12 ore,un giorno o 12 giorni. La memoria dello strumento è ingrado registrare i dati delle ultime dodici settimane.

Misura precisa di umidità, temperatura e pressione

Oltre a temperatura e umidità, il modello testo 622misura anche la pressione ed è particolarmente indica-to per i laboratori. Sull’ampio display, facilmente leggi-bile, visualizza le misure in corso, data e ora. Forniscequindi in modo istantaneo tutti i valori principali per iprotocolli. Un’apposita funzione di recall segnala quan-do effettuare la taratura. Grazie al software opzionaleTesto per la taratura, l’utente può effettuare queste ope-razioni direttamente in campo.Per ulteriori informazioni:www.testo.it/clima

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NUOVI ENCODER OTTICIRIVOLUZIONANOIL FEEDBACK DI POSIZIONERenishaw, leader mondiale nel settore degliencoder e delle tecnologie di misura, ha svi-luppato Resolute™, un encoder ottico assolu-to, a passo fine che garantisce un'eccellenteprotezione dalle contaminazioni e, graziealle sue straordinarie specifiche, apre nuoviorizzonti nel settore del feedback di posizio-ne. Resolute™ è il primo encoder assoluto almondo in grado di fornire una risoluzione di27 bit a 36 000 giri/min. Inoltre può rag-giungere l'incredibile risoluzione di 1 nano-metro alla velocità di 100 m/s, in applica-zioni sia angolari sia lineari.Il nuovo sistema legge un'esclusiva tracciaottica singola ed è in grado di acquisire laposizione assoluta già all'accensione,senza batterie tampone, eliminando com-pletamente la necessità di eseguire unaprocedura di zero. Grande robustezza,velocità e una risoluzione senza pari ren-dono i nuovi encoder estremamente inte-

ressanti, ad esempio, per i produttori ditorni ad alte prestazioni, ma anche di assipiù lenti, con altissimi requisiti di precisio-ne e integrità di controllo. L'encoder assoluto Resolute™ utilizza unanuova e sofisticata ottica che consente di leg-gere la traccia di passo 30 µm con un bas-sissimo rumore (jitter <10 nm RMS) e rag-giunge una stabilità di posizionamento stu-pefacente. Il metodo di rilevamento avanza-to produce intrinsecamente un errore sottodi-visionale ridottissimo (±40 nm) per garantireuna migliore finitura della superficie alleparti lavorate con le macchine CNC. Questo

vuol anche dire scansioni migliori, un con-trollo ottimale della velocità e la massimarigidezza nel mantenimento della posizionedi sistemi lineari o rotativi a motorizzazionediretta.Resolute™ non utilizza la tecnica convenzio-nale, che prevede l'utilizzo di due tracceaffiancate (una incrementale e l'altra assolu-ta) che producono inevitabilmente problemidi sfasatura in presenza di lievi disallinea-menti angolari. Questo nuovo encoder asso-luto adotta invece una riga ottica assoluta atraccia singola, che combina in un unicocodice tutte le informazioni sulla posizioneassoluta e sulla fase incrementale. Ciò per-mette di godere di tolleranze più ampie, perinstallazioni semplici e rapide, e di una mag-giore affidabilità a lungo termine, anche neicasi in cui le strutture si assestino nel corsodel tempo. Per semplificare ulteriormente leoperazioni di installazione e diagnostica,Resolute™ include un LED di allineamentointegrato nel lettore.

Per ulteriori informazioni:www.renishaw.it

MISURE E PROVE NON DISTRUTTIVE

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Termografia lock-inEnrico Dati, Laura Manduchi

e sue applicazioni a controlli di particolari aerodinamici

Centro sperimentale di Volo di Pratica di Mare, Aeronautica Militare - Articolopresentato al Convegno Annuale dell’Associazione Italiana Prove non Distruttive (AIPnD) – Roma [email protected]

TERMOGRAFIA LOCK-IN: UN’EVOLUZIONE DELLA TERMOGRAFIA IR

La termografia si basa sulla rivelazio-ne delle radiazioni infrarosse che ven-gono emesse da qualsiasi corpo auna temperatura superiore allo zeroassoluto. Tale rivelazione avviene at-traverso opportuni sensori che opera-no senza contatto con il corpo in esa-me, permettendo, attraverso un’op-portuna elaborazione del segnale, dideterminarne la temperatura.Le applicazioni della termografia co-prono i settori più diversi: da quelloenergetico alle infrastrutture, dai tra-sporti e dal settore aeronautico allaconservazione dei beni culturali e almedicale. Nel settore aeronautico latermografia può essere utilizzatacome metodologia di controllo nondistruttivo nelle ispezioni periodichedi particolari per la rilevazione dieventuali difetti che si possono gene-rare durante la vita operativa del veli-volo. Infatti, se il pezzo viene oppor-tunamente stimolato, la presenza di

un difetto costituisce un ostacolo allanormale diffusione del calore, produ-cendo locali disomogeneità nella di-stribuzione delle temperature superfi-ciali, evidenziabili mediante l’uso divideocamere nell’infrarosso. L’uso del-la termografia nel settore delle misuree dei controlli non distruttivi è oggi inrapida crescita, in relazione ai grandivantaggi che questa tecnica può offri-re: le mappe termiche sono ottenibiliin pochi secondi e consentono di ispe-zionare grandi superfici senza alcuncontatto con i particolari controllaticon una notevole riduzione dei tempidi fermo macchina. Inoltre la tecnica èapplicabile anche al controllo dimateriali innovativi, quali i materialicompositi, per i quali molte delle tec-niche classiche non sono applicabili.La maggior parte dei sensori termiciutilizzati finora (siliciuro di platino,antimoniuro di indio o telluriuro dicadmio e mercurio) operavano nellaprima finestra atmosferica (λ = 2 ÷ 5µm) e richiedevano complessi sistemidi raffreddamento, ad es. con azotoliquido. I recenti sensori microbolome-

trici non richiedono raffreddamento eoperano nella seconda finestra atmo-sferica (λ = 8 ÷ 14 µm). Inoltre i sen-sori più recenti sono di tipo FocalPlane Array (FPA) e permettono diottenere, senza sistemi di scansionemeccanica, una vera e propria map-patura (termogramma) della distribu-zione superficiale della temperatura,dalla quale si possono ricavare utiliinformazioni sui particolari in esame.La termografia tradizionale risente tut-tavia di alcuni limiti dovuti a disturbiquali disomogeneità di riscaldamen-to, riflessioni di sorgenti di calore pre-senti dell’ambiente di lavoro e coeffi-cienti di emissività non omogenei, chepossono inficiare l’esito del controllo.Inoltre, materiali a elevata conducibi-lità sono soggetti a propagazioni ter-miche troppo rapide, che portano adottenere immagini poco contrastate onon rilevabili con sistemi convenzio-nali. L’evoluzione della tecnica termo-grafica è pertanto passata attraversol’elaborazione del segnale termico,che mediante il processo di modula-zione individua e separa il segnalereale dai segnali di rumore. Nel casodella termografia, viene modulato ilcalore che investe il particolare inesame e si analizzano le immaginitermografiche dell’evento sulla basedei parametri di modulazione.Nella Termografia Lock-in, che si stamaggiormente diffondendo sia per leapplicazioni nel campo dei controllinon distruttivi sia per gli impieghi nelsettore della stress-analysis, la modula-

LOCK-IN THERMOGRAPHY AND ITS APPLICATIONS TO THECONTROL OF AIRCRAFT COMPONENTSLock-in thermography shows promises among thermographic techniques fora number of applications, due to its inherent noise-free nature. Moderndetectors allow the applicability of this technique in a compact set-up, sui-table for applications such as the monitoring of defects on aircraft compo-nents, and extend its potential to composite materials. The paper describestwo examples of non-destructive measurements of aircraft parts with induceddefects by means of the technique, and discusses the main sources of mea-surement errors and the means of overcoming them.

RIASSUNTOTra le tecniche termografiche, la termografia Lock-in si dimostra prometten-te per un gran numero d’applicazioni, a causa della sua intrinseca insensi-bilità al rumore. I moderni rivelatori consentono set-up compatti, idonei perapplicazioni quali il monitoraggio di difettosità in componenti aeronautici.L’articolo descrive due esempi di misure non distruttive su parti aeronauti-che con difettosità indotte, utilizzando la tecnica Lock-in, e discute le prin-cipali sorgenti di errori di misura e le modalità di correzione.

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zione di temperatura indotta da unriscaldatore con andamento sinusoida-le sulla superficie del particolare si pro-paga come “onda termica”. Questa su-bisce riflessioni, pertanto la modulazio-ne di temperatura sulla superficie è mo-dificata dall’onda termica che ritornadall’interno del particolare.In corrispondenza di ogni pixel del-l’array, mediante una semplice analisidi quattro immagini con sfasamentoreciproco di un quarto di periodo, èpossibile ottenere lo sfasamento tral’energia immessa e la risposta termi-ca locale (φ), e l’ampiezza massimadel segnale termico periodico (A),secondo le seguenti formule:

A x y S x y S x y S x y S x y( , ) ( ( , ) ( , )) ( ( , ) ( , ))= − + −1 32

2 42

φ( , ) tan ( ( , ) ( , )

( , ) ( , ))x y S x y S x yS x y S x y= −

−−1 1 3

2 4

Mentre l’immagine in ampiezza èancora dipendente da disomogeneitàd’assorbimento della superficie, d’e-missione infrarossa e di distribuzionedel riscaldamento, l’immagine in fasene è immune, risultando più affidabilee sensibile. Inoltre con l’analisi in fasela profondità teorica alla quale undifetto può essere rilevato (µ) è circa ildoppio di quella ottenibile con l’ana-lisi in ampiezza e vale:

dove k è la conducibilità termica delmateriale, ω è la velocità angolaredell’onda sinusoidale, ρ la densità eCp la capacità termica.La modulazione sinusoidale può esse-re ottenuta con diversi metodi. In par-ticolare negli studi che sono in corso

µ ωρ= 2k

Cp

già da alcuni anni presso il CentroSperimentale di Volo dell’AeronauticaMilitare, si è operato con lampadealogene collegate a un generatore disegnale variabile in ampiezza e fre-quenza (Fig. 1). Al PC arrivano sia isegnali provenienti dalla termocame-ra sia il segnale di controllo del gene-

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Figura 1 – Set-up strumentale utilizzato per la tecnica termografica Lock-in

con stimolazione ottica

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ratore che regola la potenza dellelampade. Un apposito software ela-bora i dati in modo da fornire le dueimmagini in fase e ampiezza.Il set-up strumentale è stato impiegatoper valutare disomogeneità di variedimensioni e profondità presenti suparticolari aeronautici. Il primo studioè stato effettuato su particolari in Al,mentre il secondo è stato effettuato sumateriali compositi in fibra di carbo-nio. In entrambi i casi sono state effet-tuate prove preliminari per trovare lecondizioni migliori per il controllo delpunto d’inizio acquisizione, del perio-do di preriscaldamento, della potenzadelle lampade e del numero dei ciclidi acquisizione. Si è quindi valutatal’influenza della frequenza di acquisi-zione sulla rilevabilità dei difetti.

STUDIO SUI PARTICOLARIIN ALLUMINIO

Nella Fig. 2 sono riportati i risultatidello studio effettuato sui particolari inAl. Le Figg. 2.a e 2.b mostrano leimmagini di fase (rappresentate afalsi colori) ottenute alla frequenza dimodulazione di 0,1 Hz su due blocchidi Al preventivamente verniciati conuna pittura a elevata emissività. Ilprimo blocco (n. 1) presentava quat-tro difetti (fori a fondo piatto) di diver-so diametro (fra 15 e 40 mm) posti auguale profondità (1 mm dalla super-ficie in esame). Il secondo (n. 2) pre-sentava quattro difetti di uguale dia-metro (40 mm) posti a differenti pro-fondità (tra 1,5 e 4 mm dalla superfi-cie d’esame). Come si evince dalleimmagini, a questa frequenza tutti idifetti risultano ben rilevabili.

L’ampiezza dello sfasa-mento tra il centro deldifetto e la zona senzadifetti dipende dalla fre-quenza di modulazio-ne del segnale termico.Essa è evidenziata spe-rimentalmente dal grafi-co di Fig. 3, ottenutaper i fori del campionen. 2, per frequenze dimodulazione che varia-no da 0,03 a 1 Hz. Sinota che la differenzadi fase presenta unmassimo nella zonacompresa tra 0,1 e0,2 Hz.

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Figura 3 – Campione n. 2: differenza tra le fasi dei segnali termici in cor-rispondenza dei centri dei fori a diversa profondità e nelle zone sane

in funzione della frequenza di modulazione del riscaldamento (riscalda-mento effettuato con lampada da 1000 W posta a 60 cm dal blocco)

Figura 4.a – Andamento dello sfasamento del segnale termico lungo la linea

congiungente i centri dei fori a frequenza0,125 Hz per il blocco campione in Al n. 1

Figura 4.b – Andamento dello sfasamento del segnale termico lungo la linea

congiungente i centri dei fori a frequenza 0,1Hz per il blocco campione in Al n. 2

Nelle Figg. 4.a e 4.b sono poi rap-presentati gli andamenti dello sfasa-mento del segnale termico sulla super-ficie dei campioni n. 1 e n. 2 rispetti-vamente, lungo la linea congiungentei centri dei fori alle frequenze dipicco. Questi andamenti, e le corri-spondenti derivate, consentono d’evi-denziare i bordi dei fori e di misurarei diametri.Per confrontare i risultati sperimenta- Figura 5 – FEA del blocco campione in alluminio n. 2

tenendo conto del contributo della riflessione della lampada

Figura 2 – Termografia in fase dei blocchi campione alla frequenza di 0,1 Hz. 2.a: blocco n. 1; 2.b: blocco n. 2

li con i valori teorici, gli sfasamentie le variazioni di ampiezza deisegnali termici dovuti alla presenzadi difetti per diverse frequenze sonostati calcolati mediante analisi aglielementi finiti (FEA). Il grafico di Fig.5 mostra l’ampiezza dello sfasa-mento nelle condizioni di Fig. 3 edevidenzia un buon accordo con ivalori sperimentali, a condizione di

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considerare anche il contributo diriflessione della lampada, valutatocome segnale termico in fase con ilriscaldamento e con ampiezza intor-no agli 0,5 °C.L’approccio numerico ha permessodi evidenziare come il segnale rifles-so causa una consistente riduzionedello sfasamento del segnale termi-co che aumenta all’aumentare dellafrequenza. In realtà piccoli difettiprodurrebbero, in assenza di rifles-sione, una maggior differenza difase soprattutto ad alte frequenze,ma la bassa intensità del segnaleprodotto all’aumentare della fre-quenza fa sì che, in condizioni reali,il contributo del segnale riflessomascheri quasi completamente l’in-dicazione. Pertanto quanto più siriesce a minimizzare l’effetto dellariflessione, applicando per esempiouna pittura con emissività molto ele-vata o facendo uso di una fonte diriscaldamento a ultrasuoni o laser,tanto maggiore potrà essere la fre-quenza di lavoro, con aumento delladifferenza di fase tra difetto e zonasana. A titolo di esempio, per letipologie di difetti esaminati le con-dizioni ottimali individuate cadononel campo tra 0,1 e 0,3 Hz.

STUDIO SUI PARTICOLARIIN FIBRA DI CARBONIO

I blocchi campione utilizzati per lostudio sui materiali compositi infibra di carbonio erano simili aquelli utilizzati per l’Al e conteneva-

no difetti di diverso diametro e postia diverse profondità. Nel caso deicompositi è stato necessario effet-tuare un preriscaldamento di diversicicli prima di avviare l’acquisizio-ne: infatti operando in regime tran-sitorio si era rilevata un’eccessivavariabilità dei risultati in funzionedel punto d’inizio acquisizione, euna mancanza di riproducibilitàdelle misure. La Fig. 6 mostra i risul-tati ottenuti alla frequenza di 0,015 Hzper i due blocchi utilizzati per ilcontrollo.Al pari dei campioni precedenti,anche in questo caso si è valutata l’in-fluenza della frequenza di lavorosulla rilevabilità dei difetti nei duediversi blocchi utilizzati. Si è potutorilevare come vi sia uno spostamentodel massimo sfasamento verso fre-quenze più alte al diminuire delledimensioni del difetto e al diminuiredella profondità.Riassumendo i risultati ottenuti per idiversi provini è stato possibile otte-nere, per ciascuna frequenza,curve che esprimono la differenzadi fase in funzione della profonditàe delle dimensioni dei fori. Dall’e-same di questi risultati è possibilenotare come un provino in materia-le composito di 4 mm di spessorepossa essere controllato per tutto ilsuo spessore applicando frequenzeinferiori a 0,03 Hz. All’aumentaredella frequenza i difetti più profon-di non sono più rilevabili, mentre sievidenziano meglio i difetti sub-superficiali anche di piccole dimen-sioni.

TERMOGRAFIA LOCK-IN:UNA VALIDA ALTERNATIVA

Le prove effettuate hanno messo inevidenza come la termografia Lock-in consenta di ottenere risultati affi-dabili e abbia una sensibilità com-parabile con quella di altre tecniched’indagine non distruttive per il con-trollo di particolari in alluminio e inmateriale composito. In particolare,nei controlli di questi ultimi materialila termografia Lock-in rappresentauna valida alternativa al controllomediante ultrasuoni presentando,rispetto a questi ultimi, i vantaggi dinon richiedere il contatto con ilpezzo e di permettere di otteneremappature di superfici anche estesein tempi notevolmente ridotti.

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Laura Manduchi, Cap.Laureata in Chimica, Dot-torato di Ricerca in Scien-ze Chimiche. In serviziopresso il Reparto Chimico

del Centro Sperimentale Volo. Dal10/10/07 CapoSezione TecnicheOttiche e Termo-grafiche.Attività: Elabora-zione procedure dicontrollo CND suparticolari e struttu-re aeronautiche,effettuazione dicontrolli CNDstraordinari su par-ticolari aeronauticie studi e sperimen-tazione di tecnicheCND avanzate.

Enrico Dati, T. Col.GARN. Laureato in Chi-mica Industriale. In servi-zio presso il Reparto Chi-mico del Centro Speri-

mentale Volo. Dal 1/2/01 Capo Sezio-ne Tecniche Ottiche e Termografiche,dal 1/9/09 Capo Gruppo CND.Attività: Elaborazione procedure di con-trollo CND su particolari e struttureaeronautiche, effettuazione di controlliCND straordinari su particolari aero-nautici e studi e sperimentazione di tec-niche CND avanzate.

Figura 6. – 6.a – Termografia in fase del blocco campione in CFRP con fori di diverso diametro e uguale profondità alla frequenza di 0,1 Hz. 5.b: Termografia in fase del blocco campione

in CFRP con fori di diametro uguale e diversa profondità alla frequenza di 0,1 Hz

MISURE MECCANICHE

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Test di vibrazione condottisul microsatellite ALMASat-1

Davide Bruzzi*, Alberto Corbelli*, Alessandro Rivola*, Paolo Tortora*, Giulio Camauli**

Una collaborazione Università-Industria di successo

VIBRATION TESTS CONDUCTED ON THE ALMASAT-1 SATELLITEThe article presents activities for space flight qualification of ALMASat-1satellite’s subsystems, conducted by the vibration test laboratory of the 2ndFaculty of Engineering, Bologna University, Forlì branch. Vibration testshave been conducted on the individual subsystems that are part of the uni-versity microsatellite, to verify the robustness of the different componentsunder stress during the space launch that will be made by the Vega laun-cher, which will host ALMASat-1. To run the tests the laboratory used theelectrodynamic shaker Dongling ES-2-150 and its control and acquisitionplatform LMS Test.Lab/SCADAS III, provided by LMS Italiana.

RIASSUNTOIl presente articolo illustra e riassume l’attività di qualifica al volo spazialedei sottosistemi del satellite ALMASat-1 svolta presso il laboratorio perprove di vibrazione della Seconda Facoltà di Ingegneria dell’Università diBologna, sede di Forlì. Nello specifico, vengono presentati i test di vibra-zione condotti sui singoli sottosistemi che compongono il microsatellite uni-versitario, allo scopo di verificare la robustezza dei diversi componenti allesollecitazioni previste durante il lancio, che avverrà mediante il lanciatoreVEGA, a bordo del quale ALMASat-1 sarà alloggiato. Per l’esecuzione deitest il laboratorio ha utilizzato uno shaker elettrodinamico Dongling ES-2-150 e la relativa piattaforma di controllo e acquisizione LMS Test.Lab/SCA-DAS III, forniti da LMS Italiana.

IL MICROSATELLITE ALMASAT-1

ALMASat-1 è il primo microsatelliteinteramente progettato, prodotto eassemblato presso l’Università di Bolo-gna (UniBO). ALMASat-1 è stato pro-gettato come una piattaforma multi-scopo che può, con piccoli aggiusta-menti, essere utilizzata per diversemissioni, grazie alla capacità di allog-giare payload con differenti proprietà

di volume, puntamento e potenza.Molti dei sottosistemi di ALMASat-1 ven-gono assemblati impiegando tecnolo-gie disponibili in commercio, garanten-do in questo modo la capacità di alle-stire missioni low-cost e con rapidarisposta. Il microsatellite consiste in unprisma cubico, con una struttura modu-lare di cassetti in alluminio e quattropannelli laterali in nido d’ape di fibra dicarbonio e Nomex (Fig. 1).

Il sistema dide te rm ina -zione e con-trollo d’asset-to fornisceuna stabiliz-zazione a treassi con pun-t a m e n t overso Nadirin modo dasoddisfare laperformance

di puntamento tipica di payload qualicamere ottiche e multispettrali. Il siste-ma di determinazione d’assetto ècomposto da quattro sensori di Sole(progettati e sviluppati da UniBO) edue magnetometri. Il sistema di con-trollo d’assetto è invece composto dauna ruota di momento in rotazioneattorno all’asse di pitch e da tre cop-pie di bobine magnetiche tra loroortogonali.ALMASat-1 include anche un sistemadi micropropulsione come payloadtecnologico, anch’esso interamenteprogettato, sviluppato e assemblatopresso l’UniBO, in collaborazione conCarlo Gavazzi Space, la quale haprodotto i microthruster. Tale impiantoimpiegherà per la propulsione gasfreddo inerte (azoto) e sarà in gradodi produrre una spinta previstacostante di 0,75 mN ad una pressio-ne costante di 0,1 MPa.Il sistema di comunicazione è compo-sto da tre blocchi principali che lavo-rano a diverse bande di frequenza:un sistema in banda VHF verrà utiliz-zato come canale di uplink per dati etelecomandi dalla stazione di terra,mentre un secondo sistema in bandaUHF costituirà il canale principale didownlink per le informazioni di tele-metria del satellite. La missione ALMA-Sat-1 ospiterà a bordo anche un siste-ma di comunicazione in banda S(sempre sviluppato da UniBO) ad ele-vato data-rate (fino a 38 400 bps).Il sistema di potenza di ALMASat-1,infine, si compone di tre parti princi-pali: pannelli solari, batterie e unascheda dedicata alla gestione dellapotenza in gioco. Mentre i primi due

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*Seconda Facoltà di Ingegneria,Università di Bologna, sede di Forlì. **LMS Italiana, [email protected] 1 – Il microsatellite ALMASat-1

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sono stati sviluppati presso l’UniBO, la scheda di gestio-ne potenza è stata sviluppata presso l’Università diRoma “La Sapienza” nell’ambito di una collaborazionecon Aerospower Group avviata nel 2005. Il sistemafotovoltaico del satellite è basato su celle solari a triplagiunzione (TJ). Il satellite possiede quattro pannelli inhoneycomb di fibra di carbonio e Nomex con celle sola-ri all’Arseniuro di Gallio posizionate sui lati. Sul coper-chio superiore del satellite è posizionata una ulterioreserie di celle solari per un numero totale di celle pari asedici. Per il sistema di immagazzinamento della poten-za sono impiegate batterie agli ioni di Litio: tre pacchida 2 600 mAh sono connessi in parallelo per aumenta-re la ridondanza.

SPECIFICHE DI PROVA E PROFILI DI CARICO

Sfruttando le potenzialità offerte dal sistema di test alle-stito presso il laboratorio per prove di vibrazioni dellaSeconda Facoltà di Ingegneria, è stato possibile soddi-sfare pienamente le richieste del lanciatore per la quali-fica al volo dei componenti di ALMASat-1. Grazie infat-ti alla piattaforma composta dallo shaker elettrodinami-co Dongling ES-2-150 e relativo controller LMS SCADASIII, abbinato al software LMS Test.Lab, si sono applicaterigorosamente le specifiche imposte sia dal lanciatoreVEGA, sia dalle norme ECSS, nell’ambito di test di vibra-zione relativi a sollecitazioni random e shock.Per quanto riguarda le sollecitazioni di tipo random, lespecifiche imposte dal lanciatore dettano chiaramente iprofili di vibrazione in termini di PSD, sia a livello diaccettazione, sia di qualifica (Fig. 2). Le prove descrittenel presente articolo sono relative a livelli di qualificaper le schede elettroniche e i pannelli solari, mentremagnetometro e ruota di momento sono stati testatisecondo i livelli di accettazione in quanto in configura-zione di volo.Sempre in accordo con le specifiche imposte dal lancia-tore VEGA, la verifica a shock deve essere effettuatalungo tutti e tre gli assi, con uno spettro di shock equi-valente a un impulso semi-sinusoidale della durata di0,5 ms ed ampiezza di picco di 200 g. A tale scopo, èstato impiegato il modulo di Shock Response Synthesis(SRS) del software LMS Test.Lab.

Figura 2 – Profili PSD per prove di vibrazione random

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HARDWARE

Nella Fig. 3 è possibile osservare lapiattaforma per l’esecuzione dei test divibrazione allestita presso il laboratorioper prove di vibrazione della SecondaFacoltà di Ingegneria (sede di Forlì). Dasinistra verso destra sono visibili nell’or-dine: il PC dedicato alla gestione delsoftware LMS Test.Lab e al post-proces-sing dei dati, il frontale di controllo edacquisizione LMS SCADAS III, lo sha-ker elettrodinamico Dongling ES-2-150e l’amplificatore dedicato.

TEST DEI SOTTOSISTEMI

Per fissare correttamente i diversi com-ponenti del microsatellite ALMASat-1alla testa dello shaker sono stati impie-gati due expander di dimensioni oppor-tune appositamente stu-diati e realizzati nel labo-ratorio dell’Università diBologna. Sono statequindi condotte le qualifi-che dei componenti diALMASat-1, secondo irequisiti precedentemen-te descritti.

Magnetometri – In Fig.4.a è mostrato un magne-tometro di ALMASat-1 fis-sato, attraverso uno deidue expander, alla testa

dello shaker. Relativamen-te al test di vibrazionerandom, la Fig. 4.b ripor-ta, in termini di PSD, ilprofilo desiderato per iltest di accettazione (lineablu), sovrapposto al PSDdel segnale di controllodello shaker (linea rossa):come si può osservare ilsistema shaker/controllosegue fedelmente il profi-lo impostato all’internodel software LMSTest.Lab.La verifica a shock com-piuta sugli stessi magne-tometri è stata condottaper mezzo del modulo di

SRS del software di controllo ed acqui-sizione LMS Test.Lab. In particolare, inFig. 5.a è riportato il raffronto tra lospettro nominale imposto dal lanciatore(linea blu) e quello ottenuto attraversosintesi equivalente (linea viola), all’inter-no dei confini di validità della sintesi

stessa (tratteggio rosso). La Fig. 5.bmostra la sequenza di impulsi risultante.

Ruota di momento – Come per leprove di vibrazione dei magnetome-tri, anche la ruota di momento,mostrata in Fig. 6.a, è stata testataper il lancio a bordo del lanciatoreVEGA, mostrando la capacità di sod-disfare i requisiti imposti. La Fig. 6.bmostra la risposta rilevata dall’accele-rometro collocato sulla ruota durantel’esecuzione del test di vibrazionerandom. Tale rilievo è utile per lastima dei carichi agenti sui compo-nenti più delicati dell’oggetto, motoreelettrico e cuscinetti a sfere su tutti.Elettronica di bordo – Anche leschede elettroniche, interamente proget-tate e realizzate all’interno del Labora-torio di Microsatelliti della SecondaFacoltà di Ingegneria, sono state verifi-cate nei confronti delle sollecitazionidovute alle vibrazioni previste almomento del lancio. Un esempio di testè riportato in Fig. 7.a: la scheda dedi-

cata alla telemetria delsatellite è ancorata inconfigurazione di voloall’interno di un singolocassetto di ALMASat-1 etestata sullo shaker. Undato interessante è e-merso dalla ricerca del-le frequenze naturali delsistema, le quali si sonodimostrate ben superiorialle minime richieste dallanciatore per la qualifi-ca dell’intero sistema(60 Hz).

Figura 3 – La piattaforma utilizzata per i test di vibrazione

Figura 4 – 4.a: Magnetometro; 4.b: PSD target (blu) e PSD del segnale di controllo (rosso) per il test di vibrazione random

Figura 5 – Test di shock sui magnetometri: 5.a: SRS; 5.b: sequenza di impulsi nel tempo

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Pannelli solari –Sono stati infinecondotti test su unprovino di pannel-lo solare compostodi tre celle a triplagiunzione all’arse-nurio di gallio, alfine di verificare labontà sia degliincollaggi sia delsupporto in fibradi carbonio e No-mex (Fig. 7.b). Inquesto caso si èanalizzato il com-portamento delprovino sia in con-figurazione oriz-zontale (distesasull’expander), siain posizione verti-cale.

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Figura 6 – 6.a: Ruota di momento; 6.b: Risposta rilevata dall’accelerometro posto sulla ruota di momento durante il test di vibrazione random

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lo è impiegato con ottimi risultati nel-l’esecuzione di test su componenti aduso terrestre in studio presso la Secon-da Facoltà di Ingegneria dell’Universi-tà di Bologna.

RINGRAZIAMENTI

Gli autori ringraziano lo staff di LMSItaliana per il supporto offerto durantele fasi di installazione, avvio e intro-duzione all’impiego dello shaker elet-trodinamico e del software di control-lo e acquisizione.

RIFERIMENTI1. European Cooperation for Space Stan-dardization, ECSS-E-10-02A Verification,ESA-ESTEC, November 1998.2. European Cooperation for Space Stan-dardization, ECSS-E-10-03C-Draft Testing,March 2009.3. VEGA User Manual, Arianespace,March 2006.

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IL GRUPPO KISTLERSI AGGIUDICA“BIG CONTRACT”PER 3 CRASH CENTERIN INDIAIl Gruppo Kistler si è aggiudicato il contrat-to per tre centri completi di crash per lo svi-luppo dell’industria automobilistica india-na. Il cliente finale di questo progetto (daoltre venti milioni di Franchi Svizzeri) è ilNational Automobile Testing and R&D Infra-structure Project (NATRIP), centro nazionaledi Ricerche e Sviluppo nell’ambito Automo-tive. Le acquisizioni fatte da Kistler l’annoscorso nella divisione Automotive sonosubito risultate vincenti per questa applica-zione.L’industria automobilistica indiana stacrescendo a un ritmo superiore rispetto alresto del mondo. Per permettere la com-mercializzazione dei veicoli indiani intutto il mondo, i costruttori devono dimo-strare di adempiere a tutte le normative alivello mondiale riguardanti l’impattoambientale e gli standard di sicurezza.Per questo motivo il Governo indiano hacreato il NATRIP, che realizzerà tre crash

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center all’avanguardia a Chennai, Pune eDelhi. Per l’assegnazione della strumenta-zione da installare è stato istituito unbando internazionale.L’offerta del Gruppo Kistler ha vinto unacompetizione a livello planetario sia dalpunto di vista tecnicosia da quello economi-co. Le acquisizioni,effettuate lo scorsoanno, di MSC Automo-tive, Corrsys-Datron eKT Automotive hannodecisamente rafforzatola posizione del grup-po nel comparto Auto-motive, permettendo difornire una soluzionechiavi in mano per l’in-dustria automobilistica.Come sottolineato daRolf Sonderegger, CEOdel Gruppo Kistler, l’as-segnazione di questoenorme contratto con-ferma la correttezzadella strategia di svilup-po che la multinaziona-le sta sviluppando neimercati in forte crescitaed espansione, comeIndia e Cina. “Stiamoplasmando noi stessicome partner globali

per l’industria automobilistica, offrendosoluzioni e servizi al cliente come fornitoreunico di riferimento”.I centri di crash a Chennai (GARC), Pune(ARAI) e Delhi (iCAT) saranno costruiti emessi in funzione entro i prossimi 18 mesi.

Figura 7 – 7.a: Scheda di telemetria e relativo cassetto; 7.b: Provino di pannello solare

Stretta di mano dopo la sigla del contratto tra Saurabh Dalela(Direttore NATRIP) e Rolf Sonderegger (CEO Gruppo Kistler)

CONCLUSIONI

L’analisi critica dei risultati ottenutidurante l’intera campagna di test hapermesso di valutare positivamente laqualità del dimensionamento e delletecniche produttive utilizzate per la rea-lizzazione dei sottosistemi del microsa-tellite ALMASat-1. La campagna di teststessa è stata condotta positivamente,

grazie alle possibilità offerte dall’interapiattaforma di test allestita, la cui facili-tà di utilizzo, unita alla bontà degli stru-menti installati (shaker, amplificatore esistema di controllo) ha permesso direalizzare in maniera semplice e rapi-da un’intera sessione di qualifica per ilvolo di numerose parti dell’intero satel-lite.Attualmente, il sistema shaker/control-

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NUOVO AMPLIFICATOREDI MISURA UNIVERSALEA 8 CANALI

Cercate una soluzione flessibile per lamisurazione di grandezze meccaniche,elettriche o termiche? Il nuovo amplificato-re di misura MX840A di HBM supportaponti interi e semiponti per trasduttori adER e induttivi, tensione elettrica e corrente,trasduttori a resistenza, i comuni tipi di ter-mocoppie, trasduttori rotativi, un ingressoper il CAN-Bus e molto altro. Tutti gli 8 ingressi dispongono di un con-vertitore AD a 24 bit, vengono acquisiti inmodo sincrono e sono isolati galvanica-mente, il che garantisce un’elevata preci-sione di misurazione. Grazie all’universalità del MX840A e alsupporto della tecnologia APM (AdvancedPlug & Measure) i vostri trasduttori dotati diTEDS configurano automaticamente ilcanale. Questo comporta, in termini divantaggi per l’utente, tempi minimi di ripre-parazione nell’uso quotidiano e quindi effi-cienza e maggiore qualità. Nel caso non siusino TEDS, è disponibile un’ampia e aper-ta banca dati sensori.Il collegamento ethernet TCP/IP e la confi-gurazione automatica consentono di colle-garlo in modo semplice e veloce al PC. Ilcompleto pacchetto software comprende ipacchetti gratuiti QuantumX Assistent,biblioteche per l’inserimento in LabView® oin ambienti di programmazione comeVisual Studio .NET per programmatori.QuantumX offre un’elevata flessibilità, chepermette all’utente di eseguire numerosicompiti di misurazione, di test e di verifica.Campi di impiego tipici sono ad esempio itest automatizzati dei componenti di siste-ma, l’acquisizione mobile dei dati di misu-ra, i monitoraggi di lunga durata e leapplicazioni di laboratorio. Ulteriori informazioni sono reperibili all’in-dirizzo web www.hbm.com/QuantumX

MISURE DI FORZA CON CELLE DI CARICO IN MINIATURA PER IMPIEGHI GRAVOSILe celle di carico a trazione/compressioneserie 8416 e 8417 burster, già testate inmigliaia di applicazioni, sono ora disponibi-li in range di misura più piccoli da 0…20 Na 0…100 N. Ideali per applicazioni nel set-tore della meccanica di precisione, nell’in-dustria ottica o nella costruzione di strumentidi misura, le celle sono disponibili a magaz-zino fino a un range di 0…5000 N. Con undiametro esterno di soli 8-9 mm si qualifica-no in modo eccellente per l’integrazione instrutture piccole, limitate e strette. Grazie alcorpo del sensore (che ha un peso di soli 2g) possono essere applicate anche su com-ponenti leggeri e delicati. Il loro montaggiosu componenti mobili e vibranti non causaalcun problema, in quanto la piccola massaaddizionale non influenza in modo significa-tivo il comportamento della vibrazione delleparti della macchina. Nonostante la lorominiaturizzazione, le celle di carico8416/8417 sono estremamente adatte aimpieghi industriali, grazie al cavo di con-nessione resistente e adatto per applicazionirobot, all’ottima qualità di misura e al rangeoperativo di temperatura di 0…80 °C. Lacella di carico 8416, grazie al suo designpiatto, è destinata all’utilizzo nella micro-tec-nologia o alle misure nel settore ricerca e svi-luppo. La cella 8417, integrabile meccani-camente meccanicamente in fili a tensioneBowden, cavi e barre di tensione, può esse-re usata anche per misure di compressione:ad esempio, con l’aiuto di un’adeguata mec-canica, consente di monitorare la forza diconnessione e rilascio di contatti plug-in,controllare la forza di regolazione su braccimeccanici o classificare molle in direzionecompressione e trazione. Per ulteriori informazioni: www.burster.it

NUOVATERMOCAMERA:ELEVATEPRESTAZIONIA UN OTTIMO PREZZO

INPROTEC presenta sul mercato italiano lanuova termocamera NEC Avio modelloThermo GEAR G100/G120 con sensoreinfrarosso radiometrico da 320 x 240pixel. Questa è la prima termocamera, inun fascia di prezzo inferiore a 10 000Euro, con prestazioni e funzioni che per-mettono l’utilizzo ideale in qualsiasi appli-cazione e situazione.Oggi il mercato offre una grande varietàdi termocamere tutte simili in prestazionied ergonomia. La Thermo GEAR G100/G120 è stata progettata per facilitare leriprese all’operatore anche in situazionidifficili, con la termocamera non ad altez-za degli occhi (con il braccio alzato adesempio).Le principali caratteristiche per soddisfarequesta esigenza sono:– display da 3,5” brandeggiabile in tuttele direzioni per poter inquadrare oggetti inbasso ed in alto, con ottima visione ancheangolare;– ottica motorizzata con autofocus;– autorange temperatura;– allarme a vibrazione, sonoro e a contat-to aperto;– registrazione immagini termiche automa-tica temporizzata.I progettisti della nuova termocamerahanno realizzato uno strumento che pesaappena 800 g, con le massime prestazio-ni sul mercato e completo di tutti gliaccessori e software per l’analisi termicasu PC e la compilazione automatica rap-porti necessari per operare in modo auto-nomo.Visitando il sito www.termografi.it èpossibile analizzare le eccezionali presta-zioni della Thermo GEAR e scaricare ilcatalogo.

MISURE PER LE TLC

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Test di interoperabilità DSLDoris Bao, Alessio Cavuoto, Dario Nardone, Gioacchino Truglia

Valutazione della conformità ai TR-067 e TR-100

DSL INTEROPERABILITY TESTS - TESTING CONFORMANCEAGAINST TR-067 AND TR-100Equipment interoperability is a key factor for the development of Digital Sub-scriber Line (DSL) technologies and services. The paper describes the effortsof Telsey S.p.A. in acquiring knowledge and competences for the validationof DSL equipment against standard requirements. The collaboration with theUniversity of Sannio has been essential to make the validation activitiescompetitive in terms of efficiency, reliability and repeatability.

RIASSUNTOEssenziale per lo sviluppo delle tecnologie Digital Subscriber Line (DSL) edei servizi offerti è la verifica, secondo procedure standard, dell’interope-rabilità dei dispositivi di accesso DSL. L’articolo descrive come il problemadell’interoperabilità DSL è affrontato dalla Telsey S.p.A. che in collabora-zione con l’Università del Sannio ha avviato un’attività di validazione deipropri dispositivi DSL acquisendo le competenze specifiche necessarie agarantire affidabilità ed efficienza nelle procedure eseguite.

INTEROPERABILITÀ DEI DISPOSITIVI DSL

Telsey [1], azienda leader nella pro-gettazione e produzione di dispositiviper l'accesso e l'uso di servizi dicomunicazione multimediale a bandalarga, investe fortemente nella valida-zione dei propri prodotti per garanti-re le conformità agli standard emer-genti e sviluppare soluzioni sempremigliori e competitive per il mercatodelle telecomunicazioni. Nel corsodegli ultimi anni l’utilizzo della tecno-logia Digital Subscriber Line (DSL) stamostrando un notevole incremento,tanto che approssimativamente il 66%dell’accesso a larga banda è fornitoda questa soluzione [2]. Tale diffusio-ne è dovuta alla possibilità offertadalle tecnologie DSL che permettonotrasmissioni ad alta velocità attraversola comune linea telefonica, così che iservizi a larga banda possono essereforniti senza che i provider investanoulteriormente nelle infrastrutture direte. L’installazione presso la casa oufficio dell’utente di un modem DSL odi un Customer Premises Equipment(CPE), utilizzando la terminologia pro-

pria degli standard DSL (Tabella 1),permette la codifica digitale delsegnale anche nella parte della lineatelefonica lato utente (subscriber line).Viene così garantito l’accesso a servi-zi integrati di video, voce e dati basa-ti sul protocollo IP resi possibili dal-l’alta velocità della connessione.L’interoperabilità delle CPE e la loroconformità agli standard è un fattorechiave per assicurare la riuscita deldispositivo e lo sviluppo delle tecnolo-gie e dei servizi DSL. La necessità diuna valutazione secondo procedurestandard dell’interoperabilità dei di-spositivi di accesso DSL e della loroconformità spinge aziende del settorea rivolgersi a laboratori di test indi-pendenti oppure a dotarsi delle appa-recchiature e delle competenze neces-sarie ad affrontare la fase di valida-zione.Questo articolo descrive la stazionedi validazione e le procedure diprova utilizzate da Telsey per testare ipropri dispositivi DSL. Frutto dellacooperazione tra Università degliStudi del Sannio, Dipartimento diIngegneria, e l’Amministrazione Pro-vinciale di Benevento è il TLC Sannio

Testing Laboratory [3, 4], un laborato-rio di prove che intende fornire servi-zi di validazione, certificazione econsulenza per aziende che produco-no dispositivi e sistemi per le teleco-municazioni. La stretta collaborazionetra Telsey e Università del Sannio hadato inizio all’attività di validazionedi apparati DSL nel TLC SannioTesting Laboratory grazie alla condivi-sione delle esperienze nel settore edelle conoscenze degli standard edelle specifiche tecniche. Gli standardconsiderati nell’articolo sono il Techni-cal Report TR-067 [5] e il TR-100 [6],rilasciati dal Broadband Forum [2],rispettivamente, per il test di dispositi-vi ADSL (Asymmetric Digital Subscri-ber Line) e ADSL2/ADSL2+.

STAZIONE DI VALIDAZIONEE PROCEDURE DI TEST

Gli standard DSL (Tab. 1) definisco-no un’interfaccia comune per dispo-sitivi realizzati da differenti aziendeproduttrici così che caratteristichespecifiche possano essere forniteagli utenti. Gli stessi standard di rife-rimento possono però condurre aimplementazioni e prodotti differentisviluppati indipendentemente daaziende diverse e solo i test di inte-roperabilità in fase di sviluppo diuna CPE permettono di garantire unprodotto conforme agli standard ecompetitivo sul mercato.

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D. Bao (Univ. del Sannio, Dip. Ingegneria)A. Cavuoto, D. Nardone, G. Truglia(Telsey Communications spa)[email protected]

ca ra t t e r i s t i -che, funzionie opzioni, inuna rete realedove le condi-

zioni di esercizio, la lunghezza deldoppino, il tipo e livello di rumorepossono cambiare. Per esempio, il“Bit-swap Performance Test” valuta lacapacità della CPE di gestire il pro-tocollo di bit swap allo scopo di rial-locare i bit tra le sottoportanti quan-do una sottoportante viene affetta dasegnale a frequenza radio (RFI –Radio Frequency Interference); scopodel “DSL Noise Spikes/Surges Tests”è di verificare che le funzionalitàdella CPE non siano influenzate daimprovvisi picchi di rumore sulla li-nea (per esempio burst di rumoreAWGN isolati, rumore impulsivo dialto livello che si ripete, rumore dicrosstalk).I TR raccomandano i dispositivi da uti-lizzare per ricreare le condizioni direte per i test di interoperabilità. Ilsimulatore di linea permette di confi-gurare l’appro-priata lunghezzadi linea richiestadal test; il simula-tore/analizzato-re di traffico coninterfacce di reteadatte è usatoper misurare ilthroughput end-to-end, la laten-za e la perdita dipacchetti; l’Asyn-chronous Trans-fer Mode (ATM)sw i t c h/ rou t e rgestisce il traffico

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Il laboratorio di validazione Telseygrazie al supporto e alla collabora-zione del TLC Sannio Testing Labora-tory, ha acquisito le competenze ne-cessarie a realizzare le procedure ditest indicate dai TR per la validazionedi dispositivi della famiglia ADSL. Glistrumenti di test e le attrezzature spe-cifiche messe a disposizione dal TLCSannio Testing Laboratory hanno per-messo di avviare un’attività di valida-zione dei dispositivi di accesso com-petitiva in termini di efficienza, affida-bilità e ripetibilità.I TR redatti dal Broadband Forum for-niscono la terminologia, i parametridi test e i criteri di interoperabilitàper le differenti specifiche DSL. Il TR-067 e il TR-100 sono stati redatti alloscopo di testare l’interoperabilità deidispositivi della famiglia ADSL. Defi-niscono il piano di test per effettuarela validazione dell’interoperabilitàCPE/DSLAM, quindi, la correttacomunicazione tra il dispositivo diaccesso lato utente (Customer Premi-ses Equipment - CPE) e il Digital Sub-scriber Line Access Multiplexer(DSLAM) che, lato centrale, effettuala multiplazione digitale di più lineeDSL su un canale di comunicazione avelocità maggiore. I test si focalizza-no sullo strato fisico e sulla verifica dialcune funzionalità non oltre il livello3 della pila protocollare. Obiettivo èla verifica dell’Interoperabilità dina-mica dei dispositivi DSL: una coppiaCPE-DSLAM deve supportare uninsieme comune e compatibile di

ATM e permette l’interfacciamentoATM-Ethernet; quando la CPE sottotest ha solamente la connessione USB,è necessario un PC con interfacceUSB e Ethernet per immettere il traffi-co della CPE sulla LAN; generatori dirumore per entrambi i lati della lineaimmettono il rumore richiesto dallospecifico test. La Fig. 1 rappresentauna configurazione di test usata perla validazione dell’interoperabilitàDSL di CPE con interfaccia Ethernet, loschema è generale sia per il livellofisico sia per i test dei livelli superiori.

ALCUNI DEI TEST REALIZZATIDA TELSEY

In accordo col TR-067 e col TR-100, itest realizzati da Telsey si focalizzanosul livello fisico e sulla validazione difunzioni di più alto livello rilevanti aifini dello studio dell’interoperabilità.Nel seguito, alcuni dei test del TR-067e TR-100 vengono presentati sottoli-neando la strumentazione e i disposi-tivi usati (Tab. 2).

GLIALTRI TEMI

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Tabella1 – Standard xDSL

Technology Standard Maximum Speed

ADSL ANSI T1.413,ITU-T G.992.1/2

8 Mbps down, 800 kbps up

ADSL2 ITU-T G.992.3,ITU-T G.992.4

12 Mbps down, 1 Mbps up

ADSL2+ ITU-T G.992.5 24 Mbps down, 1 Mbps up

SHDSL ITU-T G.991.2 5.6 Mbps down & up

VDSL2 ITU-T G.993-2 100 Mbps down & up

Figura 1 – Stazione di test utilizzata per il Packet Throughput Testper CPE esterna ADSL/ADSL2/ADSL2+ con interfaccia Ethernet

Tabella 2 – Lista degli strumenti più importanti utilizzabilipresso il TLC Sannio Testing Laboratory

Instrument Role

Spirent DLS 410 Loop Simulator

Spirent DLS 5500 Noise Generator

Spirent DLS5405 Noise Injection Unit

Agilent N2X Traffic Generator/Analyzer

Agilent E4404B ESA-E Series Spectrum Analyzer

LeCroy SDA600 Serial data Analyzer

Tracespan DSL Xpert 2208A DSL Analyzer

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Test del livello fisicoIl “Power Spectral Density Mea-surement” (TR-067 sezione 8.5.2)è un test del livello fisico, riguarda lecaratteristiche elettriche della CPE. Èrealizzato nei laboratori Telsey utiliz-zando l’E4404B ESA-E Series Spec-trum Analyzer e un software sviluppa-to in MatLAB. La potenza totale nellabanda passante del segnale è acqui-sita dall’analizzatore di spettro e ilsoftware calcola la media in un perio-do di almeno 2 s e verifica che ogniPSD (Power Spectral Density) cadanei limiti specificati dagli standard(Tab. 1).Il “CPE Margin Verification Test”(TR-067 sezione A.2.1) verifica seBER<1,5e-7 per diversi loop e scenaridi rumore per assicurare che i chipsetdei produttori non ottimizzino le pre-stazioni della CPE in alcune condizionie falliscano in altre. La simulazione delloop e l’iniezione di rumore necessarieper questo test vengono realizzaterispettivamente da: lo Spirent DLS 410Loop Simulator, che ricrea loop diffe-renti (lunghezza, briged taps), e lo Spi-rent DLS 5500 Noise Generator e ilDLS5405 Noise Injection Unit perapplicare rumore bianco, interferenzea radiofrequenza o cross-talk suentrambi le terminazioni del loop.

Test di livello superiore al fisicoIl “Packet Throughput Test” (TR-067 sezione 9.2.1, TR-100 sezione8.1.1) e il “Packet Latency Test”(TR-067 sezione 9.2.2) coinvolgono illivello 3 (livello IP) della pila protocol-lare. Il primo verifica il throughput peruna lista di rate di linea in down-stream e up-stream, attraverso la tra-smissione di Frame IP di diversa lun-ghezza (il test passa se la percentua-le di frame raggiunta è dell’85%). Ilsecondo misura se il Round Trip Timedella catena di trasmissione data èminore di 255 ms. Allo scopo di rea-lizzare questi test, l’Agilent N2X fun-ziona da generatore di traffico periniettare sul link il flusso informativonecessario per la valutazione delleprestazioni, e analizzatore capace dielaborare i parametri significativi deidati trasmessi e ricevuti per stimare leprestazioni della CPE.

Automazione di alcuni dei testRealizzare un test automatico richie-de investimento in tempo per lo svi-luppo iniziale, ma rende possibile laremotizzazione delle procedure ditest eliminando azioni manuali ripe-titive e che possono introdurre erroridovuti all’inesperienza dell’operato-re.Con questo intento nei laboratori Tel-sey è stato messo a punto uno stru-mento virtuale sviluppato in VisualBasic (VB) che rende automaticialcuni dei test del TR-067 e del TR-100. Una interfaccia grafica per-mette la realizzazione dei test senzaricordare tutte le configurazioni,senza accedere agli strumenti neces-sari separatamente, e ne restituiscea schermo e su file di log i risultati.Al momento l’attività di automazionecoinvolge test del livello fisico (peresempio TR-067 sezioni da 8.1.2 a8.1.8) che richiedono un banco ditest con solo la CPE sotto test, ilgeneratore/iniettore di rumore, ilsimulatore di linea, e il DSLAM(Fig. 2).Lo strumento virtuale è capace di con-trollare il DSLAM e il generatore/iniet-tore di rumore tramite connessioni TEL-NET (oggetto di VB MyWinsockCon-trol) e il simulatore di linea attraversola porta seriale (oggetto PortCom diVB). Nessuna interazione manualecon gli strumenti è richiesta durantel’esecuzione del test, solo all’inizio l’o-peratore deve connettere la CPE albanco di test.Il “Verification of CRC ErrorReporting” è uno dei test realiz-

zati completamente in modo auto-matico sia per ADSL che ADSL2+(TR-067 sezione 8.1.2, TR-100sezione 7.4). Questo test è capacedi verificare la corretta individuazio-ne degli errori CRC in caso di speci-fico loop e condizioni di rumore inpresenza di micro-interruzioni (Figg.3, 4). La Fig. 3 riporta il diagrammaa blocchi del software sviluppatoper il “CRC Error Reporting Test”. Ipassi principali del test consistononel: (i) forzare una nuova inizializ-zazione e aspettare che la CPE sisincronizzi; (ii) attendere 2 minutidopo l’inizializzazione per la stabi-lizzazione del bitswap; e (iii) forza-re una micro-interruzione del looplato CPE con durata di 1 ms e ripe-tere questo passo ogni 10 s, per untempo di test totale di 120 s (Perio-do del Segnale =10 s, Intervallo diTest =120 s, per un totale, quindi, di12 micro-interruzioni). Il risultatoatteso è che ogni micro-interruzionegeneri almeno il riconoscimento diun errore CRC in downstream.Concludendo, l’articolo ha affronta-to il problema dei test di interopera-bilità DSL necessari a garantire l’im-missione sul mercato di prodotticompetitivi e la ricerca di nuovesoluzioni che favoriscano il continuosviluppo e miglioramento della tec-nologia. Il reparto di validazioneTelsey in cooperazione col TLC San-nio Testing Laboratory affronta leattività riguardanti la validazioneDSL seguendo in maniera attenta lenorme specifiche e investendo nelleprocedure di automazione.

Figura 2 – Il banco automatico

GLIALTRI TEMI

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GLIALTRI TEMI

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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Telsey Telecommunications S.p.A, www.telsey.com.[2] Broadband Forum, www.broadband-forum.org.[3] TLC Sannio Testing Laboratory, http://lesim1.ing.unisannio.it/tlcsanniolab/menu_eng.html.[4] D. Bao, L. De Vito, D. Napolitano, “DSL Intero-perability Testing Laboratory”, Proc. of XIX IMEKOWorld Congress, Fundamental and Applied Metro-logy, Lisbon, Portugal, 6-11 Sept. 2009.[5] ADSLF Testing & Interoperability Working Group,“TR-067 ADSL Interoperability Test Plan”, September2006.[6] ADSLF Testing & Interoperability Working Group,“TR100: ADSL2/ADSL2plus Performance Test Plan”,March 2007.

Figura 3 – Lo schema a blocchi del test Figura 4

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CAM

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Disturbi impulsiviCarlo Carobbi*, Marco Cati**, Carlo Panconi***

La risposta dell’analizzatore di spettro

* Dipartimento di Elettronicae Telecomunicazioni, Università di Firenze** Ricerca e Sviluppo, Esaote S.p.A.,Firenze*** Istituto Tecnico Industriale Statale“Silvano Fedi”, [email protected]

BANDA EQUIVALENTE IMPULSIVA

Si analizza qui il caso in cui si pre-senta all’ingresso di un analizzatoredi spettro un disturbo impulsivo alarga-banda. Consideriamo inizial-

mente il caso di un impulso singolo,cioè di un evento che avviene unavolta sola. Ci chiediamo: cosa si vedesul display di un analizzatore di spet-tro? Ai fini di questa discussione pos-siamo assumere che un analizzatore

di spettro sia composto dagli elemen-ti rappresentati in Fig. 1 [1].Si immagini, per il momento, cheall’ingresso sia applicata una sinusoi-de a frequenza fS. I blocchi essenzia-li sono: un mixer che mescola segnalecon l’oscillatore locale a frequenzafOL, un filtro passa-banda di banda B3(detta “banda di risoluzione”) alla fre-quenza intermedia fI, un rivelatore diinviluppo e infine il display. Il compitodel mixer è di traslare la frequenzadel segnale per tramite della frequen-za dell’oscillatore locale. In uscita dalmixer si hanno i prodotti di mescola-zione a frequenza nfOL ± fS dove n èintero. L’unico prodotto di mescolazio-ne su cui è possibile avere la sintoniaè quello corrispondente a n = 1 esegno –: infatti un filtro passa-bassoche precede il mixer (non rappresen-tato in Fig. 1) fa sì che giungano almixer solo le frequenze per cui fS < fI,inoltre l’oscillatore locale ha frequen-za fOL > fI. Si ha allora la sintoniaquando la frequenza dell’oscillatorelocale è tale che fOL – fSL = fI. Se ilsegnale ha ampiezza piccola rispettoa quella dell’oscillatore locale il pro-dotto di mescolazione fOL – fS ripro-duce fedelmente il segnale applicatoall’ingresso (e anche una sua even-tuale modulazione di ampiezza efase) a parte la traslazione di fre-quenza e una attenuazione, detta per-dita di conversione del mixer. Ora,

IMPULSE DISTURBANCES: THE RESPONSE OF SPECTRUM ANALYZERDisturbances are classified as sinusoidal or impulse according to their time-domain wave-shape, and narrow-band or wide-band depending on the factthat their spectrum is narrow or wide with respect to the bandwidth of thereceiver or victim. Sources of impulse disturbances are (the list is incomple-te) switching loads, switching power supplies, digital circuits, electrostaticdischarge, lightning. Hence in electromagnetic compatibility (EMC) measu-rements it frequently occurs that an impulse disturbance voltage is presentat the input of a spectrum analyzer (or EMI receiver) coming from the out-put of an antenna, artificial mains network or coupling network. The scopeof this article is to analyze the response of spectrum analyzers to impulsedisturbances. We will see that when the rate of occurrence of the impulse islow with respect to the reciprocal of the bandwidth of the receiver what isactually measured is proportional to the voltage spectral density of the dis-turbance. The constant of proportionality is called equivalent impulse band-width. Measurement methods of the impulse bandwidth are here described.The concepts outlined in this article are relevant to impulse measurements ingeneral, independently of the specific application (an important one is themeasurement of modern digital communication signals).

RIASSUNTOI disturbi sono classificati come sinusoidali o impulsivi a seconda della loroforma d’onda nel dominio del tempo o a banda stretta o a banda larga aseconda del fatto che il loro spettro sia stretto o largo rispetto alla larghez-za di banda del ricevitore o della vittima. Fonti dei disturbi impulsivi sono(l'elenco è incompleto) le commutazioni di carichi sulle linee, gli alimenta-tori switching, i circuiti digitali, le scariche elettrostatiche, i fulmini. Nellemisure di compatibilità elettromagnetica (CEM) spesso accade che un impul-so di tensione proveniente da un'antenna o da una rete di alimentazioneartificiale o da una rete di accoppiamento sia presente all'ingresso di unanalizzatore di spettro (o ricevitore EMI). Lo scopo di questo articolo è quel-lo di analizzare la risposta dell’analizzatore di spettro ai disturbi impulsivi.Sarà mostrato che quando la cadenza dell’impulso è bassa rispetto al reci-proco della larghezza di banda del ricevitore, la risposta dell’analizzatoredi spettro è proporzionale alla densità spettrale della tensione di disturbo.La costante di proporzionalità è chiamata banda equivalente impulsiva.Metodi di misura della banda equivalente impulsiva sono qui descritti. Iconcetti riportati in questo articolo sono rilevanti per le misurazioni di impul-si in generale, indipendentemente dalla specifica applicazione (un casoimportante è la misura di segnali nella comunicazione digitale).

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ESTENSIMETRI OTTICI PER REQUISITI ESTREMI NELL’ANALISI SPERIMENTALE DELLE SOLLECITAZIONII nuovi estensimetri (ER) ottici del tipoK-OP sono stati sviluppati dalla HBMper offrire alcuni vantaggi determinan-ti rispetto agli estensimetri elettrici. Adesempio, essi sono particolarmente

NEWS �

adatti per i test sui materiali compositia fibre: sono possibili esami che pre-vedono fino a 10 milioni di cicli dicarico con una deformazione alterna-ta di ±5 000 µm/m. I nuovi ER ottici si basano sui cosiddettireticoli di bragg in fibra. La deforma-zione viene misurata in modo puramen-te ottico, quindi non è necessario alcunsegnale elettrico. Per questo motivo èpossibile impiegare gli estensimetri deltipo K-OP senza problemi anche inambienti esplosivi, in presenza di dis-turbi elettromagnetici o nelle applica-zioni ad alta tensione. Sulla stessa fibraè possibile, inoltre, applicare più ER otti-ci, grazie ai quali si possono eseguiremisurazioni parallele. È possibile usare

fibre di vetro con lunghezze di diversecentinaia di metri.Ulteriori informazioni sono reperibiliall’indirizzo web www.hbm.com

tutto va come se, anziché traslare lafrequenza fS del segnale su fI, si tra-slasse la frequenza centrale del filtrosulla frequenza di sintonia fOL – fI.Nell’impiego più tipico l’oscillatorelocale effettua una scansione automa-tica in modo da scandire un intervallodi frequenze di sintonia stabilito dal-l’utilizzatore. Si può allora immagina-re che il filtro abbia frequenza centra-le variabile e uguale alla frequenzasulla quale si trova sintonizzato, istan-te per istante, l’analizzatore di spet-tro. Veniamo adesso al caso in cui ilsegnale, anziché essere una sinusoidea frequenza fS, è un impulso. Ciò chesi vede sul display non è altro che l’in-viluppo della risposta impulsiva del fil-tro a frequenza intermedia. Suppo-niamo, per il momento, che l’impulsosia ideale, ossia di durata infinitesimae area A. Si definisce banda equiva-lente impulsiva Bimp il rapporto fra ilpicco Vpk dell’inviluppo della rispostaimpulsiva e il doppio dell’area del-l’impulso, ossia

(1)

Il filtro a frequenza intermedia dell’a-nalizzatore di spettro è approssimati-vamente gaussiano. Per un filtro gaus-siano a fase lineare si ha

B Bimp = ≈π / , .2 2 1 505 3log

B

V

Aimppk=

2.

Nel caso di impulso reale, cioè didurata breve ma non infinitesima,allora vale che:

(2)

dove S(fOL – fI) è l’ampiezza dellospettro (trasformata di Fourier) dell’im-pulso, S(f), valutata alla frequenzaalla quale si trova sintonizzato l’ana-lizzatore di spettro nell’istante in cuil’impulso gli si presenta all’ingresso.Nella (2) l’approssimazione è tantomigliore quanto più breve è la duratadell’impulso rispetto alla durata dellarisposta del filtro all’impulso stesso.Riassumendo, ciò che si vede sul di-splay di un analizzatore di spettroquando all’ingresso si presenta unimpulso singolo è l’inviluppo dellarisposta impulsiva del filtro a frequen-za intermedia. Il picco dell’inviluppoè proporzionale al doppio dell’am-piezza dello spettro dell’impulsoall’ingresso. Lo spettro è valutato allafrequenza alla quale è sintonizzatol’analizzatore di spettro nell’istante incui si presenta l’impulso. La costantedi proporzionalità è la banda equiva-lente impulsiva.Si conclude allora che, nel caso diimpulso singolo, l’informazione che siricava dal display dell’analizzatore dispettro è un valore (un campione) del-l’ampiezza dello spettro dell’impulso.Immaginiamo ora che l’impulso nonsia singolo ma si ripeta con cadenza

V S f f Bpk OL I imp≈ −2 ( )

(costante o casuale) lunga rispetto alladurata della risposta all’impulso delfiltro a frequenza intermedia, cioèrispetto a 1/B3. In questo caso il filtroa frequenza intermedia risponde aciascun impulso come se fosse singo-lo. Se si impiega la funzione max-holddella traccia ciascuna risposta vienetrattenuta dal display e, se attendiamoun tempo sufficiente, sul display si for-merà l’andamento dello spettro del-l’impulso all’ingresso. Si presume,come di solito avviene, che non ci siasincronismo fra la scansione dell’oscil-latore locale e la cadenza degli impul-si per cui quando gli impulsi si pre-sentano all’ingresso dell’analizzatoredi spettro questo sia sintonizzato suuna frequenza sempre diversa.Nel caso invece di impulso periodico,ripetuto con cadenza breve (e costan-te) rispetto a 1/B3, sul display dell’a-nalizzatore di spettro appaiono lerighe spettrali (serie di Fourier) del-l’impulso periodico. La seguente im-portante relazione lega le righe dellaserie di Fourier, Sk con la trasformatadi Fourier dell’impulso singolo, S(f), ela frequenza di ripetizione degliimpulsi fR:

(3)

La (3) ci dice che le righe della seriedi Fourier hanno ampiezza propor-zionale al prodotto fra la frequenza diripetizione degli impulsi e lo spettrodell’impulso singolo valutato alla fre-quenza kfR, dove k è un intero.

S f kfk R R= 2 S( )

Figura 1 – Blocchi essenziali dell’analizzatore di spettro

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MISURA DELLA BANDAEQUIVALENTE IMPULSIVA

Sono disponibili diverse tecniche dimisura della banda equivalente impul-siva. Una prima tecnica consiste nel-l’applicare all’ingresso dell’analizza-tore di spettro un impulso di spettronoto, ad esempio un impulso rettan-golare di area A e durata τ per cui

. L’impulso si deve

ripetere con frequenza fR piccolarispetto a B3 (ad esempio fR < B3/10).Si avrà cura di sintonizzare l’analiz-zatore di spettro su un frequenza falla quale lo spettro dell’impulso èrelativamente piatto (πfτ < 1) ma suffi-cientemente distante dalla gonna delfiltro di risoluzione centrato attorno af = 0 Hz (ad esempio f > 3B3). A que-sto punto, noto S(f) e noto Vpk, in basealla lettura del display (scala lineareoppure logaritmica) si ricava, usandola (2), Bimp. La tecnica può esseremigliorata per ridurre l’incertezzasulla determinazione di Bimp dovutaall’incertezza assoluta della lettura diVpk. È sufficiente per questo applicareall’ingresso dell’analizzatore di spet-tro una sinusoide alla frequenza f diampiezza tale da dare la stessa lettu-ra Vpk sul display dell’analizzatore dispettro. Si sostituisce allora a Vpk,nella (2), l’ampiezza di questa sinu-soide che può essere determinata aparte con grande accuratezza (adesempio con un misuratore di potenzaRF). Potrà essere necessario anche unbuon attenuatore a scatti per raggiun-gere il livello di Vpk, in genere moltopiccolo. La tecnica può prevederel’impiego di un generatore sinusoida-le che consente la modulazione impul-siva della portante RF. È utile per lebande di risoluzione più ampie, quan-do è di interesse verificare la rispostaall’impulso dell’analizzatore di spettroa frequenze di sintonia elevate.Una seconda tecnica prevede l’impie-go di un generatore di forme d’ondain grado di generare l’impulso confrequenza di ripetizione variabile inun intervallo relativamente ampio. Siprocede così: si sceglie una frequen-za di ripetizione fR grande rispetto a

S f A f

f( ) sin( )= π τ

π τ

B3 ad esempio fR > 10B3) e si sinto-nizza l’analizzatore di spettro su unafrequenza f che coincide con un’ar-monica della serie di Fourier, f = kfR,e soddisfa le condizioni viste prece-dentemente (3B3 < f < 1/πτ). Si leggel’ampiezza dell’armonica Sk. Mante-nendo la stessa frequenza di sintoniasi riduce la frequenza di ripetizione fRfino ad un valore piccolo rispetto a B3(fR < B3/10 ). A questo punto si leggeVpk . In base alle equazioni (2) e (3)abbiamo che Sk/Vk = fR/Bimp. Di fattola determinazione di Bimp si ottieneper tramite di una misura di attenua-zione (Attenuazione = Sk/Vpk) e dalvalore noto di fR. Per contenere l’incer-tezza di misura si deve aver cura dinon cambiare le impostazioni dell’a-nalizzatore di spettro nelle due misure.Per questo conviene usare la scalalogaritmica visto che l’attenuazionesarà relativamente alta (circa 10).Una terza tecnica si basa ancora suun metodo relativo. È stata recente-mente individuata [2] una doppia di-suguaglianza sulla banda equivalenteimpulsiva. La banda equivalenteimpulsiva è compresa fra un limiteinferiore e uno superiore. Il limite infe-riore è dato dal reciproco dell’areadell’inviluppo della risposta all’impul-so. Nel calcolo l’inviluppo deve averepicco normalizzato a 1 (cioè deveessere diviso per il valore di piccoVpk). Il limite superiore è invece deter-minato dall’integrale della ampiezzadella risposta in frequenza. Anche larisposta in frequenza deve averepicco normalizzato a 1. In genere glianalizzatori di spettro non hanno suf-ficiente risoluzione orizzontale, in ter-mini di tempo, per una corretta rico-struzione dell’inviluppo della rispostaall’impulso a partire dai campioni.Per ottenere l’inviluppo della rispostaall’impulso occorre perciò impiegareun oscilloscopio collegato a valle delfiltro a frequenza intermedia oppure avalle del rivelatore d’inviluppo. Gene-ralmente una o entrambe le uscitesono disponibili sul pannello posterio-re dell’analizzatore di spettro. Non ènecessario che le uscite siano taratevisto che è sufficiente l’andamentonormalizzato. L’andamento dellaampiezza della risposta in frequenza

può essere invece ottenuto scaricandola traccia sul display mediante colle-gamento con PC all’apposita interfac-cia. Il calcolo degli integrali può esse-re semplicemente svolto numericamen-te, applicando ad esempio la regoladei trapezi.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Agilent Technologies, “ApplicationNote 150 - Spectrum Analysis Basics”,Aug. 2, 2006. [2] Carlo F.M. Carobbi, Marco Cati,Carlo Panconi, “A Double Inequality forEquivalent Impulse Bandwidth”, in stampasu IEEE Transactions on ElectromagneticCompatibility.

CAMPI E COMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA�

Carlo Carobbi si è lau-reato con lode in Inge-gneria Elettronica nel1994 presso l'Universitàdi Firenze. Dal 2000 è

Dottore di Ricerca in Telematica.. Nel2001 è ricercatore del Dipartimento diElettronica e Telecomunicazioni dell'Uni-versità di Firenze dove è docente diMisure Elettroniche e Compatibilità Elet-tromagnetica.

Carlo Panconi si è lau-reato nel 2003 in Inge-gneria Elettronica all’Uni-versità di Firenze È Dotto-re di Ricerca in “Controlli

non distruttivi”. Dal 1988 è insegnantedi Laboratorio di Elettrotecnica e di Elet-tronica nel triennio degli Istituti Tecnici eProfessionali.

Marco Cati si è laureatocon lode ed encomiosolenne in IngegneriaElettronica all’Universitàdi Firenze nel 2001. Dal

2005 è Dottore di Ricerca in Ingegneriadell’Affidabilità, Manutenzione e Logi-stica. Dal 2005 fa parte del repartoR&S di Esaote dove è responsabile delleverifiche di Compatibilità Elettromagne-tica su dispositivi ecografici.

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CISAS “G. Colombo”Centro interdipartimentale di Studi e Attività Spaziali, Università degli Studi di [email protected]

Enrico Lorenzini, Stefano Debei, Francesco Angrili

In collaborazione con l’Associazione GMEE e il GMMT: F. Docchio, A. Cigada

MISURE E STRUMENTAZIONEPER L’ESPLORAZIONE SPAZIALE

L’obiettivo generale è quello di svilup-pare, nell’ambito di collaborazioniinternazionali, nuova strumentazioneper finalità scientifiche e/o sviluppotecnologico richieste da importantimissioni di esplorazione planetaria. Ilgruppo di ricerca ha svolto ruoli qua-lificanti nello sviluppo di strumenti dibordo per importanti missioni spazia-li italiane, europee, russe e america-ne. In particolare, si ricordano gli stru-menti HASI per la missione Cassi-ni/Huygens grazie ai quali il nostroateneo dispone di strumenti di misurasulla superficie della luna Titano diSaturno, la strumentazione sviluppataper la missione Rosetta ora in volo perun incontro nel 2014 con la cometa67 P/Churyumov-Gerasimenko e lospettrometro di Fourier PFS costruitoper la missione russo-europea Mars-96 che ha poi volato sulle missionidell’ESA Mars Express e VenusExpress.

L’attività ha riguardato collaborazionisulla progettazione, sviluppo e testingdi raffinati strumenti di misura perparametri atmosferici planetari, deltelescopio ad ampio campo Osiris-WAC, e dei meccanismi di entrambi itelescopi WAC e NAC dell’esperi-mento Osiris per Rosetta. In particola-re si evidenzia l’otturatore elettromec-canico, che garantisce una uniformitàdi esposizione migliore di una partesu 500 e con tre ordini di sicurezzane garantisce l’affidabilità sia in ter-mini funzionali che prestazionali su diuna vita di 500 000 cicli.Il gruppo di ricerca ha dato un fattivocontributo anche ad altre strumenta-zioni scientifiche di Rosetta quali VIR-TIS, spettrometro a elevata risoluzio-ne, Giada, strumento per la caratte-rizzazione delle polveri cometarie e ilcollaudo termico e meccanico di pan-nelli fotovoltaici del lander. Numerosesono state le collaborazioni con leprincipali agenzie spaziali (ASI, ESA,NASA e JAXA) fornendo supportotecnico scientifico all’ASI per il dispie-

gamento delle antenne dello strumen-to Marsis (a bordo di Mars Expressdell’ESA), e di Sharad (a bordo diMars Reconnassaince Orbiter dellaNASA), per l’analisi della stratigrafiadel sottosuolo marziano con tecnicheradar.Le collaborazioni internazionalihanno portato a proporre, per la mis-sione Mars Sample Return, un labora-torio autonomo per l’analisi in situ dicampioni del suolo marziano con ilduplice obiettivo scientifico e di scree-ning per la selezione dei campionipiù significativi da riportare a Terra.Le missioni planetarie sono stateaccompagnate da missioni di provadegli strumenti su voli con palloni stra-tosferici effettuati dalle basi di Trapa-ni/Milo e dalle isole norvegesi Sval-bard per tarare la strumentazionequale quella citata o sviluppata daaltre università e centri di ricerca(e.g., il subsurface radar Sharad).Il gruppo di Padova sta coordinandotecnicamente la progettazione, caratte-rizzazione e collaudo di Simbio-Sys, abordo della missione Cornerstone del-l’ESA a Mercurio, che porta il nome“BepiColombo” del celebre scienziatoPadovano. Simbio-sys è un complessosistema integrato di tre strumentazionielettroottiche: una fotocamera con 5metri di risoluzione, una stereocameracon 80 metri di risoluzione lungo lanormale alla superficie e uno spettro-metro nel vicino infrarosso con risolu-zione spettrale di 2 nm. In questi mesi ilgruppo di ricerca, dopo un’intensa atti-vità di progettazione e collaborazionecon PMI del territorio, sta integrando il

Il Gruppo di misure meccanichedell’Università di Padova

THE GROUP OF MECHANICAL MEASUREMENTSOF THE UNIVERSITY OF PADOVAThe activities of the GMMT Group of Padova deal with measurement-basedresearch and with technologic development in planet exploration (where theUniversity of Padova reached a remarkable international position), in thedevelopment of space rockets and orbital control algorithms, in the instru-mentation for ultrafast impacts on satellites and other structures, and in auto-mation and robotics. The research group is composed of 7 professors and20 researchers operating in the Laboratories of the Department of Mecha-nical Engineering and of the CISAS G. Colombo.

RIASSUNTOLe attività del gruppo GMMT di Padova si articolano su temi riguardanti siala ricerca di tipo misuristico sia di sviluppo tecnologico nei campi dell’e-splorazione planetaria (dove l’Ateneo di Padova ha raggiunto una posi-zione di eccellenza internazionale), dello sviluppo di propulsori spaziali edalgoritmi di controllo orbitale, della strumentazione per gli impatti ipervelo-ci su satelliti e altre strutture, e infine nell’automazione e robotica. Il gruppodi ricerca consta oggi di 7 docenti e 20 ricercatori che operano nei labo-ratori del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e del CISAS G. Colombo.

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Simulatore Solare, che potrà riprodurrelo spettro solare a Mercurio ma anchequello terrestre, potendo così testare inmodo più efficace pannelli fotovoltaiciche attualmente sono collaudati con“flash test”.Il gruppo di ricerca di Padova è attivoda molti anni nello sviluppo di stru-mentazione d’avanguardia utilizzatanei campi della tecnologia e dellascienza spaziale, come ad esempio laprotezione di satelliti da impatti condetriti orbitali iperveloci. È stato infat-ti sviluppato un acceleratore di picco-le particelle (0,1 g) a una velocitàprossima a quella orbitale, con la stru-mentazione necessaria per misurarele variabili dinamiche ad altissimarisoluzione temporale.L’attività di ricerca ha riguardato lostudio degli effetti d’impatti ipervelocinon solo sulle strutture spaziali, maanche su corpi celesti privi di atmo-sfera per studiare fenomeni di crate-rizzazione e l’evoluzione della super-ficie. Gli studi e le ricerche svolte inquesto ambito hanno portato anche anuove ricerche nel campo della pro-pulsione spaziale e, in particolare,per uso orbitale. Il gruppo padovanocoordina l’attività di un team formatoda vari gruppi di ricerca e industrieeuropee per lo sviluppo di nuovi siste-mi propulsivi a plasma a bassa spin-ta, per uso in missioni spaziali chenecessitano di propulsori efficienti(p.es. a basso consumo) e con accu-rato controllo della spinta.Nel campo dei test gravitazionali, ilgruppo di Padova collabora con ilgruppo di gravitazione sperimentaledell’Istituto dello Spazio Interplaneta-rio dell’INAF di Roma e allo sviluppodi nuove tecniche di misura e di stru-mentazione per misure di accelera-zioni differenziali piccolissime atte atestare il Principio di Equivalenza1

con un’accuratezza maggiore rispettoai test condotti in laboratorio.

MISURE PER LA ROBOTICAE PER L’AUTOMAZIONE

Da molti anni è attiva anche un’inten-sa attività di ricerca per lo sviluppo dinuove e innovative tecnologie roboti-

che abilitanti le future missioni spa-ziali e fortemente mirate al trasferi-mento tecnologico sia in ambito robo-tica che di automazione.Tra i vari filoni si vuole evidenziare laprogettazione, realizzazione e collau-do di un dimostratore terrestre dellaTalpa marziana, progetto in collabo-razione con Tecnomare SpA e finan-ziato dall’ESA. La Talpa va intesacome un complesso e articolato ban-co prova per dimostrare la tecnologiadi perforazione per futuri esploratori“subsurface” spaziali e terrestri in gra-do, grazie a strumenti scientifici sofi-sticati e miniaturizzati, d’analizzarela composizione del sottosuolo e rica-varne la stratigrafia.A partire da questa ricerca se n’è svi-luppata una nuova su sistemi di punta-mento e inseguimento per numeroseapplicazioni, quali puntamento di siste-mi di visione per telerilevamento, tele-sorveglianza, monitoraggio ambienta-le, puntamento di antenne per teleco-municazioni tra mezzi mobili quali auto-veicoli o navi, puntamento di video-camere, radar, lidar per la navigazioneautonoma. Il modello sviluppato con-sente di raggiungere un’accuratezza di+/- 0,003° con una velocità compresatra 2 e 3°s-1 in uno spazio di lavoro di+/- 20° lungo gli assi x e y e 360°lungo l’asse di azimut, con una massadi 5 kg ed una potenza di 10 W.L’attività sulla navigazione autonomaè testimoniata da ricerche su dirigibiliin cui altitudine, velocità e traiettoriasono controllate attraverso l’imple-mentazione di tecniche SLAM, conl’ausilio di sistemi di stereovisione, dipiattaforme inerziali e di GPS, in unaparola gli Aerorobot2.L’attività robotica si distingue ancheattraverso studi e progetti di ricerca subracci rotorici 2D a base libera cheimplica lo sviluppo di sofisticati test-bed per la simulazione della micro-

Figura 1 – WAC Camera, Steins e veduta aerea dell’Africa Figura 2 – Foto del Robot

gravità e bracci rotorici 3D testati suvolo parabolico.Le attività svolte hanno consentito inparticolare l’identificazione e la stimadella misura di parametri inerziali, dirigidezza, di smorzamento dei giunti edelle forze generalizzata ai giunti ealla base del robot. Le forze misuratealla base sono nell’intervallo 0,05 -1 N, mentre le coppie 0,005 -0,320 Nm. Tali stime sono state fun-zionali per la validazione di algoritmioriginali sviluppati e implementati perla minimizzazione dei disturbi dinamicitrasmessi dal braccio alla base libera.

TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

Le tecniche sviluppate e le esperienzeacquisite sono state seguite in molticasi da trasferimento tecnologico inaree di interesse industriale per pro-dotti innovativi di consumo. In parti-colare si sono sviluppati sistemi dimisura per la certificazione di prodot-ti (compositi anti-proiettile, macchineutensili). Si sono sviluppati prototipiingegneristici di pannelli termicamen-te isolanti in grado di ottenere unrisparmio energetico fino al 30 % siain applicazioni di edilizia, sia nellaconservazione e trasporto di beni eprodotti fino a temperature criogeni-che. Si sono sviluppati anche sistemidi misura e caratterizzazione di tessu-ti e materiali ortotropi e software perla produzione in automatico di abbi-gliamento; in collaborazione con lePMI locali si sta sviluppando un pro-getto europeo per la produzione inautomatico di scarpe. Nell’ambito ditale progetto il gruppo di ricerca sioccupa dello sviluppo e implementa-zione di sistemi di misura diagnostici,di processo e per la qualità del pro-dotto e di sistemi automatici e roboticiper produzione di calzature.

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LO SPAZIO DEL GMEEE DEL GMMT �

1 che è alla base della indipendenza dellacaduta libera dalla composizione deicorpi in caduta2 L’aerorobot è una piattaforma di misuraestremamente economica, affidabile e ver-satile: può stazionare per lungo tempo inun’area di interesse oppure esplorare talearea seguendo una traiettoria predetermi-nata. La possibilità di controllare altitudinee velocità del veicolo permette inoltre difissare risoluzione e distribuzione spazialee temporale delle misure effettuate. Talisensori permettono al dirigibile di naviga-re in ogni ambiente mantenendo sempreaggiornata la sua posizione (anche inassenza del segnale GPS) e contempora-neamente di creare una mappa delle areevisitate. Tali informazioni servono al dupli-ce scopo di seguire la traiettoria deside-rata e referenziare in maniera accurataogni altra misura eseguita a bordo.

Enrico Lorenzini è Pro-fessore Ordinario di Misu-re Meccaniche e Termicheall’Università di Padovadal 2008. È stato respon-

sabile di ricerca in vari progetti e studidella NASA e più recentemente dell’ESA.Ha ricevuto premi e riconoscimenti inter-nazionali per l’attività di ricerca svolta eper l’eccellenza nel ruolo di reviewer diriviste scientifiche internazionali. È autoreo co-autore di 150 pubblicazioni su rivi-ste ed atti di congresso.

Stefano Debei, PhD inScienze e Tecnologie Spa-ziali, è Professore Associa-to in Misure MeccanicheTermiche e Collaudi presso

l’Università di Padova. Nel 2004 JPL gliha conferito un riconoscimento per le atti-vità scientifiche e tecniche svolte. Èresponsabile tecnico e scientifico di nume-rosi progetti di ricerca anche con le prin-cipali agenzie spaziali.

Francesco Angrilli èProfessore Ordinario diMisure Meccaniche e Ter-miche all’Università diPadova dal 1976. È

direttore del Centro di Studi e AttivitàSpaziali CISAS “G. Colombo” all’Uni-versità di Padova (1994-2008). È statoresponsabile tecnico e scientifico dinumerosi strumenti spaziali tra cui lostrumento HASI utilizzato nella missionea Titano Cassini-Huygens.

DAL SITO DEL GMEE:IL LABORATORIO DIDATTICOSegnaliamo la pubblicazione sul sito ufficiale dell’Associazione GMEE(www.gmee.org), alla sezione “Documenti per la Didattica” della revi-sione recente da parte di Sergio Sartori di un documento da lui redattoinsieme a Italo Gorini nel 1984, dal titolo “Il Laboratorio Didattico”.

CONSIGLIO DIRETTIVO DEL GMEE(Napoli, Facoltà di Ingegneria,15 Marzo 2010)

Il Consiglio Direttivo dell’Associazione GMEE è stato convocato il gior-no 15 marzo 2010, alle ore 14:00, presso l’Aula Magna della Facol-tà di Ingegneria dell’Università di Napoli. Nella stessa sede la matti-na si era tenuto un Convegno in memoria del Prof. Giorgio Sava-stano. A seguito delle prime comunicazioni del Presidente FrancoFerraris, che ha riferito sulle ultime novità del D.L. 1095 in itinere esul riaccorpamento dei Settori Scientifico-Disciplinari con relative paro-le chiave, il Prof. Daponte ha relazionato in tema del bando RIDITT.Il Prof. Betta ha poi informato riguardo al quadro legislativo globale,anche con riferimento alla continuazione dell’Anagrafe del GruppoMisure. Il Prof. Docchio ha fornito un aggiornamento riguardo allabase dati comune GMEE-GMMT (v. T_M 01/2010 a pag. 61, che èstato distribuito all’evento Affidabilità e Tecnologie). Il Presidente hainformato sulla Commissione istituita per l’aggiornamento dello Statu-to e del Regolamento dell’Associazione in vista della fusione con ilGMMT. Si è poi discusso il punto “Situazione soci”, da cui risultanoalcuni morosi che verranno invitati a mettersi rapidamente in regolapena l’esclusione. Tra i nuovi soci ci sono C. Ferrero e M. Gaspa-retto, oltre ad alcuni iscritti bresciani. Su proposta del Presidente edel Segretario, sono stati nominati Soci Onorari i Proff. A.Langella, S. Leschiutta e S. Sartori.È stato poi presentato e approvato il bilancio 2009. È stata propostae approvata la predisposizione di una sezione didattica sul Sito WebGMEE, a consultazione libera. È stata sollecitata l’immissione sul sitodelle pubblicazioni dei Soci ed è stata definita la politica di conclu-sione dei Quaderni del GMEE. Il Prof. Ferrero ha comunicato l’ec-cellente partecipazione di candidati al Premio di dottorato “C. Offel-li” (10 candidature pervenute) e il Presidente ha invitato alla selezio-ne entro maggio. Per quanto riguarda la Borsa di studio per l’estero,a fronte delle 2 domande pervenute, il Segretario ha invitato il Consi-glio a una miglior pubblicizzazione dell’iniziativa; il Consiglio hanominato la Commissione di Valutazione. Il Direttore di Tutto_Misureha riferito sul lusinghiero andamento della rivista. Per l’esercizio2010, sottoposto a preventivo, sarà previsto un passivo di circa 4 800 €.I rispettivi Responsabili hanno poi riportato sulla riunione Annuale2010, Scuola Gorini e Giornata della Misurazione 2010.

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La ridefinizionedel kelvin

Andrea Merlone, Francesco Moro

Istituto Nazionale di Ricerca MetrologicaDivisione Termodinamica, [email protected]

IN ATTESA DELL’EVENTO

Lo sguardo corrucciato e “incerto” diLudwig Boltzmann pare sempre piùpuntato su William Thomson, meglionoto come lord Kelvin. Definito solo nel1954 dalla X Conferenza Generaledei Pesi e delle Misure (ConférenceGénérale des Poids et Mesures -CGPM), il kelvin, unità di misura dellatemperatura termodinamica, è orasotto i riflettori della comunità scientifi-ca, insieme al kilogrammo, l’ampere ela mole anch’essi tra le sette unità dimisura fondamentali del Sistema Inter-nazionale delle Unità di Misura (SI).Dal 2011 infatti si attende un eventostorico per la metrologia: per la primavolta nella storia sarà probabilmenterivoluzionato il Sistema SI, con la com-pleta ridefinizione delle sue unità prin-cipali, che saranno espresse in terminidi costanti fisiche, abbandonando gliartefatti “d’epoca” che le realizzava-no, come ad esempio il cilindretto diplatino conservato a Sèvres (Parigi)che definisce tuttora il kilogrammo.L’attuale definizione, “Il kelvin è parialla frazione 1/273,16 della tempera-tura termodinamica del punto triplo del-

l’acqua”, è indebolita dalle recentiricerche sugli effetti della composizioneisotopica dell’acqua con cui è realizza-to il campione che realizza l’unità. Que-sti studi hanno dimostrato che l’effettodella presenza relativa dei maggioriisotopi di ossigeno e idrogeno non ètrascurabile nella determinazione dellatemperatura con cui si realizza il puntotriplo, cioè la coesistenza di acquaghiacciata, liquida e vapore, che sicrea in celle di quarzo speciali, che rea-lizzano e definiscono attualmente il kel-vin. L’incertezza con cui è nota la com-posizione diviene quindi lo spunto permuovere verso una nuova definizione diquesta grandezza. Una raccomanda-zione del Comitato Consultivo per laTermometria (Comité consultatif de ther-mométrie - CCT) ha richiesto al Comita-to Internazionale dei Pesi e delle Misure(Comité International des Poids et Mesu-res - CIPM) di integrare la definizionecorrente del kelvin con i dati relativi allacomposizione isotopica della cosiddet-ta V-SMOW (Standard Mean OceanWater), avente la composizione isotopi-ca dell’acqua media oceanica. Il CIPMha recepito la raccomandazione e inte-grato la definizione nell’ottobre 2005,

per sottometterla ad approvazione allaConferenza Generale dei Pesi e delleMisure (CGPM). A seguito di questaraccomandazione, tra l’altro, la cellacampione nazionale italiana è statasubito sottoposta ad analisi isotopica,prelevandone un campione da unacella gemella, al fine di valutarne la cor-rezione (la cui incertezza, dell’ordine di2 µK, è comunque trascurabile).Mentre si riteneva in passato che, risol-ti i problemi tecnologici relativi alla pro-duzione di acqua pura, e assegnato unvalore fisso e privo d’incertezza allostato termodinamico di coesistenzadelle sue fasi solida, liquida e vapore,non vi sarebbero stati motivi di riaggiu-stare la definizione del kelvin, proprioquesti studi sulla composizione isotopi-ca ne hanno messo in luce i limiti. Insie-me a questi lavori, hanno acquisito cre-scente risalto altri esperimenti mirati avalutare la possibilità di ridefinire il kel-vin attraverso una costante fondamen-tale e rafforzare il legame tra la tempe-ratura termodinamica e la termodina-mica stessa. Quale scelta migliore,quindi, se non la costante k che porta ilnome di Ludwig Boltzmann, i cui lavoriscientifici hanno portato a fondamenta-li conoscenze nel campo della termodi-namica, legando per la prima voltaconcetti macroscopici, quali lavoro edenergia, a valutazioni riguardanti lateoria cinetica delle particelle.Gli esperimenti sulla rideterminazionedella costante di Boltzmann sono cosìcresciuti d’interesse, anche in occa-sione della “chiamata generale” allaridefinizione contemporanea, propo-sta per il 2011 delle unità di massa(mediante la costante di Planck) cor-rente elettrica (mediante la carica del-

AN UPGRADE OF THE DEFINITION OF THE KELVIN THROUGHTHE BOLTZMANN CONSTANTThis paper deals with the new definition of the kelvin in terms of the Boltz-mann constant. The three main experiments for the new determination of thisconstant are reported: acoustic gas thermometry, dielectric constant gasthermometry, Doppler broadening thermometry. At present, the Italian Istitu-to Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) is the only Institution in theworld involved in all three methods.

RIASSUNTOIl lavoro è incentrato sulla nuova definizione del kelvin mediante la deter-minazione della costante di Boltzmann. Sono descritti i tre esperimenti dimaggiore rilevanza finalizzati alla misura di questa costante fisica: termo-metria acustica, spettroscopia laser-doppler e misura di costante dielettrica.L’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) è l’unico Istituto almondo ad essere coinvolto in tutti i tre metodi.

mediante la determinazione del valore della costante di Boltzmann

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l’elettrone) e mole (mediante il numerod’Avogadro). È curioso ricordare chela costante k, che s’incontra soventenelle leggi della meccanica statisticae in termodinamica, fu definita “co-stante di Boltzmann” da Planck.La costante di Boltzmann k vale1,3806505·10-23 J/K (CODATA 2002)con incertezza relativa di 1,8·10-6.Questo valore d’incertezza è attual-mente troppo elevato per la ridefinizio-ne del kelvin: fissata k, la sua incertez-za verrebbe infatti trasferita al valoredella temperatura del punto triplo del-l’acqua (TTPW) e corrisponderebbe aun’incertezza pari a 0,49 mK. Si consi-deri che l’attuale incertezza attribuitaalla realizzazione di TTPW è pari acirca 30 µK, già tenendo conto deglieffetti dovuti alla correzione isotopica. Iprogressi degli studi attuali fanno rite-nere che entro il 2011 si possa scende-re a meglio della parte per milione(ppm) su k, valore ancora elevato, macomunque accettabile considerando ibenefici generali al SI che discendonodalla contemporanea ridefinizionedelle unità di base in termini di valoriassegnati a costanti fondamentali.Volendo azzardare una nuova defini-zione del kelvin si potrebbero seguiredue approcci distinti, comuni anche alledefinizioni proposte per le altre gran-dezze SI per le quali si auspica di giun-gere a una relazione con le costantifondamentali. Il primo approccio è piùprossimo alle attuali definizioni e rendeesplicita la definizione dell’unità, men-tre il secondo esplicita e centra l’atten-zione sulla costante scelta.Nel primo caso si potrebbe scrivere:Il kelvin è la variazione di temperatu-ra termodinamica che risulta da unavariazione di energia termodinamicapari a 1,3806505.10-23 J.Nella seconda ipotesi si potrebbeanche pensare di fornire una defini-zione omogenea tra le grandezze delSI, nell’intento di fornire una totalerevisione del SI stesso. Definizioneche in generale potrebbe recitare:Il/la [nome dell’unità], unità di misuradella [nome della grandezza], è taleper cui la costante [nome della costan-te] vale esattamente [valore], da cui,nel caso della temperatura si potrebbeleggere: il kelvin, unità di misura della

temperatura termodinamica è tale percui la costante di Boltzmann vale esat-tamente 1,3806505·10-23 J/K.Le tecniche impiegate negli esperi-menti per la ridefinizione del kelvindevono quindi essere di tipo “termo-dinamico”; è in pratica necessariomisurare, calcolare, derivare il valoredi una temperatura da altri fenomeniche si sappiano osservare meglio. Èinoltre cruciale che il valore dellacostante k sia ottenuto con metodi traloro indipendenti basati su fenomenidiversi. Attualmente sono tre i metodiprincipali su cui sono basati le ricer-che: la termometria acustica, la spet-troscopia laser-doppler e la misura dicostante dielettrica.La tecnica più promettente è quellabasata sull’utilizzo del termometro acu-stico, per la misura della costante uni-versale dei gas R, che è legata alla k diBoltzmann attraverso la relazionek=R/NA. L’INRiM prende parte attiva inquesti studi, oltre che nelle misurazionidel numero d’Avogadro, NA, con unprogetto di ricerca avviato nel 2000che vede la collaborazione del gruppodi acustica fisica (ex IEN) e del gruppotemperature intermedie – termometriaprimaria per contatto (ex IMGC).L’impiego del risonatore del gruppo diacustica per fini termometrici è statoaccompagnato da numerosi interventimirati a migliorarne le caratteristiche ditermostatazione in termini di uniformitàe stabilità di temperatura, affinarne ilcontrollo e renderne più accurata lametodologia di misura mediante ter-mometri campione a resistenza di pla-tino (SPRT), conformi alle specifichedella scala di temperatura ITS-90,appositamente studiati e fatti realizza-re per lo scopo. Le prestazioni in tem-peratura permettono di mantenere latemperatura del sistema stabile entro1 mK per tempi sufficienti alla misura-zione acustica. L’uniformità è altresìgarantita entro 1 mK, grazie al sistemadi controllo assemblato su progettoGTI. Le misure di temperatura avven-gono mediante un ponte di misura dielevate prestazioni (F18 ASL), che valu-ta la resistenza dei termometri campio-ne inseriti nei poli dei risonatorimediante confronto con una resistenzacampione termostatata. Speciali steli

sono inoltre stati realizzati presso l’offi-cina di termometria per effettuare tara-ture dei termometri nella cella delpunto triplo dell’acqua, che realizza ecostituisce il campione nazionale.I primi risultati di rilievo conseguiti hannoriguardato la valutazione della differen-za tra la temperatura termodinamicarealizzata con il risonatore e le letture deitermometri, tarati secondo l’ITS-90, tracirca –40 °C e 110°C, campo di parti-colare rilievo in quanto comprende oltreal punto triplo dell’acqua (definenteappunto il kelvin) e la temperaturaambiente, anche i punti fissi di mercurioe gallio, frequentemente utilizzati nellataratura di termometri. I valori sono inottimo accordo con i risultati del NIST(USA), ottenuti dal gruppo di Moldover,gruppo che ha inoltre fornito i dati dimaggiore rilievo sui quali si basa l’attua-le valore della costante di Boltzmann,valutata con lo stesso principio. I lavoriall’INRiM proseguono, sempre in colla-borazione tra acustica e termometria,finalizzati attualmente a effettuare misu-razioni mantenendo il risonatore unica-mente alla temperatura del punto triplodell’acqua, proprio per focalizzare ilavori a un ulteriore contributo alla ride-terminazione della costante di Boltz-mann. Recentemente tutto il sistema èstato raddoppiato per ospitare un nuovorisonatore volutamente “quasi-sferico” eplaccato internamente d’oro, poichérisultati migliori si attendono in termini diriconoscimento delle frequenze acustichee a microonde, queste ultime fondamen-tali nella determinazione del volumeeffettivo della cavità risonante. Altri dueSPRT a capsula specifici sono stati fattirealizzare e potranno essere montatianche all’equatore del nuovo risonatore.I lavori sono attualmente mirati a for-nire un valore di k con incertezzarelativa dell’ordine di una parte permilione (1 ppm = 10-6).La relazione alla base del funziona-mento di quest’esperimento è laseguente:k = Mu0

2/NAν0TTPWOve M = massa molare, u0 = velocitàdel suono, TTPW = temperatura delpunto triplo dell’acqua, ν0 = cp/cv rap-presenta il rapporto tra i calori specificia pressione e volume costante per il gasimpiegato (elio o argon) e NA = Nume-

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ro di Avogadro, che ha un’incertezzatipo attualmente trascurabile.Una seconda metodologia di misura-zione per la rideterminazione dellacostante di Boltzmann consiste nel-l’impiego della tecnica a spettrosco-pia laser con misure dell’allargamen-to Doppler di molecole d’acqua. L’e-sperimento DBT (doppler broadeningthermometer) si basa sulla relazionefondamentale:∆νD = [2kT/(mc0

2)]1/2 • ν0dove ∆νD rappresenta l’allargamento difrequenza dovuta all’effetto Doppler, suuna riga d’assorbimento centrata sullafrequenza ν0, T la temperatura termodi-namica del gas di misura la cui moleco-la ha massa m e c0 è la velocità dellaluce nel vuoto, nota e priva di incertezze.Il gruppo di metrologia termica dell’IN-RiM ha recentemente avviato un pro-getto di ricerca congiunto con laSeconda Università degli studi di Napo-li il Politecnico di Milano, allo scopo direalizzare una cella termostatata, la cuitemperatura sia mantenuta il più prossi-ma possibile al punto triplo dell’acqua.L’esperimento si svolge principalmentenei laboratori di Caserta della SecondaUniversità degli studi di Napoli, pressoil gruppo di spettroscopia molecolaredel Dipartimento di Fisica Ambientale.Un ulteriore esperimento che mira allamisura della costante k è il metodobasato sulle misure di capacità elettri-ca. Il DCGT (dielectric constant gasthermometer), valuta la temperatura infunzione della costante dielettrica eprevede di abbassare l’incertezza da15 ppm a 2 ppm. La relazione fon-damentale di quest’esperimento è:p= kT(ε – ε0)/ε0dove ε0 è la costante dielettrica in vuotonota perfettamente, α0 la polarizzabilitàdi dipolo per un singolo atomo, p lapressione del gas ed ε la sua costantedielettrica. La costante dielettrica è deter-minata mediante la variazione di capa-cità elettrica di uno specifico condensa-tore, misurata con o senza un gas usatocome dielettrico. L’elio è il solo gas per ilquale la polarizzabilità è calcolata “apriori” in maniera completa. Anche perquest’esperimento i ricercatori di metro-logia termica italiani sono impegnatinella realizzazione, in Germania, di unaparte fondamentale dell’esperimento,

cioè il termostato di grandi dimensioniche servirà a mantenere stabile e unifor-me la temperatura del condensatore.I tre esperimenti sono distinti tra loro, mapresentano l’esigenza comune di riferi-bilità e controlli termici con incertezzemigliori del millikelvin, per temperatureprossime a quelle del punto triplo del-l’acqua (0,01 °C). La termostatizzazio-ne spinta sino a questo tipo di presta-zione comporta studi di progettazioneed esecuzione dedicati agli obiettivi ealle esigenze di ciascuna prova di ricer-ca, per abbattere le incertezze nellemisure termiche. La divisione termodina-mica dell’INRiM è impegnata nella pro-gettazione e realizzazione di elementidi termostatazione che soddisfino que-ste esigenze: ogni componente del siste-ma complessivo è studiato, realizzato eperfezionato in laboratorio, presso l’IN-RiM. Si passa da un termostato chedeve mantenere la temperatura di oltreuna tonnellata di fluido entro il millesimodi kelvin sia in termini di stabilità sia diuniformità termica-volumica per il siste-ma DCGT tedesco, allo sviluppo di undispositivo di controllo mediante unsistema a tre stadi, in cui confluisconotecniche di criogenia e di metrologia ter-mica per ottenere stabilità termica infe-riore al decimo di millesimo all’internodella cella in cui passa il fascio laserdedicato alla misura spettroscopicaDBT. I risonatori acustici operanti all’IN-RiM per l’esperimento AGT italianorichiedono tutti stabilità e incertezze dimisura dello stesso livello, pur presen-tando peculiarità ben diverse.In tutti e tre i metodi sono stati impiega-ti termometri campione, in grado dimisurare la temperatura dei diversi dis-positivi (condensatori, risonatori sfericio cella spettroscopica) con le miglioriaccuratezze oggi disponibili. I termo-metri, in alcuni casi fatti costruire appo-sitamente per essere alloggiati nei dis-positivi, sono tutti sensori che soddisfa-no i requisiti stretti per essere conside-rati “campioni primari” per l’attualeScala di Temperatura ITS-901. Questitermometri in Italia sono solo 6, sceltitra i migliori disponibili, e sono custodi-ti con una cura e attenzione paragona-bile a quella di campioni primari. Essisono costantemente tarati con una pro-cedura specifica e dedicata dallo stesso

gruppo di metrologia termica che ha,tra i suoi compiti istituzionali, anche ilmantenimento dei campioni nazionaliper la grandezza temperatura.Nelle Figg. 1, 2 e 3 sono rispettiva-mente riportati il Laboratorio INRiM ditermometria acustica, la cella per lemisure spettroscopiche utili alla deter-minazione della costante di Boltz-mann e il termostato per le misuredella costante dielettrica di un gasrealizzato dall’INRiM e attualmenteinstallato presso il PTB di Berlino.Per coordinare i diversi esperimenti emetodi, mirati alla rideterminazionedella costante k di Boltzmann, èattualmente attivo un progetto euro-peo che permette il confronto di dati emetodi tra i diversi gruppi.Il progetto è stato avviato nel gennaio2008 nell’ambito del Targeted Pro-gram 1: SI and Fundamentals delmacro progetto europeo iMERA+(Implementing the Metrology for theEuropean Research Area).Oltre all’INRiM, al progetto afferisconogli Istituti Metrologici di Gran Bretagna(National Physical Laboratory – NPL),Germania (Physikalisch-Technische Bun-desanstalt - PTB), Francia (Institut Natio-nal de Métrologie del Conservatoirenational des arts et métiers - Laboratoi-re National de métrologie et d’Essais -LNE-INM/CNAM), Spagna (Centro

Figura 1 – Il Laboratorio INRiM di termometria acustica

Figura 2 – La cella per le misure spettroscopiche utili alla determinazione

della costante di Boltzmann

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Andrea Merlone,ricercatore della Divisio-ne termodinamica del-l’INRiM, è laureato inFisica presso l’Università

degli Studi di Torino e dottorato inMetrologia presso il Politecnico dellastessa città. Attualmente è impegnatonelle attività di metrologia termicafinalizzate alla nuova definizione delkelvin mediante determinazione dellacostante di Boltzmann, alla dissemi-nazione dell’unità di temperatura e amisure riferibili per gli studi climatici ele osservazioni meteorologiche.

Francesco Moro si èlaureato in IngegneriaMeccanica presso l'Uni-versità di Cassino(2007) e attualmente

studia per il dottorato di ricerca inMetrologia al Politecnico di Torino.Collabora a tempo pieno con l'IstitutoNazionale di Ricerca Metrologica(INRiM) di Torino sulla nuova defini-zione e “mise en pratique” del kelvin.È coinvolto nei tre maggiori esperi-menti sulla ridefinizione della Costan-te di Boltzmann.

NUOVO CALIBRATOREMULTI-PRODOTTO:SOLUZIONE ECONOMICAPER LE NECESSITÀDI TARATURA

Fluke Calibration presenta il nuovo Cali-bratore Multi-Prodotto modello 5500E.Basato sulla consolidata serie 5500, il5500E ha le prestazioni e funzioni basenecessarie per la taratura dei più comunistrumenti di misura elettronici. Il nuovo5500E, di valore eccezionale per queiclienti che hanno un parco strumenti dibase ma vario, viene proposto a un prezzointeressante, simile a quello del modello9100E, offrendo però specifiche migliorigrazie alla piattaforma della serie 5500.Il 5500E è indirizzato a quei clienti con par-

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co strumenti composto tipicamente da misura-tori palmari quali multimetri digitali ed analo-gici, pinze amperometriche, indicatori dapannello, misuratori di temperatura, acquisito-ri dati, registratori a carta e XY, ecc.La tipologia di clienti è quindi il Centro diTaratura, piccoli laboratori di riparazione etaratura, produttori di strumenti di misura chenecessitano di capacità di taratura nellecatene di produzione e collaudo.Il nuovo calibratore è identico al ben cono-sciuto e apprezzato 5500A, con la differen-za che non supporta la generazione diPotenza e la doppia uscita. Non è inoltrepossibile inserire le opzioni per la taratura dioscilloscopi. Nonostante questo possiedecomunque le eccezionali specifiche di accu-ratezza e stabilità del 5500A.

Il software opzionale MetCal Lite consentela gestione completa delle attività di taratu-ra, sia tramite il potente modulo di assetmanagement Met/Track, sia grazie agliapplicativi Run-Time che automatizzano iprocessi di taratura, con conseguente ridu-zione dei tempi di taratura e quindi deirelativi costi, consentendo quindi un piùveloce ritorno dell’investimento.I prodotti Fluke Calibration sono distribuitiin esclusiva per il territorio Italiano da Cal-Power: www.calpower.it

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Español de Metrología - CEM) e Dani-marca (Danish Fundamental Metrology– DFM).Collabora al progetto anche l’Institutefor Reference Materials and Measure-ments (IRMM), con sede in Belgio madirettamente finanziato dalla Comuni-tà Europea.Oltre agli Istituti Metrologici e all’IRMMil progetto Boltzmann coinvolge anchediversi atenei: Università di Valladolid(Spagna), L’Université Paris Nord e, inItalia, il Politecnico di Milano e laSeconda Università degli studi di Napo-li. Nell’ambito del progetto i diversi ate-nei collaborano direttamente con gli Isti-tuti metrologici del proprio Paese, conesperimenti congiunti.Il 2010 è considerato un anno crucia-le. La comunità scientifica internazio-nale, e nello specifico i comitati tecni-ci che fanno riferimento alla Conven-zione del metro, cui l’Italia partecipa,hanno deliberato e richiesto la con-clusione dei lavori sulla nuova defini-zione della temperatura, e del grado.1 Si tratta di termometri a capsula di cri-stallo contenenti un filamento di platino dielevata purezza, il cui variare della resi-stenza in funzione della temperatura per-mette, attraverso la terza legge di Ohm, diottenere le più accurate misure di tempe-ratura possibili.

Figura 3 – Il termostato per la misuradella costante dielettrica dei gas

7a EDIZIONE13/14/15 APRILE 2011 - TORINO

IMPORTANTEÈ stata eccezionalmente prorogata al 16 luglio la data ultima

entro la quale far pervenire alla Segreteria del Congresso gli abstract delle memorie

CALL FOR PAPER

TEMATICHE D’INTERESSEPER LE TAVOLE ROTONDE

• Formazione in metrologia

• Nanometrologia

• Metrologia e meteorologia

• Metrologia legale

• Certezza del diritto e incertezza di misura

• Misure per l’ambiente e sicurezza

• Misure e risparmio energetico

INRIM, INMRI-ENEA, ISS, COPA-SIT, ACCREDIA (SINAL, SINCERT), GMEE,GMMT, ISPRA, CEI, ACISM-ANIMA, AEIT-GTMS, AFI, AICQ, AIPnD, AIS,ALPI, ANIPLA, FEDERUTILITY, GISI, ISA Italy Section, TERNA, UCISP, UNICHIM, AFFIDABILITA' E TECNOLOGIA (A&T), TUTTO_MISURE

I COMMENTI “A CALDO”

Dei tanti pareri positivi raccolti fra ipartecipanti, un paio in particolare cipare abbiano sintetizzato al megliol’impressione generale:– “AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE è ulte-riormente cresciuta, con un progetto chepiace per la sua concretezza. Due gior-ni intensi che consentono un praticoscambio di conoscenze, utili e concreta-mente applicabili: un appuntamentosempre più apprezzato da un vasto pub-blico di qualità, che è riuscito a “faresistema” con gli Espositori, le Associa-zioni di Categoria, le Università e glistessi partecipanti proponendo, attraver-so una formula semplice ed esclusiva,un’esaustiva e concreta presentazione diciò che un’azienda possa ottenere impie-gando metodi, soluzioni e tecnologieinnovative”.– “L’edizione 2010 ha dimostrato cheanche in Italia può svilupparsi e con-solidarsi una manifestazione chepunta su innovazione e tecnologie. Sitratta ora di continuare questo percor-

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ONE Il Salone dell’Innovazione

e delle Tecnologiecresce ancora e si conferma un evento di grande successo178 Società espositrici (+33% rispetto alla scorsa edizione), 4294 Visitatori (+31),600 marchi esposti, 35 Seminari, 15 Convegni, 3 Test Drive, 2 Aree Dimostrative tematiche

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Questi, in estrema sintesi, i numeridella quarta edizione di “Affidabilità &Tecnologie” (Torino, 14/15 aprile2010): un ottimo risultato per questoprogetto specialistico, addirittura supe-riore alle più ottimistiche previsioni. Unmeritato successo per chi ha contribui-to attivamente, insieme agli organizza-tori, a costruire un programma di asso-luto livello: enti pubblici e privati, asso-ciazioni, aziende espositrici e relatrici,promotori della manifestazione. Tuttiinsieme protagonisti della forte crescitaqualitativa e quantitativa di questamanifestazione, che si consolida comela più completa proposta di metodi,tecnologie, strumentazioni, materiali elavorazioni speciali, soluzioni innovati-ve al servizio dello sviluppo competiti-vo delle imprese italiane.Un doveroso ringraziamento a quantihanno consentito di vincere questa“scommessa”, che pone l’innovazione ele tecnologie al centro dell’attenzione eTorino al vertice delle Fiere specialisticheitaliane, con un progetto moderno checrescerà ulteriormente, grazie a una for-mula che privilegia i contenuti e “fa siste-ma”, coinvolgendo le migliori risorse incampo: Grandi Gruppi Industriali, Asso-ciazioni, Enti e Istituzioni Pubbliche.

riguardanti i se-guenti temi:ACQUISIZIONEDATI, ACUSTICA,A F F I D A B I L I T À ,ASSEMBLAGGIO,CAD - CAE – CAM,CERTIFICAZIONI eOMOLOGAZIONI,COLORIMETRIA,CONTROLLI e TE-STING, DIAGNO-SI, ENERGIA eSOLUZIONI INNOVATIVE, IMPATTOAMBIENTALE, INFORMATICA SPECIALI-STICA, INTERFERENZE ELETTROMA-GNETICHE, LAVORAZIONI SPECIALI,MATERIALI COMPOSITI e SPECIALI,MISURE - STRUMENTI COMPONENTI ESERVIZI, PROTOTIPAZIONE e PRODU-ZIONE RAPIDA, PROVE DISTRUTTIVE eNON DISTRUTTIVE, REVERSE ENGI-NEERING, SERVIZI ALLE IMPRESE, SICU-REZZA, SIMULAZIONE, STATISTICA,TECNOLOGIE PRODUTTIVE, VALIDA-ZIONE VEICOLI, VIBRAZIONI e STRESS,VIRTUAL TESTING, VISIONE ARTIFICIA-LE.– 4294 partecipanti (+31%rispetto alla precedente edizio-ne), soprattutto decisori e responsabili

tecnici (Ricerca & Sviluppo,Progettazione, Misure,Prove e Controlli, Speri-mentazione, Affidabilità,ecc.), in particolare diimprese delle filiere AUTO-MOTIVE, AEROSPACE,RAILWAY, NAVAL &YACHT con una qualificatarappresentanza di espo-nenti del mondo della Ricer-ca e dell’Università.

– Grandi Aziende, Centri di Ricer-ca e Università, Associazioni han-no partecipato attivamente, offrendoRelatori di ottimo livello ai Convegni prin-cipali, il cui livello è stato particolarmen-te gradito da parte degli intervenuti.

Le 178 Società espositrici, uni-tamente a circa 105 autorevolirelatori provenienti dal mondo dellaRicerca e dell’Industria, hanno pre-sentato tecnologie, soluzioni, testimo-nianze e metodologie, in particolare

MANIFESTAZIONIEVENTI E FORMAZIONE

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so, potenziando la partecipazione delpubblico dei visitatori proveniente dacentro e sud Italia, sicuramente inte-ressato a tale offerta di qualità, edeventualmente delle aziende estere”.

I “NUMERI”DELLA MANIFESTAZIONE

PartecipantiIscritti: 5155 (+29 % rispetto allaprecedente edizione)Presenti registrati: 4294 (+31%rispetto alla precedente edizione) Tipologia dei partecipantiDecisori aziendali (14%)– Titolari di Piccole e Medie Imprese11%– Direttori Generali e AmministratoriDelegati 3%Responsabili di funzione (77%)– Qualità 8%– Produzione 9%– Commerciale 2%– Controllo Qualità 18%– Acquisti 1%– Ricerca & Sviluppo, Sperimentazio-ne 8%– Misure & Test 13%– Progettazione – Ufficio tecnico18%Consulenti (3%)– Direzione e organizzazione 1%– Tecnica 2%Università & Ricerca (5%)– Docenti e Ricercatori 4%– Studenti e Dottorandi 1%Altri (1%)(stampa, comunicazione, associazioni, enti pubblici, ecc.)Da sottolineare, in modo particolare, laqualità percepita dei partecipanti: inaumento i responsabili di aziende gran-di e medio/grandi, ma anche in forteincremento decisori e responsabili tecni-ci di piccole e medie imprese, un targettradizionalmente restio a partecipare amanifestazioni di questo tipo. Un datoche esprime chiaramente la volontà diripresa presente nelle imprese italiane.

PROMOZIONEE INFORMAZIONE

Il successo della manifestazione è attri-

buibile a vari fattori, non ultimo allacapacità di AFFIDABILITÀ & TECNO-LOGIE di raggiungere il giusto target.Da segnalare che A&T destina da sem-pre ingenti investimenti all’aggiorna-mento e potenziamento del proprioampio Data Base e, pertanto, è in gra-do di attivare autonomamente una sem-pre più capillare e articolata attività diinviti mirati e personalizzati.Le attività promozionali e informative rela-tive a questa terza edizione, in sintesi:– è stato editato un nuovo magazine,INNOVAZIONI & TECNOLOGIE,distribuito in forma mirata (utilizzandoil data base A&T) a novembre 2009,gennaio e marzo 2010, con contributie interviste a esperti e opinion leader.Per un totale di 62.000 copie carta-cee, inoltrate per posta.– 46.000 inviti personali, trasmessivia posta elettronica a persone dellequali A&T possiede il nome e l’indi-rizzo e-mail personale (ovviamentecon relativa autorizzazione conformealla Legge Privacy), reiterando la spe-dizione in 5 specifiche occasioni, nel-l’arco di circa un mese e mezzo, trainizio Febbraio e Aprile 2010;– 8.000 inviti (stima) telematici, inoltra-ti via posta elettronica dalle Associazio-ni ed Enti Patrocinatori ai propri asso-

ciati, con Programma Eventi allegato;– 30.000 inviti (stima) telematici, inol-trati via posta elettronica dalle Socie-tà Espositrici ai propri Clienti acquisi-ti e potenziali, con Programma Eventiallegato;– articoli di presentazione dell’evento epagine pubblicitarie pubblicate su Rivistetecniche verticali. Ringraziamo le tanteRiviste che, oltre a dare spazio a nostriarticoli e comunicati, hanno inserito lamanifestazione nei loro calendari fiere;– pubblicazione di annunci, aggior-namenti e inviti all’evento sui siti webdelle società espositrici, delle Asso-ciazioni ed Enti Patrocinatori, di molteAssociazioni aderenti a Confindustriae di enti locali di varia natura;– pubblicazione nel sito www.affidabilita.eu del Programmacomplessivo della Manifestazione.

PROSSIMO APPUNTAMENTOAFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE – Quinta EDIZIONE13 – 14 Aprile 2011 – Torino, Lingotto Alcune anticipazioniLa prossima edizione, che sarà strutturata con una formula ancora più ampia, si prean-nuncia di forte interesse per i Visitatori, sia per il presumibile aumento di Società esposi-trici sia grazie all’ulteriore sviluppo del Progetto contenutistico specialistico, che prevede,oltre all’ampliamento e potenziamento delle attuali tematiche, un notevole incrementodelle attività comunicazionali, con maggiore penetrazione sul territorio a livello nazio-nale.Centri Ricerca Industriali e Universitari, Grandi Aziende: prevediamo una forte parteci-pazione e incremento della collaborazione con queste importanti Realtà, che hanno con-fermato il loro gradimento a partecipare attivamente ad AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE,anche progettandone i contenuti, insieme al Comitato Organizzatore, per favorire la cre-scita del Progetto formativo e informativo, proponendo tematiche in grado di stimolareparticolarmente l’interesse delle Aziende di specifiche Filiere. La sede logistica sarà man-tenuta nel Padiglione 5 del Lingotto, luminoso e di ampio respiro, giudicato dalla quasitotalità delle Società Espositrici come ottima soluzione per ospitare la parte espositiva; nelPadiglione saranno realizzate tre sale destinate a ospitare i Seminari, allo scopo di faci-litarne la fruibilità da parte dei Visitatori, senza allontanarli dalla parte espositiva; il Cen-tro Congressi è stato indicato come struttura ottimale per lo svolgimento del programmaconvegnistico, grazie alla disponibilità di sale perfettamente insonorizzate. Sono perve-nute concrete richieste, da parte di Associazioni di Categoria e di Grandi Aziende, perdare vita a un progetto ancora più importante e coinvolgente: i particolari, attualmentecoperti da riservatezza, saranno resi noti prossimamente. Informazioni e aggiornamenti su: www.affidabilita.eu

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2010-2011eventi in breve

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12-14-lug-10Istanbul, TURCHIA19-23-lug-10Brisbane, AUSTRALIA22-24-lug-10Atene, Grecia22-24-ago-10Stockholm, Svezia29-ago-1-set-10Kittila, FINLANDIA30-ago-3-set-10Pistoia, ITALIA1-3-set-10Londra, REGNO UNITO5-9-set-10Osaka, GIAPPONE6-8-set-10Taranto, Italia6-9-set-10Atlanta, GA, USA6-8-set-10Taranto, Italia6-8-set-10Roma, ITALIA8-10-set-10Kosice, SLOVACCHIA9-set-10Taranto, Italia9-set-10Taranto, Italia11-13-set-10Hangzhou, CINA13-15-set-10Gaeta, ITALIA20-24-set-10Bologna, Italia23-25-set-10Chengdu, CINA29-set-1-ott-10Mar del Plata, ARGENTINA4-6-ott-10Gaithersburg, MD, USA12-14-ott-10Taipei, TAIWAN20-23-ott-10Dubna, Russia1-4-nov-10Waikoloa (Hawaii), USA21-25-nov-10Pattaya, TAILANDIA23-nov-10The Square, Bruxelles, Belgium5-10-dic-10Orlando, USA10-12-dic-10Wuhan, China

13-18-mar-11Texas A&M University, College Station, USA14-17-mar-11Doubletree Hotel San Jose CA USA13-15-apr-11 Caary Islands Convention Center, Las Palmas (Spagna)13-15-apr-11Torino, ITALIA19-24-giu-11Hamilton, Canada

10th Biennial ASME Conference on Engineering Systems Design and Analysis ESDA 2010The 9th International Conference on Quantum Communication, Measurement, and Computing (QCMC 2010)5th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software EngineeringEuropean Meeting on Visual and Physiological Optics 2010 (EMVPO)

XX IEEE Int.'l Workshop on Machine Learning for Signal Processing

Scuola per Dottorandi GMEE "Italo Gorini"

13th IMEKO TC1/TC7 Symposium: Without measurement no science, without science no measurementISMQC2010 – 10th Symposium on Measurement and Quality Control2010 IEEE International Conference on Virtual Environments, Human-Computer Interfaces and Measurement SystemsNUSOD 2010 - Numerical Simulation of Optoelectronic Devices2010 IEEE International Conference on Computational Intelligencefor Measurement Systems and ApplicationsICEM 2010 - XIX Int'l Conference on Electrical Machines

17th Symposium IMEKO TC 4 -Measurement of Electrical Quantities2010 IEEE Biometric Measurements and Systems for Security and Medical Applications 2010 IEEE Workshop on Environmental, Energy, and Structural Monitoring Systems Taranto, Italy, 9 September 201019th Symposium on Photonic Measurements

XXVII Congresso Nazionale del GMEE

Congresso della Società Italiana di Fisica

Signal and Image Processing (SIP 2010) Special Track within WiCOM 2010AIC Interim Meeting 2010

1st IEEE International Conference on Smart Grid CommunicationsFLOMEKO 2010 – the 15th Conference on Flow MeasurementINSINUME 2010 - SYMPOSIUM ON IN SITU NUCLEAR METROLOGY AS A TOOLFOR RADIOECOLOGY Sponsored by IAEAIEEE Sensors 2010

21st Conference on Measurement of Force, Mass and Torque (together with HARDME-KO 2010 and 2nd Meeting on Vibration Measurement)SciTechEurope

Computer Measurement Group International Conferences

3rd Int'l Conference pn Computer Science and Software Engineering

13th Int'l Conference on Modern Trends in Activation Analysis

International Laser Safety Conference (ILSC)

International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ'11)VII Congresso Italiano Metrologia e Qualità

International Conference on Radioecology and Environmental Radioactivity, June 2011, Hamilton, Canaa

www.asmeconferences.org/ESDA2010

http://qcmc2010.org

www.enase.org

www.myeos.org/events/stockholm

http://mlsp2010.conwiz.dk

www.gmee.org

www.imeko.org

www.ismqc2010.mech.eng.osaka-u.ac.jp

http://vecims.ieee-ims.org

www.nusod.org/2010

http://cimsa.ieee-ims.org

http://www.icem2010.it

http://www.imeko.tuke.sk

http://bioms2010.dti.unimi.it

http://eesms2010.dti.unimi.it

www.imeko.org

www.gmee.org

www.sif.it/SIF/it/portal/attivita/congresso/xcvi

www.wicom-meeting.org/sip2010

www.aic2010.org

www.ieee-smartgridcomm.org

www.imeko.org

http://insinume2010.jinr.ru

http://www.ieee-sensors2010.org

www.imeko.org

www.publicserviceevents.co.uk/event/overview.asp?ID=151www.cmg.org/national/conferences.html

www.ciseng.org/csse2010

http://tti.tamu.edu/conferences/mtaa13

www.laserinstitute.org/conferences/ilsc/conferencewww.icrepq.com

www.affidabilita.eu

www.ecorad2011.net

T_M N. 2/10 ƒ 147

Metrologiaper capillaritàRubrica a cura di Giorgio Miglio*M

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(DOMANDA) Nell’azienda dovelavoro, che opera nel settore tessile,avvengono spesso discussioni su untema che ha significativi risvoltianche economici in quanto il nostroparco strumenti di misura è “sostan-zioso”. L’argomento del contendereè sintetizzabile nella domanda“ogni quanto tempo sareb-be opportuno effettuarela taratura della stru-mentazione di misu-ra?”. I punti di vistasono diametrali, nelsenso che c’è chisostiene che lo sidebba fare unavolta all’anno(tesi suffraga-ta anche dachi certifica ilnostro Siste-ma Qualità),chi quando èn e c e s s a r i o(tenendo sottocontrollo l’er-rore accumulato dagli strumenti), chiil più raramente possibile invocandola logica del risparmio e la presso-ché inutilità dell’operazione (tesisostenuta dal nostro ufficio acquisti

per le tarature che affidiamo all’e-sterno).

(RISPOSTA) Data la felice ignoran-za che circonda questo argomentoin una significativa percentuale dellenostre aziende, la sua domanda nonmi sorprende; anzi, direi che è già

un buon segno che nella suaazienda, per lo meno, siaancora oggetto di discussione.Ciò che in concreto va capitodella taratura è che essaconferisce, ai risultati

delle misureche si ese-g u i r a n n ocon gli stru-menti sotto-posti a tara-tura, lariferibili-tà aicampioninaziona-l i/ inter-naziona-

li e che, pertanto, è denaro spreca-to applicarla ad alcune misurazioniche si eseguono abitualmente inazienda per le quali la suddetta pro-prietà non serve (misure delle quali

non si registrano i valori ottenuti,misure differenziali, eccetera): sinte-tizzando, la taratura va eseguitabene solo là dove serve e non“in qualche maniera” su tutta la stru-mentazione. Per eseguita bene inten-do dire da operatori qualificati cheoperano a fronte di procedure vali-date oppure, se si ricorre all’esterno(outsourcing), da laboratori cheoccorre qualificare a fronte deirequisiti della norma UNI 17025 (ameno che non siano Centri accredi-tati SIT).Secondo punto: essa serve unica-mente a conoscere (entro un deter-minato livello d’incertezza) l’erroreo scostamento che lo strumen-to accumula nel tempo. Se nonsi utilizza questa informazione aconclusione della taratura direi cheè inutile eseguirla (sarebbe comesottoporsi a un prelievo ematico pervalutare il livello di colesterolo e poinon leggerne o interpretarne il risul-tato).La conoscenza dell’entità dell’erroreaccumulato (deriva o drift) deve con-sentire di “confermare o meno l’ido-neità per l’utilizzazione prevista, adefinire la nuova scadenza di tara-tura (e qui comincio a risponderealla sua domanda), ad effettuareun’immediata valutazione di rischiosull’uso che si è fatto dello strumentonel caso in cui l’errore trovato pre-varichi i limiti di tolleranza (presta-biliti dall’azienda o dal costruttore).Si può quindi stimare la nuova sca-denza sulla base della deriva che ha

METROLOGY FOR EVERYONEThis section is open to questions and curiosity by all the measurement ope-rators, both in industry and in calibration analysis and test laboratories,who do not have the time to search for answers in the Norms. The sectiongives answers and tips in a simple language, yet complete and with ade-quate reference to rigorous metrological criteria.

RIASSUNTOQuesta rubrica è aperta alle domande e ai dubbi formulati da chi si occu-pa di processi di misurazione o di affidabilità e qualità delle misure sia inazienda sia nei laboratori di taratura, di prova o d’analisi e che non ha iltempo o l’opportunità di cercare spiegazioni nella normativa. La rubricaoffre risposte e delucidazioni con un linguaggio che può peccare di ecces-siva semplicità, ma non di disallineamento dai criteri metrologici ortodossi.

* Consulente di [email protected]

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subito lo strumento nel periodo pre-cedente (se non gli si cambierannoin modo significativo le condizionid’uso e la destinazione d’uso): direiche si va in cerca di un compromes-so tra costi (periodi brevi) e rischi(periodi lunghi) di trovare a fineperiodo dei “fuori specifica”. Percautelarsi da questi ultimi eventi sipossono adottare “controlli interme-di”, meno costosi di un processo ditaratura ma assai utili per abbattereil suddetto rischio e tendere ad allun-gare il più possibile la scadenza

(con grande soddisfazione del suoufficio acquisti).

RIFERIMENTI A NORME E GUIDE

I requisiti generali da soddisfaresono contenuti nel par. 7.6 dellanorma UNI EN ISO 9001: 2008 e,in caso di outsourcing del servizio ditaratura, anche quelli del par. 7.4.Più specificatamente per il tipo diattività, i riferimenti sono nella UNICEI EN ISO/IEC 17025, che inqua-

dra le competenze dei laboratori ditaratura (e la logica dei controlliintermedi). Da tener ben presenteper le decisioni di conformità o nonconformità a specifiche i requisitidella UNI EN ISO 14253 - 1: 2001e per le valutazioni di idoneità all’u-so la UNI EN ISO 10012: 2004. Diinteresse anche il doc. 10 dellaO.I.M.L. che illustra i diversi metodidi valutazione dell’intervallo di tara-tura (in lingua italiana era in Appen-dice alla vecchia UNI 30012-1 del1993).

NUOVA VERSIONE DI GlyphXE, IL SOFTWARE CHE SEMPLIFICA L’ANALISI E LA VALUTAZIONE DI GRANDI QUANTITÀ DI DATI

Nuova versione 2.0 del software ad alte prestazioni nCodeGlyphXE™ di HBM, particolarmente adatto per l’analisi e lavalutazione di grandi quantità di dati. Grazie ai numerosiperfezionamenti il software consente una visualizzazionepiù semplice e veloce dei dati ed è dotato di un modulo inte-grato, completamente nuovo, che permette di correggereautomaticamente le anomalie nei dati di misura.L’uso di nCode GlyphXE™ è estremamente intuitivo, grazieall’interfaccia utente grafica. La nuova possibilità di visua-

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lizzare i dati di misura direttamente dal browser consenteuna lavorazione dei file di dati ancora più comoda: talefunzione si rivela particolarmente utile quando è necessariodare solo un rapido sguardo ai dati di misura, ad esempioper cercare la serie di dati necessaria in un preciso momen-to. Inoltre ora è possibile visualizzare in modo sovrapposto,per un confronto grafico, diversi dati di misura, ad esempiopiù misurazioni dello stesso test.Il nuovo modulo per la gestione delle anomalie permette

all’utilizzatore di correggere automaticamente even-tuali effetti negativi dei segnali di misura che potreb-bero compromettere analisi successive. Nelle osserva-zioni sul lungo periodo sono rilevanti solo queglieventi singoli che possono verificarsi raramente. Glistati di inattività tra un evento e l’altro gonfiano i volu-mi di dati ma contengono solo parti di segnale stati-che, le cosiddette flat-line. Inoltre nelle osservazioniprolungate i risultati delle misurazioni possono pre-sentare delle variazioni a causa degli sbalzi di tem-peratura. In tali casi un ritorno automatico al puntobase semplifica l’osservazione del valore oggettodella ricerca. Un’altra anomalia è rappresentata dai disturbi elet-tromagnetici, che compaiono tra i dati di misura sottoforma di picchi. Tutte queste anomalie (flat-line, deri-ve, picchi) vengono corrette automaticamente dalnuovo modulo aggiuntivo, che consente la visualizza-zione dei soli dati di interesse. Ulteriori informazioni sono reperibili all’indirizzo web:www.hbm.com/it

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MANIFESTAZIONIEVENTI E FORMAZIONE

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Manipolazione degli oggettinella 17025

Nicola Dell’Arena

Parte II - controllo in ingresso

Consulente in [email protected]

PREMESSA

Al punto 5.8.3 la norma prescrive che“alla ricezione dell’oggetto da sotto-porre a prova o a taratura, deve esse-re registrata ogni anomalia o scosta-mento dalle condizioni normali o spe-cificate, come descritto nei metodi diprova o di taratura. In caso di dubbiocirca l’idoneità di un oggetto per laprova o la taratura o se l’oggetto nonè conforme alla descrizione fornita, oancora se la prova o la taraturarichiesta non è specificata con suffi-ciente livello di dettaglio, il laborato-rio deve consultare il cliente per otte-nere ulteriori informazioni prima diprocedere e deve registrare la relativadiscussione”. Questo requisito tradi-sce la mancanza di una visione glo-bale della norma da parte del norma-tore. Con esso si prescrive criteri pertre importanti argomenti: 1) il control-lo in ingresso; 2) la gestione delle nonconformità; 3) il riesame del contratto.

IL CONTROLLO IN INGRESSO

Il primo capoverso poteva essere intito-lato “controllo in ingresso” (o anche“ispezione in ingresso”, o “controllo inaccettazione”). La norma prescrive talecontrollo in maniera indiretta, obbli-gando alla registrazione di anomalie oscostamenti. Il controllo deve esserelegato al punto 5.8.1 “processo rice-

zione”, e inoltre l’argomento rientra nelcapitolo 4.9 “tenuta sotto controllo delleattività non conformi”. Dunque, anchese non espressamente specificato, ènecessaria una procedura. A mio pare-re il laboratorio dovrà emettere unaprocedura gestionale che contenga:modalità, responsabilità, registrazioneda utilizzare ed eventualmente i datitecnici su cosa controllare dell’oggetto(forma, colore, funzionalità, quantità,ecc). Tutti questi argomenti possono col-locarsi nella procedura “ricezione”oppure nella procedura sulla gestionedelle non conformità con un sottotitolo“non conformità in ingresso”.Sin dalla nascita della garanzia dellaqualità, per questo scopo è stato uti-lizzato il Verbale di Ispezione, ancoraoggi utilizzato nei settori industriali (econ la mia esperienza lo applicanocon molta ritrosia) per la conformitàalla ISO 9001. Non mi sento di sug-gerire questo strumento per un labo-ratorio, in quanto lo ritengo eccessivoper la mole di lavoro e per la quanti-tà di anomalie che si possono verifi-care nel corso dell’anno. Il mio sug-gerimento, per non appesantire inutil-mente il lavoro d’un laboratorio, èquello di preparare il Rapporto diNon Conformità (RNC) solamentequando si verifica l’anomalia e regi-strare su di esso quanto si è riscontra-to. Questo significa registrare solo icasi anomali (eventi rari) con rispar-mio di tempo e costi (spero che per

questo suggerimento non mi aggredi-scano i nuovi guru della qualità).L’ISO 9000, al punto 3.6.2, definiscenon conformità “mancato soddisfaci-mento d’un requisito”. Al punto 5.8.3definisce anomalia e scostamentoquanto si discosta “dalle condizioninormali o specificate, come descrittenei metodi di prova o taratura”.Come si vede vengono fornite defini-zioni strane e diverse tra le norme,poiché, nelle passate definizioni, irequisiti erano condizioni specificate.La 17025 mischia documenti esterni(condizioni normali o specificate) condocumenti interni (metodi di prova otaratura). Le condizioni specificate pos-sono essere date dal cliente mediante ilcontratto, sono contenute in una normama spesso sono riportate nei manualid’istruzione. A mio parere è scorrettoriportare nei metodi di prova o taraturale condizioni specificate, poiché essi silimitano a descrivere solamente l’esecu-zione della prova o taratura.Nell’eventualità che tali condizionisiano riportate in ambedue le tipologiedi documenti, che cosa deve fare illaboratorio nel caso di discordanza trarichieste esterne e metodi interni? Lealternative sono (i) cambiare le condi-zioni (molto poco verosimile) oppure(ii) non accettare il contratto. Bisognasempre ricordarsi che il laboratoriodeve rispettare la procedura approvatadall’organismo di accreditamento.

CONSULTAZIONE DEL CLIENTE

Il secondo capoverso è tutto da analiz-zare. Per primo analizziamo la frase“se la prova o la taratura richieste nonè specificata con sufficiente livello di

OBJECT MANIPULATION IN THE 17025 – PART IIIn this second part (the first part has been published in Tutto_Misuren.4/2009 p. 326) one of the requirements of the 17025 Standard is dis-cussed, of key importance for the possible non conformities.

RIASSUNTOIn questa seconda parte (la prima parte è stata pubblicata nel n. 04/2009a pag. 326) si affronta un solo requisito della norma 17025, importante daeffettuare per le non conformità che si possono verificare.

NORM

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DECRETI

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NUOVO THERMO-CHILLER COMPATTO PER UN PRECISO CONTROLLODELLA TEMPERATURAIl nuovo thermo-chiller serie HRS di SMC, lea-der mondiale nel settore, piccolo, leggero,rispettoso dell’ambiente e dalle elevate pre-stazioni, rappresenta la soluzione idealequando lo spazio di installazione e il flusso diventilazione sono limitati ma è richiesto un raf-freddamento costante. Con un peso di soli 43kg, la HRS è stata progettata per funzionarecon temperature del fluido di circolazionecomprese tra 5 e 40 °C e il controllo PID assi-

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cura variazio-ni regolaridella tempera-tura e una sta-bilità eccellen-te di ± 0,1 °C. D i spon ib i l esia con raf-freddamentoad aria siacon raffredda-mento ad ac-qua e tre ca-pacità di raf-freddamentofino a 2 500W, la serie HRS è compatibileper l'uso con tutte le comuni alimentazionimonofase – AC100V, AC100 -115V eAC200-230V.Per ulteriori informazioni: www.smcitalia.it

Norme pubblicateSegnaliamo alcune norme di particolare rilevanza per il mondo delle misure e dellametrologia, emesse recentemente e in vendita da UNI e CEI (ad es.: www.cei-web.it/webstore).CEI UNI ISO 80000-1 Grandezze e unità di misuraParte 1: GeneralitàCEI UNI ISO 80000-2 Grandezze e unità di misuraParte 2: Segni e simboli matematici da utilizzare nelle scienze naturali e nella tecnicaCEI UNI ISO 80000-9 Grandezze e unità di misuraParte 9: Chimica fisica e fisica molecolareCEI UNI ISO 80000-10 Grandezze e unità di misuraParte 10: Fisica atomica e nucleareCEI UNI ISO 80000-12 Grandezze e unità di misuraParte 12: Fisica dello stato solidoCEI UNI 70099 Vocabolario Internazionale di Metrologia - Concetti fon-damentali e generali e termini correlati

dettaglio, il laboratorio deve consultareil cliente per ottenere ulteriori informa-zioni prima di procedere e deve regi-strare la relativa discussione”. Questorequisito sembra uscito fuori dal cap-pello di un prestigiatore. I processiimplicati sono due: (i) riesame del con-tratto e (ii) controllo in ingresso. Lanorma impone (cfr. tutto il capitolo 4.4)che prima di accettare un contratto tuttosia chiarito con il cliente e che il labo-ratorio non può operare al di fuori dallaprocedura accreditata. Con questorequisito si afferma viceversa che conl’oggetto arrivano anche le condizionicontrattuali (peggio ancora: non com-plete). È tutto non corretto: sia secondola logica dei processi dei laboratori, siasecondo la 17025, non è possibile checon l’oggetto possano pervenire condi-zioni diverse da quelle accettate e fir-mate da entrambe le parti.Nonostante questa enorme distorsio-ne, come operare per agire in confor-mità alla norma?1. stabilire il sufficiente livello di det-taglio, termine molto indeterminatoche sfugge alla razionalità tecnica eche introduce un’indeterminatezza dicomportamento;2. consultare il cliente in modo verba-le, completa negazione della normache impone condizioni contrattualiscritte, chiare e precise;3. registrare la discussione: in questocaso quanto detto verbalmente inmodo errato può essere contestato inqualsiasi momento.

INTRODURRE UN METODODI REGISTRAZIONENEL SISTEMA QUALITÀ

Il mio suggerimento è di ignorare l’esi-stenza di questo requisito e applicare,sullo stesso argomento, altre parti dellanorma più chiare e aderenti alla realtà.In seconda battuta vediamo la frase “incaso di dubbio circa l’idoneità di unoggetto per la prova o la taratura o sel’oggetto non è conforme alla descri-zione fornita”. La norma porta dueesempi di non conformità in ingressoche devono essere trattati secondo ilcapitolo 4.9: anche per questo requisi-to essa prescrive che bisogna consulta-

5.8.1 e non è strettamente necessaria inquanto al punto 5.8.1 la stessa normaprescrive la protezione e la conservazio-ne degli oggetti in modo generale equindi valido anche per le non confor-mità. Nessuno dei due specifica se illaboratorio debba possedere procedureper il controllo in ingresso e per la con-sultazione con il cliente.

CONCLUSIONE

Al di là del fatto che il requisito è moltoconfuso, il laboratorio deve dotarsi diuna procedura gestionale sul controlloin ingresso degli oggetti da provare checontenga anche le modalità di consul-tazione con il cliente (personalmente eli-minerei anche questo requisito).

re il cliente e registrare la discussione.A mio parere sarebbe stato opportunonon mettere gli esempi in questo capi-tolo e, invece di consultare il cliente pre-parare il Rapporto di Non Conformitàda inviare al cliente (se richiesto con-trattualmente) per approvazione delledecisioni prese o per farsi suggerire ledecisioni da prendere.

POSIZIONE SIT E SINAL

Per tutto il requisito 5.8.3 il SIT non pre-cisa nulla mentre il SINAL, oltre alla frase“si applica il requisito di norma” aggiun-ge “il laboratorio deve disporre di ade-guate aree di segregazione per conser-vare i campioni non idonei”. L’aggiuntaè simile a quella del SIT fatta per il punto

NORME EDECRETI

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Scheda: la Metrologia Legale

Edoardo Perrotta

The Legal Metrology

Camera di commercio di [email protected]

Dal 1° gennaio 2000, con il decretolegislativo 112/98, le Camere dicommercio hanno acquisito le fun-zioni degli uffici provincialimetrici, aggiungendo, a quelle svol-te, ulteriori funzioni di supportoalle imprese e di controllo dellaloro attività.In campo metrologico - legale, i setto-ri di intervento sono molteplici e pos-sono essere così riassunti:– controllo sul corretto funziona-mento e sull‘inalterabilità deglistrumenti di misura usati nelletransazioni commerciali, attraverso l’i-stituto della verifica prima, del collau-do di posa in opera e delle verificheperiodiche;– controllo dei prodotti preconfe-zionati;– attività di sorveglianza in materia dimetalli preziosi;– verifica dei requisiti finalizzata alrilascio e al mantenimento delle auto-rizzazioni al montaggio e riparazionedei cronotachigrafi analogici edigitali.La metrologia legale riguarda un grannumero di categorie di strumenti dimisura, dai contatori del gas, acqua edelettricità agli strumenti per pesare afunzionamento non-automatico e auto-matico, ai distributori di carburante.Gli strumenti metrici sono sottoposti averifica prima, anteriormente all'immis-sione sul mercato, per accertarne laconformità ai relativi decreti ministeria-li di approvazione; gli strumenti defini-ti fissi (pese a ponte, distributori di car-buranti, ecc...) sono sottoposti ancheal collaudo di posa in opera sulluogo di funzionamento.Tutti gli strumenti di misura, ad esclu-sione dei misuratori di gas, di acquaed elettrici, devono essere sottoposti averificazione periodica con perio-dicità differente a seconda deltipo di strumento. La verificazioneperiodica consiste nell’accertare il

mantenimento nel tempo della loroaffidabilità metrologica finalizzataalla fede pubblica nonché all’integritàdei sigilli posti a garanzia delle partimetrologicamente rilevanti.Le Camere di commercio svolgono que-ste funzioni di verifica e sorveglianzaattraverso propri funzionari abi-litati (ispettori metrici e assistenti al ser-vizio) che rivestono la qualifica di uffi-ciali di polizia giudiziaria.A livello europeo, con il recepimentodella Direttiva 2004/22/CE(Direttiva MID), nata dall’esigenzadi sostituire normative ormai superate,sono in atto grandi cambiamenti; tut-tavia, siamo ancora in attesa deidecreti applicativi che la rendanodefinitivamente operativa.La direttiva MID, che ha come scopoprincipale la libera circolazione deglistrumenti di misura nel territorio comu-nitario, fissa i requisiti essenzia-li, definiti come requisiti di prestazio-ne e non come specifiche di progetta-zione, superando così la necessità diaggiornare continuamente le specifi-che tecniche, caratteristica tipica delle“vecchie direttive”.I decreti applicativi della DirettivaMID potrebbero dare, inoltre, unimpulso notevole all’accreditamentoda parte delle Camere di commerciodei laboratori autorizzati all'esecuzio-ne della verifica periodica degli stru-menti metrici, prevedendo l’esclusivitàdella verifica ai laboratori stessi, spo-stando così l’attività di verifica delleCamere di commercio dai singoli stru-menti alla sorveglianza sull’operatodei laboratori metrologici.Altra funzione svolta dalle Camere dicommercio, strettamente legata aglistrumenti di misura, è la vigilanza suiprodotti preconfezionati opreimballaggi, cioè l’insieme di pro-dotti confezionati in assenza dell’acqui-rente e preparati in modo che laquantità di prodotto contenuta

nell’imballaggio abbia un valoreprefissato e non possa essere modifi-cata senza aprire l’imballaggio stesso.Tale attività viene svolta mediante ispe-zioni presso i fabbricanti o gli importa-tori; in sintesi, i controlli sono effettuatiper campionamento e riguardano l’ef-fettivo contenuto di ciascun preimbal-laggio del campione nonché la mediadegli effettivi contenuti dei preimballag-gi del campione preso in esame.Inoltre, le Camere di commercio hannospecifiche competenze sui tachi-grafi analogici e digitali, strumentiche permettono di registrare velocità,tempi di lavoro e percorsi dei condu-centi il cui utilizzo è obbligatorio per gliautocarri con massa complessiva supe-riore a superiore a 3,5 tonnellate. L’in-stallazione e la riparazione dei tachi-grafi digitali, voluti dalla comunitàeuropea e destinati a sostituire quelli divecchia generazione, analogici, puòessere eseguita solo da officine auto-rizzate. Le Camere di commercio verifi-cano i requisiti e le apparecchiature uti-lizzate dalle officine autorizzate almontaggio e alla riparazione dei tachi-grafi digitali (centri tecnici).Tra le competenze camerali, di note-vole rilievo è la vigilanza nel set-tore orafo, sulla produzione e sulcommercio dei metalli preziosi. Il per-sonale della Camera di commercio,attraverso visite non preannunciate,preleva campioni di materie prime, disemilavorato e oggetti contenenti me-tallo prezioso pronti per la vendita emuniti di marchio, per accertarne il ti-tolo mediante saggi che sono eseguitipresso laboratori abilitati; controlla lecaratteristiche di autenticità dei marchie la loro perfetta idoneità all’uso.

NORM

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DECRETI

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Le misuree la loro evoluzione

Mario Savino

Parte II – Un linguaggio mondiale

MEASUREMENTS AND THEIR HISTORICAL EVOLUTION PART II: AGLOBAL LANGUAGEWe publish here the second part of the text of the Honorary Lecture by Prof.Mario Savino, Past President of the GMEE and Full Professor of ElectricalMeasurements at the Polytechnic of Bari, at the Opening of the AcademicYear 2009-10 at the Polytechnic. Part I has been published in T_M01/2010 p. 76.

RIASSUNTOPubblichiamo qui la seconda parte della “Prolusione” tenuta dal Prof. MarioSavino, Past President del GMEE e Ordinario di Misure Elettriche al Poli-tecnico di Bari, in occasione dell’Inaugurazione dell’Anno Accademico2009-2010 al Politecnico. La prima parte è stata pubblicata in T_M01/2010 a pag. 76.

UN LINGUAGGIO MONDIALE

Ciò che non è riuscito con l’espe-ranto, tentativo di sviluppo di una lin-gua internazionale, proposto intornoal 1880 dal medico polacco Zamen-hof, si è ottenuto con il SistemaInternazionale delle unità dimisura (SI). Per esprimere il risultato di qualsiasi misu-razione gli esseri umani si servono e sisono serviti di numeri e di unità di misu-ra. L’insieme delle unità di misura è chia-mato sistema di unità di misura.L’unificazione di tale sistema è stataresa possibile grazie ad un lavoro anticoe faticoso al quale hanno partecipatoscienziati di tutto il mondo. Questomezzo efficiente di cui oggi si dispone,

che ci consente di parlare la stessa lin-gua, anche se si lavora in continentidiversi, e che ci appare così logico enaturale, è in realtà il frutto di un lavorospesso sommerso che continua e proce-de di pari passo con lo sviluppo adabbracciare tutti i campi e i settori scien-tifici e tecnologici in rapida espansione.L’esigenza di fissare regole precise perquanto riguarda gli scambi commercia-li e l’organizzazione sociale all’internodi una comunità portò ognipopolo a servirsi di propri siste-mi di misura. Per facilitare gliscambi tra le varie popolazionisi tentarono di stabilire criteri diequivalenza tra le varie unità dimisura sulla base di campionimateriali. I primi campioniscoperti nei templi e in altri edi-fici sacri assiri ed egizi sonoquelli di unità di lunghezza. Così ad esempio tra le civiltàantiche la lunghezza del cùbi-to, testimoniata da diversi cam-pioni trovati, presenta valori poco diffe-renti tra loro. La vastità dell’antico impe-ro romano favorì il processo di unifica-zione, vanificato alla sua caduta con ilsuccessivo formarsi della società feuda-le, quando si diffusero numerosi sistemidi misura anche molto differenti tra loro.Spostandosi da un feudo all’altro occor-

reva effettuare la trasformazione delleunità di misura il che risultava sempremolto approssimativo. Anche in seguito,considerando che le comunicazioni e lamobilità continuavano a essere moltolimitate, si assistette alla proliferazione eall’uso di unità molto differenziate nellediverse nazioni e, al loro interno, neivari comuni e paesi. Spesso con unastessa denominazione si indicavanounità di misura diverse da paese apaese il che era causa di frodi e di pos-sibilità di guadagni illeciti da parte diquanti approfittavano della confusioneesistente. Questo il motivo per cui nellepiazze dove si tenevano i mercati, perevitare contestazioni tra commercianti eacquirenti, le autorità del luogo indica-vano in vario modo sui muri le unità dilunghezza. Per esempio in un murodella Cattedrale di Santo Stefanoa Vienna, grande centro commercialetra est e ovest nell’epoca medioevale, visono due barre di ferro con le estremitàsporgenti a distanza all’incirca di unmetro l’una dall’altra.Altri luoghi dove è possibile trovare

STORIA

ECURIO

SIT

À

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Dipartimento Ingegneria Elettrotecnicaed Elettronica – Politecnico di BariTesto della Prolusione tenutain occasione dell’inaugurazione dell’Anno Accademico 2009-2010al Politecnico di [email protected]

indicazioni relati-ve al campionedi lunghezzasono ad esempioParigi, patriamondiale dellametrologia, dove

nel sedicesimo secolo in un muro ester-no presso la scalinata del GrandChatelet era stata riportata in ferro latesa, unità di misura della lunghezzaper la Francia, pari a 1,95 m. Anche a Bari sulla facciata della Basi-lica di San Nicola è incorporato ilcampione di lunghezza detto cùbitobarese, di lunghezza leggermente dif-ferente dai più noti. Secondo alcune fontiesso ha rappresentato l’unità di misuraadottata per sviluppare l’intero progettodella Basilica, ultimata nel 1197, mentreper il padre sacrista della Basilica il cùbi-to è stato realizzato per il mercato che siteneva nella piazza antistante in epocamedioevale, il che convaliderebbe quan-to prima affermato in merito alla presen-za di campioni di unità di lunghezza suimuri delle cattedrali.Alcuni sostenitori della prima tesi vannooltre la semplice relazione geometrica,collegando il cùbito barese a criteriocculti di architettura sacra chesarebbero stati seguiti nella realizza-zione della Basilica, perché essa allu-desse, con la sua geometria, a veritàaccessibili solo a pochi iniziati. Esisteuna vasta letteratura sulle relazioni trala Basilica di San Nicola e l’ordineTemplare, i Rosa-Croce, e altri. Il cùbitobarese può essere, quindi, visto comesimbolo della demarcazione tra due tipidi scienza: una basata su affermazioniverificabili o confutabili da chiunque lovoglia, con strumenti accessibili pubbli-camente in qualunque momento; l’altrafondata su autorità ineffabili, su unasapienza che non è spiegata e non èspiegabile, su verità per pochi iniziati,che gli iniziati non possono mettere indiscussione, pena la radiazione e lapersecuzione.Fu Carlo Magno nell’Ottocentoche, avendo avviato le grandi riformeamministrative, economiche e giudizia-rie dell’impero carolingio promulgò undecreto sull’unificazione dei campionidi massa e istituì il principio che icostruttori di bilance, una volta ottenuta

la licenza di vendita, fossero gli uniciresponsabili del loro corretto funziona-mento. Alla caduta dell’impero carolin-gio, con la moltiplicazione dei centri dipotere, la monarchia in Francia, ilregno d’Italia, il sacro romano imperodella nazione germanica, si moltiplica-rono anche le unità di misura. Nono-stante la necessità di unificazione fossesentita inizialmente nell’ambito del com-mercio per facilitare le operazioni discambio, in seguito fu la comunitàscientifica, con l’impulso dato da Gali-leo Galilei al metodo sperimentale, aritenere imperativa tale unificazione, inquanto i diversi scienziati volevano farconoscere e confrontare i risultati otte-nuti nell’esecuzione di una stessa misu-razione, anche se condotta in luoghidiversi.Solo alla fine del diciottesimo secolo siassistette alla nascita di sistemi di misu-ra che lentamente, ma inesorabilmenteacquisirono carattere mondiale. Fu aitempi della rivoluzione francese, intor-no al 1790, che si iniziò il lungo pro-cesso di unificazione e razionalizza-zione delle unità di misura per le gran-dezze d’interesse commerciale e scien-tifico. Il 7 aprile 1795 con decretolegge in Francia la ConvenzioneNazionale istituì il Sistema Metri-co Decimale, che riconduceva tutte leunità di misura a soltanto quattro gran-dezze fondamentali, la lunghezzamisurata in metri, la massa misurata inkilogrammi, la capacità e il volumemisurati in litri. Inoltre tale sistema per-metteva l’uso di soli multipli e sotto-multipli decimali. Allo scopo di faci-litare la riferibilità delle misure aentità ben precise si giunse all’accordodi costruire dei campioni materiali dis-ponibili in laboratorio. A giugno del1799 una delegazione dell’IstitutoNazionale delle Scienze e delle Artipresentava al Consiglio dei Cinque-cento e deponeva negli archivi france-si i prototipi metallici del metro e delkilogrammo, detti degli Archivi8.Nel 1875, con la partecipazione dirappresentanti provenienti da diciasset-te paesi, era istituita la ConferenzaGenerale dei Pesi e delle Misure(CGPM), dove per misure si intendeva-no le lunghezze e le loro grandezzegeometriche derivate. La CGPM è

ancora operante e mentre inizialmentesi riuniva ogni sei anni, attualmente èconvocata a Sèvres ogni quattro anni.Fu con l’undicesima CGPM, tenutasi aParigi dall’11 al 20 ottobre 1960 chesi giunse a un sistema veramente mon-diale, l’attuale Sistema Internaziona-le di unità di misura (SI), fondatosulle sei unità di misura base: metro;kilogrammo; secondo; ampere;kelvin; candela, al quale nel 1971 siaggiunse una settima unità base per lequantità di sostanza, costituita dallamole. Il Sistema Internazionale èstato legalmente adottato in Italia con lalegge n. 122 del 14 aprile 1978 e conil D.P.R. n. 802 del 12 agosto 1982 edha avuto l’approvazione oltre che dal-l’IEC (International ElectrotechnicalCommission) anche dall’ISO (Internatio-nal Standards Organization)[9].Attualmente numerosi centri di ricercain tutto il mondo, tra i quali l’IstitutoNazionale per la Ricerca Metro-logica (INRiM), coordinati dalBureau International des Poidset Mesures (BIPM), stanno collabo-rando per ridefinire le unità di misura,con particolare riferimento alla massa ealla corrente elettrica (o a un suo sosti-tuto: la tensione elettrica), impiegandole cosiddette costanti fondamentali(costanti di Avogadro, di Planck, ecc.) ela carica dell’elettrone, allo scopo diridurre quanto più possibile l’incertezzaassociata alla realizzazione dei cam-pioni relativi alle unità dell’attuale Siste-ma Internazionale.

ASPETTI PSICOLOGICI

Quando si acquisiscono i fondamentidelle misure si impara anche una corret-ta filosofia di vita. La frase latina attribui-ta a Lucio Anneo Seneca errarehumanum est, perseverare autem diabo-licum, significa commettere errori èumano, ma perseverare è diabolico ed èormai entrata nel linguaggio comune.

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Commettere errori nel corso di una misu-ra è possibile e anzi molto probabile,d’altra parte il solo fatto di esser obbli-gati a inserire uno strumento di misura inun sistema altera le condizioni iniziali delsistema stesso e non consente la misuradel valore che il misurando assumevaprima dell’inserzione. Il procedimento dimisura disturba il sistema e determinauna variazione nel valore delle grandez-ze da misurare. L’entità del disturbovaria con il tipo di strumento usato per lamisura. Si definisce errore assolutodi misura la differenza tra il valoredella grandezza misurata e quello diuna grandezza di riferimento, derivantead esempio da un campione di misura.La grandezza di riferimento è assuntacome valore convenzionalmentevero del misurando.Tra gli errori di misura sono contemplatigli errori sistematici che si ripresenta-no sempre con lo stesso segno e la stes-sa ampiezza, ripetendo la misura di unagrandezza con la stessa strumentazionequando siano immutate le condizionioperative e ambientali. Si definisce cor-rezione il valore da aggiungere algebri-camente al risultato non corretto di unamisura per compensarne l’errore siste-matico. La correzione non può maiessere completa per i limiti intrinseci siaalla strumentazione sia all’operatore cheesegue la misura. Non esiste unamisura perfetta, come non esistonocomportamenti umani privi di errori, laperfezione non è di questo mondo.Scrive Galimberti nel suo dizionariodi psicologia che per errore s’inten-de un’azione che comporta “un giu-dizio o valutazione che con-travviene il criterio riconosciutovalido nel campo a cui il giudi-zio si riferisce, oppure ai limitidi applicabilità del criterio stes-so”10. Come nell’ambito delle misureoccorre un riferimento rappresentatodai campioni delle grandezze e dallescale di misura, così nella condottaumana è necessario riferirsi a un “cri-terio riconosciuto valido nel campo”.L’errore umano come quello dellemisure dipende unicamente da unprocesso valutativo, da un confrontocon campioni di riferimento. Ognunodi noi si crea un modello di vita, dacui fa discendere una scala di valo-

ri e valuta i suoi atti e i suoi possibilierrori sulla base di questi. I proprierrori si possono correggere anchecon il dialogo e il confronto con glialtri purché si sia in grado di ascolta-re e di mettersi in discussione. È l’au-tocritica che nel campo scientifico faprogredire la scienza e nel campoumano fa crescere gli esseri umani. Ilprogresso diventa illimitato solo quan-do si accetti la necessità di una siste-matica correzione dei risultati dellaricerca nel campo delle scienze siaumane, sia tecnologiche.Spesso, dopo aver spiegato il significa-to di errore e di correzione, all’inizio diuna mia lezione riservo una parte dellalavagna al conteggio degli errori checommetto e alle possibili correzioni,esortando gli allievi ad aiutarmi nel pro-cedimento di correzione. Per verificareil grado di attenzione degli studenti, avolte commetto volontariamente un erro-re. Questa pratica mi permette di dimo-strare agli allievi che tutti sbagliamo,che il docente è un essere umano comeloro, che i propri errori si possono cor-reggere anche ascoltando gli altri. L’im-possibilità di avere un campione diriferimento perfetto rende il concettodi errore idealizzato, in quanto nonpuò essere mai conosciuto esattamente,quindi la correzione non potrà maiessere completa. Ne scaturisce checome ogni comportamento umano, cosìogni misura sarà affetta da incer-tezza dovuta sia all’imperfetta corre-zione, sia alla presenza di effetti casua-li, dovuti per esempio all’interazionedel misurando con l’ambiente, con glistrumenti, con l’operatore.Nessun risultato di una misuraè esente da incertezza, parame-tro (sempre associato a tale risultato)che caratterizza la dispersione deivalori che potrebbero essere ragione-volmente attribuiti al misurando. Ledonne e gli uomini hanno bisogno dicertezze per costruire la loro scaladi valori, ma devono essere al tempostesso consapevoli che le loro azionisaranno sempre accompagnate daun’incertezza di fondo, dovuta a unaconoscenza inevitabilmente imperfet-ta. Non devono avere paura deidubbi che assalgono loro, nella con-sapevolezza che essi scaturiscono da

fattori molto spesso fortuiti o impreve-dibili. È anzi auspicabile che il dub-bio rientri nell’etica dell’esistenzaumana, perché si possa sperare inuna più cosciente crescita individualee collettiva. Il parallelismo tra la scien-za delle misure e quella umanapotrebbe continuare esaminando iconcetti di precisione, accuratezza etaratura, ma i limiti di tempo di questointervento non lo consentono.

PER IL BENESSEREDEGLI ESSERI UMANI

Una filosofia di vita in cui il desideriodi avere, di possedere beni e di con-sumarli, prevale spesso su aneliti disolidarietà, sul bisogno di dare qual-cosa di noi agli altri senza fini utilita-ristici, sta portando donne e uomini avivere con ansia e schizofrenia la loroesistenza. Erich Fromm nel suo libro “La rivo-luzione della speranza; versouna tecnologia umanizzata”11,individua come soluzione a questoserio problema una nuova filosofiadello sviluppo che veda l’affermarsidella priorità della vita sulla morte. Lasperanza è un elemento fondamenta-le di ogni tentativo di cambiare la socie-tà. Fromm distingue la speranza passi-va, che è attesa e rassegnazione, daquella attiva, che è invece la proiezio-ne nel futuro. Una grande speranza èche questo nuovo millennio sia dedica-to al benessere degli esseri umani.Un obiettivo a tal riguardo è certa-mente quello di migliorare la qualitàdelle misure in campi strategici qualil’ambientale e il biomedicale,dove occorre stabilire se la grandez-za oggetto della misura rientri in limi-ti specificati e ben definiti. Oggi siassiste a un notevole incremento distrumentazione biomedicale, che con-sente non solo la definizione dellamalattia, ma anche la misura dellasua gravità, la determinazione dei fat-tori sia prognostici sia predittivi dirisposta della cura. Quanto più unastruttura ospedaliera è dotata di siste-mi sensori in grado di fornire in tempibrevi tutte le informazioni necessariea una rapida diagnosi, tanto minore

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sarà l’incer-tezza con laquale ilmedico assu-merà le deci-

sioni sul da farsi4.Nei suddetti campi di applicazione lemisure devono essere più corrette pos-sibili. Colui che esegue la misura deveavere ben presente lo scopo a cui èdestinato il risultato, deve fissare quan-titativamente un limite massimo all’in-certezza della misura superato il qualenessuna decisione può essere ragione-volmente presa, in quanto essa risulte-rebbe arbitraria e potrebbe comportareconseguenze pericolose. L’incertezzamassima tollerabile in una misuradipende dalla decisione alla quale lamisura deve portare12. Nel caso dimisure sia ambientali, sia biomedicali,in cui il superamento di precisi limitipuò comportare rischi alla salute pub-blica, diventa essenziale individuare illegame tra incertezza di misura erischio sociale accettabile13.Poiché una misura è sempre accompa-gnata da un’incertezza, essa è megliorappresentabile attraverso una fascia divalori al centro della quale è posto il risul-tato della misura e agli estremi la sommae la differenza del risultato e dell’incer-tezza di misura14. L’ampiezza dellafascia di misura dipende dal livello diconfidenza che si vuole ottenere e nelcaso di misure ambientali e biomedicaliesso non può che essere il più elevatopossibile. Nell’ipotesi di una distribu-zione di tipo gaussiano si ha unlivello di confidenza del 99,73 per-cento moltiplicando l’incertezza calcola-ta per un fattore di copertura pari atre. Nel caso il valore limite superiore ditollerabilità, imposto dalle leggi ad alcu-ne grandezze, cadesse al di fuori dellafascia di misura non sembrerebbe porsialcun problema di interpretazione, inquanto se tutta la fascia di misura fosseal di sopra della tollerabilità ammessa sipresenterebbe una situazione di perico-lo, inesistente qualora invece tutta lafascia di misura fosse al di sotto della tol-lerabilità ammessa. Nel caso invece ilvalore limite superiore di tollerabilitàcadesse all’interno della fascia di misurasi potrebbe adottare il principio delcaso peggiore a salvaguardia della

salute pubblica e dichiarare l’insorgeredella situazione di pericolo, anche se ilrisultato della misura, al centro dellafascia, dovesse risultare inferiore al valo-re limite superiore di tollerabilità.Quanto esposto potrebbe essere unadelle soluzioni a un problema aperto chepurtroppo non è stato ancora completa-mente considerato dalla normativa edagli organismi a vario titolo deputati astabilire i criteri relativi alla definizionedei valori di tollerabilità di molte gran-dezze. Probabilmente non è sufficiente-mente cautelativo che il legislatoreimponga un semplice limite, forse sareb-be necessario indicare anche altri para-metri come ad esempio un limite massi-mo ammissibile di incertezza delle misu-re, che deve essere opportunamentedefinito e aggiornato.Oggi i sistemi biomedicali, specie attra-verso i biosensori e le bioimmagini, con-sentono misure sempre più accurate esensibili all’interno e all’esterno delcorpo umano. Purtroppo le case produt-trici di apparecchi biomedicali, che sonoormai numerose, raramente fornisconoinformazioni adeguate su parametri fon-damentali quali risoluzione, sensibi-lità e incertezza degli strumenti. In let-teratura scientifica iniziano a essere pub-blicati lavori che mostrano come la man-cata considerazione delle incertezze dimisura nell’esecuzione di esami mediciporti a diagnosi e prognosi non semprecorrette a volte con nocumento alla salu-te pubblica, a volte con consistentiaggravi di spesa per i servizi sanitarinazionali.L’ambiente e la medicina avrannosempre più bisogno di sistemi infor-mativi basati sulle misure, di strumen-tazione elettronica sempre più auto-matizzata e in grado di eseguire l’au-tocontrollo delle prestazioni. È eviden-te che lo sviluppo tecnologico imporràanche un adeguamento legislativo enormativo molto più frequente rispettoal passato specie in settori che riguar-dano la salute pubblica e il benesseredegli esseri umani.

CONCLUSIONI

Lord Kelvin scrisse: “Io spessoaffermo che quando puoi misu-

rare ciò di cui stai parlando e lopuoi esprimere in numeri, tuconosci qualcosa di ciò, maquando non puoi esprimerlo innumeri, la tua conoscenza èscarsa e insoddisfacente”. Ese-guire misure è vitale e indispensabilenelle relazioni umane, in quanto lemisure permettono la comprensionedel mondo nel quale si vive ed hannocontribuito a elevare la qualità deiprodotti e dei servizi. Diversi governidelle nazioni più progredite dedicanosempre maggiore attenzione allascuola, all’università e alla ricerca,ritenute prioritarie per il rilancio e lavalorizzazione del capitale umano eper lo sviluppo sociale.In particolare si riconosce alla scien-za delle misure notevole importanzaspecie nella formazione dei quadridirigenti industriali, anche per le im-plicazioni che essa ha nelle transa-zioni commerciali, tanto da poter con-tare su una branca importante costi-tuita dalla metrologia legale. Proprioda parte del comparto industriale siritiene per il futuro che il settore dellemisure potrà avere ulteriori consistentisviluppi e una conseguente crescita diinteresse da un’utenza sempre piùampia.

BIBLIOGRAFIA

[8] Egidi, C., Introduzione alla Metrolo-gia, Ed. Garzanti, Milano, 1982.[9] Savino, M., Fondamenti di scienzadelle misure, NIS, Roma, 1992.[10] Galimberti, U. Dizionario di psicolo-gia, UTET, 1999.[11] Fromm E., The Revolution of HopeToward a Humanized Tecnology. Gesam-tausgabe, (1968), (traduzione italiana inSaggi Tascabili Bompiani).[12] Sartori, S., Incertezza di misura,ambiguità e diritto, Tutto Misure, A&T Edi-tore, Torino, vol. 1, n. 1, 1999.[13] Ferrero, A., Il ruolo dell’incertezzanelle misure ambientali e nel loro confron-to con i limiti, ARPA Piemonte, Convegnosu “Controllo ambientale degli agenti fisi-ci: nuove prospettive e problematicheemergenti”, Vercelli, 24-27 marzo 2009.[14] UNI CEI ENV 13005, Guida all’e-spressione dell’incertezza di misura, 2000.

Il patrimonio strumentaledel Liceo Reale di Lucca

Emilio Borchi1, Riccardo Nicoletti2, Gaetano Iuculano3

Parte III – Galvanometri e strumenti di NobiliSTORIA

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THE INSTRUMENTAL TREASURE OF THE ROYAL LYCAEUM OFLUCCA - PART III: GALVANOMETERS AND NOBILI’S INSTRU-MENTSContinuation of the series of articles on the treasure of the Royal Lyceum ofLucca, this article covering the galvanometers, most of which date mid1800.

RIASSUNTOTerzo articolo della serie riguardante il Tesoro di strumenti di misura antichiconservati nel Liceo Reale di Lucca. Questo articolo copre i Galvanometri egli strumenti di Leopoldo Nobili.

I GALVANOMETRI

Il galvanometro (Fig. 7), nominato nel-l’inventario del 1849 come “model-lo di altro galvanometro sualtro sistema”, è il galvanometropiù antico della collezione del LiceoReale. Esso risale al 1830 circa. Ilcostruttore è probabilmente E. Ugolot-ti, macchinista del gabinetto dellascuola di fisica.

Su una base quadrata di legno è inse-rito un anello sagomato di legno conspessore. All’interno si trova un disco

di cartone con una scala divisa inquattro quadranti graduati da 0° a90° e con al centro un ago magneticolibero di ruotare. Una colonnina dilegno fissata verticalmente sulla basequadrata sorregge, fissato a variealtezze con una vite, un supporto divetro e ottone piegato ad angolo rettoche sorregge un telaio di legno semi-circolare, sopra il quale è avvolta con

parecchi giri una bobina difilo di rame ricoperto di seta.I capi della bobina sono fer-mati con ceralacca alla basedello strumento. L’influenzadella bobina sull’ago magne-tico viene messa in evidenzafacendo circolare correntenella bobina e spostandola eorientandola rispetto allaconfigurazione iniziale.Il galvanometro per le corren-ti discontinue del Nobili,costruito nel 1833, è nomina-to nell’inventario della Scuoladel 1856 come “galvano-metro del Nobili diWolf”. Lo strumento è tipicodi Leopoldo Nobili (Fig. 8).

Le sue principali caratteristi-che sono: la base circolare di

legno con tre viti calanti di ottone el’anello di piombo (andato perduto)come zavorra; la bobina ricoperta

di seta e avvolta sopra un telaio dilegno; la scala di cartone (divisa inquattro quadranti, 0° - 90° - 0° -90°, con divisioni ogni 2°) bloccatada quattro cavicchi di avorio cheservono anche a evitare eccessiveoscillazioni del sistema astatico; ilsistema di aghi astatici sospeso tra-mite un filo a un’asticella, mobileverticalmente per mezzo di unamanopola di ottone posizionatasulla campana di vetro; una sbarret-ta di ottone ripiegata ad angoloretto che sorregge la campana di

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(1) Dip. di Energetica – Università diFirenze(2) CSO srl – Costruzione StrumentiOftalmici, Badia a Settimo (FI) [email protected](3) La rubrica dedicata agli StrumentiScientifici Antichi fu ideata insieme alProf. Gaetano Iuculano, prematuramen-te scomparso. Ci preme ricordarlo, inparticolare in questa occasione, comeun appassionato amante della storiadella Scienza. Desideriamo esprimerequi il nostro più affettuoso ricordo delcaro Gaetano.

Figura 7 – Galvanometro

Figura 8 – Galvanometro di Nobili

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vetro; gli spinotti di collegamentopiegati a gomito sulla base.Nei galvanometri per misurare lecorrenti termoelettriche che sicostruivano a Firenze sotto la dire-zione del Nobili il filo di rame inar-gentato faceva 120 giri attorno altelaio su cui era avvolto e aveva unalunghezza di 12-13 m e un diametrodi 0,5 mm; nei galvanometri per lecorrenti idroelettriche (della pila vol-tiana) il filo di rame faceva 500 epiù giri, aveva la lunghezza di 66-67 m e un diametro di 0,25 mm; Perle esperienze sull’elettricità statica(correnti discontinue) veniva partico-larmente curato l’isolamento dei filiavvolti sul telaio della bobina.

GLI STRUMENTI DI LEOPOLDO NOBILI

Tra gli strumenti di Leopoldo Nobili lecalamite coniugate (Fig. 9) rico-prono, insieme al galvanometro giàvisto, un ruolo di particolare impor-tanza storica. Su una targhetta di otto-ne della macchina è riportata la scrit-ta “L. Nobili Firenze 1835 N° 4”.Un cartellino indica che l’apparec-chio è stato presentato alla primaesposizione nazionale di storiadella scienza di Firenze nel 1929.Lo strumento fu costruito per il Gabi-netto di Fisica del Real Liceo nel

1835 dal costruttore fiorentino Cor-rado Wolf. Su una base di legno a“T”, verniciata di nero sono fissatecon manicotti di ottone due grossecalamite a ferro di cavallo, compo-sta ognuna da tre elementi. Tra diesse è inserita un’ancora di ferro sucui è avvolta una bobina di filo dirame isolato con filo di seta verde.La bobina viene fatta oscillare tra ipoli delle calamite mediante unsistema di rotismi azionati da unamanovella. Il movimento produce,per effetto dell’induzione elettroma-gnetica, scintille tra due lamine me-talliche poste sulla bobina e i polidelle calamite. Le correnti alternategenerate dall’apparecchio vengonoraddrizzate da una leva mobile che

oscilla tra due contatti posti sullabase dell’apparecchio.Lo strumento è descritto nelle Memo-rie del Nobili, vol. II. del 1834. LaFig. 10, presa dal testo dello Scinà,riproduce i dettagli di una macchinamagneto-elettrica delle calamiteconiugate.Alla base dell’apparecchio dellecalamite coniugate, c’è il fenomenodell’induzione elettromagneticamesso in evidenza da Nobili e Anti-nori nel gennaio 1832, dopo che idue scienziati avevano appreso deirisultati delle celebri esperienze diFaraday. Il lavoro di Nobili e Anti-nori, intitolato “Sopra la forza elet-tromotrice del magnetismo”, fu pub-blicato nel periodico fiorentino Anto-logia, vol. XLIV, pp. 149-161, delnovembre 1831. L’errore cronologi-co era involontario ma, anche acausa di malintesi, scatenò la pole-mica e il risentimento di Faradayche giustamente rivendicò la prioritàdella scoperta.Un altro strumento di grande impor-tanza storica è il termomoltipli-catore (Fig. 11) che Nobili costruìin collaborazione con l’altro grandefisico italiano della prima metà del-l’Ottocento: Macedonio Melloni.Quando si riscalda uno dei due puntidi contatto (giunzione) di un circuitoformato da due metalli, ad esempioantimonio e bismuto, si genera unadebole corrente elettrica che èapprossimativamente proporzionalealla differenza di temperatura tra ledue giunzioni. Questo fenomeno, sco-

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Figura 9 – Calamite coniugate

Figura 10 – Dettaglio della macchina di Figura 9

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perto da Thomas Johann Seebeck(1770-1831) nel 1821 e chiamatoeffetto termoelettrico, fu subito utiliz-zato per produrre una pila termoelet-trica, ossia un dispositivo analogoalla pila del Volta, formato da uncerto numero di termocoppie collega-te in serie, in modo che un gruppo digiunzioni si trovi davanti alla sorgen-te di calore, mentre l’altro gruppo neè schermato.Nobili costruì la sua prima pila ter-moelettrica nel 1829. Essa era for-mata da sei elementi di antimonio ebismuto, disposti circolarmente efissati nel mastice dentro una scato-letta di legno. Negli anni seguentiNobili realizzò diverse disposizionidelle termocoppie, ottenendo pilemolto affidabili. Nel 1831 Nobili eMelloni presentarono all’Académie

des Sciences di Parigi il lorosistema per studiare le pro-prietà della luce e del caloreservendosi di una pila ter-moelettrica collegata con ungalvanometro. Gli elementidella pila erano disposti inmodo che le giunzioni mo-strassero globalmente, da o-gni parte, una superficie ret-tangolare. La pila era rac-chiusa in un cilindro di ottonemunito di un’apertura conicaa imbuto che convogliava l’e-nergia termica sulla pila. L’aper-tura conica era provvista di unachiusura costituita da un dischet-to di ottone. Il dispositivo, dettotermomoltiplicatore quando eraunito con un galvanometro, eramolto più sensibile di un termo-metro differenziale di Leslie.Con esso Macedonio Mellonipotette compiere i suoi studi fon-damentali sul calore raggiante(raggi infrarossi).Lo strumento costruito da CorradoWolf per il Gabinetto di Fisica delLiceo Reale nel 1833 è costituito daun’elegante colonna su basamento dilegno verniciato di nero, sulla qualepoggia la colonnina di ottone, rego-labile in altezza, che sostiene il con-tenitore con la pila termoelettrica delNobili.Conclude la serie degli strumenti dedi-cati a Nobili l’accendilume elet-tromagnetico (Fig. 12).L’originale accendilume a idrogenocostruito da Corrado Wolf per il LiceoReale rappresenta un esemplare pro-babilmente unico che utilizza, alposto della scintilla elettrica prodottada una differenza di potenziale elet-trostatico tra due conduttori, la scintil-la prodotta per effetto dell’induzioneelettromagnetica. Lo strumento sfruttalo stesso fenomeno che è all’originedel funzionamento delle calamite scin-tillanti di Nobili e forse rappresentaun omaggio del costruttore allamemoria dello scienziato. L’apparec-chio è segnato nel catalogo dellaScuola in data 9 febbraio 1839. Essofu esposto alla prima esposizionenazionale di storia della scienza diFirenze del 1929.

L’accendilume di Wolf è costituito dauna scatola di legno, verniciata dinero e dotata di uno sportello latera-le, nel cui interno si trovano unacalamita verticale a ferro di cavalloe un vaso di vetro destinato a conte-nere acido solforico. Al coperchiodel vaso è fissata una campana divetro dentro la quale è sospeso unpezzo di zinco. Sopra i poli dellacalamita, che fuoriescono dalla sca-tola, è collocata un’ancora di ferroricoperta da un avvolgimento dimolte spire di filo di rame isolato conseta nera. Le due estremità dell’av-volgimento sono collegate una con lacalamita e l’altra, tramite una lin-guetta metallica, con un polo. L’an-cora a sua volta è solidale con unalevetta di ottone munita di tasto. Pre-mendo rapidamente il tasto la bobi-na si distacca dalla calamita e si ori-gina una scintilla tra il polo e la lin-guetta metallica. Il movimento dellaleva provoca l’apertura di una valvo-la che collega il vaso interno e unugello dal quale esce l’idrogeno chesi era formato nel vaso per reazionetra acido solforico e zinco. L’idroge-no viene infiammato dalla scintilla eaccende una lampada a olio collo-cata vicino all’ugello.

Figura 11 – Il termomoltiplicatore di Nobili

Figura 12 – L’accendilume elettromagnetico

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CURIOSITÀ�

NUOVO DISPOSITIVO DI CONTROLLO DELLE STRINGHEFOTOVOLTAICHEData l’attuale situazione economica globa-le, dove il prezzo dell’energia cresce inmaniera drammatica a causa del continuoaumento nel costo dei combustibili fossili,le energie rinnovabili offrono una chiaraalternativa per tutti quei paesi la cui indi-pendenza energetica è vitale per la conti-nua crescita dell’economia e, quindi, ditutto il progresso economico.Non c’è da meravigliarsi se le centrali foto-voltaiche sono state presentate sul mercatocome prodotti finanziari, con una redditivi-tà stimata tra il 10 e il 12%. Lo scopo diquesti prodotti è di recuperare l’investimen-to in un periodo di circa 12 anni e poi gua-dagnare per un periodo ben superiore a15 anni, finché il prodotto non esaurisce ilsuo servizio. É quindi chiaro quanto sia divitale importanza che le centrali fotovoltai-che lavorino costantemente al massimo delloro rendimento perché, se si verifica unproblema con uno o più pannelli, la reddi-tività si abbassa immediatamente, allun-gando il rientro dei costi di investimento eil periodo di guadagno. Non a caso laguida CEI 82-25 raccomanda il "monito-raggio continuo" del sistema. Le centrali fotovoltaiche di una certa potenzasono oggi piuttosto comuni, caratterizzate danumero enorme di pannelli che, prima diessere collegati all’inverter, vengono divisi insettori e raggruppati in piccole potenze, chia-mate stringhe solari, la cui corrente generata

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è standardizzata attorno agli 8 A. La connes-sione in parallelo delle suddette stringhe costi-tuisce la potenza complessiva o totale-nomina-le del parco solare.Queste centrali sono normalmente controllatetramite misuratori fatturatori, oppure tramite idati ottenuti dall’inverter. Siccome la situazionemeteorologica non è costante e non esistonoschemi in grado di confrontare due giorni diproduzione consecutivi (radiazione solare,valori di temperatura, ecc.), è estremamentedifficile garantire che una centrale stia lavo-rando al 100% delle sue potenzialità, senzal’utilizzo di un sistema di controllo posto sullesorgenti di generazione primaria.

Come è possibile documentare chel’impianto sia totalmente funzionante?Non c’è altra alternativa che effettuare un con-fronto fra i settori delle sor-genti generanti (stringhe).L’obiettivo non è quello diottenere una misura di asso-luta precisione, ma è certa-mente necessario eseguireun confronto che assicuriche tutti i blocchi di genera-zione siano operativi e lavo-rino a livelli di produzionesimili, con minime deviazio-ni tra l’uno e l’altro (misura-te in corrente o come valorepercentuale). È di vitaleimportanza implementaresistemi che, oltre ad assicu-rare la redditività dell’im-pianto (ogni minuto in cuil’impianto o uno dei suoi settori smette di gene-rare, si traduce in un elevato costo di ripristinoper l’utente, a cui corrisponde una perditadiretta di redditività), forniscano anche all’u-tente e agli addetti alla manutenzione infor-mazioni in tempo reale sul suo funzionamento,in modo da poter intervenire immediatamente

e nel luogo esatto in caso di malfunziona-menti. Per tutte queste ragioni, ASITA ha sviluppatola nuova gamma di dispositivi di controlloTR8-RS485, il cui obiettivo è quello di con-trollare continuativamente la corrente gene-rata da 8 stringhe fotovoltaiche: lo strumentoesegue le 8 misure di corrente fino a 25Ampere, tramite sensori a effetto di Hall, di-spone di un ingresso per la misura della ten-sione di stringa fino a 1 000 Vcc e di 8ingressi a contatto pulito per rilevare lo statologico di altrettanti segnali di campo (scari-catori, fusibili, funzionamento inverter, ecc.).Il dispositivo è inoltre dotato di una portadi comunicazione RS485 con protocollo dicomunicazione Modbus/RTU per abbinarsial software di supervisione e monitoraggioPower-Studio.

La facile configurazione tramite pannellofrontale, la robustezza e la facilità di instal-lazione su pannelli già esistenti rendonoTR5-RS485 essenziale per il controllo dellecentrali fotovoltaiche.Per ulteriori informazioni:www.asita.com

BIBLIOGRAFIA GENERALE

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N.02ƒ

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T_M N. 2/10 ƒ 160

T U T T O _ M I S U R EAnno XII - n. 2 - Giugno 2010

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ACQUISIZIONE 3D E MODELLAZIONEPOLIGONALEdi Gabriele Guidi, Michele Russo e Jean-Angelo Beraldin480 pagine in b/n - ISBN: 9788838665318Euro 29,00 - © 2010 The McGraw-Hill Companies srl, Italia

Con l’evoluzione della tecnologia il costo di un apparato per il rilievo tridimensionale èdivenuto abbordabile anche per piccole imprese e singoli professionisti: per questo le tec-niche di digitalizzazione 3D divengono via via più richieste sia in ambito didattico siaapplicativo. Il testo si propone di illustrare il principio di funzionamento dei diversi senso-ri 3D ormai disponibili sul mercato, li inquadra in un contesto generale specificandone iprincipi di funzionamento, motivandone le prestazioni e fornendo dei criteri per permette-re anche all’utente finale una caratterizzazione dei sistemi consentendone un uso consa-pevole. Descrive le modalità con cui questi sensori devono essere utilizzati per trasforma-re le superfici di un oggetto in un insieme di dati manipolabili con gli strumenti della rap-presentazione digitale, come deve essere pianificato un progetto di acquisizione e qualisono gli errori da evitare. Vengono inoltre analizzate le procedure per il post-processingdei dati grezzi prodotti da un sensore 3D che consentono di arrivare a un modello tridi-mensionale completo di texture e ci si sofferma sulle modalità di applicazione delle tecni-che di acquisizione 3D a due campi applicativi in particolare: l’Industrial Design e la con-servazione dei Beni Culturali. Infine, vengono esposti una serie di casi di studio, presi dadifferenti ambiti disciplinari, che illustrano come le tecniche descritte nella prima parte dellibro possano essere utilmente applicate per far fronte alle difficoltà pratiche.Gabriele Guidi è Professore Associato di Disegno presso il Dipartimento INDACO delPolitecnico di Milano. Michele Russo è Professore a contratto presso la Facoltà delDesign del Politecnico di Milano. Jean-Angelo Beraldin è Senior Researcher presso ilNational Research Council of Canada.

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Il libro nasce da accese e vivaci discussioni conviviali tra colleghi di un’università locale,ma rappresentativi di quella fauna universitaria del tardo 2008 d.C. che in tutta l’univer-sità italiana va discutendo dell’Onda e delle false verità del 3 più 2. Le convivialità si sonotrasformate in scripta: è giunto il tempo della verità verace, che partendo dal local traci-ma con naturalezza nel global. I contributi sono diversi per soggetto e per provenienzadisciplinare, e non manca il punto di vista di uno studente. Emerge un’Università in crisi,debilitata dal 3 più 2, dove vige il “mors tua, vita mea!”, e non un Ateneo valutato su basitransnazionali come fa l’Università di Shanghai, senza parametri nazionalpopolari. Altricontributi di Ottavio Cavalcanti, Pietro De Leo, Paolo Giudici, Nicolino Lo Gullo, Giusep-pe Parlato, Spartaco Pupo, Cesare Oliviero Rossi.Antonino Oliva è Professore ordinario di Fisica Generale, corso di laurea in Fisica, pres-so la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell’Università della Calabria.Nicola Uccella è Professore ordinario di Chimica Organica presso l’Università degliStudi della Calabria.

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