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ISURE

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3, N. 02 -

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TUTTO_MISURETUTTO_MISUREANNO XIIIN. 02 ƒ

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LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORIORGANO 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

EDITORIALEL’Università a nuvola?

IL TEMA: MISURE ACUSTICHE E DI VIBRAZIONIMisure acustiche e di vibrazioni su cockpit

Valutazione di lavoratori esposti a vibrazioni

ALTRI TEMIUniversità e brevetti

Reti di sensori La fidatezza – Parte 3

Crescere con l’ICT

ARGOMENTIMetrologia legale e forense:

l’etica metrologicaVisione industriale:

Andare alle fiere fa bene!Commenti alla 17025

Metrologia per capillarità

Editoriale: L’Università a nuvola? (F. Docchio) 85Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese

Notizie nel campo delle misure e della strumentazione 87Il tema: Misure acustiche e vibrazionaliper applicazioni industriali

Indagine acustica e vibrazionale su un ventilatoreinstallato in velivolo Piaggio(A. Lucifredi et al.) 93Misure per la valutazione dell’esposizione dei lavoratoria rischi indotti da vibrazioni meccaniche (C. De Capua, R. Morello) 97

Gli altri temi: Trasferimento tecnologicoLe Università e i brevetti secondo il Codicedella proprietà industriale (M. De Paolis) 103

Gli altri temi: Sincronizzazione di sistemi di misuraÈ scoccata l’ora! La sincronizzazione temporalein sistemi distribuiti (C.M. De Dominicis, P. Ferrari,A. Flammini, E. Sisinni) 109

Gli altri temi: Misure otticheSensore laser per la misura in linea della lavorazionedi turbine (A. Pesatori, M. Norgia, C. Svelto, E. Pignone) 113

Gli altri temi: Università e ImpresaRiprendere a crescere con l’ICT: quale ruoloper l’Università, le istituzioni, le imprese (L. Benetazzo) 125

Gli altri temi: Campi e compatibilità elettromagneticaIl comportamento a radiofrequenza dei componenti circuitali passivi. L’induttore - parte prima(C. Carobbi, M. Cati, C. Panconi) 125

Le Rubriche di T_M: Visione ArtificialeAndare alle fiere fa bene: a spasso per gli standdi visione ad Affidabilità & Tecnologie 2011 (G. Sansoni) 129

I Seriali di T_M: Misure e FidatezzaLe funzioni di affidabilità: alcuni modelli (M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni) 131

I Seriali di T_M: i sistemi RFIdSistemi RFiD: alcuni ambiti di applicazione (E. Clerici, C. Quetti) 135

Le Rubriche di T_M: Metrologia legaleEtica metrologica e codici di comportamentonelle attività processuali (V. Scotti) 139

Spazio Associazioni Universitarie di MisuristiDalle Associazioni Universitarie di Misuristi (F. Docchio, A. Cigada, A. Spalla, S. Agosteo) 143

Le Rubriche di T_M: Metrologia per CapillaritàSulla verifica della conformità metrologica degli strumenti:versione 2, riveduta e corretta (G. Miglio) 145

Lo spazio degli IMPLa scala di resistenza elettrica all’I.N.Ri.M.: tecnichedi misura e campioni utilizzati (P.P. Capra, F. Galliana) 147

Manifestazioni, eventi e formazione2011: eventi in breve 151

Le Rubriche di T_M: Commenti alle norme17025 – Assicurazione della Qualità: parte 3a (N. Dell’Arena) 153

Le Rubriche di T_M: Storia e curiositàLa collezione degli antichi strumenti di Ottica dell’Osservatorio Valerio di Pesaro – Parte 2a

(E. Borchi, R. Macii, R. Nicoletti, A. Nobili) 156Abbiamo letto per voi 160News 118-120-140-142-144-146-148-152-154-159

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

TUTTO_MISURE ANNO XIIIN. 02 ƒ

2011

Misure acustiche e di vibrazioni su cockpitAcoustic and vibrational characterization for noisereduction of a Piaggio p180 cockpit blowerA. Lucifredi, P. Silvestri,G. Ortenzio, D. Noceti,A. Ferraro, G. Camauli

93

Sensore laser per la misura in lineadella lavorazione di turbineLaser sensor for online monitoring of turbine grindingA. Pesatori, M. Norgia,C. Svelto, E. Pignone

113

La collezione degli antichi strumentidi Ottica dell’OsservatorioValerio di Pesaro - Parte II The collection of ancient measurement instrumentsof the “Valerio” Observatory in PesaroE. BorchiR. MaciiR. NicolettiA. Nobili

156

La scala di Resistenze dell’I.N.Ri.M.:tecniche di misura e campioni utilizzatiThe electrical Resistance scale at I.N.Ri.M.:measurement techniques and standards usedP.P. Capra, F. Galliana

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Cloud University?

L’Università a nuvola?

Cari lettori!nei giorni scorsi un amicoimprenditore mi ha illustratocon la proverbiale franchez-za bresciana la sua visionedel rapporto Università-Impre-sa. “L’Università – mi ha detto– serve alle imprese solo peracquisire più punteggio neiprogetti nazionali ed euro-pei, e per aumentare la rela-tiva quota di fondo perduto.Per il resto serve a poco,parla un linguaggio diverso,

ha tempi diversi dai nostri e non riusciamo a focaliz-zarla sui nostri problemi”. Il suo sogno è la realizza-zione di una nuova sede aziendale, che comprendalaboratori in cui invitare ricercatori universitari perlavorare con la sua strumentazione, sviluppare i suoiprogetti, risolvere problemi applicativi con i tempitecnici tipici dell’impresa. Per l’amico imprenditoreanche i cosiddetti Centri per la Ricerca Applicata e ilTrasferimento Tecnologico non aiutano ad avvicinarele imprese all’Università. Il punto di vista del miointerlocutore condensa quello di molti altri imprendi-tori che incontro.Ad Affidabilità & Tecnologie 2011 (a proposito: com-plimenti agli organizzatori per il successo dell’inizia-tiva!) ho visitato molti stand degli espositori. In uno diquesti il responsabile tecnico è stato ancora più “tran-chant” dell’amico di prima. Mi ha detto: “Al miostand vengono studenti di dottorato e ricercatori chefanno ricerca sulla visione industriale, sviluppanoalgoritmi e procedure e si meravigliano che le stesseprocedure e gli stessi algoritmi siano già implemen-tati con molto maggior efficacia e velocità nelle mac-chine che esponiamo. Questa non è ricerca, è sterileinseguimento!”Entrambe queste esternazioni sono vagamente estre-me, ma mettono bene in evidenza le difficoltà che esi-stono nel dialogo tra Università e Impresa. Difficoltà amio parere crescenti da quando è prevalsa la politicadi privilegiare la ricerca applicata delle imprese comeleva per favorire lo sviluppo economico (a scapitodella ricerca diretta alle Università) e di incentivare ilcoinvolgimento di queste ultime mediante quoteaggiuntive di fondo perduto. Questo, all’atto pratico,ha avuto due conseguenze: (i) svuotare le Università dicontributi diretti alla ricerca di base e, (ii) con la pro-spettiva di contratti, convincere i ricercatori a focaliz-zarsi su progetti spesso di scarso contenuto scientificoe prevalentemente di retroguardia, a volte persino discarsa utilità anche per la stessa impresa committente(sono stato coinvolto in uno di questi ultimi).Dunque né le istituzioni né le imprese hanno interes-se o mezzi per finanziare ricerca veramente innova-tiva: quella, per intenderci, che porta a dotare i labo-ratori di strumentazione d’avanguardia e di ricerca-

tori e studenti di dottorato motivati. Quando ero piùgiovane un Laboratorio si espandeva con fondi di pro-getti ad ampio respiro. Oggi? Un collega del Politec-nico di Milano mi raccontava ieri che il cespite princi-pale per la sua ricerca scientifica deriva dai proventidi attività di organizzatore di Master (di primo osecondo livello, non importa). Fare didattica per poter-si finanziare la ricerca. Questo può valere per chi sioccupa di settori d’interesse per le Imprese (tipicamen-te il settore gestionale, vedi il successo del MIP di Mila-no), ma gli altri? E poi, ha senso tutto ciò?Il quadro che emerge da quanto sopra è a mio pareredi una sconcertante semplicità. L’Università sta cam-biando. Il rapporto tra Università e Impresa tende adaver luogo sempre meno nelle Università e sempre piùnelle imprese. L’Università come “centro” e “fulcro”della ricerca sta evolvendo verso un’Università in retecon le imprese, delocalizzata. Un modello verosimile,preso in prestito dall’informatica1, è quello della Uni-versità, o Ricerca, “a nuvola” (“cloud University” o“cloud research”), dove il ricercatore si delocalizzaper poter attingere a risorse che in sede gli sono pre-cluse. In Università si fa sempre più formazione per-manente (cioè al di fuori dei Corsi di Laurea istituzio-nali) orientata a preparare quadri per le imprese. Conquest’attività il ricercatore, ove possibile, finanzia quelpoco di ricerca di base che gli rimane e la strumenta-zione di laboratorio. Infine, il ricercatore cerca di pro-muovere start-up che costituiscano un tramite tra laricerca e il mercato.È un quadro degno di considerazione, tutto sommato:ha i suoi lati positivi, ma manca del contributo più impor-tante. Nel “cloud computing” la delocalizzazione fasinergia, aumenta le risorse. Nel caso dell’Universitàquesto incremento di risorse manca, poiché l’impresastenta a voler investire in ricerca “a sbalzo”, che motivie solleciti la voglia di innovare tipica del ricercatore, ele Istituzioni latitano nel loro ruolo di stimolo e supportoalla ricerca di base, senza la quale non c’è vera inno-vazione che non sia puramente incrementale.Questo numero contiene un interessante contributosullo stato dell’Università e dei suoi Corsi di Studio,con particolare attenzione alle ICT, con suggerimentisu come dovrebbero evolvere i curricula universitariper evitare al Paese la perdita di competitività a livelloglobale. Contiene anche un contributo “didattico” peri giovani ricercatori e studenti di dottorato che riguar-da la tutela e la promozione della proprietà intellet-tuale.Buona lettura!

Franco Docchio

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1 Da wikipedia: “In informatica, con il termine cloud com-puting si intende un insieme di tecnologie informatiche chepermettono l’utilizzo di risorse hardware (storage, CPU) osoftware distribuite in remoto”.

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Notizie nel campo delle misuree della strumentazione

La Redazione di Tutto_Misure (franco.docchio@ing.unibs.it)CO

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DALL’UNIVERSITÀ DI TRENTO:INTERNATIONAL MEASUREMENT UNIVERSITY TRENTO, 18-23 LUGLIO 2011

Nella settima-na dal 18 al23 luglio siterrà presso ilDipartimentodi Ingegneriae Scienza del-

l’Informazione dell’Università di Tren-to la quarta edizione della Scuola esti-va della “International MeasurementUniversity” (IMU), rivolta a studenti didottorato e a giovani studiosi nel set-tore delle misure e della strumentazio-ne in ambito scientifico e tecnico-inge-gneristico. La scuola è organizzatadai Proff. Alessandro Ferrero e DarioPetri, sotto l’egida dell’IEEE Instrumen-tation and Measurement Society. L’IEEE è l’associazione internaziona-le più prestigiosa nell’ambito delle tecnologie elettriche, elettroniche edell’informazione e raccoglie oltre400 000 ingegneri e scienziati ditutto il mondo, di cui circa 6 000 inItalia. Alle precedenti edizioni dellaScuola estiva hanno partecipato circatrenta studenti provenienti dagli StatiUniti e da diverse nazioni Europee,tra cui Austria, Germania, Italia,Romania, Spagna, Svezia e Ungheria

(si vedano alcune foto dell’ultima edi-zione).

Le lezioni sa-ranno tenuteda ricercatorie studiosi difama interna-zionale pro-venienti sia

dall’Europa sia dagli Stati Uniti. Sa-ranno trattati e discussi i fondamentiteorico-pratici della misurazione, l’or-ganizzazione metrologica internazio-nale, l’acquisizione e l’estrazione del-l’informazione dai dati di misura. Èprevisto anche lo svolgimento di eser-citazioni di laboratorio.Maggiori informazioni sulla Scuolasono disponibili nel sito http://imu.ieee-ims.org

DAL CONVEGNO“METROLOGIA & QUALITÀ 2011”: I MIGLIORI POSTERPREMIATI

Nell’ambito del Con-vegno Nazionale “Metrologia eQualità” (M&Q 2011), svoltosi aTorino (Lingotto) nei giorni 13-15Aprile, sono stati selezionati e pre-miati i tre migliori poster. I poster vin-

centi presenti al congresso M&Q2011, nell’ordine che è stato asse-gnato, sono:1. POS4 – Misura di campi elettro-magnetici generati da dispositivi MRIe valutazione dell’esposizione umana(M. Borsero, G. Crotti, D. Giordano,M. Zucca: INRIM)2. POS5 – Misura della concentra-zione individuale del radon e deltoron con la tecnica dei rivelatori inte-gratori passivi a tracce (G. Sciocchet-ti, A. Sciocchetti: Tecnoradon; P. DeFelice, G. Cotellessa, F. Cardellini, M.Pagliari: ENEA)3. MFORM6 – Scuola secondariasuperiore: un futuro di incertezze peril laboratorio di fisica (V. Fabbro, inse-gnante Scuola secondaria di secondogrado)

DALL’UNIVERSITÀ DI TRENTO:ICT DAYS 2011

Si è svolta presso il Dipartimento diIngegneria e Scienza dell’Informazio-ne dell’Università degli Studi di Trentola terza edizione degli ICT days,evento pensato con la finalità di illu-strare le potenzialità e le novità delsettore ICT, rafforzare il rapporto conle imprese e creare nuove sinergie sulterritorio. La manifestazione si è aper-ta martedì 15 marzo con la conferen-za “Strategie per la ricerca, l’innova-zione e l’alta formazione in ICT” cheha visto la partecipazione di illustrirelatori tra cui Alberto Sangiovanni

NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATIONThis section contains an overview of relevant news of Italian R&D groups,associations and industries, in the field of measurement science and instru-mentation, at both theoretical and applied levels.

RIASSUNTOL’articolo contiene una panoramica delle principali notizie riguardanti risul-tati scientifici, collaborazioni, eventi, start-up, dei Gruppi di R&S Italiani nelcampo della scienza delle misure e della strumentazione, a livello sia teo-rico che applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie,poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività diTrasferimento Tecnologico.

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Vincentelli dell’Università di Berkeley,e il presidente della Provincia autono-ma di Trento, Lorenzo Dellai. La seconda giornata è stata dedicataagli studenti dei corsi di laurea in ICTe in particolare ai numerosi dottoran-di della ICT International DoctoralSchool, che hanno avuto la possibilitàdi incontrare aziende locali, naziona-li e internazionali per colloqui cono-scitivi al fine di inserimenti lavorativi. Igiovani hanno inoltre avuto l’opportu-nità di porre domande sulle attività diricerca svolte in ambito aziendale eassistere alle presentazioni in cui cia-scuna impresa ha illustrato i proprigoal in ambito ICT. Una terza giornata è stata interamen-te dedicata agli studenti delle scuolemedie superiori. Un’occasione per dif-fondere la cultura dell’ICT nelle scuolee tra i più giovani e per mostrare davicino ai ragazzi il mondo dellenuove tecnologie e dell’informatica, emagari suscitare in loro una passioneche potrà portarli alla scelta di un per-corso in questo campo. Durante que-sta giornata sono stati infatti presenta-ti i corsi di laurea in Informatica, Elet-tronica e telecomunicazioni, e Infor-mazione e organizzazione d’impresacon particolare attenzione agli sboc-chi occupazionali e al mondo dellavoro.

Gli ICT Days, che hanno riscossogrande successo, intendono pro-muovere il Dipartimento di Ingegneriae Scienza dell’Informazione quale ele-mento di coesione tra il mondo acca-demico e quello imprenditoriale equale soggetto deputato alla forma-zione e all’educazione delle nuovegenerazioni, dando visibilità allediverse opportunità sia educative chedi ricerca offerte agli studenti e alleaziende.

Per questa terza edizione gli organiz-zatori hanno registrato il tutto esauritonelle domande di partecipazionedelle aziende, tanto da dover valuta-re, per i prossimi anni, di ampliare glispazi dell’evento per accogliere tuttele richieste.

DALL’UNIVERSITÀ DI TRENTO:ADVANCED SCHOOL ON ICT FOR FUTURE ENERGY SYSTEMS

Dipartimento di Ingegneria e Scienzadell’Informazione, Via Sommarive, 14I-38123 Povo, Trento, Italy, 25-29Luglio, 2011

Negli ultimi anni, la ricerca e l’im-pegno nel ridurre i consumi energe-tici si sono moltiplicati in ogni attivi-tà e processo che coinvolge l’attivitàumana. Dalle nuove tecnologie perla riduzione dei consumi energeticiin abitazioni, edifici ed aziende,all’ottimizzazione dei processi diproduzione e distribuzione dell’e-nergia con tecnologie “green”, l’In-formation e Communication Techno-logy (ICT) riveste un ruolo primariocome tecnologia abilitante per leattività di monitoraggio, misura, edistribuzione delle informazioni chesono fondamentali in ogni processodi ottimizzazione energetica.

L’Università di Trento promuove uncorso avanzato di tecnologieICT per lo sviluppo e l’ottimiz-zazione dei sistemi energetici,

nel senso più ampio possibile, comela generazione, la distribuzione del-l’energia, ma anche la riduzione deiconsumi nei processi. Il corso, orga-nizzato come una scuola estiva, siterrà a Trento, nella settimana 25-29 Luglio 2011, e sarà orga-nizzato con lezioni teoriche e attivi-tà di analisi e sviluppo in laborato-rio. Le lezioni saranno tenute daesperti di chiara fama internaziona-le (IEEE Fellows e direttori di impor-tanti centri leader nello studio deisistemi energetici), che con i lorocontributi si sono distinti come pio-nieri nell’introduzione dell’ICT neiprocessi di controllo dell’energia.

RSENS S.R.L. NUOVO SPIN-OFFCONGIUNTO TRA LE UNIVERSITÀDI MODENA – REGGIO EMILIA E TRENTO

RSens Srl (nellafoto il Prof. LuigiRovati dell’Uni-versità di Mo-dena e Reggio) siè costituita il26/01/2011 edè il primo Spin-off congiuntotra gli atenei

di Modena e Reggio Emilia edi Trento. RSens sviluppa, producee commercializza sensori inno-vativi, e a basso costo, per larivelazione di gas Radon. IlRadon è un gas inodore, incolore einsapore, di origine naturale, rico-nosciuto dall’O.M.S. come secondacausa per l’insorgenza del tumore alpolmone.RSens Srl ha vinto il primo premionelle business plan competition Intra-prendere a Modena nel 2009 eStart Cup dell’Emilia-Romagnanel 2010. RSens ha vinto, inoltre, ibandi di incubazione Spinner2013, Aster We Tech Off eImpat Impresa. Nel 2010 ha otte-nuto la menzione speciale, daparte di Unicredit e Confindu-stria, per progetti dell’alta valenzasociale e ambientale nel concorso IlTalento delle Idee. RSens è stata,

COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

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inoltre, selezionata per parteciparealla StartUp Initiative di Intesa SanPaolo, al Technoscouting dellaregione Lombardia e alla fieraSMAU 2010 nell’ambito dei Per-corsi dell’Innovazione.(Info: luigi.rovati@unimore.it )

CERTIFICAZIONE ISO 9001 PER LA Q-TECH SRL DI REZZATO

La Società Q-Techs.r.l. di Rezzato(BS), start-up delLaboratorio diOptoelettronicadi Brescia esocio sostenitoredell’Associazio-ne GMEE, èstata recente-mente certificataISO 9001. Ciòpermetterà, tra

l’altro, la sua eleggibilità come part-ner di importanti Società nazionaliper progetti nel settore del monitorag-gio ferroviario.Q-Tech, inserita nel polo tecnologi-co bresciano dell’optoelettroni-ca, progetta e produce sistemi optoe-lettronici per applicazioni industriali,sistemi di monitoraggio di materialirotabili su ferrovia, ottiche specialiper illuminazione.Q-Tech s.r.l. è partner National Instru-ments.

COLLABORAZIONE TRA IL GRUPPO GMEE DELL’UNIVERSITÀ DELL’AQUILA E BTICINO PER LA CARATTERIZZAZIONE IN FREQUENZA DI TRASFORMATORIISOLATI IN RESINA

Il gruppo BTicino Legrand, presso lostabilimento Castellalto (TE) (ex Elet-tromeccanica di Marnate) per pro-duzione di trasformatori MT-BT isola-ti in resina, ha avviato una collabo-razione con i ricercatori dell’UnitàGMEE della Facoltà di Ingegneriadell’Università dell’Aquila per quan-to concerne le tematiche di collaudo

e di diagnostica sui propri trasfor-matori, nello sviluppo delle quali sisono impegnati laureandi in inge-gneria elettronica ed elettrica in pos-sesso della certificazione NI CLADconseguita presso la NI LabVIEWAcademy della stessa Facoltà.

premi di laurea magistrale di1000 euro ciascuno.Per accedere alla selezione, i candi-dati dovranno essere in regola conl’iscrizione alla SIOF, essersi lau-reati nel periodo 1/1/2010 -31/7/2011 e inviare entro il31/8/2011, insieme alla doman-da di partecipazione, il voto e unacopia della tesi di laurea alla Segre-teria della SIOF.La Giunta della SIOF giudicherà icandidati più meritevoli dell’assegna-zione del premio. I vincitori sarannoinformati per posta elettronica o conaltra modalità se da loro richiestonella domanda di partecipazione, e ilrisultato sarà pubblicato sul sito web(http://www.siof-ottica.it) dellaSocietà.

ACCREDIA: PUBBLICATO IL DOCUMENTO IAF/ILAC-A5: 03/2011IN MATERIA DI APPLICAZIONE DELLA ISO/IEC 17011:2004

È stato pubblicato il documentoIAF/ILAC-A5:03/2011 – IAF/ILAC Multi-Lateral Mutual Reco-gnition Arrangements: Applica-tion of ISO/IEC 17011:2004,con l’obiettivo di favorire l’omogenei-tà dei comportamenti degli Enti diaccreditamento, per quanto riguardal’applicazione degli standard in con-formità ai quali effettuano la valuta-zione delle competenze degli Organi-smi.La novità più rilevante rispetto allaprecedente edizione IAF/ILAC-A5:04/2009, è l’introduzione delrequisito che chiarisce cosa si inten-da per critical location per i sistemidi gestione, al punto M.7.5.7.3. Ildocumento può essere scaricato dalsito:www.accredia.it/UploadDocs/1545_IAFILAC_A5032011.pdf.

Sotto la supervisione del Prof. E-doardo Fiorucci e dell’Ing. AntonioDi Pasquale (Analista Progetto LeanManufacturing) di BTicino, è statosviluppato dall’Ing. Moreno D’An-drea un sistema automatico di misu-ra in ambiente NI LabVIEW per l’im-plementazione della caratterizzazio-ne in frequenza degli avvolgimentidei trasformatori, secondo la tecnicadenominata Sweep FrequencyResponse Analysis (SFRA). A partireda Giugno 2012, la normativa IEC60076-18 imporrà ai costruttori ditrasformatori di aggiungere al bol-lettino di collaudo anche i risultati didetta caratterizzazione.

SIOF – SOCIETÀ ITALIANA DI OTTICA E FOTONICA: PREMI DI LAUREA “GIULIANO TORALDO DI FRANCIA”

La Società Ita-liana di Otticae Fotonica(SIOF), presie-duta da IvoRendina, nel-l’intento di

promuovere lo studio e lo svi-luppo dell’Ottica e della Fotoni-ca, bandisce per l’anno 2011 2

COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

MISURE ACUSTICHE E VIBRAZIONALIPER APPLICAZIONI INDUSTRIALI

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Indagine acustica e vibrazionaleA. Lucifredi1, P. Silvestri1, G. Ortenzio1, D. Noceti2, A. Ferraro2, G. Camauli3

su un ventilatore installato in velivolo Piaggio p180 per la riduzione dell’emissione sonora

ANALISI MODALESPERIMENTALE

Le analisi modali si sono articolatenelle seguenti fasi: preliminare defini-zione di una serie di punti di misura econseguente creazione di una geome-tria della struttura ad essi correlata;acquisizione delle funzioni di rispostain frequenza (FRF) nei punti di misura

fissa la posizione di tre accelerometri diriferimento ove veniva rilevata la rispo-sta, eccitando con un martello strumen-tato tutti i punti della struttura preceden-temente definiti (modalità di indaginerowing hammer). L’analisi deve permet-tere di individuare in modo corretto iprimi modi di vibrare, per cui è stataadottata una geometria di oltre centopunti di misura, in modo da creare unarete di misura sufficientemente fitta dapoter riprodurre con precisione le defor-mate modali d’interesse.Per ogni punto sono state effettuate tredifferenti misurazioni ed è stato salva-to l’andamento della FRF media sulsoftware di acquisizione di Test Labattraverso l’acquisitore portatile diSCADAS III di LMS.

Risultati elaborazione datiSulla base delle funzioni di trasferi-

1 Università di Genova2 Piaggio3 LMS

ACOUSTIC AND VIBRATIONAL CHARACTERIZATION FOR NOISEREDUCTION OF A PIAGGIO P180 COCKPIT BLOWERSeveral measurement techniques can be used together to get a diagnosis incase of acoustic and vibrational analysis. The activity developed in this arti-cle deals with an acoustic and vibrational analysis of the Piaggio P180cockpit blower, in order to find the noise causes and to reduce them.The analysis has been performed in two steps, the first by performing anexperimental modal and operational analysis of the structure around thefan, the second by performing a complete sound intensity analysis in thecockpit, to check if there is a coupling between the two aspects, i.e. if thevibrations of the structure surrounding the installation of the fan should beconsidered as a factor that significantly contributes to the overall noise emis-sion measured in the cockpit. The results, obtained by using the advanceddata processing software LMS TestLab 10, show that there is a correlationbetween vibrational and acoustic aspects, and sound intensity maps showthe main sources of noise on a virtual geometry of the structure.

RIASSUNTO Alcune differenti tecniche di misura possono essere utilizzate congiuntamente perottenere un’approfondita diagnosi in vari casi di analisi acustica - vibrazionale.Questo articolo si riferisce a uno studio delle fonti di emissione sonora presentiall’avviamento di un piccolo ventilatore installato sui velivoli P180 realizzati daPiaggio Aero, con lo scopo di definire i principali parametri da tenere in consi-derazione per eventuali interventi di riduzione del rumore in abitacolo.È stata condotta un’analisi la più completa possibile di tipo sia acustico siavibrazionale all’interno di un esemplare di velivolo, effettuando sia misuredi analisi modale sperimentale e di analisi di risposta forzata del sistema,sia un’indagine approfondita di intensità acustica all’interno dell’ambiente,in modo da verificare se sussiste un accoppiamento fra i due aspetti, ovve-ro se la vibrazione della struttura che circonda l’installazione dell’estrattoredebba essere considerata o meno un elemento che concorre significativa-mente all’emissione acustica globale rilevata in cabina.I risultati, ottenuti attraverso l’avanguardia dei software di elaborazionedati TestLab 10 di LMS, evidenziano una effettiva correlazione tra gli aspet-ti di tipo acustico e vibrazionale; inoltre le mappe cromatiche di intensitàacustica mostrano in maniera intuitiva e immediata le principali sorgenti diemissione sonora in cabina.

IL TEM

A

tramite la tecnica “impact”; estrazio-ne dei parametri modali in termini difrequenze proprie e forme modali.

Modalità di acquisizione datiL’attività è stata svolta secondo la tecni-ca a impatto (impact testing), il metodopiù utilizzato per trovare i modi caratte-ristici di un sistema meccanico. Le misu-re sono state effettuate mantenendo

Figura 1 e Figura 2 – Analisi modale

ILTEMA

mento acquisite è stata calcolata laSUM FRF (somma delle FRF rappre-sentativa del comportamento globaledel sistema) che viene utilizzata daglialgoritmi LMS polyMAX e Time MDOFin fase di estrazione.A partire da tale funzione sono statiestratti i modi di vibrare propri più signi-ficativi, effettuando un’analisi in inter-valli di frequenza, ai fini di una mag-giore precisione, utilizzando i due algo-ritmi citati in precedenza. Sono statetrovate oltre 10 forme modali nel rangedi frequenza di analisi (0-1024 Hz),per ciascuna delle quali il software per-mette di visualizzare la deformata ope-rativa sulla geometria virtuale creata.

LA RISPOSTA FORZATA DEL SISTEMA

Estratti i parametri modali di un si-

stema, è importanteconoscere il suo com-portamento sotto l’a-zione di carichi dina-mici, ovvero quale fre-quenza naturale siapredominante nella sua risposta. Perl’analisi dei modi operativi (opera-tional deflection shapes), a estratto-re acceso in cabina, si sono utiliz-zati due accelerometri triassiali chesono stati spostati in determinatipunti della struttura, più un terzoaccelerometro, utilizzato in qualitàdi riferimento e posizionato in unpunto fisso (in tal modo il software èin grado di fasare le misure avvenu-te in instanti differenti).

Allestimento per l’acquisizione datiIl sistema di misura utilizzato in taleattività è costituito dal Front-End di

acquisizione LMS SCADAS MOBILE a8 canali; per condurre le acquisizionisi è utilizzato il modulo SpectralAcquisition di LMS Test Lab. I punti dimisura sulla struttura ove sono staticondotti rilievi triassiali di vibrazionedefiniscono una geometria uguale aquella utilizzata per l’analisi modale.Si è adottata una frequenza di bandapari a 2 048 Hz e un numero di lineespettrali pari a 4 096. Attraversol’opzione “Time recording duringspectral acquisition” sono state inoltresalvate le “time histories” di tutti isegnali campionati (ThroughputData). La durata di ciascuna acquisi-zione è stata di 20 s.

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Figura 3 – Risultati dell’analisi modale

prodotti da una generica sorgente esi-stono due metodi di misura: a punti di-screti e a scansione. Nel caso inesame, sono state eseguite misure d’in-tensità acustica su parte del pavimentodella cabina piloti e sulle superfici late-rali che, essendo di dimensioni conte-nute, hanno consentito di scegliere ilmetodo di misurazione a punti discretirealizzando una superficie di misuraconforme alla normativa ISO 9614-1.Per quanto riguarda i criteri di sceltadella superficie di misura è necessarioscegliere la superficie in modo tale daessere la più regolare possibile e capa-ce d’individuare nello spazio un nume-ro preciso di punti, sui quali poi anda-re a determinare le componenti del vet-tore intensità acustica. Sulla base diquanto detto, e per ovvie ragioni diaccessibilità della sorgente in esame, siè scelta una mesh acustica di forma ret-tangolare, analoga al reticolo in prece-denza creato per l’analisi strutturale.Nel momento in cui ogni punto acquisi-to mediante la sonda ha una corrispon-denza con i punti del reticolo memoriz-zato nel software, è possibile elaborarei dati in un apposito modulo di Test Lab.Tale software permette di visualizzaregli spettri di tre diverse grandezze acu-stiche, ovvero pressione sonora (in ter-mini di autopower o di SPL), intensitàacustica e velocità delle particelle, e lerispettive mappe cromatiche, di piùimmediata interpretazione.A titolo esemplificativo si riporta lospettro relativo al parametro intensi-tà acustica (Li) corredato di mappadi intensità, nel range di frequenza

creazione delrumore, e (ii) evi-denziare o menouna correlazionefra i fenomeni ditipo acustico equelli vibrazionalianalizzati in prece-denza. Al terminedell’analisi, sarà

svolta un’indagine finale a spettriincrociati per valutare se sussiste corri-spondenza o meno fra le frequenze cri-tiche trovate nei due casi.

Condizioni di utilizzo della sonda intensimetricaLa sonda d’intensità acustica in utilizzoè un modello realizzato da LMS chesfrutta il principio dell’approssimazio-ne per differenza finita: utilizzandodue microfoni ravvicinati, si può otte-nere un’approssimazione lineare valu-tando la differenza di pressione tra idue microfoni e dividendo per la lorodistanza di separazione.La sonda è poi collegata a un analizza-tore bicanale in quanto, affinché lamisura abbia senso, i valori della pres-sione devono essere rilevati dai duemicrofoni contemporaneamente nelcaso in esame è stata collegata all’ac-quisitore SCADAS che mette a disposi-zione 8 canali. Normalmente i duemicrofoni sono separati da un distan-ziatore tanto più lungo quanto più bassaè la frequenza sonora. La peculiarità di

questo strumentoconsiste però nella“direzionalità”: ilvalore d’intensitàacustica misurato èfunzione dell’ango-lo fra l’asse dellasonda e la direzio-ne del vettore inten-sità, in modo taleda percepire solola componenteproiettata sull’assedella sonda. Lasonda è dunque in

grado di localizzare le sorgenti.

Applicazione dell’intensità acustica in cabinaPer ottenere i valori d’intensità acustica

Post-processamento datiDa ciascuna time history è stato possi-bile calcolare gli spettri di ciascunsegnale attraverso l’algoritmo FFT(Fast Fourier Transform). Di seguito siriporta la funzione inviluppo di tutti icross spettri, che evidenzia la fre-quenza fondamentale di eccitazionedovuta all’accensione della forzanteventilatore. È così possibile visualiz-zare le deformate operative di inte-resse sulla geometria virtuale, per ren-dere possibile un confronto con leforme modali ricavate in precedenzae per trovare quale modo di vibrareproprio della struttura è eccitato dallasorgente.

L’INTENSITÀ ACUSTICACOME STRUMENTO D’INDAGINE

Per una panoramica più delineata sullesorgenti più evidenti di rumore, sonostate effettuate diverse misurazioni conuna sonda d’intensità acustica a estrat-tore attivato. L’elaborazione dati è

stata svolta con l’ausilio di un appositomodulo del programma Test Lab 10 diLMS. Lo scopo dell’attività è stato dupli-ce: (i) verificare quanto influisce il per-corso fluidodinamico dell’aria sulla

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Figura 4 – Modi operativi

Figura 5 – Modi operativi

Figura 6 e Figura 7 – Intensità acustica

tura. È quindi d’interessela precedente analisi diforme modali e modioperativi, poiché un’e-ventuale soluzione co-struttiva che impediscaall’accensione del cock-pit blower di eccitare lefrequenze proprie deipannelli della strutturaridurrebbe ulteriormentel’emissione sonora (giàcomunque di bassa enti-tà) nell’ambiente.

CONCLUSIONI

La presente attività haevidenziato le potenzia-lità dell’utilizzo congiun-to di diverse tecniche dimisura per affrontare unproblema di carattere

acustico-vibrazionale in termini di dia-gnostica e monitoraggio. La tecnica del-l’intensità acustica permette sia di sti-mare la potenza sonora emessa in ognicondizione operativa di interesse, sia dilocalizzare tramite mappe cromatichesu modelli geometrici virtuali le princi-pali fonti di emissione in un determina-to ambiente, mentre l’analisi di tipostrutturale (analisi modale e modi ope-rativi) risulta un elemento complementa-re nella ricerca delle cause, in quantopermette di stimare il grado di influenzache ha l’aspetto vibrazionale sul feno-meno acustico globale.

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globale 0 – 2 048 Hz.Ai fini di un migliore approfondimentodel fenomeno, è possibile selezionare,a partire dagli spettri, bande di fre-quenza di interesse, e ricalcolarneparametri acustici e mappe. Ciò è utilepoiché consente di stimare i singoli con-tributi delle sorgenti all’interno di bandecentrate sui picchi più significativi. Nerisulta una localizzazione della sorgen-te nella zona circostante allo scompartoin cui è installato l’estrattore e una fontedi rumore anche in corrispondenza delpercorso delle condotte che convoglia-no il fluido al di fuori della cabina.Infine si è scelto di effettuare un con-fronto fra gli spettri ricavati nell’analisidei modi operativi e in quella acustica,in modo tale da evidenziare il grado dicorrelazione fra le frequenze di piccotrovate nelle due indagini. Si è scelto diincrociare gli spettri di intensità e dellarisposta forzata attraverso una sempliceimplemetazione in Matlab: lo spettroincrociato dà la conferma che, comepresumibile, i fenomeni vibratori e quel-li acustici sono fortemente correlati, percui nell’emissione acustica globale i pic-chi rilevati hanno una forte componentedi rumore dovuto al funzionamentointrinseco della forzante, ma anche unacomponente vibratoria importante, diret-tamente rilevabile sui pannelli della strut-

Aleramo Lucifredi èlaureato in Ingegneriameccanica. Ha svolto ri-cerca all’Università diStanford. È Direttore delDipartimento di Meccani-ca e Costruzione delle

Macchine dell’Università di Genova.Responsabile del Laboratorio di Mecca-nica generale e meccanica delle vibra-zioni, e Professore ordinario di Mecca-nica applicata alle macchine. Presiden-te del Gruppo nazionale di meccanicaapplicata, è autore di testi universitari,contributi a libri e enciclopedie, nume-rose pubblicazioni scientifiche.

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Figura 8 e Figura 9 – Intensità acustica

Addio, SigfridoGiovedì 12 Maggio2011 ci è mancato ilProf. Sigfrido Leschiut-ta, insigne metrologo egrande umanista.Fra le tante importanticariche del Prof.Leschiutta citiamo ilruolo di Professore

Ordinario di Misure Elettriche e Metrolo-gia al Politecnico di Torino, l’afferenzaall’Accademia delle Scienze Torinese, lapassata Presidenza dell’Istituto Elettrotecni-co Nazionale Galileo Ferraris (oraI.N.Ri.M.), il ruolo di membro del CIPM diPresidente del CCE. Il Prof. Leschiutta èstato, fin dalla sua nascita, membro delComitato Scientifico del Congresso “Me-trologia e Qualità”. Tra i suoi interessi diricerca, gli orologi atomici, i sistemi dinavigazione satellitari, la storia degliapparecchi elettrici, la musica. È statoautore di cinque libri e di centinaia di arti-coli scientifici.La Rivista Tutto_Misure deve al Prof.Leschiutta dieci anni di fervente e appas-sionata collaborazione, con articoli pro-fondi e sagaci, che rivelano la sua cono-scenza, la sua curiosità e l’amore per lascienza e l’umanesimo. È autore dell’ap-prezzatissimo Quaderno del GMEE “Iltempo nell’età delle Cortigiane”.Chi l’ha conosciuto e frequentato ricono-sce al Prof. Leschiutta doti superiori discienziato e di grande uomo di alta cultu-ra, il tutto unito ad una grande affabilità esenso dell’amicizia, sempre pronto ad sco-lare e consigliare per il bene comune dellacrescita culturale della metrologia e dellascienza delle misure.Dice Mario Savino, già Presidente delGMEE: “Con Sigfrido muore un pezzosignificativo della nostra storia, uno scien-ziato che deve rimanere nei nostri ricordicome esempio di impegno, rettitudine egrande umanità. Egli sapeva conciliare laspeculazione scientifica con l’amore, l’arte,la musica, il misticismo. Mi legavano a luiuna sincera amicizia e un’immensa stima efui particolarmente contento quando mivolle nel Consiglio Scientifico dell’IEN-GFnel momento in cui ne divenne Presidente.Sotto la Sua guida l’Istituto ebbe un signifi-cativo impulso e per me fu un’esperienzamolto formativa”.A nome della Redazione e di tutta la comu-nità scientifica dei lettori di Tutto_Misurevadano alla famiglia i sensi della nostra vi-cinanza e della nostra gratitudine a Sigfridoper quanto ha saputo darci.

Il Direttore

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VIBRAZIONI MANO-BRACCIO EVIBRAZIONI AL CORPO INTERO

La prevenzione degli incidenti e lasicurezza sui luoghi di lavoro obbli-gano i datori a prendere precauzio-ni attraverso dispositivi atti a salva-guardare la salute del lavoratore.Oggi nuove metodologie e macchi-nari sempre più sofisticati permetto-no di migliorare la qualità del lavo-ro, mentre leggi, regole, direttive estandard provvedono a garantire lasicurezza tutelando sempre più illavoratore. Spesso gli operai di fab-

briche, fattorie, fonderie o cantierinell’esercizio del loro lavoro sonotenuti a utilizzare macchinari vibran-ti a presa manuale, come martellipneumatici, motoseghe, smerigliatri-ci, motozappe. Il meccanismo di fun-zionamento di simili dispositivi ècausa inevitabilmente di vibrazioniche si trasmettono dallo strumento adita, mani, braccia e spalle [1-3]. Laprofondità della trasmissione dellevibrazioni lungo il sistema mano-braccio dipende sostanzialmentedall’intensità, dalla frequenza edalla direzione del movimento [4].

In maniera analoga l’uso di trattori,escavatori, autocarri, camion, bus, grue mezzi cingolati in generale esponela colonna vertebrale del guidatore astress e ripetuti traumi. L’uso di tali vei-coli spesso rientra nelle specifichemansioni giornaliere di operai e lavo-ratori, rappresentando la principalecausa dell’esposizione a vibrazionimeccaniche del corpo intero (WBV)[5-6]. Con tale termine si suole indica-re la vibrazione trasmessa all’interocorpo dovuta ad agenti fisici. Si trattasostanzialmente di due diversi mecca-nismi di interazione che interessano ilcorpo umano e l’esposizione a vibra-zioni, in entrambi i casi tuttavia taleesposizione è ritenuta essere la causadi specifiche patologie.Nel dettaglio studi e ricerche condottein campo medico su operai che nelcorso della loro attività lavorativahanno utilizzato abitualmente questotipo di macchinari, hanno rilevato unachiara correlazione tra l’esposizionecontinua alle vibrazioni indotte e l’in-sorgere di specifiche patologie riguar-danti il sistema mano-braccio e/o lacolonna vertebrale [7-8]. Da tali studiè risultata una elevata predisposizio-ne da parte di tali lavoratori a soffriredi dolori scheletrico/muscolari agliarti superiori, debolezza muscolare odi specifiche patologie quali ‘ditabianche’, Sindrome del Tunnel Carpa-le, Sindrome da vibrazione al sistemamano-braccio, e ancora con riferi-mento alla colonna vertebrale ernie aldisco, dolori muscolari, lesioni al siste-ma muscolo-scheletrico, dolori a colloe spalle. Altri effetti possono interes-sare il sistema circolatorio e l’appara-to digestivo.I rischi alla salute tipicamente aumen-

MEASUREMENTS FOR RISK ASSESSMENT ABOUT WORKEREXPOSURE TO MECHANICAL VIBRATIONS - HAND-ARMAND WHOLE-BODY VIBRATIONRepeated exposure to high vibration levels, with the passing of time, maybe cause of the onset of specific pathologies affecting neurological andskeletal systems, or cause of muscle-skeletal pains at limbs and/or spine. Inthis sight, Standards and international regulations fix exposure limits inorder to minimize possible risks for human health. In the present paper, theauthors focus attention on the worker safety issue with reference to thehuman exposure to vibrations due to mechanical tools. To this aim, twomeasurement systems are proposed for the assessment of safety require-ments during the use of vibrating tools for the hand-arm and whole-bodyvibration exposure respectively. Each measurement system is able to acquireand estimate the daily exposure to vibration according to the guidelines ofStandards ISO 5349 and ISO 2631-1.

RIASSUNTOL’esposizione continuata ad elevati livelli di vibrazione, col passare deltempo, può facilitare l’insorgere di patologie che interessano i sistemi neu-rologico e vascolare, o causare problemi al sistema muscolo-scheletricodegli arti e della colonna vertebrale. A tal proposito Standard e regola-menti impongono limiti di esposizione allo scopo di ridurre possibili rischiper la salute. Nel presente lavoro gli autori rivolgono l’attenzione alla sicu-rezza nei luoghi di lavoro con riferimento ai rischi derivanti dall’esposizio-ne a vibrazioni meccaniche. Allo scopo sono proposti due sistemi di misu-ra per la verifica dei requisiti di sicurezza riguardanti l’esposizione a vibra-zioni rispettivamente del sistema mano-braccio e del corpo intero degli ope-rai durante l’utilizzo di sistemi e macchine vibranti. I sistemi di misura pro-gettati sono in grado di acquisire e stimare l’esposizione giornaliera allevibrazioni in accordo alle linee guida degli Standard ISO 5349 e ISO2631-1.

Dip. DIMET, Univ. “Mediterranea” di Reggio Calabriaclaudio.decapua@unirc.it

MISURE ACUSTICHE E VIBRAZIONALI PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Misure per la valutazione dell’esposizione dei lavoratoria rischi indotti da vibrazioni meccaniche

Claudio De Capua, Rosario Morello

Vibrazioni mano-braccio e vibrazioni al corpo interoIL TEM

A

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tano con l’intensità delle vibrazioni trasmesse e la duratadell’esposizione. La profondità di propagazione è invecefunzione della frequenza dell’accelerazione trasmessa,della superficie del corpo interessata e della postura delsoggetto. In definitiva durata, intensità, frequenza, e dire-zione di vibrazione concorrono alla determinazione deglieffetti sul corpo umano. Tali patologie costituiscono sem-plicemente i principali sintomi indotti dall’uso di macchi-nari a vibrazione e a percussione, e i loro effetti possonomanifestarsi anche a distanza di anni dal termine dell’at-tività lavorativa. Diversamente, alcuni sintomi possonoinvece scomparire nel tempo in seguito all’interruzionedell’uso di tali macchine, tuttavia nei casi più gravi glieffetti possono diventare cronici.Negli ultimi anni in ambito nazionale e internazionalesono state emanate diverse direttive e leggi allo scopo difissare dei limiti di riferimento per l’esposizione alle vibra-zioni, onde prevenire o quantomeno ridurre i rischi dilesioni inducendo così i datori di lavoro ad attuare idoneemisure atte a verificare l’intensità e il tempo di esposizio-ne alle vibrazioni per gli operai. Tuttavia è bene precisa-re che, nonostante la chiara correlazione tra l’esposizio-ne a vibrazioni e l’insorgenza delle patologie suindicate,non esistono ad oggi relazioni quantitative circa la deter-minazione dei danni. L’Organizzazione Mondiale dellaSanità suggerisce il ricorso ad azioni preventive sui luo-ghi di lavoro al fine di prevenire rischi per la salute. Per-ciò a titolo precauzionale la Direttiva Europea2002/44/EC determina i requisiti minimi di sicurezzaper la salute dei lavoratori esposti ai rischi derivanti daagenti fisici, fissando specifici limiti di esposizione gior-naliera [9]. Due i limiti previsti dalla Direttiva. Il primorappresenta un valore di attenzione, superato il qualesono necessarie specifiche azioni correttive al fine diridurre i livelli di esposizione. Il secondo è invece un valo-re di allarme, il cui superamento richiede che il lavorato-re arresti l’utilizzo di qualsiasi mezzo o veicolo che possaesporlo a vibrazioni. L’esposizione giornaliera è stimataattraverso la somma di diversi contributi durante l’attivitàlavorativa.La verifica del superamento dei limiti imposti richiede per-tanto di munire chi utilizza simili strumenti vibranti diopportuni dispositivi capaci di misurare ed analizzare l’e-sposizione giornaliera alle vibrazioni. Gli standard ISO5349 e ISO 2631-1 definiscono le metodologie di misu-ra per la stima della esposizione umana alle vibrazioni alsistema mano-braccio e al corpo intero rispettivamente,fornendo inoltre specifiche linee guida circa la stima deglieffetti. Di seguito sono descritti due distinti sistemi di misu-ra per la misura e l’analisi dell’esposizione alle vibrazio-ni indotte al sistema mano-braccio e al corpo intero inaccordo alle linee guida degli Standard ISO [10-15]. Isistemi sono in grado di acquisire informazioni e dati alfine di identificare l’utente, e successivamente stimare l’e-sposizione alle vibrazioni nel corso dell’attività giornalie-ra. I dispositivi sono stati progettati al fine di garantire lasicurezza sui luoghi di lavoro con riferimento all’esposi-

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zione ad agenti fisici, attraverso laverifica del rispetto dei limiti di espo-sizione previsti dalla Direttiva euro-pea [16-17].

SISTEMA DI MISURA PER LA STIMA DELL’ESPOSIZIONEMANO-BRACCIO ALLE VIBRAZIONI

Il primo sistema di misura realizzato èin grado di verificare l’esposizioneumana a vibrazioni indotte al sistemamano-braccio. In Fig. 1 è possibileosservare il relativo schema a blocchi.Tre accelerometri MEMS capacitivi(MS-7010 Calibrys) sono dispostiortogonalmente lungo le direzioni diun sistema di assi cartesiani x, y, zmediante un supporto rigido che deveessere indossato dall’operaio che uti-lizza l’utensile vibrante (Fig. 2). L’uni-tà di acquisizione è stata separatadalla scheda di elaborazione, me-diante un sistema di cavi, allo scopodi ridurre possibili contributi di rumo-re causati da vibrazioni trasmesseagli elementi circuitali. Un circuito dicondizionamento ha il compito diamplificare il segnale analogico ditensione in uscita dai trasduttori. Suc-cessivamente, il segnale amplificatoviene filtrato per ridurre gli effetti delrumore, dovuti allo stesso movimentodei cavi, e quindi digitalizzato me-diante un convertitore A/D a 16 bit.Di seguito il segnale è inviato ad un’u-nità DSP che ha il compito di elabo-rare i dati acquisiti attraverso un l’al-goritmo in grado di stimare l’esposi-zione giornaliera alle vibrazioni a cuiè sottoposto l’operaio, in accordo conle linee guida dello Standard ISO5349, [12-13].Il sistema è stato inoltre dotato di duedispositivi di memoria (Maxim i-But-ton). Un primo dispositivo ha il com-pito di immagazzinare le informazio-ni e i dati relativi all’operaio. Ciascunlavoratore è dotato di un proprio di-spositivo di memoria in grado dimemorizzare i propri dati e i contri-buti di esposizione alle vibrazionidurante l’intera giornata lavorativa.Seguendo le linee guida dello Stan-dard IEEE 1451, è stato aggiunto un

secondo dispositivo di memoria asola lettura, il cui scopo è quello dimemorizzare le informazioni metrolo-giche del sistema di misura. Un set diled e un display consentono all’ope-raio di tenere costantemente sottocontrollo lo stato di assorbimentodelle vibrazioni. Nel caso in cui i limi-ti di sicurezza previsti dalla Direttiva[9] dovessero essere superati, il siste-ma avvisa l’utente con un messaggiosul display seguito da un segnale diallarme acustico che induce l’operaioa sospendere l’uso della macchina.

svolgimento della quotidiana attivitàlavorativa, senza limitarne la libertàdi movimento. Il dispositivo è in gradodi stimare i livelli di vibrazione tra-smessi alla schiena, valutandone ilrispetto delle prescrizioni di sicurez-za. Il sistema è stato progettato in con-formità allo Standard ISO 8041 [15].Lo scopo è assistere il lavoratoredurante l’utilizzo di sistemi vibrantideterminando i possibili rischi allasalute. Nel dettaglio il sistema in Fig. 3si compone di un Pocket PC (HP iPAQh2210), una CompactFlash dataacquisition card (National InstrumentsCF-6004 DAQ), e un sensore isotropi-co di accelerazione (n. 3 PCB Piezo-tronicsINC. 393B04). Una applicazio-ne, sviluppata in ambiente LabVIEWTM

PDA Module, consente al palmare dicomunicare con la scheda di acquisi-zione e successivamente di elaborarei dati acquisiti mediante gli algoritmiimplementati. Il sensore è stato realiz-zato attraverso tre accelerometri di-sposti lungo i tre assi ortogonali di unsistema cartesiano. L’asse z è orienta-to lungo la direzione della colonnavertebrale, rappresentando l’asse diriferimento per la valutazione deirischi alla schiena. Il sensore è indos-sato dall’operatore attraverso una cin-tura addominale. I livelli di accelera-zione, acquisiti a una frequenza dicampionamento di 100 kS/s median-te un convertitore A/D a 14-bit, sonomemorizzati nella memoria internadel palmare e successivamente elabo-rati al fine di stimare il valore dell’e-sposizione giornaliera alle vibrazioniin accordo con quanto previsto dallaISO 2631-1 [10]. Un pratico pannel-lo di controllo sul display del PocketPC consente all’operatore di ottenereutili informazioni circa il possibilesuperamento dei massimi livelli tolle-rabili di esposizione. Un diagrammamostra l’andamento dei livelli di acce-lerazione espressi in valore efficace,mentre un insieme di spie luminose necaratterizza lo stato di rischio, vediFig. 4.In accordo con quanto previsto dallaDirettiva europea, un primo led (dicolore verde) consente di verificare sei livelli di esposizione sono conformicon il valore di azione, garantendo

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ILTEMA

Figura 1 – Schema a blocchi

SISTEMA DI MISURA PER LA STIMA DELL’ESPOSIZIONEA CORPO INTERO ALLE VIBRAZIONI

Il secondo sistema di misura realizza-to è di ridotte dimensioni e può esse-re indossato dal lavoratore durante lo

Figura 2 – Sistema di misura

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l’assenza di rischi per il lavoratore. Un secondo led (dicolore giallo) indica la zona di attenzione, ovvero il casoin cui il livello di assorbimento delle vibrazioni supera ilvalore di azione ma è inferiore al limite di esposizione. Intale circostanza la normativa richiede di intraprendereopportune azioni correttive onde ridurre i livelli di esposi-zione. In ultimo, un terzo led (di colore rosso) illuminan-dosi segnala la zona di allarme e quindi il superamentodel limite di esposizione. In tal caso l’operaio devesospendere per l’intero giorno qualsiasi attività lavorativache preveda l’esposizione a vibrazioni. Ulteriori indicato-ri consentono all’utente di visualizzare sia il valore diesposizione giornaliera alle vibrazioni mediato nelle ottoore lavorative A(8) che il valore di dose assorbita di vibra-zione VDV. Tali valori sono ottenuti ricavando il massimotra i singoli contributi lungo ciascun asse i-esimo:

ove ki è un fattore di correzione per il singolo asse i-esimo;awi rappresenta il valore efficace dell’accelerazionepesata in frequenza in accordo con quanto previstodalla ISO 2631-1; Te il tempo effettivo di esposizionealla vibrazione espresso in unità di ore; e Tm il tempodi misurazione. I due valori consentono di fornire infor-mazioni complementari sull’esposizione alle vibrazio-ni. In particolare il valore di dose assorbita consente,in presenza di transitori e vibrazioni impulsive, di otte-nere una migliore indicazione circa i rischi da esposi-zione. Un ulteriore indicatore mostra infine una stimadel tempo rimanente per l’utilizzo in sicurezza del vei-colo senza che l’operaio possa incorrere in possibilirischi alla salute. I valori così stimati in accordo all’in-certezza di misura sono posti a confronto con i rispet-tivi limiti fissati dalla Direttiva 2002/44/EC attraversoun algoritmo di decision making, garantendo così ilrispetto dei requisiti di sicurezza previsti dalla norma-tiva.

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Figura 3 – Sistema di misura Figura 4 – Interfaccia utente

A (8) = k a [m/s ]i i wi2Te / 8 VDV k ( [m/s ]i i

1.75= ∫ awio

T( ) /t dt T Te m

44 4

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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. E V Golysheva et al., “Vibration pro-tection for an operator of a hand-held per-cussion machine”, Journal of Sound andVibration, n° 274, pp. 351-367, Elsevier2004.2. T J Armstrong et al., “Exposure to for-ceful exertions and vibration in afoundry”, International Journal of Indu-strial Ergonomics, n° 30, pp. 163-179,Elsevier 2002.3. L Burstrom and A Sorensson, “Theinfluence of shock-type vibrations on theabsorption of mechanical energy in thehand and arm”, Journal of Industrial Ergo-nomics, n° 23, pp. 555-594, Elsevier1999.4. Y Aldien et al., “Influence of hand for-ces and handle size on power absorptionof the human hand-arm exposed to z-axisvibration”, Journal of Sound and Vibra-tion, n° 290, pp. 1015-1039, Elsevier2006.5. Paddan, G.S. & Griffin, M.J. (2002)“Effect of seating on exposures to whole-body vibration in vehicles”, Journal ofSound and Vibration, 253(1), pp. 215-241.6. H. Seidel, R. Bluethner, B. Hinz (2004)Effects of sinusoidal whole-body vibrationon the lumbar spine: the stress-strain rela-tionship, International Archives of Occu-pational and Environmental Health Jour-nal, Springer Journal, ISSN 0340-0131,pp. 207-223.7. M D Pottenger and P Benhaim, “Vibra-tion absorbing brace for study of work-related upper extremity musculoskeletaldisorders”, Engineering in Medicine andBiology Society, 26th Annual Internatio-nal Conference of the IEEE, Vol. 1, pp.2466 – 2469, 1-5 Sept. 2004.8. L Gerhardsson et al., “Vascular andnerve damage in workers exposed tovibrating tools: The importance of objecti-ve measurements of exposure time”, Jour-nal of Applied Ergonomics, n° 36, pp.55-60, Elsevier 2005.9. European Directive 2002/44/EC,“On the minimum health and safety requi-rements regarding the exposure of wor-kers to the risks arising from physicalagents (vibration)”, European Parliamentand the Council of the European Union,Official Journal of the European Commu-nities, OJ L177, p13, July 2002.10. ISO 2631-1, “Mechanical vibrationand shock – Evaluation of human exposu-re to whole-body vibration”-Part 1: Gene-

ral requirements, 1997.11. ISO 5348, “Mechanical vibrationand shock – Mechanical mounting ofaccelerometers”, 1998.12. ISO 5349-1, “Mechanical vibration –Measurement and evaluation of humanexposure to hand-transmitted vibration –Part 1: General requirements”, 2001.13. ISO 5349-2, “Mechanical vibration –Measurement and evaluation of humanexposure to hand-transmitted vibration –Part 2: Practical guidance for measure-ment at the workplace”, 2001.14. ISO 8662, “Hand-held portablepower tools – Measurement of vibrationsat the handle”, 1998.15. ISO 8041, “Human response tovibration – Measuring instrumentation”,2005.16. R. Morello, C. De Capua, A. Meduri,“A Wireless Measurement System for Esti-mation of Human Exposure to VibrationDuring the use of Hand-Held PercussionMachines”, IEEE Transactions on Instru-mentation and Measurement, Vol. 59; P.2513-2521, ISSN: 0018-9456.17. R. Morello, C. De Capua, “A Wea-rable Measurement System for the RiskAssessment due to Physical Agents:Whole Body Mechanical Vibration Inju-ries”, Springer Book “Wearable andAutonomous Biomedical Devices andSystems for Smart Environment”, BERLIN:SPRINGER, ISBN/ISSN: 978-3-642-15686-1.

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ILTEMA

Rosario Morello haconseguito la Laurea inIngegneria Elettronica nel2002 con il massimo deivoti presso l’UniversitàMediterranea di ReggioCalabria. È Dottore di

Ricerca in Ingegneria Elettrica e dell’Au-tomazione dal 2006. Dal 2005 è docen-te a contratto di Misure Elettriche ed Elet-troniche, e svolge attività di ricerca pres-so l’Università Mediterranea di ReggioCalabria. Si occupa di sistemi di misura,reti distribuite di sensori, taratura e riferi-bilità metrologica, biomedica, algoritmidi decision-making, incertezza di misura,elaborazione di segnali, monitoraggioambientale, power quality.

Claudio De Capua si èLaureato in IngegneriaElettrotecnica e ha conse-guito il Dottorato di Ricer-ca in Ingegneria Elettrotec-nica presso l’UniversitàFederico II di Napoli. Nel

2010 è risultato vincitore del concorsoper un posto di Professore Ordinario pres-so l’Università Mediterranea di ReggioCalabria. Dal 2008 è Coordinatore delCollegio dei Docenti del Dottorato diRicerca in Ingegneria dell’Informazionedell’Università Mediterranea di ReggioCalabria. I principali campi di interessecomprendono la Progettazione, realizza-zione e analisi metrologica delle presta-zioni dei sistemi di misura automatici, leMisure di potenza in condizioni non sinu-soidali, le Misure per la qualificazione diazionamenti elettrici a velocità variabile ele Misure per l’uomo e per l’ambiente.

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Avvocato in Bresciamarcodepaolis@alice.it

LA PROPRIETÀ INTELLETTUALECOME RISULTATO DELLA RICERCA

L’attività di ricerca consente frequente-mente di pervenire a nuove soluzionidi uno specifico problema tecnico,suscettibili di avere un’applicazionenel settore della produzione di benie/o servizi. Il brevetto è il titolo giu-ridico che conferisce al titolare il dirit-to esclusivo e temporaneo di produr-re, utilizzare e vendere questa nuovasoluzione tecnica nello stato in cui ilbrevetto è stato richiesto e successiva-mente concesso2. Nel brevetto sonocompresenti due diversi diritti: (i) losfruttamento commerciale del-l’invenzione e (ii) l’impedimento aterzi di produrre o commercializ-zare la stessa senza il consenso deltitolare.Nello specifico, il soggetto che abbiaottenuto un brevetto potrà disporre invia esclusiva:• se l’oggetto del brevetto è un prodotto,del diritto di vietare ai terzi, salvoil proprio consenso, di produrre,usare, mettere in commercio,vendere o importare a tali fini il pro-dotto in questione;• se l’oggetto del brevetto è un procedi-mento, del diritto di vietare ai terzi,senza autorizzazione, di applicare il

procedimento, nonché di usare, met-tere in commercio, vendere o importarea tali fini il prodotto ottenuto con il pro-cedimento in questione.È bene precisare, in considerazione del-l’accenno sopra esposto, che le ideeinventive sono distinte in tre categorie:• invenzioni di prodotto, che hannoad oggetto un nuovo prodotto materiale(es. un macchinario);• invenzioni di procedimento che,secondo il testo dell’art. 2585 c.c.3 pos-sono consistere in un nuovo metodo diproduzione di beni già noti, in un nuovoprocesso di lavorazione industriale, inun nuovo dispositivo meccanico;• invenzioni derivate, che sono unaderivazione di una precedente invenzio-ne. Queste si diversificano, a loro volta,in invenzioni di combinazione(combinazione di altre invenzioni cosìda ricavarne un trovato tecnicamentenuovo), in invenzioni di perfeziona-mento (miglioramento di un’invenzioneprecedente attraverso la sua modifica) ein invenzioni di traslazione (nuovoutilizzo di una sostanza o di una com-posizione di sostanze già note).

I REQUISITI DEL BREVETTO

I trovati suddetti possono diventare og-

getto di brevetto solo se abbiano speci-fici requisiti, quali la liceità, la novi-tà, l’attività inventiva e l’indu-strialità. Dei suddetti presupposti sonomeritevoli di alcune note i seguenti.Un’invenzione è considerata nuovase non rientra nello “stato dellatecnica”, ovvero tutto ciò che siacomunque accessibile4 al pubblico, inItalia o all’estero, prima della data dideposito della domanda di brevetto(art. 46 c.p.i.). Per verificare con esat-tezza il carattere di novità dell’inven-zione sono opportune accurate ricer-che di anteriorità, mediante lequali si ha la possibilità di (i) detta-gliare i contenuti delle rivendicazio-ni, (ii) evitare conflitti con brevettidi terzi, (iii) acquisire un significativopatrimonio di conoscenze, (iv)ottimizzare gli sforzi e i fondidedicati alla ricerca, (v) individuarequanti già operano nell’ambitodella soluzione proposta chepossono rappresentare potenzialilicenziatari o concorrenti. Tali incom-benze possono essere affidate, in con-siderazione della complessità e dellanecessità del più ampio approfondi-mento, a un professionista espertonella materia, come un avvocato.L’attività inventiva, invece, sussi-ste quando a una persona esperta delramo l’invenzione non risulta inmodo evidente dallo stato dellatecnica (art. 48 c.p.i.). L’invenzionedeve essere originale ed emergerenell’ambito di un momento creativo,senza che possa essere ovvia a unapersona esperta del ramo cui l’inven-zione appartiene. La stima dell’attivitàinventiva, spesso complessa, deveconsiderare lo stato della tecni-ca più vicino, individuando il pro-

UNIVERSITIES AND PATENTS ACCORDING TO THE ITALIANINDUSTRIAL PROPERTY CODEThe article aims at providing information on the types of protection provid-ed by Italian law for research works, indicating the general rules forpatents. The second part introduces a brief comment about the companylaw solutions useful to make a research project in a company (spin-off).

RIASSUNTOL’articolo ha lo scopo di fornire informazioni sulle forme di tutela previstedall’ordinamento italiano per i risultati dell’attività di ricerca, indicando gliaspetti generali della disciplina giuridica dei brevetti. Nella seconda partesono brevemente presentati gli strumenti che il diritto societario ha messo adisposizione per trasformare un progetto di ricerca in impresa (spin-off).

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blema oggettivo cui l’invenzione intende dare soluzione,e valutando l’originalità della soluzione proposta.L’industrialità, infine, è insita in un’invenzione chepuò essere fabbricata o utilizzata in qualsiasi genered’industria, compresa quella agricola (art. 49 c.p.i.).Vanno pertanto esclusi dalla brevettabilità i tro-vati non suscettibili di sfruttamento industriale.

I VANTAGGI DEL BREVETTO

Il titolare di un brevetto ottiene una tutela giuridica cheha un contenuto sia morale sia patrimoniale. Daun lato, egli ha diritto a essere riconosciuto come autoredell’invenzione (art. 62 c.p.i.) e, dall’altro, può sfrut-tare economicamente in via esclusiva il propriotrovato. Quest’ultimo diritto è trasferibile a terzi (art. 63c.p.i.). Il brevetto ha una durata di vent’anni a decorrere dalladata del deposito della domanda presso l’Ufficio Brevetti enon può essere rinnovato alla scadenza. Ne consegueche, allo scadere del termine ventennale, l’uso della solu-zione inventiva è libero. È possibile perdere prima dellascadenza del termine suddetto il diritto di esclusiva qualo-ra sia dichiarata la nullità del brevetto (art. 76c.p.i.) o sia sopraggiunta una causa di decadenzadello stesso (art. 70 c.p.i.).In sintesi, la legge concede, su domanda e previo paga-mento delle tasse di deposito e mantenimento, una posi-zione di esclusiva per l’attuazione e lo sfrutta-mento dell’invenzione, fatte salve alcune forme di libe-ra utilizzazione dell’invenzione da parte di terzi per scopiprivati e non commerciali (art. 68, comma 1, c.p.i.). L’e-sclusiva comprende non solo la fabbricazione, ma ancheil commercio e l’importazione dei prodotti cui l’invenzionesi riferisce (art. 66, comma 2, c.p.i.). In ambito commer-ciale l’esclusiva si esaurisce con la prima immis-sione in circolazione del prodotto brevettato.La concessione del brevetto presuppone il deposito di unaspecifica domanda di brevetto. La redazione delladomanda è un passaggio molto delicato5, giacché èdi assoluta importanza che le rivendicazioni dell’in-ventore siano scritte in modo completo e chiaroconsentendo a una persona esperta del ramo di attuarla.La domanda può contenere una sola invenzione o un grup-po d’invenzioni costituenti un unico concetto inventivo. Infi-ne, la domanda di brevetto, in sede di estensione interna-zionale, non può essere modificata per estendere il suooggetto oltre il contenuto della prima domanda depositata.Trascorsi diciotto mesi dalla data di deposito, ladomanda di brevetto è resa pubblica ed entra a far partedello stato della tecnica, ovvero viene inserita tra le cono-scenze a disposizione della collettività. I tempi per la pubbli-cazione possono, eventualmente, essere ridotti per volon-tà espressa del titolare a novanta giorni dalla datadi deposito. Il periodo di segretezza di diciotto mesi, nonderogabile a meno di novanta giorni, è riservato all’autorità

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militare per verificare il proprio interessesul trovato.Questo arco temporale può rappresenta-re un utile intervallo temporale peril titolare della domanda per mettere apunto le strategie commerciali di sfrutta-mento dell’invenzione, oltre che quelle ditutela della stessa.

I COMPENSI PREVISTI PER IL BREVETTO

Allo scopo di garantire un compensoper gli investimenti necessari al con-seguimento dei nuovi risultati, l’ordi-namento riconosce il diritto di usoesclusivo dell’invenzione perun certo intervallo temporale,ma dall’altro chiede come contropar-tita la messa a disposizionedella collettività del contenutodel brevetto, per favorire la diffu-sione della conoscenza, quale vettoredi sviluppo e di crescita economica esociale.Indipendentemente dall’oggetto dell’in-venzione, il diritto di utilizzo esclusivodato dal brevetto non si estendeagli atti compiuti in ambito pri-vato, purché non a fini commerciali, eall’impiego delle soluzioni brevettate afini di sperimentazione e di ricercascientifica. È altresì ammessa la prepa-razione estemporanea di farmaci suricetta medica. Oltre ai casi appena richiamati di usolecito e consentito di brevetti altrui, noncompie alcuna violazione chi gode deldiritto di preuso, che consiste nellapossibilità per chiunque, che nel corsodei dodici mesi anteriori alla data dideposito di una domanda di brevetto oanteriormente alla data di priorità,abbia fatto uso nella propria aziendadell’invenzione poi oggetto della do-manda di un terzo, di continuare adusarla nei limiti del preuso dimostrato.Tale facoltà è trasferibile soltantoinsieme all’azienda in cui l’invenzioneviene utilizzata. La prova del preuso edella sua estensione è a carico delpreutente. L’ordinamento garantiscecosì il soggetto che ha impiegatonella propria azienda, mantenendolasegreta, una soluzione tecnica succes-sivamente brevetta da altri.

LE INVENZIONI E CREAZIONI NON BREVETTABILI

Non soddisfano i requisiti richiesti, enon sono perciò tutelabili conbrevetto le creazioni estetiche, le teo-rie scientifiche, le leggi fisiche, le sco-perte, le formule e i metodi matematici,le presentazioni di informazioni, i codi-ci di scrittura, i metodi inerenti ad attivi-tà mentali (es. metodi di apprendimen-to), i programmi per elaboratori o rego-le di gioco, i metodi commerciali e pub-blicitari, i metodi di chirurgia, diagno-stici o terapeutici applicati al corpoumano o agli animali.Le fattispecie di esclusione sopra indi-cate non escludono la brevettabilità diprodotti, dispositivi o soluzioni tecnicheche si avvalgano di dette teorie, formu-le, leggi, scoperte o programmi; infattianche se una scoperta scientifica non èbrevettabile in quanto tale, può trovaretutela il suo utilizzo pratico o il procedi-mento individuato.

IL BREVETTO E I RICERCATORI UNIVERSITARI

Sul tema delle invenzioni dei ricercatoridell’Università e degli enti pubblici diricerca6, il legislatore è intervento in diver-se occasioni a decorrere dal 2001. L’art. 7 della Legge n. 383/2001, cosid-detta Tremonti-bis, modificando la previ-sione normativa secondo cui l’invenzio-ne apparteneva di regola al datore dilavoro, stabiliva, con conseguente inno-vazione del testo dell’art. 24 bis delregio decreto 29 giugno 1939, n.1127, che il ricercatore era il titola-re esclusivo del brevetto. A seguitodi tale riconoscimento, il ricercatoreaveva il dovere di depositare ilbrevetto e di avvertirne l’ammini-strazione. Il comma 2 dell’art. 24 bisaggiungeva poi che spettava alleUniversità determinare l’importomassimo del canone delle licenzeconcesse a terzi. Del canone dellelicenze al ricercatore era riconosciutonon meno del cinquanta per cento.Le suddette previsioni suscitarono peròdiverse perplessità dal punto divista applicativo. Da un lato, nonsi comprendeva se fosse l’Uni-

versità che agisse verso i terzicommittenti e i licenziatari oppurese dovesse limitarsi a stabilire la per-centuale di sua spettanza. Dall’altro,nella prassi, come indicato nella Rela-zione della Commissione di riforma delCodice di proprietà industriale, siriscontrava l’inerzia dei ricercatorio dei dipendenti della strutturapubblica ad attivarsi per conse-guire la titolarità del brevetto eper ottenere lo sfruttamento eco-nomico dell’invenzione. Nonostan-te i dubbi suddetti, l’attuale impiantonormativo contenuto nel Codice dellaProprietà Industriale non prevede, inmateria d’ invenzioni dei ricercatori uni-versitari, alcuna innovazione rispet-to all’ultima riforma del 2001, a ecce-zione della deroga inerente alle ricer-che finanziate da soggetti privati.

APPROFONDIAMO L’ART. 65

Le suddette premesse ci consentono dipoter approfondire il contenuto dell’art.65 c.p.i.7, norma che disciplina leinvenzioni dei ricercatori dell’universitàe degli enti pubblici di ricerca. Il pre-supposto della sua applicazione è indi-viduato nel primo comma (“in derogaall’articolo 64”, che riguarda le inven-zioni dei dipendenti): il rapporto dilavoro deve intercorrere con un’Uni-versità o con una pubblica am-ministrazione avente tra i suoiscopi istituzionali finalità di ricer-ca. Lo stesso primo comma precisa cheil ricercatore è titolare esclusivodei diritti derivanti dall’invenzionebrevettabile di cui è autore. In caso dipiù autori i diritti derivanti dall’inven-zione appartengono a tutti in partiuguali salvo diversa pattuizione. L’in-ventore presenta la domanda dibrevetto e ne dà comunicazioneall’amministrazione. Come si notail legislatore ha mantenuto inalterato ildispositivo introdotto con la riforma del2001 nonostante le difficoltàapplicative riscontrate.Il ruolo delle Università e delle pubblicheamministrazioni è definito dal secondocomma dell’art. 65 c.p.i.. Esse hanno ilcompito di stabilire l’importo mas-simo del canone inerente alle

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licenze a terzi per l’uso dell’invenzione, spettante allastessa università o alla pubblica amministrazione ovvero aprivati finanziatori della ricerca, nonché ogni ulterioreaspetto dei rapporti reciproci. All’inventore è riconosciuto ildiritto a non meno del cinquanta per cento dei pro-venti o dei canoni di sfruttamento dell’invenzione (art. 65,comma 3, c.p.i.). Nel caso in cui le Università o le ammini-strazioni pubbliche non provvedano alle determinazioni dicui al comma 2, alle stesse compete il trenta percento dei proventi o canoni.Il quarto comma dell’art. 65 c.p.i. contiene specificheprescrizioni in merito al cosiddetto onere di attua-zione con riconoscimento del diritto allo sfruttamentoeconomico dell’invenzione a favore dell’ente. Infatti,decorsi cinque anni dalla data di rilascio del brevetto,qualora l’inventore o i suoi aventi causa non ne abbia-no iniziato lo sfruttamento industriale (a meno che ciònon derivi da cause indipendenti dalla loro volontà) lapubblica amministrazione di cui l’inventore era dipen-dente al momento dell’invenzione acquisisce auto-maticamente un diritto gratuito, non esclusivo, disfruttare l’invenzione e i diritti patrimoniali a essa con-nessi, o di farli sfruttare da terzi, salvo il diritto spettan-te all’inventore di esserne riconosciuto autore.L’ultimo comma dell’art. 65 c.p.i. prevede una derogaall’applicazione delle sue disposizioni preceden-ti in caso di ricerche finanziate, in tutto o in parte,da soggetti privati, ovvero realizzate nell’ambito dispecifici rapporti di ricerca finanziati da soggettipubblici diversi dall’Università, ente o amministra-zione di appartenenza del ricercatore. Ciò significa che,nell’ipotesi di cui al comma 5, la titolarità del brevet-to spetta all’Università che potrà negoziarlo libera-mente col committente.Dalla lettura delle norme contenute nell’art. 65 c.p.i. sipuò dedurre che il legislatore abbia voluto sia incenti-vare i ricercatori a conseguire risultati brevet-tabili in vista di un possibile beneficio economico(comma 1) sia agevolare i finanziatori privati ainvestire in ricerca, contrattando con l’Università gliaspetti economici e la proprietà dei risultati (comma 5).Questi due interessi vanno equilibrati nel caso diricerche finanziate, poiché il comma 5 non chiarisce sein questo caso al ricercatore sia riconosciuto il dirittoall’equo premio (art. 64, comma 2, c.p.i) e quindi spet-terà all’Università prevedere nel contratto con ilfinanziatore un compenso per il ricercatore alfine di non neutralizzare l’effetto incentivante di cui alcomma 1.

BREVETTI IN UNIVERSITÀ: SÌ O NO?

In conclusione, vediamo quali sono le ragioni che devo-no spingere a depositare un brevetto in sede universita-ria8. Si ritiene che, in tale ambito, il brevetto possa esse-re vantaggiosamente utilizzato al fine non solo di esclu-

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derne altri dalla titolarità, ma anche esoprattutto per concederne losfruttamento a terzi o per darvita a uno spin off.La società esterna, in questo caso,può acquisire dall’Università irisultati brevettati raggiunti a con-clusione di un progetto di ricerca perapplicarli concretamente in unnuovo prodotto/servizio da immetteresul mercato. Operativamente questafinalità può essere perseguita median-te la stipula di accordi di cessio-ne e/o licenza del brevetto o dicessione del know how.Molto interessante può essere l’op-zione di costituire uno spin offutilizzando il brevetto. Si trattadi una nuova società che si fondaesclusivamente sul contributodi docenti e ricercatori attraversol’attività sviluppata dagli stessi fon-datori. A questa nuova entità saran-no conferiti, anche in via gratui-ta, i diritti sui risultati delle ricerchee/o sui brevetti dell’Università. Que-st’ultima riceverà in cambio glieventuali ritorni economici (par-tecipazione ai proventi derivanti dasfruttamento dei brevetti, licenze). Intale ipotesi la titolarità della proprie-tà intellettuale dei risultati della ricer-ca attivata dallo spin off apparter-rà allo stesso.

NOTE

1 Decreto legislativo 10 febbraio2005, n. 30.2 G.F. Campobasso, Manuale di dirittocommerciale, 2010, p. 90 e ss.; A. Sirot-ti Guadenzi, Manuale pratico dei marchie dei brevetti, 2009, p. 273e ss.. 3 Art. 2585 c.c. “[I] Possono costituireoggetto di brevetto le nuove invenzioniatte ad avere una applicazione indu-striale, quali un metodo o un processodi lavorazione industriale, una macchi-na, uno strumento, un utensile o un di-spositivo meccanico, un prodotto o unrisultato industriale e l’applicazione tec-nica di un principio scientifico, purchéessa dia immediati risultati industriali.[II] In quest’ultimo caso il brevetto è limi-tato ai soli risultati indicati dall’invento-re”. 4 Cass. Civ., 19 aprile 2010 n. 9291:“La vendita dell’unico esemplare è suf-

ficiente a dimostrare la diffusione deltrovato e, quindi, a far escludere ilrequisito della novità dell’invenzionenecessario per la concessione di unvalido brevetto industriale. La divulga-zione, che fa perdere all’invenzione ilrequisito della novità così da impedirela concessione di un valido brevetto,deve consistere in una comunicazioneo diffusione che porti il ritrovato aconoscenza di un numero indetermina-to di persone, le quali siano poste ingrado di apprenderne gli elementiessenziali e caratteristici, in modo dapoterlo riprodurre, attuando cosi l’in-venzione”.5 È quindi opportuno che la domandae le pratiche di deposito siano curateda un avvocato nell’interesse dell’in-ventore.6 M. Libertini, I centri di ricerca e leinvenzioni dei dipendenti nel Codicedella proprietà intellettuale, in Rivistadi Diritto Industriale, vol. I, 2006, p.49 e ss..; G. Pellacani, La disciplinadelle invenzioni nel nuovo “Codicedella proprietà industriale”, in Dir.relaz. ind., 3, 2005, p. 739 e ss..7 A. Cicchetti, F.E. Leone, D. Mascia, acura di, Ricerca scientifica e trasferi-mento tecnologico, 2007, p. 128 ess.; A. Sirotti Gaudenzi, Proprietà intel-lettuale e diritto della concorrenza, vol.5, 2010, p. 31 e ss..8 M. Beraldo, Brevetti e innovazioni.La difesa della proprietà industrialedall’Europa alla Cina, p. 24; R. Palum-bo, Dall’Università al mercato. Gover-nance e performance degli spinoff uni-versitari in Italia, 2010, p. 13.

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Marco De Paolis haconseguito la laurea inGiurisprudenza presso l’U-niversità Bocconi nel2004. Ha specifiche com-petenze che interessanomaggiormente l’attività

d’impresa (contrattualistica nazionale einternazionale, diritto societario, dirittodei brevetti, dei marchi e dei segreti indu-striali, diritto tributario). La sua attività ine-rente la proprietà industriale comprendeassistenza alle pratiche di protezionedelle invenzioni e dei progetti di ricerca,e la cura delle operazioni di costituzionee sviluppo di un’impresa che dia attua-zione ai risultati di ricerca (cd. start up), incui sono richieste l’analisi di questionifinanziarie e giuridiche.

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I

È scoccata l’ora!C.M. De Dominicis, P. Ferrari, A. Flammini, E. Sisinni

La sincronizzazione temporale in sistemi distribuiti

Università di Bresciaemiliano.sisinni@unibs.it

QUANDO E DOVE

I concetti di spazio e tempo sono stret-tamente connessi al nostro modo dipensare. Pur non essendo innati maacquisiti gradualmente, già nell’infan-zia siamo in grado di ordinare gli even-ti che accadono intorno a noi secondoun “vicino” e un “lontano” oppure un“prima” e un “dopo”. In un sistema dimisura e/o di controllo distribuito, taliconcetti acquistano ancora maggiorimportanza; la raccolta d’informazioniinerenti le grandezze fisiche in ingressoal sistema monitorato e le strategie diattuazione delle uscite sono di scarsautilità se non accompagnate da unopportuno riferimento spaziale e tem-porale. Tale riferimento richiederà,ovviamente, una risoluzione fortementedipendente dall’applicazione. Se èintuitivo che in una lavorazione di pre-cisione è richiesta una localizzazioneben inferiore al millimetro, può sfuggire

l’utilità pratica di una sincronizzazioneal nanosecondo. Questo è naturale sesi pensa che l’uomo percepisce la fra-zione di millimetro ma non il millisecon-do, ma se si pensa al riferimento spa-zio-temporale di un impulso elettrico gliordini di grandezza sono ben differenti(un impulso elettrico può percorrere finoa 30 cm in un nanosecondo). La geo-localizzazione, in particolare,è un tema che suscita grande interes-se, come è sottolineato dai numerosigruppi che lavorano alla stesura deidiversi standard ad oggi esistenti (siconsideri ad esempio la famigliaISO/IEC24730 [1], che si occupaproprio dei cosiddetti sistemi di loca-lizzazione in tempo reale, o RTLS). Tut-tavia, un’analisi più accurata delle tec-niche usate in questi sistemi evidenziacome requisiti e metodologie sianosostanzialmente gli stessi che caratte-rizzano l’attività di ricerca inerente lasincronizzazione temporale [2].

Prendendo spunto da questa sempliceconsiderazione, ci siamo chiesti se lesoluzioni adottate nei sistemi di localiz-zazione wireless potessero essere impie-gate anche per migliorare l’accuratezzanella sincronizzazione degli orologi deidiversi nodi, senza comunque dimenti-care i requisiti di basso consumo, com-plessità e costo. La risposta a questadomanda è stata trovata nell’uso dellamodulazione a spettro espanso di tipochirp, nota anche come CSS.

MECCANISMI DI TIMESTAMPING E CSS

Scopo della sincronizzazione tempora-le di un nodo all’interno di una rete èricostruire il comportamento di un oro-logio di riferimento remoto rispetto aquello locale in termini di offset e deri-va. A prescindere dall’algoritmo di sin-cronizzazione effettivamente utilizzato(sender/receiver o receiver/receiver), l’i-dea base è di utilizzare uno scambio dimessaggi tra i nodi stessi per ottenerequeste informazioni. Diventa quindi fon-damentale la capacità di contrassegnaretemporalmente (all’interno del proprioriferimento locale) l’istante di trasmissio-ne e quello di ricezione dei messaggistessi, operazione convenzionalmenteindicata con la dicitura inglese timestam-ping. Anzi, è proprio l’accuratezza concui il timestamp è effettuato che determi-na le prestazioni della sincronizzazione.Se è vero che la trasmissione è comple-tamente sotto il controllo dell’hardwareche implementa il nodo e non pone,almeno in linea teorica, grossi problemi,la ricezione è soggetta alle distorsioniintrodotte dall’ambiente. In particolare, ilmeccanismo di timestamping deve esse-re robusto rispetto al rumore e al feno-meno dei cammini multipli.

TIME HAS COME!Today time synchronization, i.e. the capability to share the same sense oftime by several distributed systems, requires very high performance. Ourresearch group started researches in this topic many years ago. Both wiredand wireless solutions have been considered. In particular, the activity onwireless sensor networking has been awarded with the “Best Paper Award”during the last edition of the IEEE ISPCS symposium. The adoption of pulsecompression techniques, originally developed for ranging applications, hasallowed synchronization accuracy on the order of few nanoseconds, asverified with an experimental platform based on a Software Defined Radio.

RIASSUNTOLa sincronizzazione temporale, ossia la capacità di condividere lo stesso sensodel tempo da parte di più sistemi distribuiti, richiede oggi prestazioni semprepiù spinte. Da anni il nosro gruppo di ricerca si occupa di tali problematiche,prima per le applicazioni cablate e più recentemente per le soluzioni wireless.L’attività di ricerca svolta in quest’ultimo settore che ha ricevuto l’importantericonoscimento di “Best Paper Award” all’ultima edizione del convegno IEEEISPCS, riferimento mondiale per tali tematiche. L’uso delle tecniche di pulsecompression, originariamente sviluppate per le applicazioni di ranging, hapermesso di ottenere accuratezze di sincronizzazione nell’ordine del nanose-condo con una piattaforma sperimentale basata su Software Defined Radio.

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Qualunque sistema radio implementa,già al ricevitore, strategie di sincro-nizzazione volte al recupero dellaportante e della cadenza con cuisono trasmessi i bit e i frame che costi-tuiscono il messaggio stesso. Tuttavia,le tecniche di modulazione tradizio-nali hanno l’obiettivo di massimizzarela probabilità di stima corretta delsegnale ricevuto, non di contrasse-gnare con precisione la sua colloca-zione temporale. Una prima strategiapotrebbe essere quella di utilizzareimpulsi a radiofrequenza di duratamolto breve, che a causa della loroelevata occupazione spettrale sonoperò molto difficili da gestire (radioUWB). Un’altra soluzione si basasulla tecnica di pulse compression,ovvero sull’utilizzo di un segnale dibanda comunque ridotta ma che,opportunamente filtrato, mostri un sup-porto temporale molto compatto. Allabase di tale tecnica c’è l’impiego di

un segnale chirp, ovvero un segnaledi durata Tc, centrato temporalmenteall’istante Ti e frequenzialmente attor-no alla pulsazione ωi, la cui frequen-za varia con rate µ, la cui rappresen-tazione complessa è data dalla rela-zione seguente:

Come noto, la risposta del filtro ottimoper tale segnale ha un andamento ditipo “sinc” espresso dalla relazione:

Una rappresentazione grafica di taletecnica è data dalla Fig. 1. Come evi-denziato, il segnale g(t,ωiΤi) ha unadurata null-null proporzionale a (µTc)

-1

e quindi esiste un compromesso tra ilsupporto frequenziale e quello tempo-rale, cosa particolarmente utile nel-

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GLIALTRI TEMI

s t T j t T j d t T rect

t TTi i i i i

i

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( , , ) exp ( ) ( )ω ω µ= − + −

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( )exp ( ) ,ω

µ

µ ω=⋅ − − −

⋅ −⋅ −[ ] − <2

2

l’applicazione in esame. Inoltre, così come l’ampiezza, la fre-quenza o la fase di una portante pos-sono essere modulate per trasmettereinformazioni, anche il segnale chirppuò essere modulato e veicolare datiutente. Si consideri ad esempio l’usoche ne viene fatto dalle radio compati-bili con lo standard IEEE802.15.4a [3],che ne modificano appunto la fase. Lo standard IEEE802.15.4a è un’evoluzione dello standardIEEE802.15.4, meglio noto nella suarealizzazione più famosa ossia Zig-Bee, dedicato al supporto sia dicomunicazione che di localizzazio-ne.L’attività svolta ha aggiunto a tale siste-ma di comunicazione la capacità diintercettare il campo del pacchettodenominato “SFD” e contrassegnarlotemporalmente. Va tuttavia sottolineatoche a oggi sono veramente pochi i di-spositivi commerciali che lo implementa-

no, e nessuno offre un accesso diretto alsegnale a radiofrequenza e/o in bandabase. Per ovviare a tale limitazione,abbiamo pensato di implementare unapiattaforma di emulazione basata suuna Software Defined Radio (SDR) [4].

I RISULTATI OTTENUTI

Con il termine SDR s’intende un qualun-que sistema di comunicazione a radio-frequenza in cui l’elaborazione delsegnale è affidata a un generico siste-ma di elaborazione piuttosto che a unhardware dedicato; in altre parole, laconversione del segnale in uno streamnumerico è effettuata il più vicino possi-bile all’antenna. Campionare e acquisi-re in numerico direttamente il segnale inaria può non essere così banale comesembra, dato che molto spesso si trattadi segnali ben oltre il GHz. Per questosi ricorre a stadi di (de)modulazione,spesso riuniti in un generico “front-endanalogico”, in modo da rilassare lespecifiche sullo stadio di conversione.Si ottiene così una struttura ibrida nellaquale il segnale a radio frequenza ètraslato in banda base da questo front-end analogico (che opera comunque inmaniera programmabile/configurabi-le), mentre tutte le successive operazio-ni sono svolte in software. Tale approc-cio permette quindi di implementare, inlinea di principio, qualunque sistema dicomunicazione wireless in maniera fles-sibile e scalabile, essendo il front-endanalogico l’unico fattore vincolante; adesempio, è possibile un’elaborazioneparallela di comunicazioni diverse econtemporanee (come WiFi e ZigBee).Abbiamo perciò scelto di utilizzare lapiattaforma open source GNU-Radioper realizzare un transceiver compati-bile con lo standard IEEE802.15.4anella variante a 1 Mbps. Seguendo lespecifiche, trasmettitore e ricevitoreoperano con frequenza di campiona-mento pari a 32 MS/s generandosimboli della durata di 6 µs (192 cam-pioni) costituiti dalla concatenazionedi quattro chirp differenti. In una prima fase abbiamo verificatola capacità di timestamping nello

scambio di un messaggio tra una sor-gente e una destinazione utilizzandoun canale di comunicazione simulato. Si faccia riferimento alla Fig. 2, che evi-denzia la presenza di uno stream diriferimento ottenuto grazie a un canaleideale e due ricevitori A e B connessida un canale caratterizzato dalla pre-senza di rumore additivo gaussiano(AWGN), di un offset sulla portante e diun drift dell’orologio di sistema. In par-ticolare, si è scelto di far assumereall’SNR i valori [10, 20, 30, 40] dB,all’offset al ricevitore A i valori [0,10] kHz, all’offset al ricevitore B i valo-ri [0, 11, 111] kHz e alla deriva degliorologi i valori [0, 100, 500] ppm. I risultati riportati nella Tab. 1 si riferi-scono all’errore medio O nella valuta-zione della posizione del SFD all’inter-no del messaggio ricevuto e all’anda-mento di tale errore riassunto dalla suadeviazione standard σ (la valutazione èsu 100 acquisizioni differenti e il pedi-ce indica se relativi al ricevitore idealeo meno). La risoluzione risulta quindiessere nell’ordine delle decine di ps!Successivamente si è provato a stima-re la deriva dell’orologio locale a par-tire dal timestamp di più pacchettiinviati periodicamente, come riassun-to nella Tab. 2 (la valutazione è sem-pre su 100 acquisizioni differenti). Si può notare che se la deriva rimaneinferiore ai 500 ppm, il ricevitore lapuò stimare con un errore relativo infe-riore al 2 %, nonostante la presenza diAWGN e offset sulla portante.Alle simulazioni hanno fatto seguito

anche valutazioni sperimentali, realiz-zate con due schede USRP come siste-ma elettronico di interfaccia tra ilsegnale in aria e il PC che ospita laGNU Radio. Va ricordato che in questocaso la massima frequenza di campio-namento raggiungibile è di soli4 MS/s, invece di 32 MS/s come perle simulazioni. È stato quindi necessarioscalare temporalmente il chirp, ovveroallungarne la durata Tc di un fattoreotto, il che ovviamente ha portato a undegrado delle prestazioni Ciò nono-stante, in un ambiente “office-like” e inpresenza di un interferente Wi-Fi, ladeviazione standard dell’errore valuta-ta su 30 acquisizioni differenti è risulta-ta di 16 ns. Ulteriori esperimenti sono incorso al fine di valutare l’immunità aidisturbi e la coesistenza/integrazionecon altre soluzioni wireless eventual-mente già presenti nell’area interessata.

RIFERIMENTI

[1] ISO/IEC 24730, Information technology– Real-time locating systems (RTLS).[2] Römer K., Mattern F., “Towards a uni-fied view on space and time in sensor net-works”, Computer Communications archi-ve, Volume 28, No. 13 (August 2005),pp.: 1484-1497.[3] IEEE 802.15.4: Wireless MediumAccess Control (MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate WirelessPersonal Area Networks (WPANs) Amend-ment 1: Add Alternate PHYs.[4] C.M. De Dominicis, P. Ferrari, A. Flam-mini, E. Sisinni, “Wireless sensors exploitingIEEE802.15.4a for precise timestamping”,Proceedings di ISPC2010, Portsmouth (NH),Pp. 48-54.

GLIALTRI TEMI

Figura 1 – Rappresentazione grafica della tecnica di pulse compression

Figura 2 – Diagramma a blocchi del sistema di test implementato grazie alla GNURadio

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GLIALTRI TEMI

Chiara Maria DeDominicis è nata a Bre-scia (BS) nel 1980. Nel2008 si è laureata inIngegneria Elettronicapresso l’Università diBrescia, dove ha iniziato

nello stesso anno il suo Dottorato diRicerca in Ingegneria Elettronica, Sen-sori e Strumentazione con il tema“Architetture e strumentazione per sen-sori wireless ad elevata versatilità”. Lasua principale attività di ricerca si con-centra su Software Defined Radio,smart sensors, wireless sensor net-works e Smart Grids.

Paolo Ferrari è nato aBrescia (BS), nel 1974.Nel 1999 si è laureato(con lode) in IngegneriaElettronica presso l’Uni-versità di Brescia, doveha conseguito, nel

2003, il titolo di dottore in Strumenta-zione Elettronica. Attualmente fa partedel Dipartimento di Ingegneria dell’In-formazione della facoltà di Ingegneriadella stessa università con il ruolo diricercatore. Tra le tematiche delle suericerche, il progetto è la realizzazionedi sistemi embedded, gli smart sensor,le reti di sensori, e più in generale lereti di comunicazione in ambito indu-striale (Real-Time Ethernet e bus dicampo). Partecipa attivamente aicomitati dell’IEC inerenti le comunica-zioni industriali, in particolare siedenell’MT9 del comitato 65C.

Alessandra Flammi-ni è nata a Brescia (BS),nel 1960. Si è laureata(con lode) in Fisica all’U-niversità di Roma nel1985. Dal 1985 al1995 ha svolto attività

di ricerca industriale nel campo degliazionamenti digitali. Dal 1995 al2002 ha lavorato presso il Diparti-mento di Ingegneria dell’Informazionedell’Università di Brescia in qualità diRicercatore. Dal 2002 è ProfessoreAssociato presso la stessa Università.Le sue principali attività di ricercariguardano il progetto di algoritmi emetodi per la strumentazione digitale,l’elaborazione del segnale da sensori,gli smart sensor, i bus di campo e lereti di sensori wireless. È autrice dioltre 150 lavori internazionali.

Emiliano Sisinni è natoa Lauria (PZ), nel 1975.Nel 2000 si è laureato inIngegneria Elettronicapresso l’Università di Bre-scia, dove ha conseguito,nel 2004, il titolo di dotto-

re in Strumentazione Elettronica. Attual-mente fa parte del Dipartimento di Inge-gneria dell’Informazione della facoltà diIngegneria della stessa università con ilruolo di ricercatore. Tra le tematiche dellesue ricerche, il progetto è la realizzazio-ne di strumentazione numerica e le reti dismart sensor, con particolare attenzionealle applicazioni industriali.

Tabella 1 – Valutazione dell’errore sulla rilevazione del timestamp

Tabella 2 – Stima della deriva del clock locale

MISURE OTTICHE

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ALT

RI

TEM

I

Sensore laserper la misura in linea

A. Pesatori1, M. Norgia1, C. Svelto1, E. Pignone2

della lavorazione di turbine

1 Politecnico di Milano2 Ansaldo Energiamichele.norgia@polimi.it

LASER SENSOR FOR ONLINE MONITORING OF TURBINEGRINDINGAn optical instrument for the measurement of a gas turbine palette radialdimension was designed, developed, and tested. This system is a very use-ful tool for on-line monitoring, during turbine fabrication, of the externalpalette radial length. The measurement accuracy is 3 µm over a measure-ment range of 0.3 mm.

RIASSUNTOPer il controllo dimensionale di una turbina in fase di lavorazione è statoprogettato, sviluppato e caratterizzato uno strumento ottico a forcella laser,che consente la misura radiale durante la fase di molatura, con un’accura-tezza migliore di 3 µm su una dinamica di misura superiore a 0,3 mm.

INTRODUZIONE

Le turbomacchine sono strutture chetrasducono l’energia cinetica di unfluido mettendo in movimento un orga-no meccanico [1]. La turbina è unamacchina motrice rotante in cui l’ele-mento essenziale è la girante, o roto-re, che può essere costituita da un’eli-ca oppure da una ruota con alette opale variamente profilate (Fig. 1). L’e-nergia meccanica acquisita dallagirante si trasmette a un albero moto-re che viene utilizzato per azionareuna macchina, un compressore, ungeneratore elettrico o un’elica. L’effi-cienza con cui avviene questo scam-bio di energia è un parametro fonda-mentale per una turbomacchina, perquesto nella loro costruzione si cercadi realizzare sistemi in cui lo scambioenergetico sia il più efficiente possibi-le. Il controllo della dimensione radia-le delle palette esterne di una turbinaè uno dei parametri più importanti perdeterminare l’efficienza del sistema[2]. Per tali ragioni la realizzazionedi una turbina richiede un processofinale di molatura che ne definisca ledimensioni radiali con grande accu-ratezza.In questo lavoro è presentato un siste-

ma di controllo in tempo reale delledimensioni radiali della turbina, svi-luppato per conto di Ansaldo EnergiaS.p.A., che comanda direttamente ilprocesso di molatura attraverso unostrumento di misura a barriera ottica[3], il tutto in continuità con la meto-dologia precedentemente utilizzatada Ansaldo Energia S.p.A. [6,7], maaggiornando allo stato dell’arte le tec-nologie elettro-ottiche applicate.

normalmente sono impiegate tecnichea contatto, che utilizzano come misu-ratore un tastatore meccanico. Il suofunzionamento è buono su tutti i tipi disuperfici, fornendo misure con accu-ratezza dell’ordine della decina dimicrometri, però implica procedure dimisura lente (a rotore fermo) renden-do pertanto i tempi di lavorazionemolto lunghi. Sono stati quindi analiz-zati metodi di misura senza contatto,a partire dalla tecnica ottica a trian-golazione [4], che ricava la distanzatra bersaglio ed emettitore di luce tra-mite semplici funzioni trigonometri-che. Questa metodologia è peròincompatibile con la superficie dellepalette in lavorazione (la molatura larende molto riflettente, mentre la misu-ra richiede un target diffusivo).Altri metodi classici sono quelli capaci-tivi o induttivi, che derivano la distanzatra due superfici rilevando la variazionedi capacità o induttanza tra le due [5].Queste tecniche generano però erroriin prossimità del bordo della paletta esono inoltre di difficile adattabilità aquesta misura specifica, in quanto laforma e la tipologia di materiale (metal-lico o ceramico) variano nei diversistadi della turbina.I metodi di misura a tempo di volo,ottica o a ultrasuoni, sono stati scarta-ti in quanto i primi non offrono risolu-zione e accuratezza adeguate. Altretecniche ottiche più complesse [4]sono di difficile applicazione, inquanto le palette presentano un bordoinclinato ed altamente riflettente chevaria durante la lavorazione. Si èquindi deciso di utilizzare un sistemaa barriera ottica, descritto nel seguito.

Figura 1 – Fotografia di un rotore turbogasAnsaldo (modello AE94.3.A2 potenza 280 MW)

LA SCELTA DEL METODO DI MISURA

Differenti tecniche per la misura radia-le di palette sono state investigateprima di procedere a progettare erealizzare il sistema a barriera ottica:

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IL PROGETTO DELLO STRUMENTO OTTICO

Il sistema ottico di misura di spessoriconsiste in una barriera ottica realiz-zata tramite un laser a semiconduttorenel rosso, collimato su di un fotodiodoa quattro quadranti. La procedura dimisura in tempo reale avviene secon-do lo schema descritto in Fig. 2: la tur-bina è posta in rotazione su di un tor-nio, che da un lato provvede allamolatura, mentre dall’altro misura lospessore raggiunto in tempo reale,con una accuratezza complessiva dicirca 10 µm. Il fotodiodo a quattroquadranti è utilizzato sia per una pre-liminare procedura di allineamentodel fascio laser, sia per la misura stes-sa. Infatti, quando una paletta arrivaa intercettare il fascio laser è possibi-le ricavare la dimensione della zonadi fascio oscurato, attraverso la misu-ra delle potenze ricevute dai singoliquadranti del rivelatore. La misuraassoluta di dimensione radiale dellapaletta è infine ottenuta dopo un’ac-curata taratura del sistema meccanicodi movimentazione della barriera otti-ca (che garantisce una ripetibilità sulposizionamento di circa 5 µm).La dimensione del supporto meccani-co è stata studiata in modo tale dagarantire la corretta misura delle tur-bine di raggio massimo R = 2 m, man-tenendo comunque le dimensioni delsensore più contenute possibili. Ilsistema è infatti sottoposto a intensesollecitazioni meccaniche dovute alvento generato dal movimento dellepalette, unitamente a brusche varia-zioni di temperatura dettate dallalavorazione stessa. L’effetto di tali sol-

lecitazioni sull’incertezza della misuracresce notevolmente con le dimensionidel sensore. Inoltre la massa dell’inte-ro sistema di misura deve rimanerecontenuto al di sotto di 2 kg, per noncompromettere le prestazioni di ripeti-bilità del braccio meccanico che posi-ziona il misuratore. Da semplici relazioni geometriche èpossibile calcolare la dimensioneminima h dello strumento (distanzalaser-rivelatore), tale per cui le paletteintercettino il fascio laser – nella zonacentrale della forcella – ma manten-gano una distanza di sicurezza d dalbordo del laser e del rivelatore(entrambi di raggio r) – nella zonasuperiore o inferiore della forcella:

(1)

Avendo selezionato una sorgentelaser e un rivelatore a quattro qua-dranti di diametri inferiori a 1 cm, èstato possibile realizzare una strutturaalta h = 70 cm, mantenendo unadistanza di salvaguardia d = 2 cm,che è sufficiente per mantenere il siste-ma in sicurezza, anche nel caso dipalette molto inclinate.

LA CARATTERIZZAZIONEDELLO STRUMENTO

La sorgente laser utilizzata è statacaratterizzata misurando le dimensio-ni del fascio collimato (wx = 1,57 mme wy = 2,36 mm) e la sua variabilità inpotenza con la temperatura. Le misu-re in temperatura hanno dimostratouna variabilità di potenza inferiore al

h r d R≅ +2 2( )

2 % su 20 °C di escursione (da 20 °Ca 40 °C). Dopo una fase di allinea-mento del fascio laser sul rivelatore, èstato caratterizzato l’intero sistema dimisura, acquisendo le tensioni di usci-ta dai circuiti a transimpedenza con-nessi ai quattro quadranti del rivelato-re, al variare della penetrazione di unostacolo movimentato da un motorecon risoluzione micrometrica (misureriportate in Fig. 3). Il corretto allinea-mento (centratura del fascio laser sulquattro quadranti) è dimostrato dall’u-guaglianza dei 4 segnali in assenzadi oscuramento. A ogni posizionesono state effettuate 100 acquisizioniper ciascun canale, allo scopo di valu-tare l’incertezza di misura. La misuradella posizione dell’ostacolo è ricava-ta tramite una funzione di trasferimen-to F, calcolata a partire dai segnali si

dei singoli quadranti del rivelatore,che non dipende dalla potenza dellaser ed è monotona crescente con laposizione dell’ostacolo:

(2)

La stima sperimentale dell’incertezzadi misura, al variare della posizione,è riportata in Fig. 4, unitamente all’er-rore massimo ottenuto sui 100 punti dimisura: nella regione di massima sen-sibilità si ottiene un’incertezza tipominima di circa 2 µm, con un erroremassimo, anch’esso al suo minimovalore, inferiore a 7 µm. Questo risul-tato è del tutto coerente con l’ipotesidi una distribuzione normale, con ilmassimo calcolato su 100 punti.Si può notare come il minimo d’incer-tezza non corrisponde al punto dimassima sensibilità della funzione ditrasferimento (F = 0,5), ma si ottienepoco prima (F ≅ 0,4), in quanto la per-dita di sensibilità in F ≅ 0,4 è com-pensata da un migliore rapportosegnale-rumore quando il fascio èancora oscurato solo parzialmente. Alcontributo d’incertezza dovuto allaripetibilità del sistema di misura ènecessario aggiungere i contributi det-tati dalla stabilità del sistema di misu-ra (in fase di valutazione) e dalla ripe-tibilità del sistema di posizionamento

F s s s s

s s s s= + − ++ + +

( ) ( )( ) ( )

1 2 3 4

1 2 3 4

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Figura 2 – Schema di misura in tempo reale della dimensione radiale della turbina

meccanico. In ultima analisi, si stimadi riuscire a raggiungere un’accura-tezza complessiva di circa 10 µm,pienamente adeguata allo scopo. Ladinamica di misura lineare del siste-ma ottico è limitata a circa 0,3 mm (v. Fig. 4 per std<10 µm), compatibilecon le tolleranze dimensionali ottenu-

te con la molatura delle palette sul ro-tore.

IMPIEGO NELLA LAVORAZIONE

La barriera ottica realizzata è statamontata su un braccio meccanico che

in precedenza reggeva un tastatoremeccanico. La procedura di misura sidivide in tre fasi. La prima fase consi-ste nella taratura della posizione asso-luta della barriera, effettuata su undisco di diametro noto con estremaaccuratezza, posto all’inizio della tur-bina (Fig. 1). Quindi si sposta la bar-riera all’esterno della serie di paletteda molare e la si avvicina lentamente,mantenendo la turbina in rotazione,fino a che una paletta non superi lasoglia di scatto. In Fig. 5 è riportato ilsegnale acquisito dai quattro qua-dranti durante l’avvicinamento e lospostamento relativo ricavato dall’ela-borazione dei dati. Dal dettaglio sipossono notare i picchi corrisponden-ti all’attraversamento di una paletta,che oscurano solo due fotodiodi. A questo punto inizia la fase di mola-tura, cominciando dalle palette condiametro nettamente eccessivo, perconcludersi con una fase di molaturafine, che porta tutte le palette allo stes-so diametro entro un errore di pochimicrometri. In questa fase la barrieraottica è utilizzata come riferimento dimisura e per contare il numero di pa-lette ancora da molare (che eccedonoil diametro nominale impostato).

CONCLUSIONI

In questo lavoro è stato progettato,sviluppato, e caratterizzato uno stru-mento per la misura ottica della di-mensione radiale di palette di turbinea gas. In Fig. 6 è riportata una fotografiadello strumento, montato sul bracciomeccanico di posizionamento. Il me-todo scelto è in linea di continuità conquello precedentemente adottato daAEN [6] in quanto dall’analisi effet-tuata sono risultati confermati i note-voli vantaggi rispetto ad altre tecnichepossibili, che derivano dalla sua rela-tiva semplicità di realizzazione, dallabuona accuratezza e ripetibilità mo-strata nelle prove sperimentali. Un ul-teriore vantaggio riguarda la relativainsensibilità dei risultati forniti al va-riare della forma, del grado di lucen-tezza e del tipo di materiale utilizzatoper la realizzazione della paletta, che

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Figura 3 – Segnali si acquisiti dai 4 quadranti, al variare della posizione dell’ostacolo rispetto al fascio laser (100 misure per ogni posizione)

Figura 4 – Funzione di trasferimento F del fotodiodo a 4 quadranti (sopra) e corrispondenti incertezza standard ed errore massimo (sotto), al variare della posizione

dell’ostacolo rispetto alla posizione del fascio laser

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invece influenzerebbero notevolmentesia un triangolatore ottico sia un misu-ratore capacitivo.

BIBLIOGRAFIA

1. C. Caputo, “Le turbomacchine”,CEA, 1994.2. Philip P. Walsh, Paul Fletcher, “GasTurbine Performance,” ASME Press,2004.3. S Philip C. Hobbs, “BuildingElectro-Optical Systems”, Series:Wiley Series in Pure and AppliedOptics, 2002.

4. S. Donati, “Electro-Optical Instru-mentation – Sensing and Measuringwith Lasers”, 2004, Prentice Hall,USA.5. J. G. Webster, “The Measurement,Instrumentation, and Sensor Hand-book”, CRC Press, USA 1999.6. E. Pignone, F.Perotti, “Metodo edispositivo ottico per misure dimensio-nali di un corpo, in particolare di unrotore di turbina”, brevetto internazio-nale WO 99/45339 del10/09/1999. 7. E. Pignone, “Metodo per la misuraottica delle dimensioni di un corpo

con recupero del disallineamentooptomeccanico“, brevetto Italiano n°TO 2004A000101.

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Figura 5 – Segnali dal fotodiodo a 4 quadranti (sinistra) e posizione relativa della paletta(destra), acquisiti durante l’avvicinamento del braccio meccanico alla turbina in rotazione

Figura 6 – Barriera ottica montata sul braccio meccanico in Ansaldo Energia

Alessandro Pesatoriè Ricercatore di MisureElettriche ed Elettronichepresso il Dipartimento diElettronica e Informazio-ne del Politecnico di Mila-

no. I suoi principali interessi di ricercariguardano le misure ottiche ed optoe-lettroniche, in particolare con applica-zione biomedicale, la sensoristica e s-istemi automatizzati di misura, taraturae calibrazione.

Michele Norgia èRicercatore confermato diMisure Elettriche ed Elet-troniche presso il Diparti-mento di Elettronica eInformazione del Politec-

nico di Milano. Le sue principali attivitàdi ricerca riguardano le misure otticheed optoelettroniche, l’interferometria, isensori MEMS, le misure e la strumenta-zione biomedicale.

Cesare Svelto è Profes-sore Ordinario di MisureElettriche ed Elettronichepresso il Dipartimento diElettronica e Informazio-ne del Politecnico di Mila-

no. Le sue principali attività di ricercariguardano le misure ottiche ed optoe-lettroniche, la caratterizzazione e stabi-lizzazione di laser per applicazionimetrologiche, le misure e la strumenta-zione biomedicale.

Enrico Pignone è inforza ad Ansaldo dal1991. Il suo backgroundè nel controllo di proces-so e nel monitoraggio/diagnostica di sistemi

complessi. Attualmente coopera conIEEE come revisore di pubblicazioni edè impiegato come Program Managerdell’ingegneria di sviluppo prodotti diAnsaldo Energia.

Anche quest’edizione si è svolta, nelle primedue giornate, in concomitanza con “AFFIDABI-LITÀ & TECNOLOGIE”, sempre più consolidatacome la più completa manifestazione italianamirata a proporre alle imprese metodi, soluzio-ni e tecnologie per l’innovazione competitiva.La parte espositiva, che ha visto presenti ben188 Società espositrici, in rappresentanza dioltre 600 marchi di primario rilievo internazio-nale (+26% di superficie espositiva rispettoall’edizione 2010), ha offerto a un numero ele-vatissimo di visitatori (5324 partecipanti, pari a+24% rispetto alla predente edizione, la mag-gior parte dei quali di provenienza aziendale)il più attuale stato dell’arte sui metodi, strumen-ti, servizi e sistemi utili a supportare lo sviluppocompetitivo delle imprese, con un’ampia areadedicata in modo specifico alle misure, prove econtrolli qualità. Gli oltre 130 eventi (ConvegniTematici, Seminari Pratici e Casi Applicativi),mirati all’approfondimento e aggiornamento dispecifiche tematiche, sono stati molto affollati, aconferma che questa formula di presentazioneè di sicuro interesse per la sua forma di dialo-go diretto utile ad approfondire le soluzioniproposte.

NEWS

La settima edizione di “Metrologia e Qualità”ha chiuso i battenti alle ore 17.00 del 15 Apri-le scorso, dopo tre giorni di intense discussioni,presentazioni e dibattiti presso il Centro Con-gressi Lingotto e l’Istituto Nazionale di RicercaMetrologica (I.N.Ri.M.) di Torino.Il Congresso scientifico, articolato su 9 sessioni,ha visto la presentazione complessiva di 65memorie, segno della vasta area tematica su cuiil Congresso ha contribuito al livello culturale einformativo della metrologia e della qualità.

CHIUDE CON SUCCESSO LA VIIA MOSTRA CONGRESSO “METROLOGIA & QUALITÀ “ (TORINO, 13-15 APRILE 2011)

La sessione plenaria ha proposto lavori storico-metrologici relativi ai 150 anni dell’unità d’Ita-lia e i collegati 150 anni di unità delle misure,che hanno illustrato l’Italia industriale nel 1861e i primi passi effettuati per l’armonizzazionedell’organizzazione metrologica nazionale. I temi dibattuti nelle due tavole rotonde (Meteo-rologia e Metrologia; Gastronomia e Misure),molto frequentate, hanno focalizzato le proble-matiche relative al progetto METEOMET (EMRP,Environment), con la gradita presenza del Dr.Luca Mercalli, e all’importanza delle misure persalvaguardare la qualità e la sicurezza dei pro-dotti alimentari. Di sicuro interesse il convegnosponsorizzato da ACCREDIA “Il valore delletarature e prove per l’innovazione e l’affidabili-tà”, svoltosi il 13 Aprile, che ha costituito un’ot-tima tematica di dibattito di grande interesseper le imprese. Il giorno 14 Aprile si è tenuto il workshopI.N.Ri.M. “Imprese e problemi metrologici: unasfida per l’innovazione. Presentazione e dibat-tito su alcune attività di ricerca di potenzialeinteresse per le imprese” dove ricercatori del-l’I.N.Ri.M. hanno presentato alcune delle areedi ricerca nelle quali l’istituto è impegnato.

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Il Quadrato della Radiobenetazz@dei.unipd.it

ICT-DRIVEN GROWTH: WHICH ROLE FOR UNIVERSITY, INSTITUTIONS AND INDUSTRIESBased on international studies, ICT’s (Information and Communication Tech-nologies), due to their role of enabling technologies, produce remarkableeffects on the economic and social tissue. According to the EU, in fact, asmuch as 40% of the EU’s economic growth can be attributed to ICTinfrastructures. Moreover, in countries with economy based on high value-added activities such as Italy, education, which is a prerequisite for inno-vation, shows up as one of the investments with the highest economic return.According to Ambrosetti, University education, between 2011 and 2020will generate more than 11 points of GDP for the Country (i.e., morethan 1% per year).The association “Il Quadrato della Radio” conducted a survey tounderstand whether and how Italy acts to seize the opportunity offered byICT, and if it can apply correction factors to improve its effectiveness. In par-ticular, the study focused on how ICT engineering students are formed byItalian Universities, on critical issues that they encounter in the workplace,on University-Industry relations, and on the role of institutions. The study pro-poses some corrective actions.

RIASSUNTODa studi internazionali è emerso che le ICT (Information and CommunicationTechnologies), per il loro ruolo di tecnologie abilitanti, generano ricaduterimarchevoli su tutto il tessuto economico e sociale. Secondo la UE, infatti, il40% della crescita economica dell’Unione può essere attribuito alleinfrastrutture ICT. Inoltre nei Paesi con economia basata su attività ad altovalore aggiunto come l’Italia, la formazione, prerequisito all’innovazione,si prospetta come uno degli investimenti paese a più alto ritorno economico.Secondo uno studio di Ambrosetti la formazione universitaria nel decennio2011 potrebbe complessivamente generare oltre 11 punti di PIL per ilPaese, (oltre un punto percentuale di PIL in media all’anno).L’Associazione del Quadrato della Radio ha condotto un’indagine percapire se e come il Paese si sta preparando a cogliere l’occasione offerta dal-l’ICT, e se esistono fattori correttivi applicabili per migliorare la sua efficacia.In particolare lo studio si è concentrato su come le Università curino la for-mazione professionale dei nuovi ingegneri, sulle criticità nel loro inserimentonell’attività lavorativa, sulle relazioni Università-imprese, e sul ruolo delle isti-tuzioni. Sono proposte alcune auspicabili azioni correttive.

L’ICT COME VOLANO DI CRESCITA DEL PAESE

Riprendere a crescere con l’ICT(Information and CommunicationTechnology) è il tema dello studiodel Quadrato della Radio rias-sunto in queste brevi note. La rispo-

sta alla domanda “Perché riprende-re a crescere con l’ICT?” potrebbeessere: “Per il ruolo che L’ICTpuò e deve giocare per lo svi-luppo dell’Italia”. L’ICT rappre-senta:1. una risorsa strategica per il siste-ma paese nel suo insieme, perché le

UNIVERSITÀ E IMPRESAGLI

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Riprendere a crescerecon l’ICT

Luigino Benetazzo

quale ruolo per l’Università, le istituzioni, le imprese

tecnologie dell’informazione e dellacomunicazione permettono un’acce-lerazione della crescita economicacon riferimento sia alle imprese cheproducono ICT, sia ai vantaggi chederivano dall’incremento della pro-duttività in tutti i settori pubblici eprivati che non producono, ma uti-lizzano l’ICT;2. una risorsa per le organizzazioni,poiché consente di gestire in manierarapida, efficace ed efficiente il volumecrescente di informazioni e, graziealle diffusione della tecnologia e del-l’interconnettività, può aiutare le im-prese a ridefinire i propri rapporti conclienti, fornitori e altre organizzazionimigliorando così la propria capacitàcompetitiva.Questi sono certamente aspetti rile-vanti considerando le dimensionidella crisi economica che attraversia-mo, per uscire dalla quale i diversiPaesi più industrializzati hanno messoin moto impegnative iniziative dicontrollo dei costi e di stimolodella crescita. In particolare l’UE haapprovato un piano per il rilancio del-l’economia finalizzato ad agire nonsolo con interventi congiunturali dibreve periodo, ma anche conferman-do l’impianto strategico comunitario afavore della crescita e competitivitàeuropea in un’ottica di medio e lungoperiodo. La Germania ha messo inmoto investimenti per 50 G€ per iprossimi due anni e garantire così unmilione di posti di lavoro. La Franciaha attivato un piano di rilancio dell’e-conomia da 26 G€ (1,3% del PIL na-zionale), con investimenti in diversisettori industriali e nella ricerca. LaGran Bretagna ha varato un piano fi-scale di 23 G€ per stimolare l’attivitàeconomica.

base in Tensione Continua di 9 ppm (nellagamma 3,3 V), rendendolo adeguato per lataratura di multimetri digitali fino a 6 1/2digit, così come di multimetri grafici, testeranalogici, indicatori da pannello, wattmetri,pinze amperometriche fino a 1000 A AC eDC (tramite accessorio esterno current coil a50 spire), strumenti per acquisizione dati,registratori a carta, termometri a termocop-pia e termoresistenza, calibratori di proces-so, ecc. Due opzioni interne consentono lataratura di oscilloscopi con banda passantefino a 600 MHz o 1,1 GHz. Per l’automa-tizzazione dei processi di taratura il nuovocalibratore Fluke 5522A può essere utilizza-to in abbinamento al popolare software permetrologia e gestione strumenti Fluke MetCalPlus. Una particolare configurazione bundledi Calibratore 5522A + MetCal Lite consen-te un notevole risparmio economico. I prodotti Fluke Calibration sono distribuiti inesclusiva per l’Italia da CalPower srl. Per ulteriori informazioni www.calpower.it.

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Fluke Calibration presenta il nuovo Calibra-tore Multiprodotto modello 5522A. Basatosulla tecnologia del ben noto modello5520A, incorpora nuove funzioni di prote-zione che ne aumentano la robustezza e ver-satilità per l’uso sia in laboratorio sia, soprat-tutto, in campo.È stata introdotta una speciale protezionesulle uscite del calibratore per evitare che incaso di applicazione accidentale di tensioniesterne (fino a 300 V) si causino gravi dannialla circuiteria interna di estrema precisione.Il nuovo calibratore contiene funzioni pro-gettate per prevenire danni costosi: “CheckBefore Connect” (premendo il tasto “Opera-te” prima di abilitare l’uscita viene eseguitoun controllo sulla presenza di tensioni ester-ne applicate potenzialmente dannose); moni-toraggio dell’uscita, durante il funzionamen-to, da parte della circuiteria di protezione(se viene rilevata una tensione esterna, l’u-scita viene immediatamente disconnessa e ilcalibratore entra in modalità standby); nuovifusibili di protezione sui terminali di uscita,

NUOVO CALIBRATORE FLUKE 5522A CON INNOVATIVE FUNZIONI DI PROTEZIONE

per sovracorrenti (i fusibili sono sostituibilisenza rompere i sigilli di taratura). È stata inoltre ridisegnata la meccanica, peruna maggiore robustezza e trasportabilità,rendendo il 5522A ideale per attività ditaratura on-site. I pannelli (frontale e poste-riore) rimovibili consentono l’utilizzo imme-diato senza dovere togliere il calibratore dalbox, garantendo allo stesso tempo un flussod’aria adeguato per il raffreddamento. Il nuovo Fluke 5522A ha una precisione di

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L’Italia, rispettoagli altri paesiindustrializzati, èpiù inseguitriceche lepre. Nell’ulti-ma classifica del“Global InformationTechnology Report”prodotto dal WorldEconomy Forum, chevaluta l’impatto dell’ICT sui pro-cessi di sviluppo dei vari stati, l’I-talia scende dal 45° al 48° posto(su 133 Paesi), preceduta da tutte lemaggiori potenze economiche, dagliUsa al Giappone alla Cina, ma ancheda Paesi quali Malesia, Tunisia eMontenegro. Inoltre l’Italia, alle presecon il suo debito pubblico (131°Paese nella classifica del World Eco-nomic Forum) e con le proprie debo-lezze in termini di competitività e diproduttività, ha puntato a manteneresotto controllo i propri conti pubblicinon prevedendo, contestualmente,una strategia di investimento e svilup-po.Per uscire da questa crisi, anche di-nanzi a un problema rilevante di man-canza di risorse, non è sufficientetagliare, ma occorre una vision di lun-go periodo, e la messa in atto di scel-te strategiche conseguenti investendosui fattori che, migliorando la produt-tività e la competitività, consentano digarantire una crescita economica so-stenibile.Tra i fattori che possono incidere sul-la ripresa economica, un peso cre-scente assumono quelli legati in par-ticolare alla conoscenza, al sa-pere ed all’esperienza dellepersone. È stato stimato che inter-venendo su alcuni fattori (liberalizza-zioni, semplificazione del sistemaburocratico, infrastrutture, costi del-l’energia) nei prossimi vent’anni ilnostro PIL potrebbe aumentare del28%; la riforma della Scuola e delSistema della Formazione, da sola,potrebbe consentire un incrementodel 13%. Lo scenario sotto questoprofilo non è incoraggiante: l’Italia sicolloca agli ultimi posti nellaspesa per la scuola tra i Paesieuropei (4,5% del PIL nell’istruzionescolastica, contro una media OCSE

del 5,7%), e presenta un mix sbilan-ciato: 80% in retribuzioni (contro il70% della media OCSE) con profes-sori il cui salario è inferiore di 497$rispetto alla media UE.Lo sviluppo del capitale umano non è,però, solo un problema delle istituzio-ni statali: anche il mondo indu-striale deve giocare il suo ruolo; afronte delle dichiarazioni che i Mana-ger aziendali fanno sull’importanzadelle risorse umane, le Aziende stan-no drasticamente riducendo i budgetdedicati ad attività di sviluppo delpersonale. Stanno scomparendo iCentri di Formazione aziendale, larisorsa umana sembra consideratapiù un territorio in cui realizzare “sa-ving” che fare investimenti per lo svi-luppo. Pubblico e privato devono investi-re nello sviluppo della cono-scenza come fattore di successo edelemento di vantaggio competitivoprioritario per le Imprese e il Paese,con particolare riferimento ai settorimaggiormente capaci di dare impul-so alla crescita e alla competitivitàdell’Italia.Lo studio, che ha visto coinvolti docen-ti universitari e manager di Aziende,ha evidenziato una serie di criticità eidentificato alcune proposte di solu-zioni con l’obiettivo di avviare un di-battito su questo tema strategico per ilnostro Paese.

LE CRITICITÀ

La prima criticità evidenziata è il dra-stico calo delle iscrizioni ai corsi diIngegneria informatica e di telecomu-nicazioni, pur a fronte di una sostan-ziale tenuta delle iscrizioni complessi-ve alla Facoltà di Ingegneria.Queste discipline sembrano non

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Figura 1

Il Quadrato della Radio

Un comitato promotore costituitodai principali rappresentanti dellaricerca, industria ed esercizio delletelecomunicazioni italiane, riunitoper iniziativa della FondazioneGuglielmo Marconi, presso la VillaGriffone, il 4 ottobre 1975, deciseall’unanimità di dar vita ad unaassociazione denominata “Qua-drato della Radio”. L’associazione, la cui denominazio-ne deriva dalla forma dell’antennausata da Guglielmo Marconi, èaperta a tutti coloro che intendonocontribuire allo sviluppo delle tele-comunicazioni, nella convinzioneche queste rappresentino un effica-ce strumento per conseguire unasempre più civile convivenza fra gliuomini, migliorando la qualitàdella loro vita. Scopo principale dell’associazio-ne, che non ha fini di lucro, è quel-lo di promuovere e sostenere attivi-tà atte a favorire lo sviluppo e ilprogresso delle telecomunicazioni.In pratica l’attività del Quadratodella Radio si realizza attraversoiniziative molto diverse tra loro,anche se unite da uno scopo comu-ne, promuovendo convegni, esperi-menti, scambi culturali, program-mazioni di ricerche in équipe tra irappresentanti di diversi enti. La novità dell’associazione è divedere riuniti i massimi esponentidel mondo scientifico e di quelloindustriale, premessa per quellacollaborazione tanto spesso auspi-cata tra scienza Università e indu-stria. Attualmente il Quadrato dellaRadio conta 112 soci, tutti illustrirappresentanti del mondo delletelecomunicazioni. Il Presidente in carica è l’Ing. Stefa-no Ciccotti, AD di RAIWAY, mentreil Presidente onorario è il Prof. Ing.Giancarlo Corazza, socio fondato-re e promotore.

L’indirizzo del Sito Internet è:www.quadratodellaradio.it

RISCRITTO

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suscitare più l’appeal di un temposui giovani: le ragioni vanno ricer-cate soprattutto nel cambiamentodello scenario economico e indu-striale del nostro Paese. I giovani s’i-scrivevano alla Facoltà di Ingegne-ria delle Telecomunicazioni attrattidalla possibilità di lavorare sulle tec-nologie e sull’innovazione, e leAziende erano, in una certa misura,in grado di fornire una risposta aqueste aspettative. L’apertura deimercati nel settore delle TLC ha por-tato a una competizione moltoagguerrita sul piano dei costi,e a strategie d’impresa moltofocalizzate su interventi di“cost cutting”; i driver dell’inno-vazione sono diventati l’ottimizza-zione dei processi industriali, fina-lizzata alla riduzione dei costi diproduzione, e il marketing, finaliz-zato all’ampliamento della gammadei servizi. L’attività di ricerca e svi-luppo delle tecnologie ha subito,viceversa, drastici ridimensio-namenti.

Le TLC hanno assunto più unruolo di “commodity”che di settore trainante dellosviluppo economico. Conte-stualmente nel nostro Paesesi è verificato un drasticoridimensionamento delle at-tività manifatturiere. Tuttociò ha comportato una forteriduzione delle opportunitàd’inserimento dei giovaniingegneri in ruoli in gradodi fornire risposte alle loroaspettative professionali. Accanto all’attenuarsi dellamotivazione professionale,l’altro problema che è emer-so è quello dell’allinea-mento delle competen-ze degli Ingegneri “ICT” cheoggi si laureano alle esigen-ze del mercato del lavoro.Sotto questo profilo è emer-so che le aziende oggihanno prevalentemente biso-gno di due tipologie di pro-fessionalità:• Tecnici con competenzemolto specialistiche ingrado di operare direttamen-

te e immediatamente sugli impianti.• Ingegneri professionisti con com-petenze di base ad ampio spet-tro e di tipo interdisciplinare,capaci e preparati per gestire la com-plessità considerando tutti gli aspettiche compongono un problema: tecni-ci, economici, finanziari, di risorseumane.Entrambe queste figure professionalioggi sono molto carenti, poiché lalaurea attuale, come è strutturata, aiprimi fornisce competenze più

teoriche che pratiche e quindiscarsamente utilizzabili operativamen-te, ai secondi fornisce una compe-tenza elevata, ma con un taglioprevalentemente specialistico escarsamente interdisciplinare. Ilrisultato è che s’impiega troppotempo per formare competenzeche non servono allo scopo,mentre si tralascia di formare lecompetenze che occorrono alleimprese.È l’Università in grado di reagire aquesto quadro in forte cambiamen-to, e di formare professionalitàcon le caratteristiche sulle qualimaggiormente si concentra la richie-sta del mondo del lavoro in questiultimi anni? La capacità di reagi-re dell’Università è venuta amancare. Ancorata a una visionetradizionale, essa è sicuramente ingrado di fornire un’offerta formativaadeguata al fabbisogno diprofessionalità più consolida-te, ma non altrettanto in grado dileggere i profondi cambia-menti nel settore delle TLC,recepire nuove conoscenze eadeguarsi ai nuovi mestieriche richiedono l’integrazione fracompetenze differenti e la capacitàdi guardare alle TLC in manieradiversa.Alla complessità crescente degli sce-nari, l’Università ha prevalentementerisposto con il moltiplicarsi delnumero dei corsi specialistici,scendendo in profondità su alcunetematiche, ma perdendo in capa-cità di creare competenze inte-grate, così determinando maggioridifficoltà di interfacciamento

Figura 3

Figura 4

Figura 2

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tra le diverse discipline. Nellostesso tempo l’Università non è statain grado di formare una generazionedi tecnici con una preparazionefocalizzata più sulla gestionedegli impianti che sulla proget-tazione delle tecnologie, puravendo la Riforma del 1999 introdot-to una “scorciatoia” che consentiva diacquisire una laurea in un numeroinferiore di anni.Sotto questo profilo sarebbe statonecessario cogliere l’opportu-nità della Riforma universita-ria che ha introdotto la laurea trien-nale (3+2) per impostare duecorsi di laurea assolutamentedifferenziati finalizzati a formaredue diverse figure professio-nali.Punto fondamentale dellaRiforma è la nuova organizza-zione degli studi universitariche prevede corsi di studioarticolati in due livelli. Oggi ilcorso triennale, o laurea breve, nonrappresenta una risposta alle esi-genze del mondo delle imprese, inquanto costruito come percorsodi preparazione al bienniosuccessivo e non come un percor-so formativo finalizzato a fornireuna “professionalità compiuta”. Laconseguenza è la creazione di pro-fessionalità ibride, in cui gliaspetti tecnici-operativi si mischianocon quelli progettuali, con compe-tenze che sono comunque ri-maste più teoriche che prati-

che, senza peraltro riuscire a dareun senso compiuto né alle prime, néalle seconde. È quindi inevitabileche la stragrande maggioranza de-gli iscritti a Ingegneria (in taluni Ate-nei si arriva sino al 100%) non si fer-mi al terzo anno, ma prosegua nelbiennio successivo. Il corso dei 5 an-ni, a sua volta, con la sua enfasi sul-la specializzazione tecnologica e lascarsa interdisciplinarietà appareanch’esso poco rispondentealle esigenze del mondo dellavoro.

IL MODELLO PROPOSTO

Il cambiamento da introdurre èrappresentato da un’impostazione di-dattica articolata su due corsi dilaurea distinti per contenuto eper piani di studio.L’attuale 3+2 deve trasformarsi indue corsi di studio assoluta-mente separati, in “parallelo” enon in “sequenza”. I corsi devonoavere finalità completamente diverse:fornire competenze tecniche spe-cialistiche e operative con il corsodei tre anni, fornire competenze dicarattere interdisciplinare egenerali con il corso dei cinque an-ni. I piani di studio devono esseremolto diversi tra loro, salvo unapiattaforma di competenze di basecomuni, e profondamente diverse ri-spetto a quelli attuali, con la possibili-tà di differenziare anche il titolo di

riconoscimento alla fine del corso econ una scelta fatta a monte al mo-mento dell’iscrizione e non nel corsodegli studi.

IL RUOLO DELL’IMPRESA

L’Impresa, dal suo canto, non ha con-tribuito a migliorare “il prodotto”, pra-ticamente assumendo solo Inge-gneri con laurea magistrale e,spesso, impostando iter formativi alproprio interno dei giovani neoassun-ti. Se si vuole che l’approccio propo-sto funzioni, anche l’Impresa deve fa-re la sua parte applicando politichedi selezione, d’inserimento, re-tributive, d’inquadramento edi sviluppo differenziate per ledue tipologie di professionalità.Questo favorirebbe una maggiorechiarezza e una maggiore ricono-scibilità delle due diverse tipologiedi professionalità.La relazione tra Università e Impreserappresenta un altro dei punti centraliper la formazione delle nuove figureprofessionali. Nella pubblicazioneGoing for Growth, l’Ocse ha eviden-ziato, Paese per Paese le priorità d’in-tervento per uscire dalla congiunturasfavorevole.Per l’Italia, che mostra come già dettouna evidente perdita di produttività ecompetitività, l’OCSE ha individuatocinque priorità: tra queste, ai primiposti troviamo la necessità di au-mentare il livello di istruzioneterziaria e quella di promuoverele collaborazioni tra imprese eUniversità. Siamo anche noi fermamente convintiche in questa nuova era, per recupe-rare competitività internazionale, ènecessario che in Italia il mondo del-l’Università, il mondo della politica equello delle imprese non procedanopiù come universi paralleli, bensì seg-menti intrecciati di un unico percorso,di un unico obiettivo: la qualità delfuturo dei nostri giovani. Daparte di questi soggetti non c’è stata,fino a oggi, una risposta adeguata; larelazione Industria-Università c’è, maresta episodica e nel complesso noncosì organica, quasi del tutto circo-

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Figura 5

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scritta all’effettuazione di stage pressole Imprese. Si tratta di risposte comun-que parziali e inadeguate a risolvereil problema.Il contributo delle Imprese alla forma-zione della conoscenza deve esserecondotto all’interno del percorso univer-sitario per dare alla preparazioneprofessionale una connotazionemaggiormente finalizzata a for-mare professionalità più inte-grate e più rispondenti alle esi-genze e alle opportunità delmondo del lavoro, ruolo attualmen-te svolto unicamente dai Master postuniversitari. Bisogna entrare in una logi-ca di “Università Aperta” e di“Azienda estesa”, dove i confinivengono trasformati in aree di contigui-tà e di lavoro congiunto con vantaggiper entrambi i soggetti e, soprattutto,per i giovani laureati.Le Associazioni Industriali, nella loro

articolazione centrale (Confindustria)e territoriale, possono giocare unruolo particolarmente significa-tivo, ricercando soluzioni che possa-no costituire un punto di equilibrio tracapacità di risposte alle esigenzedelle imprese presenti sui territori, daun lato, e l’esigenza di formare cultu-re professionali con un respiro e unacapacità di confronto sul piano inter-nazionale, dall’altro. Radicamentosul territorio e internazionaliz-zazione sono due aspetti che devo-no coesistere e trovare reciproca ca-pacità di alimentazione. La ricerca diquesto equilibrio rappresenta uno deipunti centrali di un processo e di unpercorso di cambiamento nella forma-zione universitaria, in particolare nelcampo scientifico e dell’ICT, che costi-tuisce una delle professionalità por-tanti per lo sviluppo delle Imprese edella Competitività del Paese. Per en-

trambe le situazioni, la relazione dasviluppare, per essere efficace, nonpuò essere né spontanea, néepisodica, ma sistematica edorganica.Le Istituzioni rappresentano il terzoattore di questo “Triangolo dellaConoscenza” e sicuramente fino aoggi non hanno brillato per laloro presenza. Le riforme nonpossono riguardare solo le struttureuniversitarie o i contenuti dei pianidi studio o i regolamenti e le norma-tive, ma devono essere accompa-gnate da politiche e interventiincentivanti, come politiche fiscaliadeguate, criteri e piani di alloca-zione risorse, ecc., a sostegno degliobiettivi complessivi e funzionaliagli interessi del Paese. Occorreavere una “vision” di sistemaed esprimere una “governan-ce” del processo.

INTRODUZIONE

Con questo numero di Tutto_Misurecontinueremo la rassegna sul compor-tamento a radio frequenza (RF) deicomponenti circuitali passivi. Concen-treremo l’attenzione sugli induttori sof-fermandoci inizialmente sui principi fisi-ci che ne regolano il funzionamento perpoi passare alla presentazione del cir-cuito equivalente a costanti concentrareche ne modella il comportamento a RFin termini di impedenza elettrica vista aiterminali e infine alla descrizione del-

l’attuale tecnologia costruttiva degli in-duttori utilizzati nelle moderne schedeelettroniche. Nell’ultima parte dell’arti-colo saranno inoltre presentate le pro-prietà magnetiche tipiche dei materialiferromagnetici in termini di permeabili-tà magnetica.

IL COMPORTAMENTO RF DELL’INDUTTORE

L’autoinduttanzaLa presenza di una corrente i che

scorre in un circuito produce inevita-bilmente un campo magnetico H nellospazio circostante. Se la corrente ivaria nel tempo, il flusso del campomagnetico Φ concatenato al circuitorisulta variabile, determinando nel cir-cuito una forza elettromotrice (f.e.m.)indotta che si oppone alla variazionedel flusso (legge di Faraday). L’indut-tanza L del circuito, chiamata anchecoefficiente di autoinduzione o autoin-duttanza1, è il rapporto tra il flusso delcampo magnetico Φ concatenato e lacorrente i:

(1)

L’unità di misura dell’induttanza èHenry, simbolo H. È possibile dimo-strare che il valore della induttanzadipende solo dalla geometria del cir-cuito e dalle caratteristiche magneti-che dello spazio circostante investitodal flusso magnetico.Dal punto di vista circuitale un indut-tore è quindi individuato da un volu-me di spazio dove, a fronte di una cir-colazione di corrente i, si può pensa-re concentrata la totalità del flusso dicampo magnetico Φ concatenato alcircuito stesso. Un esempio di confi-namento del flusso magnetico Φ all’in-terno di un volume definito è rappre-sentato da una struttura toroidale rea-lizzata con materiale ferromagneticocome mostrato in Fig. 1 attorno alquale vengono avvolte un numero Ndi spire.Oltre a quanto sopra descritto, l’utilizzodel materiale ferromagnetico permettedi ottenere, a parità di volume occupa-

L i= Φ

THE RADIOFREQUENCY BEHAVIOR OF PASSIVE CIRCUIT COMPONENTS: THE INDUCTOR – PART 1The RF behaviour of the inductor is complex. This is essentially due to two rea-sons. First, the inductor is rarely realized through an empty coil. Indeed practi-cal realizations usually employ ferromagnetic materials, such as ferrites, whoseelectrical properties: a) are frequency dependent, b) may exhibit a non-linearbehaviour and c) have non-negligible (frequency dependent) losses. Second,the impedance of the inductor increases when frequency increases, thus it tendsto unintentionally couple to the surrounding metallic structures, the maximumcoupling being at resonance where the inductor impedance is maximum. Inthis, and in the companion paper to be published in the next issue, The basic(intentional) behaviour of the inductor is here first introduced. Then the non-ideal (unintentional) behaviour at RF is described (namely spurious electric fieldcoupling, losses, relaxation, temperature dependence and saturation). Exam-ples of practical inductor realizations are offered.

RIASSUNTOIl comportamento a radiofrequenza degli induttori è complesso. Questo èessenzialmente dovuto a due ragioni. In primo luogo, l’induttore è raramenterealizzato su una bobina vuota. Infatti le realizzazioni pratiche di solito impie-gano materiali ferromagnetici, come le ferriti, le cui proprietà elettriche sono:a) dipendenza dalla frequenza, b) comportamento talvolta non lineare e c) pre-senza di perdite (dipendenti dalla frequenza) non trascurabili. In secondoluogo, l’impedenza degli induttori cresce al crescere della frequenza, facili-tando l’accoppiamento non intenzionale con le strutture metalliche circostanti;il massimo accoppiamento si verifica alla risonanza dove l’impedenza è mas-sima. In questo articolo, così come nel successivo, viene introdotto il compor-tamento ideale (intenzionale) dell’induttore, e successivamente descritto il suocomportamento non ideale (non intenzionale) a radio frequenza (vale a direl’accoppiamento spurio del campo elettrico, le perdite, il rilassamento, ladipendenza della temperatura e la saturazione). Sono offerti esempi di realiz-zazioni pratiche degli induttori.

LA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICACA

MPI

ECOM

PATI

BILIT

ÀEL

ETTR

OM

AGNET

ICA

Il comportamento a radiofrequenzadei componenti circuitali passivi

Carlo Carobbi1, Marco Cati2,3, Carlo Panconi3

L’induttore - Parte prima

1 Università di Firenze2 Ricerca e Sviluppo, Esaote S.p.A.,Firenze3 Elettroingegneria, Pistoiamarco.cati@esaote.com

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to dall’avvolgimento, valori d’induttan-za superiori e fortemente dipendentidalle caratteristiche magnetiche delmateriale utilizzato (vedi seguito). A partire dalla sopra citata legge diFaraday, tenendo conto della (1), eassumendo che l’induttanza L nondipenda dal tempo2, si ottiene:

(2)

dove con v(t) è stata indi-cata la tensione che oc-corre applicare ai termi-nali dell’induttore per farscorrere nell’avvolgimentola corrente i(t).Passando nel dominiodella frequenza la rela-zione che lega il fasoredella tensione V a quel-lo della corrente I è data

da:

(3)

con ω=2πf pulsazione angolare e ffrequenza. ZL=jωL è l’impedenza vistaai terminali dell’induttore. ZL ha modu-lo crescente al crescere di f e fase+π/2 per qualsiasi valore di f. Nel

V j L I= ⋅ω

v t d

dt L di tdt( ) ( )= =Φ seguito vedremo che per un induttore

reale le caratteristiche a RF si disco-steranno da quelle sopra citate.

Parametri parassitiIn analogia a quanto discusso nelcaso del condensatore reale, gli in-gredienti principali per modellare ilcomportamento a RF di un induttoresono l’induttanza L, la resistenza pa-rassita R e la capacità parassita C. Èopportuno fare qualche considerazio-ne: 1) la resistenza parassita R rendeconto della dissipazione di energiasia per via delle perdite associate allastruttura metallica dell’induttore (av-volgimento) sia per via delle perditeper isteresi nel materiale magnetico.Di fatto, il contributo della dissipazio-ne di energia nel metallo è di solitotrascurabile a RF (conta solo alle fre-quenze molto basse dove la resisten-za dell’avvolgimento prevale sulla

CAMPI E COMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA

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Figura 1 – Confinamento del flusso magnetico Φ: struttura toroidale

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reattanza ωL). Più importante invece èla dissipazione di energia nel mate-riale ferromagnetico, che però risultanon facilmente modellabile per laforte dipendenza dalla tipologia delmateriale impiegato e, per un datomateriale, dalla frequenza (vedi se-guito), 2) la capacità parassita Crende conto della presenza delcampo elettrico che si instaura sia traspira e spira dell’avvolgimento che tral’avvolgimento e il mondo esterno. Come per il condensatore reale, il va-lore dei parametri parassiti è determi-nato essenzialmente da due fattori: a) ilpackage del componente (forma,dimensioni, ecc) e b) il montaggio sulcircuito elettronico a foro passante (TH)oppure a montaggio superficiale(SMD). Nei paragrafi seguenti sarà for-nito un circuito equivalente capace didescrivere il comportamento a RF e nesaranno evidenziati i limiti di impiego.

Il circuito equivalenteA seconda delle necessità gliinduttori sono disponibili inmolte forme costruttive. Laforma di induttore più diffusa-mente utilizzata è rappresenta-ta da quella a montaggiosuperficiale a filo avvoltooppure multi-layer (Fig. 2).Un’altra forma diffusa soprat-tutto per le applicazioni dipotenza che prevedono l’im-piego degli induttori sullasezione di rete (filtri di rete,trasformatori per convertitoriAC/DC, ecc.) è quella stam-pata (Fig. 3).Per tutte le tipologie esistenti diinduttori il modello circuitaleche rende conto del comporta-mento a RF è del tipo RLCparallelo come quello rappre-sentato in Fig. 4.

Figura 2 – Induttori a montaggio superficiale. A filo avvolto (Fig. 2a), multi-layer (Fig. 2b)

Figura 3 – Induttori stampati

Figura 4 – Circuito equivalente dell’induttore

L’impedenza equivalente vista ai ter-minali del condensatore sarà quindiespressa dalla relazione:

(4)

In generale, l’andamento in frequenzadella (4) risulta piuttosto complesso. Nel-l’ipotesi di considerare il valore dellaresistenza parassita R piccolo rispetto aωL (come avviene nei casi reali) è possi-bile dimostrare che: 1) per f<fr≅1/(2π√LC) il modulo dell’im-pedenza vista ai capi del componente èdel tipo induttivo, cioè cresce al cresceredella frequenza, 2) per f>fr il comporta-mento è di tipo capacitivo cioè il modu-lo dell’impedenza decresce al cresceredella frequenza ed infine, 3) per f=fr l’im-pedenza vista ai terminali dell’induttoreassume un valore elevato: si tratta di unasituazione di alta impedenza. La Fig. 5,che mostra l’andamento del modulo del-l’impedenza misurata ai capi di unafamiglia di induttori SMD multi-layer didimensioni 2220 (Fig. 5.b, 22x20 mille-simi di pollice) e a filo avvolto di dimen-sioni 0805 (Figura 5.a, 8x5 millesimi dipollice), conferma quanto qui descritto.Da notare che fissata la tipologia co-struttiva degli induttori la capacitàparassita è la stessa per tutti i valori diinduttanza.La trattazione fin qui presentata puòportare il lettore alla conclusione che ilcomportamento dell’induttore reale siaduale rispetto a quello del condensato-re reale: si confronti la Fig. 5 con la cor-rispondente figura relativa al caso delcondensatore reale (Fig. 4 in T_M no. 1

Z R j L

LC j RCL = +

− +ω

ω ω1 2

del 2011, pag. 45). Inrealtà le cose non stan-no proprio così. Nell’in-torno della frequenza dirisonanza infatti l’indut-tore presenta, comedetto, una situazione dialta impedenza renden-do di fatto possibile lacircolazione di correntedi modo comune ICMnella massa (Fig. 6). Inquesta situazione non èpiù verificata la condizione di portacioè la corrente in entrata da un termi-nale del componente non è uguale aquella in uscita (I1≠I2): la differenza trale due correnti è tanto maggiore quan-to più l’impedenza Z1+Z2 è paragona-bile all’impedenza alla risonanza del-l’induttore ZL.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. “How to choose ferrite componentsfor EMI suppression”, Technical Infor-mation Report, Fair-rite Corp.2. “Inductors: General technical infor-mation”, Vishay, October 2008.3. The Feynman Lectures on Physicsby R.P. Feynman, R.B. Leighton andM. Sands, Addison-Wesley PublishingCompany (1970).4. Clayton Paul, “Introduction to elec-tromagnetic compatibility”, Wiley-Interscience, 1992, ISBN9780471549277.

NOTE

1 L’autoinduttanza L va distinta dallamutua induttanza M definita come il

rapporto tra il flusso delcampo magnetico Φ12concatenato con un cir-cuito 2 a seguito dellapresenza della correntei1 che scorre in un cir-cuito 1 e la corrente i1stessa.2 Perché si esclude cheil circuito magnetico si deformi nel tempo e anche che interven-gano apprezzabilifenomeni di non-linea-rità.

Carlo Carobbi si è lau-reato con lode in Inge-gneria Elettronica nel1994 presso l'Universitàdi Firenze. Dal 2000 èDottore di Ricerca in“Telematica”. Dal 2001 è

ricercatore presso il Dipartimento diElettronica e Telecomunicazioni dell'Uni-versità di Firenze dove è docente diMisure Elettroniche e di CompatibilitàElettromagnetica. Collabora come ispet-tore tecnico con l’ente unico di accredi-tamento Accredia. È presidente del SC210/77B (Compatibilità Elettromagneti-ca, Fenomeni in alta frequenza) del CEI.

Marco Cati si è laureatocon lode ed encomio so-lenne in Ingegneria Elet-tronica all’Università diFirenze nel 2001. Dal2005 è Dottore di Ricer-ca in Ingegneria dell’Affi-

dabilità, Manutenzione e Logistica. Dal2005 fa parte del reparto R&S di Esao-te dove è responsabile delle verifiche diCompatibilità Elettromagnetica su di-spositivi ecografici.

Carlo Panconi si è lau-reato nel 2003 in Inge-gneria Elettronica all’Uni-versità di Firenze. È Dot-tore di Ricerca in “Con-trolli non distruttivi”. Dal1988 è insegnante di

Laboratorio di Elettrotecnica e di Elettro-nica nel triennio degli Istituti Tecnici eProfessionali.

Figura 5 – Impedenza misurata per vari induttori a montaggio superficiale.

A filo avvolto (Fig.5a), multi-layer (Fig. 5b)

Figura 6 – Induttore reale: possibile presenza di corrente di modo comune

CAMPI E COMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA

N.02ƒ

;2011

VIS

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ARTIF

ICIA

LE

Andare alle fiere fa beneA spasso per gli stand di visione ad Afidabilità & Tecnologie 2011

A cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@ing.unibs.it)

EXHIBITIONS ARE USEFUL – WALKING THROUGH THEBOOTHS AT AFFIDABLITÀ & TECNOLOGIE 2011

The section on Artificial Vision is intended to be a“forum” for Tutto_Misure readers who wish to explorethe world of components, systems, solutions for indus-trial vision and their applications (automation, robotics,food&beverage, quality control, biomedical). Write toGiovanna Sansoni and stimulate discussion on yourfavorite topics.

RIASSUNTOLa rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettoridella rivista Tutto_Misure interessata a componenti, sistemi, soluzioni per lavisione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroa-limentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni esottoponetele argomenti e stimoli.

Andare alle fiere fa bene, specialmen-te quando, a distanza di un anno, sivede un incremento di presenze dipubblico e di espositori come quelloche ha caratterizzato l’evento Affida-bilità & Tecnologie tenutosi lo scorsoAprile. Molte le aziende che proget-tano e sviluppano sistemi di visionechiavi in mano, molte le aziende cheli distribuiscono, molti i visitatori inte-ressati alle presentazioni fatte dalleaziende, relativamente a casi appli-cativi interessanti. In questa rubricanon citerò i singoli attori, perché la li-sta è facilmente reperibile all’indirizzowww.affidabilita.eu/aet2011;come vedrete, erano presenti i piùimportanti produttori di hardware esoftware e, lasciatemelo dire, un note-vole numero di PMI, che sono verigioielli in materia di qualità, inventivae competenza.La lista della spesa di un sistema divisione è tutto sommato piuttostocorta: una o più telecamere, otticheopportune, un sistema d’illuminazio-ne, del software di elaborazione delleimmagini, una stazione di salvatag-gio, elaborazione e organizzazionedei dati, un sistema attuatore. Per fare

un’analogia semplice, sono un pòcome il pane: farina, acqua, lievito esale. Eppure se andiamo in unapanetteria abbiamo a disposizionepane di diversa qualità, e con gustiinvariabilmente diversi. È la lungalista dei dettagli della lavorazione chefa la differenza: il tipo di farina, lasua regione di provenienza, la durez-za dell’acqua, il tipo di lievito, ladurata della lievitazione, temperaturae umidità del forno… e così via.Tornando al sistema di visione, èimmediato perdersi nella varietà che ilmercato attualmente offre in materiadi telecamere (analogi-che, digitali, CCD,CMOS, nel visibile, nel-l’infrarosso, ecc.), in mate-ria di ottiche (diverse perqualità, lunghezze focali,dimensioni, attacchi), inmateria di dispositivi diilluminazione (diversi perla sorgente, per la direzio-nalità della luce, per lageometria di illuminazio-ne), in materia di piatta-forme di elaborazione(non-real-time, real-time,

con logica riconfigurabile, con logicaprogrammabile…), su piattaformaPC, smart camera o dispositivi embed-ded, con protocolli di comunicazionesincroni, asincroni, bus seriali, proto-colli ethernet e così via. Il sistemaattuatore, infine, è strettamente legatoal tipo di operazione che il sistema divisione è chiamato a realizzare: misu-rare caratteristiche dimensionali egeometriche dei pezzi, contare ipezzi, verificarne la conformità, l’inte-grità, la finitura superficiale, l’orienta-mento.Nel corso degli anni la tendenza chesi è andata via via sempre più accen-tuando è stata nella direzione diaumentare le prestazioni delle teleca-mere (frequenza di acquisizione, riso-luzione, dinamica, qualità dell’imma-gine), specializzare le ottiche (nontelecentriche, telecentriche, pericentri-che), produrre software di elabora-zione flessibili, realizzare piattaformehardware in grado di risolvere pro-blemi anche molto stringenti in terminidi tempo di elaborazione.Questa enorme varietà di prodotti, ela numerosità delle aziende del setto-re, sono la risposta a una richiestacomune: quella di risolvere problemiche hanno quasi sempre una loro uni-cità, caratterizzati come sono darequisiti d’ingresso molto specifici.

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T_M ƒ 130

Stranamente, invece, la percezioneche più comunemente si ha del siste-ma di visione è che sia un “apparatoche ci vede” e, come avviene fisiolo-gicamente per il nostro apparto divisione, sia in grado di comprendere,identificare, metabolizzare e agire.Tuttavia, queste ultime, sono attivitàpeculiari del sistema cerebrale, ed èindispensabile tenere presente che,per quanto intelligente un sistema divisione possa essere, esso rimane unsistema artificiale, che pochissimo haa che vedere con la flessibilità, lavelocità di elaborazione, la capacitàpercettiva del sistema di visione/ela-borazione umano.Un sistema di visione è di per sé unsistema che, se ben attrezzato pereseguire una certa attività, la eseguebene, con alta ripetibilità, in modoaffidabile e senza stancarsi: essomostra quindi una certa complemen-tarietà rispetto al nostro sistema per-cettivo, che, accanto alla enormecapacità di elaborazione presentauna ridotta affidabilità, specialmentein attività di controllo ripetitive. Di questo aspetto, a mio avviso fon-damentale, si è parlato nel conve-gno “Visione Artificiale: perl’affidabilità dei prodotti, l’ot-timizzazione dei processi, latracciabilità degli elementi”,anch’esso organizzato nell’ambito diA&T a cura del collega Remo Sala delPolitecnico di Milano: i relatori, siadal mondo della ricerca sia da quellodell’industria, hanno evidenziato an-che come il problema sia più di natu-ra culturale che tecnologica: la fase dicontatto fra il committente e il proget-tista che è necessaria all’attività diprogettazione e realizzazione delsistema di visione non può limitarsi aiprimi contatti e alla stesura del con-tratto: al contrario, è necessario “spal-marla” lungo tutta l’attività, per otte-nere da parte di entrambi gli attori lacondivisione più ampia e puntualepossibile delle finalità del sistema, deisuoi limiti e delle sue potenzialità. Que-sto è il requisito che fa di un sistema che“funziona quasi”, un “sistema che fun-ziona”1, tanto più in un mercato pro-duttivo che ha come primo obbiettivo lariduzione dei tempi e dei costi, e che

pertanto non può per-mettersi arresti mac-china, mancata accet-tazione del prodotto,ed estenuanti sessionidi “ma io credevoche” e “forse non cisiamo capiti”.Nelle aziende di integratori (quellecol fiore all’occhiello di cui parlavoall’inizio), va emergendo la tecnolo-gia che combina la manipolazione dirobot con telecamere bidimensionalie/o tridimensionali, per applicazionidi pick & place, di controllo dimen-sionale e di difettosità di oggetti com-plessi e di bin-picking.La realizzazione di sistemi pick&placesfrutta principalmente robot di picco-lo-medio taglio e ricette di elabora-zione 2D (ad esempio, pattern mat-ching ed edge detection) per effettua-re il riconoscimento, la presa e il tra-sporto di oggetti con geometria pre-valentemente bidimensionale, spessomessi in vibrazione su un nastro tra-sportatore. Le applicazioni di controllo dimensio-nale e di finitura superficiale riguar-dano l’ispezione in tempi brevi diforme complesse. Esse sfruttano siste-mi di visione 2D per l’acquisizione el’elaborazione delle parti da control-lare, e il riposizionamento del pezzoin corrispondenza a ciascuna imma-gine: si intuisce che tale stadio puòessere vantaggiosamente effettuatomediante robot.La realizzazione di applicazioni dibin-picking si riferisce invece allapresa di oggetti di forma libera ocomplessa disposti in modo disordi-nato o semi-disordinato in cassoni.Questa è un’applicazione strategicaper la semplificazione delle linee diproduzione, poiché consente la ridu-zione del tempo necessario alla movi-mentazione dei pezzi da un’isola dilavorazione alla successiva, e la ridu-zione dei costi attualmente sostenutiper la realizzaione degli impianti cheeffettuano la movimentazione. Essapone problemi notevoli, poiché l’ob-biettivo del processo è l’identificazio-ne degli oggetti nello spazio, e richie-de lo sviluppo dei sistemi di visionead aumentata intelligenza di cui si

VISIONEARTIFICIALE

sente la necessità da almeno duedecine di anni.Quanto visto ad A&T mi ha convintoche i tempi stanno maturando moltovelocemente. Infatti l’integrazionerobot-visione introduce l’elemento“flessibilità operativa”: il robot, unavolta dotato di opportuni occhi, seabilmente istruito, ha in sé la capacitàdi presa e movimentazione. Il merca-to offre attualmente strumenti di ela-borazione specificamente progettatiper ampliare, all’interno della gammadelle operazioni di elaborazione,quelle dotate di intelligenza: mi riferi-sco in modo particolare alle librerie divisione 3D, che consentono lo svilup-po di applicazioni di misura 3D e diriconoscimento 3D che era impensa-bile inserire in un sistema chiavi inmano fino a un paio di anni fa (mi ri-ferisco ovviamente ai prodotti diMVTEC e di AQSENSE). Questi stru-menti consentono di acquisire la for-ma tridimensionale della scena e dicorrelarla al modello CAD (Templato)degli oggetti, per stimare posizione eorientamento di ciascun pezzo e de-terminare la direzione di presa. Come ricercatore che ha operato nelcampo dei sistemi di visione 3D primache in quelli 2D non posso che essereentusiasta che il know-how sviluppatonei centri di ricerca diventi fruibile com-mercialmente. Va da sé che niente ditutto questo potrà evvenire se non saràaccompagnato da un adeguato aggior-namento dell’utenza, che renda glioperatori del settore adeguatamenteabili nel suo utilizzo, e gli utenti finaliconsapevoli delle possibilità e dei suoilimiti.

NOTE

1 Espressione sentita durante un’inte-ressantissima chiaccherata con l’Ing.Fabio Greco e subito adottata.

MISURE E FIDATEZZA

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ISERIA

LI

MIS

URE

EFI

DATE

ZZA

Le funzioni di affidabilità

Marcantonio Catelani1, Loredana Cristaldi2, Massimo Lazzaroni3

Alcuni modelli

1 Dip. di Elettronica e Telecomunicazioni,Università di Firenzemarcantonio.catelani@unifi.it2 Dip. di Elettronica, Politecnico di Milano3 Dip. di Tecnologie dell’Informazione,Università di Milano

INTRODUZIONE

Ricercando in un dizionario il significa-to del termine “affidabilità” non è inu-suale trovare la seguente definizione:Affidabilità – da affidabile (persona ocosa in cui si ha ragione di riporre fidu-cia) e quindi da affidare (per influssosemantico dall’inglese reliable) gradodi fiducia che si può riporre in qualchecosa o qualcuno [1]. L’idea di base è,quindi, quella di proiettare su oggetti esistemi l’attesa non di un risultato ma diuna continuità prestazionale ovvero diuna “disponibilità”.In termini molto semplici, il concetto di

disponibilità implica che un dispositi-vo possa essere utilizzato, fissatecerte condizioni, entro il ciclo di vitaatteso rispondendo a proprietà stabili-te a priori. Le implicazioni che neconseguono possono variare in fun-zione dell’interlocutore, ovvero delfornitore, dell’acquirente e/o del com-mittente piuttosto che, se previsto,delle autorità.In generale sarebbe auspicabile che

per qualunque dispositivo oggiimmesso sul mercato venissero forniteinformazioni anche sul relativo ciclodi vita; alla luce di ciò occorre quindidefinire, sulla base di sufficienti, per-

tinenti e attendibili dati sperimentali,l’affidabilità statistica di tale dispositi-vo. Lo studio statistico dell’affidabili-tà, dovendo comunque contare sull’e-sperienza derivante dalla raccoltadei dati sperimentali, presupponepertanto la conoscenza del concettodi “fenomeno aleatorio” e del signifi-cato delle leggi di distribuzione; è daciò che nasce la definizione riportatanella CEI 56-50 al punto 191-12-01dove l’affidabilità viene trattata in ter-mini probabilistici e tale probabilitàcaratterizza quindi l’attitudine espres-sa dalla “affidabilità” [2].

LE CARATTERISTICHE DELL’AFFIDABILITÀ

La definizione di affidabilità, come atti-tudine dell’elemento a svolgere la fun-zione richiesta in condizioni date perun dato intervallo di tempo, discussanel precedente articolo di questa rubri-ca rappresenta una “specifica” della“fidatezza” (in inglese dependability)per la quale è necessario definire unametrica che ne consenta una valutazio-ne quantitativa e comparativa.L’attitudine a “svolgere la funzionerichiesta” non può che essere intesacome complementare ad una situazio-ne di guasto [CEI 56-50, 191-04-01].Quindi, così come al guasto si asso-cia un tempo di vita – noto come“tempo al guasto”, nel caso più sem-plice di un componente – la valuta-zione quantitativa dell’affidabilità

RELIABILITY FUNCTIONS: SOME MODELSThe reliability of an item of a system can be defined as the probability thatthe device or the system will adequately perform the specified function fora well-defined time interval in specified environmental conditions. Startingfrom this first definition it is well clear the importance of the probability andstatistic sciences in both reliability definition and evaluation. This paper isdevoted to introducing some important probability and statistic conceptsnecessary for reliability evaluation. In particular, the statistical point of viewis developed and discussed as a first approach to dependability feature ofa system or a device.

RIASSUNTOIn un lavoro precedentemente scritto su questa rubrica si è cercato, come puntodi partenza, di fare chiarezza, per quanto possibile, sulla terminologia inambito affidabilistico. Questo articolo, invece, focalizza l’attenzione su alcunefunzioni, e relativi modelli matematici, che in termini generali prendono il nomedi “funzioni di affidabilità”. La trattazione teorica di questo argomento è moltocomplessa poiché, a partire da approcci sperimentali sulla base di prove dilaboratorio (prove di affidabilità), si perviene ai modelli matematici con l’ausi-lio della teoria della probabilità e della statistica. Nei limiti del possibile cer-cheremo, pertanto, di fornirne una versione semplificata che crediamo comun-que utile per comprendere l’importanza dell’argomento e, punto essenziale,per rendere consapevoli gli interessati che gli aspetti affidabilistici non posso-no assolutamente essere presi in considerazione e trattati, come purtropposovente accade, a prodotto realizzato. Le prestazioni di affidabilità devonoassolutamente essere considerate come “specifiche di progetto” per la defini-zione della configurazione di sistema e della scelta dei componenti e del loroutilizzo, e rappresentano quindi un elemento essenziale per una corretta pro-gettazione. Approfondimenti teorici potranno essere fatti ricorrendo ai riferi-mento bibliografici citati.

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I SERIALIMISURE E FIDATEZZA

passa attraverso la valutazione dellaaffidabilità come “prestazione”, ovve-ro attraverso la valutazione del tempomedio fino al guasto MTTF (MeanTime To Failure), del tasso di guasto λe, per i sistemi riparabili, del tempomedio tra guasti MTBF (Mean TimeBetween Failures).

LA RELAZIONE TRA FUNZIONI DI AFFIDABILITÀ E DATI SPERIMENTALI

Cercheremo di definire l’affidabilitàpartendo dalla definizione “empirica”ricavata dall’analisi dei dati di gua-sto. Consideriamo n elementi ugualiper semplicità di trattazione e messi inesercizio al tempo t=0 nelle stessecondizioni. Supponiamo sia essi stati-sticamente indipendenti. Sia ns(t) il sottoinsieme di n funzionanti algenerico tempo t (elementi sani al tempot). È ragionevole definire il rapporto:

(1)

dove il pedice “E”, presente anchenelle formule a seguire, denota unafunzione empirica. Dal momento che la definizione diprobabilità basata sul concetto difrequenza relativa determina la pro-babilità di un evento proprio comerapporto tra il numero delle volte incui si presenta e il numero comples-sivo, la funzione RE(t) esprime difatto una probabilità che possiamochiamare affidabilità empirica(Reliability è il termine anglosasso-ne). Dalla funzione affidabilità siricava la funzione complementare“Inaffidabilità” FE(t), che in terminiempirici vale:

(2)

dove ng(t) è il numero di elementi gua-sti al tempo t, considerando che ns(t) +ng(t) = n. Indicando con t1, t2, . . tn itempi al guasto osservati per gli n ele-menti presi in considerazione, è pos-sibile definire il valore medio deitempi al guasto MTTF come:

F t R t

n tn

n t

nE Es g( ) = − ( ) = −( )

=( )

1 1

R t

n tnEs( ) =( )

(3)

Fissato un intervallo di osservazionedi durata nota siamo in grado di valu-tare la relazione (1) per ogni interval-lo di ampiezza ∆t=tn-tn-1Questa procedura, che da un punto divista prettamente sperimentale eliminail problema dell’osservazione conti-nua del processo di guasto, suggeri-sce, inoltre, la definizione di un isto-gramma sperimentale delle frequenzerelative, dove ∆t (intervallo tra un ri-lievo e il successivo) rappresenta lalarghezza delle classi la cui altezza èdata da:

(4)

Combinando le (2) e (4) risulta:

con(5)

Definendo come “Tasso di guastoistantaneo” la funzione data dal rap-porto tra la probabilità dell’evento ela durata dell’intervallo di osservazio-ne, avremo che, in termini empirici, èpossibile esprimere il tasso di guastoattraverso il rapporto tra gli elementiche si sono guastati nell’intervallo (t,t+∆t] e il numero ns(t) di elementi fun-zionanti al tempo t, ovvero:

Appare evidente che il tasso di guastoè il reciproco di un tempo e per talemotivo usualmente espresso in orealla meno uno (h -1).

Esempio applicativo 1I dati di prova, in termini di guasto,relativi a n = 200 componenti sonoriportati in Tabella 1.

λEg g

s

Es

E

E

tt

n t t n t

n t

f t nn t

f tR t

( ) = ⋅+( ) − ( )

( ) =

= ( ) ⋅ ( ) =( )( )

1∆

∆

t t t ti i≤ ≤ + ∆

f t

F t t F t

tEE i i E i

i( ) =

+( ) − ( )∆∆

f t

n t t n t

n tEg g( ) =

+( ) − ( )⋅

∆

∆

MTTF

t t tn

n=+ + +1 2 ...

La valutazione empirica dell’Affidabi-lità viene effettuata al termine degliintervalli temporali indicati nella tabel-la 1. Dalla tabella si osserva che inogni intervallo di 1 000 ore si sonoguastate un certo numero di unità manon è possibile dire quando ogni sin-golo guasto si è manifestato. La valu-tazione dell’affidabilità può esserquindi condotta solo per intervalli ditempo discreti. Occorre inoltre faredue considerazioni: all’inizio dellaprova tutte le unità sono funzionanti epertanto l’affidabilità assume valoreunitario; la prova termina quando tut-te le unità risultano guaste e pertantol’affidabilità al termine della prova èsicuramente nulla.È possibile pertanto calcolare la fun-zione empirica di affidabilità co-struendo la tabella 2 con il relativografico (Figura 1). Per quanto riguar-da il numero dei sani si deve tenerconto che questi sono quanto rimastofunzionante al termine di ogni inter-vallo di tempo. Se ne deduce che,per esempio, dopo 1 000 ore di fun-zionamento sono ancora in funzione128 elementi:

A 1 000 ore di funzionamento l’affi-dabilità empirica, in base alla (1), èdata dal rapporto fra il numero diunità ancora funzionanti (128) e ilnumero iniziale di unità coinvoltenella prova (200): il risultato vale0,64.In maniera analoga si determinanole altre funzioni empiriche secondole relazioni (2), (4), (6) ottenendoquanto in Tabella 3. In Figura 2 siriporta l’andamento del solo tasso diguasto.

LE GRANDEZZE DI PREVISIONE

Quanto detto, proprio perché basatosu osservazione di dati sperimentali, ècomunemente noto come approccio

n t n ns s( )= = − = − =1000 200 72 128

Tabella 1 – Guasti nei vari intervalli

Intervallo Unità guastedi tempo) alla fine dell’intervallo

(ore di tempo

0-1000 0721000-2000 0242000-3000 0323000-4000 0344000-5000 0235000-6000 015Totale guasti 200

(6)

empirico; per tale ragione, le gran-dezze affidabilità, inaffidabilità, etc.possono essere considerate come unastima empirica delle corrispondentigrandezze definite attraverso la teo-ria della probabilità [3].Per il passaggio alle grandezze diprevisione (appartenenti al dominiodel continuo) occorre definire il“tempo al guasto” (in realtà, corri-sponde a una variabile aleatoria indi-cata con T); ovviamente tale variabile

assume valori maggiori ouguali a 0. Partendo da questadoverosa, anche se non esau-stiva precisazione, la funzioneaffidabilità, R(t), esprime laprobabilità che il sistema nonsi guasti nell’intervallo (t,t+dt);viceversa, F(t) esprime la pro-babilità che il sistema si guastinello stesso intervallo. Per lafunzione densità di probabilitàdi guasto:

(7)

da cui si determina la proba-bilità che il sistema si guasti nell’intervallo(t, t+dt).Analogamente, è possibi-le determinare il valoreteorico dell’MTTF utiliz-zando l’approccio previ-sionale. Richiamando ladefinizione di valoremedio teorico data in sta-tistica, è facile dimostrareche, nota la funzione diaffidabilità R(t) del dispo-

sitivo, si ha:

(8)

da cui si evince che l’MTTF rap-presenta l’area sottesa dall’affi-dabilità. Nel caso più complessodi un sistema la cui affidabilitàvale RS(t), l’MTTFS è ancora datodalla (8) sostituendo RS(t) al postodi R(t). In ogni caso MTTF edMTTFS sono espressi in ore.Il Tasso di guasto istantaneovale:

MTTF R t dt=

∞

∫ ( )0

f t dF t

dtdR t

dt( ) ( ) ( )= = −

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I SERIALIMISURE E FIDATEZZA

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(9)

Tralasciando volutamente tutti i calco-li, si arriva a dimostrare la Legge fon-damentale dell’affidabilità:

(10)La (10) rappresenta una relazionemolto complessa [5], [6] ma, indipen-dentemente da ciò, consente di fareuna importante considerazione: l’affi-dabilità è legata al tasso di guasto.

IL TASSO DI GUASTO

Richiamando l’espressione (10), nell’i-potesi semplificativa di tasso di gua-sto costante, si ottiene:

(11)

L’ipotesi fatta equivale a valutare ilfunzionamento del dispositivo nellazona pressoché piatta della curva avasca [7], condizione spesso applica-bile ai dispositivi elettronici. Sostituen-do la (11) nella (8) si ha:

(12)

Quindi, ricapitolando, è possibile direche, noto il tasso di guasto determi-nabile ad esempio attraverso banchedati [6], è possibile tracciare la curvadi affidabilità (Figura 3) la quale, par-tendo da 1 per t=0, ha una pendenzadipendente dal valore di λ e la cuiarea sottesa corrisponde all’MTTF. Occorre a questo punto fare una pre-cisazione relativa al tasso di guasto.Preme ricordare che l’ipotesi di tassodi guasto costante è una semplifica-zione che rispecchia bene il compor-tamento di gran parte dei componen-ti elettronici; per altri componenti,invece, tale ipotesi può non essere deltutto sostenibile, come spesso accadein ambito meccanico. Ciò porta adefinire modelli di tasso di guastoanche molto complessi, che dipendo-no dalle caratteristiche chimico-fisichedei materiali e dal relativo processodi degrado che porta alla condizionedi guasto. In ambito elettronico,

MTTF = 1

λ

R t e t( ) = −λ

R t ed

t

( )( )

=− ∫ λ τ τ

0

λ( ) ( )

( )t f t

R t=Tabella 2 – Funzione empirica di affidabilità

t (ore) ns ng RE (t)

0 200 000 11 000 128 072 0,6402 000 104 096 0,5203 000 072 128 0,3604 000 038 162 0,1905 000 015 185 0,0756 000 000 200 0

Tabella 3 – Funzioni empiriche

t (ore) RE(t) FE(t) FE(t+∆t)-FE(t) fE (t)[10-3h-1] λE(t)[10-3h-1]

00 0-1 000 0,640 0,360 0,360 0,360 0,3601 001-2 000 0,520 0,480 0,120 0,120 0,1882 001-3 000 0,360 0,640 0,160 0,160 0,3083 001-4 000 0,190 0,810 0,170 0,170 0,4724 001-5 000 0,075 0,925 0,115 0,115 0,6055 001-6 000 0,000 1,000 0,075 0,075 1,000

Figura 1 – Funzione empirica RE(t) relativa ai dati di tabella 2

Figura 2 – Andamento tasso di guasto

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comunque, gran parte delle banchedati di affidabilità ipotizzano il tassodi guasto costante.

CONCLUSIONI

Si è cercato di inquadrare l’affidabilitàcome un requisito quantitativo di un di-spositivo o sistema. Individuando neltempo al guasto il punto di partenzaper la definizione di una “metrica”, so-no state richiamate le principali funzio-ni che contribuiscono a definire l’affida-bilità. Il passaggio dalle grandezzeempiriche, proprio perché legate alladefinizione di probabilità come fre-quenza di ripetizione di un evento, haconsentito di evidenziare in modo sem-

plice e intuitivo il significato fisi-co delle funzioni fondanti la teo-ria dell’affidabilità.

BIBLIOGRAFIA

1. Nuovo Zingarelli, Zanichelli.2. CEI 56-50: Terminologia sulla fidatezzae sulla qualità del servizio.– prima ed.maggio 1997.3. G. Iuculano: Introduzione a probabili-tà, statistica e processi stocastici, Pitagoraeditrice, Bologna 19964. R. C. Michelini, R. P. Razzoli “Affidabi-lità e sicurezza del manufatto industriale:la progettazione integrate per lo svilupposostenibile” Tecniche nuove (ed. 2000).5. F. Galetto, Affidabilità, Vol. 1, CLEUP(Padova).6. A. Birolini, Reliability Engineering:Theory and Practice, Sixth Edition, 2010,Springer.7. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni,L. Peretto, P. Rinaldi, Le parole della fida-

tezza, T_M 1/11, ISSN: 2038-6974.8. L. M. Leems, Reliability: probabilityModels and Statistical Methods, SecondEdition, 2009, Lightning Source, ISBN:978-0-692-00027-4.

Marcantonio Catelanisi è laureato in Ingegne-ria elettronica presso l’U-niversità degli Studi diFirenze. È attualmentedocente di Affidabilità e

controllo qualità presso la Facoltà diIngegneria di Firenze ed afferisce alDipartimento di elettronica e telecomu-nicazioni. L’attività di ricerca riguardamisure e metodi per l’affidabilità inambito elettronico, tecniche di diagnosidi guasto, attività sperimentali e provedi affidabilità di componenti e sistemi,sistemi automatici di misura per lagestione delle attrezzature di prova.

Figura 3 – Andamento qualitativo dell’Affidabilità

I SISTEMI RFID

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ISERIA

LI

ISIS

TEM

IRFI

D

Sistemi RFID: alcuni ambitidi applicazione

Alessandro Clerici, Cristina Quetti (Lab#ID)

RFID SYSTEMS: SOME APPLICATION FIELDSThe paper describes some of the main applications of RFId systems in indus-try, also with the presentation of examples related to projects developed byLab#ID, the laboratory on RFId systems active in the Carlo Cattaneo – LIUCUniversity.

RIASSUNTOL’articolo descrive alcuni tra i principali campi di applicazione dei sistemiRFId in ambito industriale, anche attraverso la presentazione di esempi rela-tivi a progetti sviluppati da Lab#ID, il laboratorio sui sistemi RFId dell’Uni-versità Carlo Cattaneo – LIUC.

RFID AL SERVIZIO DELLE IMPRESEE DELLE ORGANIZZAZIONII sistemi di identificazione in radiofre-quenza (RFId) sono particolarmenteindicati per migliorare l’efficienza el’efficacia dei processi di raccoltaautomatica di dati su oggetti, animalio persone. Le situazioni in cui risultautile identificare in modo rapido e affi-dabile entità in ambito industrialesono molteplici: la tracciabilità di sin-goli prodotti o asset, la visibilità intempo reale delle giacenze di magaz-zino, l’utilizzo per il controllo degliinterventi di manutenzione sono soloalcune delle più interessanti. Questograzie alle notevoli potenzialità deisistemi RFId, come la possibilità diidentificare contestualmente centinaiadi tag, la capacità di memorizzare unbuon quantitativo di dati nella memo-ria dei tag, l’opportunità di poter riuti-lizzare questi supporti un numero ten-denzialmente infinito di volte, l’altavelocità di lettura, che può avvenireanche a distanza e in assenza di visi-bilità ottica, la resistenza a condizioniambientali critiche e la possibilità diproteggere i dati memorizzati attraver-so password e algoritmi crittografici.Con una prospettiva di carattere fun-zionale, illustriamo qui alcuni ambitiapplicativi trasversali dei sistemi RFId,con riferimenti a progetti svolti daLab#ID, il laboratorio sui sistemi RFId

Quest’articolo è il secondo di unamini-serie, a cura dei ricercatori delLab#ID, che mira a proporre un’intro-duzione ai sistemi RFId e alle loroapplicazioni, ma anche a testimoniareil modo con cui il laboratorio attuaprocessi di trasferimento tecnologico,mettendo in evidenza i fattori criticiper conseguire gli obiettivi di progettoe portando l’esperienza di alcuni casiconcreti. Lab#ID (Luca Mari)

dell’Università Carlo Cattaneo – LIUC,per rendere più concreto il discorso.

LA TRACCIABILITÀ DI FILIERA

La possibilità di mantenere l’identifi-cazione degli item, dalla materiaprima ai prodotti finiti, lungo una filie-ra di produzione e distribuzione è digrande interesse: con opportune scel-te strategiche e organizzative, i diver-si soggetti che arrivano a condivideredati e quindi parti del loro sistemainformativo condividono in effetti ibenefici di tale interoperabilità, nellostesso tempo suddividendone i costi.Con l’eccezione di alcuni, pochi ineffetti, esempi in particolare riferitiall’ambito della Grande DistribuzioneOrganizzata, si tratta per altro di unambito in cui le applicazioni RFId nonsono ancora numerose, forse ancheper la scarsità di modelli e di espe-rienze di collaborazione inter-orga-nizzativa.Ciononostante, Lab#ID ha già seguitoalcuni progetti significativi finalizzatiall’introduzione di un sistema RFId perla tracciabilità di prodotti lungo un’in-tera filiera produttiva. Tra questi, unoin particolare ha interessato una filie-ra termoelettromeccanica. In questoprogetto l’adozione della tecnologiaRFId da parte di più imprese, lungo

tutta la filiera produttiva e distributiva,è stata affrontata con l’obiettivo diacquisire visibilità e tracciabilità deicomponenti critici, dal produttore al-l’utilizzatore finale. La collaborazionea livello di supply chain è stata resapossibile dal servizio di intelligencefornito da un fornitore esterno, in gra-do di gestire un database centralizza-to nel quale sono memorizzati i datirelativi ai componenti su cui tutte leaziende coinvolte nel progetto ese-guono le lavorazioni. Il ricorso a unprovider esterno permette, in progettiche coinvolgono più realtà aziendali,di garantire il corretto rapporto di tra-sparenza fra le parti e l’accesso pro-tetto via web ai dati condivisi. Il pro-cesso prevede l’applicazione di tagRFId, da parte del fornitore dei com-ponenti, sui singoli item che potrannocosì essere identificati univocamente.Durante le fasi di assemblaggio e la-vorazione i codici identificativi deicomponenti possono essere letti conun reader RFId palmare e associati al-la lavorazione eseguita o alle matri-cole degli assiemi su cui vengonoinstallati, permettendo così la creazio-ne di una distinta base elettronica cheandrà a sostituire le schede di lavora-zione compilate manualmente dagliaddetti alla produzione. I principalivantaggi dell’adozione della radiofre-quenza in questo contesto sono dun-

que principalmente ascrivibili a:– eliminazione della fase di stesura manuale delle sche-de di lavorazione, che possono gestite in maniera auto-matizzata;– riduzione degli errori di compilazione e trascrizionedei dati, tipicamente presenti con l’utilizzo del tradi-zionale supporto cartaceo.L’impiego di sistemi RFId permette inoltre, rispetto alleapplicazioni che sfruttano i codici a barre, di associare aogni singolo componente sia uno specifico codice identi-ficativo sia dati aggiuntivi come, per esempio, il nome delfornitore e la data di produzione o lavorazione delpezzo; la lettura dei tag può avvenire anche in condizio-ni sfavorevoli caratterizzate da polvere depositata sulleetichette o qualora il componente sia già assemblato enascosto da cavi o pannelli di copertura.Oltre a queste migliorie di processo, una serie di ser-vizi aggiuntivi consentono un incremento di prestazioniglobali nella supply chain e nel livello di servizio per-cepito dal cliente finale:• le fasi di manutenzione e sostituzione in garanzia deicomponenti guasti e le azioni di recall dei prodottidifettosi diventano gestibili in modo preciso e miratograzie alla elevata tracciabilità raggiunta grazie aquesta soluzione;• un incremento di visibilità nella movimentazione delleparti all’interno degli stabilimenti produttivi e nella ge-stione inventariale dei magazzini permette di ridurrefenomeni di stock-out, obsolescenza, tempi di attesa elocalizzazione dei componenti;• la tracciabilità a livello di singolo componente e lapuntuale registrazione delle fasi di lavorazione con-sente lo sviluppo di un sistema di controllo trasparentesullo stato di avanzamento delle commesse.

LA GESTIONE DELLA SICUREZZA

In settori in cui è presente un elevato livello di rischio,per esempio quello chimico / petrolchimico e quelloospedaliero, la sicurezza dei lavoratori e dei cittadiniè un requisito imprescindibile. L’RFId è uno strumento

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Figura 1 – Collaborazione di filiera mediante RFId

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efficace per la prevenzione da eventiavversi e per il risk management,soprattutto se la semplice identifica-zione in radio frequenza è associataall’utilizzo di sensori. Tag con sensoridi temperatura, per esempio, possonooperare come data logger, in gradodi monitorare i parametri ambientalidurante lo stoccaggio e il trasporto diparticolari prodotti. Si pensi per esem-pio alle applicazioni per il controllodella temperatura delle sacche emati-che: gli emocomponenti sono infattimolto sensibili alla temperatura degliambienti in cui sono mantenuti duran-te le fasi di trasporto o conservazione. Alcuni progetti svolti da Lab#ID hannostudiato la possibilità di tracciare lesacche di sangue con questi sistemi.La possibilità di individuare univoca-mente ogni singola sacca, associan-dola all’anagrafica del donatore, el’opportunità di conoscere la tempera-tura degli ambienti in cui questa si ètrovata consente di verificare, primadi qualsiasi trasfusione, che il prodot-to sia idoneo per il ricevente.Vi è poi un’altra notevole potenzialitàdell’RFId, oltre a quella della sempliceidentificazione di cui sinora si è par-lato, che nel campo della sicurezzarisulta essere estremamente interes-sante: la localizzazione. Particolarisistemi chiamati RTLS (Real Time Loca-ting Systems) consentono, infatti, dilocalizzare nello spazio la posizionedi un tag. In questo modo, per esem-pio, è possibile sapere, in caso diemergenza, dove si trovano gli operaidi un’azienda, un’informazione criti-ca, sempre per esempio, nei siti doveavviene la raffinazione di idrocarburi.Lab#ID ha svolto alcuni test in questoambito: per la pericolosità dei mate-riali trattati e la dimensione degli im-pianti produttivi, un sistema che con-senta di localizzare la posizione deilavoratori risulta essere estremamenteimportante per le squadre di soccorsoche devono monitorare l’evacuazionedi un sito. Poter contare, in modo au-tomatico, il personale che ha raggiun-to i punti di raccolta ed essere ingrado di visualizzare, in tempo reale,la posizione e i percorsi degli operaiche non sono riusciti a raggiungere levie di fuga, consente di poter prestare

soccorso in modo rapido ed efficace.Il fatto che la localizzazione possaessere attivata solo in situazioni diemergenza e venga presidiata unica-mente dai responsabili delle squadredi soccorso, garantisce la privacy deilavoratori durante le normali condi-zioni di lavoro. Lo stesso sistema,ovviamente, può essere utilizzatoanche per tracciare, in tempo reale,lo spostamento di beni o veicoli all’in-terno di un sito.

GESTIONE DOCUMENTALE

I sistemi RFId mostrano notevoli poten-zialità anche a supporto della gestio-ne documentale, abilitando una piùefficiente ed efficace organizzazionedegli archivi. Applicati a singoli fogli,documenti, o cartelle, i tag RFId assi-curano un sistema di archiviazionefunzionale alla tracciabilità, rintrac-ciabilità e monitoraggio dei docu-menti, rendendo disponibili all’occor-renza tempestivamente le informazio-ni necessarie, rispondendo alle esi-genze delle organizzazioni di sup-portare il personale nella gestione enel rintracciamento di documenti. Laprocedura di gestione documentalerisulta, per imprese e Pubblica Ammi-nistrazione, un processo senza dub-bio complesso e oneroso, che richie-de sensibili costi di realizzazione estoccaggio. Si pensi alle imprese com-merciali più semplici, che sono co-munque tenute alla conservazionedelle fatture emesse per dieci anni.L’RFId costituisce una grande opportu-nità per gli Enti Pubblici, soprattutto lePubbliche Amministrazioni, per mi-gliorare l’attuale gestione dell’archi-vio cartaceo e per affiancare unafutura archiviazione digitale.Un progetto pilota molto interessanteè stato svolto da Regione Lombardia,per la reperibilità della documenta-zione relativa ai programmi comuni-tari presente negli archivi. È stata pre-vista l’identificazione univoca di ognipratica e di tutti i fascicoli in essa con-tenuti; là dove si è palesata una parti-colare necessità di garantire la massi-ma efficienza nella ricerca dei docu-menti e di controllarne gli accessi, si è

giunti all’etichettatura di ogni singolofoglio contenuto nelle pratiche. Gliottimi risultati ottenuti hanno dimostra-to che la gestione documentale trami-te sistemi RFId ottimizza la reperibilitàdei documenti, assicurando notevolibenefici in termini di riduzione deitempi ricerca, riduzione dei costi as-sociati al recupero dei documenti eminori tempi di ricerca delle informa-zioni. Inoltre, è possibile controllarel’accesso in archivio, conoscere intempo reale l’esatta posizione di undocumento (archivio, ufficio e scriva-nia) ed effettuare l’inventario dei do-cumenti in tempo reale.

EFFICIENZA DI PROCESSO

L’efficienza di processo è un fattorecritico di successo in molteplici settori.I sistemi RFId consentono di automa-tizzare il processo di acquisizione didati rendendo le operazioni di identi-ficazione di materie prime, semilavo-rati e prodotti finiti molto più rapide.Questo consente una significativa ri-duzione dei tempi di attraversamentodi componenti e prodotti all’internodelle linee produttive, andando a ri-durre l’impatto di tali attività sulle ri-sorse umane e dando la possibilità inalcuni casi di rimuovere interamentedelle attività “collo di bottiglia” perl’intero processo produttivo di un’a-zienda. A tale proposito citiamo duecasi studiati da Lab#ID.Il primo riguarda un’azienda nellacostruzione di quadri elettrici di ma-novra per ascensori, scale e tappetimobili. L’azienda ha scelto di utilizza-re un sistema RFId per supportare latracciabilità dei componenti prodottilungo le linee di produzione presentinel proprio sito produttivo, in mododa controllare in tempo reale e inmodo automatizzato la fase di conso-lidamento ordini, garantendo che le

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Figura 2 – Gestione documentale

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I SERIALIMISURE E FIDATEZZA

casse di imballaggio degli impianti inspedizione fossero effettivamentecomplete di tutti i componenti necessa-ri. Tale processo veniva precedente-mente svolto manualmente, con siste-ma di lettura mediante codici a barre,e risultava essere un rilevante collo dibottiglia per il comparto produttivo.L’utilizzo dell’RFId ha consentito diridurre notevolmente i tempi necessarial controllo a fine linea. Questo èstato possibile grazie all’inserimentodi un “tunnel RFId” a fine linea, in pra-tica un’area di transito opportuna-mente attrezzata con antenne, che èin grado di controllare la presenza ditutti gli item necessari, all’interno di unimballaggio in pochi secondi. Questainnovazione ha consentito di ridurredell’80% i tempi necessari per questaattività, andando di fatto a eliminareil collo di bottiglia e contemporanea-mente a ridurre i costi di manodoperaconnessi.Un progetto simile ha interessato l’ae-roporto di Malpensa, dove è statoinstallato un sistema RFId per rendereefficiente lo smistamento dei bagagli,consentendo la tracciabilità del singo-lo bagaglio per tutta la durata del suoviaggio, dal check-in alla riconsegna.Grazie all’infrastruttura RFId, in qual-siasi momento ciascun bagaglio potràessere infatti rintracciato e identificatoall’interno dell’impianto, stabilendoneinoltre contestualmente la destinazio-ne. Il nuovo sistema d’identificazione,affiancato al vecchio sistema barco-de, consente di aumentare l’affidabili-tà dell’identificazione dei bagagli:una volta etichettati, i bagagli sonoconvogliati nell’impianto di smista-mento, dove sono stati posizionati inserie i sistemi di lettura per codici abarre e per tag RFId. Il sistema RFIdviene dunque impiegato in affianca-mento all’attuale sistema di codificadei bagagli, basato su codici a barre,con il doppio obiettivo di aumentareda subito le prestazioni del sistema diidentificazione automatica e, nellostesso tempo, di sperimentare lanuova tecnologia senza ridurre l’affi-dabilità, e quindi la qualità del servi-zio, del sistema. Grazie a questo si-stema si elimina, infatti, il problemadelle mancate letture, che costituisce

la principale fonte di problemi delcodice a barre. Nel chip di un tagpossono inoltre essere scritti dati ag-giuntivi riguardanti il bagaglio, com-presa la sua destinazione, che per-mettono un suo instradamento auto-matico sino al carosello di imbarco.

GESTIONE DEGLI ASSET

L’adozione dei sistemi RFId a suppor-to della gestione degli asset rappre-senta una tematica trasversale sia alleimprese che alle società di servizi,ove la corretta individuazione e trac-ciabilità di beni strumentali sono fon-damentali per l’ottenimento di proces-si più efficienti.Per esempio, per grandi macchinari eimpianti è spesso utile registrare e trac-ciare tutti gli assiemi e i sottoassiemi cheli compongono, attivando un sistema dimanutenzione preventiva e predittivache memorizzi i dati direttamente nellamemoria del tag posizionato sull’asset.Grazie alla riscrivibilità dei tag RFId, idati di manutenzione possono essereaggiornati a seguito di ogni interven-to. È inoltre possibile partizionare lamemoria di un tag, consentendo dipoter riscrivere solo alcuni dati e im-pedendo la cancellazione di altri,eventualmente consentendo la letturao la modifica di dati solo mediante l’u-tilizzo di una password.Nel comparto aerocargo, Lab#ID hacollaborato con alcune fra le princi-pali compagnie aeree per l’adozionedi sistemi RFId per la localizzazionein tempo reale di pallet e container,allo scopo di migliorare l’efficienzadel servizio di spedizione e ottimizza-re i costi di movimentazione.

CONCLUSIONE

I sistemi RFId sono strumenti particolar-mente indicati per migliorare l’efficien-za e l’efficacia dei processi di raccoltaautomatica di dati in contesti anchemolto differenti tra loro. Tra questi sipossono citare la tracciabilità di singo-li prodotti e asset, la visibilità dei mate-riali, la gestione in tempo reale delle

scorte, il management documentale e ilmonitoraggio della sicurezza. In virtùdelle loro caratteristiche peculiari, isistemi RFId possono anche essereapplicati in un contesto collaborativo,permettendo di migliorare la competiti-vità delle supply chain attraverso l’ap-plicazione di metodologie che preve-dono la condivisione di informazionisui processi di più aziende.

QUALCHE RIFERIMENTO, PER APPROFONDIRE

1. Lab#ID: http://labid.liuc.it2. RFId Journal: www.rfidjournal.com3. Portale RFId Italia: http://rfid.thebizloft.com

Cristina Quetti ha con-seguito la Laurea Specia-listica in Ingegneria Ge-stionale presso l’Universi-tà Carlo Cattaneo – LIUCdi Castellanza, dove col-

labora con il Lab#Id e insegna nel corso“e-business: Methodology and Techno-logy”. I suoi interessi di ricerca riguar-dano le ICT a supporto dell’aggrega-zione e della collaborazione fra impre-se. Come collaboratrice di Lab#ID hacoordinato e condotto alcuni progetti diadozione di sistemi RFId e NFC.

Alessandro Clerici haconseguito la Laurea Spe-cialistica in IngegneriaGestionale presso l’Uni-versità Carlo Cattaneo –LIUC di Castellanza, do-

ve attualmente sta frequentando il corsodi Dottorato in Gestione Integrata d’A-zienda. Collabora con il laboratorioLab#ID per la realizzazione di progettilegati al trasferimento tecnologico alleimprese su sistemi RFId.

Figura 3 - Asset tracking in tempo reale

ETICA E DEONTOLOGIA

Il tema delle norme deontologiche e deicodici etici è di notevole attualità, con-siderati i numerosi organismi che hannointeso dotarsene per dichiarare la pro-pria adesione a principi di ampia por-tata morale. La stessa etimologia dellaparola etica riporta infatti al concetto dimorale ovvero quell’insieme di valoriuniversalmente (o ampiamente) ricono-sciuti da una comunità, con i quali lastessa si identifica senza che tali pre-cetti necessitino di sanzioni ai fini dellaloro osservanza, poiché si tratta di“regole dell’animo umano” che rifuggenaturalmente condotte contrastanti contali principi. La deontologia si ponequale corollario dell’etica, in quantorappresenta lo strumento applicativodelle norme etiche, ponendosi come unvero e proprio elenco di doveri a cui isoggetti di una data comunità devonosottostare affinché i principi etici possa-no trovare espressione effettiva.Tuttavia, mentre l’etica non necessita diuna manifestazione formale e formaliz-zata dei propri principi, proprio in

quanto si presumono insiti all’internodella comunità di cui un soggetto faparte, la deontologia richiede, in con-seguenza della propria natura di “stru-mento attuativo dell’etica”, espressioniesterne date principalmente dai cosid-detti Codici di comportamento o Codicideontologici. La loro finalità è quella dideterminare le regole da applicare ed icomportamenti da adottare, individuan-do le condotte riprovevoli che possonocostituire oggetto di biasimo, per viola-zioni di minore entità o, addirittura,causa di espulsione del soggetto dallacomunità quando si tratti di condotteparticolarmente gravi.È ben noto ai lettori di questa rivista cheanche il GMEE ha ritenuto opportunodotarsi di un codice etico e deontologi-co finalizzato a costituire un punto diriferimento per le condotte di ciascunSocio che, a vario titolo, possa esserechiamato ad effettuare misure: in talmodo vengono identificati i comporta-menti “virtuosi” e sono definite, al con-tempo, le sanzioni, differenziate in fun-zione della gravità della violazionecommessa.

Le norme deontologiche, che dannoforma e sostanza ai principi etici e nesono l’espressione pratica, divengono,attraverso la previsione di condottepositive e la individuazione di peneassociate alla loro trasgressione, normegiuridiche (quasi) perfette. Infatti, lanorma giuridica non è altro che l’indi-cazione di un corretto comportamentounitamente alla previsione di una san-zione che attribuisce forza ed efficaciaa tale regola. La differente efficacia diuna norma, ovvero se debba essereconsiderata imperativa a tutti gli effetti omeno, proviene esclusivamente dallaforza gerarchica ed istituzionale del-l’ente che l’ha disposta.In ogni caso i giuristi considerano unanorma perfetta (intesa appunto comecomprensiva della previsione di unacondotta legittima e di una sanzione incaso di violazione di detta condotta) setrova applicazione e riconoscimentoall’interno di una collettività di soggettiche si riconoscono nei principi fondantidella comunità a cui partecipano: per-tanto le norme deontologiche adottateda organismi plurisoggettivi (quali enti,associazioni di varia natura e scopo,gruppi di lavoro ecc.) sono un corpus diregole munite dell’efficacia tipica dellanorma giuridica, sebbene trovino appli-cazione esclusivamente all’interno dellaspecifica comunità.

L’ETICA NELLE ATTIVITÀ PROCESSUALI

Vediamo ora più in dettaglio qualeimpatto le norme etiche e le regoledeontologiche hanno sull’attività profes-sionale e, in particolare, nelle attivitàtecniche in ambito processuale. È bennoto, da un punto di vista affatto gene-rale, che la norma etica richiede che leattività del tecnico vengano svoltesecondo coscienza e scienza: con-cetti questi che sono, peraltro, posti a

METROLOGIA

LEGALE

Etica metrologicae codici di comportamentonelle attività processuali

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A cura dell’Avv. Veronica Scotti (veronica.scotti@gmail.com)

LEGAL AND FORENSIC METROLOGYThis section intends to discuss the great changes on LegalMetrology after the application of the Dlgs 22/2007, theso-called MID directive. In particular, it provides informa-tion, tips and warnings to all “metric users” in need oforganizations that can certify their metric instrumentsaccording to the Directive. This section is also devoted toenlighting aspects of ethical codes during forensic activi-ties where measurements are involved. Please send allyour inquiries to Ms. Scotti or to the Director!

RIASSUNTOQuesta rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema di Metro-logia Legale a seguito dell’entrata in vigore del Dlgs 22/2007, altrimenti dettoDirettiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli e ammo-nimenti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per reperire informazioni suEnti e organizzazioni notificate per la certificazione del loro prodotto/stru-mento secondo la Direttiva. La rubrica tratta anche di aspetti etici correlati allosvolgimento di misurazioni legate ad attività in abmito forense (CTU, CTP). Scri-vete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verrete accontentati!

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METROLOGIALEGALE

base delle stesse norme tecniche di rife-rimento. Proprio per questo motivo ènaturale supporre che esista un legametra la norma tecnica e i principi eticiposti a guida dell’operatore che si troviad adempiere a un incarico di naturaprivatistica (un contratto) oppure a uncompito di natura pubblicistica (p. es.:attività di CTU in sede giudiziale).In particolare è proprio quest’ultimatipologia di attività a porre problemati-che di natura etica, prima ancora chegiuridiche, che possono assumere valo-re rilevante e possono determinare effet-ti tangibili nel caso in cui il soggettoappartenga a una comunità che, attra-verso l’adozione di un codice deontolo-gico, abbia definito un quadro organi-co di obblighi e responsabilità.Infatti la mancata applicazione dellenormative tecniche di riferimento peruna data attività integra da un lato,sotto il profilo contrattuale, l’inosservan-za della regola d’arte con conseguenzedi natura privatistica (risarcimento deldanno, risoluzione del contratto ecc.) eimplica, dall’altro, la violazione dellenorme etiche e, se del caso, di normedeontologiche riconosciute che potreb-bero determinare conseguenze indanno al tecnico che abbia omesso diadempiere a quanto previsto dallenorme tecniche. Tale affermazione assu-me poi maggiore pregnanza e valorequando l’attività che il tecnico è chia-mato a svolgere sia inserita nell’ambitodi un processo di natura penale chepuò concludersi con la privazione dellalibertà personale di un soggetto.Appare evidente la stretta connessionetra i principi etici specifici, cui deveessere informato il lavoro del tecnico, el’etica comunemente intesa come mora-le: l’insieme dei principi che la colletti-vità generale riconosce come impre-scindibili per una società civile. Proprioin base a tale imprescindibilità le normeetiche di determinate comunità posanole loro fondamenta sulle norme moraligenerali e le superano prevedendo ulte-riori approfondimenti e corollari desti-nati a qualificare e distinguere l’entitàda cui promanano.Nello svolgimento di attività peritali inqualità di consulente tecnico di un giu-dice nell’ambito di un procedimentopenale, se il compito affidato richiede

RENDIMENTO INVERTERFOTOVOLTAICI: CON ASITA SI PUÒ!

L’inverter è l’apparato che converte la corren-te continua generata dalle celle solari in cor-rente alternata, collegandosi in sincronismoalla rete elettrica nazionale. Nei momenti incui il consumo istantaneo è inferiore allapotenza elettrica generata, l’eccesso di pro-duzione viene immesso in rete consentendonel’utilizzo da parte di altri utenti.La tecnologia costruttiva di questi dispositivi èpiuttosto complessa e sul mercato oggi sonopresenti molti prodotti con differenti caratteri-stiche tecniche, soprattutto dal punto di vistadel rendimento elettrico valutato nelle più di-sparate potenziali condizioni di lavoro.Per i produttori e gli importatori di tali dispositi-vi è quindi fondamentale saper progettare efabbricare prodotti che garantiscano un’elevataefficienza energetica e perciò idonei a mini-mizzare il loro costo energetico durante l’interociclo di vita di funzionamento e a ottimizzare lacapacità di conversione continua/alternata. In quest’ottica risulta evidente l’enorme impor-tanza che rivestono la misura dei parametri elet-trici di funzionamento di questi dispositivi e illoro rendimento elettrico, nonché la complessitànell’ottenere misure adeguate, precise eattendibili.ASITA anche in questo settore assistela propria clientela con una gammadi wattmetri specificamente progettatie realizzati per soddisfare ogni specifi-ca esigenza di misura, a partire dalnuovissimo e rivoluzionario analizzatoredi potenza 3390 che rappresenta lamiglior soluzione strumentale oggi dispo-nibile sul mercato in termini potenzialitàdi misura e facilità di utilizzo.3390 offre capacità di misura che copronoun’elevata ampiezza di banda in frequenza

NEWS

ed una notevole precisione di misura adattan-dosi alla maggior parte degli inverter oggi incommercio, sia di tipo Fotovoltaico sia di tipoindustriale per abbinamento a motori elettrici.Le principali caratteristiche di analisi sono: l’e-levata accuratezza (0,05% rdg a 50-60Hz) estabilità di misura in RMS simultanea sui 4canali di ingresso, con portata in tensionefino a 1500V e in corrente fino a 500A, l’am-pia frequenza di campionamento a 500kS/se la capacità di eseguire l’analisi del conte-nuto armonico di tensione corrente e potenzafino al 100° ordine armonico.3390 consente inoltre di registrare le analisisvolte direttamente su penna USB, su Com-pact Flash Card o di trasferirle all’esterno tra-mite interfacce LAN USB (2.0) e RS232, iltutto in un contenitore compatto e leggeroadatto anche alle misure in campo.La stazione di potenza 3390 è la soluzioneideale per l’analisi del rendimento elettrico ela valutazione dell’efficienza complessivadella maggior parte dei motori elettrici einverter sia di potenza che Fotovoltaici,soprattutto per i reparti Ricerca & Sviluppo, ilaboratori di prova e verifica, nonché gli isti-tuti di ricerca ed università.La gamma di strumenti per misure di potenzadi Asita comprende inoltre analizzatori dellequalità di rete PQA, analizzatori di rete por-tatili, sistemi di acquisizione e gestione deiconsumi elettrici e numerose altre opportunità.Per ulteriori informazioni: www.asita.com

l’effettuazione di misure, il tecnico deveapplicare la fondamentale e bennota norma UNI CEI ENV13005:2000 (GUM). Tale condotta sipone come necessaria per adempierecorrettamente all’incarico, in modo daescludere una responsabilità giuridica,ma anche al fine di evitare una “respon-sabilità etica “e una “responsabilitàmorale”.In ordine alla responsabilità etica, infat-ti, qualora si ravvisasse l’inosservanza(grave) di tale normativa tecnica l’ope-ratore potrebbe subire sanzioni

disposte dal codice deontologicodella realtà collettiva di appartenenza(ordine professionale, associazioneecc.) e, per quanto concerne la respon-sabilità morale potrebbe porsi un pro-blema di natura interiore legatoalle conseguenze derivanti dall’accerta-mento “viziato” (ovvero non conforme),in quanto incompleto del datodell’incertezza di misura.Nei procedimenti penali i rilievi speri-mentali demandati al perito ed esperitiper mezzo di appropriate misure,hanno generalmente lo scopo, attraver-

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so il confronto tra il valore misurato edun valore di riferimento, di stabilire se èstato commesso un reato, di valutarnel’entità e, assai spesso, di fornire indi-cazioni utili ad individuare il reo. È bennoto il ruolo giocato dall’incertezza dimisura in questo confronto, ruolo chespesso consente soltanto di esprimereuna probabilità che il valore misuratosia superiore o inferiore al valore di rife-rimento considerato. Probabilità che, senon si tenesse conto dell’incertezza,potrebbe essere erroneamente presaper certezza.In queste situazioni la corretta valutazio-ne dell’incertezza di misura e il suo cor-retto impiego nell’effettuazione dei con-fronti con i valori di riferimento potreb-bero costituire elemento rilevante perinstillare nel giudice ragionevoli dubbisulla validità delle misure effettuate afornire una rappresentazione della real-tà sufficientemente completa per con-sentirgli di deliberare sulla sussistenza omeno della fattispecie di reato “al di làdi ogni ragionevole dubbio”. A benvedere, tutto ciò è assolutamente coeren-te con il significato che la 13005(GUM) attribuisce al concetto di incer-tezza, come ben espresso nella introdu-zione, al punto 0.2, che testualmentecosì recita: “si accetta generalmenteche, allorquando tutte le componenti dierrore note o ipotizzate siano state valu-tate e le relative correzioni apportate,rimanga tuttavia un’incertezza sulla cor-rettezza del risultato, vale a dire undubbio su quanto bene questo rappre-senti il valore della quantità misurata”.Infatti, se l’accertamento condotto daltecnico costituisce (o in prospettiva: pre-sumibilmente costituirà) il fondamentodella decisione giudiziale, e il valored’incertezza è tale da indurre dubbicirca l’effettiva responsabilità dell’impu-tato, in osservanza del fondamentaleprincipio processual-penalistico del indubio pro reo, il giudice dovrebbeassolvere poiché assenti prove suffi-cienti a giustificare una condanna.Diversamente, appare evidente qualepotrebbe essere la conseguenza pro-cessuale derivante dalla mancata valu-tazione e dichiarazione dell’incertezzada parte del consulente tecnico: il giu-dice, disponendo di un singolo valo-re interpretabile come assoluta-

mente certo, non avrebbe elementiper nutrire dubbi circa la colpevolezzadell’imputato e quindi, se tale valoredeponesse a favore della tesi dell’accu-sa, il giudicante deciderebbe ine-sorabilmente per una condanna.Alla luce di quanto anzidetto risulta chia-ra la responsabilità morale ed etica,prima ancora che giuridica, che il tecni-co assume, quale ausiliario del giudice,soprattutto in un procedimento penale.In conclusione, la violazione dellenorme tecniche di riferimento, ivi inclu-sa la GUM per quanto concerne la

Commento dei lettoriA seguito della pubblicazione del primo intervento relativo alla metrologialegale sul n. 4/2010 della rivista, l’Ing. Blandino, attento lettore, ha invia-to un opportuno e gradito commento con il quale evidenziava alcune ine-sattezze relativamente ai compiti delle CCIAA, in particolare per ciò checoncerne verifiche sugli organismi notificati, che sarebbero precluse alleCamere di Commercio, argomentando sulla base dell’art. 14 del Dlgs22/2007 e del DM 29/08/2007 e sul riconoscimento di ACCREDIA qualeorganismo unico di accreditamento ai sensi del regolamento CE 765/2008che prevede la designazione, da parte di ciascuno Stato membro UE, di ununico ente per l’accreditamento in materia di direttive c.d. Nuovo Approc-cio, ferme restando, comunque, eventuali normative settoriali che, data laloro specialità, seguono regole differenti e specificatamente all’uopo ema-nate. In realtà, lo scopo dell’articolo pubblicato era quello di delineare ILRUOLO IN DIVENIRE DELLE CCIAA che, in qualità di organismi ope-rativi per l’attuazione delle direttive del MiSe, il quale non dispone di pro-pri organismi capillarmente distribuiti sul territorio per lo svolgimento di veri-fiche e controlli, oltre a svolgere le loro funzioni proprie di verificatori distrumenti di misura, assumono anche il compito di accertare eventuali man-canze o inesattezze compiute dagli organismi privati accreditati, sebbenein via indiretta, attraverso la verifica del rispetto delle normative, inclusa nelcampo di indagine come stabilito dalla Market surveillance guide.Peraltro, tale quadro è avallato dallo stesso Dlgs 22/2007 che, espressa-mente, all’art. 11, annovera, tra le modalità consentite al Ministero per laverifica dei requisiti degli organismi notificati, la possibilità di avvalersi diorganismi pubblici specificatamente autorizzati.Pertanto, il commento del lettore pervenuto alla redazione è del tutto perti-nente e, ad avviso di chi scrive, mette in luce uno dei compiti fondamenta-li e primari assegnati alle CCIAA, già trattati in un precedente articolo dellarivista, secondo una prospettiva statica che va necessariamente aggiornatanell’ottica di un’evoluzione delle attività camerali, in applicazione dei prin-cipi fondamentali dell’ordinamento che consentono alla Pubblica Ammini-strazione, in ogni caso, e soprattutto nella ipotesi di delega di funzioni pub-bliche ad organismi privati (come avviene nel sistema di accreditamentodisegnato dal legislatore comunitario), di riappropriarsi di poteri dismessial fine di garantire il buon andamento, la trasparenza e la tutela dei benifondamentali.

valutazione dell’incertezza di misura,coinvolge, in determinati contesti, unaresponsabilità di natura etica. Taleresponsabilità può limitarsi a unapura dimensione morale, di perti-nenza della coscienza del singolo che,per distrazione, ha indotto un soggettogiudicante a condannare un potenzialenon colpevole; oppure può divenireoggetto di sanzioni qualora esista-no norme deontologiche volte a censu-rare comportamenti contrari ai valorietici riconosciuti da una data realtà diconsociati.

101216Kistler offrecon il monitor unavasta selezione disensori di forza, cop-pia, spostamento eangolo, basati rispet-tivamente sui principidi misura piezoelet-trico, ponte estensi-metrico e potenzio-metro.maXYmo BL offrenumerose funzioniper i compiti dimonitoraggio XY: – tutti gli oggetti di

NEWS

Si chiama maXYmo BL 5867A il nuovo moni-tor XY della Kistler per il monitoraggio diprocesso e il testing di prodotto, sviluppatosull’idea di base di realizzare un controlloreXY caratterizzato dal miglior rapporto quali-tà-prezzo. Il nuovo monitor, estremamentecompatto, è rivolto alla visualizzazione deiprocessi, al controllo qualità e alla verificadel trend di produzione.

Lo strumento si distingue per le sue diversefunzionalità pratiche, grazie a un menu diconcetto evoluto, a un luminoso display touchscreen da 3,5” e a numerose interfacce. Principali aree di applicazione del maXYmoBL 5867A sono il monitoraggio dei processidi assemblaggio e montaggio, il controllodel prodotto e le prove dei materiali. Neiprocessi d’inserimento a pressione, ad esem-pio, controlla la forza in funzione dello spo-stamento o del tempo, mentre nei processi diavvitatura o rotazione verifica la coppiarispetto all’angolo di rotazione o al tempo. maXYmo BL controlla la qualità di un pro-dotto o di una fase di produzione in baseall’andamento della curva misurata. Il cana-le Y può essere collegato a sensori piezoe-lettrici, piezoresistivi oppure a torsiometri,mentre il canale X può essere collegato apotenziometri lineari o a sensori angolari. Utilizzando e posizionando a piacere gli ele-menti di valutazione maXYmo analizza i

Grazie alla chiara struttura del menu e ai pratici tasti d’accesso alle principalischermate informative, l’operatore ha sempre una panoramica completa

del processo e del controllo qualità

Versione di maXYmo BL 5867A dotata di adattatore per parete o banco

MONITORAGGIO DI PROCESSO E TESTING DI PRODOTTO: IL NUOVO CONTROLLORE AL MIGLIOR RAPPORTO QUALITÀ-PREZZO

punti rilevanti per il controllo qualità dellecurve di misura, rilevate in base alle funzio-ni Y=f(X), Y=f(t), Y=f(X,t) o X=f(t). In tal modo,maXYmo BL controlla se la curva misurata,composta fino a un massimo di 8000 punti,attraversa gli elementi di valutazione comeimpostato. In caso affermativo produce unrisultato “conforme” (OK), in caso contrario“non conforme” (NOK). Per ciascun pro-gramma o curva di misura è possibile impo-stare al massimo 4 elementi di valutazione ditipo UNI-BOX, CURVA D’INVILUPPO, LINE oNO-PASS.

Sensori piezoelettriciForza di compressione: da 0 ... 0,1 N a 0 ... 800 kNForza di trazione e compressione: da 0 ... ±0,5 N a 0 ... ±300 kNDeformazione (misurazione indiretta della forza): fino a 800 µ*Momento di reazione: da 0 ... ±0,25 N·m a 0 ... ±200 N·mSensori con Tecnologia EstensimetricaForza di compressione: da 0 ... 20 N a 0 ... 200 kNForza di trazione e compressione: da 0 ... ±20 N a 0 ... ±500 kNCoppia in rotazione: da 0 ... ±2 N·m a 0 ... ±1 000 N·mPotenziometri, transmitter ±10 V*Corsa: da 0 ... 10 mm a 0 ... 750 mmAngolo di rotazione: 0 ... 360°(* in preparazione)

Visualizzazione chiara di tutte le curve di misura non conformi (NOK). Dalla formadelle curve, l’utente può risalire alla causa della non conformità (NOK) e al problema

Per maggiori informazioni:www.maxymo.com

In modalità “semaforo” il display visualizza a schermo intero il risultato del processo

appena analizzato – un notevole vantaggioper le postazioni di lavoro manuali

valutazione possono essere impostati omodificati inserendo valori numerici o trac-ciando o spostando gli elementi sui grafici; – ogni oggetto di valutazione può essere rife-rito a punti di misura assoluti o dinamici; – sono disponibili due uscite in tempo realeattribuibili a scelta al canale X o Y e utiliz-zabili per semplici funzioni di controllo; – autorizzazioni d’accesso per utenti diversiproteggono da modifiche non autorizzate;– possibilità di scambiare dati di misura,valori di processo e segnali di comando tra-mite Ethernet TCP/IP, Profibus DP e interfac-ce digitali di I/O; consente anche la manu-tenzione remota; – 16 programmi di misura per altrettante tipo-logie di pezzi;– i dati di misura e i risultati di valutazione peri diversi componenti possono essere esportatitramite Ethernet o USB;– a ogni misura effettuata può essere asso-ciato un numero di serie o da un barcode.La versione base di maXYmo BL prevede l’in-tegrazione su un pannello frontale. Una sca-tola aggiuntiva opzionale ne consente l’ap-plicazione alla parete di una macchina o suun banco, con orientamento regolabile incontinuo.

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Rubrica a cura di Franco Docchio, Alfredo Cigada, Anna Spalla e Stefano Agosteo

Dalle Associazioni Universitariedi Misuristi

FROM THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENTThis section groups all the relevant information from the main University asso-ciations in Measurement Science and Technology: GMEE (Electrical and Elec-tronic Measurements), GMMT (Mechanical and Thermal Measurements),AUTEC (Cartography and Topography), and Nuclear Measurements.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle maggioriAssociazioni Universitarie che si occupano di scienza e tecnologia delle misu-re: il GMEE (Associazione Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche), il GMMT(Gruppo Misure meccaniche e Termiche), l’AUTEC (Associazione Universitaridi Topografia e Cartografia) e il Gruppo di Misure Nucleari.

GMEE – ASSOCIAZIONE GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

Comun i caz ionedell’Ing. RobertoBuccianti ai SociOrdinari del GMEEin relazione al Con-

siglio Direttivo dell’AssociazioneIl 14 Aprile 2011 si è svolto il ConsiglioDirettivo dell’Associazione GMEE e hopartecipato alla riunione come rappre-sentante dei Soci Ordinari. La Presiden-za provvederà all’invio del resocontodella riunione. Tuttavia, fra gli argo-menti esaminati, ritengo possa essere diparticolare interesse per le aziende percui operiamo la disponibilità offertadalla rivista Tutto_Misure, disposta aospitare non solo articoli sulle attività diricerca ma anche notizie (più o menosintetiche) riguardanti attività di naturaaziendale e di mercato (ad esempio,nuovi prodotti, nuove installazioni pro-duttive o di taratura, nuove reti di distri-buzione, nomine dei vertici aziendali,ecc.). Credo che queste azioni sianoparticolarmente utili per contribuire adassicurare un buon collegamento tra ilmondo accademico e quello aziendale.Mi permetto inoltre di ricordare treeventi particolarmente significativi:

• Convegno Annuale GMEE: Genova,12-14 Settembre 2011(www.gmee2011.it);• Giornata della Misurazione 2011:Roma, 13 - 14 Giugno 2011(http://gmee.dti.unimi.it/GdM2011);• Scuola di dottorato “Italo Gorini” -Metodologie e dispositivi di misura neidiversi ambiti industriali, dei servizi edella qualità: Siena, 5-9 Settembre2011(http://gorini2011.dii.unisi.it).Restando a vostra disposizione perogni eventuale necessità, vi saluto cor-dialmente.

Roberto Buccianti

GMMT – GUPPO MISURE MECCANICHE E TERMICHE

Convegno GMMT a GenovaPer questo trimestre le notizie dal Grup-po di Misure Meccaniche e Termichesono poche, ma importanti. Innanzituttosi rinnova l’appuntamento per il prossi-mo convegno di Misure Meccaniche eTermiche, dal 12 al 14 settembre aGenova.

Seminario a PerugiaAbbiamo ricevuto dal collega GianlucaRossi la segnalazione di un seminario,

tenutosi presso l’Università degli Studidi Perugia su “Dynamic MechanicalAnalysis”, una famiglia di tecniche chemira alla caratterizzazione dei materia-li cercando di superare nel contemposia la classica prova di trazione, sia latipica prova di fatica, unendo informa-zioni statiche a diverse temperature conquelle dinamiche.Volume sulla Storia della Mecca-nica – Contributi delle misureRiceviamo poi dal Presidente del gruppoe ritrasmettiamo a tutti la seguente comu-nicazione: “La Conferenza dei Presididelle Facoltà di Ingegneria Italiane stacurando la scrittura e la pubblicazione diuna serie di volumi sulla storia delle tec-nologie e ogni volume è dedicato alletecnologie che hanno poi trovato collo-cazione didattico-scientifica in un corsodi laurea in Ingegneria. Il terzo volumesarà dedicato alla Storia della Meccani-ca e, in tale volume troverà posto il con-tributo che le misure hanno dato allo svi-luppo della industrializzazione, a partiredalla unificazione delle unità di misuraper arrivare alla standardizzazione deiprocessi di produzione, al controllo perla qualità e la sicurezza. Sono stati inca-ricati di scrivere questa parte MicheleGasparetto e Sergio Sartori”. Ovvia-mente qualunque contributo o segnala-zione sarà bene accetto.

AUTEC – ASSOCIAZIONE UNIVERSITARI DI TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA

Ricerche in Geomatica e Premio AUTeC

È appena uscito il quin-to numero di Ricerchedi Geomatica che rac-coglie i lavori relativialle tesi di dottorato

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franco.docchio@ing.unibs.it

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prodotte nel corso del 2010 sui temidi pertinenza del SSD ICAR/06(Topografia e Cartografia). La rivista,edita dall’AUTeC, è stata pubblicatacon il significativo contributo dellaSIFET (Società Italiana di Fotogram-metria e Topografia) e sarà in distri-buzione in occasione del prossimoConvegno SIFET di Portonovo (AN)dal 22 al 24 giugno 2011.I lavori raccolti nella rivista hanno par-tecipato inoltre all’ultima edizione delPremio AUTeC, istituito nel 2005 e con-ferito ogni anno alla tesi di dottoratogiudicata più significativa da una Com-missione costituita dai membri dellaGiunta AUTeC. Il premio del 2010 è stato attribuito alDott. Stefano Caldera, afferente alDottorato di Ricerca in “Geomatica eInfrastrutture” presso il Politecnico diMilano, sede di Como, per la tesi daltitolo “GNSS permanent networksmonitoring: problems and solutions”.La consegna del premio è avvenutanel corso della 14a ConferenzaNazionale ASITA (Federazione italia-na delle Associazioni Scientifiche perle Informazioni Territoriali e Ambien-tali), svoltasi a Brescia dal 9 al 12novembre 2010.

Nuovo Spin-off dell’Unità di GenovaMartedì 19 aprile 2011 è stata pre-sentata presso Villa Cambiaso aGenova la Gter s.r.l. – Innovazio-ne in Geomatica, GNSS e GIS,Spin-off sorto nell’ambito del ProgettoUNI.T.I., promosso dall’Università de-gli Studi di Genova. I referenti scienti-fici sono il prof. Domenico Sguerso el’ing. Bianca Federici, entrambi do-centi del SSD ICAR/06.

Nuovo Laboratorio di Geomatica all’AquilaMercoledì 4 Maggio 2011è statoinaugurato il nuovo Laboratorio diGeomatica dell’Università di L’Aquila.L’inaugurazione è avvenuta all’internodel Convegno “La Realtà Virtuale aSupporto dell’Osservazione dellaTerra”, che si svolgerà presso l’AulaMagna della Facoltà di Ingegneriadell’Università di L’Aquila, Via Campodi Pile - ex Optimes - Zona industriale

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SPAZO ASSOCIAZIONIUNIVERSITARIE MISURISTI

DEA GLOBAL SILVER:CMM CON LE MASSIMEPRESTAZIONI

Hexagon Metrology perfeziona ulterior-mente le macchine di misura a coordinate(CMM) DEA GLOBAL: i nuovi modelli DEAGLOBAL Silver misurano in modo ancorapiù rapido e preciso e la loro gestione èancora più semplice. La produttività dellascansione è stata incrementata fino al 35%rispetto ai modelli precedenti.I modelli DEA GLOBAL Silver presentanodiverse novità: una maggiore produttività,ottenuta grazie ad algoritmi di movimenta-zione ottimizzati, software migliorato e unnuovo controllo numerico. Questo si tradu-ce in cicli di movimentazione uniformi nellamisura e in una scansione più rapida. Ilnuovo controllo numerico con hardware efirmware avanzati consente calcoli e tra-smissione dati più rapidi.La nuova funzione software PC-DMIS Adapti-ve Scanning semplifica la misura con DEAGLOBAL Silver. Nella scansione degli ele-menti del pezzo, gli utenti possono inserire lediverse tolleranze in una maschera. È poi ilsoftware stesso a calcolare i parametri discansione ottimali anche nei cicli di misuracomplessi. Questi parametri non devono piùessere definiti dagli utenti.Oltre alle serie DEA GLOBAL Silver Classic,Silver Performance e Silver Advantage, chesi distinguono soprattutto per la loro preci-sione e gamma di sensori, Hexagon Metro-logy lancia sul mercato la serie DEA GLO-BAL Silver SF (Shop Floor). Questa serie èadatta per la misura dimensionale ad altaprecisione in condizioni ambientali difficili,ad esempio quando polvere, vibrazioni eoscillazioni di temperatura potrebbero inci-dere sulle prestazioni della CMM. Soffiettie ripari proteggono la CMM da questi fat-tori ambientali. Le righe ottiche certificateCTE, una rete integrata di sensori di tem-peratura e algoritmi efficienti per la com-pensazione termica strutturale garantisco-no risultati di misura precisi in una gammadi temperatura da 15 a 30 °C.DEA: dal 1963 è uno dei marchi leader

NEWS

nel mondo nella tecnologia della misura acoordinate. La sede principale si trova nel-l’area di Torino dove équipe di tecnici alta-mente specializzati nel campo della mec-canica, elettronica e del software sonoimpegnati nello sviluppo continuo di solu-zioni avanzate per il controllo dimensiona-le. I prodotti DEA sono utilizzati in tutti i set-tori industriali e distribuiti su tutti i mercatimondiali.Hexagon Metrology: fa parte delGruppo Hexagon AB e comprende marchileader nel settore metrologia quali Brown &Sharpe, Cognitens, DEA, Leica Geosystems(Divisione Metrologia), Leitz, m&h Inpro-cess Messtechnik, Optiv, PC-DMIS, QUIN-DOS, ROMER e TESA. I marchi HexagonMetrology vantano una base installata glo-bale senza uguali costituita da milioni diCMM, sistemi di misura portatili e strumen-tazione di misura manuale, nonché decinedi migliaia di licenze software di metrolo-gia.Per ulteriori informazioni: Levio Valetti -Marketing & Communications ManagerCommercial Operations Italia E-mail:levio.valetti@hexagonmetrology.com

di Pile. Il Comitato organizzatore delConvegno, che si occuperà di temati-che relative alla protezione e al moni-toraggio del territorio e dell’ambientee alla prevenzione e gestione dei di-sastri naturali, è costituito dallaProf.ssa Donatella Dominici dell’Uni-versità di L’Aquila, dal Gen. Isp. (aus)

Pietro Finocchio, Presidente AFCEA, edall’Ing. Paolo Proietti, Vice Presiden-te MIMOS.

Per ulteriori informazioni consultare ilsito: www.mimos.it/nuovo/contenuto_view.asp?check=130

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Sulla verifica della conformità metrologicadegli strumentiVersione 2 riveduta e correttaM

ETROLO

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CAPILLA

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METROLOGY FOR EVERYONEThis section is open to questions and curiosity by all themeasurement operators, both in industry and in cali-bration analysis and test laboratories, who do not havethe time to search for answers in the Standards. Thesection gives answers and tips in a simple language,yet complete and worth adequate reference to rigorousmetrological 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.

DOMANDA

È da tempo che, nell’azienda di lavo-razioni meccaniche di cui sono dipen-dente, ho la responsabilità di gestirela strumentazione di misura e di veri-ficarne lo stato di manutenzione etaratura. Sono meticoloso per caratte-re e, salvo qualche osservazione daparte di auditor esterni succedutisinegli anni, non ho mai avuto grossiproblemi. Ora però un cliente venutoin azienda per seguire un controllo sudi una fornitura a lui destinata mi stacontestando di non aver verificato la“conformità metrologica” della stru-mentazione utilizzata per quello spe-cifico ordine. In buona fede, gli homostrato i rapporti di taratura dei 3strumenti coinvolti in quel controllo edimostrato che gli scostamenti sui varipunti di taratura rientravano nell’erro-re massimo specificato dal costruttore.Per non mettermi in crisi il cliente nonha insistito, ma ho capito che non èrimasto persuaso. Il mio capo, cui horiferito l’incidente, non è stato ingrado di darmi spiegazioni in propo-sito: d’altronde per lui la taratura ègià una perdita di tempo. Le giro

quindi il quesito: “Uno strumentodi misura di cui si è in grado didare evidenza del corretto sta-to di manutenzione e di taratu-ra può non superare la verifi-ca della sua conformità metro-logica?”.

RISPOSTA

Non se l’abbia a male, ma devo dirleche il suo cliente ha perfettamenteragione di pretendere l’evidenza chele apparecchiature per misurazioneutilizzate in quel controllo fossero“confermate metrologicamente”. Na-turalmente non è sua responsabilitànon saperlo: per il ruolo che lei rivestein azienda, la Direzione avrebbedovuto provvedere a fornirle sia lenorme o linee guida necessarie (vedisotto) sia un adeguato livello di for-mazione sull’argomento specifico.In accordo con la terminologia dellanorma che descrive il requisito della“conferma”, le caratteristiche metrologi-che di un’apparecchiatura per misura-zione (CMA) devono rispondere piena-mente ai requisiti metrologici estratti

dalle specifiche del prodotto destinatoal cliente (RMC). Tra le caratteristichepiù comuni e note vi sono il campo dimisura, la risoluzione, l’errore massimoammesso, ma per talune applicazionive ne sono altre ugualmente significati-ve anche se meno “frequentate” (l’iste-resi, la soglia di sensibilità, la sensibili-tà ai campi elettromagnetici, ecc.): tuttevanno rapportate allo specifico scopo.Di solito non vi sono problemi pervalutare l’idoneità dei campi e dellarisoluzione, ma non è così per quantoriguarda la valutazione degli errori oscostamenti dell’apparecchiatura. In-fatti spesso viene ignorato, ed è an-che il caso cui si riferisce la domandadel lettore, che vi sono due modi divalutare i risultati ottenuti in fase di ta-ratura di un’apparecchiatura:1) confrontare l’intera fascia d’errore(compresa tra il massimo errore posi-tivo e il massimo errore negativo) conl’intera fascia d’errore ammessa dalcostruttore per quel tipo di apparec-chiatura (spesso espressa come ±l’MPE o massimo errore permesso);2) confrontare la stessa fascia d’errorecon la fascia di tolleranza ammessadalla specifica di prodotto (RMC). Que-

A cura di Giorgio Miglio (migliopr@tin.it)

Ai lettoriPer un banale errore di composizio-ne del testo, nel numero 1/2011 larubrica è uscita con titolo e doman-da corretti, ma con la risposta delnumero precedente. Me ne assumola responsabilità e me ne scuso. Perrimediare, su questo numero larubrica viene ripubblicata nella ver-sione corretta. La rubrica origina-riamente destinata a questo nume-ro verrà quanto prima pubblicatasul n. 2/2011 di Tutto_Misure Newse sul n. 3/2011 di Tutto_Misure.

Il vostro Direttore

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METROLOGIAPER CAPILLARITÀ

sta può essere più restrittiva di quelladata dal costruttore dello strumento.Nel caso 2 è come se si andasse astabilire un margine di sicurezza, inmodo che gli errori introdotti dall’ap-parecchiatura nel processo di misura-zione siano molto all’interno dei limitidi tolleranza (ovviamente ridotti del-l’incertezza di taratura) ammessi sulprodotto: questo margine lo si puòesprimere come rapporto tra le sud-dette fasce.Ecco un caso semplice in cui l’azien-da, per lo specifico settore in cuiopera e per tipo di clientela, ha scel-to un rapporto pari a 1/10 tra le duefasce di cui sopra.Controllo di un particolare meccanicodi lunghezza nominale 100 mm(quota a disegno riferita a 20 °C) etolleranza ± 0,1 mm: l’addetto allastrumentazione ha scelto un calibrocentesimale con campo di misura (0 ÷200) mm e risoluzione 0,01 mm. DalRapporto di taratura si rileva che lafascia d’errore è pari a 0,03 mm sututto il campo di misura e che l’incer-tezza estesa U è pari a 0,02 mm.La scelta dell’operatore non risulta cor-retta perchè la fascia d’errore è > 1/10della fascia di tolleranza ridotta dell’in-certezza estesa: il calibro non è confer-mato metrologicamente per l’uso anchese risulta conforme alla propria specifi-ca (il costruttore ha infatti indicato unMPE pari a ± 0,02 mm, quindi unafascia d’errore di 0,04 mm). Il calibropotrebbe risultare idoneo all’uso solose, riesaminando i dati riportati nel Rap-porto di taratura nell’intorno del suopunto di lavoro 90 mm ÷ 110 mm) siaccertasse che la fascia d’errore è < 0,02 mm.Rimane un’ultima osservazione: quan-do ci si riferisce ai dati di taraturaoccorre, come minimo, valutare iltempo trascorso tra data di taratura equella cui si riferisce la confermametrologica dello strumento per tenerconto della deriva maturata in quel-l’arco di tempo.

RIFERIMENTI A NORME E GUIDE

Il requisito della conferma metrologicaera esplicitamente richiamato già nel

NUOVA VERSIONE DEL SOFTWARE DI ELABORAZIONE DELLE SCANSIONI “SCENE”

CAM2 (Gruppo FARO Technologies, Inc. -NASDAQ: FARO), fornitore leader a livellomondiale di soluzioni portatili di misura e diimaging, annuncia il rilascio di SCENE 4.8.1,l’ultima versione del software di elaborazionedelle scansioni per il CAM2 Laser Scanner.Il miglioramento più significativo della nuovarelease è rappresentato dall’enorme accelera-zione nella sovrapposizione dei colori. Perapplicare il colore a una scansione laser delFocus3D, operazione che finora richiedevacirca 20 minuti per una scansione di riso-luzione media, serve ora meno di unminuto. Per ottenere una sovrapposizionedi colori fino a 40 volte più rapida perscansioni con Focus3D (a seconda anchedella potenza del computer in dotazio-ne), CAM2 ha applicato tecnologie dimulti-threading all’avanguardia.Il nuovo SCENE 4.8.1 è inoltre disponibi-le nelle seguenti lingue: italiano, inglese,francese, olandese, portoghese, spagno-lo, tedesco, cinese e giapponese. In que-ste lingue sono state realizzate l’interfac-cia utente, la guida in linea e la docu-mentazione tecnica.“Il CAM2 Laser Scanner Focus3D offre a tuttigli utenti una scansione laser a colori effi-ciente, senza costi aggiuntivi. Ora, graziealla sovrapposizione accelerata dei colorigarantita dal software SCENE, i nostriclienti potranno facilmente usare le loroscansioni a colori nella fase di post-elabo-razione, accelerando il flusso di lavoro deiloro progetti di scansione e aumentandocosì la produttività”, ha affermato OliverBürkler, Senior Technical Product Manager,Laser Scanner di CAM2. Il nuovo Scene4.8.1 è già disponibile e sarà fornito insie-me a ogni CAM2 Laser Scanner.

NEWS

Il software SCENE, studiato specificatamenteper il CAM2 Laser Scanner, elabora e gesti-sce i dati di scansione in modo efficiente esemplice utilizzando il riconoscimento deglioggetti, la registrazione delle scansioni e ilposizionamento automatici. SCENE puòanche colorare le scansioni. Il software èestremamente intuitivo e genera dati di altaqualità in un istante. A questo punto agli uten-ti non resta che controllare i risultati finali.Una volta che SCENE ha preparato i dati discansione, gli utenti possono iniziare la valu-tazione e procedere immediatamente con l’e-laborazione. Si hanno così a disposizionetutta una serie di funzionalità facili da utiliz-zare: dalla semplice misurazione alla visua-lizzazione 3D, fino all’esportazione in diver-se nuvole di punti e formati CAD. Gli utenti attuali possono scaricare l’ultimaversione di SCENE dal sito web dedicato alCAM2 Focus3D:www.faro.com/focus/it/downloads

titolo di una norma europea pubblica-ta come UNI nel 1994, la 30012-1“Sistemi di conferma metrologica diapparecchi per misurazione”. I conte-nuti di questa norma, abrogata nel2004, sono confluiti nella UNI CEI ENISO/IEC 10012: 2004 “Requisiti peri processi e le apparecchiature dimisurazione” assieme a quelli dellaUNI ISO 30012-2 “Linee guida per ilcontrollo dei processi di misurazione”,anch’essa abrogata nello stesso anno.Anche la UNI CEI EN ISO/IEC 17025

ai punti 5.5.2 e 5.5.5 richiede dieffettuare verifiche (registrandone irisultati) di conformità delle apparec-chiature alle specifiche relative alleprove o alle tarature. Il concetto di sot-trarre da un limite di accettazione l’in-certezza estesa è riscontrabile nellanorma UNI EN ISO 14253-1 “Verificamediante misurazione dei pezzi edelle apparecchiature per misurazio-ni. Regole decisionali per provare laconformità o non conformità rispettoalle specifiche”.

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LO

SPAZIO

DEGLI

IMP

La scala di resistenzaelettrica all’I.N.Ri.M.

P.P. Capra, F. Galliana

I.N.Ri.M. Torinop.capra@inrim.itf.galliana@inrim.it

Tecniche di misura e campioni utilizzati

THE ELECTRICAL RESISTANCE SCALE AT I.N.RI.M.: MEASUREMENT TECHNIQUES AND STANDARDS USEDThe management of the dc electrical Resistance at I.N.RI.M. starts from thereproduction of the unit by means of the quantized Hall experiment andcovers, by means of suitable standards and measurement methods therange from 1µΩ to 100 TΩ. In the paper some hints on unit reproductionmethod, on utilized methods and standards, on traceability chains to extendthe traceability to the National Standard of Resistance to the whole Resis-tance scale are given.

RIASSUNTOLa gestione della scala della Resistenza elettrica in regime continuoall’I.N.RI.M., parte dalla riproduzione dell’unità mediante l’esperimentodell’effetto Hall quantistico e si estende, mediante l’utilizzo di opportunicampioni e metodi di misura da 1 µΩ a 100 TΩ. Nell’articolo si fornisco-no cenni sul metodo di riproduzione dell’unità, sui metodi di misura e cam-pioni utilizzati sulle catene metrologiche interne per estendere la riferibilitàal Campione Nazionale di Resistenza all’intera scala di Resistenza.

INTRODUZIONE

La resistenza elettrica è la grandezzache esprime l’attitudine della materiaad opporsi al passaggio della corren-te elettrica. La resistenza elettrica inregime continuo è la costante che siottiene dal rapporto tra la tensioneelettrica che si misura ai capi unastruttura materiale geometricamentedefinita e la corrente elettrica che laattraversa. L’unità SI della resistenzaelettrica è l’ohm (Ω) ed è una gran-dezza di tipo scalare. La misura dellaresistenza è una pratica diffusa innumerosi campi, tra i quali l’elettroni-ca, la sensoristica, le telecomunica-zioni, la distribuzione di energia elet-trica, l’elettrochimica e lo studio dinuovi materiali. Tale grandezza vieneriprodotta o realizzata negli istitutimetrologici primari (IMP) presenti intutti i paesi industrializzati e dissemi-nata capillarmente verso tutte le realtàche hanno la necessità di effettuaremisurazioni accurate e riferibili.

LA RIPRODUZIONE DELL’UNITÀ DI RESISTENZA ELETTRICA

Nel 1980, Von Klitzing osservò ilfenomeno della quantizzazione dellaresistenza di Hall [1] Egli scoprì chein un gas bidimensionale, realizzatocon particolari eterostrutture o dispo-sitivi MOSFET, a temperature dell’or-dine di pochi Kelvin e a campimagnetici intensi, la resistenza di HallRH è quantizzata in unità di h/e2 (do-ve e è la carica dell’elettrone e h è lacostante di Planck - Fig. 1). Il rappor-to di queste costanti è indicato comecostante di Von Klitzing RK. La scoper-ta dell’effetto Hall quantistico (QHE)valse a Von Klitzing, nel 1985, il pre-mio Nobel. Poiché la resistenza quan-tizzata di Hall mostra una dipenden-za da costanti fisiche fondamentali, ilQHE ha subito interessato i laboratorimetrologici per la riproduzione dell’u-nità di resistenza. Dopo alcuni anni diricerche, a partire dal 1/1/1990, ilQHE è stato adottato dal Comitato

Internazionale di Pesi e Misure (CIPM)per la riproduzione dell’ohm. I labo-ratori metrologici in grado di speri-mentare il QHE, adottando lo stessovalore della costante RK, sono ingrado di effettuare misure fra lorocompatibili, entro un’incertezza dipoche parti su 109.Proprio per poter usufruire dell’eleva-to livello di riproducibilità il CIPM, nel1990 ha adottato un valore conven-zionale della costante di von Klitzing[2]. Il valore convenzionale adottatodal CIPM è RK-90 = 25 812,807 Ω.Tutte le misure di tensione e di resi-stenza effettuate con sistemi collegatiall’effetto fisico descritto, sono limitatedall’incertezza di circa 2×10–7, concui è nota, in unità SI, la costante divon Klitzing.

Figura 1 – Resistenza quantizzata di Hall (RH)e resistenza longitudinale (RX) in funzione

dell’induzione magnetica

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LO SPAZIODEGLI IMP

LA SCALA DI RESISTENZA ELETTRICA

L’effetto Hall non è sempre disponibi-le. Il valore di resistenza elettrica vie-ne mantenuto, nel periodo di tempofra due esperimenti, per mezzo diresistori campione ad elevata stabili-tà. Tali campioni vengono confrontaticon il QHE. In fig. 2 è riportato loschema di misura che consente, par-tendo dal QHE di definire il valore delcampione nazionale da 1 Ω e i valo-ri di resistenza decadici fino a 10 kΩ[3, 4]. Il trasferimento della riferibilitàalla scala di resistenza inizia effet-tuando un confronto in rapporto 1:1tra il QHE e un campione materialeavente il valore resistivo nominaleprossimo al valore del QHE. A questopunto, utilizzando ponti a comparato-re di corrente e reti Hamon [5], è pos-sibile effettuare il trasferimento della

riferibilità verso i valori decadici piùalti e più bassi.

RESISTORI CAMPIONE

Quando si effettua la riproduzionedella resistenza mediante il QHE oc-corre trasferire la riferibilità a cam-pioni materiali che hanno il compitodi mantenerla e renderla disponibileper tutto il periodo di tempo tra dueesperimenti successivi. Nel corso delsecolo scorso numerosi sono stati glisforzi indirizzati nel tentativo di co-struire campioni materiali in gradodi conservare l’unità di resistenza (ovalori decadici) in modo costante econ minime influenze da parte di pa-rametri ambientali. Il campionemateriale che, per un tempo lunghis-simo, ha costituito la miglioreapprossimazione a tutti i requisiti è

Figura 2 – Schema della catena metrologicadella resistenza. Le connessioni indicano

il percorso della riferibilità. Alcuni resistorisono connessi più volte. I passaggi ridondanti

fungono da conferma metrologica. Nel campo tra 1 Ω e 10 kΩ

si hanno le incertezze migliori

EQUATOR™:IL NUOVO CALIBRO FLESSIBILE VERSATILE

Equator™, il nuovo sistema di calibratu-ra brevettato della Renishaw, consente diridurre gli investimenti e contenere icosti in manutenzione e in attrezzature.Può essere programmato per lavorarepiù pezzi e riprogrammato in pochiminuti in caso di modifiche al progettodei componenti. Equator riempie unvuoto del mercato proponendosi comealternativa assolutamente innovativa aitradizionali sistemi di calibratura. Non sitratta di un semplice calibro, ma delprimo nato di un’intera linea di rivolu-zionari prodotti Renishaw per la calibra-tura. Equator, sviluppato e provato sul campoin collaborazione con produttori di riferi-mento in diversi settori (automobilistica,aerospaziale, medicale), è dotato dicaratteristiche esclusive di economicità,costruzione e funzionalità, che gli per-mettono di effettuare calibrature compa-rative ad alta velocità anche su pezzi digrande serie. Un calibro estremamenteleggero, rapido e ripetibile che può esse-

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un livello di rigidezza tale da assicurareun’incredibile ripetibilità punto-punto,per calibrature sempre accurate.I sistemi Equator sono disponibili con duediversi livelli di software: una versionedestina a chi scrive i programmi DMIS eun’altra, più economica, da officina checonsente l’esecuzione dei programmisenwa poterli modificare.

Per ulteriori informazioni:www.renishaw.com/gauging

re utilizzato semplicemente premendo unpulsante: Equator può passare in pochisecondi da un pezzo a un altro ed è per-fetto per processi di lavorazione flessibi-li e per ispezionare pezzi provenienti damacchine diverse. Lo strumento sfrutta una struttura cinemati-ca parallela, facilmente scalabile e adat-tabile: questo sistema, esclusivo e brevet-tato, consente di raggiungere alte velocitàdi scansione e di eseguire spostamentirapidi fra gli elementi, senza rinunciare a

T_M ƒ 149

LO SPAZIODEGLI IMP

stato un dispositivo costruito dallaLeeds & Northrup, su progetto diThomas [6].La caratteristica principale di questotipo di resistore è legato alla lega conla quale è realizzato il conduttore alquale si deve il valore di resistenza. Sitratta di una lega di rame (84 %),Manganese (12 %) e Nickel (4 %)(manganina), Le specifiche richieste aimateriali utilizzati per la costruzionedi resistori elettrici sono:1. elevata stabilità nel tempo;2. elevata resistività, che riduce ledimensioni e i parametri reattivi;3. ridotte forze termo elettromotrici(eth) verso il rame, ossia verso il metal-lo con il quale sono realizzati i con-duttori elettrici;4. ridotta dipendenza rispetto ai pa-rametri d’influenza, in particolarequelli ambientali.

RESISTORI CAMPIONE DI ELEVATO VALORE

Un resistore di alto valore RH è nor-malmente posto in un contenitore inmateriale isolante e collegato a unacoppia di morsetti. Il contenitore del-l’elemento resistivo si comporta an-ch’esso come un resistore di altovalore, che risulta connesso in paral-lelo a RH. L’effetto di questo resistoreparassita è tanto più evidente quan-to più è elevato RH. Si potrebberodefinire altri resistori parassiti perrappresentare i fenomeni di disper-sione di cui può essere affetto unresistore di elevato valore. L’intensitàdi tali effetti varia in funzione dimolti fattori. Allo scopo di ovviare a tale limite, iresistori di valore superiore a 10 MΩpresentano una definizione a tre ter-minali, ossia hanno un terminale diguardia. In questa realizzazione l’e-lemento resistivo è ulteriormenteincapsulato in un tubo, normalmentedi vetro e a tenuta stagna, con unanello metallico avvolto in corrispon-denza della mezzeria connesso al ter-minale di guardia o terzo terminale.In questo modo l’effetto delle compo-nenti parassite diventa controllabilemediante opportuna polarizzazione.

RESISTORI DI ELEVATO VALORE IN DOTAZIONE ALL’I.N.Ri.M.

Tipicamente i resistori di valore fino a100 MΩ sono realizzati con elementiresistivi a filo avvolto (resistori GuildlineB) mentre quelli di valore superioresono realizzati con elementi resistivi afilm spesso (Measurement InternationalA, Guildline C, ABAG D e Welwyn E).Il loro contenitore esterno è chiusoermeticamente. Il terzo terminale deiresistori è normalmente collegato alcontenitore esterno, agli schermi deiconnettori e a un singolo morsetto elet-trico che viene utilizzato per il collega-mento al circuito di guardia.

METODI DI MISURA SVILUPPATI ALL’I.N.Ri.M.

Metodo delle cassette di trasferimento HamonQuesto metodo, usato pressol’I.N.Ri.M. per la taratura di campionidi resistenza nel campo 100 kΩ÷100 GΩ, è basato sull’utilizzo dicassette di resistenza del tipo Hamon[5]. Ogni cassetta contiene dieci resi-stori di pari valore nominale, e rispet-tivamente uguale a 10 Ω, 100 kΩ, 1MΩ, 10 MΩ, 100 MΩ e 10 GΩ. Iresistori di ciascuna cassetta possonoessere misurati individualmente, inparallelo, in serie. Le misure sono ese-guite con metodo di sostituzione inrapporto 1:1 con un multimetro nellafunzione resistenza fino a 100 MΩ econ il metodo multimetro e calibratore

o a ponte di Wheatstone per i pas-saggi decadici superiori.

Metodo basato su multimetro e calibratoreIl metodo di misura basato su un mul-timetro e un calibratore di tensionecontinua è utilizzato per la taratura diresistori di alto valore nel campo10 MΩ÷1 TΩ. Schema e foto di que-sto sistema di misura sono mostrati inFig. 4. Rx è il resistore in taratura, e Rsè il resistore campione. Un divisoreausiliario di tensione fornisce la ten-sione di guardia. Altri dettagli sonoriportati in [7]. Il calibratore fornisceuna tensione Vout positiva alla serie diRx e Rs mentre il multimetro misura la ten-sione Vs ai capi di Rs. Dopo un certonumero di misurazioni, la polarità diVout è invertita e Rx è il valore medio traRx+ e Rx-. Vx è la tensione su Rx e Ix lacorrente in Rx e Rs, il valore di Rx è datodalla equazione seguente:

Con questo metodo l’I.N.Ri.M. ha par-tecipato ad un confronto internazionalea livello 10 MΩ e 1 GΩ [8].

Metodo basato su un ponte di Wheatstone modificatoIl metodo di misura [9÷11] è utilizzatoper la taratura di resistori nel campo100 GΩ÷100 TΩ. Schema e foto delsistema sono riportati in Fig. 5. A diffe-renza del ponte di Wheatstone duerami sono costituiti da due sorgenti ditensione continua e l’equilibrio si deter-mina con un picoamperometro. La rife-ribilità di questo metodo all’I.N.Ri.M.parte da un resistore da 10 GΩ taratocon il metodo multimetro e calibratore eprosegue in rapporto 1 a 10 o 1 a 100per i valori decadici superiori. La pro-cedura consiste nel programmare ledue sorgenti di tensione in modo daottenere il bilanciamento del pontesecondo la relazione:

(2)

Maggiori dettagli e schemi di questidue ultimi metodi di misura sono ripor-tati in [11].

R R

VVx c

HI

LO

=

R V I R V I V V R Vx x x s x s out s s s= = = = −/ / ( ) /

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Figura 3 – Gruppo di resistori campione di alto valore; A) Measurement International;

B-C) GUILDLINE; D) ABAG; E) cassettaWELWYN con valori da 1 MΩ a 1 TΩ.

I connettori dei resistori sono del tipo BNC o N isolati in Teflon

(1)

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CONCLUSIONI

L’articolo descrive l’unità di resistenzaelettrica e come viene riprodotta,mantenuta e disseminata verso labo-ratori secondari dall’I.N.Ri.M.. Almomento la scala di resistenza ha unacopertura da 1 µΩ a 100 TΩ. Ob-biettivi futuri sono la realizzazione dinuovi campioni e di sistemi di misuramediante i quali estendere ulterior-mente i campi di misura e migliorarnei livelli di riferibilità ai Campioni Na-zionali.

BIBLIOGRAFIA

1. K. von Klitzing, The quantized Halleffect, Reviews of Modern Physics 58,No 3, (1986);2. T.J. Quinn, News from the BIPM,Metrologia, 26, 69, (1989).3. G. Boella, P.P. Capra, C. Cassia-

go, R. Cerri, G. Marullo Reedtz, A.Sosso “Traceability of the 10-kΩ Stan-dard at IEN” IEEE Trans. Instrum.Meas., vol 50, pp. 245-248, (2001).4. G. Boella, I Mihai, G Marullo-Reedtz, P. P. Capra, E. Gasparotto“The IEN CCC Bridge to Scale theQuantized Hall Resistance to 1-ΩStandards” IEEE Trans. Instrum.Meas., vol 54, n. 2, pp. 588-591,(2005).5. B.V. Hamon, “A 1-100Ω build-upresistor for the calibration of standardresistors,” J. Sci. Instrum., vol. 31, pp.450-453, Dec. 1954.6. Jame L. Thomas, “A New Design ofPrecision Resistance Standard”,Bureau of Standard Journal ofResearch, vol. 5, RP201, 1930.7. F. Galliana, P.P. Capra, E. Gaspa-rotto, “Metrological management ofthe high dc resistance scale atI.N.Ri.M.,” Measurement 42, pp.314-321, 2009.

8. F. Dziuba and D. G. Jarrett, “Finalreport on key comparison CCEM-K2of resistance standards at 10 MΩ and1 GΩ,” 002 Metrologia 39 01001doi:10.1088/0026–1394/39/1A/1.9. L. C.A. Henderson, “A new techni-que for the automatic measurement ofhigh value resistors, ” J. Phys. E. Sci.Instrum., Vol. 20, pp. 492-495,1987.10. D. G. Jarrett, “Automated guar-ded bridge for calibration of multime-gohm standard resistors from 1 MΩ to1 TΩ,” IEEE Trans. Instr. Meas., Vol.46, no. 2, pp. 325-328, 1997.11. F. Galliana, P.P. Capra, E. Gaspa-rotto: Evaluation of two differentmethods to calibrate ultra-high valueresistors at I.N.Ri.M.”, IEEE Trans.Meas., Vol. 60 no. 3, pp. 965-970,2011.

Figura 4 – Schema e foto del metodo multimetro e calibratore

Figura 5 – Schema e foto del metodo a ponte di Wheatstone modificato

Pier Paolo Capra ènato a Torino, nel 1965.Si è diplomato in Chimi-ca Industriale e nel 1987è stato assunto dall’IEN inqualità di esperto di misu-

re elettriche. Si è laureato in Fisica pres-so l’Università degli Studi di Torino nel1996 e dal 2001 è Tecnologo. Èresponsabile del Campione Nazionaledi Resistenza elettrica, si occupa delmantenimento e delle disseminazionedell’unità di resistenza e dello sviluppodi nuovi sistemi di misura di resistenzaelettrica in regime continuo.

Flavio Galliana è natoa Pinerolo (TO) nel 1966.Si è laureato in Fisicapresso l’Università di Tori-no nel 1991. Dal 1993 ètecnologo presso l’IEN

dove si è occupato della scala di resi-stenza, realizzando sistemi di misuraper la taratura di resistori di alto valore.Si è occupato di Accreditamento dilaboratori Presso la Struttura di Accredi-tamento dell’IEN divenendone Respon-sabile dal 1999 al 2005.

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2011eventi in breve

T_M N. 2/11 ƒ 151

28 - 29 GIUGNO

29 GIUGNO - 1 LUGLIO

30 GIUGNO - 1 LUGLIO

15 - 18 LUGLIO

18 - 21 LUGLIO

19 - 22 LUGLIO

28 31 LUGLIO

8 - 11 AGOSTO

12 - 14 AGOSTO

21 - 27 AGOSTO

22 - 25 AGOSTO

29 - 31 AGOSTO

5 - 8 SETTEMBRE

5 - 8 SETTEMBRE

12 - 14 SETTEMBRE

12 - 14 SETTEMBRE

12 - 14 SETTEMBRE

12 - 16 SETTEMBRE

13 - 15 SETTEMBRE

15 - 16 SETTEMBRE

23 - 25 SETTEMBRE

26 - 28 SETTEMBRE

26 - 29 SETTEMBRE

28 - 30 SETTEMBRE

12 - 14 OTTOBRE

17 - 20 OTTOBRE

24 - 26 OTTOBRE

28 - 30 OTTOBRE

28 - 30 OTTOBRE

28 - 31 OTTOBRE

7 - 10 NOVEMBRE

Savelletri di Fasano (BA), Italia

Vienna, Austria

Orvieto, Italia

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Seville, Spain

Orlando, Fl, USA

Noordwijkerhout, Olanda

Istanbul, Turkey

Wuhan, China

French Riviera - Nice, France

Miedzyzdroje, Poland

Linkoeping, Sweden

Roma, Italia

Bologna, Italia

Braunschweig, Germany

Genova, Italy

Genova, Italy

Suzhou, China

Bologna, Italia

Roma, Italy

Wuhan, China

Capri, Italy

Online

Aachen, Germany

Olhao, Portugal

Brussels, Belgium

Paris, France

Shangai, China

Shanghai, China

Limerick, Ireland

Melbourne, Australia

IEEE IWASI 2011

IEEE Forum on Sustainable Transport Systems (FISTS)

IEEE-IMEKO International Workshop on ADC Modelling and Testing

International Conference on Green Communications and Networks (GCN) 2011

ACT4SOC 2011 (5th International Workshop on Architectures, Concepts and Technologiesfor Service Oriented Computing) and IWCCTA 2011 (International Workshop on CloudComputing, Technology and Applications)

15th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics: WMSCI 2011

8th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics - ICINCO 2011

International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics - OMN-2011

The 2011 International Conference on Information System and Management ISM2011

CENICS 2011: The Fourth International Conference on Advances in Circuits, Electronics and Micro-electronics

Methods and Models in Automation and Robotics

European Conference on Circuits Theory and Design (ECCTD) 2011

NUSOD 2011 - Numerical Simulation of Optoelectronic Devices

8th IEEE Int’l Symposium on Diagnostics for Electrical Machines,Power Electronics and Drivers (SDEMPED 2011)

10th Symposium LMPMI 2011 (Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry)

XXVIII Congresso Nazionale GMEE

XI Congresso Nazionale GMMT

Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)

CIGRE’ Int’l Symp. The electric power system of the future

VII Conferenza Nazionale del Colore

The 7th Int’l Conf. on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WiCOM 2011)

4th EOS Topical Meeting on Optical Microsystems (OMS 11)

IEEE Online Conference on Green Communications (IEEE GreenCom’11)

IEEE AMPS 2011 (Applied Measurements for Power Systems)

VIPIMAGE: III Eccomas Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing

2nd IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm)

3rd Int’l Joint Conf. on Computational Intelligence

2011 International Conference on Computer Science and Engineering - CSE 2011

2011 Int’l Conf. on Signal and Information Processing(CSIP 2011)

IEEE SENSORS 2011

ECON 2011 - 7th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society

http://iwasi2011.poliba.it

http://ieee-fists.org

www.iwadc2010.diei.unipg.it

www.easychair.org/conferences/?conf=gcn2011

www.icsoft.org/workshops.asp

www.2011iiisconferences.org/wmsci

www.icinco.org

www.omn2011.org

www.massconf.org/ism2011

www.iaria.org/conferences2011/CENICS11.html

www.mmar.edu.pl

http://ecctd2011.org

www.nusod.org/2011

www.sdemped11.ing.unibo.it

www.lasermetrology2011.com

www.gruppomisuremt.it/ConvegniCongressi.htm

www.gmee2011.it

http://piers.org

www.cigre.it

www.gruppodelcolore.it

www.wicom-meeting.org/2011

www.myeos.org/events/capri2011

www.ieee-greencom.org/submit.html

http://amps2011.ieee-ims.org

http://paginas.fe.up.pt/~vipimage/index.html

www.ieee-smartgridcomm.org

www.ijcci.org

www.engii.org/cet2011/CSE2011.aspx

www.engii.org/cet2011/csip2011.aspx

http://ieee-sensors2011.org

www.iecon2011.org

2011

T_M ƒ 152

caso viene trattato come fosse un accelerometro!Simile a un accelerometro, l’intervallo di fre-quenza di utilizzo dell’estensimetro piezoelettri-co è da 0,5 Hz fino a 100 KHz. Lo strumentonon è quindi utilizzabile su strutture che preve-dono carichi statici.L’estensimetro piezoelettrico utilizza un circuito dicondizionamento ICP® molto semplice e oggi estre-mamente diffuso. In molti casi nei quali è necessa-rio fare un’analisi dinamica della struttura (anche incondizioni ambientali ostili) il nuovo estensimetrooffre vantaggi indiscussi rispetto agli estensimetriconvenzionali, sia per la facilità di montaggio sia,soprattutto, per l’elevato segnale elettrico (decine dimV per micro deformazione). Non solo, la suainstallazione è addirittura possibile senza “ferma-re“ la struttura o il processo. In caso di escursione termica della prova, lanatura piezoelettrica del quarzo e l’assenzadella parte continua del segnale compensanoin modo naturale il fenomeno.Infine per molte applicazioni odierne che pre-vedono sempre più studi di vibrazione (rawtime history) e indagini a fatica, esso rappre-senta un significativo vantaggio per l’utilizzato-re, ricordando che è rimovibile e facilmentereinstallabile in pochissimo tempo.

Per ulteriori informazioni:www.pcbpiezotronics.it

titanio non consente l’utilizzo su superfici curve,ma solo su superfici piane. L’applicazione è immediata e avviene medianteun cianoacrilato convenzionale (è possibileanche con colle bi-componente, per misure di fati-ca), ma la grossa novità e che tale estensimetro èriutilizzabile! Tempo stimato per l’installazione:intorno a 5 minuti al massimo. La sua rimozionedalla struttura (attraverso utensile appositamenteprogettato e fornito) è semplice e anche in questo

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Ing. Carmine Salzano(International Aerospace DefenseManager, PCB Piezotronics)

L’estensimetro piezoelettrico della PCB è dispo-nibile in versione uni assiale (non rosetta) e conuna sola lunghezza di griglia (15 mm) per cuiogni misura di deformazione dovrà essere inte-sa come media su tale lunghezza di griglia. L’e-lemento sensibile è una lamina di quarzo inse-rita in una custodia di titanio; il cavo è integra-le (teflon), con lunghezza di 3 metri, ma sonodisponibili prolunghe di varia lunghezza,senza alcuna limitazione e, soprattutto, senzariduzione di sensibilità della catena di misura.All’interno della custodia in titanio è alloggiatol’amplificatore ICP® (IEPE), un vero e proprioamplificatore di carica che converte il segnaleoriginale (carica elettrica) del quarzo in tensio-ne proporzionale alla deformazione misurata.La sensibilità nominale del modello standard(740B02) è di ben 50 mV / micro deformazio-ne: sono comunque disponibili altri modelli condiverse sensibilità.Ogni sensore è fornito con il relativo certificato ditaratura che, in modo dinamico su una trave aflessione in acciaio, viene comparato su più punti.La custodia in titanio è ermetica (sigillata laser)e consente l’utilizzo di tale sensore da -54 °Cfino a + 121 °C. La rigidezza della custodia in

NUOVO ESTENSIMETRO DINAMICO RIUSABILE

CELLE DI CARICO CERTIFICATE PER GLI ESPORTATORI DI BILANCE NEL MERCATO USA

I requisiti tecnici relativi alla tecnica di pesaturanegli USA vengono definiti nel manuale 44 delNIST – Istituto Nazionale per gli Standard e leTecnologie, organismo paragonabile al nostroIstituto Nazionale di Ricerca Metrologica(I.N.Ri.M.).Per poter commercializzare i componenti dellatecnica di pesatura negli USA è necessariosoddisfare una serie di requisiti e viene richie-sto un cosiddetto certificato NTEP (NationalType Evaluation Program – Programma nazio-nale di valutazione del tipo), che attesti la con-formità con il manuale 44 NIST. Per ottenerequesto certificato, oltre alla verifica tecnicadella tecnica di pesatura in sé e al collaudodelle bilance nel luogo di impiego, sono neces-sarie anche la verifica e la certificazione degliimpianti di produzione del costruttore, che ven-gono dimostrate da un certificato di conformitàsecondo il VCAP (Verified Conformity Asses-sment Program – Programma di valutazionedella conformità verificata). Questo certificato èil risultato dell’audit eseguito da un ente ester-no, durante il quale vengono valutati soprattut-to i sistemi di assicurazione della qualità interniall’azienda.

Il produttore di tecnica di pesatura HBM hasuperato positivamente l’audit ed è quindi auto-rizzato a offrire l’intera gamma della propria

tecnica di pesatura anche per applicazioninegli USA.Per ulteriori informazioni: www.hbm.com.

Grazie all’esito positivo dell’audit VCAP, le celle di carico HBM rappresentano la prima scelta per i produttori di bilance che esportano negli USA

COMMENTI ALLE NORME: LA 17025

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Assicurazione della Qualità

A cura di Nicola Dell’Arena (ndellarena@hotmail.it)

Parte 3a

COM

MENTI

ALLE

NORM

E

COMMENTS ON STANDARDS: UNI CEI EN ISO/IEC 17025A great success has been attributed to this interesting series of comments byNicola Dell’Arena to the Standard UNI CEI EN ISO/IEC 17025.

RIASSUNTOProsegue con successo l’ampia e interessante serie di commenti di NicolaDell’Arena alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. I temi trattati sono: Lastruttura della documentazione (n. 4/2000); Controllo dei documenti edelle registrazioni (n. 1/2001 e n. 2/2001); Rapporto tra cliente e labo-ratorio (n. 3/2001 e n. 4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n. 3/2002 e n. 1/2003); Metodi di prova e taratura (n. 4/2003, n. 2/2004e n. 3/2004); Il Controllo dei dati (n. 1/2005); Gestione delle Apparecchia-ture (n. 3/2005, n. 4/2005, n. 3/2006, n. 3/2006, n. 4/2006, n. 1/2007e n. 3/2007); Luogo di lavoro e condizioni ambientali (n. 3/2007, n. 2/2008e n. 3/2008); il Campionamento (n. 4/2008 e n. 1/2009); Manipolazio-ne degli oggetti (n. 4/2009 e n. 2/2010), Assicurazione della qualitàparte 1.a (n. 4/2010), Assicurazione della qualità parte 2.a (n. 1/2011).

PROCEDURE

La norma nonparla di procedu-ra gestionale, maritengo necessa-rio che il labora-torio emetta eapplichi una pro-cedura gestiona-le, dove riportaretutto quello cheintende fare perrispettare la

17025: controlli, metodi, modalità, fre-quenza, documenti di pianificazione,registrazione della qualità da utilizzare,responsabilità del personale.Insieme alla procedura gestionale illaboratorio dovrà emettere una seriedi procedure tecniche sui controllidella qualità da effettuare e sui meto-di che intende utilizzare. Nelle proce-dure tecniche il laboratorio deve defi-nire e riportare il limite oltre il quale ilprocesso di prova non è conforme, lemodalità di esecuzione dei controllo edel metodo, la valutazione dei risulta-ti e quanto altro necessario.

POSIZIONE DI ACCREDIA

Da questo articolo si parla di ACCRE-DIA, poiché dal 1 gennaio del 2010essa è l’unico organismo di accredita-mento italiano riconosciuto dal governoe comunicato a livello mondiale, e chedal 1° luglio è diventato operativoanche il settore delle tarature. Nel corso del 2010 ACCREDIA haemesso due documenti: il primo (RT-08),dal titolo “Prescrizioni per l’accredita-mento dei laboratori di prova”, che siapplica ai laboratori del SINAL, e ilsecondo (RT-25), dal titolo “Requisitispecifici per l’accreditamento dei Labo-ratori di Taratura” che si applica ai Cen-tri SIT. I due documenti (nel caso delcapitolo 5.9) confermano quasi tutti irequisiti precedenti, e sono diversi per idue settori interessati.

LABORATORI DI PROVA

Sul punto 5.9.1, si presenta la solitalaconica e generica frase “si applica ilrequisito di norma” e la seguenteaggiunta: “l’attività del laboratorio

relativa a questo requisito deve esseredescritta nel manuale qualità o altrodocumento del laboratorio, in partico-lare relativamente a pianificazione,effettuazione delle prove, valutazionedei risultati, azioni correttive, docu-mentazione e conservazione delle regi-strazioni”. Non c’era a mio parerealcun bisogno di precisare che dovevaessere riportato nel manuale della qua-lità (tengo a precisare l’aggiunta di“della” che in italiano è un errore digrammatica) poiché è normalissimoche nel manuale si riportino le modali-tà e le responsabilità in applicazioneai requisiti della norma.Il documento si prolunga moltissimosolamente ed esclusivamente sui con-fronti interlaboratori come si vede nelseguito. “Il laboratorio deve, ove pos-sibile, rivolgersi a organizzazioni diconfronti interlaboratorio che operinoin conformità alla norma UNI CEI ENISO/IEC 17043 (per esempio rivol-gendosi ad organizzazioni accredita-te per tali attività oppure che dichiari-no di operare in conformità alla sud-detta norma)”. In questo requisito c’èuna profonda novità rispetto a quantofatto finora. Gli organismi internazio-nali hanno previsto che gli organizza-tori dei confronti devono essere accre-ditati (a mio parere sarebbe statomeglio che fossero certificati) in accor-do alla ISO 17043. Con questa novi-tà il laboratorio deve partecipare sola-mente a confronti organizzati daorganismi accreditati.Rivolgersi a organizzazioni nonaccreditate ma che dichiarino di ope-rare in conformità alla ISO 17043 vabene in un primo periodo, quandonon esistono organismi accreditati,ma una volta a regime ciò nondovrebbe essere più permesso. Inol-tre l’utilizzo di organizzazioni nonaccreditate graverà inevitabilmente illaboratorio di un compito improprio:valutare e verificare la conformità

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dell’organizzazione all’ISO 17043. “I laboratori devono comunicare adACCREDIA la loro partecipazione aconfronti interlaboratorio, tenendo adisposizione degli ispettori, ed invian-do su richiesta di ACCREDIA una sin-tesi dei risultati forniti, i valori di riferi-mento e i criteri di valutazione dell’or-ganismo organizzatore del circuito-vedi RT 24”. È a mio parere una pre-cisazione giusta, tuttavia si potevalimitarla solamente alla valutazionedegli ispettori durante la visita di sor-veglianza, senza che il laboratorioinvii quantità eccessive di documenti,oppure si può richiedere solamente ilgiudizio finale (positivo e negativo conazioni correttive) emesso dall’organi-smo organizzatore.“La partecipazione a circuiti interlabo-ratorio può essere richiesta da ACCRE-DIA a laboratori in corso di accredita-mento o già accreditati come elementodi valutazione per la concessione o il

mantenimento dello stesso”. È una pre-cisazione non necessaria, in quanto lapartecipazione é un requisito obbliga-torio contenuto nella 17025 e inoltre ildubbio “può essere richiesta” è erratoper i laboratori già accreditati, ma puòessere valido per quelli in corso diaccreditamento, i quali non essendoancora accreditati non hanno l’obbligodel rispetto di tutta la norma. “Le risultanze dei circuiti interlaborato-rio si affiancano alle risultanze dellevisite di valutazione di ACCREDIA econtribuiscono alla verifica della com-petenza tecnica dei laboratori accredi-tati e della loro conformità ai requisitidella UNI CEI EN ISO/IEC 17025, inquanto forniscono indicazioni aggiunti-ve sulla competenza del laboratorionella effettuazione di specifici tipi diprove”. Tutto ciò non è un requisito enon è necessario riportarlo, ma è sola-mente lo scopo finale del confronto, ecioè la possibilità di valutare e parago-

nare la competenza tecnica di un labo-ratorio ed è il motivo stesso per cui èstato messo nella norma.“Nel caso di risultati ottenuti da unlaboratorio accreditato non rientrantinei criteri di accettabilità previsti dalprogramma del circuito, il laboratoriodeve fornire evidenza di avere inda-gato sulle cause e attuato idoneeazioni correttive”. Lo scopo del con-fronto è proprio quello di confrontaree valutare la competenza tecnica di unlaboratorio con un altro laboratorio. Èchiaro che se i risultati sono moltodiversi il laboratorio deve attuare tuttele azioni necessarie per mettersi allivello degli altri. È bene che ACCRE-DIA specifichi tra i requisiti l’adozionedi azioni correttive, anche se nonnecessario poiché la 17025 (al punto5.9.2) prevede l’adozione di azioniper superare la non conformità. “Nel caso di gravi non conformitàACCREDIA può decidere se: a) far par-tecipare il laboratorio ad un nuovociclo di prove di confronto; b) far effet-tuare una visita di valutazione suppleti-va; c) notificare al laboratorio provve-dimenti di sospensione dell’accredita-mento per le prove in oggetto. Nell’ulti-mo caso, il ripristino dello status di labo-ratorio accreditato per le prove inoggetto è subordinato agli esiti positividi una nuova visita di valutazione e/oalla partecipazione ad un idoneo cir-cuito interlaboratorio”. Come si vedeACCREDIA prevede azioni via via cre-scenti a seconda della gravità della nonconformità. Naturalmente il provvedi-mento di sospensione è un caso limiteche però può verificarsi. Durante le fasidi accreditamento e di sorveglianza èvalutata l’incertezza della prova, e l’ac-creditamento viene dato se l’incertezzarientra nella normalità. Quindi devonoaccadere fatti eclatanti per far sì che illaboratorio non sia più conforme e rice-va la sospensione.Nè la norma né ACCREDIA prevedonoun limite all’incertezza oltre il quale allaboratorio viene notificata la sospen-sione. Tale limite oggi è quantificatodall’organizzatore del confronto inbase alle esperienze tecniche di ognisingola prova oppure ina base a dellenorme tecniche ove esistono e lo farispettare. Qual è il consiglio da dare a

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un laboratorio? “State attenti e agiteprima che sia troppo tardi per non an-dare fuori con l’incertezza e ricevere lasospensione”.Sul punto 5.9.2 ACCREDIA (ex SINAL)aggiunge il seguente requisito: “i risul-tati dei confronti interlaboratori periodi-ci o delle prove su materiali di riferi-mento devono essere gestiti con carte dicontrollo per verificare eventuali ten-denze e l’efficacia delle azioni corretti-ve/preventive eventualmente attuate”.L’utilizzo delle carte di controllo pervalutare la situazione e l’evoluzione diun processo è utile e valido. Nel casodi confronti interlaboratorio eseguiticon periodo di due o più anni, essorisulta essere uno strumento poco signi-ficativo anche se valido. Nel caso delcontrollo della qualità sui materiali diriferimento secondari, può essere unostrumento utile, anche se al primo avvi-so di deriva dalla conformità al labora-torio conviene adottare immediate azio-ni correttive. Nel caso di applicazionealla valutazione dell’efficacia delleazioni correttive/preventive mi sembraeccesivo utilizzare le carte di controllo.“Si rammenta inoltre che le altre attivitàelencate al punto 5.9 della norma, chedevono essere effettuate con opportunafrequenza possono essere gestite concarte di controllo”. In questa revisionedel documento ACCREDIA si ricordache esistono altri metodi da utilizzare.Naturalmente, ove possibile, l’utilizzodelle carte di controllo è appropriato.Lo è meno la generica “opportuna fre-quenza” che rispecchia la situazioneattuale: sarebbe auspicabile che, provaper prova, si stabilisca una frequenzauguale per tutti i laboratori.

LABORATORI DI TARATURA

ACCREDIA, per i laboratori di taratura,al paragrafo 5.9.1 aggiunge i seguen-ti requisiti:1) il Laboratorio/Centro deve predi-sporre un adeguato sistema di confermametrologica per i campioni, gli strumen-ti e le apparecchiature in dotazione; 2) per la conferma metrologica il Labo-ratorio/Centro può rifarsi alla UNI ENISO 10012; 3) ACCREDIA raccomanda l’analisi sta-

tistica dei dati storici delle tarature dicampioni e strumenti un uso;4) oltre ai confronti di misura organiz-zati da ACCREDIA, il Laboratorio/Cen-tro deve dimostrare la partecipazione aperiodici confronti sperimentali effettua-ti in ambito nazionale o internazionale(tramite ad es. fornitori accreditati);5) quando un Laboratorio/Centro par-tecipa a confronti interlaboratorio nonorganizzati da ACRREDIA, con l’inten-zione di utilizzarne i risultati per dimo-strare le proprie competenze nel pro-cesso di accreditamento, deve informa-re preventivamente ACCREDIA. Il primo e secondo requisito potrebberorientrare un questo capitolo: tuttavia laloro collocazione migliore sarebbestata nel capitolo delle apparecchiatureo in quello della riferibilità. Il terzo re-quisito sarebbe stato più appropriata-mente inserito nei capitoli riguardanti lataratura e non in questo, anche se ilsuggerimento dell’analisi statistica èappropriato. Il SIT, fino ad oggi, ha sempre organiz-zato confronti di misura durante le visi-te e interconfronti a livello nazionale einternazionale per tutte le grandezzeaccreditate. Oggi, come settore diACCREDIA, non può più organizzareinterconfronti: era dunque opportuno enecessario inserire il quarto e il quintorequisito. Sul quinto requisito si potevaperò aggiungere qualcosa sulla valuta-zione dei risultati ottenuti dal laborato-rio nell’interconfronto.Sul punto 5.9.2 ACCREDIA (ex SIT)aggiunge due nuovi requisiti: 1) “ilLaboratorio/Centro deve predisporreprocedure per l’analisi statistica dei datiraccolti dalla conferma metrologica,per esempio carte di controllo o piùsemplicemente diagrammi dei valori ditaratura e verifica rispetto ai limiti pre-stabiliti”; 2) “i dati derivanti dalle attivi-tà descritte nel presente paragrafodevono essere riesaminati dal Labora-torio/Centro e le azioni conseguentidevono essere trattate secondo le pro-cedure dei proprio sistema di gestioneper la Qualità (Non Conformità, AzioniCorrettive/Preventive, Riesami dellaDirezione e Piani di Miglioramento)”.Sul primo requisito la differenza tra exSINAL ed ex SIT è grande. Infatti l’exSINAL chiede l’utilizzo delle carte di

controllo per l’interconfronto e per imateriali di riferimento; l’ex SIT lo chie-de per la conferma metrologica, argo-mento poco attinente con questo puntodella norma. La conferma metrologicaè uno strumento, interno al laboratorio,valido ad assicurare la qualità dei risul-tati di prova e taratura ottenuti da unlaboratorio, ma è già tutto descritto inun altro capitolo della norma. Ancheper questo motivo ho scritto che il capi-tolo 5.9 doveva riguardare solamentel’interconfronto. La richiesta della predi-sposizione delle procedure non devespaventare, basta inserire la valutazio-ne dei risultati nella procedura sullaconferma metrologica.Il secondo requisito è stato totalmentetolto dalla Guida alla predisposizionedel manuale della qualità del SIT: tutta-via l’applicazione di tutte le procedureelencate nulla ha a che vedere con ilcontenuto del punto 5.9, poiché lo stes-so punto dice cosa fare, e cioè “adot-tare azioni pianificate”.Prima di chiudere mi piace far notareuna novità, anche se non attinenteall’assicurazione della qualità. Tra ladocumentazione di ACCREDIA non esi-ste più la “Guida alla predisposizionedel manuale della qualità”. Personal-mente lo ritengo estremamente positivo,e in sede SIT ho sempre sostenuto cheun organismo di accreditamento (e dicertificazione) non dovesse emettere undocumento che indicasse che cosa sideve riportare nel manuale della quali-tà. Lo ritenevo pericoloso poiché unlaboratorio inesperto sui sistemi qualitàè portato a copiare interamente laguida senza capire cosa stia facendo(purtroppo ho esperienza in proposito).

CONCLUSIONE

In conclusione porto all’attenzione treaspetti per una migliore comprensionedella norma: 1) bisogna effettuare azio-ni di controllo della qualità e applicarei metodi; 2) bisogna selezionare i meto-di e i controlli che meglio si adattanoalla propria prova/taratura, tenendoconto del volume delle attività svoltedurante l’anno; 3) è opportuno e utilepartecipare a interconfronti, meglio sea quelli internazionali.

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La collezione degli antichi strumenti di Ottica dell’OsservatorioValerio di Pesaro

Emilio Borchi1, Renzo Macii2, Riccardo Nicoletti3, Alberto Nobili4

Parte II – Gli strumentiSTORIA

ECURIO

SIT

À

1 Università di Firenze e Osservatorio Ximeniano di Firenze2 Osservatorio Ximeniano di Firenze3 CSO Srl, Badia a Settimo, Firenzer.nicoletti@csophthalmic.com4 Osservatorio Valerio, Comune di Pesaro

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THE COLLECTION OF ANCIENT MEASUREMENT INSTRUMENTSOF THE “VALERIO” OBSERVATORY IN PESAROIn the second article of this series the authors continue the description of therich collection of ancient instruments conserved in the Valerio Observatoryof Pesaro, including instruments for the meteorology, astronomy, geodesyand geomagnetism.

RIASSUNTOContinua con questo numero la descrizione della ricca collezione di stru-menti di misura conservata presso l’Osservatorio meteorologico e sismolo-gico Valerio del Comune di Pesaro, che annovera strumenti di meteorolo-gia, di astronomia, di geodesia, di geomagnetismo e di sismologia.

GLI STRUMENTI DI OTTICA DELL’OSSERVATORIO VALERIO

Una parte ragguardevole degli stru-menti storici della collezione rientranonel settore dell’ottica, in particolaredell’ottica astronomica e di quellameteorologica. Essi furono acquistatitutti durante la direzione del Guidi.Complessivamente rappresentano unafrazione rilevante dell’intera collezio-ne degli strumenti storici dell’Osserva-torio. In questa parte ci occuperemoprincipalmente di loro, distribuiti neivari settori di astronomia, geomagne-tismo, meteorologia e sismologia.Successivamente verranno descritti,settore per settore, gli altri strumentidella collezione.a. Strumenti astronomici e geodetici: essisono, insieme ai magnetometri, i più anti-chi della collezione Uno degli ultimi stru-menti astronomici, acquistato dal Guidiverso il 1870, fu il cannocchiale dei pas-saggi di Negretti e Zambra.b. Strumenti di geomagnetismo: alcunidegli strumenti magnetici facevanoparte della primitiva strumentazione delGuidi degli anni 1856-58. Il declino-metro, l’inclinometro e il bifilare eranostati acquistati nel 1864. Il teodolitemagnetico tipo Brunner del TecnomasioItaliano fu acquistato verso il 1880.c. Strumenti di meteorologia: dei moltis-

GLI STRUMENTI DI ASTRONOMIA,GEODESIA E TOPOGRAFIA

Tra gli strumenti di astronomia ricor-diamo Il telescopio rifrattore di Merz(Fig. 4), le cui ottiche furono costruitenel 1864 da Sigmund Merz (1824-1908) di Münich mentre il tubo dilegno del telescopio e la montaturadell’oculare erano stati forniti in tempisuccessivi da Ertel & Sohns (1793-1867) di Münich nel 1866. L’apertu-ra utile del cannocchiale è di 11 cm ela distanza focale è di 160 cm. Lostrumento possiede tre oculari di varioingrandimento. In seguito fu dotato didue elioscopi, uno di Merz e l’altro diCavalleri, e di uno spettroscopio avisione diretta di Hoffmann ceduto nel1937 all’Istituto Magistrale di Pesaro.

simi strumenti di meteorologia quelli diesse ottico riguardano l’ottica meteorolo-gica. Il Guidi accenna ad alcuni appa-recchi nell’avvertenza del “BullettinoMensile” del luglio 1875: “…il coloredell’atmosfera è determinato col polari-metro di Arago, il quale serve anche perlo studio della polarizzazione atmosferi-ca, la temperatura solare è misurata col-l’eliometro del Secchi. L’intensità chimicadella luce si determina col metodo diRoscoe”. Rientrano in questo settore an-che i nefoscopi di cui l’osservatorio Vale-rio conserva un pregevole esemplare. Gli strumenti di sismologia: riguardoagli strumenti sismologici, il Calvoricommenta: “Quando l’osservatoriovenne fondato non possedeva che unsemplice pendolo Cavalleri. Nel 1876(gennaio) fu impiantato il tromometronormale col quale si fecero osservazio-ni abbastanza regolari fin dal momen-to della sistemazione. Nel gennaio1877 si impiantò il sismografo a carteaffumicate del Cecchi, completo. Nel1879 venne acquistato il microsismo-grafo De Rossi che però non fu maiposto in completo stato d’azione”. Altristrumenti vennero acquistati dai diretto-ri successivi dell’Osservatorio.Attualmente, a parte il cannocchialedi osservazione del tromometro, nonci sono altri strumenti di ottica nel set-tore della sismologia.

Figura 4 – Telescopio di Merz

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Nei primi anni lo strumento di Ertelera montato su un robusto cavallettodi legno, in seguito gli fu realizzatauna montatura equatoriale di ferro.Durante la direzione del Guidi venne-ro eseguite alcune osservazioni dimacchie solari. Dopo la ristrutturazio-ne dell’Osservatorio da parte di Cal-vori, l’equatoriale ebbe stabile dimo-ra sotto la cupola mobile. Nella Fig. 5è riportato il disegno di Calvori dellaparte dell’Osservatorio relativa allacupola. La camera dell’equatorialeera a base circolare di 2,27 m di dia-metro, con una camera cilindrica late-rale in muratura, alta 2,10 m sullabase. Su questa parte cilindrica inmuratura si appoggiava la strutturaperfettamente emisferica della cupola.

Il telescopio rifrattore è sopravvissutoquasi intatto con i suoi accessori. Ilrecente restauro ha ripristinato la ver-niciatura originaria delle parti metalli-che (che erano state cromate) e la sta-bilità del tubo di legno (che si era cre-pato longitudinalmente). Lo strumentoè dotato di un piccolo cercatore e didiversi oculari con filtro solare e conprisma, di oculare per spettroscopio edi obbiettivi astronomici e terrestri.

Parte di questi accessori, contenuti inuna cassetta di legno, ci sono perve-nuti in buone condizioni. Tra gli ac-cessori menzioniamo l’elioscopio diSigmund Merz, del 1866 e quello diCavalleri, costruito dal TecnomasioItaliano del 1870. Lo strumento dei passaggi dei costrut-tori Negretti e Zambra (Fig. 6), cheoperavano a Londra dalla metà del-l’Otttecento, venne acquistato da LuigiGuidi verso il 1870. Esso è costituitoda un cannocchiale situato nel pianomeridiano ed ha un movimento attor-no a un asse orizzontale in modo cheil suo asse ottico descrive il piano me-ridiano. Non è quindi necessario col-locarlo sotto una cupola girevole, mabasta praticare nell’edificio un’apertu-ra lunga e stretta nella direzione delmeridiano locale.

La stanza prende il nome di stanzadella meridiana. L’asse orizzontale dirotazione ha i punti di appoggiosopra due robuste colonne, general-mente in muratura.Nello strumento di Pesaro due semi-assi, sagomati in forma tronco-conicae avvitati a un corpo sferico centralecostituiscono l’asse di rotazione. L’as-se poggia su due supporti metallici aiquali sono permessi piccoli movimentitanto in altezza quanto sul piano oriz-zontale. Due livelle, una grande l’al-tra più piccola, permettono di verifi-care l’orizzontalità dell’asse. Quellagrande, che può collocarsi sui pernidell’asse di rotazione, ne dà diretta-mente l’inclinazione in secondi ditempo siderale. Da un lato dello stru-mento un circolo zenitale di 21 cm di

raggio con scala circolare con duenoni e i microscopi di lettura serve aleggere l’altezza dell’astro in osserva-zione al passaggio dal piano delmeridiano. La scala è divisa di 30’ in30’, i noni permettono di apprezzareil primo. Dall’altro lato una lanternaserve a illuminare di notte il reticolodel cannocchiale. Quest’ultimo ha ilmicrometro con sette fili fissi.Anche il cannocchiale è costituito dadue tubi avvitati al corpo centrale. Ilbellissimo strumento, recentementerestaurato, è corredato di cinque ocu-lari di vario ingrandimento e di altriaccessori: una livella piccola, unalivella grande, un paralume, un ridut-tore di apertura e un’asta per coman-dare i movimenti.Un piccolo strumento che veniva uti-lizzato per il calcolo del mezzogior-no vero è il prisma dei passaggi deicostruttori francesi Lerebours etSecretan di Parigi (Fig. 7). Acquista-to nel 1860 esso è composto da unmassiccio prisma di vetro la cuisezione è quella di un triangolo iso-scele rettangolo. Il prisma appoggiala base sopra una piattaforma chepuò eseguire un piccolo movimentoorizzontale e un leggero movimentodi basculla. La piattaforma è soste-nuta da una robusta colonna che sieleva sopra una larga base rettan-golare. Vicino al prisma si trova unpiccolo cannocchiale il cui asse otti-co è posto sul prolungamento dellafaccia ipotenusa del prisma. Questafaccia è rivolta verso l’esterno dellostrumento ed è parallela al lato mag-giore della base. Se con il cannoc-chiale si osserva un oggetto lontanosituato quasi sulla superficie pianache contiene la faccia ipotenusa, sivedono due immagini vicine l’unaall’altra. Ruotando leggermente lostrumento sul piano orizzontale sivedono le due immagini spostarsi insenso contrario. Ad esempio, se conla rotazione le immagini si avvicina-no, continuando a ruotare nello stes-so verso esse si sovrappongono esuccessivamente si allontanano l’unadall’altra. Al momento della sovrap-posizione l’oggetto si troverà esatta-mente sul piano che contiene la fac-cia ipotenusa.

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Figura 6 – Strumento dei passaggi

Figura 5 – Disegno di Pio Calvori con la parte dell’Osservatorio relativa alla cupola

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Per calcolare il mezzogiorno vero lostrumento veniva posizionato in modoche la faccia ipotenusa del prisma sitrovasse sul piano meridiano. Quan-do il sole si trovava a passare su quelpiano le sue due immagini si sovrap-ponevano in una sola. Lo strumentoveniva orientato sul piano meridianoper mezzo di un cronometro o, prefe-ribilmente, per mezzo delle stelle. Aquesto scopo si sospendeva davantial prisma, a una distanza di 4 o 5 mun filo a piombo la cui massa eraimmersa in un recipiente d’acqua perevitare al massimo movimenti oscilla-tori. Quando la stella polare si trova-va dietro al filo a piombo insieme allaε dell’Orsa Maggiore o alla γ di Cas-siopea, essa giaceva con buonaapprossimazione sul piano meridia-no. Bastava perciò, dopo aver verifi-cato la verticalità del prisma, orien-tarlo lungo la direzione così indivi-duata. Il suo stato di conservazioneera molto precario. Durante l’ultimo

restauro è stata riverniciata la base ela colonna dello strumento. È statoprogettato e costruito il cannocchialedi osservazione in ottone (lunghezzacirca 15 cm, diametro 20 mm) conlenti in vetro per l’obbiettivo e l’ocula-re, messa a fuoco telescopica e filtrosolare. È stato costruito un prisma ariflessione totale in plexiglass. Ledimensioni delle parti ricostruite sonouguali a quelle originali.Un altro strumento al quale vogliamoaccennare è il pregevole sestante delcostruttore londinese William Paton. Ilsestante fu acquistato dal Guidi pres-so il rivenditore Amadori di Bolognanel 1870. L’uso del sestante in unosservatorio meteorologico è piuttostoimproprio e per questo motivo il Cal-vori subito dopo la morte del Guidipensò di metterlo in vendita, insiemea un orizzonte artificiale, per finan-ziare la ristrutturazione dell’Osserva-torio.L’Osservatorio Valerio ha in dotazio-ne anche numerosi cannocchiali di let-tura e di osservazione con livella etreppiede di celebri costruttori france-si dell’Ottocento e molti oculari concerchio graduato.Tra gli strumenti geodetici ricordiamoun bellissimo esemplare, il piccoloteodolite di Ertel a cannocchiale spez-zato, del costruttore tedesco Ertel &Sohns, di Münich, che fu acquistatodal Guidi nel 1861 (Fig. 8). Lo stru-mento avrebbe dovuto essere utilizza-to dallo scienziato per le misure asso-lute di declinazione magnetica secon-do il metodo di Gauss e infatti in unvecchio inventario era individuatocome “cannocchiale di osservazionedel magnetometro declinometro”. Inrealtà il Guidi eseguì pochissimemisure assolute, limitandosi solo aquelle relative. Il Calvori nel 1884mise in vendita lo strumento insieme alteodolite di Ertel modello grande,anch’esso acquistato dal Guidi nel1861. Mentre quest’ultimo strumentofu acquistato dal Tacchini per l’IstitutoCentrale di Meteorologia, il piccoloteodolite di Ertel rimase all’Osservato-rio Valerio e fu utilizzato solo spora-dicamente per misure geodetiche. Lostrumento, completamente restaurato,è corredato da due oculari.

L’altezza della colonnetta sulle tre vitidi livello è di circa 15 cm. Alla suasommità si trovano, concentrici e araggi, il cerchio orizzontale e quellodell’alidada, il secondo interno alprimo ed entrambi sullo stesso pianoorizzontale. Al centro dell’alidada eimperniata nel suo asse è posta la for-cella, con piattaforma circolare, cheferma le braccia di sostegno del can-nocchiale. La lettura si esegue lateral-mente per mezzo di un prisma a 45°che rinvia ad angolo retto i raggi pro-venienti dall’obbiettivo, e quindi neltubo dell’oculare prolungato al di làdel cerchio zenitale. Dalla parteopposta dell’oculare l’asse del cer-chio termina con un contrappesocilindrico e con un foro per l’illumina-zione del reticolo. Il cerchio verticaleè ripetitore. Il cannocchiale spezzatoe quello di spia, che è fissato allacolonna centrale e ha la propria vitedi richiamo, hanno l’obbiettivo rispet-tivamente di circa 30 mm e di 23 mmcon distanza focale di 38 cm eingrandimento di 20 volte. Sulla mon-tatura dell’obbiettivo del cannocchialespezzato è incisa la scritta “Merz,Utzschneider und Fraunhofer in Mün-chen”.Uno notevole strumento di topografiaè la bussola teodolite con cavalletto dilegno a treppiede dei costruttori pari-gini Lerebours et Secretan, Lo stru-mento fu acquistato dal Guidi verso il1865 (Fig. 9). La parte principale

Figura 8 – Piccolo teodolite di Ertel

Figura 7– Il prisma dei passaggi dell’osservatorio Valerio

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della bussola è l’ago calamitato situa-to in fondo a una scatola circolare diottone e poggiato mediante un cap-pelletto di agata su un perno d’ac-ciaio. La scatola appoggia su unacorta colonna, con treppiede di otto-ne a viti di livello, che termina conuna giuntura a nocella per poter esse-re fissata a un cavalletto di legno. Gliestremi dell’ago percorrono un cer-chio diviso in mezzi gradi e si dis-pongono invariabilmente nel pianodel meridiano magnetico locale. Labussola scorre sopra un piano azimu-tale di ottone diviso in mezzi gradi,del diametro di 14 cm, con il nonio

che dà il primo. Il movimento è rego-lato da una vite micrometrica d’arre-sto e di richiamo.Il cannocchiale si muove parallelamen-te ad un cerchio zenitale completo diottone, diviso in terzi di grado, del dia-metro di 14 cm e il nonio che dà i 30’’.Il cannocchiale ha apertura di 15 mme la distanza focale di 16 cm. Il circo-lo zenitale e il cannocchiale sono equi-librati da un contrappeso cilindrico diottone. La bussola teodolite è uno stru-mento da utilizzare nelle osservazionispeditive. Sembra però che sia statousato molto raramente dal personaledell’Osservatorio Valerio.

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Fig. 9 – Bussola teodolite

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il PC esterno collegato e il software Perception

CONTROLLER DIPROCESSO HBMCOMPRENSIVI DI MACRO PER EPLANELECTRIC P8

I controlli di qualità sono sem-pre più importanti nell’odier-no contesto produttivo. I controller di processo dellaserie MP85A di HBM, adesempio, vengono impiegatinegli impianti di produzioneindustriali per il monitoraggiodella qualità, per controllare iprocessi di piantaggio e diassemblaggio, le prove dicommutazione, ecc. Il control-ler segnala e documenta se ilpezzo finito è “OK” o “nonOK” e, grazie alla rapidavalutazione degli errori, laqualità della produzioneaumenta, rendendo possibilereagire con anticipo ai proble-mi, prima ancora che venganoprodotti pezzi difettosi. Per i controller di processoHBM fornisce ora idoneemacro EPLAN, che facilitanoal cliente la perfetta integra-zione dei controller nella pro-gettazione del proprio sistemadi automazione. EPLAN Elec-tric P8 è uno strumento inge-gneristico supportato da ban-che dati ampiamente diffuso,soprattutto nei settori di costru-

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zione macchine e impianti. Ilmoderno software CAE offreall’utente una facile progetta-zione, documentazione egestione dei sistemi di automa-zione. Tramite le macro l’uten-te può ora acquisire con estre-ma facilità i controller di pro-cesso MP85A nella propriaprogettazione. Dopo l’importazione dellemacro, i dati relativi agli arti-coli, disegni e assegnazionidei connettori sono disponibilidirettamente in EPLAN ElectricP8. Il noto software CAE èmirato, oltre che all’universali-tà dell’engineering, alle miglio-ri tempistiche della progetta-zione, ponendo particolareattenzione alla grafica e aglioggetti, sulla tecnica dellevarianti e sul trasferimentoautomatico delle norme. Le macro vengono fornite, gra-tuitamente, insieme ai control-ler di processo, nel CD didocumentazione. In alternativaè possibile scaricarle dal sito:www.hbm.com/it/menu/supporto/scaricamento-del-software-e-firmware/amplificatori-industriali.

T_M N. 2/11 ƒ 160

T U T T O _ M I S U R EAnno XIII - n. 2 - Maggio 2011

ISSN: 2038-6974Sped. in A.P. - 45% - art. 2 comma 20/b legge 662/96 - Filiale di Torino

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La Redazione di Tutto_Misure(franco.docchio@ing.unibs.it)

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Per SEO, acronimo di Search Engine Optimization, si intendono le tecniche e le nozioni utiliper migliorare il posizionamento di un sito web negli indici dei motori di ricerca in modo dagarantirgli la maggiore visibilità possibile. I professionisti SEO cercano quindi di guardare isiti con gli “occhi dei motori di ricerca”, migliorandone il codice e studiandone le relazionisia con il Web, sia con le varie reti sociali. Questo libro, dedicato agli sviluppatori web pro-fessionisti, porta il lettore alla conoscenza delle tecniche e degli strumenti SEO seguendo laconvinzione che essere ben posizionati su Google (e sugli altri motori) è ormai una necessi-tà fondamentale perchi vivee lavora con la Rete. Un libro SEO per webmaster, webdesignere sviluppatori web che desiderano migliorare la posizione dei siti web nei motori di ricerca.

L’AUTOREDavide Vasta ha lavorato nel campo della grafica pubblicitaria per più di 20 anni. Inse-gna nei corsi complementari di Computergrafica e Tecniche ed Applicazioni Digitali pres-so l’Accademia di Belle Arti Pietro Vannucci di Perugia. Dal 2004 insegna nei medesimicorsi presso la Facoltà di Lettere e Filosofia dell’Università degli Studi di Perugia. A feb-braio 2003 è entrato a far parte di un ristretto gruppo di specialisti, selezionati tra oltre600 professionisti della grafica e del web in tutta italia, dalla allora società americanaMacromedia. Nel 2006, per effetto dell’acquisizione di Macromedia da parte di Adobe,sono entrato a far parte del ristretto gruppo di Adobe Guru italiani, come esperto dei pro-dotti dedicati al web.