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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”

TUTTO_MISURETUTTO_MISURE

EDITORIALEElezioni, Presidenze, A&T

IL TEMAI contributi degli IMP

GLI ALTRI TEMIMisure di umidità

Misure per l’ambiente e il costruito

Incertezza di definizione

Misura del colore

ALTRI ARGOMENTIVisione artificiale

La 17025 - Riesame della Direzione - parte II

Tecnologie in campo

Metrologia... per tutti!

WWW.TUTTOMISURE.IT

Editoriale: Elezioni, Presidenze, A&T (F. Docchio) 85Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese

Notizie nel campo delle misure e della strumentazione 87Tema: I contributi degli IMP

Confronto di misura di alto livello fra l’INRIM e un Laboratorio elettrico su un calibratore di elevata accuratezza(F. Galliana, M. Lanzillotti, G. La Paglia, A.S. Guerrato) 91Un derivatore di corrente simulato come campione viaggiatore di resistenza elettrica di basso valore(L. Callegaro, C. Cassiago, E. Gasparotto) 95

Gli altri temi: Misure di umidità Misure di capacità e controllo di temperatura per un microsensore di umidità (S. Mangiarotti, M. Elkhayat, M. Grassi, P. Malcovati, A. Fornasari) 99

Gli altri temi: Misure per l’ambiente e il costruito Impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC): acquisizione variabili per regolazione automatica (F. van der Velden) 103

Gli altri temi: La misura del colore La similarità assoluta dei colori come base di un sistema di colori naturale (P. Fiorentin, O. Da Pos) 107

Gli altri temi: Misure per l’industriaL’ottimizzazione degli intervalli di taratura: un problema aperto di grande impatto economico (A. Lazzari) 111

La pagina di ACCREDIANotizie dall’Ente di Accreditamento(a cura di R. Mugno, S. Tramontin, F. Nizzero) 117

La pagina di IMEKOAggiornamenti sulle attività IMEKO (a cura di P. Carbone) 123

Campi e compatibilità elettromagneticaAccreditamento dei Laboratori di prova operanti nel settore EMC – Parte II (C. Carobbi) 125

Visione artificialeSensori di visione basati su eventi: i sistemi di visione dinamici (a cura di G. Sansoni) 129

Misure e FidatezzaL’affidabilità negli esperimenti di fisica delle particelle(M. Citterio, M. Lazzaroni, G.F. Tartarelli) 131

Tecnologie in campoPosizionamenti di precisione in micro-produzione e controli di produzione in ganasce freno (a cura di M. Mortarino) 135

Metrologia generaleDefinizione del misurando e incertezza di definizione (a cura di L. Mari) 139

Manifestazioni, Eventi e FormazioneEventi nel mondo nel 2016 142

La Misura del SoftwareQuanto è grande un requisito? – Parte V: misurare i requisiti non-funzionali (a cura di L. Buglione) 143

Metrologia legale e forenseLa bolletta elettrica: il jolly del fisco (a cura di V. Scotti) 147

Spazio Associazioni Universitarie di MisuristiDalle Associazioni Universitarie di Misuristi 151

Metrologia... per tuttiIl budget dell’incertezza di misura: cos’è e a cosa serve (a cura di M. Lanna) 154

Commenti alle norme: la 17025Riesame della Direzione – Parte II: registrazioni e obiettivi (a cura di N. Dell’Arena) 157

Abbiamo letto per voi 160News 89-122-124-144-146-149-150-154-156-158

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

TUTTO_MISURE ANNO XVIIIN. 02 ƒ

2016

Un derivatore di correntesimulatoA simulated current shunt

L. Callegaro, C. Cassiago, E. Gasparotto

95

L’affidabilità negli esperimentidi fisica delle particelleDependability in particle physicsexperimentsM. Citterio,M. Lazzaroni,G.F. Tartarelli

131Quanto è grande un requisito?Parte VWhich is the size of a requirement? Part V

L. Buglione

143

La similarità assoluta dei coloriThe absolute color similarityP. Fiorentin,O. Da Pos

107

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EDITORIALE

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Elections, Chairs and A&T

Elezioni, Presidenze, A&T

Cari lettori!Mentre scrivo, sono in attole operazioni di voto per isindaci di un paio di mi -gliaia di comuni in Italia,tra cui spiccano Roma, Mi -lano e Torino. Pensavo diattendere a scrivervi per in -serire qualche commentosull’esito dello spoglio, e in -vece no: teniamoci la sor-presa e rimandiamo even-

tuali commenti all’Editoriale di Tutto_Misure News.Sarà comunque interessante vedere fino a chepunto la stanchezza della popolazione prevarràrispetto alla mala-amministrazione di molti deicomuni (Capitale in testa).Elezioni anche nella mia Università, per la caricadi Rettore, con la partecipazione di ben novecandidati: una vera rivoluzione, il cui esito si co -noscerà tra il 21 e il 27 giugno, date rispettiva-mente della seconda votazione e dell’eventualeballottaggio tra i migliori due.Invece all’INRIM si è avuto un cambiamento allaPresidenza: il Prof. Massimo Inguscio, al verti -ce da pochi anni, è stato nominato Presidente delConsiglio Nazionale delle Ricerche (complimentie auguri di buon lavoro!), e al suo posto è statonominato il Prof. Diederik Sybolt Wiersma,olandese, laureato e addottorato ad Amsterdam,Professore Ordinario presso il Dipartimento diFisica dell’Università di Firenze. Il Prof. Wiersmaè capo dell’area di ricerca in micro e nano foto-nica dell’European Laboratory for NonlinearSpectroscopy (LENS). Un fotonico succede a unaltro fotonico, dunque, e questo è un segno tan-gibile dell’importanza che la fotonica ha nellosviluppo delle nuove tecnologie a supporto dellametrologia e del nuovo Sistema Internazionale.Anche al nuovo Presidente INRIM i migliori augu-ri della Redazione e dei cultori italiani delle Misure,nella speranza che anche il Prof. Wiersma possapromuovere il rapporto di stretta collaborazionetra l’Istituto e ACCREDIA, in favore della metrolo-gia italiana.A proposito di ACCREDIA, è stata veramente ol -tre le attese degli stessi organizzatori la parteci-pazione al Convegno annuale dei Centri di tara-tura del 21 Aprile, in occasione della scorsa edi-zione di A&T. I 410 partecipanti, rispetto ai 260tra rappresentanti dei Centri e ispettori, dimostra-no l’elevato e crescente interesse degli operatori

industriali delle misure verso le tarature, le normee i regolamenti che le disciplinano. A&T è stato,come leggerete, anche un successo per l’attività nonsolo espositiva, ma anche tecnico-divulgativa. Viricordate il Congresso “Metrologia & Qualità”,nato su iniziativa del fondatore della Rivista SergioSartori e consistente in una conferenza scientifico-applicativa con una già (per il suo tempo) signifi-cativa sezione espositiva? Ebbene: a lato dellaparte convegnistica, con l’andare degli anni la se -zione espositiva si era man mano espansa fino adiventare ciò che oggi è A&T. E il convegno? Qual-che anno fa è andato, per così dire, in “iberna-zione”, e necessitava di un “principe azzurro” chelo svegliasse con nuove connotazioni, molto piùapplicative e quindi maggiormente appetibili pergli utenti di misure e prove in ambito industriale.Si può quindi dire che l’intensità della sezione con-vegnistica all’interno di quest’ultimo A&T, grazieallo sforzo del “principe azzurro” MassimoMortarino, affiancato dal Comitato Scientifico eIndustriale di A&T, ha di fatto portato a quella chel’ex Direttore di ACCREDIA Mario Mosca consi-dera “la rinascita di Metrologia & Qualità”, comeegli stesso mi ha detto durante il Convegno deiCentri. Il mio sogno, ora, sarebbe quello di porta-re a Torino anche la “Giornata della Misurazione”,evento di notevole interesse per i suoi contenuti im -prontati alla metrologia fondamentale, ma negli ul -timi tempi sofferente per scarsa partecipazione dipubblico, essendo probabilmente considerato trop-po “accademico”. La sua collocazione presso A&Tpotrebbe ridarle la giusta risonanza mediatica,attirando operatori industriali, universitari e (per-ché no) educatori interessati all’evoluzione del SI.Infine, sempre a proposito della Giornata dellaMisurazione, che quest’anno si colloca all’internodel Convegno dei Gruppi GMEE e GMMT, in pro-gramma a Benevento in settembre (v. pagina“Eventi” su questa Rivista): riceverete tutti, e nellaversione sfogliabile trovate qui, un questionariosul tema dell’incertezza di misura, che vi pre-ghiamo di leggere e compilare (almeno in parte,riguardo alla sezione di vostra competenza). Levostre risposte saranno discusse all’interno dellaGdM e riassunte poi in uno dei prossimi numeridella Rivista!Buona lettura!

Franco Docchio

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http://www.hexagonmetrology.it

Notizie nel campo delle misuree della strumentazione

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

da Laboratori, Enti e ImpreseCOMU

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MANOEUVRES: IMPORTANTEPROGETTO DI MONITORAGGIODELLE PALE DEI ROTORI DI ELICOTTERO

“Manoeuvring Noise EvaluationUsing Validated Rotor State EstimationSystems” (www.manoeuvres.eu),nell’ambito del filone di attività CleanSky, del 7° programma quadro.La finalità del progetto è fornire solu-zioni innovative per il monitoraggio eil controllo del rumore prodotto daglielicotteri durante il volo, in modo taleda fornire strumenti utili a identificareprocedure di volo a basso impattoacu stico. Per consentire questo ap -proccio è necessario stimare in temporeale l’angolo d’attacco del discorotore rispetto alla fusoliera dell’eli-cottero (Tip-Path – Plane Angle of At -tack – TPP AoA), ossia il disco ideal-mente disegnato dalle estremità dellepale nella loro rotazione attorno al -l’albero. Per questa ragione un ruolofondamentale nel progetto è statoquello della misura del TPP AoA: pro-gettazione, implementazione e test diun sistema innovativo per la stima intempo reale del TPP AoA, attraversola misura degli angoli della pala (neldettaglio gli angoli di pitch, flap elag) tramite specifici sensori installatisul rotore.Il sistema di misura sviluppato si basa

su una coppia di telecamere stereo-scopiche in grado di acquisire l’im-magine di un apposito target pianomontato sulla radice della pala. Letelecamere sono state programmateper elaborare le immagini in temporeale, poi trasferite dal rotore alla stru-mentazione di bordo. Il sistema per-mette di stimare tutti e 3 gli angoli dipala, fornendo così dati fondamentaliper la limitazione del rumore emessoe per lo sviluppo di sistemi di control-lo attivo dell’elicottero.Il sistema è stato validato con estesecampagne di Laboratorio e, nel mesedi aprile 2016, è stato testato in volocon successo su un elicottero Agusta-Westland AW139 sperimentale mes -so a disposizione da Leonardo Heli-copters, partner del progetto insiemea Politecnico di Milano, Vicoter, Uni-

versità degli Studi di Roma 3 e Logic.Nella fotografia il gruppo di lavoroincaricato di provare in volo il nuovosistema di misura, in occasione delprimo volo di prova.

LA NUOVA GIORNATA DELLA MISURAZIONE: SI CAMBIA!

Come preannuncia-to nel primo numerodi Tutto_Misure del-l’anno scorso, laGiornata della Mi -surazione (GdM),nata nel 1982, fon-

data da Mariano Cunietti e prose-guita poi con l’importante contributodel fondatore di questa Rivista SergioSartori, si dà una veste nuova perattrarre un sempre più nutrito gruppo digiovani Ricercatori operanti nel mondodelle Misure da una parte, e gli opera-tori delle Misure del mondo industrialedall’altra. Per questa ragione, si è de -ciso, a livello di Consiglio Direttivodel GMEE e con l’avallo della Direzio -ne del GMMT, di “sdoppiare” l’even-to: negli anni pari (iniziando dal 2016a Benevento) la GdM si terrà all’inter-no della Sessione Congiunta tra le as -sociazioni GMEE e GMMT che tengo-no il loro congresso dal 19 al 21 set-tembre.

Nella Sessione Con -giunta la GdM siterrà martedì 20settembre, dalle11.30 alle 13.00e avrà come tema“Fundamentals ofM e a s u r e m e n t sScience and Tech-nology”. Vedrà im pegnati iProff. Ni cola Gia-quinto, GianBattista Ros si,

NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATIONThis section contains an overview of the most significant news from ItalianR&D groups, associations and industries, in the field of measurement scienceand instrumentation, 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 sia applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie, poi-ché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività di Tra-sferimento Tecnologico.

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

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Walter Bich e Luca Mari. Il primodiscuterà i risultati dell’elaborazionedi un questionario sull’uso e sulla di -dattica dell’incertezza, anche a frontedei nuovi adeguamenti previsti per laGUM e il VIM. Gian Battista Rossi di -scuterà poi sulla inutilità e sulla noci-vità della diatriba tra “bayesiano” e“frequentista” e sulle modalità per

superarla. Infine, Bich e Maridiscuteranno gli ultimi aggior-namenti su GUM e VIM, conuna dedica anche alle impor-tanti modifiche del SistemaInternazionale di Unità previ-ste per il 2018.La collocazione di un impor-tante momento di riflessioneall’interno del Convegno Con-giunto di tutti i Ricercatori nelcampo delle Misure elettriche,elettroniche, meccaniche etermiche è strategica per fa -

vorirne l’accesso a un vasto ambito digiovani, Ricercatori e studenti di Dot-torato, per aumentare le loro cono-scenze in questo prezioso ambito del -la Scienza delle Misure. Per l’occasione, la giornata è apertagratuitamente anche agli operatoriindustriali delle Misure, e si prevedeuna partecipazione consistente di ad -

detti alle Misure della regione Cam-pania e delle Regioni vicine.

Negli anni dispari, a partire dal 2017,la GdM si sposta verso l’Industria! Ilsuccesso delle Sessioni Specialistichesvoltesi all’interno di Affidabilità &Tecnologie 2016, che ha visto nellamaggior parte dei casi un deciso“overbooking” dei posti nelle sale, hamotivato gli organizzatori della GdMa chiedere e ottenere dal ComitatoScientifico dell’evento l’autorizzazio-ne a tenere la GdM nell’ambito di

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A&T 2017. Sarà una preziosa occa-sione per coinvolgere un elevatissimonumero di operatori industriali, maanche universitari e Ricercatori deiCentri di Ricerca in area torinese manon solo!

GRANDE SUCCESSO (ANCORA UNA VOLTA) PER L’EDIZIONE 2016 DI A&T!

I numeri della decima edizione di A&T(Torino Lingotto Fiere, 20/21 aprile)evidenziano una crescita esponenzia-le della manifestazione dedicata al -l’innovazione competitiva nell’indu-stria manifatturiera e confermano leimpressioni positive di tutti gli esposi-tori, estremamente soddisfatti per laquantità e qualità dei visitatori: 9.313visitatori (+22%), 330 espositori(+6%), grande area espositiva(+14%), 1.283 novità presentate(+10%), 442 casi applicativi illu-strati presso gli stand (+17%), 38eventi: convegni, seminari, sessionispecialistiche.

Un successo “annunciato”, come emer-ge dagli interventi dei responsabilidelle istituzioni (ICE, Regione Piemon-te, Confindustria Piemonte, Camera diCommercio di Torino, Politecnico diTorino) intervenuti al convegno inaugu-rale, svoltosi mercoledì 20 aprile. ”Ilsettore della robotica, in costante cre-scita” ha dichiarato GianfrancoCarbonato, presidente di Confindu-stria Piemonte e di Prima Industrie “èstrategico per l’automazione e la sededi Torino rappresenta una scelta natu-rale, poiché qui è nata la Robotica nel

nostro Paese, e il Piemonte è la Regio-ne che vanta il maggior numero dirobot installati a livello nazionale. Ilcomparto manifatturiero tipico delNord Ovest, inoltre, rappresenta unvasto bacino di potenziali utenti diautomazione, che in termini di exportvale di più di abbigliamento, arreda-mento e alimentare messi insieme”.A&T ROBOTIC WORLD (la primaFiera italiana della Robotica Industria-le) ha visto riuniti, per la prima volta,tutti i principali costruttori di robot alivello mondiale: ABB, COMAU,FANUC, KUKA ROBOTER, SALDO-BRAZ, TIESSE ROBOT-KAWASAKI,YASKAWA, ROBOTECO, STAUBLI,ALUMOTION, alcuni dei quali hannopresentato i robot collaborativi, novitàassoluta del momento, che lavoranoin sicurezza al fianco dell’uomo eavranno ampio utilizzo anche nellepiccole e medie aziende.La manifestazione ha rappresentato ilpalcoscenico ideale per presentare unricco programma di eventi: 9 Conve-gni, 18 Seminari e 11 Sessioni Spe-cialistiche, dedicate a temi di assoluta

attualità ed estremamen-te mirati sulle applicazio-ni concrete delle soluzio-ni innovative in ambitomanifatturiero, in otticadi sviluppo competitivo.L’interesse dei visitatoriper l’offerta contenutisti-ca di A&T 2016 è dimo-strato dal “tutto e saurito”registrato in mol te sale,che ha costretto l’orga-nizzazione a sospenderele prenotazioni a moltieventi diversi giorni pri -

ma del loro svolgimento.“Un ringraziamento particolare, mio edi tutto il team A&T, – ha dichiaratoLuciano Malgaroli, Direttore Genera-le di A&T – va ai protagonisti del suc-cesso di questa edizione, a partire dagliespositori che hanno portato in fiera lemigliori tecnologie e i loro esperti, al ser-vizio delle migliaia di visitatori presenti.Un ruolo fondamentale è stato svolto dalComitato Scientifico, che ha contribuitoa strutturare un programma di eventi dialtissimo livello, fortemente mirato al tra-sferimento tecnologico”.

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; 2016 COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO

DA ENTI E IMPRESEn

TRASDUTTORI DI PRESSIONE PER BASSISSIMI CAMPI DI MISURA

Instrumentation Devices srl, specializ-zata nelle soluzioni di misura e ana-lisi per la sperimentazione scientificae industriale, propone una nuovafamiglia di trasduttori di pressione.Caratterizzati da elevate prestazionie accuratezza, rappresentano lasoluzione ideale per bassissimi rangedi misura, disponibili con fondo scalaa partire da +/– 0,5 mbar (50 Pa).I nuovi trasduttori sono costruiti permisure differenziali, assolute o relati-ve, in svariati settori applicativi: auto-motive testing, flight testing, farma-ceutico, ricerca, chimico e petrolchi-mico, ecc. Alcuni modelli sono ordi-nabili con elettronica di condiziona-mento integrata e uscita amplificatain tensione o corrente (4…20 mA).Per i trasduttori senza elettronicaincorporata è disponibile una fami-glia di condizionatori di segnalededicati, con uscita analogica ampli-ficata, interfaccia USB e display inte-grato.Questi sensori estendono ulteriormen-te la nostra già ampia gamma disoluzioni per misure di pressione.

Per ulteriori informazioni: www.instrumentation.it

NEWS

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TIPOLOGIE DI CENTRI DI TARATURA ELETTRICI

I moderni Laboratori secondari elettricihanno strumentazione di elevata preci-sione e stabilità come multimetri digitali(DMM) e calibratori multifunzione(MFC) che operano in ampi campi dimisura [1], la cui taratura può essereeffettuata a diversi livelli d’incertezza.Due strumenti possono essere tarati conl’artifact calibration con solo pochi cam-pioni [2, 3]. Le capacità di misura diquesti Laboratori possono essere verifi-cate con confronti di misura appropria-ti. Nel presente articolo, si presenta unconfronto su un calibratore multifunzio-ne tra il Laboratorio per la taratura distrumenti elettrici multifunzione del-l’INRIM (INRIM-Lab) e un Laboratorio ditaratura elettrico (Cal-Lab) accreditatocon incertezze molto spinte.

SCELTA DELLO STRUMENTO IDONEO PER IL CONFRONTO

I confronti di misura concernenti la tara-tura di campioni elettrici fissi non copro-no adeguatamente i campi di misura

era un calibratore Fluke 5700 A Le cuispecifiche sono migliori di quelle di unmultimetro da 8 1/2 cifre. Lo strumentoandava verificato nei punti di misuradelle Tab. 1 e Figg. 2-5. All’INRIM-Lab lataratura di un calibratore avviene in trefasi. In una verifica iniziale, una gammadi punti di misura sono confrontati con icampioni di riferimento. Segue la messain punto. La verifica finale controlla l’ef-ficacia della messa in punto. Per il con-fronto era richiesta solo una verifica.

RIFERIBILITÀ DELL’INRIM-LAB E DEL CAL-LAB

In Fig. 1 la catena di riferibilità del-l’INRIM-Lab. Tra i campioni primari viè un multimetro di elevata precisionecaratterizzato in linearità utilizzatocome campione di rapporto di tensio-ne continua e un divisore di tensioneINRIM a rapporti fissi. La catena diriferibilità del Cal-Lab è simile con

1 Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), Torinof.galliana@inrim.it2 ARO srl, Fluke Authorized ServiceCenter, Biassono (MB)

COMPARISON BETWEEN INRIM AND AN ELECTRICAL LABORATORY ON A HIGH-ACCURACY CALIBRATORAn accurate comparison measurement between INRIM and a high-levelsecondary calibration Laboratory has been performed with satisfactoryresults. The used instrument was a multifunction calibrator for its wide mea -surement range and excellent definability, for which very small calibrationuncertainties are needed. The calibrator resulted eligible to check properlythe measurement capability of electrical high level secondary Laboratories.

RIASSUNTOUn accurato confronto di misura tra l’INRIM e un Laboratorio di taraturasecondario di alto livello è stato eseguito con risultati soddisfacenti. Lo stru-mento utilizzato è un calibratore multifunzione per l’esteso campo di misu-ra e l’eccellente definibilità, per la cui taratura sono necessarie incertezzemolto spinte. Il calibratore è risultato idoneo per verificare adeguatamentele capacità di misura di Laboratori elettrici secondari di alto livello.

dei Laboratori elettrici. Uno strumentoutilizzato dall’INRIM in confronti è ilmultimetro (DMM) da 8 1/2 cifre, concui un confronto può garantire un ade-guato controllo delle capacità di misuradi Laboratori di livello medio-alto dotatidi strumentazione multifunzione qualistrumenti di riferimento tarati dagliNMI. Laboratori di alto livello (es. inFig. 1) hanno set di campioni primaricome il riferimento di tensione da 10 V,divisori di tensione, resistori e derivato-ri campione e un trasferitore AC/DC.Le loro capacità sono state verificatecon confronti con DMM e alcuni cam-pioni fissi (10 V, 10 kW), non consen-tendo tuttavia di verificarne adeguata-mente le capacità di misura e incertez-ze. In questo confronto è stato utilizza-to un calibratore multifunzione di ele-vata accuratezza scelto per i propricampi di misura e l’eccellente definibili-tà (incertezza intrinseca), migliore diquella di un DMM, richiedendo incer-tezze molto piccole per la sua taratura.

ISTRUZIONI DEL CONFRONTO

Lo strumento in taratura nel confronto

I CONTRIBUTI DEGLI IMP

Confronto di misura di alto livellofra l’INRIM e un Laboratorio elettrico

F. Galliana1, M. Lanzillotti1, G. La Paglia1, A.S. Guerrato2

su un calibratore di elevata accuratezzaIL TEMA

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Figura 1 – Catena di riferibilità dell’INRIM-Lab

normalizzato En) rispetto all’INRIM-Lab come:

dove: (11)Uy = 2uy a 2s.

In Tab. 1 sono riportati i risultati per laTensione continua. I risultati ottenutidal Cal-Lab sono stati ritenuti compa-tibili con quelli dell’INRIM-Lab se|IC(En)|≤1. Le incertezze dell’INRIM-Lab e del Cal-Lab sono state valutatein procedure approvate rispettivamen-te dall’INRIM e da ACCREDIA.In Figg. 2-5 sono riportati i valori diIC(En) nelle altre grandezze.

ESITO DEL CONFRONTO

IC è risultato inferiore a 1 per ognipunto di misura, il che è importante inquanto il Cal-Lab dichiara incertezzemolto piccole. I criteri per valutare ilfattore di correlazione potranno es sereancora più utili in confronti di misurain cui le in certezze dei termini correla-ti siano superiori. Il Cal-Lab ha dimo-strato di avere adeguate competenze,strumentazione e procedure per soste-nere le proprie capacità di misura. Ilcalibratore si è dimostrato adatto avalutare le capacità di Laboratori altolivello e ha mostrato elevata stabilità einsensibilità al trasporto rendendoloidoneo a confronti multilaterali.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. C. Cassiago, G. La Paglia, U. Pogliano,“Stability evaluation of high-precision multi-function instruments for traceability transfer”,IEEE Trans. Instrum. Meas. Vol. 50, 6, p.1206-1210, 2000.2. G. Rietveld, “Artifact calibration: an eval-

uB(std_DCV) include le incertezze delCampione Nazionale di Tensione edel trasferimento al riferimento INRIMda 10 V.– Tensione alternata: è stato valutato ilprodotto di uB(std_DCV) con l’incertezzadi categoria B uB(Vadj) dei valori ditensione continua per tarare all’INRIMi campioni trasferimento AC/DC nellacatena di riferibilità di entrambi iLaboratori. r(kL, kI) è ottenuto dividen-do questo valore per il prodotto delleincertezze tipo dei due Laboratori perogni punto di misura.

– Resistenza: r(kL, kI) è stato valutatocome rapporto tra il quadrato dell’in-certezza tipo di categoria B uB(stdRES)della taratura all’INRIM dei resistoricampione nella catena di riferibilità dientrambi i Laboratori e il prodottodelle incertezze tipo dei due Labora-tori per ogni punto di misura.

uB(stdRES) include le incertezze del Cam-pione Nazionale di Resistenza e deltrasferimento alla scala di Resistenza.– Corrente continua: è stato valutato ilprodotto di uB(std_DCV) con uB(stdRES)dei resistori o derivatori nella catenadi riferibilità dei due Laboratori e uti-lizzati per ottenere i valori di correntedesiderati. r(kL, kI) è stato ottenuto divi-dendo questo valore per il prodottodelle incertezze tipo dei due Labora-tori per ogni punto di misura.

– Corrente alternata: r(kL,kI) è stato valutato comeper la corrente continua inquanto i resistori di trasfe-rimento AC/DC sono soloverificati (non tarati).È stato calcolato l’indice dicompatibilità IC (o errore

campioni in comune tarati all’INRIMche implica una correlazione parzialetra le misure dei due Laboratori.

COME VALUTARE I DATI

Il calibratore è stato tarato due voltedal Cal-Lab, prima e dopo dell’INRIM-Lab. Per minimizzare l’effetto delladeriva dello strumento sono stati consi-derati i valori medi delle misure delCal-Lab. È stato considerato il fattore ditaratura (1) e (2) per i due Laboratori.

dove mI sono i valori misurati dal-l’INRIM-Lab, mentre mL1 e mL2 sono glistessi valori misurati dal Cal-Lab allestesse impostazioni s del calibratore. Ifattori di taratura misurati sono statiespressi come:

kI ± UI (3)

kL ± UL (4)dove UI e UL sono le incertezze esteserispettivamente dell’INRIM-Lab e delCal-Lab. Da UI e UL sono state ricavatele incertezze tipo uI @ UI/2 e uL @ UL/2.Per ogni punto di misura è stato intro-dotto un nuovo misurando [4].

y = kL – kI (5)la cui incertezza tipo è:

(6)

dove r(kL, kI) è il coefficiente di corre-lazione fra le misure dei Laboratori.Sono stati definiti criteri per valutarer(kL, kI) per ogni grandezza elettrica.– Tensione continua: r(kL, kI) è statovalutato come rapporto tra il quadra-to dell’incertezza tipo di categoria BuB(std_DCV) della taratura all’INRIM delcampione da 10 V nella catena diriferibilità di entrambi i Laboratori e ilprodotto delle incertezze tipo dei dueLaboratori per ogni punto di misura:

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Figura 2 – Valori di En in tensione alternata

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Flavio Galliana, Pinerolo, (TO), 1966. Lau-rea in Fisica all’Università di Torino. Dal 1993all’Istituto Elettrotecnico Nazionale “GalileoFerraris” (IEN), si occupa di misure di resi-stenza e di accreditamento di Laboratori, dellacui strut tura diviene Responsabile per l’IEN.

Dal 2006, con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica(INRIM) continua l’attività di misure elettriche e si occupa diconfronti di misura.

Marco Lanzillotti, Torino, 1981. Perito elet-tronico “E. Majorana”, Grugliasco, Torino,2001. Nel 2002 inizia l’attività all’IEN, oraINRIM. Si occupa del Laboratorio per la tara-tura degli strumenti multifunzione e di accredi-tamento di Laboratori.

Alessandro Stefano Guerrato, 1977, Peri-to elettronico. Dal 1999 tecnico di Laboratorioin Fluke Italia, Vimodrone. Assistenza tecnica etaratura strumenti di misura –- SperimentatoreCentro SIT 46; dal 2006 Sostituto LAT 46.

Giuseppe La Paglia, Torino, 1953. Peritonucleare. Dal 1972 al 2015, presso l’IENpoi INRIM, ha operato nel settore MetrologiaElettrica allo sviluppo e mantenimento didiversi campioni nazionali. Dal 1984 svolgela funzione d’ispettore per l’accreditamento

di Laboratori di taratura nell’ambito del SIT e ACCREDIA.

s kI u(kI) kL u(kL) d uB(std_DCV) u(d)(mV) (×10–6) (×10–6) (×10–6) (×10–6) (×10–6) (×10–6) (×10–6) IC

1 –25,0 96 50,0 155 75,0 0,1 182,3 0,2–1 –20,0 96 –50,0 155 –30,0 0,1 182,3 –0,13 5,0 32,5 16,7 55 11,7 0,1 63,9 0,110 5,5 11,5 5,0 24 2–0,5 0,1 26,6 –0,0–10 4,0 11,5 –5,0 24 2–9,0 0,1 26,6 –0,2100 0,5 1,1 2,5 1,8 2,0 0,1 2,1 0,5–100 0,5 1,1 0,0 1,8 –0,5 0,1 2,1 –0,1

(V)0,3 0,5 0,9 1,5 1,7 1,0 0,1 1,9 0,3–0,3 0,2 0,9 –0,3 1,7 –0,5 0,1 1,9 –0,11 –0,2 0,4 0,7 0,5 0,9 0,1 0,6 0,7–1 0,0 0,4 1,1 0,5 1,1 0,1 0,6 0,83 2,3 0,5 2,7 0,6 0,4 0,8 0,3–3 2,3 0,5 1,8 0,6 –0,5 0,1 0,8 –0,37 2,3 0,4 2,2 0,4 –0,1 0,1 0,6 –0,110 2,2 0,3 2,1 0,5 –0,1 0,1 0,5 –0,1–10 2,3 0,3 2,1 0,5 –0,2 0,1 0,5 –0,220 2,5 0,4 1,5 0,6 –1,0 0,1 0,7 –0,7–20 2,5 0,4 2,0 0,6 –0,5 0,1 0,7 –0,330 1,7 0,5 0,9 0,8 –0,8 0,1 0,9 –0,4–30 1,7 0,5 0,9 0,8 –0,8 0,1 0,9 –0,450 1,5 0,6 0,6 0,6 –0,9 0,1 0,8 –0,6100 1,2 0,4 0,8 0,6 –0,4 0,1 0,7 –0,3–100 1,2 0,4 1,1 0,6 –0,1 0,1 0,7 –0,1300 1,7 0,7 1,3 0,7 –0,4 0,1 1,0 –0,2–300 1,6 0,7 1,0 0,7 –0,6 0,1 1,0 –0,3400 1,8 0,7 0,9 0,7 –0,9 0,1 1,0 –0,5800 1,5 0,5 0,7 0,6 –0,8 0,1 0,8 –0,51.000 1,2 0,5 0,5 0,6 –0,7 0,1 0,7 –0,5–1.000 1,1 0,5 1,0 0,6 –0,1 0,1 0,7 –0,1

Tabella 1 – Risultati per la tensione continua. Le incertezze sono a 1 s

Figura 3 – Valori di En in resistenza

Figura 4 – Valori di En in corrente continua

Figura 5 – Valori di En in corrente alternata

uation of the Fluke 5700A series II calibrator”, Rep. ISBN 90-9 013 322-4, 1999.3. P.P. Capra, F. Galliana, “1 W and 10 kW high precisiontransportable setup to calibrate multifunction electrical instru-ments”, Measurement, 82; p. 367-374, 2016.4. Evaluation of measurement data – Guide to the expression ofuncertainty in measurement, BIPM JCGM 100, 2008.

ILTEMA

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INRIM – Istituto Nazionale di RicercaMetrological.callegaro@inrim.it

IL PROBLEMA

I resistori di basso valore (derivatori,o shunt) sono largamente impiegati inambito industriale come trasduttoriper forti correnti, economici e affida-bili. In ambito metrologico, i derivato-ri tipicamente utilizzati hanno valoridi resistenza nominale nel campo100 µW – 100 mW, e correnti nomi-nali sino al kA. La corrispondente dis-sipazione di potenza, da 1 W a100 W, è di gran lunga superiore allapotenza (dell’ordine di 10 mW) soli-tamente dissipata nella taratura e nel-l’utilizzo di resistori campione di valo-re intermedio (1 W – 10 kW). Il conse-guente riscaldamento dei derivatorideve essere mitigato con tecniche diraffreddamento, tipicamente forzato,ad aria o liquido.La riferibilità della misura per forti cor-renti viene trasferita dagli istituti metro-logici primari (NMI) verso i Laboratoridi taratura tramite derivatori tarati.Come per altre grandezze elettriche, alfine di ottemperare al Mutual Recogni-tion Arrangement del Comité Interna-

tional des Poids et Mesures (CIPMMRA), gli NMI partecipano a confron-ti internazionali, che utilizzano deriva-tori come campioni viaggiatori.In anni recenti, i confronti internaziona-li per bassi valori di resistenza hannomostrato che la stabilità al trasporto deiderivatori d’interesse metrologico è – adispetto della loro apparente robustez-za costruttiva – molto modesta. Ancheponendo estrema cura nella movimen-tazione, l’incertezza del valore di riferi-mento del confronto viene dominatadal contributo dovuto alla stabilità erisulta dell’ordine anche di decine diparti in 106 [1] e quindi almeno unordine di grandezza più elevata del-l’incertezza di taratura dichiarata dagliNMI [1, 2]. Il confronto risulta così inu-tile al suo scopo primario, che è quellodi una mutua validazione delle rispetti-ve capacità di misura.

LA SOLUZIONE PROPOSTA

Descriviamo qui un derivatore simula-to (SimShunt), composto da un trasfor-

matore di corrente per correnti in regi-me continuo (direct-current currenttransformer, o DCCT) e un campionedi resistenza di valore intermedio. Ilcomportamento elettrico del SimShuntè analogo a quello di un normale resi-store di basso valore, e gli stessi siste-mi e metodi ne permettono la misura.A parità di corrente applicata, la dis-sipazione di potenza del SimShunt èmolto inferiore a quella di un deriva-tore dello stesso valore nominale, cosìcome il corrispondente coefficiente dipotenza. La provata stabilità deiDCCT e dei resistori di valore inter-medio suggeriscono che un SimShuntpossa essere impiegato come cam-pione viaggiatore ad alta stabilità neiconfronti di misura e come campionedi trasferimento della riferibilità nelcampo dei bassi valori di resistenza.

La Fig. 1, a sinistra, mostra un resistorereale, di resistenza a quattro terminaliR12. La corrente I1 applicata ai morsettidi corrente genera, ai morsetti di ten-sione, una tensione V2 = R12 I1. La cor-rispondente potenza dissipata èP = R12 I12.La stessa Fig. 1, a destra, mostra loschema di principio del SimShunt. Imorsetti di corrente sono connessi

A SIMULATED CURRENT SHUNT TO BE EMPLOYED AS A LOW-RESISTANCE TRAVELLING STANDARDWe present a device (SimShunt) that simulates the electrical behavior of a low-valued resistor, and is intended to be employed as a low-resistance travellingstandard. It is composed of a direct-current current transformer (DCCT) anda mid-range resistance standard. A 10 mW SimShunt prototype has beenconstructed; it can be calibrated with commercial dc resistance bridges andexhibits a very small power coefficient. The expected long-term and transportstability is a few parts in 106 or better.

RIASSUNTOPresentiamo un dispositivo (SimShunt) che simula il comportamento elettricodi un resistore di basso valore, da impiegarsi come campione viaggiatore.Il SimShunt è composto da un DCCT (trasformatore di corrente per correnticontinue) e da un resistore di valore intermedio. È stato costruito un proto-tipo da 10 mW, che può essere tarato con ponti di resistenza commercialie che mostra un coefficiente di potenza molto ridotto. La stabilità relativa,temporale e di trasporto, è stimata in poche parti in 106 o migliore.

Un derivatoredi corrente simulato

Luca Callegaro, Cristina Cassiago, Enrico Gasparotto

come campione viaggiatore di resistenza elettrica di basso valoreIL TEMA

s

Figura 1 – A sinistra, un resistore reale, di resistenza a quattro terminali R12. A destra, lo schema di principio del derivatore simulato

SimShunt, di resistenza R12 = t R2

ILTEMA

s

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all’avvolgimento primario del DCCT, ea questi è applicata la corrente I1. IlDCCT è un dispositivo attivo contro-reazionato: la corrente I2 di un gene-ratore controllato interno al dispositi-vo, che percorre l’avvolgimento se -condario, è controllata attivamente inmodo da mantenere sempre nullo ilflusso �nel nucleo. La stessa corrente I2fluisce anche attraverso un resistoreR2, e la corrispondente caduta di ten-sione V2 costituisce il segnale di usci-ta del SimShunt.Quando il DCCT opera correttamentesi ha I2 = t I1, dove t è il rapporto ditrasformazione di corrente (moltoprossimo al rapporto spire). La resi-stenza equivalente del SimShunt èallora R12 = V2/I1 = R2 I2/I1 = t R2 e lacorrispondente potenza dissipata èP = t R12 I12.Un DCCT commerciale ha valori di ttipicamente compresi nell’intervallo10-2 - 10-4; pertanto, R2 può essere scel-to tra resistori di valore intermedio e spe-cificati per una dissipazione di potenzamolto inferiore a quella del corrispon-dente derivatore reale da simulare.

UN PROTOTIPO

Abbiamo realizzato presso l’INRIMun prototipo del SimShunt, di valorenominale R12 = 10 mW, combinando:– un campione di resistenza di valoreR2 = 1W, termostatato in bagno d’olioa 23,000 °C;– un DCCT commerciale (LEM mod.ITZ 2000-SPR ULTRASTAB).

Il rapporto di correnti delDCCT è programmabile ela corrente primaria difondo scala può esserescelta per valori da 125 Aa 2 kA. Il rapportot = 0,01 scelto per le misu-re e non disponibile tra irapporti predefiniti delDCCT, è ottenuto realiz-zando un avvolgimentoprimario di 10 spire.Le proprietà del SimShuntsono state confrontate conun derivatore reale Rs(Tinsley, mod. 3504C), divalore nominale 10 mW,anch’esso termostatato inbagno d’olio.

MISURE

Le misure sono state eseguite utiliz-zando un ponte a comparatore di cor-renti commerciale (Measurement Inter-national mod. 6010B con extender6011B), per confronto con un resisto-re campione di valore nominale paria 1 W, anch’esso termostatato inbagno d’olio e tarato per confrontocon il campione nazionale italiano diresistenza elettrica. Il rapporto di tra-sformazione t del DCCT è misuratocome in [5].Il comportamento del ponte di misuradurante la caratterizzazione del Sim-Shunt è risultato sostanzialmenteanalogo a quello corrispondente allamisura di un derivatore reale: il firm-

ware interno e il programmadi acquisizione del costrutto-re hanno impostato automati-camente il ponte per la misu-ra di un resistore da 10 mW eottenuto corrispondenti lettu-re. La Fig. 3 riporta i valori diresistenza misurata sul Sim-Shunt e sul derivatore reale infunzione della corrente prima-ria, variabile nel campo da 1 a 10 A. Si nota chiaramen-te che il SimShunt ha un coef-ficiente di potenza molto infe-riore rispetto al derivatorereale: questo è dovuto all’ele-

vata linearità del DCCT e alla ridottadissipazione di potenza, che risultada 100 µW a 10 mW sul SimShunt,e da 10 mW a 1 W sul derivatorereale. Il SimShunt ha inoltre unadeviazione dal valore nominale moltoridotta.Nella Fig. 4 si confronta il valoremisurato R12 del SimShunt con unvalore calcolato, dato dal prodottot R2 tra il rapporto spire t e il valoremisurato del resistore R2. Come si puòosservare i valori riportati, misurato ecalcolato, risultano compatibili entrole rispettive incertezze.

PROSPETTIVE

I risultati evidenziano le superiori pre-stazioni del SimShunt rispetto al corri-spondente derivatore reale dello stes-so valore nominale, in particolare perquanto concerne il coefficiente dipotenza, come si osserva in Fig. 3.Il confronto riportato in Fig. 4 mostrache è possibile stimare il valore di R12senza effettuare alcuna misura di resi-stenza di basso valore. Questo risul-tato apre l’interessante possibilità, perun Laboratorio di taratura, di ottenereuna riferibilità per le misure di resi-stenze di basso valore e di forti cor-renti anche in assenza di sistemi dimisura, come ponti o extender, speci-fici per le basse resistenze.Il derivatore simulato è di recente

Figura 2 – Una foto del prototipo di derivatore simulato. A sinistra la testa del DCCT con

l’avvolgimento primario esterno di 10 spire; a destra il resistore R2 in bagno d’olio

Figura 3 – Deviazioni relative della resistenza R12 dal valorenominale Rnom = 10 mW per il SimShunt e per il derivatore reale,

in funzione della corrente di misura. Le barre d’incertezza corrispondono a un fattore di copertura k=2

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costruzione, e sia la sua deriva tem-porale sia il comportamento comecampione viaggiatore devono essereancora verificati. Come semplice com-binazione di due elementi, ci si aspet-ta che la stabilità temporale sia con-frontabile con la stabilità combinatadei due elementi che lo compongono.Per quanto riguarda la stabilità di R2,diversi confronti internazionalihanno dimostrato che campioni di re -sistenza commerciali del valore no -minale di 1 W o superiore sono estre-mamente stabili nel tempo e al tra-sporto, con deviazioni tipiche del-l’ordine di parti in 108 (si vedano adesempio i report del confronto inter-nazionale 4).I DCCT per impiego metrologico sonodispositivi recenti, e non sono ancoradisponibili in letteratura dati riguardoalla loro stabilità. Il principio di fun-zionamento dei DCCT è il comparato-re di correnti, e pertanto per quantoriguarda la stabilità del rapporto t neltempo e verso le condizioni ambien-tali ci si aspettano comportamentisimili a quelli di trasformatori e divi-sori induttivi in regime alternato, chehanno stabilità dell’ordine di parti in107. Il rilassamento magnetico e lemagnetizzazioni residue del nucleopossono causare variazioni nell’offsetdella corrente secondaria, ma la tec-nica di misura dei resistori di bassovalore prevede co munque una reie-

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TEMAn

zione di questo offset,mediante periodicheinversioni della cor-rente primaria. Varia-zioni di t causate daderive temporali nel-l’elettronica del DCCTsono più difficili daprevedere, ma poi-ché l’elettronica delDCCT è di fatto uncontrollore in anellochiuso, va riazioni li -mitate del guadagnocausate da derive neicomponenti dovreb-bero avere effetti mol -to limitati. Si conside-ri in ogni caso la dif-ferenza con il com-portamento di un de -

rivatore reale, nel qua le qualsiasivariazione nella resistività del mate-riale dovuto a creep, condizioni am -bientali, vibrazioni meccaniche ecc.han no un effetto diretto sulla resisten-za.Il confronto internazionale EURA-MET.EM-S35 [3], oggi in corso, impie-ga come campione viaggiatore unDCCT di tecnologia simile a quelloqui descritto. Risultati preliminari mo -strano derive, se ce ne sono, a livellodi parti in 106 o meno.Su queste basi, ci si attende che il pro-totipo di SimShunt qui presentatopossa avere una stabilità nel tempo eal trasporto dell’ordine di alcune partiin 106 o migliore. Come già detto,questa performance è migliore diquella osservata in confronti che im -piegano derivatori reali come cam-pioni viaggiatori. Gli autori sono di -sponibili a collaborazioni con istitutimetrologici e centri di taratura peruna verifica sul campo.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. G. Rietveld, J. H. N. van der Beek,M. Kraft, R. E. Elmquist, A. Mortara,B. Jeckelmann, “Low-ohmic resistancecomparison: measurement capabili-ties and resistor traveling behavior”,IEEE Trans. Instr. Meas., vol. 6, no. 6,pp. 1723-1728, 2013.

2. G. Rietveld, “Comparison of low-ohmic resistor (100 W, 1 mW, 10 mWand 100 mW)”, Final Report 835,November 2007. Disponibile online:www.euramet.org.3. C. Cassiago, A. Mortara, “Com-parison of high-current ratio stan-dard”, EURAMET, Technical Protocol1217, Feb 2012. Disponibile online:www.euramet.org.4. BIPM Key Comparison DataBase,“BIPM.EM-K13.a, Key comparison inElectricity and Magnetism, Resistance:1 ohm”, 1996, ongoing. Disponibileonline: http://kcdb.bipm.org.5. L. Callegaro, C. Cassiago, E. Ga -sparotto, “On the Calibration of Direct-Current Current Transformers (DCCT)”,IEEE Trans. Instr. Meas. vol. 64, n. 3,pp. 723-727 (2015).

Figura 4 – Confronto tra il valore R12 del SimShunt, misurato con il ponte a comparatore di correnti, e il valore t R2, dato dal prodotto del rapporto di trasformazione t del DCCT e il valore misurato del resistore R2, entrambi relativi

al valore nominale Rnom = 10 mW. Le barre d’incertezza corrispondono a un fattore di copertura k=2

Luca Callegaro è PrimoRicercatore presso l’Istitu-to Nazionale di RicercaMetrologica (INRIM) diTorino. È re sponsabiledel programma di ricer-

ca “Metrologia dell’ampere” dellaDivisione Nanoscienze e Materiali.Dal 2015 è Chairman per il TechnicalCommittee on Electricity and Magnetism(TC-EM) dell’European Association of National Metrology Institutes(EURAMET).

Cristina Cassiago èTecnologo presso l’IstitutoNazionale di RicercaMetrologica (INRIM) diTorino.

Enrico Gasparotto èCollaboratore Tecnicopresso l’Istituto Naziona-le di Ricerca Metrologica(INRIM) di Torino.

1 Dip. Ingegneria Elettrica, Informaticae Biomedica, Università di Paviastefano.mangiarotti01@universitadipavia.itmoataz.elkhayat@universitadipavia.it2 Texas Instruments, Milano

IL SENSORE DI UMIDITÀ CAPACITIVO

Un sensore di umidità capacitivo utiliz-za come elemento sensibile un polime-ro (Poliimmide) la cui costante dielettri-ca varia al variare dell’umidità relativa(RH), secondo una legge approssimati-vamente lineare. Ne consegue una cor-rispondente variazione di capacità(basti pensare alla semplice formulache lega capacità e costante dielettricaεr per un condensatore a facce pianeparallele C = εrεrA/d). Il sensore e l’in-terfaccia circuitale di lettura sono oggisempre più frequentemente realizzatitramite un unico circuito integrato.

QUAL È LA RELAZIONE FRA UMIDITÀ RELATIVA E TEMPERATURA?

Umidità relativa e temperatura sonodue grandezze strettamente legate traloro. All’aumentare della temperatural’umidità relativa diminuisce secondouna legge esponenziale. Un’ottimaapprossimazione della relazione frale due grandezze è fornita dalla se -guente equazione:

in cui PT è la pressione atmosferica,µH2O è la frazione molare di acquapresente nell’aria (indice dell’umiditàassoluta) e T è la temperatura in gradicentigradi.

REALIZZAZIONE PRATICA DELLE VARIAZIONI DI TEMPERATURA

Modificare a livello locale (del senso-re) la temperatura è relativamentesemplice. È sufficiente sfruttare, peresempio, l’effetto Joule. Il sensore diumidità considerato include in effettiuna resistenza da 250 W che vieneutilizzata come riscaldatore (heater)quando percorsa da corrente. Una seconda resistenza di valore piùelevato (2,5 kW) permette invece dileggere il corrispondente valore ditemperatura (a seguito di un’opportu-na conversione resistenza-temperatu-ra). Tornando all’Eq. (1), è evidenteche, se µH2O rimane costante (la misu-ra av viene in poco tempo), il gra-diente di temperatura sarà l’unica

causa del cambiamento di umiditàrelativa.

IMPLEMENTAZIONE SOFTWAREDEL CONTROLLO DI TEMPERATURA

La verifica della possibilità di ottenerevariazioni prevedibili di RH a seguitodi gradienti di temperatura ha com-portato inizialmente la realizzazionedi un sistema di controllo di tempera-tura a livello software (LabVIEW). L’a-nello chiuso ha previsto l’utilizzo di unregolatore PI, tarato secondo appro-priati algoritmi (regole di Ziegler-Nichols). Un alimentatore comandatoin tensione è stato connesso all’heateral fine di fornire un adeguato livello dicorrente. La lettura del valore di resi-stenza del termometro ha permesso diricavare il corrispondente valore ditemperatura. La lettura del valore dicapacità del sensore è stata possibilegrazie a un capacitance-to-digitalconverter (AD7746). Le capacità mi -surate sono state trasformate in oppor-tuni valori di umidità relativa secondola curva di calibrazione iniziale delsensore.Il sistema è stato inizialmente caratte-rizzato in anello aperto, ottenendo idati riportati in Tab. 1.La precisione ottenibile nel controllo ditemperatura è ragguardevole (si vedala Fig. 1), così come in Fig. 2 è eviden -te l’elevata precisione ottenibile in ter-mini di variazioni di umidità misuraterispetto al modello matematico espres-

CAPACITY MEASUREMENTS AND TEMPERATURE CONTROL OF A HUMIDITY SENSORThis article aims at studying the possibility of generating predictable relativehumidity variations with temperature on a capacitive humidity sensor. A soft-ware and a circuit temperature control will be analyzed. The precision ofboth systems is remarkable. A possible application is in the field of self-diagnostics for humidity sensors.

RIASSUNTOL’articolo presenta uno studio sulla possibilità di generare variazioni preve-dibili di umidità relativa (RH) ottenute attraverso variazioni controllate ditemperatura su un sensore di umidità capacitivo. Si analizzerà la realizza-zione software e in seguito circuitale del controllo di temperatura. La preci-sione ottenibile da entrambi i sistemi è ragguardevole. Il sistema di control-lo di temperatura proposto potrà essere utilizzato per funzioni di autodia-gnostica del sensore.

T_M N. 3/15 ƒ 99T_M N. 2/16 ƒ 99

MISURE DI UMIDITÀS. Mangiarotti1, M. Elkhayat1, M. Grassi1, P. Malcovati1, A. Fornasari2

Regolazione della temperatura per il controllo dell’umidità relativaGLI

ALTRITEMI

s

Misure di capacità e controllo di temperaturaper un microsensore di umidità

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so dall’Eq. 1. È quindi evidente come l’ipotesi formulatanell’introduzione sia verificata con una precisione nel-l’ordine del ±1% RH. Tale valore è stato stimato sullabase di un elevato numero di misure su diversi campioni.

IMPLEMENTAZIONE CIRCUITALE DEL CONTROLLO DI TEMPERATURA

La realizzazione circuitale del controllo di temperaturasegue lo schema riportato in Fig. 3. Il regolatore PI è statorealizzato secondo i parametri Kp = 10, Ti = 1,04 s. Gli amplificatori operazionali che realizzano le funzionidi guadagno e integrazione utilizzano capacità commu-

Figura 1 – Controllore PI: risposta al gradino. DT=3 °C

Figura 2 – Confronto misure RH-modello matematico (DT=3 °C)

Tabella 1 – Risposta del sistema in anello aperto al variare della tensione (potenza) fornita

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tate (SC) comandate da un clock a duefasi non sovrapposte f1 e f2 alla fre-quenza di 100 Hz.Il comparatore che segue l’amplificato-re operazionale d’integrazione è colle-gato in uscita a un n-MOS di potenzadi dimensioni W = 1.000 µm eL = 0,4 µm. L’accoppiamento termicofra la resistenza heater e il termometroè stato modellizzato in VerilogA. I valo-ri delle due resistenze sono quelli giàdiscussi nei paragrafi precedenti. L’ali-mentazione della resistenza di heatervaria da 3,3 V a 7 V a seconda dellatemperatura da raggiungere.Il segnale di temperatura è una ten-sione, opportunamente amplificata diun fattore 10, ottenuta polarizzandola resistenza termometro con una cor-rente di valore opportuno. In partico-lare la corrente da 800 µA è utilizza-ta con il generatore di tensione da0 V nel range 24-27 °C. La correnteda 200 µA è utilizzata invece con ilgeneratore da 2 V nel range 27-34 °C. Per temperature superiori lacorrente andrà ulteriormente diminui-ta (ad es. 100 µA).Il periodo dell’onda a dente di segaall’ingresso invertente del comparato-re è 1 MHz. Il guadagno d’anello è1.000. Il sistema è stato simulato in ambienteCadence a livello transistor. L’accura-tezza raggiunta è nell’ordine degli0,005 °C in un intervallo di tempera-tura di 50 °C.La Fig. 4 mostra il layout del chip rea-lizzato in tecnologia CMOS a0,35 µm. L’area del chip è 0,25 µm2.Sono utilizzati 12 pin. È prevista infuturo una realizzazione del chip perapplicazioni industriali.

DAL LABORATORIOALL’APPLICAZIONE INDUSTRIALE

Si è quindi dimostrata la possibilità digenerazione di variazioni di umiditàrelativa controllate unicamente attra-verso gradienti di temperatura. Sia ilcontrollo di temperatura software siala realizzazione circuitale offronoelevata precisione. La realizzazionedella regolazione esposta consentiràin futuro di variare a piacere RH e Tdi un sensore di umidità capacitivo.Le applicazioni sono molteplici: dalsemplice riscaldamento controllatodel sensore per porre rimedio a situa-zioni quali condensa, accumulo diacqua o ghiaccio sul sensore, a piùraffinati sistemi di autodiagnosticadel sensore che permettano di evi-denziare malfunzionamenti in caso diletture di umidità prive di significato(a seguito di variazioni regolate ditemperatura).

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. D. Cartasegna et al., “SmartRFID label for monitoring the preser-vation conditions of food”, in: Proc.IEEE ISCAS, May 2009, pp. 1161-1164.2. C.L. Zhao et al., “A fully packagedCMOS interdigital capacitive humidi-ty sensor with polysilicon heaters”,IEEE Sensors J., vol. 11, no. 11, pp.2986-2992, Nov. 2011.3. N. Lazarus et al., “CMOS-MEMScapacitive humidity sensor”, J. Micro-electromech. Syst., vol. 19, no.1, pp.183-191, Feb. 2010.4. J.H. Kim et al., “High Sensitivity

Capacitive Humidity Sensor with aNovel Polyimide Design Fabricatedby MEMS Technology”. In: IEEE Inter-national Conference on Nano/MicroEngineered and Molecular Systems2009.

Figura 3 – Realizzazione circuitale del controllo di temperatura: schematico

Figura 4 – Realizzazione circuitale del controllo di temperatura: layout

Stefano Mangiarottiha conseguito la LaureaMagistrale in IngegneriaElettrica presso l’Universi-tà di Pavia nel 2015. Fre-quenta attualmente il Dot-

torato di Ricerca in Ingegneria Microe-lettronica all’interno del Laboratorio diSensori e Microsistemi. Ha fatto parte(internship) del gruppo Sensor SignalPath presso Texas Instruments (Milano)lavorando su sensori di temperatura eumidità.

Moataz Elkhayat,nato nel 1986 a Il Cairo(Egitto), nel 2009 ha con-seguito la Laurea trienna-le in Ingegneria Elettroni-ca e delle Telecomunica-

zioni all’Higher Technological Institute(HTI) a Il Cairo. Ha conseguito la LaureaMagistrale in Sistemi Elettronici presso ilPolitecnico di Milano nell’Aprile 2013.Ha lavorato come designer nel GruppoROLD fino al 2014. Attualmente fre-quenta il Dottorato di Ricerca in Inge-gneria Microelettronica all’interno delDip. Ingegneria Industriale e Informa-zione presso l’Università di Pavia. L’am-bito di ricerca si concentra su microsen-sori integrati, in particolare sensori diumidità capacitivi con controllo di tem-peratura integrato.

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Marco Grassi ha conseguito la Laurea Magi-strale in Ingegneria Elettronica nel 2002 e ilDottorato di Ricerca in Ingegneria Elettrica nel2006 presso l’Università di Pavia. Nel 2001ha lavorato (internship) presso Texas Instru-ments, Dallas, nel Gruppo Data Converters.

Nel 2002 è entrato a far parte del Laboratorio di Microsiste-mi Integrati presso l’Università di Pavia, dove ha lavorato a cir-cuiti “mixed signal high speed high resolution”. Dal 2004 l’at-tività di ricerca si è concentrata su interfacce per sensori. Dal2007 lavora all’interno del Laboratorio di Sensori e Microsi-stemi come Ricercatore e Consulente Senior per il design suinterfacce di lettura per sensori, convertitori A/D e convertitoriDC/DC di potenza. Marco Grassi è inoltre dal 2012 Consu-lente Senior per il design per Sparkling IC, Tustin, California.

Piero Malcovati ha conseguito la LaureaMagistrale in Ingegneria Elettronica nel 1991presso l’Università di Pavia. Nel 1992 è entra-to a far parte del Laboratorio di Fisica Elettro-nica presso il Federal Institute of Technology,Zurigo, Svizzera in qualità di Dottorando di

Ricerca. Ha conseguito il Dottorato di Ricerca nel 1996 pres-so lo stesso Istituto. Dal 1996 al 2001 ha rivestito il ruolo diRicercatore presso l’Università di Pavia. Dal 2003 è Profes-sore Associato presso la stessa Università. La sua attività diricerca si concentra su circuiti d’interfaccia per sensori e con-vertitori a elevate prestazioni. È un membro del Comitato Tec-nico di Programma per numerose conferenze tra le qualiISSCC e ESSCIRC. È inoltre Senior Member di IEEE.

Andrea Fornasari, Ph. D., è un membrodello Staff Tecnico presso Texas Instrumentsall’interno della Sensor Signal Path BU. Èstato Design Lead sia per la prima sia per laseconda generazione di sensori digitali ditemperatura e umidità di Texas Instruments.

Le principali aree d’interesse riguardano tecniche didesign di precisione per amplificatori operazionali (inparticolare tecniche di correzione dinamiche dell’offset),ma anche convertitori analogico-digitali, applicazioni abassa potenza e sensori. È autore e co-autore di più di 20articoli per conferenze internazionali e riviste tecniche.

TUTTO_MISURETUTTO_MISURELA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORI

ORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

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Advice SST srls a socio unicoSoluzioni, sistemi e tecnologiefevdvelden@gmail.com

HEATING, VENTILATION AND CONDITIONING PLANTS: ACQUISITION OF VARIABLES FOR THE AUTOMATIC REGULATIONThe energy demand in HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning), light-ing and water heating facilities represents the 26% of the total energy required.Building automation control systems can operate to guarantee the comfort con-ditions inside the buildings, where sensors play a fundamental role. Data acqui-sition from sensors must be efficient to improve smart architectures in control systems design and easy configuration in control process programming software.

RIASSUNTOI consumi per climatizzazione, produzione d’acqua calda e illuminazionedegli edifici rappresentano circa il 26% del fabbisogno energetico. La regola-zione automatica degli impianti di riscaldamento e condizionamento d’aria èfondamentale per ottimizzare i consumi e garantire le condizioni di comfortrichieste. Da una sintesi delle tecnologie di misura e controllo negli edifici,offriamo alcuni spunti per soluzioni che semplifichino le architetture dei sistemidi prossima generazione.

CONSIDERAZIONIENERGETICHE RELATIVEALLA CLIMATIZZAZIONEDEGLI EDIFICI

L’energia consumata dagli edifici civili ecommerciali rappresenta circa il 40%del fabbisogno energetico globale; il65% di tale quota è costituito dai fab-bisogni per climatizzazione, produzio-ne d’acqua calda e illuminazione, erappresenta il 26% dei consumi globa-li. Gli interventi di ristrutturazione edilee il rifacimento degli impianti tecnologi-ci costituiscono una valida soluzione alproblema, ma possono comportarecosti considerevoli, ammortizzabili intempi eccessivi. Un metodo efficace era pido per ridurre i consumi è costituitodall’impiego di sistemi di regolazioneautomatica, programmati per garantirecondizioni di comfort ottimali attraversola regolazione e la programmazioneoraria dei parametri di benessere am -bientale richiesti.Lo scambio termico tra l’ambiente inter-no agli edifici e l’aria esterna aumentain proporzione alla differenza di tem-peratura: con temperatura media ester-

na invernale di 7 °C, l’incremento di1 °C rispetto ai 20 °C di temperaturainterna determina aumenti del 7% circadei consumi d’energia per riscaldamen-to, mentre l’aumento di 1 °C del valoredi temperatura ambiente, in condizionidi temperatura esterna media invernaledi 10 °C, determina incrementi dei con-sumi del 10% circa. Percentualmente, levariazioni dei consumi in funzione dellatemperatura interna, riferite al fabbiso-gno termico ottimale con 20 °C in am -biente, aumentano al crescere dellatem peratura esterna.In estate la differenza di temperaturatra ambiente climatizzato e aria esternaè notevolmente inferiore (Ta = 24 °C eTe = 25 °C a fronte di Ta = 20 °C eTe = 7 °C), inoltre il raffreddamento puòrichiedere ulteriori apporti energeticiper de-umidificare l’aria, quindi la rego-lazione accurata dei parametri micro-climatici ambientali non deve eccederenella riduzione dei valori di temperatu-ra e umidità. Nei processi di climatiz-zazione il rilevamento dei dati microcli-matici ambientali e dei dati climaticiesterni costituisce un elemento fonda-mentale per ottimizzare le regolazioni.

MISURA DELLE VARIABILI FISICHE CONTROLLATE

La misura dei parametri climatici e dicontrollo costituisce il primo livello deiprocessi di regolazione per garantire ilbenessere climatico e ottimizzare i con-sumi d’energia. Nei sistemi per buildingautomation si misurano prevalentemen-te temperatura, umidità relativa, pres-sione e velocità dell’aria; la pressionedifferenziale permette di valutare l’o-struzione dei filtri per l’aria e regolare ilivelli di depressione o sovrappressionenei canali di condizionamento o negliambienti soggetti a prescrizioni igieni-co-sanitarie (p. es. gli ambienti conside-rati “inquinanti” devono essere in co -stante depressione rispetto agli ambien-ti confinanti). Nei circuiti idraulici diriscaldamento e raffreddamento si misu-rano temperature, pressioni e portatedei fluidi, mentre nelle macchine cherealizzano cicli a pompa di calore si ri -levano temperature e pressioni relativeal le fasi di espansione e compressionedei gas refrigeranti.La velocità dell’aria nei canali per con-dizionamento si misura con sonde dipressione differenziale, collegate a tubidi Pitot o griglie di Wilson; in alternati-va esistono sonde basate sul principiofisico di misura dissipativo massico ter-mico, descritto in sintesi nel paragrafodedicato ai misuratori di portata. Lanorma UNI 10339 stabilisce i criteri dibenessere ambientale, anche in funzio-ne della qualità dell’aria: pertanto ènecessario adottare sistemi che ottimiz-zino la filtrazione e i ricambi d’aria,regolando i sistemi di ventilazione aportata variabile in funzione dei conte-nuti di particelle e anidride carbonicarilevati negli ambienti.

MISURE PER L’AMBIENTE E IL COSTRUITOFederico van der Velden

Acquisizione delle variabili per la regolazione automaticaGLI

ALTRITEMI

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Impianti di riscaldamento, ventilazione econdizionamento dell’aria (HVAC)

Se il fabbisogno energetico per l’illu-minazione rappresenta una quota si -gnificativa dei consumi, è possibilegestire il livello di luminosità, rilevabilemediante sensori dedicati, oppuremisurare l’irraggiamento solare e ter-mico negli ambienti per regolare even-tuali sistemi di schermatura dell’irrag-giamento solare.I sensori per rilevare la concentrazioned’anidride carbonica nell’aria devonooperare in campi di misura compresitra 250 e 5.000 ppm, (5.000 ppm è ilvalore di limite massimo ammissibi-le per tempi d’esposizione in continuodelle persone fino a 8 h). Normalmentesi adottano sensori opto-elettronici aradiazione infrarossa non di spersa(NDIR), aventi accuratezze dell’ordinedi ± 60 ppm + 3% del valore misurato.La misura delle polveri nell’aria si ba -sa su tecnologie opto-elettroniche:diodo trasmettitore e foto-transistor di -sposti diagonalmente per consentire ilrilevamento della luce riflessa dallepolveri nell’aria. Si tratta di soluzioniadatte al controllo della filtrazione del-l’aria, in grado di rilevare particolatimolto sottili, come il fumo di sigaretta,adatte a misurare contenuti di polverida 0 a 500 μg/m³ con risoluzione di1 μg/m³. Esistono anche sistemi dotatidi sensori per il controllo dei processi diraccolta delle acque meteoriche e pergestire l’irrigazione delle aree verdi,riducendo i consumi d’acqua potabile el’impatto idrogeologico. La misurazionedella velocità e della pressione dell’ariaesterna può essere utilizzata per rego-lare e ottimizzare i ricambi naturali d’a-ria, anche mediante sistemi di ventila-zione azionati dell’energia eolica.Per uniformare i segnali analogici e ren-derne più affidabile la trasmissione, isensori sono frequentemente integrati incircuiti elettronici che generano segnalielettrici, modulati in corrente (in genere0-20 o 4-20 mA) o tensione (0-5, 1-5,0-10, 2-10 V) in proporzione ai valoridelle grandezze misurate. L’esigenza disonde combinate per misurare più va -riabili ha reso necessaria la realizza-zione di sensori integrati con sistemi diconversione A/D e schede per la tra-smissione dei dati convertiti in formatodigitale.La trasmissione via bus o in radiofre-

quenza dei valori misurati comporta iseguenti vantaggi:– quasi totale eliminazione della posadei cavi e opere elettriche accessorie;– riduzione o totale eliminazione degliin gressi analogici nei sistemi di controllo;– semplificazione delle procedure diconfigurazione per l’acquisizione deivalori analogici;– razionalizzazione delle procedure ditaratura periodica dei sensori.Trasformando il processo di trasmissio-ne di se gnali analogici in trasmissionedi valori digitali, viene meno la necessi-tà di condizionare i segnali elettrici me -diante dispositivi soggetti a taratura,come i convertitori A/D degli ingressianalogici integrati nei moduli d’acquisi-zione o nelle unità di regolazione.

MONITORAGGIO ENERGETICO

L’implementazione dei sistemi di con-trollo destinati a singoli edifici o grandicomplessi edili è principalmente mirataal risparmio energetico: pertanto è ne -cessario individuare soluzioni di rego-lazione adatte a ridurre le quote più ri -levanti dei consumi in rapporto al fabbi -sogno energetico complessivo.Il fabbisogno energetico primario degliedifici adibiti a uso civile è limitato aiconsumi d’energia elettrica per servizi eilluminazione (inclusi ventilazione, cir-colazione idraulica e raffreddamentoper climatizzazione). Gli impianti dicondizionamento d’aria possono neces-sitare di vapore per garantire i livellid’umidità ambientale minimi ammissibi-li in condizioni invernali. Per valutarel’efficienza tecnica dei sistemi di tra-sformazione energetica è necessariodeterminare il rapporto tra l’energiaprodotta e consumi d’energia primaria(gas metano, energia elettrica e altricombustibili). Le mi sure devono essereregistrate per ogni generatore o gruppisuddivisi per funzioni specifiche: produ-zione di vapore, acqua calda e acquarefrigerata. Nei sistemi di cogenerazio-ne si mi surano i consumi d’energia pri-maria, la produzione d’energia elettricae i recuperi termici al netto delle disper-sioni.I dati di produzione elettrica utile deigruppi di cogenerazione e i dati di con-

sumo dei sistemi di servizio ausiliaridevono essere rilevati da contatori cer-tificati, mentre i valori relativi alla pro-duzione elettrica lorda, fornita ai mor-setti dell’alternatore, possono essereacquisiti dai sistemi di misura integratinella strumentazione a bordo macchi-na, previa documentazione del costrut-tore che attesti il grado di precisione delcomplesso di misura installato.Riguardo ai consumi elettrici, le nuovetecnologie digitali e i sistemi di mi suraestremamente compatti permettono direalizzare gli interruttori di protezionedelle linee principali in media o bassatensione integrandovi sistemi per gestiregli interventi in caso di guasto e permisurare costantemente la potenza e leprincipali variabili elettriche d’eserci-zio.I sistemi di misura d’energia termica (informa di caldo o freddo) sono talvoltadifficili da installare a fronte di soluzio-ni progettuali mirate a ridurre i costi direalizzazione delle reti idrauliche. Ovele reti di distribuzione del riscaldamen-to non siano predisposte per installarecontatori d’energia termica al serviziodi singole utenze, sono tollerate soluzio -ni alternative per stimare i consumi inbase alle temperature e alle specifichetermo-tecniche dei corpi scaldanti. Lastima non è possibile se le utenze sonori scaldate mediante sistemi termo-venti-lanti o dispositivi aventi specifiche discambio termico vincolate a pa rametridifficilmente quantificabili.I sistemi di misura dell’energia termicasono composti da misuratori di portatavo lumetrica, sonde di temperatura euni tà di calcolo a microprocessoreflow-computer. Le sonde di temperaturasono selezionate in fabbrica per esserefornite a coppie unitamente ai sistemi dimisurazione, al fine di garantire il mini-mo errore di misura della differenza trala temperatura del fluido termo-vettorein entrata e in uscita dai sistemi di pro-duzione o dai circuiti d’utenza; le ter -mo-resistenze al platino (PT 100) sonosufficientemente precise, affidabili e sta-bili nel tempo per realizzare tale obiet-tivo. Il flow-computer calcola il sal to ter-mico, la densità e le entalpie del flui dotermo-vettore in funzione delle tem -perature; infine determina l’energia e lapotenza termica consumata o ge ne rata

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ALTRI TEMIs

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Federico van der Vel-den, laureato in Ingegne-ria Meccanica all’Univer-sità degli Studi di Bre-scia, ha intrapreso attivitàdi consulenza dopo un’e-

sperienza pluriennale nell’ambito del-l’Ingegneria dei sistemi di controllo, otti-mizzazione, simulazione, monitoraggiod’energia e gestione della manutenzio-ne d’impianti HVAC e cogenerazione,presso una primaria azienda di gestio-ne dell’energia al servizio di struttureospedaliere.

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nel circuito in cui transita il fluido.I misuratori di portata costituiscono l’a-nello più critico del complesso per misu-rare l’energia termica. Dopo la metàdegli anni ’90 si è potuto assistere alladiffusione di misuratori statici, basati sutecnologie di tipo elettromagnetico, aultrasuoni, a vortici e massici termici;rispetto ai tradizionali contatori a turbi-na, i sistemi statici non sono soggetti ausura e non hanno inerzia meccanica.In termini di rapporto costi/prestazioni,i sistemi più diffusi sono del tipo a ultra-suoni (a tempo di transito) e a induzio-ne elettromagnetica (basati sul principiofisico d’induzione della forza elettromo-trice in un conduttore in moto attraversoun flusso magnetico ortogonale, aventeintensità costante o variabile).I misuratori elettromagnetici sono adattia fluidi caratterizzati da conducibilitàelettrica superiore a 1 μS/cm. Sono pre-cisi e affidabili ma soggetti a depositicalcareo-ferrosi all’interno del tronco ditransito, che potrebbero creare circuitiparassiti tra gli elettrodi di misura e com-prometterne la precisione.I sistemi “vortex” sono impiegati perrilevare portate di vapore e gas, mentrei sistemi massici termici si adottano permisurare portate di fluidi con capacitàtermica specifica nota, come il gasmetano (consentono anche di rilevarese il gas è miscelato con aria). I misu-ratori massici termici non sono soggettialle restrittive specifiche d’installazionedei sistemi vortex che devono essereposizionati a circa 40 diametri a vallee 20 diametri a monte di eventuali ele-menti perturbanti, a meno di adottaresistemi idonei per convogliare il flussomisurato. Il principio di misura dei siste-mi vortex consiste nel conteggio dei vor-tici generati da un corpo smussato cheperturba il flusso laminare del fluido dicui si desideri mi surare la portata volu-metrica. Un elemento sensibile avverteil passaggio dei vortici e determina laportata, direttamente proporzionalealla frequenza di generazione dei vor-tici e alla sezione di passaggio.Il principio di misura massico-termico èbasato sulla proprietà di un fluido inmovimento di sottrarre il calore prodot-to in un corpo riscaldato; la differenzatra la temperatura del corpo riscaldatoe la temperatura del fluido, il cui calore

specifico deve essere noto, è propor-zionale alla quantità di calore sottratto,ovvero alla massa di fluido entrata incontatto con il corpo scaldato. In basealla sezione di passaggio del tronco dimisura si determina la quantità di fluidopassante per unità di tempo (kg/s). Intutti i casi i calcoli sono svolti dal flow-computer e dal microprocessore inte-grato nel sistema di misura. Gran partedei modelli di flow-computer di spon go -no di porta di comunicazione per busseriale, generalmente M-bus o Modbus;eventuali bus proprietari, ca ratterizzatida protocolli chiusi, possono costituireun vincolo all’integrazione dei sistemi.Un aspetto importante relativo ai misu-ratori d’energia riguarda l’accredita-mento MID, che “regola gli strumenti dimisura utilizzati per scopi commercialie con usi metrico-legali”; gli strumentiaccreditati sono soggetti a “regole tec-niche certe e condivise”. Se è richiestal’installazione di strumenti accreditatiMID, è fondamentale adottare soluzioniinterfacciabili tramite bus di comunica-zione aperti che ne consentano unafacile integrazione.I sistemi di misura complessi o dedicatia unità di controllo e regolazione auto-matica di macchine, sono frequente-mente dotati di porte di comunicazioneper trasmettere su bus (Modbus, Profi-bus-DP, ecc.) i parametri acquisiti. Persistemi di controllo critici o deterministi-ci è possibile adottare reti bus del tipoetherCAT, particolarmente efficienti, eCANbus. Se i sistemi non sono caratte-rizzati da tempi di reazione tropporapidi e i controlli non presentano criti-cità, sono sufficienti connessioni tramitele tradizionali reti ethernet (802.3)dedicate ai sistemi informativi presentinelle strutture gestite; l’occupazione diban da per lo scambio dei dati tra siste-mi di controllo per building automationè piuttosto limitata.

VERSO LA SEMPLIFICAZIONEATTRAVERSO LE TECNOLOGIEINNOVATIVE

Il miglioramento dei processi di regola-zione è vincolato alle misure per otti-mizzare i controlli di singole zone cli-matizzate, ma l’incremento dei punti

controllati richiede ulteriori progressitecnici per “integrare” i dispositivi di mi -sura in microsistemi che elaborino auto-nomamente le sintesi dei dati ac quisiti.La tecnologia digitale ha reso disponi-bili processori in grado di gestire l’inte-ra catena di trattamento del se gnale,dall’acquisizione dei valori correlati al -le grandezze fisiche misurate, alla con-versione analogico-digitale, con elabo-razione numerica, calcolo del valoremedio, visualizzazione locale su displayalfanumerico e invio dei dati su rete buso in radiofrequenza, mediante proto-colli di comunicazione aperti.L’apertura dei protocolli non può limi-tarsi ai mezzi fisici di trasmissione e aiprocessi di scambio delle informazioniin rete: deve includere criteri univoci edessenziali di conversione e codificadelle variabili trasmesse, affinché siarealmente possibile integrare sistemi dimarche differenti, senza difficoltà. Unulteriore livello di sviluppo potrebbeconsistere nell’implementazione di logi-che di regolazione dei parametri micro-climatici locali, con conseguente otti-mizzazione delle strategie di controlloresidenti nei sistemi di regolazione pri-mari, destinati alle unità centrali di trat-tamento d’aria e ai sistemi di produzio-ne termica e frigorifera.L’impiego di sensori “intelligenti”, unitoal lo sviluppo delle reti interne in fibraot tica, rame, wireless e ibride, rap pre -sen ta la soluzione per trasformare isistemi di controllo non solo in terminid’acquisizione delle informazioni, maanche in termini d’architettura gene-rale dei sistemi.

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1 Dip. Ingegneria Industriale,Università di Padovapietro.fiorentin@unipd.it2 Dip. Psicologia Generale,Università di Padovaosvaldo.dapos@unipd.it

THE ABSOLUTE COLOR SIMILARITY AS A BASIS OF A NATURAL COLOR SYSTEM48 color samples of different hue, blackness, and chromaticity were placedin a viewing booth lit by the Illuminant A and by a LED at 6,500 K. The taskof the participants to this investigation was to evaluate their similarity to theappropriate unique colors. All colors were subjectively characterized byfour values, independently obtained, two related to their chromaticity, plusWhite and Black. The method could be used for a new evaluation of thecolor rendering of light.

RIASSUNTO48 campioni di colore di diversa tinta, nero, e cromaticità sono stati postiin una cabina di visione e illuminati dall’Illuminante A e da un LED a6.500 K. Il compito dei partecipanti a questa indagine era di valutare laloro somiglianza ai colori unici appropriati. Tutti i colori sono stati sogget-tivamente caratterizzati da quattro valori, ottenuti in modo indipendente,due legati alla cromaticità più bianco e nero. Il metodo può essere utiliz-zato per una nuova valutazione della resa cromatica di una luce.

LA RESA DEL COLORE

Il colore di un oggetto non autolumi-noso non è una sua caratteristica,bensì una caratteristica della luce daesso riflessa: dipende certamentedalla capacità delle sue superfici diriflettere la luce, ma anche dalla luceche incide su esso. Gli stessi oggetti,illuminati da luci diverse, possonoapparire diversi. La Commission Inter-national d’Éclairage (CIE) definiscecome “resa cromatica” l’effetto cheuna sorgente ha sull’apparenza deglioggetti rispetto al loro aspetto se sot-toposti a una sorgente di riferimento(“Method of measuring and specifyingcolor rendering properties of lightsources” CIE publ. 13.2.1974).Un parametro che descriva la “resadel colore” deve permettere di capirese due sorgenti sono equivalenti o me -no da un punto di vista dell’effetto chehanno sull’apparenza degli og gettiilluminati. Inoltre, se gli oggetti ap -paiono di colore diverso, si vuolequantificare questa diversità. Esiste unindice di resa del colore (CRI) definito

dalla CIE, che quantifica la resa delcolore di una sorgente sotto analisiconfrontandola con una sorgente diriferimento che ha una luce che è per-cepita di uguale colore [1]. Per la suastessa definizione, tale indice non per-mette di confrontare la resa del coloredi sorgenti luminose di colore diverso.Le caratteristiche delle nuove sorgentiluminose, in particolare quelle basatesui LED, non sono descritte nel miglio-re dei modi dal CRI, che necessitaquindi di essere aggiornato. Inoltre ladefinizione del CRI sembra più legataalla strumentazione normalmente uti-lizzata e a meccanicismi, piuttostoche alla percezione visiva.Sono possibili altri approcci al pro-blema della resa del colore: partico-larmente interessanti sono quelli basa-ti sull’analisi dell’apparenza dei colo-ri rispetto a categorie che sono strut-ture di base della percezione umanadel colore [2]. Una proprietà peculia-re di questi metodi è di permettere diqualificare una sorgente luminosa sot -to analisi in termini assoluti, e nonnecessariamente rispetto a una sor-

gente di riferimento che presenti unaluce dello stesso colore. Il metodo pro-posto dagli autori si basa sul concettodei colori unici e sulle variazioni deicolori degli oggetti, rispetto a questiriferimenti mentali, indotte da una va -riazione d’illuminazione, ovvero pas-sando da una sorgente luminosa aun’altra.

I COLORI UNICI

È conveniente riassumere di seguito ledefinizioni e le proprietà dei coloriunici: sono sei colori che assomiglia-no solamente a essi stessi [3, 4].Quattro di essi sono cromatici e sonoun rosso che assomiglia solo al rosso,né al blu, né al giallo; un giallo cheassomiglia solo al giallo, né al rosso,né al verde; un verde che assomigliasolo al verde, né al giallo, né al blu;un blu che assomiglia solo al blu, néal verde, né al rosso. Inoltre questiquattro colori unici non assomiglianoné al bianco, né al nero. Bianco e ne -ro sono gli ultimi due colori unici, chenon hanno alcuna cromaticità e quin-di non assomigliano ai primi quattro;inoltre il bianco non assomiglia alnero e il nero non assomiglia al bian-co. I colori unici sono gli stessi per tuttigli esseri umani che abbiano unavisione normale dei colori.Poiché i colori unici sono la strutturadi base della percezione dei colori eogni colore appare simile, in mododiverso, a uno o al massimo due colo-

LA MISURA DEL COLOREP. Fiorentin1, O. Da Pos2

Un primo approccio al problemaGLI

ALTRITEMI

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La similarità assoluta dei colori comebase di un sistema di colori naturale

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GLIALTRI TEMI

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ri unici cromatici e al bianco e alnero, essi possono essere consideratisufficienti per descrivere uno spazio

colore che si fonda sulla percezionevisiva e non su scelte tecnologiche. Lageometria di uno spazio che possarappresentare qualsiasi colore sullabase dei colori unici è simile a quellorappresentato in Fig. 1.La scelta dei colori unici non richiedecampioni teorici o materiali: infatti iriferimenti sono i colori unici nella no -stra mente. Quando abbiamo trasferi-to il riferimento nella nostra mente, visono difficoltà nel realizzare misurestrumentali, che invece sono richiesteper ottenere una facile e veloce quali-ficazione di una luce. Il riferimentomentale può essere identificato in og -getti che devono essere illuminati dauna certa sorgente luminosa. Le fun-zioni coefficiente di riflessione deglioggetti selezionati e questa luce di -ventano i riferimenti, ma la sceltadella luce è completamente arbitrariae non più legata alla cromaticità della

sorgente luminosa che si vuole analiz-zare. Le luci normalmente utilizzateper l’illuminazione di ambienti sononormalmente “bianche”, e solitamentecontengono potenza a ogni lunghez-za d’onda nell’intervallo visibile. Èconveniente che anche la sorgente diriferimento abbia tali proprietà pernon rischiare di avere sempre grossevariazioni dell’apparenza dei cam-pioni sotto la luce di riferimento esotto le sorgenti da analizzare.

L’ESPERIMENTO VISIVO

Lo scopo dell’attività descritta è dimo-strare che è possibile ottenere misureindirette di differenze di colore chie-dendo a osservatori di valutare sog-gettivamente i colori, e quindi estraen-do le differenze di colore da questidati soggettivi. La procedura è parti-

Figura 1 – Schizzo della geometrica di un possibile spazio colore basato sui colori unici. Oltre ai colori unici

è rappresentato un arancione sbiancato

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ALTRI TEMIs

colarmente utile quando la differenzadeve essere misurata in contesti diver-si o sotto diverse illuminazioni. La pro-cedura adottata prevede un completoadattamento all’illuminazione selezio-nata sotto cui i colori sono osservati evalutati, riproducendo una condizionedi visione naturale.L’insieme di colori utilizzati nell’espe-rimento comprendeva 48 colori trattidai quattro quadranti del SistemaNaturale dei Colori (NCS) [5]: 4 tintedi ogni quadrante, 3 sfumature perogni tinta, come mostrato in Tab. 1.Essi sono stati osservati in una cabinadi visualizzazione con le pareti inter-ne bianche (coefficiente di riflessionecirca 80%) e un insieme di sorgentiluminose differenti poste nella partesuperiore interna, non visibili dall’os-servatore. Nell’esperimento sono stateutilizzate due fonti luminose: un LED a6.500 K e un’approssimazione dell’il-luminante CIE A (2.856 K). Le distribu-zioni di potenza in funzione della lun-ghezza d’onda sono visibili in Fig. 2.Le valutazioni soggettive dei colorisono state eseguite spostando una

freccia scorrevole montata su un sup-porto: se questa è posta alla estremasinistra indica nessuna somiglianza,mentre se posta all’estrema destraindica l’identità. Il movimento dellafreccia era continuo e non erano pre-senti altre indicazioni oltre che ai dueestremi. Un righello nascosto con divi-sioni in millimetri era ma scherato e vi -

sualizzato so loquando il parte-cipante a vevascelto la po -sizione dellafreccia.Per ogni gruppodi colori relativoa ciascuno deiquattro settori o -gni osservatoreha dovuto valu-tare la somiglian -za con quattrocolori unici: ilBianco (W), ilNero (S) e i duecolori cromaticiestremi del qua-drante. L’insie-me dei campio-ni, il colore uni -co con il qualefare il confrontoe la sorgente diluce erano sceltiin modo casua-le. Tutte le ope-razioni sono

state eseguite in uno statodi completo adattamentoal la sorgente luminosa pre-scelta, che era sempre lastessa per un’intera sessio-ne. So no state eseguitequindici valutazioni perogni condizione, per untotale di 5.760 (48 coloritest, 2 sorgenti luminose, 4colori unici, 15 prove).

COSA SI PUÒ OTTENERE

Le due sorgenti luminosesono state scelte con un co -lore della luce emessadecisamente diverso: la

sorgente a incandescenza fornisceuna luce più “calda” (si po trebbe direpiù “gialla”), mentre la luce emessadalla sorgente a LED è più “fredda” (opiù “azzurra”). Per due luci così diver-se è ragionevole attendersi che, purconsiderando l’adattamento cromati-co del nostro sistema visivo, i coloridegli oggetti illuminati possano esseresensibilmente di versi.Analizzando le somiglianze con ilBianco (W) e il Nero (S), sotto le duesorgenti luminose, i risultati mostranoche il Bianco è valutato un po’ di piùsotto l’Illuminante A. Il Nero invece ri -ceve valutazioni più basse sotto la sor-gente a LED a 6.500 K. Inoltre le so -miglianze dei campioni con il Giallo(Y) e il Blu (B) non sono significativa-mente diverse sotto le due sorgenti,mentre le somiglianze con il Rosso (R)e il Verde (G) sono significativamenteinfluenzate dalla sorgente luminosa:la somiglianza dei campioni al Rossoe ancora di più al Verde si riduconopassando dalla sorgente a incande-scenza alla sorgente a LED a 6.500 K.Volendo riassumere il risultato del con-fronto, le somiglianze con tutti i coloriunici sono state sommate tra loro perciascun campione analizzato. Il risul-tato è presentato in Fig. 3 nella qualesi nota come un significativo numerodi campioni appaiono diversi sotto ledue illuminazioni.I risultati mostrano che è possibilevalutare direttamente le somiglianzedi colore ai sei colori unici, senza

Figura 2 – Distribuzioni spettrali di potenzadelle due sorgenti luminose usate nell’esperimento

Tabella 1 – I 48 Colori usati nell’esperimento divisi in quatto gruppi corrispondenti ai quattro quadranti del cerchio di colore NCS

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seguire la procedura utilizzata per la costruzione del-l’attuale NCS, che implica una somma sempre uguale a100. Questo nuovo metodo può essere usato per valu-tare differenze tra i colori osservati sotto illuminazionidiverse con lo scopo di derivare una metrica per la valu-tazione della resa cromatica più vicina alla reale perce-zione.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. CIE 13.3-1995, “Method of measuring and specify-ing colour rendering properties of light sources”.2. O. Da Pos, P. Fiorentin, A. Maistrello, E. Pedrotti, A.Scroccaro. “Analysis of new colorimetric parameters forthe assessments of colour quality”. Proceedings of theCIE Lighting Quality & Energy Efficiency Conference,Wien, pp. 148-160, x035 – 2010.3. A. Hård, “Philosophy of the Hering-Johansson Natu-ral Color System”, Proceedings of the InternationalColour Meeting, Luzern 1, pp. 357-365 (1965); DieFarbe 15, p. 296 (1966).4. E. E. Hering, “Outlines of a theory of the light sense”[Zur Lehre vom Lichtsinn]. Eng. tr. by L.M. Hurvich, D.Jameson, Harvard University Press, 1920/1964.5. NCS – “Natural Color System” ©® ScandinavianColour Institute AB, Stockholm, Sweden 2000.

Pietro Fiorentin è Professore Associato diMisure Elettriche ed Elettroniche presso laFacoltà d’Ingegneria dell’Università degliStudi di Padova. Si occupa di misure, foto-metria, colorimetria e illuminotecnica. Èattualmente Responsabile del Laboratorio di

Fotometria dell’Università di Padova.

Osvaldo Da Pos è Studioso Senior dell’U-niversità di Padova, Dipartimento di Psicolo-gia Generale, membro del corpo docente delCorso di Dottorato in Scienze Psicologiche. Sioccupa di Psicologia del Colore, in particola-re di vari effetti e illusioni di colore, nonché

delle relazioni luce colore da un punto di vista psicologico.

Figura 3 – Somme di somiglianze con tutti i colori unici per i campioni osservati sia sotto l’approssimazione

dell’Illuminante A sia sotto la sorgente a LED a 6.500 K

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Direttore Tecnico e Commerciale,DeltaMu Italia srlalazzari@deltamu.com

OPTIMIZATION OF CALIBRATION INTERVALS: AN OPEN PROBLEM OF GREAT ECONOMIC IMPACTTraceability of measurement results is, in theory, the main concern of Metrolo-gists. Calibration and measurement uncertainty evaluation is required todemonstrate traceability. However calibration is only valid for the calibrationinterval. Since the measurement uncertainty partially depends on the calibra-tion result, it is realistic only if the device does not change (does not evolve).Thus the question of the calibration intervals is a key issue of traceability, oftenneglected. This paper deals with this subject, illustrating three interesting opti-mization methods already encompassed in the French Std. FD X 07-014 of 2006.

RIASSUNTOLa riferibilità dei risultati di misura è, in teoria, la principale preoccupazione diun Metrologo. Taratura e valutazione dell’incertezza di misura consentono didimostrare questa riferibilità. Tuttavia, la taratura è valida solo al momento del-l’operazione medesima. Dato che l’incertezza di misura dipende in parte dairisultati di taratura, essa è realistica solo se il dispositivo non si modifica (nonevolve). Così la questione relativa agli intervalli di taratura è una questioneessenziale di riferibilità troppo spesso trascurata. Questo articolo si occupa diquesto argomento, illustrando tre interessanti metodi per l’ottimizzazione giàconsiderati nella norma francese FD X 07-014 del 2006.

L’ANALISI DEL PROBLEMA

Sono essenzialmente due le domandecui è necessario dare risposta, affinchéla Metrologia in azienda possa essereefficiente e soprattutto compresa:1. Perché tarare?2. Quando (o meglio ogni quanto) tara-re?La risposta alla prima domanda può, ineffetti, sembrare semplice: perché solola taratura, dandoci la riferibilità alcampione, ci dice quanto “giusta” (o“sbagliata”) sia la nostra misura e ci dàil mezzo per correggerla. Ci sono varivincoli dettati dalla normativa e dallaregolamentazione vigente. Tutti ormaiconosciamo la definizione di “Taratura”fornita dal Vocabolario Internazionaledi Metrologia (CEI UNI 70099 – VIM 3par. 2.39), che individua nella taratural’“operazione eseguita in condizionispecificate” e propone due step:– una prima fase stabilisce una relazio-ne tra i valori di una grandezza, con lerispettive incertezze di misura;

– una seconda fase usa queste infor-mazioni per stabilire una relazione checonsenta di ottenere un risultato di misu-ra a partire da un’indicazione, e di con-seguenza trova un legame tra l’indica-zione di un’apparecchiatura per misu-razione e l’incertezza di misura.Tale seconda fase, che in realtà è la piùimportante in quanto consente fattiva-mente di utilizzare il risultato del con-fronto con il campione per correggerela misura, è troppo spesso ignorata inambito aziendale e, di solito, si ritieneche la taratura si esaurisca con il soloprimo step. Lo step 1, in realtà, servesolo a ottenere il certificato di taraturada mostrare all’ispettore, ma il valoreaggiunto della taratura (e quindi il suoritorno economico) sarebbe del tuttonullo senza tutto il resto. In effetti, se laconvinzione fosse quella d’interessarsialla sola prima fase, anche il presentearticolo non sarebbe di nessun aiuto.Infatti, in questo contesto l’intento è dicapire come la Metrologia possa effet-tivamente essere un beneficio tangibile

per l’azienda e non solo una mera vocedi costo, percepita come sfortunata-mente ineliminabile a causa della nor-mativa vigente.In realtà proprio il modo in cui conce-pisce e utilizza una taratura distingueun Metrologo serio e competente daun Metrologo burocrate, ed è in talmodo che si fa evolvere la Metrologiaverso una vera Metrologia, utile eintelligente, che costituisca un elemen-to di redditività e di competitività perl’azienda, la Smart Metrology.Oltre alla definizione del VIM da cuisiamo partiti e alla riferibilità ai cam-pioni nazionali che ne scaturisce, altroelemento importante che ci spinge atarare è la catena di riferibilità, cioè lacatena ininterrotta di confronti che dallamisura restituita dall’apparecchiaturaper misurazione ci porta fino al cam-pione nazionale e poi alla confrontabi-lità delle misure sulla base di un’unifi-cazione Internazionale. Altro aspetto èpoi quello che spesso la regolazioneviene confusa con la taratura: una tara-tura non è una regolazione, o qualsiasioperazione su un sistema per misura-zione, ma è soltanto un confronto conuno standard. I requisiti specificati per laverifica devono essere definiti dalMetrologo, ma la taratura al tempo t for-nisce solo un’istantanea dello stato del-l’apparecchiatura di misurazione inquel momento. Che cosa accade dopo?Le apparecchiature per misurazionederivano e quindi, per garantire la cor-rettezza della misura, entro i limiti del-l’incertezza dichiarata, è necessarioripetere la taratura, come peraltro sug-gerito dalla ISO 9001 e dalla ISO10012. Siamo dunque spinti a tarareanche sulla base di ciò che ci vienedetto dalla Norma ISO 9001 (§ 7.1.5

MISURE PER L’INDUSTRIAAnnarita Lazzari

Un problema aperto di grande impatto economicoGLI

ALTRITEMI

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L’ottimizzazionedegli intervalli di taratura

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NEWS

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Tra le novità che Renishaw ha presentato a SPS IPC DRIVES (24-26Maggio, Parma Fiere) spicca senza dubbio ORBIS™, un encoderrotativo assoluto con foro centrale adatto a essere montato all’e-stremità di alberi rotanti, situazione nella quale i classici encoder adalbero assiale non riescono a essere montati a causa dei vincoli dispazio. L’encoder comprende un anello magnetizzato permanente-mente e un circuito stampato.La disposizione geometrica di 8 sensori RLS sul PCB consentono la

generazione di segnali seno/co -seno per ogni rotazione meccani-ca del magnete. Orbis™ disponedi un algoritmo aggiuntivo di au -to-taratura che migliora la preci-sione del sistema di misura dopol’installazione e, grazie al suo prin -cipio di misurazione e all’utilizzodi schede diverse e magneti didiverse dimensioni, permette unalto grado di personalizzazionetale da soddisfare numerose ap -plicazioni.Altra novità presentata è l’enco-der LA11, un sistema lineare ma -gnetico assoluto progettato per

applicazioni di controllo di velocità e posizione di elementi in movi-mento. Il sistema encoder è altamente ripetibile, grazie alla misura-zione assoluta senza contatto, agli algoritmi di sicurezza e all’altaqualità dei materiali utilizzati, come l’acciaio inossidabile con unostrato di elasto-ferrite per la riga magnetica, entrambi immuni agliagenti chimici comunemente presenti nelle industrie.Il lettore include sensori Hall per la lettura della riga PRBS, un sen-sore AMR per la lettura della riga incrementale, elettronica di inter-polazione e circuiti personalizzati. I dati sono elaborati nella MCU(Management Control Unit) interna, grazie a speciali algoritmi che

determinanola posizioneass oluta.Sempre all’in-segna dell’in-novazione èAtom™, un en -coder ottico,incrementale,senza con tat -to, lineare ean golare, checombina di -mensioni ri -dot tissime conmassima affidabilità, stabilità e immunità alla contaminazione.Le prestazioni del nuovo encoder sono il frutto di un design chenon lascia spazio a compromessi, come invece spesso avvienecon gli encoder miniaturizzati. Atom™, le cui dimensioni arriva-no a 6,7 x 12,7 x 20,5 mm, è il primo encoder in miniatura a uti-lizzare ottiche filtranti con controllo automatico del guadagno(AGC) e dell’offset (AOC).Altro elemento di rilievo è Resolute™, encoder assoluto lineare erotativo (angolare) con interfaccia Siemens DRIVE-CLiQ, che con-sente di elevare il livello prestazionale, garantisce maggiore affida-bilità e fornisce straordinarie performance di controllo del movi-mento. L’encoder ottico assoluto Resolute™ può essere utilizzatoinsieme all’interfaccia DRIVE-CLiQ, per consentire ai costruttori diprodurre macchine utensili più affidabili e performanti. Questo di-s positivo è in grado di determinare la posizione al momento stessodell’accensione con grande vantaggio, ad esempio, per mandrinidi torni ad alte prestazioni e motori rotativi a presa diretta cherichiedano alta precisione e massima integrità nel controllo delmovimento.

Per maggiori informazioni: www.renishaw.it

NUOVI ENCODER ROTATIVI E LINEARI

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Il nuovo Orbis™: encoder rotativo assoluto

Il sistema lineare magnetico assoluto LA11

La tecnologia piezoelettrica consente di misurare con un unico sen-sore forze dell’ordine di Newton e forze di tonnellate. La forzaapplicata sull’elemento sensibile al cristallo di quarzo genera, all'u-scita del sensore, una carica elettrica e proporzionale che vieneconvertita dall'amplificatore di carica.I sensori di forza Kistler possono essere associati a un amplificato-re per avere una tensione o una corrente d’uscita proporzionalealla forza applicata. Essi possono essere anche utilizzati con pan-nelli di misura Kistler (serie maXYmos) che consentono l’acquisizio-ne, elaborazione e rappresentazione grafica della forza di proces-si, quali test di prodotto, calettamenti, cianfrinature, ecc.La vita a fatica di un sensore piezoelettrico è lunghissima, di gran

lunga superiore a quelladei normali sensori estensi-metrici, grazie al fatto chela misura non dipende dal -la deformazione. La tecno-logia piezoelettrica è oggilargamente impiegata permisurare grandezze fisichemeccaniche (forza e cop-pia, pressione) in regimequasi statico, quando la mi -sura si può protrarre perdecine di secondi o minuti.L’elevatissima linearità deisensori di forza piezoelettri-

ci consente di misurare con un unico sensore forze inferiori all’1%del fondo scala del sensore, apprezzando un errore molto piccolo.Di pari passo gli amplificatori e i pannelli di forza Kistler sono in

grado di riscalare l’amplifica-zione, in modo da garantiresempre la massima risoluzionesu forze grandi e piccole, per-mettendo così l’utilizzo di ununico sensore dove altre tec-nologie ne richiederebbero treo più. Ciò consente, nella stra-grande maggioranza delle ap -plicazioni, di ridurre il numerodi sensori utilizzati e standar-dizzare un modello di cella dicarico per vari range. Inoltrela vita a fatica, “virtualmenteinfinita”, permette una riduzio-ne drastica, fino al totale azze-ramento, dei pezzi di ricambio, il cui mercato è praticamente nullo.Cionondimeno, le flange di accoppiamento assicurano la praticitàper un uso immediato.Le celle di carico sono disponibili in varie taglie, divise in vari rangedi misurazione: Compressione delle forze da 0-100 N a 0-700 kN– Ogni sensore offre un range di misurazione estremamente am -pio – Certificato di calibrazione per 3 range di misurazione: 100%,10% e 1% – È opzionale la taratura ISO 15075 – Adattabilità mec-canica con flange su entrambe le estremità – Facilmente montabilein tiranti o sistemi di piantaggio o spinta – Fattore della sicurezzacontro il sovraccarico fino a 100, quando vengono utilizzati i rangepiù bassi.

Per ulteriori informazioni: www.kistler.com

SENSORI DI FORZA KISTLER: DA 0-100 N A 0-700 KN

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ALTRI TEMIs

vers. 2015), che c’informa di due aspetti fondamentali:1. la taratura è necessaria, ma non viene imposta alcunaperiodicità;2. non tutto dev’essere tarato.Solo in ambito di Metrologia Legale o per certi prodotti delsettore aereonautico c’è una periodicità imposta per la tara-tura che deve essere obbligatoriamente rispettata.Infine la ISO 10012 (§ 7.1 § 7.1.1 e segg.) afferma chel’ottimizzazione degli intervalli di taratura è parte del pro-cesso di conferma metrologica. La norma specifica chedevono essere presi in considerazione i requisiti metrologicidel processo di misurazione, vale a dire:– necessità di conoscere il processo di misurazione (altri-menti non è non possibile l’ottimizzazione);– frequenza modulata secondo una storia di tarature pre-cedenti.Si arriva così alla seconda delle due domande da cui siamopartiti: quanto frequentemente va ripetuta una taratura? Nes-suna norma prescrive un intervallo fisso e precostituito. Anzi,la ISO 10012 sottolinea chiaramente che l’ottimizzazionedegli intervalli di taratura è parte del processo di confermametrologica, ed è quindi una delle funzioni che il serviziometrologia dell’azienda deve svolgere.Il problema è sulla base di quali parametri/considerazio-ni si arrivi a definire gli intervalli ottimi di taratura. L’otti-mizzazione delle frequenze di taratura è anche un colle-gamento diretto all’ottimizzazione della funzione diMetrologia in azienda. Quest’articolo si occupa d’illu-strare brevemente alcuni possibili metodi.Esistono in realtà vari suggerimenti, Norme e linee guida.Una delle più note e seguite è la Guida internazionaleILAC-G24/OIML D 10 (2007) (E) che tuttavia, come noto, offre soluzioni piuttosto generiche e pone forse piùproblemi di quelli che vorrebbe risolvere. In questo arti-colo prendiamo invece in considerazione tre metodi svi-luppati prevalentemente in Francia, due dei quali ideati,applicati e diffusi da DeltaMu, con ottimi risultati in ambi-to aziendale. Sono tre metodi estremamente pratici, conun fondamento scientifico solido, interessanti di per séstessi e riconosciuti utili da numerose aziende francesi,tanto che AFNOR li ha normati e li hainseriti nella FD X 07-014 del 2006.Sono tre metodi concreti di ottimiz-zazione (il terzo dei quali è presenta-to nell’appendice dello standardmedesimo) ed è quindi auspicabileche vengano impiegati anche in Italia,non essendoci, infatti, attualmente,nulla che prescriva come arrivare alladefinizione dell’intervallo di taraturaottimo.

IL METODO DELLA DERIVA

Il primo metodo è un metodo basatosulla deriva dell’apparecchiatura per

misurazione. La prima fase di questo metodo consiste nelmodellare la deriva osservata per ogni apparecchiaturacon il metodo dei minimi quadrati. Tuttavia, la deriva diun’apparecchiatura per misurazione può cambiare bru-scamente durante la produzione. Ad esempio si potrebbenon dover usare più l’apparecchiatura per un certo perio-do, oppure avere un incremento o una diminuzione dellaproduzione che può portare a un uso più o meno intensi-vo dell’apparecchiatura stessa. Una linearizzazione nonterrebbe necessariamente conto di tali variazioni.Di conseguenza, in una seconda fase si decide di prenderein considerazione un’intera famiglia di derive provenienti daapparecchiature per misurazione simili fra loro. In tal modotutte le apparecchiature per misurazione di una stessa fami-glia vengono raggruppate per determinare (statisticamente)la deriva massima della famiglia medesima. Molto qualitati-vamente la situazione può essere illustrata come in Fig. 1.L’idea è che un’apparecchiatura per misurazione abbia unlimite d’usura oltre il quale è fuori requisito. In corrispon-denza di questo limite si traccia una retta, che rappresentadunque la linea decisionale. Riportando sulle ascisse iltempo, cioè la data di taratura su un determinato periododi osservazione (nell’esempio riportato nella Norma ilperiodo di osservazione copre 6 anni, ma potrebbe ridursia un periodo più breve) e sulle ordinate i valori misurati, sitrova che il risultato della misura decresce nel tempo secon-do un andamento approssimativamente rettilineo perché siè ipotizzato, appunto, che l’apparecchiatura per misura-zione si usuri come nel caso tipico di apparecchiature mec-caniche. La pendenza α di tale retta rappresenterà, per-tanto, la deriva dell’apparecchiatura considerata. In realtà,però, occorre qui notare che l’usura, e quindi la deriva,dipende anche dall’uso che viene fatto dell’apparecchiatu-ra medesima, e cioè (come specificato sopra) si può riscon-trare inizialmente una piccola deriva perché l’apparec-chiatura non viene molto usata, mentre in un secondomomento può accadere che cambino le condizioni produt-tive, che s’inizi a fare un uso maggiore dell’apparecchiatu-ra e che quindi si riscontri un decadimento più veloce.Si prende in considerazione allora la deriva di una fami-

Figura 1 – Calcolo teorico della data della prossima taratura

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GLIALTRI TEMI

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glia di apparecchiature simili. Dopo di che, sulla scortadel Teorema del Limite Centrale, si considera la deriva(pendenza) massima calcolandola statisticamente, consi-derando cioè la distribuzione delle derive delle appa-recchiature della stessa famiglia e valutandone la media(αmedia) e la deviazione standard (sα):

αmax = αmedia ± 2sαQuesta deriva massima rappresenta in azienda il casopeggiore dell’usura dell’apparecchiatura per misurazioneconsiderata. S’identifica allora con αmax la pendenzamassima e questa costituirà la deriva massima; poi si usaquesto valore per identificare la successiva data di tara-tura mediante la seguente formula:

Quindi la frequenza di taratura (periodicità, nella Norma) diogni apparecchiatura per misurazione può essere calcolatain base al suo ultimo valore di taratura e alla pendenza dideriva massima della sua famiglia di appartenenza. Natu-ralmente poi il tutto dovrà essere convertito in anni o in mesi.Tuttavia, poiché quella che stiamo considerando è una deri-va massima statistica, ci possono essere apparecchiaturecon deriva maggiore e quindi si procede all’aggiunta di unfattore di sicurezza pari all’80% (o al 50%) che consente dianticipare un po’ la data della prossima taratura calcolata:

Questo metodo fornisce una visione fisica e realistica delladeriva delle apparecchiature in azienda e fornisce molteinformazioni sul proprio processo di misura, consentendodi reagire all’eventuale problema prima ancora che que-sto si verifichi. Se, ad esempio, si notasse che un’appa-recchiatura per misurazione presenta una deriva massimamolto più elevata di quella calcolata, significherebbe chequalcosa è cambiato (ad esempio nel processo produttivoin cui l’apparecchiatura medesima viene utilizzata) esarebbe dunque il caso d’indagare. È un metodo sempli-ce, basato sul buon senso e addirittura pedagogico, inquanto spinge il Metrologo a capire cosa effettivamentestia succedendo nel proprio processo produttivo e di misu-ra e ad analizzare i ri sultati stessi della taratura. Se, adesempio, l’apparecchiatura per misurazione è molto obso-leta e usurata, la taratura successiva sarà molto ravvicina-ta, e questo può spingere a valutare se convenga sostituir-la o, invece, procedere a successive tarature, ecc.Tuttavia, in generale, questo metodo è particolarmenteadatto ad apparecchiature per misurazione soggette ausura meccanica o deriva nel tempo, e di conseguenzapresenta lo svantaggio di funzionare molto bene solo coni tipi di campioni materiali: anelli, tamponi, blocchettipianparalleli, ecc. Inoltre è un metodo che discende dal-l’analisi statistica di differenti apparecchiature per misu-razione, e dunque occorre valutarne un certo numeroprima di avere una buona base statistica perché il meto-do funzioni, almeno 10.

METODO DEL RAPPORTO PER IL CALCOLO DELLA PERIODICITÀ

Il secondo metodo consiste nel determinare l’intervallo ditaratura di un’apparecchiatura per misurazione secondola parte che essa rappresenta nell’incertezza di misuradel processo in cui opera. Più il contributo dell’apparec-chiatura nel processo di misurazione è basso, meno laperiodicità può essere importante e viceversa. Questometodo nasce dalla considerazione che la dichiarazionedi conformità della produzione comporta l’analisi del-l’incertezza di tutto il processo di misura, e non solo quin-di la valutazione della conformità dell’apparecchiaturaper misurazione durante la taratura.L’apparecchiatura per misurazione vie ne usata nel pro-cesso di misura e, come sappiamo, nel processo di misu-ra sono essenzialmente 5 le cause che ne determinano l’in -certezza: (i) ambiente, (ii) operatore, (iii) apparecchiatu-ra per mi surazione, (iv) metodo e (v) campione. S’identi-fica quindi il peso che assume l’incertezza introdotta dal-l’apparecchiatura per misurazione su tutto il processo.Ciò viene espresso attraverso l’Rper, cioè il rapporto perla valutazione della periodicità, espresso dalla se guenteformula:

La somma quadratica delle incertezze a denominatore è(con le dovute approssimazioni) l’incertezza combinata(al quadrato) del processo di misura. Più il contributo del-l’apparecchiatura di misurazione è basso (Rper prossimoa 0), meno la periodicità è importante: infatti, anche se lostrumento derivasse un po’, non avrebbe troppa influenzanel processo di misura, e quindi si po trebbe tollerare unaperiodicità più alta; viceversa per Rper vicino a 100.Questo consente di percepire il peso dell’apparecchiatu-ra per misurazione nel processo di misura.Sperimentalmente è stata determinata una relazione fra laperiodicità e Rper. La Fig. 2 mostra l’evoluzione dell’incer-tezza totale del processo di misura in funzione dell’evoluzio -ne dell’errore dell’apparecchiatura. L’asse delle ordinate mo -stra l’evoluzione del Rapporto di Periodicità, espresso in %.Il grafico indi-ca che al disot to del 50%del rapportodi periodicitàl’im patto delleapparecchia-ture è basso.Inoltre, qual-siasi derivadell’apparec-chiatura pro-voca una deri-va dello stes-

Figura 2 – Rappresentazione dell’evoluzione dell’incertezza totale

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ALTRI TEMIs

so ordine per il processo di misura. Idealmente, la fre-quenza di taratura (periodicità) può essere impostata a unvalore elevato se il rapporto di periodicità è pari a zero,mentre dovrebbe essere posta uguale a zero (taratura per-manente) se il rapporto di periodicità è pari al 100%:

Da questo punto di vista è possibile la modellazione dellaperiodicità con il metodo dei minimi quadrati in funzionedel valore del rapporto di periodicità. La Norma preferisceun modello basato su una funzione “esponenziale non cre-scente” caratteristica di fenomeni fisici a deriva temporale.Nella Fig. 3, è mostrato un esempio di modellazione sta-bilito in base alle seguenti impostazioni:

La frequenza di taratura dovrebbe essere determinata perogni processo che coinvolge l’apparecchiatura per misura-zione in esame, il suo peso può essere diverso in ogni situa-zione. In tal caso si seleziona la minore periodicità risultante.Questo metodo presenta vari vantaggi:1. propone un collegamento matematico fra Rper e Perio-dicità e questo collegamento può essere ottimizzato per idiversi settori industriali;2. è adattato a qualsiasi apparecchiatura per misurazione;3. spinge non solo a valutare l’incertezza di misura (comerichiesto da normative e regolamentazioni vi genti), ma an -che ad analizzarla, a metterla in relazione con l’incertezzaglobale del processo di misura e a utilizzarla per arrivarea prendere decisioni ottimali dal punto di vista sia econo-mico sia tecnico. Tutto ciò comporta un atteggiamento con-sapevole del Metrologo all’interno dell’azienda e a un usodella funzione Metrologia che porti a un effettivo valore

aggiunto.Tuttavia, la valu-tazione dell’in-certezza di mi -sura, se da unaparte costituisceil vantaggio piùconsistente diquesto metodo,è an che a voltepercepita dallea ziende come ilsuo principalesvantaggio: ilmetodo è adat-

to solo ad apparecchiature per misurazione per cui sia statavalutata l’incertezza di misura e questa dovrà dunque esse-re valutata in azienda.

METODO OPPERET

Questo terzo metodo è stato proposto per la prima voltadalla società EDAS, successivamente è stato inserito in unaguida pubblicata dal CFM (Collège Français de Métrolo-gie) nel settembre 2005, per poi essere inserito in appen-dice alla FD X 07-014. È l’unico dei metodi della FD X 07-014 non ideato da DeltaMu, ma alla cui definizione Delta-Mu ha partecipato attivamente nel relativo Gruppo dilavoro AFNOR. Esso consente di determinare gli intervallidi taratura delle apparecchiature per misurazione con-siderando diversi criteri. Non si limita a seguire la derivadell’apparecchiatura per misurazione, ma incorporaanche il concetto di rischio derivante da fattori che pos-sono degradare o migliorare la qualità della misura. Esso,inoltre, non dimentica i vincoli di copertura o dell’orga-nizzazione e la capacità di rilevare o meno un’anomalia.I fattori da considerare sono da analizzare singolarmentesecondo ogni contesto industriale.Questo metodo è diverso dagli altri due perché non èbasato sulle caratteristiche tecniche dell’apparecchiaturaper misurazione ma su informazioni qualitative, come adesempio (i) se lo strumento è usato molto oppure no, (ii) seè usato per un solo tipo di misura oppure no, (iii) se la mi -sura è critica, (iv) se la taratura è costosa, ecc.Per prima cosa, quindi, si passa alla definizione di crite-ri, come ad esempio:– Criterio 1: Gravità di una misurazione errata;– Criterio 2: Esigenze di prestazioni metrologiche;– Criterio 3: Deriva strumentale e/o robustezza dello stru-mento;– Criterio 4: Fattori aggravanti;– Criterio 5: Costo della taratura.Per far ciò il Metrologo deve coinvolgere tutti i repartiaziendali rilevando le relative criticità ed esigenze. Per-tanto l’analisi non deve essere confinata alla sola funzio-ne Metrologia, ma richiede dati d’ingresso provenienti datutti i reparti. Al termine si passa a dare un punteggio aogni criterio individuato e a stabilire una base di ponde-razione. Da qui scaturisce un punteggio assegnato all’ap-parecchiatura per misurazione da cui discende il calcolodella periodicità associata.Le criticità importanti di questo metodo sono:– la criticità della misura;– il monitoraggio.Queste dovranno sempre essere prese in considerazione, eavranno poi il maggior impatto nella fase di attribuzione delpeso ai vari criteri: ad esempio, il criterio relativo al costodella taratura (seppur presente e preso giustamente in con-siderazione) non potrà mai avere un peso maggiore rispet-to a quello di ciascuno dei due criteri sopra elencati. Proprioper questo motivo devono essere prese in considerazione

Figura 3 – Curva rappresentativa di un esempio di modellazione

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tutte le possibili criticità coinvolgendo nell’analisi i vari repar-ti aziendali, per tenere conto di tutte le esigenze, assegnan-do però a ognuna il giusto peso e arrivando infine alla valu-tazione ottimale.Questo metodo è un tipo di metodo “six sigma” che tieneconto di tutti i fattori che influenzano la qualità della misu-ra. I criteri di rating sono cinque. Il punteggio deve essereobiettivo: la ponderazione va fatta in seguito all’esame deicriteri di criticità. Non è basato su caratteristiche tecniche,ma in ultima analisi sul buon senso e quindi sostanzialmen-te si fonda sull’idea di “matematicizzare” il buon senso.Da questo punto di vista questo metodo può essere pensatocome la versione riveduta e corretta del metodo FMECA,generalmente ben conosciuto in azienda.Vediamone allora vantaggi e svantaggi.Vantaggi:1. È un metodo pragmatico e non tecnico, ma è un metodoche usa una statistica semplice per elaborare i punteggiassegnati ai vari criteri scelti;2. Permette di determinare gli intervalli di taratura delleapparecchiature per misurazione considerando diversi cri-teri. Non si limita a seguire la deriva dello strumento, maincorpora anche il concetto di rischio derivante da fattoriche possono degradare o migliorare la qualità della misura;3. La Metrologia è coinvolta nella scelta dei criteri, ma tuttal’azienda viene coinvolta, e si crea un gruppo di lavoro cheli definisce, coordinato dal Metrologo. La Metrologia diven-ta il link fra tutte le problematiche di ogni servizio, acqui-stando valore e significato per ogni reparto aziendale;4. Non dimentica i vincoli dell’organizzazione e la capa-cità di rilevare o meno un’anomalia. I fattori da conside-rare sono da analizzare singolarmente secondo ogni con-testo industriale;5. Può essere usato per tutti gli strumenti.Svantaggi:1. È basato sull’impiego della statistica, generalmentepoco amata nell’industria, anche se un suo uso sapientenon può che portare grandi vantaggi;2. Perché funzioni è necessario analizzare un gran nume-ro di apparecchiature (~50);3. Necessità di apparecchiature diverse fra loro.Tuttavia in realtà questi svantaggi possono tramutarsi inopportunità:a) una volta che il progetto sia stato sviluppato (in modo indi-pendente o con un aiuto esterno) può essere sempre utiliz-zato per tutte le apparecchiature aziendali sia presenti siafuture, che dovranno quindi solo essere inserite in un sistemagià costruito ad hoc per le esigenze dell’azienda medesima.b) Come per l’analisi FMECA si possono usare dati presentiin letteratura per casi analoghi e si può usare l’esperienza.La Smart Metrology già citata ha proprio come obiettivoquello di creare una base comune di dati nel cloud.Ultimo aspetto importante da sottolineare in relazione allaNorma che stiamo esaminando è che la linea guida FD X 07-014 spinge anche a realizzare, oltre alla taratura tradizio-nale, alcuni monitoraggi periodici delle apparecchiature permisurazione qualunque sia il metodo di ottimizzazione scel-

to (monitoraggio che può a volte essere limitato anche a unsolo controllo visivo) e presenta anche un esempio di moni-toraggio che può essere avviato con un grafico di controllo.Tutto ciò sottolinea l’approccio verso una maggiore qualitàdella funzione del Metrologo, visto non più come il mero ese-cutore (o talvolta archivista) delle tarature, ma come colui cheha piena coscienza e consapevolezza delle dinamiche insitenel processo di produzione/misura, e ha la giusta cono-scenza e competenza per proporre soluzioni ottimali.

CONCLUSIONI

La FD X 07-014 fornisce dettagliate indicazioni sui metodiche possono essere utilizzati a seconda delle apparec-chiature coinvolte. È interessante notare che gli intervalli ditaratura di tutti i dispositivi di una Società possono essereottimizzati attraverso almeno uno dei tre metodi offerti, odalla combinazione di due o più di essi. Si tratta di meto-di molto più dettagliati di quelli proposti dalla D10 ILAC-G24/OIML e molto più facilmente applicabili. Sembrereb-be dunque auspicabile riferirsi alla FD X 07-014 anche aldi fuori della Francia. Quanto affermato è confortato dagliottimi risultati che DeltaMu ha avuto applicando con suc-cesso tali metodi in molte aziende clienti, che ne hannotratto subito un grande beneficio sia economico, sia dimigliore gestione della Metrologia in azienda.Tutti i metodi qui illustrati implicano una visione dellaMetrologia sempre più indirizzata verso la Smart Metro-logy, una Metrologia utile, efficace ed efficiente, unaMetrologia intelligente che spinga il Metrologo a interagi-re con tutti i sistemi aziendali per rendere la funzioneMetrologia imprescindibile protagonista della riduzionedei costi e del miglioramento della qualità e competitività.Smart Metrology è l’obiettivo principale (non a caso assun-to come slogan) di DeltaMu, che si presenta co me attoredi grande esperienza per sostenere le aziende in questoprocesso di continuo miglioramento. Esperienza maturatanell’aver progettato, ideato e messo a punto, proprio perle aziende, i vari metodi di ottimizzazione su esposti, chehanno trovato un riscontro tangibile della loro efficienzanell’applicazione nei più diversi settori aziendali.

Annarita Lazzari, Ingegnere Elettronico, haconseguito un Dottorato di Ricerca con specia-lizzazione in Metrologia, valutazione dell’incer-tezza di misura e controllo statistico di processo.Ha ricoperto ruoli di sempre maggiore respon-sabilità in grandi realtà multinazionali e in con-

testi diversi come fornitore di servizi e soluzioni per la Metrolo-gia, il controllo di processo (sia di misura sia di produzione), laGestione di Sistemi di Qualità e Controllo, Gestione Rischi eprocessi aziendali, gestione di un Istituto di formazione tecnicain ambito di Metrologia, Qualità e statistica e attività di consu-lenza aziendale. Ha partecipato con propri lavori di ricercascientifica a vari Congressi Nazionali e Internazionali. Attual-mente è Direttore Tecnico e Commerciale di DeltaMu Italia srl.

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La pagina di ACCREDIA

Rubrica a cura di Rosalba Mugno1, Silvia Tramontin 2 e Francesca Nizzero 3

Notizie dall’Ente di AccreditamentoLAPAGINA

DIACCREDIA

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THE PAGE OF ACCREDIAACCREDIA, The Italian National AccreditationBody plays an active role in “TUTTO_MISURE”, asa permanent strategic partner, ensuring a highadded-value contribution to the quality of theMaga zine, in the context of the measurement andtesting sector, for the benefit of the industry.

RIASSUNTOACCREDIA, L’Ente unico di Accreditamento Nazio-nale gioca un ruolo attivo nella squadra di

“TUTTO_MISURE”, garantendo valore aggiunto a livello contenutistico perquanto riguarda l’ambito delle misure e delle prove.

XXX CONVEGNO DEI CENTRIDI TARATURA ACCREDITATI

Il 21 aprile scorso si è tenuto a Torinoil XXX convegno dei Centri di Taraturaaccreditati, organizzato da ACCRE-DIA nella ormai tradizionale cornicedella Fiera internazionale “A&T – Affi-dabilità & Tecnologie”. La giornata èstata particolarmente intensa e nume-rosi i temi affrontati, di estrema impor-tanza per l’attività dei Laboratori ditaratura. L’ampia partecipazione, cheha raggiunto i 410 presenti (a frontedi 172 Laboratori accreditati e 86ispettori ed esperti qualificati dalDipartimento Labo-ratori di ta ratura),ha dimostrato il cre-scente interesse ver -so l’accreditamentodelle tarature, sullecui opportunità enecessità il mercatodimostra una consa-pevolezza decisa-mente superiore ri -spetto al passato. Il Convegno è statoaperto dal Presiden-te di ACCREDIAGiuseppe Rossi,da un anno allaguida dell’Ente Uni -

co di accreditamento, che ha ribadi-to l’importanza di questo mo mentodi confronto tra le professionalitàcoinvolte nella catena del valore del -le tarature, un settore che cresce a rit -mi sostenuti e che richiede standardsempre più elevati, a tutela e a ga -ranzia del cittadino, ma anche delleimprese e delle istituzioni, perchél’affidabilità delle misure è e senzialeper la correttezza delle transazioni ealla base della fiducia nel mercato.“Per questo ACCREDIA – ha afferma-to il Presidente Rossi – continua a inve-stire nella professionalità dei 73 ispet-tori e dei 13 esperti tecnici incaricati

di verificare la competenza dei Labo-ratori di taratura, e si impegna a sen-sibilizzare il mondo delle imprese e laPubblica Amministrazione sull’impor-tanza della qualità delle misure,anche attraverso il commento di unasentenza, quella notissima sugli auto-velox, che rappresenta una pietramiliare per i Laboratori e, di conse-guenza, per ACCREDIA“.Il primo intervento al Convegno èstato infatti curato dall’Avv. IlariaRivera del servizio studi della CorteCostituzionale e ha riguardato il signi-ficato e la risonanza della sentenza n.113 del 2015 sull’incostituzionalitàdelle regole del Codice della stradanella parte in cui non prevede chetutte le apparecchiature siano sottopo-ste a verifiche periodiche di funziona-lità e taratura.Nel 2015, in particolare, per la tara-tura dei sistemi di rilevamento dellavelocità istantanea dei veicoli, i cosid-detti autovelox, sono stati rilasciati2.195 certificati, in crescita del 170%sul 2014, quando erano 814. 3 risul-tano i Laboratori accreditati per tara-re gli autovelox, ma nuove richieste diaccreditamento riguardano i Labora-tori che effettuano la taratura deglistrumenti di rilevazione della velocitàmedia, o tutor, anch’essi oggetto dellasentenza della Corte costituzionale.Un altro Laboratorio è accreditato perla taratura dei dispositivi di rilevazio-ne delle infrazioni semaforiche e altri3 per la taratura dei cronotachigrafi.

1 Direttore Dipartimento Laboratori di Taratura, ACCREDIA Torinor.mugno@accredia.it2 Direttore Dipartimento Laboratori di Prova, ACCREDIA Romas.tramontin@accredia.it3 Relazioni Esterne, ACCREDIA Romaf.nizzero@accredia.it

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Per quanto riguarda i nuovi documen-ti applicabili per i Laboratori di tara-tura, durante il Convegno sono statiillustrati i contenuti del Regolamentotecnico RT-36 “Prove Valutative Inter-laboratorio (PT) e Confronti Interlabo-ratorio (ILC) per il Dipartimento Labo-ratori di taratura”, che introduce unanuova modalità di gestione del con-fronto e dei relativi risultati e prevedeil ruolo attivo e consapevole dei Labo-ratori.ACCREDIA ha confermato anche peril 2016 il coinvolgimento del propriopersonale tecnico nel Gruppo di lavo-ro di EA “LC wg ILC calibration”, chesi occupa dell’organizzazione deiConfronti interlaboratorio a livelloregionale e al quale candida i propriLaboratori accreditati. Inoltre, all’inter-no del Gruppo di lavoro di EA “wgPT” ACCREDIA partecipa alla stesuradi una futura linea guida (Guidelines

for accreditation bodies for use in theprocess of laboratory accreditation)per la gestione delle valutazioni deiLaboratori che partecipano a ILC conpochi partecipanti, anche auto-orga-nizzati, e ad audit di misura.Un altro tema affrontato durante ilConvegno riguarda l’organizzazionedelle informazioni relative allo scopodi accreditamento dei Laboratori ditaratura, un argomento che ha unaduplice valenza: la definizione pun-tuale e chiara dello scopo, da un lato,è indispensabile per il Laboratorionella pianificazione della partecipa-zione ai Confronti interlaboratorio,dal l’altro, è funzionale alla formula-zione dell’allegato al certificato di ac -creditamento, ovvero la tabella di ac -creditamento. È stato evidenziato co -me una precisa definizione dello sco -po in termini di settori metrologici siaall’origine di tutte le attività del Labo-

ratorio accreditato, dalla presenta-zione delle domande stesse di accre-ditamento, estensione, rinnovo, allaprogrammazione delle attività dimantenimento della competenza me -diante la partecipazione ai Confrontiinterlaboratorio; dalla pubblicazionedelle informazioni sul sito istituziona-le di ACCREDIA fino alla definizionedella quota per il mantenimento del-l’accreditamento. Il progetto, che è iniziato alla fine del2015 e si articola su un arco tempo-rale di due anni, culminerà con lariformulazione dell’attuale allegato alcertificato di accreditamento basatasu tre criteri: rispetto dei requisiti nor-mativi, gestione centralizzata dellenomenclature e formulazione bilin-gue italiano-inglese. Grande interesse ha suscitato il temadella gestione delle tarature interne,che è stata definita e sistematizzata

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DI ACCREDIAs

con la nuova edizione (rev. 04) delRegolamento tecnico RT-25 “Prescri-zioni per l’accreditamento dei Labora-tori di taratura”. È stato ribadito chedevono essere valutate da ACCREDIAtutte le tarature eseguite dal Laboratorioche contribuiscono a definire la CMC(Calibration and Measurement Capabi-lity), siano esse relative al trasferimentodi riferibilità della stessa grandezza,ovvero siano grandezze diverse daquella oggetto di accreditamento.

RISULTATI DELL’ATTIVITÀSVOLTA NEL 2015

Si è tenuta il 12 maggio scorso aRoma l’Assemblea annuale dei Socidi ACCREDIA, per l’approvazione delbilancio dell’Ente e la presentazionedella relazione sull’attività svolta nel2015. Il resoconto dell’anno trascorsoha evidenziato la tendenza positivadei principali indicatori quantitativi,dalla crescita dei soggetti accreditatiall’aumento delle giornate di verifica,dall’incremento degli schemi accredita-ti al potenziamento del team ispettivo.

L’ATTIVITÀ DI VALUTAZIONE

Anche nel 2015 si è registrata la cre-scita delle attività di valutazione dellacompetenza di Organismi e Laborato-ri, che hanno raggiunto le 13.378giornate (o giorni uomo – gg. u.) diverifica, condotte dai funzionari tecni-ci e dagli ispettori esterni dei treDipartimenti in cui si strutturano le atti-vità dell’Ente di accreditamento, Cer-tificazione e Ispezione, Laboratori diprova e Laboratori di taratura.L’incremento sull’anno precedente èstato del 5% (12.764 gg. u.) e del 9%sul triennio 2013-2015 (nel 2013 igg. u. sono stati 12.320), in coeren-za con l’aumento dei soggetti accre-ditati, passati dai 1.501 del 2013 ai1.629 del 2015 (+ 9%).Per quanto riguarda il DipartimentoLaboratori di taratura, a fronte di duenuovi soggetti accreditati, si è rilevatoun significativo incremento delle gior-nate di valutazione, corrispondenti a113 gg. u. (+ 19% rispetto al 2014)

che denota una ripresa del mercatodelle tarature, per cui nell’ultimo trien-nio gli accreditamenti del Dipartimen-to sono cresciuti in maniera moderatama costante (dai 167 del 2013 ai172 del 2015).La crescita delle attività di verifica delDipartimento Certificazione e Ispezio-ne si è assestata al 6% (gg. u. passa-ti da 4.145 a 4.404) sul 2014, corri-spondenti a 31 accreditamenti in più. Per il Dipartimento Laboratori diprova si sono raggiunte le 8.268 gior-nate di verifica, con un incremento del3% sull’anno precedente, a fronte di24 soggetti in più tra Laboratori eOrganizzatori di prove valutativeinterlaboratorio.

GLI ISPETTORI

ACCREDIA as sicura la competenza ela professionalità del proprio per -sonale impegna to nell’attività i spettiva(gli i spettori e gli e sperti tecnici) at -traverso processi di formazione e ag -giornamento continuo.Gli ispettori e gli e -sperti vengono sele-zionati sulla ba sedel le competenze edesperienze maturatenei diversi settori diattività, e il rispettodei re quisiti generalidi qualifica per i treDipartimen ti vienemo nitorato nel tempoattraverso specificheprocedure operative,che assicurano l’uni-

formità del modo di operare e la con-formità alla norma internazionale ISO/IEC 17011.Nel 2015 sono stati 454 gli ispettorie gli esperti operativi per le verifichedi organismi e Laboratori, 23 in più ri -spetto ai 431 del 2014 (+ 5%).

GLI ACCREDITAMENTI

A dicembre 2015, i soggetti che ope-rano sotto accreditamento ACCREDIArisultano 1.629, di cui:

• 1.135 Laboratori di prova, Labora-tori di analisi mediche e Organizza-tori di prove valutative interlaborato-rio (Proficiency Testing Providers –PTP);• 322 Organismi di certificazione,d’ispezione e di verifica;• 172 Laboratori di taratura e Produt-tori di materiali di riferimento (Refe-rence Material Producers – RMP).

L’aumento è stato registrato per tutte lecategorie, complessivamente del + 4%

Attività di valutazione 2013-2015Confronto Giorni uomo – Soggetti accreditati

2015 2014 2013

Dipartimento Soggetti Soggetti Soggettigg.u. accreditati gg.u. accreditati gg.u. accreditati

Laboratori di prova 8.268 1.135 8.026 1.111 7.909 1.082

Certificazionee Ispezione 4.404 1.322 4.145 1.291 3.846 1.252

Laboratori di taratura 1.706 1.172 1.593 1.170 1.565 1.167

Totale 13.378 1.629 12.764 1.572 12.320 1.501

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sul 2014 (1.572), con 57 Organismi eLaboratori in più. A fronte della faserecessiva del periodo in esame, l’in -cre mento è sta to in linea con quellodegli an ni precedenti (+ 5% tra 2013e 2014) a denotare la solidità delmercato.In 10 anni, la crescita dei soggettiaccreditati è stata co stante e il numero

di Organismi eLa boratori qua-lificati è prati-camente rad-doppiato (863nel 2006), inparticolare pergli Organismidi certificazio-ne, ispezione everifica (passatida 115 a 322)e i Laboratori diprova e analisi

mediche e gli Organizzatori di provevalutative (da 578 a 1.135). Menorilevante, nello stesso periodo, è statala crescita degli accreditamenti delleta rature (con due Laboratori in più), masignificativa la ripresa degli ultimi anni.Considerando i risultati dell’attività diACCREDIA sotto il profilo degli accre-ditamenti rilasciati per i diversi settori,

si è rilevato un aumento del + 4% tra2014 e 2015, con 75 schemi accre-ditati in più, passati da 1.794 a 1.869.Tra i soggetti accreditati (Or ganismi eLaboratori), molti sono infatti qualifi-cati per operare sul mercato in più diun settore. Se i volumi di attività più importantihanno riguardato gli accreditamentidei Laboratori di prova, aumentati nelbiennio del 2%, gli incrementi piùsignificativi si sono registrati per gliOrganismi che rilasciano certificazio-ni del personale (+ 28%) e di prodot-to (+ 14%), nonché per i soggetti cheeffettuano ispezioni (+ 23%).

I RECLAMI

La gestione dei reclami e delle segna-lazioni è un’attività chiave della politi-ca di ACCREDIA, volta ad assicurare

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DI ACCREDIAn

la tutela e la soddisfazione degli uten-ti dei servizi accreditati di certifica-zione, ispezione, prova e taratura edei prodotti e servizi certificati sottoaccreditamento. Nel 2015 è stata uniformata la pro-cedura per il trattamento dei reclamia cura dei tre Dipartimenti, che con-sente una più efficace gestione dellesegnalazioni provenienti dal merca-to. ACCREDIA prende in carico ognisegnalazione fondata, con cui gliOrganismi e i Laboratori accreditaticosì come la Pubblica Amministra-zione, le imprese e i consumatoriintendono esporre la propria insod-disfazione nella fruizione di un servi-zio erogato, o nell’acquisto di unprodotto di una organizzazione cer-tificata sotto accreditamento.Complessivamente, ACCREDIA haricevuto 195 segnalazioni e reclami,il 6% in me no rispetto al 2014 e il 5%in meno sui tre anni, con un de -

cremento significativo, inparticolare, per le attivitàrelative a certificazioni,ispezioni e prove di Labo-ratorio.Nel 2015, il volume di se -gnalazioni e re clami gestitodal Dipartimento certifica-zione e ispezione è stato ilpiù consistente (79% deltotale dei reclami ricevutida ACCREDIA) in ragionedella filiera delle valutazio-ni della conformità checoinvolge più direttamentele organizzazioni che siavvalgono delle certifica-zioni e i loro clienti finali.

PROGETTI DELLA COMMISSIONEEUROPEA

Si è tenuta il 28 aprilescorso, a Chis

,inau, in Mol -

davia, la cerimonia dichiusura del Moldac Twin-ning Light Project, il pro-gramma di collaborazio-ne in materia di valutazio-ne della conformità traACCREDIA e MOLDAC,l’Ente di accreditamento

della Repubblica di Moldavia, allapresenza del Vice Premier del Gover-no moldavo, Octavian Calmic, edelle rappresentanze diplomatichedell’Unione Europea e del Governoitaliano, gli Ambasciatori PirkkaTapiola ed Enrico Nunziata.Nel 2015 ACCREDIA ha vinto lagara della Commissione Europea percondurre il progetto Twinning Light,volto a supportare ilMOLDAC nella prepa-razione della verificadi peer assessment diEA, dopo la qualeMOLDAC potrà firma-re gli Accordi di mutuoriconoscimento EAMLA, grazie ai quali levalutazioni di confor-mità su prodotti e ser-vizi, rilasciate da Or -ganismi e Laboratoriaccreditati dall’Ente

moldavo, saranno riconosciuti su tuttoil mercato comunitario e internaziona-le dando così una spinta ulteriore allosviluppo dell’economia del Paese.Per questo progetto, durato 8 mesi,ACCREDIA ha attivato un ampio pro-gramma di formazione, con il coin-volgimento di tutti e tre i Dipartimen-ti, l’impegno di quasi 20 esperti tec-nici e ispettori, oltre 140 giornateuomo di attività, più di 30 i viaggi,oltre alle numerose verifiche con-giunte e ai seminari realizzati insie-me ai funzionari del MOLDAC. L’o-biettivo generale è stato quello dimigliorare la competitività commer-ciale della Repubblica di Moldavia edi armonizzare la qualità delle infra-strutture attraverso la conformità allenorme europee e internazionali, con-tribuendo al miglioramento dei rap-porti politici, economici e commer-ciali con l’Unione Europea.Diversi i progetti internazionali chevedono coinvolta ACCREDIA. Nel2015, sempre nell’ambito dei Twin-ning Projects, l’Ente ha supportatoanche l’EGAC, l’Ente di accredita-mento egiziano, per l’implementazio-ne dell’infrastruttura di accreditamen-to del Paese e ad aprile 2016 ha col-laborato con il Governo macedone,organizzando un workshop del Taiex,lo strumento di assistenza tecnica einstitution-building della CommissioneEuropea, indirizzato ai Paesi terzi conlo scopo di fornire assistenza tecnicaper una corretta interpretazione dellalegislazione comunitaria, del recepi-mento di norme e disposizioni UE, eper la loro applicazione e trasposi-zione nelle rispettive normative nazio-nali.

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NEWS

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HD2402 (by Delta Ohm) è un foto-radiome-tro datalogger portatile per eseguire misuredi radiazioni ottiche non coerenti, in accordoalla direttiva europea 2006/25/CE e aldecreto legislativo n. 81 del 9 aprile 2008.Lo strumento è composto da una serie di sen-sori, per coprire le differenti porzioni spettra-li, e da un piccolo laser che serve a indicarela sorgente analizzata. I vari sensori opera-no nei seguenti campi spettrali:– Sensore fotometrico per la misura dell’illu-minamento (luxmetro) nel campo spettrale380÷780 nm;– Sensore radiometrico per la banda UV

(220÷400 nm) con fattore di peso spettrale S(λ);– Sensore radiometrico per la banda UVA (315÷400 nm);– Sensore radiometrico per la banda 400÷700 nm (blu) con fattore dipeso spettrale B(λ);– Sensore radiometrico per la banda IR (700÷1.300 nm) con fattore dipeso spettrale R(λ);– Sensore a termopila per la misura dell’irradiamento nell’infrarosso,campo spettrale 400÷2.800 nm.Lo strumento può essere alimentato collegandolo a un PC oppure trami-te un alimentatore esterno con uscita USB.Per ulteriori informazioni: www.deltaohm.com

HBM ha recentemente presentato a Norimberga, nell’ambito di Sensor+Test,tutto il suo repertorio di sensori e trasduttori, amplificatori di misura esoftware di acquisizione dati, ma anche software di analisi e affidabili-tà e offerte di assistenza e taratura. Fra le principali novità presentate, segnaliamo i sensori per condizioniambientali estreme, oltre a un innovativo trasduttore multicomponente eun apparecchio di acquisizione dati modulare per test su batterie. Mer-coledì 11 maggio, nell’ambito del forum Innovative Testing, prestigiosirelatori HBM hanno approfondito argomenti di particolare attualità,come le Misurazioni di forza a temperature fino a 300 °C e le Prove diresistenza con sensori a fibra ottica a griglia di Bragg. Altre presenta-zioni HBM si sono svolte durante le tre giornate dedicate ai forum spe-cialistici, nei padiglioni 1 e 5; senza dimenticare i live show quotidiani,mirati all’installazione di svariati estensimetri ottici ed elettrici, che sisono focalizzati su particolari settori applicativi, tra i quali la misurazio-ne ad alta velocità, la tecnica di misura industriale e ottica e la misura-zione ad alta precisione.Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/st2016

FOTO-RADIOMETRO DOSIMETRO PER MISURE DI RADIAZIONI OTTICHE ARTIFICIALI NON COERENTI “R.O.A.”

NUOVE SOLUZIONI COMPLETEDI TECNICA DI MISURA BY HBM

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Aggiornamenti sulle attività IMEKOAggiornamenti sulle attività IMEKOL

APAGINA

DIIMEKO

n Rubrica a cura di Paolo Carbone (paolo.carbone@unipg.it)

THE PAGE OF IMEKOIMEKO, International Measurement Confederation, isamong the permanent collaborations to the Journal.This section contains information about the Associa-tion, publications, events and news of interest to ourreaders.

RIASSUNTOIMEKO, International Measurement Confederation, ètra i collaboratori stabili della Rivista. Questa rubricacontiene informazioni sull’Associazione, pubblicazio-

ni, eventi, e notizie di utilità per i nostri lettori.

L’IMEKO continua a espandere le pro-prie attività al fine di diffondere la cul-tura scientifica e tecnica in ambitometrologico: il giorno 20 maggio2016 avrà luogo, come ogni anno, ilWorld Metrology Day (www.worldmetrologyday.org). Il Prof.Grattan, attuale Presidente diIMEKO, è stato invitato come keynotespeaker al Symposium on Measure-ment Academic Exchange, organizza-to dalla Chinese Society for Metro-logy in occasione di questo evento.Fra le altre attività, l’IMEKO si attivaal fine di coinvolgere un numero cre-scente di membri nella propria orga-nizzazione. Recentemente hanno aderito la Gia-maica, l’Uganda e gli Stati Uniti,mentre per l’India, l’Ucraina e l’Egit-to, la 59a sessione generale delCouncil dell’IMEKO, che si terrà aBudapest a settembre di quest’anno,deciderà in merito alla loro domandadi adesione.Come è noto IMEKO gestisce due Rivi-ste scientifiche che sono di riferimentoper i ricercatori che operano nel set-tore delle misure: si tratta di Measure-ment e di ACTA IMEKO. Entrambe pubblicano versioni estesedei lavori presentati ai congressiIMEKO. ACTA IMEKO, che gestiscoin qualità di editor-in-chief, ha una sto-ria più recente ma sta facendo velo-

cemente progressi. Recentemente, larivista ha aderito a Crossref (www.crossref.org) una società no-profitche facilita la circolazione di articoliscientifici attraverso la gestione di linke citazioni. Attraverso Crossref ACTA IMEKO haaderito anche al meccanismo di cita-zione e recupero delle informazionibasato sul DOI (Digital Object Identi-fier) che rende rapido l’accesso aprodotti della ricerca in rete. Quindi,nel futuro, a ogni articolo pubblicatoin ACTA IMEKO sarà associato unDOI.Vale la pena di ricordare che il pros-simo numero della rivista online è lar-gamente dedicato alla pubblicazionedei lavori estesi originariamente pre-sentati a Imekofoods 2014, la primaConferenza IMEKO sul tema del ciboe della nutrizione organizzata dal TC-23. Il successo dell’evento è stato taleper cui il congresso sarà organizzatoanche quest’anno. Si veda il sito web all’url: www.imekofoods.org/index.php peraltri dettagli. L’elenco degli altri even-ti IMEKO per il 2016 è disponibileall’url: www.imeko.org/index.php /homepage / c om i ng -events.Si ricorda che l’IMEKO organizza egestisce due premi: il György StrikerJunior Paper Award e il Distinguished

Service Award e inoltre riconoscel’impegno di scienziati che si sonodistinti nel campo delle misure con laLudwik Finkelstein Medal. Infor-mazioni su questi premi sono di -sponibili all’url: http://www.imeko.org/index.php/imeko-awards, dove si trovano ancheinformazioni sui vincitori dei premi edella medaglia degli anni passati.

È GIA ATTIVO IL SITOWEB DEL WORLDCONGRESS DEL 2018

Il prossimo Congresso mondialeIMEKO (il XXII) si terrà a Belfast, nelNord Irlanda, nel 2018 (3-7 settem-bre). Un’anticipazione del sito web èdisponibile al link:http://imeko2018.org. I keynote speaker saranno il Prof.Klaus von Klitzing e il Prof. Wil-liam D. Phillips, entrambi insignitidel premio Nobel. Il prossimo con-gresso mondiale IMEKO si preannun-cia quindi come un evento di forterichiamo e interesse.

IN USCITA IL PRIMO NUMERO DI ACTA IMEKO DEL 2016

All’indirizzo: https://acta.imeko.org/index.php/acta-imeko è in uscita il pri mo numero della rivi-sta open-access ACTAIMEKO del 2016. Si trat-

ta del numero che raccoglie i migliorilavori, presentati al Congresso IMEKOTC-23 “Imekofoods”, completati connuovi risultati che li estendono e duealtri lavori presentati originariamenteall’IMEKO World Congress del 2014.

Buona lettura!

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NEWS

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Keysight Technologies, Inc. (NYSE: KEYS) ha recentemente presen-tato i nuovi analizzatori di segnali Serie X, che forniscono funzio-nalità notevolmente migliorate per agevolare gli utenti che creanodispositivi di nuova generazione. Degna di nota è un’interfacciautente multi-touch (UI) che semplifica il set-up dei parametri di misu-ra e crea una solida base per nuove soluzioni. I miglioramenti delleprestazioni e delle funzionalità rispondono ai bisogni emergenti nelsettore aerospaziale, della difesa e delle comunicazioni wireless.L’interfaccia utente consente l’ottimizzazione dei parametri di misu-ra in non più di due tocchi. La possibilità di controllare lo strumentocon semplici gesti (pizzicare, trascinare, scorrere) rende l’analisi piùimmediata e intuitiva. L’omogeneità dell’interfaccia operativa intutta la serie UXA, PXA, MXA, EXA e CXA, fa sì che sia sufficienteapprendere l’uso di uno degli strumenti per saperli usare tutti. Per aiutare i progettisti a creare dispositivi di nuova generazione,l’UXA (ammiraglia della Serie X) ora offre una copertura di fre-quenza fino a 44 o 50 GHz e banda di analisi integrata di 1 GHz:una novità assoluta. Il PXA offre ora le migliori prestazioni di rumoredi fase del settore (da –136 dBc/Hz a 1 GHz, offset di 10 kHz, elarghezza di banda di analisi in tempo reale di 510 MHz con rangedinamico privo da spurie sull’intera banda superiore a 75 dBc.“Questi progressi in termini di usabilità, funzionalità e prestazionimostano come Keysight stia ancora una volta affermando la proprialeadership nell’analisi dei segnali“, ha affermato Mario Narduzzi,direttore marketing di Keysight Communications Solutions Group.

“Quando gli ingegneri scelgono la Serie X, ottengono prestazioniche li avvicinano alle risposte di cui hanno bisogno per raggiunge-re i propri obiettivi di innovazione negli ambiti RF, microonde eonde millimetriche“.Per caratterizzare le interazioni dei segnali radar, l’UXA e il PXAsupportano lo streaming di dati in tempo reale fino a una larghez-za di banda di 255 MHz con risoluzione di 16 bit a 300 MSa/s.Quando sono utilizzati con un registratore di dati di X-COMSystems, solution partner di Keysight, gli analizzatori consentonol’acquisizione in tempo reale fino a 15 TB (> 3 ore) di memoria diacquisizione.Le applicazioni Serie X multi-touch semplificano le operazioni com-plesse con misure predefinite, per l’analisi degli impulsi, la demo-dulazione analogica, la cifra di rumore, il rumore di fase, perLTE/LTE-advanced e W-CDMA. La nuova applicazione a impulsiaccelera lo sviluppo e la verifica dei “chirped wideband signals”,come quelli utilizzati nei sistemi radar. Utilizzando i punti di forza della Serie X, i nuovi analizzatori di cifradi rumore N897xB NFA Serie X si presentano con un display piùgrande, UI multi-touch e migliori prestazioni rispetto ai loro prede-cessori. Queste funzionalità migliorano la capacità di un utente dieffettuare misurazioni rapide, precise e ripetibili della cifra di rumo-re fino a 40 GHz con una soluzione dedicata.

Per ulteriori informazioni: www.microlease.it

I NUOVI ANALIZZATORI DI SEGNALI SERIE X DI KEYSIGHT TECHNOLOGIES

APPARECCHIATURE DI MISURA,LORO MANUTENZIONEE TARATURA

RT-08, p.to 5.6.2.1: “Taratura effet-tuata da un ente esterno:a. riportare l’identità dell’ente di tara-tura e dell’organismo dal quale è sta -to accreditato;b. riportare il numero e la data dell’ul -timo certificato di taratura;c. controllare che sia stata attuata laverifica della rispondenza dei risultatidella taratura alle esigenze di utilizzoda parte del Laboratorio;d. verificare i criteri per la definizionedelle frequenze di taratura (es. valuta-zione mediante carte di controllo)”.Qui l’ispettore riporta gli estremi deicertificati di taratura delle apparec-chiature impiegate per la prova (perlo-

meno le più critiche e/o che contribui-scono maggiormente all’incertezza dimisura). Si verificherà che le grandez-ze oggetto di taratura siano quelle pre-viste dai metodi di prova e che l’inter-vallo di taratura (stabilito dal Laborato-rio) sia stato rispettato. Per le prove allivello 2 occorrerà verificare non tantol’ultimo certificato di taratura disponibi-le quanto il certificato di taratura “vi -gente” al momento in cui è stata ef fet -tuata la prova campionata da archivio.L’intervallo di taratura stabilito dalLaboratorio deve essere quello previstodalla guida SINAL DT-0004. Se l’inter-vallo stabilito dal Laboratorio è piùlungo di quello raccomandato dallaguida, il Laboratorio deve portare evi-denze che giustifichino tale scelta. Leevidenze devono essere basate su unaraccolta di dati “storici” di taratura di

una specifica apparecchiatura che giu-stifichino un allungamento significativodell’intervallo di taratura oltre quelloraccomandato dalla guida. Personal-mente tendo ad accogliere favorevol-mente, se supportate da evidenza,estensioni dell’intervallo di taratura perapparecchiature passive con strutturarelativamente semplice: antenne, son -de di tensione e di corrente, reti atte-nuatrici, terminazioni, filtri. Per tali ap -parecchiature infatti una verifica di ta -ratura intermedia fornisce informazionisignificative circa il loro “stato di salu-te”. Una fase critica è senz’altro la “ve -rifica della rispondenza dei risultatidella taratura alle esigenze di utilizzoda parte del Laboratorio”. Si faccia ri -ferimento a quanto detto poco sopra sucome si debba valutare la conformitàdell’apparecchiatura ai requisiti delmetodo di prova.Non mi soffermo infine sul problema dicome ci si debba comportare se non siriesce a individuare o non è possibileservirsi di un Laboratorio di ta raturaaccreditato per la grandezza/strumen-to d’interesse. L’attuale guida SINALDT-0004 fornisce indicazioni in meritoche spero saranno at tualizzate e com-pletate dalla guida futura. Mi limito aricordare che sono recentemente usci-te le revisioni aggiornate dei docu-menti contenenti le prescrizioni ag -giuntive di ACCREDIA alla normaISO/IEC 17025 (documenti ACCRE-DIA RT-08, per i Laboratori di prova, eRT-25, per i Laboratori di taratura).Questi documenti fondamentali perl’accreditamento dedicano particolareattenzione al punto 5.6.2.1 e introdu-cono novità rispetto al passato perrecepire pienamente le prescrizioni diILAC P10:2013.

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ACCREDITATION OF TEST LABORATORIES OPERATING IN THE EMC FIELD – PART IIThe subject of this article of the column on “Fields and Electromagnetic Com-patibility” is to suggest an interpretation of the requirements set in the checklistof the national accreditation body ACCREDIA, when used for the assessmentof the electromagnetic compatibility test Laboratories. What is here reportedis the result of the knowledge and experience of the author, and it is not,nor is intended to represent the official position of the national accreditationbody ACCREDIA. This fourth and last article (divided in two parts) dealswith the requirements concerning measuring equipment, its maintenanceand calibration and test reports (the previous three ones dealt with person-nel, test methods, environmental conditions and quality assurance of the testresults).

RIASSUNTOLo scopo di questo articolo della rubrica “Campi e Compatibilità Elettro-magnetica”, come del precedente, è suggerire un’interpretazione delle veri-fiche previste dalla lista di riscontro (checklist) ACCREDIA quando applica-ta ai Laboratori di prova che operano nel settore della Compatibilità Elet-tromagnetica. Quanto qui riportato è una sintesi della conoscenza e dell’e-sperienza dello scrivente, non è né intende rappresentare la posizione uffi-ciale dell’ente nazionale di accreditamento ACCREDIA. Questo quarto eultimo articolo (in due parti) tratta delle apparecchiature di misura, dellaloro manutenzione e taratura, dei rapporti di prova (i precedenti tre artico-li riguardavano il personale, i metodi di prova, le condizioni ambientali el’assicurazione qualità).

CAMPIECOMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA

Accreditamento dei Laboratoridi prova operanti nel settore EMC

Carlo Carobbi

Interpretazione della Lista di Riscontro ACCREDIA nel settore delle Prove EMC Apparecchiature di misura, manutenzione, tarature, rapporti di prova – Parte II

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Università di Firenze, Dip. Ingegneria dell’Informazione carlo.carobbi@gmail.com

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RT-08, p.to 5.6.2.2: “Taratura effettuata dal Laborato-rio, verificare:a. che le procedure di taratura siano adeguate e ripor-tino i limiti di accettabilità dei risultati delle tarature, ese il primario a disposizione sia adeguato per effettua-re la taratura;b. l’esistenza di rapporti di taratura interni. Dare ungiudizio sulla completezza e accettabilità dei risultatidella taratura;c. se è stata calcolata l’incertezza di taratura;d. se i campioni di riferimento utilizzati sono stati tarati daorganismi accreditati o da istituti metrologici che assicu-rano la riferibilità a campioni nazionali o internazionali;e. se esiste un programma di taratura per i campioni diprima (e seconda) linea;f. se i campioni di riferimento sono utilizzati esclusiva-mente per la taratura;g. se sono utilizzati campioni di I.a linea e se esistonorapporti interni di taratura su tali campioni.Riportare: matricola, certificato di taratura del campio-ne/strumento di I.a linea in possesso del Laboratorio,identità dell’ente preposto alla sua taratura…”.RT-08, p.to 5.5.8: “Le procedure di taratura sviluppateautonomamente dal Laboratorio sono state validate (RT-08 punto 5.4.5.2)?”.RT-08, p.to 5.4.6.1: “Se il Laboratorio tara interna-mente le sue apparecchiature, l’incertezza di taraturaviene stimata secondo i requisiti della UNI CEI ENV13005? Si rammenta che può essere applicato il docu-mento EA/4-02”.RT-08, p.to 5.4.6.1: “Vengono effettuate, ove applica-bile, verifiche intermedie tra due tarature? Esistono lerelative registrazioni (carte di controllo, vedi UNI ENISO 10012:2004, ISO 7870-2:2013)?”.Qui l’ispettore tecnico è chiamato a valutare non unaprova, bensì una taratura interna. In genere le tecniche ditaratura delle apparecchiature di misura EMC sono deli-neate nei metodi di prova. Quindi l’ispettore valuta la con-formità di quanto fatto dal Laboratorio a fronte delle indi-cazioni fornite dal metodo di prova. Alcune procedure ditaratura sono elementari e non richiedono validazione (es.misure di perdita d’inserzione e coefficiente di riflessione dicavi, terminazioni, attenuatori attraverso l’uso di un VectorNetwork Analyzer). Tuttavia occorre prestare attenzione alfatto che, ad esempio, non si può “appiccicare” l’incer -tezza di misura di un coefficiente di riflessione di un atte-nuatore coassiale da 10 dB al coefficiente di riflessionedella porta EUT della rete artificiale. Ripensiamo a quantodetto in precedenza parlando dell’adeguatezza delleapparecchiature di misura: oc corre senz’altro tener contoche nel ca so della rete artificiale entra in gioco una tran -sizione da coassiale a spina monofase/trifase che aumen-ta significativamente l’incertezza di misura. Quindi un’in-certezza di taratura estesa di 2° sulla fase dell’impedenzadi una rete artificiale su tutta la gamma di frequenza da9 kHz a 30 MHz (come mi è capitato di trovare dichia-rato in un certificato di taratura interno) non è credibile (e

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ne se lo scostamento è dovuto al fattoche non è stato inserito un fattore dicorrezione aggiornato (e quindi lo sco-stamento fra il vecchio e il nuovo è ingenere di pochi decimi di dB, cioè pic-colo rispetto al l’incertezza di taratura equindi trascurabile rispetto all’incertez-za di mi sura), come non conformità;invece se lo scostamento è importante,perché ad esempio si è inserito comefattore di correzione quello di un’an-tenna di versa da quella prevista in ba -se alla codifica del “file” contenente lacorrezione. L’esito di uno sbaglio delgenere può essere la riemissione deirapporti di prova (con le relative con-seguenze negative sull’immagine esulla credibilità del Laboratorio).

RAPPORTI DI PROVA

Mi soffermo qui solo sugli aspetti che ri -tengo meno evidenti ma importanti eche necessitano quindi di un commento.RT-08, p.to 5.10.3.1: “È riportata l’in-certezza di misura nei casi previsti? Èespressa come incertezza estesa nellastessa unità di misura?”.Non è obbligatorio riportare sui rap-porti di prova l’incertezza di misura(mentre essa dev’essere sempre ripor-tata nei certificati di taratura interna).Si rammenti cosa dice la norma ISO/IEC 17025: “…i rapporti di pro vadevono comprendere, se necessarioper l’interpretazione dei risultati diprova, quanto segue: … quando appli-cabile, una dichiarazione circa l’incer-tezza di misura stimata; informazionicirca l’incertezza di misura sono neces-sarie nel rapporto di prova quando ciòinfluisce sulla validità o sull’applicazio-ne dei risultati di prova, quando leistruzioni del cliente lo richiedono, oquando l’incertezza ha influenza sullaconformità a un limite specificato”.Vediamo anche cosa è scritto in RT-08:“Si rammenta che i risultati di provadevono essere corredati dalle relativeincertezze quando queste influenzanola valutazione della conformità con i li -miti. Il Laboratorio che emette giudizidi conformità deve definire, nei propridocumenti, i criteri per la loro emissio-ne, tenendo conto o meno dell’incer-tezza di misura”.

Chiediamoci allora: Quali sono leprove per le quali si emette un giudi-zio di conformità tenendo in contol’incertezza di misura? Per quanto neso io non le prove d’immunità. Quindiperché alcuni Laboratori riportano sulrapporto di prova l’incertezza di tara-tura del tempo di salita, del picco edella durata dell’impulso EFT/B (tantoper fare un esempio, vedi la normaIEC 61000-4-4), magari a tutti i livel-li? Chi chiede tutto questo dettaglio? Ilcliente? Forse, certamente nonACCREDIA, né la norma. Io credo chein molti casi si tratti di (rischioso) ec -cesso di zelo. Se proprio si deve scri-vere qualcosa che rassicuri il cliente,allora ritengo più utile affermare espli-citamente (e sinteticamente!) che leapparecchiature impiegate per la ge -nerazione delle grandezze di stimolonelle prove d’immunità sono conformialle norme pertinenti.Per le misure di emissione occorre in -vece tener conto di quanto scritto nellenorme applicabili. La maggior partedelle norme riguardanti le prove diemissione in ambito IEC prescrive dinon tener conto dell’incertezza di mi -sura nello stabilire la conformità, madi fare il confronto secco fra limite eva lore misurato e riportare comunquel’incertezza di misura nel rapporto diprova. Più esplicitamente: al momentoin cui sto scrivendo (gennaio 2016),nella revisione attuale delle normeCISPR 14-1, CISPR 15, CISPR 22,CISPR 32 è scritto che “Determiningcompliance with the limits in this stan-dard shall be based on the results ofthe compliance measurement, not taking into account measurementinstrumentation uncertainty. However,the measurement uncertainty of themeasurement instrumentation and itsassociated connections between thevarious instruments in the measurementchain shall be calculated, and both themeasurement results and the calculateduncertainty shall appear in the testreport”. Invece nella norma CISPR 11si trova quanto segue: “Determiningcompliance with the limits in this stan-dard shall be based on the results ofthe compliance measurements, takinginto account the considerations onmeasurement instrumentation uncer-

infatti dalla lettura della procedura ditaratura interna si scopriva che il contri-buto d’incertezza associato alla transi-zione non era stato considerato). Per letarature interne il Laboratorio deve redi-gere una procedura. Per i contenuti del -la procedura il Laboratorio può ispirarsial documento ACCREDIA DT-03-DT,“Guida per la stesura delle proceduretecniche dei Laboratori Accreditati diTaratura”. Deve essere valutata l’incer-tezza di taratura secondo le regole or -mai consolidate e previste dalla nor maUNI CEI ENV 13005 (la cosiddettaGUM) e dalla guida EA/4-02 (che èuna derivazione della GUM contenentevari esempi di calcolo d’incertezza mi -rati ai Laboratori di taratura). Racco-mando l’uso delle procedure di taraturadelineate dalle norme EMC, oppure de -finite dai fabbricanti della strumentazio-ne di misura (descritte ad esempio nel“calibration ma nual”) e dalle guideinternazionali (ad esempio quelle emes-se in ambito EA). La procedura di tara-tura deve essere comunque validata, adesempio per confronto fra i risultati dellataratura e un certificato di taratura emes-so da un Laboratorio accreditato oppu-re dal fabbricante (purché contenga l’in-dicazione dell’incertezza di taratura)per la stessa apparecchiatura. Per quan-to riguarda infine le verifiche intermediedi taratura raccomando ancora una vol -ta la consultazione della guida SINALDT-0004 (e della sua revisione, che pre-sto sarà disponibile).RT-08, p.to 5.5.11: “Eventuali fattoridi correzione derivanti dalle tarature(interne ed esterne) sono applicati eoggetto di aggiornamento sia per leapparecchiature che per i software(es. scostamenti e incertezze)?”L’ispettore deve verificare che i fattoridi correzione aggiornati ed estratti daipiù recenti certificati di taratura sianoinseriti nel software di gestione dellaprova. Di solito “pesco” un certificato ditaratura esterna di un’antenna o di unsensore di potenza, oppure in terna diun cavo o altro, e verifico la corrispon-denza fra i fattori di correzione inseritialle varie frequenze nel software digestione della prova (o del ricevitore) equelli riportati nel certificato di taratu-ra. Se individuo scostamenti, farò unrilievo classificabile come osservazio-

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no e i vari Comitati di Redazione chesi sono avvicendati in questi anni peravermi sempre lasciato la massimalibertà. Un ringraziamento specialeva a Marco Cati, che mi ha sostituitonella responsabilità della Rubrica dal2009 e non ha mai mancato di sti-molarmi, rivedere e contribuire conscrupolo e passione a quanto ho scrit-to nel corso di questi undici anni.Grazie infine a Luigi, il “maestro”,anche lui, come Sergio, indimentica-bile e irraggiungibile.

RIFERIMENTI

1. MD-09-01-DL/DS, “Lista di riscon-tro per la valutazione dei Laboratori(parte tecnica livello 1)”, rev. 2.2. RT-08, “Requisiti generali per l’ac-creditamento dei Laboratori diprova”, rev. 3.3. RT-25, “Prescrizioni per l’accredita-mento dei Laboratori di taratura”, rev. 4.4. IEC GUIDE 115:2007, “Applica-tion of uncertainty of measurement toconformity assessment activities in theelectrotechnical sector”.5. ILAC P10:2013, “ILAC Policy onthe Traceability of MeasurementResults”.

f. identificazione dell’oggetto;g. data di ricevimento, date di esecu-zione delle prove, date d’inizio e fineove applicabile;h. ove applicabile, verbale, piani eprocedure di campionamento;i. risultati delle prove con indicazionedell’unità di misura;j. ove applicabile il recupero e se siastato utilizzato per i calcoli;k. nomi, funzioni e firme per appro-vazione;l. dichiarazione che i risultati si riferi-scono ai soli oggetti provati;m. dichiarazione che il rapporto nonpuò essere riprodotto parzialmentesenza autorizzazione;n. numero di pagina e numero totaledi pagine”.I punti h. e j. non si applicano allaEMC. Per quanto riguarda il punto h.si deve tuttavia tener conto di quantorichiede RT-08: “Se il campionamentoè effettuato dal cliente o da terzi, que-sto deve essere indicato sul rapportodi prova”.

RINGRAZIAMENTI E SALUTO

Carissimi lettori (so che ci siete, horicevuto tante testimonianze di consi-derazione e stima nel tempo!) è giuntoil momento dei saluti. Arrivato allasoglia dei quaranta … contributi (congli anni anagrafici sono un po’ piùavanti di quaranta) da quando avviaila “Rubrica delle misure di campi ecompatibilità elettromagnetica” nel2005 (il primo articolo della Rubricacomparve nel no. 1 del 2005 di T_M,sotto la direzione dell’indimenticabilee irraggiungibile Sergio Sartori) sentoil bisogno di “cedere il passo” ritenen-do giusto, doveroso e necessario chealtri, magari più qualificati ed espertidi me (difficilmente più appassionati),portino il loro contributo d’idee edesperienza alla Rubrica. A chi prende-rà in carico la Rubrica faccio allora ungrandissimo in bocca al lupo!Ringrazio Sergio Sartori, il fondatoredi T_M che non c’è più ma è presentenel ricordo mio come di tutti coloroche hanno avuto la fortuna di cono-scerlo. Ringrazio Franco Docchio,Luciano Malgaroli, Massimo Mortari-

tainty. Where applicable, measure-ment instrumentation uncertainty shallbe treated as specified in CISPR 16-4-2”. Quindi all’interno dello stessoCISPR l’approccio non è uniforme. Lasituazione è in movimento e occorrequindi prestare attenzione alle futurerevisioni delle norme.L’incertezza di misura, quando riporta-ta, sarà espressa in dB o percento comedi consueto nella EMC. Purtroppo i limi-ti non sono di solito espressi nellestes se unità di misura delle incertezzema in termini assoluti (es. dB(μV/m),V/m, A/m …) ma questo non ci de -ve preoccupare. Mi raccomando:70 dB(μV/m) – 30 dB(μV/m) = 40 dB,non 40 dB(μV/m)!! E poi– 40 dBm + 30 dB = – 10 dBm. E infi-ne 30 dBm + 10 dBm = …??? Nien-te, non ha senso!! Non ce ne voglia-te, cari puristi delle unità di misura!!Noi del mondo EMC e delle RF pos-siamo sommare pere con mele, toglie-re carciofi dai cavoli e non mescolareciliegie con ciliegie quindi … dipende… (“che bel banco di … prova”? …no caro lettore, bensì banco di frutta everdura!). Anche in RT-08 si è dovutoammettere che siamo una razza spe-ciale: “Quando viene riportata l’incer-tezza di misura, questa dev’essereespressa come incertezza estesa (U)nelle stesse unità di misura del risulta-to della prova, salvo il caso in cui siaprevisto diversamente dalla norma diprova o da documenti guida di setto-re (es. prove di compatibilità elettro-magnetica). È generalmente accettatousare un fattore di copertura k = 2.L’incertezza dev’essere espressa nor-malmente con livello di fiducia 95%”.RT-08, p.to 5.10.3.1: “Con riferimen-to al documento EA-4/16, e secondole indicazioni del DT-0002, sul rap-porto di prova è riportata una dichia-razione relativa al livello di fiducia eal fattore di copertura utilizzato?”Si veda sopra.RT-08, p.to 5.10.3.1: “Sui rapporti diprova verificare quanto richiede lanorma:a. titolo;b. nome e indirizzo del Laboratorio;c. identificazione univoca (numero);d. nome e indirizzo del cliente;e. identificazione del/dei metodo/i;

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Carlo Carobbi è Ricer-catore presso il Diparti-mento di Ingegneria del-l’Informazione dell’Univer-sità di Firenze dove inse-gna Misure Elettroniche.Collabora come ispettore

tecnico con l’Ente unico di accreditamen-to ACCREDIA, sia per il DipartimentoLaboratori di Prova sia per il Dipartimen-to Laboratori di Taratura. È presidente delSC 210/77B del CEI (Compatibilità Elet-tromagnetica, Fenomeni in alta frequen-za) e membro di gruppi di lavoro inter-nazionali (IEC) che sviluppano e aggior-nano norme di Compatibilità Elettroma-gnetica (EMC). Organizza e gestisce, incollaborazione con altri esperti, provevalutative di misure di Compatibilità Elet-tromagnetica. Nel 2015 ha ricevutodalla IEC il 1906 Award per il suo con-tributo allo sviluppo delle norme EMC.

un apposito bus, e consentono di otte-nere prestazioni che, attualmente,solo le telecamere molto veloci sonoin grado di offrire (ma a costi moltopiù alti!).Il tutto, ovviamente brevettato, è com-mercializzato da uno spin-off dell’Uni-versità di Zurigo e dell’ETH (www.inilabs.com) con il nome diDVS128 e s’interfaccia semplicemen-te mediante USB2.0 a PC o laptop. Ilsoftware è open source (jAER) e con-sente di catturare gli eventi ed elabo-rarli utilizzando le informazioni ditiming a essi associate.Le applicazioni sono molteplici. Adesempio, la ricognizione di og -getti in movimento in cattivecondizioni d’illuminazione: levideocamere a tecnologia convenzio-nale sono troppo lente e, d’altrocanto, il ricorso alle telecamere velocirichiede buone condizioni d’illumina-zione. I sistemi dinamici, invece, ri -spondono quasi istantaneamente allevariazioni di contrasto locale, indi-pendentemente dai livelli d’illumina-zione della scena, con alto range di -namico [2].Le applicazioni di fluid particletracking velocimetry: l’analisi delmoto turbolento dei fluidi viene ese-guita utilizzando telecamere veloci,con illuminazione a strobe, PC ad alteprestazioni e immagazzinamento digran di quantità di dati. Il tutto puòessere sostituito da un singolo sensoreDVS connesso al PC e una sorgentecollimata per illuminare il fluido in mo -vimento. Ciò che viene registrato è la variazio-ne locale di contrasto, legata al motodelle particelle del fluido, e si risolvein un ridotto flusso di dati, os servabilein tempo reale, e che consente il con-trollo online dei parametri del proces-so [3].Le applicazioni di robotica mobile:lo sviluppo di robot che devono lavo-

VISIONE

ARTIFICIALE

Sensori di visionebasati su eventiI sistemi di visione dinamici

s Rubrica a cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@unibs.it)

EVENT-DRIVEN VISION SENSORSThe section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Misurereaders who wish to explore the world of components, systems, solutions forindustrial vision and their applications (automation, robotics, food&beverage,quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoni and stimulatediscussion on your favorite topics.

RIASSUNTOLa rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettoridella rivista Tutto_Misure interessati 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.

I sistemi di visione convenzionalivedono il mondo at traverso una seried’immagini. Immagini successive con-tengono un’enorme quantità d’infor-mazioni, che richiedono notevoli risor-se in termini di accesso alla memoria,spazio su disco, energia e tempocomputazionale. Inoltre, il tempo di esposizione del sin-golo pixel è lo stesso per ogni imma-gine, il che diventa critico in presenzadi sotto-regioni molto chiare e moltoscure. Recentemente è stata proposta unanuova tipologia di sensori di visione,nata proprio per ovviare a questiinconvenienti: si tratta dei sensori divisione basati su eventi, dettianche sistemi di visione dinami-

ci (DVS: Dynamic Vision Sen-sors). La filosofia di funzionamento prendespunto dalla modalità di acquisizionedelle immagini propria della retina.Invece d’inviare intere immagini opor zioni di esse a predeterminatiframe rate, vengono trasmesse le solevariazioni di contrasto osservabi-li al livello di ogni singolo pixel,dovute a ciò che nella scena cambia,nell’istante nel quale esse hannoluogo. Il risultato è di ottenere una sequenzadi eventi con risoluzioni temporali almicrosecondo, equivalenti o anchemi gliori delle telecamere veloci (v.T_M XVII n. 03/2015, pp. 287-289),riducendo drasticamente il consumodi potenza, i requisiti computazionalie d’immagazzinamento/gestione deidati, e aumentando il range dinamicodi ordini di grandezza, grazie allapossibilità di effettuare il processinglocalmente [1].Queste caratteristiche sono raggiun-gibili grazie alla tecnologia realiz-zativa del singolo pixel, che consen-te di rispondere con eventi a bassis-sima latenza a variazioni di contra-sto locali. Gli eventi sono trasmessi in modoasincrono e quasi istantaneamente su

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VISIONEARTIFICIALE

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rare nel mondo reale richiede la realizzazione di facoltàpercettive dei dispositivi ottenibili solo mediante al goritmi ingrado di generare risposte rapide a eventi rapidi, si tratti dipiccoli robot volanti, di droni, o di sistemi autonomi di guidain veicoli. Di nuovo, questi obiettivi possono essere raggiun-ti focalizzando l’attenzione alle variazioni della scena, loca-li al pixel, asincrone e veloci [4].Lo studio di processi lenti, come, per fare un esempio inambito medicale, lo studio dei pattern che descrivono i di -sturbi del sonno. Di nuovo, invece di accumulare dati relativi a lunghi perio-di di osservazione dei pazienti, che oltre a richiedere note-voli risorse di memoria, richiedono moltissimo tempo per lavalutazione in post-analisi, è possibile memorizzare glieventi legati ai soli movimenti durante il periodo di sonno,riducendo il tracciato da analizzare in modo considerevo-le, e sostituendo alla variabile “tempo del sonno” la varia-bile “evento durante il sonno”, analizzabile in post-analisiin tempi ridottissimi, con risoluzione temporale al millise-condo.Le applicazioni di sorveglianza, nelle quali è necessariogarantire ricognizione continua, riconoscimento di pericolo,gestione di variazioni rapide della scena, controllo di colli-sione sono tutti ambiti nei quali le variazioni locali dellascena devono poter essere segnalate in tempo reale, in mo -do da attuare azioni di calcolo e di controllo decisionalerapido [5].Il lettore interessato potrà avere maggiori informazioni, oltreche dai riferimenti bibliografici citati, anche da interessan-tissimi video, tutti facilmente scaricabili utilizzando parolechiave come “micro flying robots”, “dynamic vision sen-sors”, “event-driven vision sensors”.Ah, dimenticavo, uno dei maggiori ricercatori in questoambito si chiama Davide Scaramuzza, e lavora all’Universi-tà di Zurigo, come responsabile del Robotics and PerceptionGroup (http://rpg.ifi.uzh.ch). Lo potete vedere in azionenel video Youtube di cui al riferimento [5]. Sigh, a proposi-to di fuga dei cervelli!

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. A.C., Jonas Strubel, Christian Brandli, Tobi Delbruck, andDavide Scaramuzza. “Low-latency localization by active ledmarkers tracking using a dynamic vision sensor”. In IEEE/RSJInternational Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS), 891–898. Tokyo, Japan, November 2013.2. www.ini.uzh.ch/%7Econradt/research/PencilBalancer3. D. Drazen, P. Lichtsteiner, P. Hafliger, T. Delbruck, A. Jensen,“Toward real-time particle tracking using an event-baseddynamic vision sensor”, Experiments in Fluids, Vol. 51, 1465-1469, 2011.4. http://siliconretina.ini.uzh.ch/wiki/doku.php?id=robogoalie5. https://www.youtube.com/watch?v=KQpKQXU7dkM

MISURE

EFIDATEZZA

L’affidabilità negli esperimentidi fisica delle particelleParte I: La struttura e l’affidabilità

Istituto Nazionale di Fisica NucleareINFNmauro.citterio@mi.infn.itmassimo.lazzaroni@unimi.itfrancesco.tartarelli@mi.infn.it

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MEASUREMENT & DEPENDABILITYElementary particle physics experiments can be thought as complex meas-uring instruments. Thanks to them we can measure the properties of ele-mentary particles (as for example, their mass or lifetime) and of their interac-tions. The Large Hadron Collider (LHC), the most powerful proton-proton col-lider ever built, is successfully operating at CERN since 2009 and hasreached a record center-of-mass energy of 13 TeV [1]. ATLAS and CMS[2-3] are two multi-purpose experiments built to exploit the LHC collisions.These are the two largest experiments of this kind ever built, and are the twoexperiments that in 2012 announced the discovery of the Higgs boson [4-5]. Aspects regarding reliability issues in the ATLAS experiment will behere summarized.

RIASSUNTOGli esperimenti di fisica delle particelle elementari possono a ragione esse-re ritenuti veri e propri strumenti di misura. Grazie a questi strumenti è pos-sibile misurare le proprietà delle particelle elementari (come, per esempio,la loro massa e vita media) e le interazioni che intercorrono fra esse. IlLarge Hadron Collider (LHC) – il più potente collisore protone-protone maicostruito – è operativo al CERN dal 2009 e ha raggiunto un’energia recordnel centro di massa di 13 TeV [1]. I due esperimenti ATLAS e CMS [2-3],installati lungo l’anello del collisore, sono due grossi rivelatori costruiti perstudiare le particelle prodotte nelle collisioni all’LHC. I due esperimentihanno annunciato nel 2012 di aver confermato sperimentalmente l’esisten-za del bosone di Higgs [4-5]. In questa memoria si cercherà d’illustrare leproblematiche inerenti l’affidabilità che si possono incontrare in quest’am-bito scientifico.

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M. Citterio, M. Lazzaroni, G.F. Tartarelli

(che potremmo definire estremo) delloscenario appena descritto. Questiesperimenti sono resi possibili graziealla realizzazione di sistemi partico-larmente complessi da progettare,realizzare e, infine, manutenere.La complessità di questi esperimenti ètale per cui la probabilità di guastoe/o malfunzionamento può rivelarsifatale se non opportunamente previstie gestiti già in fase di progettazione erealizzazione del sistema. Un esem-pio tipico è l’esperimento ATLAS alCERN di Ginevra. A tal proposito,nell’ambito di questa rubrica si è rite-nuto interessante presentare due me -morie che hanno per oggetto la de -scrizione dell’esperimento con parti-colare riguardo alle problematicheinerenti l’affidabilità, la diagnostica(particolarmente importante quando isistemi sono assai complessi) e lamanutenzione, altro aspetto che hanotevole impatto sull’affidabilità. Nel -la prima di queste memorie, pubbli-cata su questo numero di T_M, vienede scritto in sintesi l’esperimento e lesituazioni che rischiano di modificarela vita attesa dei dispositivi presenti.La seconda memoria, che verrà pub-blicata su un successivo fascicolo diT_M, sarà dedicata alla diagnosticadell’intero apparato sperimentale.Nel caso specifico, il sistema diagno-stico che verrà presentato è nato conl’obiettivo di fornire un quadro com-pleto di tutte le funzioni di sistema, ingrado d’identificare funzionamentianche non a specifica del sistemastesso.

PREMESSA ALLA SERIE DI DUE ARTICOLIdi M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni

L’affidabilità dei componenti e, più ingenerale, dei sistemi elettronici è unacaratteristica di notevole importanzain moltissimi ambiti scientifici e tecno-logici. Nei casi in cui si ha a che farecon sistemi più o meno complessi, si

ha anche a che fare con domandequali: per quanto tempo questo dispo-sitivo è in grado di funzionare, qualisono le caratteristiche ambientali chepossono accelerare i meccanismi diguasto, cosa accade quando un com-ponente o un sistema smette di fun-zionare, ecc. Questi sono alcuni deitipici quesiti che il progettista e/o l’u-tilizzatore sovente si pongono. Nonsfugge a questa logica il mondo dellaricerca scientifica dove, sempre piùspesso, il cammino verso la scopertae l’innovazione è possibile grazie anotevoli investimenti in apparati com-plessi sviluppati utilizzando tecnolo-gie e scelte progettuali di frontiera.Gli esperimenti di fisica delle particel-le elementari sono un chiaro esempio

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STRUTTURA DELL’ESPERIMENTO ATLAS

Le particelle elementari di maggior interesse a LHChanno generalmente una vita media assai breve (peresempio, il bosone di Higgs ha una vita media di 10-22 s[4-5]), e decadono non appena sono generate nellacollisione protone-protone. A causa di ciò non possono essere osservate diretta-mente, ma solo per mezzo di particelle stabili (fotoni,elettroni, muoni e pioni) prodotte durante il processo didecadimento. L’esperimento ATLAS consiste di unaserie di strati di sensori opportunamente installati intor-no al punto in cui avviene la collisione, con lo scopo dimisurare la quantità di moto, l’energia e la direzionedi queste particelle [2].Tali sensori sono installati in una regione a geometriacilindrica intorno al fascio e in due regioni terminalia forma di disco situate ai due estremi della zonacilindrica appena citata in modo da coprire, perquanto possibile, nel miglior modo l’intera regioneangolare attorno al punto d’interazione. In ATLAS(Fig. 1), per esempio, i layer più interni sono costitui-ti da sensori al silicio (con geometria a pixel e amicrostrip) e sono seguiti da un rivelatore a tubi aderiva (“drift tube”) capace anche di rivelare laradiazione di transizione.

Questi rivelatori sono situati entro un grande solenoidedi circa 2,5 m di diametro e di 5,8 m di lunghezza ingrado di produrre un campo magnetico di 2 T. Le par-ticelle cariche ionizzano il materiale con cui sonocostruiti i sensori creando un segnale elettrico che puòessere opportunamente rilevato. I segnali rilevati neidiversi strati consentono in tal modo di ricostruire latraiettoria della particella. Il campo magnetico devia letraiettorie e rende possibile la misura della carica edella quantità di moto della particella. Al di fuori di questi sensori sono installati i calorimetriche misurano l’energia delle particelle per assorbi-mento totale nel materiale di cui sono composti. Ancora più esternamente si trovano le camere per larivelazione dei muoni.

Figura 1 – L’esperimento ATLAS e i suoi sottosistemi

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Questi sono deflessi per mezzo di unsistema di magneti costituito da tregrossi magneti toroidali in aria,ognuno consistente di otto avvolgi-menti superconduttori.Complessivamente ATLAS è lungo44 m, ha un diametro di 25 m e unpeso di 7.000 tonnellate. I canali dimisura sono circa 100.000.000. L’in-tero sistema occupa una caverna ap -positamente realizzata avente dimen-sioni di 53 m x 35 m x 30 m, a 92 msotto il livello del suolo.

ASPETTI CHE MINANOL’AFFIDABILITÀ

Molti aspetti e/o situazioni minano, oco munque comportano un notevoledetrimento dell’affidabilità delle appa-recchiature presenti in un esperimentodi fisica delle particelle elementari. Sicitano i seguenti.

Aspetti legati alla presenza dira diazioni: le radiazioni danneg-giano i rivelatori stessi nonché leapparecchiature elettroniche che co -stituiscono una parte importante del-l’esperimento. I danni possono deriva-re dal fatto che le particelle create du -rante l’interazione protone-protonerappresentano un fondo di radiazioneionizzante. Notevole è, inoltre, la presenza diparticelle non ionizzanti prodotte dal-l’urto di queste particelle con i rivela-tori stessi e/o con le strutture di sup-porto dell’esperimento. Entrambe le tipologie possono, perdifferenti effetti, danneggiare i dispo-sitivi elettronici minando l’affidabilitàe la vita media degli stessi.I problemi possono anche essere didiversa natura, in quanto il fenomenoappena descritto può portare anche acommutazione di stato delle celle tipi-che dell’elettronica digitale.

Aspetti legati alla presenza delcampo magnetico: la presenza diun ingente campo magnetico (sino a2 T in ATLAS e 4 T in CMS) pone note-voli problemi nella scelta dei compo-nenti commerciali e nel progetto dicomponenti e circuiti.

A tale scopo è bene sottolineare chel’elettronica che equipaggia l’esperi-mento è talvolta così spinta da averrichiesto in passato (e oggi per l’elet-tronica dei futuri upgrade) lo sviluppodi circuiti integrati ad hoc (custom). La presenza del campo magneticopone notevoli problemi nelle sezionidi alimentazione e distribuzione dellapotenza. Nella progettazione degli alimentato-ri (tipo mainframe) o dei cosiddettiPoint-of-Load (PoL – alimentatori abordo scheda che hanno come scopol’alimentazione di piccole parti abordo di una scheda elettronica) siricorre, infatti, spesso all’uso di tra-sformatori e induttanze che, come ènoto, soffrono della presenza deicam pi magnetici. La presenza di campi magnetici tendepertanto a essere una causa di dimi-nuzione del tempo di vita media dialcuni componenti elettronici.

Aspetti legati alla temperatura:uno dei fattori d’influenza i cui effettiriguardano i materiali, i dispositivi e iprocessi è la temperatura. Dal momento che molti processi, qualile reazioni chimiche e la diffusione digas (tanto per citare un paio di esem-pi), subiscono accelerazioni all’au-mentare della temperatura, è possibi-le definire una sorta di modello divalidità generale. Nel caso dei componenti elettronici laformulazione di un modello analitico

in grado di descrivere le variazionidel tasso di guasto è facilitata dalfatto che, se da un lato è possibileidentificare nella temperatura un fatto-re d’influenza che interessa diversefamiglie di componenti, vi è dall’altroil vantaggio di poter contare su unamole consistente e coerente di dati.A tal proposito, si ricorda che i com-ponenti elettronici vengono prodottiin quantità elevate, e con un elevatogrado di unificazione. Nel caso specifico non c’è una indi-cazione a far lavorare i componentia una temperatura elevata, ma ciòpuò essere talvolta vero in situazioni,che nel caso in esame si manifestanosicuramente, dove la concentrazionedi apparecchiature elettroniche è aun tale livello di affollamento che idispositivi tendono a scaldarsi vicen-devolmente. La dissipazione è un fat-tore molto importante e talvolta assaidifficile, visto dove sono installati idispositivi e considerata anche la dif-ficoltà ad assicurare un’efficiente dis-sipazione di calore.La dissipazione del calore avvienetipicamente mediante dissipatori a li -quido, il che comporta una complica-zione aggiuntiva, non solo per la ne -cessità di prevedere i sistemi di tuba-zioni, ma anche per il fatto che si de -ve prevedere che in caso di guastodel sistema idraulico non ci sia spargi -mento di liquido in un ambiente affol-lato di circuiti elettronici.In definitiva, la temperatura di eserci-

zio dei di spositivi deveessere te nuta in debitoconto du rante la fase diprogettazione maanche di esercizio.

Aspetti legati allascarsa accessibilità:la Fig. 2 mostra il ca -lendario operativo diLHC dal 2015 al 2035[6].Sebbene i tempi indica-ti in questo calendariopossono subire modifi-che in itinere, come peraltro è già accaduto inpassato, emerge chiara-mente come si evolve-

Figura 2 – Calendario di LHC dal 2015 al 2035 [6]

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ranno nel tempo le campagne di misu-ra e di fermo macchina. Lo schema dilavoro è chiaro. LHC alterna periodidi cosiddetta presa dati (datataking), chiamati RUN 1, RUN 2ecc. ad altri periodi in cui la macchi-na è ferma per manutenzione o peroperazioni di miglioramento (dettiupgrade). Tali periodi sono chiamati in Fig. 2 diLong Shutdown e sono indicaticon LS1, LS2 ecc. La fase 1 di LHC siestende sino a LS3. A quel punto èpianificato un sostanziale upgradeche porterà LHC ad avere un grossoincremento di luminosità. LHC è fer-mata anche in occasione di periodipiù brevi (circa una settimana), dettiTechnical Stops (TS), durante iperiodi di data taking e in concomi-tanza dell’inizio/fine di ogni annoper il cosiddetto Year-End Techni-cal Stops (YETS).L’accesso all’elettronica (ma anche,per esempio, alla meccanica) cheequipaggia l’esperimento sia per que-stioni di manutenzione sia per glieventuali miglioramenti (upgrade) èpossibile solo entro le finestre tempo-rali previste e illustrate in Fig. 2. Accessi di qualche ora all’area dell’e-sperimento durante il funzionamentosono possibili solo quando LHC vienefermato per il sopraggiungere di pro-blemi. In questo caso è possibile, alpiù, sostituire qualche modulo od ope-rare sull’elettronica di più facile acces-so (questo è il tipico caso di alcuneschede posizionate in rack localizzatisulle pareti della caverna). Interventi più lunghi e, soprattutto,pianificabili in anticipo, sono possibi-li, invece, durante i periodi TS eYETS. Gli interventi che comportanoun mi glioramento delle prestazioni(upgrade) sono generalmente più com -plicati e, a causa del tempo ne ces -sario, sono possibili solo durante iperiodi di LS.Ecco perché si fa un largo uso dellaridondanza e del sovradimensiona-mento: un guasto singolo in un circui-to (che è poi un guasto che mina unafunzione ben specifica) non pregiudi-ca nell’immediato il funzionamentodell’intero esperimento. L’eventualeintervento di manutenzione può esse-

re pianificato al successivo periodo diaccesso alla macchina.

CONCLUSIONI

In questa memoria, dopo una piccolapremessa di ordine generale circa gliesperimenti di fisica delle particelleelementari, è stata illustrata a titoloesemplificativo la struttura dell’esperi-mento ATLAS installato e operativopresso il CERN di Ginevra. Successi-vamente sono stati analizzati, sebbe-ne in forma succinta e qualitativa, glieffetti della presenza delle radiazioni,ionizzanti e non, del campo magneti-co e dell’ambiente sull’affidabilità deicircuiti elettronici presenti. In unaprossima memoria si daranno alcunidettagli quantitativi su quanto già quiintrodotto, e verrà illustrato l’approc-cio adottato in ATLAS per il monito-raggio e la diagnostica sull’interoesperimento, cosa, come è facile intui-re, di notevole difficoltà, se non altroper il gran numero di dispositivi e si -tuazioni possibili.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Lyndon Evans and Philip Briant (edi-tors), “LHC Machine”, JINST 3,S08001, 2008.2. ATLAS Collaboration, “The ATLASExperiment at the CERN Large HadronCollider”, JINST 3, S08003, 2008, pp.1-437.3. CMS Collaboration, “The CMSexperiment at the CERN LHC”, JINST 3,S08004, 2008, pp. 1-384.4. ATLAS Collaboration, “Observationof a new particle in the search for theStandard Model Higgs boson with theATLAS detector at the LHC”, Phys. Lett. B716, 2012, 1.5. CMS Collaboration, “Observation ofa new boson at a mass of 125 GeVwith the CMS experiment at the LHC”,Phys. Lett. B 716, 2012, 30.6. http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning

Mauro Citterio si è lau-reato in Fisica all’Univer-sità degli Studi di Milanonel 1987. Dal 1991 al1999 ha lavorato pressola Instrumentation Divi-sion del Brookhaven Na -

tional Laboratory (BNL), Upton, NY. Dal1999 è all’Istituto Nazionale di FisicaNucleare dove, attualmente, ricopre l’in-carico di Dirigente Tecnologo. I suoiinteressi sono: progettazione elettronicaa basso rumore, elettronica resistentealle radiazioni, applicazioni criogeni-che, caratterizzazione dei semicondut-tori. Ha partecipato e partecipa a espe-rimenti di fisica delle alte energie negliStati Uniti e al CERN di Ginevra. È auto-re di numerose memorie scientifiche.

Massimo Lazzaroni èProfessore Associato diMisure Elettriche ed Elet-troniche presso il Diparti-mento di Fisica dell’Uni-versità degli Studi diMilano e, dal 2013, as -

sociato all’Istituto Nazionale di FisicaNucleare (INFN). La sua attività di ricer-ca è rivolta alle misure per le applica-zioni industriali, per la diagnostica deisi stemi industriali, per l’Affidabilità e ilControllo della Qualità. È segretario delCT 85/66 – Strumenti di misura dellegrandezze elettromagnetiche, Strumen-tazione di misura, di controllo e da La -boratorio e membro del CT 56 – Affi-dabilità del CEI.

Francesco Tartarelli èPrimo Ricercatore dell’Isti-tuto Nazionale di FisicaNucleare (INFN). La suaattività di ricerca si svol-ge nell’ambito della fisicadelle particelle elementa-

ri, studiando le proprietà e le interazio-ni dei costituenti fondamentali dellamateria tramite esperimenti con accele-ratori di particelle. Ha lavorato nellaCollaborazione CDF al Tevatron del Fer-milab (USA) e successivamente nellaCollaborazione ATLAS all’LHC delCERN. Dal 2012 è responsabile localedel gruppo ATLAS di Milano.

tante, sia per l’assemblaggio sia perla garanzia di qualità.

Posizionamento di precisionefino a 6 gradi di libertàL’esperienza dimostra che i sistemi acinematica parallela sono ideali inqueste circostanze: come gli Hexa-pod, sistemi a cinematica parallela asei gradi di libertà, che garantisconoun esatto posizionamento nella gam -ma micrometrica e sub-micrometrica.Grazie alla loro elevata rigidità e sta-bilità, gli Hexapod hanno un’eccellen-te risposta dinamica e un’ottima capa-cità di posizionare il carico, come adesempio componenti, sistemi per le te -lecamere o fibre, su sei assi nello spa-zio, tre lineari e tre rotativi.

Tutte le unità agiscono su un’unicapiattaforma mobile, che garantisceevidenti vantaggi rispetto ai sistemiseriali o impilati: maggiore precisionesul percorso, maggiore ripetibilità eplanarità, minore massa in movimentoe quindi maggiore dinamicità per tuttigli assi in movimento. Il punto di pivotpuò inoltre essere definito liberamentein base alle esigenze.Un tipico rappresentante di questacategoria di prodotti è l’Hexapodminiaturizzato H-811, che fa partedella vasta gamma tecnologica di PI(Physik Instrumente).

TECNOLOGIE

INCAMPO Posizionamenti e controlli

in produzionePosizionamenti di precisione in micro-produzione e controlli in produzione di ganasce freno

s Rubrica a cura di Massimo Mortarino (mmortarino@affidabilita.eu)

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TECHNOLOGIES IN ACTIONThe section “Technologies in action” presents a number of recent case studiesof industries or institutions gaining profit from the latest innovation in mea suringinstruments and systems.

RIASSUNTOLa Rubrica “Tecnologie in campo” presenta un compendio di casi di studiodi Aziende e/o istituzioni che hanno tratto valore aggiunto dalla modernastrumentazione di misura.

POSIZIONAMENTI DI PRECISIONENELLA MICRO-PRODUZIONE

di Gianluca Poli (Physik Instrumente)g.poli@pi.wsCos’hanno in comune componenti otti-ci e fibre di vetro nella fotonica, di -s positivi mobili e orologi da polso dialta qualità? Più di quanto si potrebbepensare a prima vista: l’obiettivo co -mune è quello di riuscire a posiziona-re con elevata precisione i singoli com -ponenti durante il montaggio, nellamaggior parte dei casi su più assi. Du -rante l’assemblaggio, non solo è ne -cessario lavorare con la massima pre-cisione e in uno spazio molto ristretto,ma è anche importante che le sondedi misura, i sistemi e le ottiche per letelecamere siano posizionati corretta-mente, al fine di assicurare una ga -ranzia di qualità dopo il montaggio.Oggi la micro-produzione richiedealta precisione, pertanto sono neces-sari sistemi di posizionamento che,oltre a garantire elevata precisione,

siano anche il più compatti possibile,per poter essere integrati nelle unitàdi produzione.Esempi possono essere trovati in moltisettori: durante la produzione di di -spositivi per telefonia mobile, quandoalcuni componenti del dispositivo stes-so devono essere allineati e tenuti inposizione per l’incollaggio; per la re -golazione delle lenti ottiche in obietti-vi, binocoli o anche sui sensori dellete lecamere, come quelli utilizzati nellefotocamere retrovisive dei veicoli; infotonica, quando le fibre devono esse-re perfettamente posizionate per rea-lizzare il cosiddetto “first light”.Se questi flussi di lavoro sono comple-tamente o parzialmente automatizza-ti, il processo dipende da segnali pro-venienti da sensori esterni, telecamereo soluzioni di visione artificiale. Per-tanto, dovrebbe essere possibile inte-grare facilmente un sistema di posi-zionamento nel sistema di automazio-ne di livello superiore; requisito impor-

Figura 1 – Grazie alla sua elevata stabilità, Hexapod di PI può essere montato in qualsiasi

direzione (Immagine di PI)

Figura 2 – (immagine di PI)

Figura 3 – Tutti gli attuatori agiscono direttamente sulla stessa piattaforma in sistemia cinematica parallela: non è quindi possibileaccumulare errori di guida come accadrebbe

per i sistemi “impilati”, e ciò aumenta notevolmente la precisione (Immagine di PI)

sono già integrati, offrendo grandi van-taggi nel campo della fotonica.Grazie alla loro struttura a cinematicaparallela, gli Hexapod richiedono uncontrollo speciale, ma ciò non creaproblemi, poiché gli strumenti vengo-no forniti con un controllore digitalead alte prestazioni.Il controllore digitale è in grado di pilo-

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tare, oltre agli assi dell’Hexapod, dueulteriori assi, come attuatori lineari peril posizionamento su lunghe corse oper il movimento a 360° di un rotatore.È inoltre possibile eseguire un semplicecollegamento di un PLC di livello supe-riore. Gli Hexapod possono potenzial-mente essere integrati in qualsiasi siste-ma di automazione e comunicare conil controllore, ad esempio tramite Ether-CAT. Questo specifica le posizioni o letraiettorie di destinazione come coordi-nate cartesiane nello spazio e riportale posizioni reali all’interfaccia field-bus. Il controllore effettua tutti gli altricalcoli e agisce su un drive intelligenterispetto al PLC.

SpaceFAB – Sistemi di posizio-namento a sei assi piccoli comeil palmo di una manoIl principio di cinematica parallelausato per gli Hexapod può essere

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Con un movimento minimo incrementaledi 0,2 µm e una ripetibilità di ±0,1 µm,questo sistema di posizionamento èanche in grado di raggiungere velocitàfino a 10 mm/s ed è disponibile in ver-sioni compatibili con il vuoto. Inoltre icorrispondenti algoritmi di scansioneper la regolazione della fibra ottica

Figura 4 – Con corse lineari fino a 34 mm,corse rotazionali fino a 42° e una risoluzionedi 0,04 µm, questo Hexapod miniaturizzatopuò essere caricato fino a 5 kg ed è adatto

per un ampio spettro di applicazioni nel microassemblaggio e nella garanzia

di qualità (Immagine di PI)

Figura 5 – Il controllore digitale esegue tutti i calcoli delle coordinate cartesiane inserite

dall’utente trasformando le posizioni di destinazione cartesiane in controllo di ogni singola unità (Immagine di PI)

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IN CAMPOs

applicato anche altrove, per esempiosugli SpaceFAB, basati su tre coppiedi assi XY che posizionano una piat-taforma utilizzando tre gambe di lun-ghezza costante, rendendo possibilecorse veloci e precise a sei assi. I pro-dotti della serie SpaceFAB, molto pic-coli, possono essere facilmente posi-zionati sul palmo di una mano (Fig. 6).

Con una risoluzione di posizione di 2 nm, questi sistemi possono inol-tre raggiungere corse fino a13 mm x 13 mm x 10 mm e un movi-mento angolare sugli assi rotazionalidi oltre 10°. Il design è basato su assilineari di posizionamento combinati epuò essere facilmente e velocementeadattato alle esigenze applicative,anche per l’uso in ultra-alto vuoto. Imotori piezo di tipo “Inertia Drives”della serie Q-Motion sono la forzatrainante: caratterizzati da un designminiaturizzato, offrono un’elevatarisoluzione su corse teoricamente illi-mitate, sono dotati di un sistema diauto-bloccaggio e garantiscono unottimo rapporto qualità-prezzo. Aseconda della versione, vengono fattifunzionare a una frequenza di 20 kHze possono raggiungere velocità fino a10 mm/s.

SISTEMA INNOVATIVO DI CONTROLLO IN PRODUZIONEDI GANASCE FRENO

Quattro telecamere per i con-trolli metrici e le verifiche quali-tative in una linea robotizzataFondata nel 1929, Bonetto Automa-zioni è nata come costruttore e manu-tentore di macchine agricole e, neglianni, l’azienda di Pinerolo (TO) ha

saputo trasformarsi costantemente perassecondare le nuove richieste deipropri clienti e di un mercato semprepiù esteso. Da circa vent’anni il Gruppo Bonettoè entrato pienamente nel campo del-l’automazione, in particolare per ilsettore automotive: dalla produzionedi linee di finitura per pastiglie frenoalle macchine speciali per l’assem-blaggio di componenti della pompagasolio e della pompa del vuoto, delgruppo frenante e di altre parti delveicolo. Oggi, il Gruppo si occupa di tutte lefasi che vanno dalla progettazionemeccanica delle macchine specialicostruite insieme al cliente alla gestio-ne delle aziende esterne che eseguo-no le lavorazioni meccaniche, all’as-semblaggio dei componenti, all’instal-lazione e alla messa in funzione dellemacchine.

Si.El., la società che rappresenta ilDipartimento Elettrico e Software delGruppo Bonetto, opera da oltre 15anni nei più svariati settori dell’im-piantistica elettrica, automazione eservizi per l’energia come fornitored’impianti e servizi.“Si.El. sviluppa la progettazione elet-trica e del software, la costruzione deiquadri, fino alla messa in funzione ealla consegna ‘chiavi in mano’ alcliente”, riferisce Stefano Fenoglio,responsabile SW del Gruppo e dellamessa in funzione degli impianti diSi.El. Recentemente, Si.El. ha portatoa termine la realizzazione di unanuova macchina di finitura delleganasce freno per veicoli industriali.“Da molti anni siamo presenti nel set-tore dei materiali di attrito e delleganasce in particolare”, sottolineaFenoglio. “Il cliente ci ha richiesto unamacchina di rettifica delle ganasce

che, provenendo dagli stampi, nonhanno ancora una forma perfettamen-te circolare. Deve quindi essere ese-guita una lavorazione di rettifica perregolare la circonferenza della gana-scia, seguita dal controllo qualità delpezzo”.

Una macchina con due tavoleLa prima parte della macchina com-prende due grosse mole e un sistemarobotizzato, che carica le ganasceda un alimentatore. Infatti le ganascevengono ricevute impilate a gruppidi 30-40 unità su un sistema di tra-sporto, per offrire un buffer di lavoroall’operatore. Il robot carica quindila ganascia sulla prima tavola rotan-te, che a sua volta la porta sotto laprima mola, dove viene eseguita unasgrossatura su tutta la sua circonfe-renza.

Successivamente la tavola ruota eporta la ganascia sotto la secondamola, che esegue una finitura superfi-ciale finalizzata a ottenere il diametrorichiesto. A questo punto il robot preleva laganascia e la sposta sulla secondatavola rotante, per poter eseguire unaserie di controlli. In particolare, leprime due postazioni, di controllometrico, misurano tramite tastatorialcune quote meccaniche del pezzo(raggio assoluto, raggio polare,parallelismo, ecc.). Nelle due postazioni successive sonostate invece installati sistemi di visioneKeyence, che verificano una serie dicaratteristiche di qualità del prodottoin base alle esigenze del cliente: la

Figura 6 – (Immagine di PI)

Figura 7

Figura 8 – La macchina comprende due grossemole e un sistema robotizzato che carica

le ganasce da un alimentatore

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geometria di tutti i fori e delle asole,l’altezza e la larghezza delle alettedella ganascia, la marcatura sullining con distinzione del coloreblu/bianco/rosso (tre tipi di gana-sce), il punto di attacco fascia e ilpunto di attacco lining, la presenza el’area tempra, fino alla presenzadella luce fascia/costa. In particolare,la presenza di luce fra due lamieresaldate è motivo di scarto del pezzo.

5 MP e una telecamera da 2 MP Frontlight con quattro barre LED e un back -light per la verifica di geometrie, fori easole, il controllo dimensionale dellealette, del punto d’attacco fascia e delpunto d’attacco lining in backlight e laverifica presenza e area tempra. Nella seconda stazione di controllosono presenti due telecamere da2 MP, un sensore di visione IVG edue backlight per la verifica presen-za luce fascia/costa e il controllopresenza e colore marcatura.

La macchina utilizza l’algoritmo Sha-peTrax2 (ricerca della forma geome-trica) per l’ispezione delle macchie, lafunzione di tendenza posizione bordie la funzione di tendenza larghezzabordi. La misurazione geometricadimensionale, che richiede l’uso dimolti strumenti e calcoli complessi,può essere impostata con un clic. Data la semplicità delle impostazioni,lo strumento geometrico/dimensiona-le non solo riduce le ore di lavoro maconsente di portare grandi vantaggianche dal punto di vista operativo.Infine la correzione dell’ombreggiatu-ra in tempo reale corregge le grada-zioni cromatiche nell’area d’ispezio-ne in tempo reale.

La generazione automatica del ma -nuale per l’utente completa la confi-gurazione.

Una scelta naturale“Keyence è un nostro fornitore storico,soprattutto nel settore della sensoristi-ca”, afferma Fenoglio, “al quale ab -biamo deciso di affidarci dopo averottenuto efficaci risposte in termini siatecnici sia commerciali. Il serviceKeyence ci segue, infatti, dalla fase dicampionatura iniziale alla messa infunzione presso il nostro stabilimento,alla consegna della macchina al clien-te, alla messa in funzione finale pres-so il cliente. Anche la nostra richiesta di variazio-ne in corsa del progetto ha ricevutouna risposta estremamente tempesti-va, permettendo una consegna pun-tuale al cliente finale”.Il sistema di visione è unico, ma utiliz-za più telecamere per coprire tutta l’a-rea di lavoro. “Non era possibile utilizzare una solapostazione di lavoro, perché i diversicontrolli richiedevano condizioni diver-se e non era possibile alloggiare nellastessa postazione più telecamere, conottiche così differenti. Quindi le 14prove da eseguire sono state assegna-te a due postazioni diverse”, spiegaFenoglio, “impegnando 4 telecamere.Nella prima postazione ci sono 2 tele-camere e un sistema di visione IVG peralcune delle prove, oltre al controlloreche gestisce l’illuminazione frontale ela retroilluminazione. Anche nellaseconda postazione ci sono 2 teleca-mere, per avere un campo di lavoromolto più grande grazie a 2 ottiche.Oltre al sensore di visione IVG, vi sonoquindi due controllori che governanoin automatico le 4 telecamere e le 8luci delle due postazioni. In particola-re, un controllore gestisce una teleca-mera e il secondo controllore le altretre. È stato possibile montare l’IVG inmezzo a due ottiche solo grazie allesue dimensioni ridotte: dovendo inqua-drare la macchia di colore al centrodel pez zo, non disturba il funziona-mento delle telecamere”.Per ulteriori informazioni:www.keyence.it/solutions/case-studies/bonetto.jsp

Figura 9

Figura 11 – Due telecamere da 2 MP Keyence,un sensore di visione IVG e due backlight permettono di verificare la presenza luce

fascia/costa e il controllo presenza e colore marcatura

“I dispositivi Keyence sono stati pro-grammati in modo da eseguire tutti icontrolli specifici sul pezzo che vienedisposto sulla tavola dal robot, cam-biando la combinazione di misure econtrolli quando si presenta un pezzo ditipo diverso”, spiega Fenoglio. “Dopoquesti controlli, la macchina scarta auto-maticamente i pezzi fuori tolleranza”.La configurazione della macchina pre-vede quindi, nella prima stazione dicontrollo, una telecamera Keyence da

Figura 10 – Due controllori Keyence governano in automatico le 4 telecamere

e le 8 luci delle due postazioni

condi interagendo con le prime. Ilfatto poi che tali valori veri e le lorostime siano rapporti numerici, e dun-que numeri razionali, è un ulterioreelemento che rende attraente questopunto di vista, dato che rende appli-cabili alle misure i modelli matematiciusuali, che operano su numeri e nonsu intervalli, distribuzioni di probabili-tà o sottoinsiemi sfumati, il cui tratta-mento analitico non è sempre banalee perciò sempre più frequentementesostituito da uno numerico (Montecar-lo ecc.: anche questo potrebbe essereconsiderato un cambiamento paradig-matico “alla Kuhn”).Non è questo il contesto per discuterele ragioni che hanno portato a mette-re in discussione il “punto di vistabasato sull’errore”, ma è un fatto cheormai da un po’ di anni anche docu-menti ufficiali come il citato VIM e laGuida all’Espressione dell’Incertezzadi Misura (GUM) ammettono che talepunto di vista potrebbe essere da ri -pensare e aggiornare, se non proprioda sostituire.Ma qual è l’elemento fondamentale didiscrimine tra i due “punti di vista”? Èproprio la distinzione tra errore e in -certezza, come sembra suggerire lascelta terminologica (error approach,uncertainty approach) del VIM? Equindi errore e incertezza sono in -compatibili, così che descrivendo ri -sultati di misura in termini di errorel’in certezza non può avere alcunruolo, e viceversa? O almeno in qual-che situazione il concetto di errore dimisura rimane sensato anche in uncontesto orientato a valutare incertez-ze, e in particolare errori di misurapossono essere cause d’incertezza dimisura?La domanda non ha una risposta ov -via, anche perché il concetto stessod’incertezza di misura ha avuto (e statuttora avendo?) un’evoluzione. Nellaprima edizione del VIM (pubblicata

METROLOGIA

GENERALE

Definizione del misurandoe incertezza di definizioneUn’introduzione

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Rubrica a cura di Luca Mari (lmari@liuc.it)

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GENERAL METROLOGYIn this permanent section of the Journal our colleague and friend Luca Mari,world-recognized expert in fundamental metrology and member of severalInternational Committees, informs the readers on the new development ofthe fundamental norms and documents of interest for all metrologists andmeasurement experts. Do not hesitate to contact him!

RIASSUNTOIn questa Rubrica permanente il collega e amico Luca Mari, internazional-mente riconosciuto quale esperto di metrologia fondamentale e membro dinumerosi tavoli di lavoro per la redazione di Norme, informa i lettori sui piùrecenti temi d’interesse e sugli sviluppi di Norme e Documenti. Scrivete aLuca per commentare i suoi articoli e per proporre ulteriori temi di discus-sione!

Ai fondamentidella misurazio-ne sta un numerorelativamente li -mitato di entitàinterdefinite, cosìda costituire uncluster in cui ogni

componente dipende più o menodirettamente da ogni altra. Si spiega-no così i diversi “punti di vista” sullamisurazione (così li chiama il Vocabo-lario Internazionale di Metrologia –VIM, ben traducendo l’inglese “ap -proaches”: con un po’ di enfasi li sipotrebbe considerare paradigmi nelsenso di T.S. Kuhn), la cui compresen-za rende a volte difficile la comunica-zione appunto sulle questioni metrolo-giche di fondo: cos’è un valore digrandezza? Ha senso parlare di valorvero, e nel caso cos’è un valor vero?Errore e incertezza sono compatibili epossibilmente compresenti, o alternati-vi? L’accuratezza è una caratteristicapuramente qualitativa o può esserevalutata numericamente? E così via.Negli ultimi decenni intorno all’incer-tezza di misura si è costituito un clu-ster, che il VIM chiama “punto di vistabasato sull’incertezza” (uncertaintyapproach), “che ha reso necessario

riconsiderare alcuni dei concetti” percome intesi in precedenza, e tra que-sti in particolare quello di valor verodi una grandezza (citazioni dall’Intro-duzione del VIM). Schematicamente,secondo il punto di vista tradizionaleogni grandezza individuale (come lalunghezza della penna che è sul miotavolo in questo momento) ha un valo-re numerico – il rapporto tra la gran-dezza individuale stessa e l’unità dimisura scelta – che solo a causa di er -rori la misurazione non riesce a deter-minare. Il fatto che la media campio-naria sia uno stimatore non distorto delvalore atteso della distribuzione dacui si suppone che il campione sia sta -to ottenuto fornisce una giustificazio-ne matematica di questo “punto di vi -sta basato sull’errore” (error approach):in assenza di errori sistematici, la me -dia delle misure converge al valoredella grandezza misurata, che in que-sta prospettiva ha dunque senso chia-mare “valor vero”.Questo punto di vista ha il merito dias sumere una metafisica forte e sem-plice, e perciò rassicurante, secondocui le grandezze individuali e quindi iloro rapporti numerici sono dati (“inumeri sono nel mondo”), e scopodella misurazione è di scoprire i se -

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nel 1984) era definito come “una stima che caratteriz-za l’ampiezza dell’intervallo dei valori che include ilvalor vero del misurando” (an estimate characterizingthe range of values within which the true value of ameasurand lies), mentre ora, nell’attuale, terza, edizio-ne (pubblicata nel 2007) è definito come “parametronon negativo che caratterizza la dispersione dei valoriche sono attribuiti a un misurando, sulla base delleinformazioni utilizzate” (non-negative parameter cha-racterizing the dispersion of the quantity values beingattributed to a measurand, based on the informationused). Come si vede, nel frattempo il riferimento alvalor vero del misurando è scomparso…Ne dovremmo concludere che il cambiamento tra i“punti di vista” passa per una nuova interpretazione delconcetto di valor vero, o perfino per il passaggio daaccettazione a rifiuto dell’esistenza dei valori veri (nondella loro conoscibilità, su cui pare esserci una certaconvergenza: se anche i valori veri esistono non sareb-bero comunque conoscibili, come argomenta nel VIMla Nota 1 alla definizione di valor vero di una gran-dezza)? Anche questa è un’ipotesi interessante, e chemeriterebbe un’analisi approfondita.Propongo però un’altra posizione qui: i due “punti divista” si distinguono fondamentalmente per il diversomodo che hanno d’interpretare l’attività di descrizionedella grandezza individuale a cui si attribuisce il risul-tato di misura.Non è una novità, naturalmente, che si riconosca checi può essere una differenza tra la grandezza indivi-duale che è stata effettivamente misurata e quella a cuisi attribuisce il risultato di misura: tale differenza puòdipendere in particolare da una differenza tra la gran-dezza individuale con cui lo strumento di misura ha in -teragito e quella con cui si supponeva che avrebbe in -teragito.Riprendendo e adattando un esempio della GUM(D.3.2 e seguenti), si potrebbe essere interessati a mi -surare lo spessore di un certo foglio metallico. Ricono-scendo la dipendenza dello spessore dalla temperatu-ra, si decide che il misurando è lo spessore del foglioa 20 °C. Potrebbe però poi accadere che per qualchemotivo la misurazione si realizzi applicando al foglioun micrometro quando la temperatura è diversa. Inquesto modo, anche se l’informazione prodotta nellarealizzazione empirica della misurazione fosse perfet-tamente corretta, rimarrebbe comunque nel risultatoquello che tradizionalmente si chiamerebbe un erroresistematico, che infatti sarebbe riducibile non ripetendola misurazione ma solo introducendo una correzionenel calcolo nel caso in cui la differenza di temperaturefosse nota.Non pare davvero così importante se in questa situa-zione ciò che si corregge sia un errore o – come lochiama il VIM – un effetto sistematico: sia la GUM siail VIM trattano di correzioni, e non sono proprio gli er -rori che si correggono? In questo caso la distinzione tra

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effetto ed errore potrebbe essere sololessicale. Piuttosto, la questione inte-ressante che emerge da questo sem-plice esempio è che non necessaria-mente il misurando è la grandezzaindividuale con cui lo strumento dimisura interagisce, e ciò dunque nonsolo nel caso dei metodi di misuracosiddetti “indiretti” (concetto definitodalla norma IEC 60050, 311-02-02,consultabile da www.electropedia.org): lo stru-mento di misura non determina ilmisurando, o per lo meno in generalenon lo determina completamente, per-ché anche una volta che lo strumentodi misura è stato scelto, il misurando èdeciso, non è dato.Potrebbe essere un’ovvietà, conside-rando che la misurazione è un proces-so di produzione che si progetta e rea-lizza con una finalità, ma se confron-tiamo le definizioni di “misurando”proposte nel corso del tempo dal VIM:– VIM1 e VIM2: “grandezza indivi-duale soggetta a misurazione” (VIM1:a quantity subjected to measurement;VIM2: particular quantity subject tomeasurement);– VIM3: “grandezza individuale chesi intende misurare” (quantity inten-ded to be measured),possiamo constatare come la nuovade finizione rimuova l’ambiguità: ilmisurando, cioè la grandezza indivi-duale a cui si attribuisce il risultato dimisura, è la grandezza che si intendemisurare.A mio parere, questo riferimento espli-cito alle intenzioni è un elemento fon-damentale nel percorso di evoluzione,o rivoluzione che sia, dei “punti di vi -sta” sulla misurazione: secondo l’inter -pretazione attuale, il misurando è de -scritto a partire dalle intenzioni delsoggetto che misura.Si noti bene: si sta sostenendo che ciòche dipende da intenzioni è il misu-rando, non il suo valore, e quindi lagrandezza individuale che si scegliedi misurare, non il risultato che si pro-duce, e quindi la domanda che si po -ne, non la risposta che si ottiene. Que-sto potrebbe essere sufficiente pertranquillizzare almeno un poco coloroche starebbero immaginando chetutto ciò è la porta d’ingresso dei fan-

tasmi della soggettività nella metrolo-gia. No, non è così: riconoscere unruolo per le intenzioni nella scelta delmisurando non elimina i requisiti diriferimento all’oggetto (“oggettività”)e d’indipendenza dal soggetto (“in -tersoggettività”), che sono caratteristi-ci della misurazione.Qualche conclusione preliminare èora a portata di mano.Primo: il misurando è una grandezzaindividuale che è necessario descrive-re, attraverso un’espressione del tipo“spessore del foglio F”, oppure “spes-sore del foglio F a 20 °C”, oppure“spessore del foglio F a 20 °C nellaposizione P”, oppure..., per riportareun risultato di misura, che infatti ha laforma “la grandezza individuale de -scritta come... ha il valore...”.Secondo: ogni descrizione contieneun numero limitato di dettagli sull’enti-tà descritta, e la descrizione di unagrandezza individuale può essereprogressivamente estesa introducendovia via nuovi dettagli.Terzo: i risultati di misura hanno gene-ralmente lo scopo di essere trasferibi-li, e quindi di essere interpretabiliintersoggettivamente; occorre dunqueammettere che la descrizione di unmisurando potrebbe essere mancantedi dettagli rilevanti per l’utente del ri -sultato di misura associato a quel mi -surando.Questa possibile mancanza è statacaratterizzata nell’ultima versione delVIM come un’incertezza di definizio-ne (del misurando) (la GUM, che haintrodotto il concetto, la chiama “in -certezza intrinseca”), “componentedell’incertezza di misura che derivadalla quantità finita di dettagli nelladefinizione di un misurando” (compo-nent of measurement uncertainty resul-ting from the finite amount of detail inthe definition of a measurand).Ne segue che “l’incertezza di defini-zione fissa un limite inferiore a qual-siasi incertezza di misura” (ancoradal l’Introduzione del VIM), e questorende conto dell’utilità di base di que-sto concetto: se si accertasse che l’in-certezza di definizione, valutata pri -ma di effettuare la misurazione, èmaggiore della massima incertezzaaccettabile per gli obiettivi della misu-

razione stessa (la cosiddetta incertez-za obiettivo, target uncertainty), se nepotrebbe concludere che il costodella misurazione non è giustificato ela misurazione dovrebbe essere evi-tata.Per proseguire in questa riflessione,propongo alcuni problemi, che mipaiono non del tutto ovvi.* Il VIM ha adottato il termine “incer-tezza di definizione”: ma si tratta pro-prio di un’incertezza relativa alla defi-nizione del misurando? Come si defi-nisce una grandezza individuale? Ilcosiddetto “modello della misurazio-ne”, che ha il misurando come varia-bile di output, ha qualcosa a chevedere con la definizione del misu-rando (per non prendere una posizio-ne su questo, sopra ho scritto, inmodo non impegnativo, di descrizio-ne del misurando)?* Sempre il VIM scrive (2.11, Nota 3)che “qualora l’incertezza di definizio-ne associata al misurando sia consi-derata trascurabile rispetto alle altrecomponenti dell’incertezza di misura,si può ammettere che il misurandoabbia un valor vero unico ai fini pra-tici”. È dunque un’incertezza di defi-nizione non trascurabile quella cheimpedisce di avere valori “pratica-mente unici”? * Ancora il VIM3 nell’Introduzionedichiara che “il punto di vista basatosull’incertezza [...] prevede [...] chel’informazione ottenuta dalla misura-zione consenta [...] d’individuare unintervallo di valori, che possono esse-re ragionevolmente attribuiti al misu-rando, [...] ma neppure le misurazio-ni più raffinate possono far sì che l’in-sieme si riduca a un valore unico, acausa della quantità finita di dettaglinella definizione del misurando stes-so”. Davvero l’incertezza di definizio-ne, per quanto eventualmente trascu-rabile, a rigore non può mai esserenulla?* L’incertezza di definizione è solo unvalore minimo per l’incertezza dimisura, oppure rientra nel bilanciodell’incertezza e si combina perciòcon le altre componenti d’incertezza?(VIM, 2.26, Nota 1: “L’incertezza dimisura [...] comprende anche l’incer-tezza di definizione”).

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Eventi nel mondo nel 2016Segnalazione di manifestazioni ed eventi d’interesseM

ANIFESTAZIONI

EVENTIEFORMAZIONE

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2016Thessaloniki, Greece

Las Palmas, Gran Canaria

Trento, Italy

Newport Beach, USA

Sydney, Australia

Hamburg, Germany

Shanghai, China

Miedzyzdroje, Poland

Belfast, Northern Ireland

Lausanne, Switzerland

Wroclaw, Poland

Budapest, Hungary

Ostrava, Czech Republic

Bologna, Italy

Torino, Italy

Trento, Italy

Lviv, Ukraine

Benevento, Italy

Benevento, Italy

Barcelona, Spain

Aachen, Germany

Kenting, Taiwan

Benevento, Italy

Edinburgh, UK

Venezia, Italy

Torino, Italy

Firenze, Italy

Orlando, USA

Rio de Janeiro, Brazil

Toulouse, France

Sydney, Australia

5 - 8 luglio

6 - 8 luglio

10 - 14 luglio

11 - 13 luglio

11 - 15 luglio

19 - 22 luglio

8 - 11 agosto

29 agosto - 1 settembre

31 agosto - 2 settembre

4 - 7 settembre

5 - 9 settembre

7 - 9 settembre

7 - 9 settembre

7 - 9 settembre

8 - 9 settembre

12 - 15 settembre

14 - 19 settembre

19 - 21 settembre

19 - 21 settembre

22 - 23 settembre

28 - 30 settembre

30 settembre - 3 ottobre

2 - 5 ottobre

4 - 5 ottobre

9 - 13 ottobre

19 - 21 ottobre

23 - 27 ottobre

30 ottobre - 2 novembre

1 - 4 novembre

2 - 4 novembre

6 - 9 novembre

13th international Conference on Nanosciences & Nanotechnologies

International Conference on Modern Electrical Power Engineering (ICMEPE-2016)

18th International Conference on Transparent Optical Network (ICTON 2016)

2016 IEEE Summer Topical Meeting Series

16th Annual NUSOD Conference

ISEAC-39th Environmental & Food Monitoring

37th Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)

Methods and models in Automation and Robotics (MMAR 2016)

Control 2016 - 11th International Conference on Control

XXIIth International Conference on Electrical Machines (ICEM'2016)

2016 International Symposium on Electromagnetic Compatibility - EMC EUROPE

21st IMEKO TC4 International Symposium on Understanding the World through Electrical and Electronic Measurement

8th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems INCoS-2016

2nd IEEE International Forum on Research Technologies for Society and Industry (RTSI), Technologies for smarter society

12a Conferenza del Colore

2nd IEEE International Smart Cities Conference

Nanomaterials: Application & Properties '2016

XXXIII Congresso del Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche (GMEE 2016)

XV Congresso del Gruppo Misure Meccaniche e Termiche (GMMT 2016)

2nd International Conference on Sensors and Electronic Instrumental Advances (SEIA' 2016)

7th IEEE International Workshop on Applied Measurements for Power Systems (AMPS 2016)

2nd International Conference on Computing and Precision Engineering (ICCPE)

2nd IMEKOFOODS “Metrology Promoting Objective and Measurable Food Quality and Safety”

SECOND IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEMS ENGINEERING

AMBIENT 2016, The Sixth International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies

METROARCHAEO 2016 – International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural heritage (TC4)

IEEE IECON 2016

IEEE Sensors 2016

IEEE Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC 2016)

Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles and the International Transportation Electrification Conference – ESARS ITEC 2016

IEEE Smart Grid Comm 2016

www.nanotexnology.com/index.php/nn

www.aedie.org

http://icton2016.fbk.eu

www.photonicstopics.org

www.nusod.org/2016/

www.iaeac.com/iseac39-hamburg

www.piers.org/piers2016Shanghai

www.mmar.edu.pl

www.qub.ac.uk/sites/Control2016/

www.icem.cc/2016

www.emceurope.org/2016

www.imeko-tc4-2016.hu/

http://voyager.ce.fit.ac.jp/conf/incos/2016/index.html

https://apice.unibo.it/xwiki/bin/view/RTSI2016/

www.gruppodelcolore.it/index.php?option=com_content&view=article&id=50&Itemid=57&lang=it

https://events.unitn.it/en/isc2-2016

http://nap.sumdu.edu.ua/index.php/nap/nap2016

www.misure2016.unisannio.it/index.php/gmee/home

www.misure2016.unisannio.it/index.php/gmmt/home

www.sensorsportal.com/SEIA_2016/index.htm

http://amps2016.ieee-ims.org

www.apsiii.org/ICCPE2016/index.html

www.imekofoods.org

http://ieeeisse.org

www.iaria.org/conferences2016/AMBIENT16.html

www.metroarcheo.com

www.iecon2016.org

http://ieee-sensors2016.org

https://web.fe.up.pt/~ieeeitsc2016

www.esars-itec2016.org

http://sgc2016.ieee-smartgridcomm.org

GUFPI-ISMALAMISURA

DELSOFTWARE

Quanto è grande un requisito?

Luigi Buglione (luigi.buglione@gufpi-isma.org)

Parte V – Misurare i requisiti non-funzionali: Benchmarking e Profili non-funzionali

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INTRODUZIONE

Nello scorso numero si concludevasuggerendo di misurare la qualità, enon solo di valutarla in modo qualita-tivo. Talvolta però uno dei principalierrori nel settore ICT è di non catego-rizzare correttamente i progetti, consi-derandone le caratteristiche principa-li. In breve, il concetto di non mescola -re “mele e pere” (o “apples and oran-ges” per il mondo anglosassone) sem-bra spesso non trovare applicazionenella pratica dei progetti ICT. Sirischia di semplificarne eccessivamen-te l’analisi poiché i progetti possonoessere estremamente diversi tra di loroosservandone le componenti e i requi-siti che li compongono, portandoquindi a possibili stime disomogenee.Prima ancora di misurare e/o valuta-re un oggetto, è necessario effettuareun “clustering” dei progetti determi-nando quali possano essere le carat-

teristiche rilevanti per poterli distin-guere in gruppi da trattare separata-mente.Nel mondo dei requisiti funzionaliutente (FUR – Functional User Require-ments) esistono diverse best practiceal riguardo: ad esempio si possonode terminare le principali caratteristi-che funzionali di un progetto (es:metodo CHAR [2]) e quindi classifica-re i gruppi utili, oppure individuareuna serie di filtri da applicare su unaserie di dati storici (es: usando il repo-sitory ISBSG D&E [3]) o ancora rag-gruppare i progetti per BFC (BaseFunctional Component [5]), ovverosiale componenti funzionali di un metodoFSM (Functional Size Measurement)quali EI (External Input), EO (ExternalOutput), EQ (External inQuiry), ILF(Internal Logical File) e EIF (ExternalInterface File) per il metodo IFPUGFPA o Entry (E), Exit (X), Read (R) eWrite (W) per il metodo COSMIC

FPA, i due metodi FSM maggiormenteadottati.Partiamo proprio da quest’ultimo ap -proccio di benchmark – quello del“profiling” – che può essere di mag-gior profitto per una clusterizzazionedei progetti analizzati dal punto divista dei requisiti non-funzionali(NFR).

“PROFILING” PER FUR E NFR

Per gli appassionati di thriller e poli-zieschi, parlare del “profilo” di un cri-minale è cosa normale, ma sembraapparentemente bizzarro se si tra-sporta il concetto a un ambito di ana-lisi tecnico come quello della gestionedi un progetto. Nel caso di FUR(Functional User Requirement), l’anali-si delle BFC prevalenti permette dideterminare similitudini e atteggia-menti tipici di un sistema ICT. Adesempio, una prevalenza di EI e ILFnelle frequenze assolute in un conteg-gio IFPUG FPA permette d’individuarela presenza di sistemi tipicamente“gestionali”, il cui obiettivo principaleè registrare informazioni. Al contra-rio, una maggior presenza di EO/EQè indicativa di un sistema tipicamenteatto alla presentazione di dati versol’esterno. E via dicendo. Immaginando di potersovrapporre idealmente tali distribu-zioni di frequenze per n progetti, pos -siamo raggruppare in cluster diversigruppi di progetti per una gestioneomogenea, delineando comunanzea livello alto anche nella distribuzio-ne degli effort di prodotto tra FUR eNFR.Come già detto nei precedenti numeri[6], i NFR sono un mondo in evolu-zione (dal Factor-Criteria-Model inpoi), legato all’andamento delle tec-nologie, che indirizza in buona so -stanza le modalità d’interazione e

WHICH IS THE SIZE OF A REQUIREMENT? PART V – MEASURING NON-FUNCTIONAL REQUIREMENTS:BENCHMARKING AND NON-FUNCTIONAL PROFILESEach measurement must apply a measurement scale: to compare two projects,this metrological rule must be rigorously applied. This is why IFPUG SNAP(Software Non-functional Assessment Process) proposes a set of 14 measurements that cannot be summed into a unique overall value, based onthe ISO/IEC 25010:2011 quality model. A solution for an effective bench-marking of ICT projects from different application domains is to create “non-functional profiles” moving from the SNAP method architecture and usefulto obtain clusters to be managed separately.

RIASSUNTOOgni misura deve applicare una scala di misurazione: per confrontare dueprogetti è pertanto necessario applicare in modo rigoroso questa regolametrologica. Ecco perché IFPUG SNAP (Software Non-functional AssessmentProcess) propone un set di 14 misure derivate dal modello di qualità dellanorma ISO/IEC 25010:2011 che non possono essere sommate tra di loroin un unico valore. Una soluzione utile per un benchmarking efficace di pro-getti ICT relativi a diversi domini applicativi è quella di creare “profili non-funzionali”, partendo dalla struttura del metodo, utili per determinare clusterda considerare e gestire separatamente.

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LA MISURADEL SOFTWARE

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gestione dei dati e delle informazionicon e verso l’utente (da intendersiormai non più solo come utente “uma -no”, ma anche utente “sistema”, lad-

dove siano due sistemi a dialogare tradi loro, es. nel settore Telco). Conside -rando progetti con una predominan-za funzionale di presentazione dati e

presumibilmente simili nella distribu-zione degli effort tra attività derivantida FUR e da NFR (es: Data Warehou-se e Portale Web), è ragionevole pen-sare però che questi non abbiano si -curamente le stesse caratteristiche in -trinseche. Pertanto l’adozione del principio del“divide-et-impera” permette in modosemplice di gestire con stesse modali-tà oggetti comparabili, migliorandoefficienza ed efficacia nella loro ge -stione.La seguente figura illustra un possibileesempio di profilatura non-funzionaleusando il metodo IFPUG SNAP [4],presentato nello scorso numero [1].Nell’esempio è possibile evidenziaredi che tipo di progetto si tratti e qualisiano i ruoli progettuali da coinvolge-re al fine di poter disporre di maggio-ri e più dettagliate informazioni per

Figura 1 – Profili Funzionali: un esempio con IFPUG FPA

SENSORI LASER A TRIANGOLAZIONE, IDEALI PER APPLICAZIONI OEM

I nuovi sensori laser a triangola-zione optoNCDT 1320 e 1420di Micro-Epsilon, distribuiti in Ita-lia da Luchsinger srl, consentonomisure precise senza contatto dispostamento, distanza e posizio-

ne. L’interfaccia web integrata, le dimensioni compatte e l’eccel-lente rapporto prezzo/prestazioni, rendono questi Smart Sensorunici sul mercato e molto interessanti per le applicazioni OEM.Il modello 1320 offre velocità di misura fino a 2 kHz, mentre ilmodello 1420 arriva fino a 4 kHz. Una funzione di Auto Compensazione del Target (ATC) per-mette un controllo preciso del segnale di distanza, indipen-dentemente dal colore o dalla luminosità del target. Anche glioggetti più piccoli possono essere rilevati in modo affidabile,grazie alle piccole dimensioni dello spot di misura. Un siste-ma ottico ad alte prestazioni agevola la proiezione dello spotsul target di misura, permettendo un corretto posizionamentoanche sui componenti più piccoli. L’interfaccia web, intuitiva e semplice da usare, offre numerosefunzioni di ottimizzazione e stabilizzazione delle misure: Fun-zioni “Preset” permettono settaggi veloci dei parametri – Archi-viazione ed esportazione fino a 8 configurazioni utente – Visua-lizzazione del segnale video – Selezione del picco di segnale edella sua media. Grazie alla leggerezza e alle dimensioni ridot-te, i sensori laser optoNCDT possono essere facilmente integratiin spazi ristretti e sono ideali nelle applicazioni in cui si hannoaccelerazioni improvvise (ad esempio, sui bracci dei robot onelle macchine “pick and place”).

Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it

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SENSORI CAPACITIVI PER MONITORAGGIO SQUILIBRI NEI GRANDI MOTORI ELETTRICI

Pur essendo molto robusti, i motorielettrici necessitano di un funziona-mento regolare per prolungare almassimo il loro ciclo di vita. Squili-bri interni durante il funzionamentopossono causare ingenti danni esignificative perdite finanziarie (inmodo particolare nei motori di

grosse dimensioni). I sensori capacitivi di Micro-Epsilon, distri-buiti nel mercato italiano da Luchsinger srl, risolvono questi pro-blemi monitorando in modo affidabile la concentricità del movi-mento durante la corsa.I sensori capacitivi vengono utilizzati all’interno dei grossi moto-ri elettrici utilizzati dai mulini, nella produzione di cemento, nellafrantumazione della roccia o negli impianti estrattivi, per moni-torare in tempo reale se il rotore, la parte mobile all’interno delmotore elettrico, ruota in modo fluido all’interno dello statore, cheè invece la parte fissa. A causa di squilibri interni durante il fun-zionamento il rotore può entrare in contatto con lo statore, cau-sando ingenti danni all’intero motore.È possibile controllare questi movimenti anomali tramite i sensoricapacitivi di Micro-Epsilon, progettati per effettuare misure dispostamento senza contatto, che misurano la distanza tra statoree rotore monitorando il gap tra i due. L’immunità ai campi elettro-magnetici, la possibilità di scelta traun’ampia gamma di forme e dimensioni, l’elevata precisione,risoluzione e stabilità sono le caratteristiche che contraddistin-guono i sensori capacitivi, ideali per analizzare movimenti, con-trollare tolleranze o essere utilizzati nei controlli di processo.

Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it

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LA MISURADEL SOFTWARE

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Luigi Buglione è il Pre-sidente di GUFPI-ISMA(Gruppo Utenti FunctionPoint Italia – Italian Soft-ware Metrics Association)e Direttore IFPUG Confe-rence & Education. At -

tual mente lavora in qualità di ProcessImprovement and Measurement Specia-list presso Engineering Ingegneria Infor-matica SpA. È Associate Professor pres-so l’École de Technologie Supérieure(ETS) di Montréal.Per ulteriori info: www.gufpi-isma.org

effettuare stime prima e conteggi poi(es.: un FUR è lavorabile prevalente-mente da un analista/programmato-re/tester, mentre un NFR può riferirsia specialisti con costi orari superiori,come un DBA o IT Architect, o unesperto di customizzazione di unCOTS/ERP quale SAP, ecc.).Ancora, la struttura di ciascuna tasso-nomia di caratteristiche NFR può per-mettere di evidenziare eventuali ano-malie in una stima/conteggio. Ad esempio, per un conteggio di svi-luppo per un sistema con interfacciagrafica, non è possibile non valoriz-zare la sotto-categoria §2.1 (UserInterface). Se questa sottocategoriafosse riconosciuta presente, andrebbequindi investigato se ci siano o norequisiti relativi alla disponibilità diquelle funzionalità su più possibilibrowser e/o ambienti/sistemi operati-vi (sotto-categoria §3.1 – MultiplePlatform), e via dicendo per ogni altrapossibile combinazione. Analoghi esempi possono essere fattiusando il modello di qualità propostodalla norma ISO/IEC 25010:2011 oaltre tassonomie di classificazione deiNFR, già illustrate in un precedentearticolo [6].La profilatura – sia funzionale sia non– può pertanto rappresentare un ulte-riore strumento di verifica dell’effettivoconteggio delle BFC (per i metodi fun-zionali) e delle BNFC (Base Non-Func-tional Component per i metodi non-funzionali) al fine di validare il corret-to dimensionamento di un sistema.

DALLA PROFILATURAAI DATI STORICI:QUALI DIFFICOLTA PRATICHE?

È possibile imparare dalla storiaaziendale, ma va tenuta memoria diquanto fatto. La fase di closure do -vrebbe essere il momento più impor-tante per un progetto, come indicatoda molte guide e best practice (es:PMBOK, ITIL, CMMI, ...), ma spesso sirischia di non dare sufficiente enfasi etempo per storicizzare dati, informa-zioni e le “lessons learned”, che rap-presentano uno degli asset di mag-gior valore per un’organizzazione.I dati sul lato funzionale sono ormaiper molte organizzazioni qualcosa diacquisito (la FPA nasceva nel 1979,quindi ha quasi quarant’anni di sto-ria), mentre per il lato non-funzionalestiamo iniziando a quantificare ciòche è stato visto finora in termini qua-litativi. Classificare e raggruppare ap -plicazioni e sistemi per elementi omo-genei può quindi essere un primo ele-mento di confronto utile per evitareserie storiche apparentemente diso-mogenee nei numeri.Nei prossimi numeri proseguiremo l’a-nalisi del metodo IFPUG SNAP, conulteriori esempi pratici analizzando lecategorie del metodo. Ricordiamo cheal momento SNAP è l’unica tecnicache tenta di codificare una nfsu (non-functional sizing unit) per i requisitinon-funzionali di prodotto, ma puòrappresentare uno stimolo sia per stu-diare e produrre nuove misure in ambi-

to NFR, sia per meglio comprendereche cosa rientri nell’ambito di un FUR.

“Benchmarking provides an inventoryof creative changes that other com-

panies have enacted“ (John Langley)

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. L. Buglione, Quanto è grande unrequisito? Parte 4: Requisiti Non-Funzio-nali, Tutto_Misure, #04/2015, Gen-naio 2016, URL: http://goo.gl/ed1B5Y2. ISO/IEC, IS 14143-5:2004 – Infor-mation technology – Software measure-ment – Functional size measurement –Part 5: Determination of functionaldomains for use with functional sizemeasurement3. ISBSG, repository D&E (Development& Enhancement) r13 (Feb 2015), URL:www.isbsg.org4. IFPUG, SNAP (Software Non-Func-tional Assessment Process) APM v2.3,May 2015, URL: www.ifpug.org/about-ifpug/about-snap5. L. Buglione, C. Gencel, The Signifi-cance of IFPUG Base Functionality Typesin Effort Estimation, ISMA5 (5th IFPUGInternational Software Measurement &Analysis Conference), September2010, URL: http://goo.gl/EQHkC76. Buglione L., Quanto è grande unrequisito? Parte 3: Requisiti Non-Funzio-nali, Tutto_Misure, #03/2015, Ottobre2015, URL: http://goo.gl/Pn9BPD

Figura 2 – Profili Non-Funzionali: un esempio con IFPUG SNAP

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Nel 2017 i top team di vela di tuttoil mondo si contenderanno la 35aCoppa America, con scafi da rega-ta performanti e tecnicamente piùavanzati. In collaborazione con iprincipali team di F1 e aziendeaerospaziali, essi stanno studiandola fluidodinamica delle ali rigide edei foils, al fine di raggiungere velo-cità fino a 50 Km/h.

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METROLOGIA

LEGALEEFORENSE

La bolletta elettrica...Il jolly del fisco

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Rubrica a cura dell’Avv. Veronica Scotti (veronica.scotti@gmail.com www.avvocatoscotti.com)

LEGAL AND FORENSIC METROLOGYThis section intends to discuss the great changes on LegalMetrology after the application of the D.lgs 22/2007, theso-called MID directive. In particular, it provides information,tips and warnings to all “metric users” in need of organiza-tions that can certify their metric instruments according to theDirective. This section is also devoted to enlightening aspects

of ethical codes during forensic activities where measurements are involved.Please send all your inquiries to Ms. Scotti or to the Director!

RIASSUNTOQuesta rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema diMetrologia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.lgs 22/2007, altri-menti detto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni,consigli e ammonimenti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per repe-rire informazioni su Enti e organizzazioni notificate per la certificazione delloro prodotto/strumento secondo la Direttiva. La rubrica tratta anche diaspetti etici correlati allo svolgimento di misurazioni legate ad attività inambito forense (CTU, CTP). Scrivete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verreteaccontentati!

LA BOLLETTA ELETTRICAE IL CANONE RAI

Premetto che la data del presentecommento è il 30 aprile 2016 e, almomento della pubblicazione dellaRivista, le indicazioni qui riportatepotrebbero essere state superate damodifiche normative intervenute nelfrattempo.La recente normativa nazionale hadisposto, in ragione dell’alto tasso di“evasione” riferito a tale imposta, l’im-posizione del canone RAI nella bollet-ta elettrica. Le previsioni legislativestabiliscono che, a decorrere dal 1°luglio 2016, l’imposta debba essereesposta nella bolletta elettrica; il cano-ne non sarà versato in un’unica solu-zione bensì mediante rateazione (in10 rate) da effettuarsi a cura dei sin-goli trader di energia elettrica cheprovvederanno a indicare nella bollet-ta, in apposita voce separata, il valo-re dell’imposta.La vicenda trae origine dalla legge di

stabilità (legge 208/2015) che,all’art 1 comma 152 e seguenti, pre-vede alcune modifiche della legge re -lativa al canone (legge 880/1938)disponendo, mediante un’attribuzionedi compiti ai trader alquanto creativae discutibile, il pagamento dell’impo-sta in oggetto mediante la fattura difornitura di energia elettrica riferita al -l’utenza domestica dell’abitazioneprincipale.Sulla scorta delle previ-sioni della legge 208/2015, che demanda aun successivo decretoministeriale la completaattuazione delle dispo-sizioni legislative, ilMiSe ha redatto unoschema di decreto re -centemente sottopostoal parere obbligatoriodel Consiglio di Stato,che dapprima avevasospeso la propria va -lutazione in attesa di

mo difiche dello schema sottoposto e,in seguito alla revisione dei punti criti-ci da parte del MiSe, ha fornito pare-re positivo.In particolare, il primo provvedimentodel Consiglio di Stato del 07/04/2016,dopo avere comunque consideratolegittimo il decreto così redatto, siasotto il profilo formale sia sostanziale(in quanto il Ministero trova la suafonte di potere normativo nella leggedi stabilità sopra menzionata) ne indi-viduava “alcuni profili di criticità chedovrebbero trovare soluzione primadella sua definitiva approvazione,anche al fine di non condizionare ilgrado di efficacia di tale strumentonormativo”.In primis si rilevava la mancanza as -soluta di una definizione di apparec-chio televisivo, dato che, alla luce del -la moderna tecnologia, diversi dispo-sitivi avrebbero potuto essere ri com -presi nel novero di quelli costituentielemento essenziale per assoggetta-mento a imposta (smartphone, tablet,pc, ecc.). Inoltre, sono state mossecensure alla totale carenza di previ-sioni in ordine alla privacy, ovvero al -la tutela dei dati personali che i diver-si enti coinvolti nel procedimento (An a -grafe tributaria, Autorità per l’energiaelettrica, il gas e il sistema idrico, l’Ac-quirente unico spa, il Ministero del-

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l’interno, i Comuni e alcune so cietàprivate) trattano a vario titolo al finedi consentire l’esposizione dell’impo-sta nella bolletta elettrica. Infine, ilCon siglio di Stato rilevava lacuneriguardanti la (mancata) diffusionedelle informazioni correlate al paga-mento della suddetta imposta eviden-ziando che “non sono previste formeadeguate di pubblicità, rispetto all’e-levato grado di diffusione raggiuntodal mezzo televisivo e che al fine disuperare tale criticità occorrono preci-se disposizioni”.Successivamente il MiSe, con nota n. 28019/2016 del 20/04/2016,ha fornito una più esaustiva definizio-ne di apparecchio televisivo, al fined’in dividuare puntualmente i soggettiobbligati al pagamento del canone,identificandolo con un qualsiasi appa-recchio in grado di ricevere, decodifi-care e visualizzare il segnale digitaleterrestre o satellitare direttamente otramite decoder o sintonizzatore ester-no, con espressa esclusione per altridispositivi purché non muniti di sinto-nizzatore per la ricezione del segna-le, senza che però tale definizione siainserita nel decreto ministeriale. Ciòal fine di evitare, secondo le argo-mentazioni espresse dal MiSe, da unlato un eccesso di delega (una defini-zione di apparecchio televisivo forni-ta all’interno del DM avrebbe lo sco -po di modificare la legge del 1938che, in quanto legge, non può esseremodificata se non attraverso altralegge o atto avente pari efficacia giu-ridica) e dall’altro d’ingessare la defi-nizione di apparecchio televisivo inuno schema predeterminato che sipre sta a rapida obsolescenza.Il Ministero, con propria nota n. 9917del 26/04/2016, ha trasmesso ilnuovo testo dello schema di decreto alConsiglio di Stato che, alla luce dellemodifiche apportate al testo in appli-cazione di parte dei suggerimentiindicati (riferiti alla privacy e alla dif-fusione dell’informativa verso il pub-blico), ha espresso, con provvedimen-to n. 1010/2016 del 27/04/2016,parere favorevole alla sua emanazio-ne.Indipendentemente dalle disposizionicontenute nell’emanando decreto mi -

nisteriale, l’imposizione della tassacanone RAI nella bolletta elettrica po -ne alcune problematiche di ordinesistematico sotto il profilo giuridico.Trattandosi di tassa, infatti, apparealquanto discutibile la delega conferi-ta a un soggetto privato (quale il tra-der di energia elettrica) di riscossione,e quindi di successivo versamento ver -so l’erario, soprattutto mediante il me -todo di esposizione di tale voce di co -sto all’interno della fattura derivanteda un contratto di diritto privato di for-nitura di energia elettrica. Non si puòsottacere che la natura di tale rappor-to giuridico potrebbe influenzare ine-sorabilmente anche il recupero dellasuddetta imposta: cosa accadrebbenell’ipotesi in cui il contratto di forni-tura di energia elettrica costituisse og -getto di contenzioso, e venisse dichia-rato nullo o venisse annullato? Quali,invece, le conseguenze in caso diswitch da parte del cliente verso altrofornitore nelle more del recupero del-l’imposta (nel periodo di rateazione)?Tali considerazioni riguardano le diffi-coltà che i trader potrebbero poten-zialmente trovarsi ad affrontare, conconseguente riflesso sul recupero del-l’imposta da parte dello Stato che pa -tirebbe gli effetti riguardanti esclusiva-mente rapporti di natura civilistica,del tutto estranei alle normative pub-blicistiche in materia di tributi.Infine non si possono trascurare le nu -merose perplessità che la nuova nor-mativa ha destato per quanto concer-ne l’annosa questione circa la legitti-mità del canone RAI, che più volte hacostituito oggetto d’impugnazione edi eccezione d’incostituzionalità, sen -za tuttavia essere mai stato dichiaratointegralmente illegittimo né dalla Cor -te di Cassazione, né dalla Corte Co -stituzionale.Ne deriva, stante il quadro che si vaprefigurando, che l’unico rimedio perla contestazione di una simile impostaresta quello d’impugnare la prima bol-letta elettrica, con riguardo alla solaparte riferita all’imposta o, in alterna-tiva, procedere al pagamento dellabolletta solamente per l’importo ri -guardante il consumo di energia (conla conseguente iscrizione a ruolo, daparte dello Stato a mezzo dell’Agen-

zia delle Entrate, dell’imposta evasa erelativa opposizione successiva).

LA BOLLETTA ELETTRICA: NUOVO PARAMETRO A FINI IMU

Com’è noto, la normativa nazionaleprevede il pagamento dell’impostaIMU a carico dei soggetti proprietarid’immobili (o titolari di altro dirittoreale sull’immobile), sulla scorta di unrange di aliquote definite a livello sta-tale successivamente definite dai sin-goli Comuni i quali, nell’ambito dellaloro discrezionalità e sulla scorta deilimiti (minimi e massimi) nazionali, de -terminano la precisa aliquota di riferi-mento per ciascuna categoria d’im-mobile (case, terreni, fabbricati indu-striali, commerciali ecc.). Al fine di evitare un carico eccessivod’imposte in danno ai contribuentiproprietari di unico immobile adibitoa prima casa (o a residenza, o dimo-ra abituale), le norme in materia ema-nate contemplavano la possibilità diuna detrazione (oggi esenzione) sul-l’imposta dovuta per tali tipi d’immo-bili.Frequentemente, il mancato riconosci-mento di tale agevolazione da partedel singolo Comune interessato, checonseguentemente procede a ricalco-lare l’imposta dovuta dal contribuen-te, dà origine a contenziosi trattatidalle competenti Commissioni Tributa-rie provinciali. Proprio questo è il ca -so che oggi ci occupa!Una recente sentenza della Commis-sione Tributaria Regionale Lombardia(sentenza 782/2016) ha riconosciutola legittimità delle pretese del Comunericorrente riguardanti il recupero del-l’ICI (l’imposta oggi sostituita dall’I-MU) nei confronti di un soggetto cheaveva dichiarato l’immobile quale ca -sa di residenza con conseguente be -neficio di esenzione. A dimostrazionedell’insussistenza di tale circostanza(ovvero quale prova del fatto che taleimmobile non era adibito a residenzadel contribuente) il Comune ha alle-gato le bollette di energia elettricaattestanti un consumo non plausibileper una casa di residenza abituale, inquanto si trattava di prelievi di ener-

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gia inferiori al valore medio per per-sona.La Commissione Tributaria ha quindiaccolto le argomentazioni del Comu-ne ritenendo che “il Comune abbiadimostrato con dovizia di particolariche a un consumo medio giornalierounipersonale di 2,00 kW la contri-buente si colloca a 0,34 kW, suffi-ciente per illuminare appena due lam-padine”. Conseguentemente è statadichiarata l’illegittima esenzione dal-l’imposta prevista per la prima casa,e quindi è stata pronunciata la con-danna del contribuente al pagamentodelle imposte ICI non versate.Ora, a prescindere dal caso specificoin concreto trattato dalla sentenza(dove forse effettivamente il consumopoteva presentarsi piuttosto ridotto),la pronuncia citata rischia di genera-re un pericoloso precedente giurispru-denziale quanto all’utilizzabilità eattendibilità dei dati contenuti nellebollette per il consumo di energia elet-trica.In primis tali argomentazioni, in spe-cie riferite al consumo medio uniper-sonale pari a 2,00 kW, potrebberorivelarsi in diverse situazioni del tuttoerrate in ragione di un oculato consu-mo elettrico da parte dell’utente, non-ché dell’adozione di apposite cauteledestinate al risparmio energetico (tiposostituzione delle lampadine, elettro-domestici di elevata classe energeti-ca, fonti alternative o rinnovabili dienergia), così come sulla scorta delfatto che, frequentemente, nella casadi residenza non si trascorre l’interagiornata ma, ad esempio, solo le orenotturne (magari consumando pure ipasti fuori casa!!).In secondo luogo, a prescindere dallevalutazioni di cui sopra circa il consu-mo medio pro capite e considerandoquindi tali stime come valido presup-posto, non si può trascurare che, sem-pre più spesso, si assiste a fenomenidi malfunzionamento o guasto delcontatore di energia elettrica che, so -lo dopo diverso tempo (ANNI!), sonoscoperti e ripristinati con conseguentericostruzione dei consumi sulla basedell’errore rilevato (?).Dunque ecco l’attendibilità della bol-letta elettrica che, anche a distanza di

anni (si rammenta che la prescrizioneper il recupero delle partite economi-che derivanti da guasto o malfunzio-namento è di 5 anni e, parimenti, siprecisa che i contatori di energia elet-trica BT domestici sono soggetti a veri-fiche ogni 15 anni come stabilito dalDM 60/2015!), può essere oggettodi modifica o di rettifica a seguito dicontrolli sul contatore che dimostrinoguasti che hanno determinato una mi -sura inferiore rispetto agli effettivi con-sumi di energia.Considerato tale possibile scenario,quali gli effetti per il contribuente soc-combente in un procedimento giudi-ziale analogo a quello di cui alla sen-tenza citata, nell’ipotesi di ricostruzio-ne dei consumi a seguito di verificadel malfunzionamento del contatore?Potrebbe l’utente chiedere all’Ammini-strazione il rimborso delle somme pa -gate? Oppure potrebbe chiedere il ri -sarcimento del danno al distributoredi energia elettrica?In linea di principio, riterrei di esclu-dere la prima ipotesi (soprattutto nelcaso di sentenza definitiva) mentrepo trebbe essere plausibile e logica laseconda. Tuttavia va precisato che, alfine di richiedere il risarcimento deldanno, è necessario dimostrare, se -condo codice civile, un inadempimen-to del distributore, ovvero fornire pro -va di un suo comportamento negli-gente. Ora, rammentando che le di -sposizioni del decreto ministeriale60/2015 fissano in 15 anni il termi-ne per le verifiche periodiche, comepotrebbe ravvisarsi una negligenzadel distributore nell’ipotesi in cui ilcontribuente fosse condannato a ver-sare l’imposta IMU con riferimento airidotti consumi di energia per il primoquinquennio d’installazione di un con-tatore di energia (magari già non cor-rettamente funzionante ab initio)? Sitratta evidentemente di una provapiuttosto ardua, che peraltro dev’esse-re rigorosamente fornita dal soggettoche intende ottenere il risarcimento.Infatti, in un simile procedimento, lacontroparte non dovrebbe, sotto ilpro filo processuale, allegare alcunelemento a sua difesa tranne limitarsia rigettare e disconoscere semplice-mente qualsivoglia responsabilità.

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Specializzata nella valutazione delle incertezze di misura, Delta Musupervisiona regolarmente campagne di confronti inter-laboratorio(C.I.L.) per consentire ai diversi partecipanti di verificare i proprimetodi di misura e progredire nella loro padronanza della metrolo-gia. Laboratori accreditati o no? Un obbligo: valutare la qualità delle proprie misure.Una soluzione: aderire alle campagne di confronti inter-laboratorio(C.I.L.) promosse e gestite da Delta Mu.Il valore aggiunto offerto dalle campagne C.I.L. Delta Mu – garanzia di anonimità dei risultati;– un unico referente per ogni campagna;– C.I.L. in metrologia dimensionale, misure 3D, temperatura, micro-biologia, ecc.;– 10 anni di esperienza;– presentazione dei risultati secondo le norme della serie ISO 5725;– analisi dei valori statisticamente ambigui, effettuata insieme al par-tecipante coinvolto;– consulenza nella determinazione delle cause e nella messa apunto delle correzioni;– calcolo delle statistiche prestazionali (Z score, zeta, ecc.).Come si svolgono le campagne Le campagne sono rivolte ai Laboratori accreditati e non. Per evi-

denti ragioni di riservatezza, i partecipanti restano anonimi e sonoidentificati da un numero. La responsabilità dell’organizzazione è diDelta Mu, che nomina un coordinatore per ciascun circuito: egli hail compito di garantire il rispetto dei tempi accordati a ciascun par-tecipante per eseguire le misure sui dispositivi e, se necessario, offri-re le opportune istruzioni (i partecipanti sono tenuti al corrente conregolarità, via posta elettronica, dello stato di avanzamento dellacampagna). Risultati I risultati sono elaborati e resi disponibili da Delta Mu secondo leprescrizioni della norma ISO 5725. Questo trattamento costituiscel’oggetto di un dettagliato rapporto di sintesi inviato a ciascun par-tecipante. La capacità dei Laboratori viene successivamente valuta-ta sulla base delle norme ISO Guida 43-1 e 2 e ISO 13528 (Meto-di statistici utilizzati nelle prove valutative mediante confronti inter-laboratorio). In questo rapporto i risultati sono presentati in formaanonima. I valori contrassegnati come statisticamente ambigui (testdi Mandel, di Cochran, di Grubbs) sono oggetto di successiva ana-lisi tra Delta Mu e il partecipante coinvolto. L’obbiettivo è quello dideterminare le cause che hanno condotto a valori ambigui e aiuta-re a correggerli per garantire la tenuta sotto controllo del processo.

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sibilità di 500 mV/g (tecnologia ICP®), campo di misura di ± 10 ge gamma di frequenza (± 3 dB) da 0,17 a 10.000 Hz. Il sensoreè costruito in acciaio inossidabile 316L con filettatura di fissaggio

¼-28 femmina (versione metrica disponibile) e con connettore intesta.– Mod. 602D91, con sensibilità di 100 mV/g (tecnologia ICP®),campo di misura di ± 50 g e gamma di frequenza (± 3 dB) da 0,5a 8.000 Hz. Il sensore è costruito in acciaio inossidabile 316L confilettatura di fissaggio ¼-28 maschio attraverso vite passante econnettore uscita elettrica laterale.– Mod. 603C91 è un accelerometro con sensibilità di 100 mV/g(tecnologia ICP®), campo di misura di ± 50 g e gamma di frequen-za (± 3 dB) da 0,5 a 10.000 Hz. Il sensore è alloggiato in unacustodia in acciaio inossidabile 316L con fissaggio ¼-28 femmina(versione metrica disponibile) come filettatura di montaggio e con-nettore in testa.

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NUOVI ACCELEROMETRI LOW-COST

Rubrica a cura di Franco Docchio, Dario Petri e Alfredo Cigada

Dalle Associazioni Universitariedi MisuristiNotizie da GMEE e GMMT

franco.docchio@unibs.it

SPAZIOASSOCIAZIONI

UNIVERSITARIEMISURISTI

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THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENTThis section groups all the significant information from the main University Asso-ciations in Measurement Science and Technology.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle maggioriAssociazioni Universitarie che si occupano di scienza e tecnologia delle misu-re.

È pervenuta anche la richiesta di Delta-Mu Italia srl di essere socio sostenitorea partire dal mese di maggio, con rap-presentante in CD l’Ing. Annarita Laz-zari. Essendo questa richiesta pervenu-ta già a 2016 inoltrato, qualora fosseaccettata, il Presidente ha proposto difissare il versamento di metà della quo -ta d’iscrizione annuale, pari a 200 €. IlConsiglio unanime ha approvato. Petriha poi illustrato il rendiconto consuntivodel 2015, assieme alla nota esplicativae alla relazione dei revisori. Dopo bre -ve discussione il Consiglio lo ha appro-vato all’unanimità.Massimo Lazzaroni ha riportato leiniziative pubblicate sul sito dell’Asso-ciazione. Petri ha riferito che sono per-venute 5 domande per il Premio di Dot-torato Carlo Offelli. La Commissioneha già iniziato le operazioni di valuta-zione. È invece pervenuta una soladomanda per la borsa di ricerca all’e-stero. La Commissione è stata formatadai Soci Gregorio Andria, Mar-cantonio Catelani e Marco Parvis.Franco Docchio ha riferito sull’anda-mento della Rivista Tutto_Misure dichia-rando che il no. 1/2016 della Rivistaha ottenuto un successo oltre le attese,sia nella versione sfogliabile, sia nellaversione cartacea distribuita ai parte-cipanti ad A&T 2016. Dal punto divista del bilancio, la rivista ha chiusocon un attivo di circa 7.600 €. Dopobreve discussione il Consiglio haapprovato il piano editoriale e ringra-ziato Docchio per l’impegno profuso ei risultati ottenuti.Petri ha illustrato il rendiconto previsio-nale per il 2016. Dopo breve discus-sione il Consiglio ha approvato all’una-nimità. Daponte ha illustrato l’organiz-zazione della riunione annuale dell’As-sociazione che si terrà a Benevento nei

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GMEE: GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

Consiglio Direttivo dell’Associazione GMEE

Il Consiglio Direttivodel GMEE si è riuni-to il giorno 6 mag-gio 2016, presso laSala riunioni del Di -

partimento di Elettrotecnica del Politec-nico di Milano, Piazza Leonardo daVinci 32, Milano. Di seguito riportiamoun riassunto dei lavori.Il Presidente Dario Petri, in apertura,ha comunicato al Consiglio che ha invi-tato a partecipare al Consiglio l’Ing.Annarita Lazzari, Direttore Tecnico-Commerciale della neonata SocietàDeltaMu Italia srl. Dopo aver passato inrassegna gli eventi d’importanza per imisuristi, ha informato che, in ambitoIMS dell’IEEE, si sta cercando d’identifi-care un periodo ottimale per l’organiz-zazione dell’evento I2MTC e che, susollecitazione di Bernardo Tellini, ilCD è chiamato a esprimere il proprioparere in merito. I presenti concordanonell’indicare la terza settimana di mag-gio. Per quanto riguarda il convegnoNazionale Sensori, tenutosi a Roma afebbraio, gli iscritti sono stati 92, conun utile di 6.500 €.Successivamente il Presidente ha illu-strato il nuovo Decreto del MIUR del 30settembre 2015 sulla “Determinazionedelle classi dei corsi di laurea e di lau-rea magistrale in Scienze della difesa e

della sicurezza”, dove il SSD ING-INF/07 è tra i settori caratterizzanti.Con riferimento al DM sul reclutamentodei ricercatori di tipo B, ha informato ilConsiglio che gli Atenei stanno proce-dendo velocemente con i bandi inquan to le procedure dovranno esserechiuse entro novembre.Pasquale Daponte ha poi relazio-nato sulla riunione del 28 aprile tra ipresidenti dei SSD del macrosettore perdiscutere sulla situazione nazionale inmerito alle abilitazioni nazionali e sulleiniziative da intraprendere. Al termine,Petri ha aggiornato il Consiglio dellasituazione dei soci alla data odierna.Risultano 171 soci, di cui 60 soci junio-res e 97 soci ordinari di diritto, 6 sociordinari e 8 soci onorari. Dunque il nu -mero dei soci si mantiene relativamentecostante, anche se mancano an cora lequote d’iscrizione di un buon numero disoci ordinari di diritto.È pervenuta, ha affermato poi il Presi-dente, la richiesta, a firma del socioNicola Donato, Professore AssociatoING-INF/01, di costituire un’UnitàGMEE presso l’Università di Messina.Salvatore Graziani ha preso la pa -rola ricordando come il Prof. Donatosia già componente dell’Unità GMEE diCatania, e abbia svolto in questi anni,in autonomia e con ottimi risultati, atti-vità di ricerca pienamente incardinatenell’ambito della linea di ricerca GMEE“Sensori e Sistemi di trasduzione”. Do -po breve discussione il Consiglio ha ap -provato la richiesta all’unanimità.

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SPAZIO ASSOCIAZIONIUNIVERSITARIE MISURISTI

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giorni 18-21 settembre. La sessionecon giunta con i misuristi meccanici, alfine di favorire la collaborazione tra idue Gruppi, prevederà la trattazione ditematiche d’interesse comune. Perquanto riguarda la Giornata dellaMisurazione, Petri ha ricordato che nonci sarà un’edizione 2016 della GdM, eche si discuterà sull’impostazione del-l’edizione 2017 all’interno della riunio-ne annuale. Docchio ha riferito che nel2016 la Tavola Rotonda “Fundamentalsof Metrology“ a Benevento sostituirà laGdM 2016, e vedrà la partecipazionedi Nicola Giaquinto e Docchio suirisultati del questionario che verrà di -stribuito nei prossimi giorni, di GiovanBattista Rossi che tratterà l’opportu-nità di superare il dualismo tra frequen-tismo e Bayesianesimo, e di WalterBich e Luca Mari che riferiranno sulleultime notizie riguardanti VIM e GUM.Per il 2017, Docchio ha riferito che A&T2016 è, di fatto, riuscita nell’intento diricreare, con i propri convegni e sessio-ni specialistiche, lo spirito di “Metrolo-gia e Qualità” voluto a suo tempo daSergio Sartori. Propone dunque chel’evento ospiti anche un Convegno sullaMetrologia fondamentale, che abbia ilpatrocinio di DeltaMu/GMEE, INRIM eACCREDIA, e in cui si discutano le ulti-me notizie sulla metrologia di base perla scienza e l’industria. Il Consiglio hapreso atto e ringraziato i colleghi perl’impegno profuso.Carlo Muscas ha illustrato il pro-gramma dell’edizione 2016 della Scuo -la Gorini, che si terrà a Cagliari. Il Con -siglio ha preso atto e ringraziato i col-leghi dell’unità di Cagliari per l’impe-gno profuso. Daponte ha poi illustrato lostato di avanzamento delle attività delprogetto RIDITT, che è stato concluso edi cui è in fase di rendicontazione ilsecondo SAL. Il Consiglio ha preso atto.Sul tema della collaborazione conDelta Mu, Alessandro Ferrero haricordato che il giorno 8/02/16 èstata costituita Delta Mu Italia srl, conla partecipazione del GMEE al 40%del capitale sociale (e di Delta MuFrancia al 60%). Il 01.03.2016 DeltaMu Italia ha assunto l’Ing. AnnaritaLazzari con funzioni di Direttore Tecni-co-Commerciale, e sono iniziati uffi-cialmente i lavori, finanziati al 100%

da Delta Mu, come da accordi presi.Delta Mu Italia srl si è ufficialmente pre-sentata partecipando con un propriostand ad A&T 2016. Ha poi preso laparola l’Ing. Lazzari che ha illustratobrevemente al CD l’organizzazionedell’azienda e le sue interazioni conDelta Mu Francia, l’attività promozio-nale e di marketing svolta finora, i con-

tatti avuti con potenziali clienti e le pro-spettive future.Infine, Gianluca Callegaro ha illu-strato le opportunità di un nuovo ban -do, nell’ambito dell’European Metro-logy Programme for Innovation and Re -search, che sarà pubblicato nel 2017 einclude sia Istituti metrologici sia Uni-versità.

Michele Vadursi all’Ufficio Brevetti Europei a Monaco di Baviera

Il socio GMEE Michele Va dursi, già pri ma Ricercatoree poi Professore Associato in Mi sure Elettriche ed Elettro-niche presso l’Università Parthenope di Napoli, e autore diarticoli sulla nostra Rivista, ha iniziato la sua nuova attivi-tà di Patent Examiner presso l’European Patent Office diMonaco di Baviera.A nome della Rivista auguriamo a Michele il successo inquesta nuova prestigiosa posizione professionale, e ciauguriamo che farà di tutto per assistere chi, tra i lettori

della Rivista, avrà bisogno d’informazioni di carattere brevettuale!

Lorenzo Ciani riceve l’“Outstanding young Engineer Award” della IEEE Instrumentation & Measurement Society

Il socio GMEE Lorenzo Ciani, dell’Università di Firenze,collaboratore della Rivista sui temi dell’Affidabilità, è statoinsignito dell’importante riconoscimento “Outstandingyoung Engineer Award” della IEEE Instrumentation & Mea-surement Society (I&M). Lorenzo si occupa attualmente diaffidabilità, disponibilità, mantenibilità, sicurezza, di testdi affidabilità per i sistemi e i componenti elettronici, e distrumentazione elettronica. È stato Guest Editor della Rivi-sta “Measurement” ed Editore di Sezione di Acta IMEKO.

È revisore della Rivista IEEE Transactions in Instrumentation and Measurement(TIM) e membro del Comitato di Programma di Convegni Internazionali di presti-gio nel campo delle misure e dell’Affidabilità. A Lorenzo i migliori complimenti daparte della Redazione della Rivista e degli amici misuristi italiani!

GMMT: GRUPPO MISURE MECCANICHE E TERMICHE

Importante riconoscimento a Paolo Cappa: Il premio Sapio

Il Prof. Paolo Cappa, Ordinario di Misure Meccaniche eTermiche all’Università di Roma “La Sapienza”, ha ricevu-to recentemente il “Premio SAPIO”, giunto quest’anno allasua XIV edizione. Il premio è stato conferito il 16 marzou.s. nel corso di una cerimonia che si è tenuta a Monteci-torio, e che ha visto partecipare centonovantatré ricerca-tori. Paolo Cappa ha vinto il premio nella sezione “Inno-vazione”, con il suo lavoro su un esoscheletro indossabileper aiutare a camminare bambini con disturbi motori.

Congratulazioni a Paolo per questo importante riconoscimento all’attività scienti-fica svolta nel campo delle misure e della strumentazione biomedicale!

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Il dubbio cresce con la conoscenza (Goethe)

PREMESSA

Che cos’è il budget dell’incertezza? Èuna dichiarazione dell’incertezza dimisura, dei suoi componenti, dei cal-coli ed espressione di essa. Un budgetdell’incertezza dovrebbe includere:Il modello di misura – Le stime delleincertezze di misura associate a quel-le quantità nel modello di misura – Igradi di libertà, il tipo di valutazionedell’incertezza di misura e il suo fat-tore di copertura.Per poter definire un budget dell’in-certezza, bisogna identificare tutte lecomponenti che contribuiscono al pro-cesso di misura, classificandole inquelle di tipo A e quelle di tipo B.

IL BUDGETDELL’INCERTEZZA DI MISURA

La ISO/IEC 98/3 del 2008 “Guide tothe expression of uncertainty in mea-surement” definisce le regole generaliper valutare ed esprimere l’incertezzadi misura, che può essere seguita avari livelli di accuratezza, utile a defi-

contrario tener conto dei fattori di cor-relazione esistenti;8. Calcolare il risultato della misura,inclusa ogni correzione nota;9. Calcolare le incertezze composte;10. Individuare il livello di confidenzastatistica;11. Calcolare l’incertezza estesa.Il budget dell’incertezza riporta tuttele componenti d’influenza su una spe-cifica misura, nonché tutte le informa-zioni necessarie a caratterizzarla.Nel seguito è riportato un format esem -plificativo per poter riportare il budgetdell’incertezza.Il budget dell’incertezza, sia nelle mi -sure relative alle prove, sia in quellefinalizzate alla taratura delle appa-recchiature di misura, risponde ai piùmoderni concetti di metrologia, chein tendono sempre più caratterizzarebene una misura, corredandola d’in-formazioni utili all’uso.Innanzitutto ricordiamo che una misu-ra si caratterizza per:a) Una dimensione quantitativa (ilvalore che esprime la misura), accom-pagnata da un’unità di misura;b) Una dimensione qualitativa, espres-sione della natura probabilistica deirisultati.La UNI CEI ENV 13005 (“Guida allastima dell’incertezza di misura”) e ilGUM (“Guide on Uncertainty of Mea-surement”) trattano diffusamente que-sto aspetto, riportando tutta la sequen-za da:MISURA → ERRORE → INCERTEZZAL’iter di stima dell’incertezza iniziacon l’individuazione delle tipologie dierrori e delle loro possibili categorie(almeno nelle linee generali) di com-ponenti dell’incertezza da considera-re, il tutto partendo dall’equazionegenerale della misura, che, nellaforma più semplice si esprime come:M = Vvero + E;M è l’espressione in termini numericidella misura;

nire un budget dell’incertezza.Alcune delle finalità della stima del-l’incertezza di misura e del suo calco-lo sono:– Mantenere il controllo qualità e l’as-sicurazione qualità in produzione;– Assicurare la conformità a leggi eregolamenti;– Condurre ricerche (di base e appli-cate);– Tarare gli strumenti, assicurando lariferibilità delle misure effettuate astandard nazionali e internazionali;– Effettuare confronti con standardnazionali e internazionali, inclusi imateriali di riferimento;– Rilevare l’accuratezza delle misureeffettuate.I passi nell’elaborazione di un budgetdell’incertezza sono:1. “Far parlare” al meglio le misureeffettuate;2. Identificare i calcoli da effettuareper produrre il risultato finale;3. Effettuare le misure necessarie;4. Stimare ciascun contributo d’incer-tezza che porta al risultato finale;5. Valutare i contributi, distinguendoquelli di Tipo A e di Tipo B;6. Esprimere tutte le componenti del-l’incertezza allo stesso modo;7. Verificare che tutte le grandezze ingioco non siano correlate. In caso

Il budgetdell’incertezza di misuraCos’è e a cosa serveM

ETROLOGIA...

PERTUTTI

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METROLOGY FOR EVERYONEIn this permanent section of the Journal our colleague and friendMichele Lanna, leading expert in metrology, calibration,accreditation of companies, discusses topics of interest for themajority of industrial measurement users, in simple and immediateterms, with reference to the most recent Norms. Write toMichele to comment his articles and to propose other subjects!

RIASSUNTOIn questa Rubrica il collega e amico Michele Lanna, esperto di metrologia,taratura, accreditamento industriale discute aspetti d’interesse per la mag-gior parte degli utenti industriali delle misure, con terminologia semplice eimmediata, e facendo riferimento alle più importanti e recenti Norme. Scri-vete per commentare gli articoli e per proporre ulteriori temi di discussione!

Rubrica a cura di Michele Lanna (info@studiolanna.it)

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METROLOGIA...PER TUTTI

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Vvero è il valore vero del risultatodella misura – un valore mai comple-tamente noto (da qui la parola “Sti -ma” riportata nel titolo della normaUNI CEI ENV 13005), che si avrebbese non ci fossero errori;E è l’errore di misura, somma di unacomponente casuale e di una compo-nente sistematica.Questa equazione introduce molto be neil fatto che se in una misura (per as surdo)non ci fossero errori, il valore della misu-ra corrisponderebbe al suo valore vero.Ciò non si verifica e non può mai verifi-carsi nella realtà, per quanti sforzi eaccorgimenti si possano mettere in attoper ottenere una misura “perfetta”.Per brevità di trattazione non possia-mo qui trattare la vasta tematica rela-tiva all’incertezza di misura, ormai co -dificata in norme (GUM, UNI CEIENV 13005), riportata in modo chia-ro da ACCREDIA, declinata sia per lastima di essa nelle prove sia nelletarature. Inoltre numerosi autorevolitesti (v. bibliografia) trattano moltobene la tematica. Il nostro scopo è

quello di mettere a fuoco la tematicarelativa al budget dell’incertezza. Perfar ciò la tratteremo secondo la se -quenza: (i) Cosa, (ii) Chi, (iii) Come,(iv) Dove, (v) Quando, (vi) Perché.

Innanzitutto cos’è il budget dell’incertezza di misuraUn budget dell’incertezza di misura èuna dichiarazione, da inserire all’inter-no di una procedura (p. es. quella rela-tiva alla stima dell’incertezza), chemetta a fuoco tutte le componenti del-l’incertezza, o fattori d’influenza, consi-derati, per consentire una gestione pia-nificata e controllata di essi, in serendoin essa tutte le possibili in forma zioninecessarie alla gestione. La quantitàd’informazione da inserire nel budgetdipende dall’utilizzo del risultato dellamisura. Il GUM (Guide on Uncertaintyof Measurement) raccomanda di consi-derare tutte le componenti dell’incertez-za, elencate in modo completo, conriferimento al me todo e alle specificitàdel Laboratorio. Da dove cominciare?Bisogna iniziare a identificare tutte le

sorgenti di errore che rappresentanoaltrettanti contributi all’incertezza. Co -me fare questo primo passo? Si puòprocedere in vari modi:1. Lasciarsi guidare dal metodo, di so -lito normato, che riporta un elencoesaustivo di tutte le possibili compo-nenti da tenere presenti;2. Valorizzare l’esperienza del Labo-ratorio;3. Tenere presenti le esigenze delCliente, espresse spesso in specifichetecniche.Il secondo passo è quello di stimarel’incertezza standard per tutte le com-ponenti considerate. La presentazionedel budget è di tipo tabulare, secondoi criteri di seguito riportati. Esso per-mette di dare un rapido colpo d’oc-chio a tutte le componenti, al loro pe -so, espresso in termini quantitativi.Inoltre fornisce un’altra informazioneimportante, quella relativa alle cate-gorie A e B dell’incertezza. Può an -che contenere informazioni relative aicoefficienti di sensibilità associati allecategorie A e B, nonché ai loro gradi

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PER TUTTIs

di libertà. Innanzitutto non c’è un for-mat specifico indicato in norme, alqua le attenersi per la corretta defini-zione di un budget dell’incertezza. Ilformat può essere scelto in base alleesigenze specifiche del Laboratorio, odettate dal metodo, o ancora perrispondere alle esigenze del Cliente.Nel seguito si riporta un budget del-l’incertezza: esso è un esempio, quin-di non l’unico al quale attenersi. Lamag gior parte degli standard (nonsolo quelli citati, ma anche quelli spe-cifici relativi a specifiche prove o tara-ture) trattano questo argomento.Il “mettere a budget” l’incertezza partedall’inserire nella prima colonna (vediTab. 1) i fattori d’influenza significativiper una specifica misura. Nel la secon-da colonna si indica il valore dellagrandezza del singolo fattore conside-rato, nella terza colonna si indica iltipo d’incertezza (di tipo A o di tipo B),nella quarta colonna il tipo di distribu-zione statistica utile per rappresentareil fattore d’influenza; nella colonna suc-cessiva è identificato il di visore, cioè lacostante necessaria per calcolare ladeviazione standard dai dati della di -stribuzione dichiarata. Nella colonnasuccessiva l’incertezza standard, otte-nuta dividendo il valore di ogni gran-dezza d’influenza per il divisore. Infinesi calcola la varianza, come quadratodell’incertezza standard.

A che serve il budget dell’incertezza?Innanzitutto a pianificare e gestire inmaniera controllata tutte le compo-nenti dell’incertezza che incidono sul -la misura. Ma rappresenta anche l’ac-quisizione di una dimestichezza conalcuni termini significativi, un appro-fondimento di come i metodi di provao taratura operano, nonché una disa-mina delle componenti delle apparec-chiature (ivi incluso il software) e del-l’ambiente che possono in fluenzare ilsistema di misura.Come operare?Innanzitutto tutte le componenti devo-no essere espresse come deviazionestandard σ o varianza σ2.L’equazione generale della misura,prima riportata, deve essere espressacome somma degli errori dovuti a:

σ2M = σ2Ambiente + σ2Attrezzature + + σ2Taratura + σ2Campione + ξ

dove ξ esprime la variazione di tuttele altre componenti non esplicate.L’esercizio di definizione del budgetdell’incertezza richiede: una procedu-ra; l’esistenza di valori aggiornati perle componenti considerate; le compe-tenze statistiche adeguate a processa-re i dati e a interpretare il budget; laco noscenza dei termini utilizzati, qua -li: incertezza standard, incertezzacom posta, fattore di copertura, incer-

tezza estesa, conoscenza delle distri-buzioni statistiche (normale, rettango-lare, triangolare, distribuzione a u).In Tab. 1 si riporta un possibile sche-ma per il budget dell’incertezza.Eventuali note (desumibili dal metodoconsiderato), quali ad esempio: Tar-get di temperatura; Umidità; Parame-tri desumibili da eventuali correlazioniesistenti.Va successivamente definito “Chi”gestisce il budget dell’incertezza. Lari sposta che si può dare non è univo-ca, e dipende dalla struttura organiz-zativa e dai compiti e responsabilitàassegnati all’interno del Laboratorio.Il “Come” implica il possibile utilizzodelle informazioni riportate nel budgetdell’incertezza. Va detto innanzituttoche le informazioni riportate in Tab. 1sono spesso sintesi di dati, ai quali sipuò arrivare solo se il Laboratorio dis-pone di un sistema informativo struttura-to, relativo alle prove o tarature effet-tuate. Il DT 02 DT di ACCREDIA fornisceun’utile guida per strutturare le informa-zioni da utilizzare anche per la messa apunto del budget dell’incertezza.Il “Dove” sta a significare il luogo nelquale elaborare e utilizzare il budgetdell’incertezza. Innanzitutto esso vautilizzato all’interno del Laboratorio eha una valenza prescrittiva e proce-durale significativa, in quanto fornisceagli ope ratori, sotto la supervisionedel Responsabile Tecnico, l’indicazio-ne re lativa ai parametri e ai target,consentendo d’individuare l’iter otti-male per la loro gestione. Per quantoriguarda il rapporto con il Cliente, ilbudget dell’incertezza può essere uti-lizzato in sede di Riesame delle richie-ste, delle offerte e dei contratti. Esso èun riferimento sintetico, insieme adaltre valutazioni, per definire con ilCliente che cosa il Laboratorio puòoffrire e se le sue specifiche soddisfa-no o meno il Cliente.Infine il “Perché”: certamente ci posso-no essere altri strumenti per poter met-tere a fuoco i parametri significativi date nere sotto controllo e i relativi target.Il budget rappresenta tuttavia uno stru-mento snello, che si tiene facilmentesotto controllo, aggiornabile ogni voltache fosse necessario, per gestire levariabili significative di un metodo.

Tabella 1 – Esempio di budget dell’incertezza

FATTORI DI INFLUENZA GRANDEZZA TIPO DISTRIBUZIONE DIVISORE USTANDARD VARIANZA NOTE

Strumento

Risoluzione

Attrezzatura

Temperatura e/o altriparametri ambientali

Standard di riferimento(es. stabilità)

Taratura

Campione

Incertezza ottenutain misure ripetute

Altri fattori specifici

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CONCLUSIONI

Il metrologo deve imparare semprepiù a ragionare utilizzando i dati esi-stenti all’interno del Laboratorio. Manmano che evolve il progresso normati-vo, vengono offerte agli operatori diun Laboratorio strumenti sempre piùefficaci che supportano le decisioni,attraverso una sempre più intelligenteapplicazione della sequenza:DATI → INFORMAZIONI → DECISIONI

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. UNI CEI ENV 13005:2000, “Guidaall’espressione dell’incertezza di misura”.2. JCGM 100:2008, “Evaluation ofmeasurement data – Guide to the Expres-sion of uncertainty in Measurement”.3. ISO/IEC 98/3:2008, “Guide to theexpression of uncertainty in measurement”.4. UNI ISO 5725-1-2-3-4-5-6:2004,

“Accuratezza (esattezza e precisione)dei risultati e dei metodi di misurazione”.5. DT 02 DT:2012 – ACCREDIA,“Guida alla gestione e controllo delsistema informativo dei Laboratori”.6. DT 05 DT:2014 – ACCREDIA, “Intro-duzione ai criteri di valutazione dell’in-certezza di misura nelle tarature”.7. DT 0002/1-2-3-4 – ACCREDIA,“Esempi applicativi dell’incertezza nellemisurazioni elettriche, meccaniche, ana-lisi chimica, misurazioni chimiche”.8. CCT, “The Certified Calibration Tech-nician Primer”: 2010 – Quality Councilof Indiana.9. S.K. Kimothi, “The Uncertainty of Meas-urements”: 2002 – ASQ Quality Press.10. D. Shah, “Measure for Measure” –Quality Progress – Marzo 2009.11. J. Muelaner, “Quality in MechanicalEngineering”: 2015 – dr. Jody Muelaner.12. S. Bell, “A Beginner’s Guide toUncertainty of Measurement” – NPLNational Physical Laboratory.

NUOVE STRUMENTAZIONIVIDEOENDOSCOPICHEPER MISURARE LUNGHEZZE, DIAMETRI E PROFILIIl controllo visivo è da sempre il controllonon distruttivo più applicato, non solo nelsettore industriale ma anche nei settoriautomotive e aeronautico. In molti casi,infatti, una osservazione visiva del partico-lare oggetto di studio rivela uno spaccatodella sua storia, consentendo un’analisisuccessiva più mirata, in base ai risultatidelle osservazioni preliminari. In questosenso, il controllo visivo remoto acquistaancora più importanza, in quanto consenteun’ispezione di cavità o porzioni del cam-pione difficilmente raggiungibili. Da sem-pre, però, il controllo visivo remoto presen-ta problematiche legate principalmentealla possibilità di misura di una disconti-nuità rilevata all’interno. L’evoluzione tecnologica ha permesso disviluppare nuove strumentazioni videoendoscopiche, in grado di effettuare, oltreall’esame visivo remoto, misure di lun-ghezze, diametri e profili, con accuratez-za e ripetibilità. Inoltre i SW di gestionedati forniscono la possibilità di ricostruirela superficie e il profilo del componente,fornendo svariate informazioni aggiunti-ve.

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CASE STUDY: SALDATUREA seguito di una richiesta specifica per la misura -zione della profondità di penetrazione su unagiunzione Testa-Testa di un tubo accessibile dallato interno, è stato effettuato un esame vi deo -endoscopico utilizzando una sonda a fi bra otti-ca da 4 m con sonda penetrante di Ø 4 mm,inserita da un lato accessibile tramite aperturadi una valvola. Tramite l’acquisizione di unanuvola di punti, sono stati effettuati calcoli diprofondità e lunghezze, senza la necessitàdi avere sull’immagine un oggetto di di -mensioni note. Oltre alla misura oggettiva del-l’indicazione, è stato possibile avere accesso

alla ricostru-zione 3D del -la su perficie,co me si ve denella por zio -ne destra del -l’im ma gine.

CASE STUDY: CORROSION MAPPINGDurante una verifica sperimentale, su uncomponente è emerso un esteso fenomenocorrosivo, causato dall’utilizzo di sostanzenon adeguate. L’acquisizione di una nuvoladi punti, con cui è stato possibile ricostruireil profilo della superficie, ha permesso diottenere svariate possibilità per valutare lostato corrosionale presente nella parte inter-na del componente. La selezione di una por-zione di superficie perpendicolare all’ango-lo di visione della sonda ha consentito dideterminare l’area di materiale soggetta afenomeni corrosivi e valutare lo stato super-

ficiale, in termini di materiale asportato oformazione di prodotti di corrosione.

CASE STUDY: MISURE DIMENSIONALIA seguito di una richiesta di analisi, è statonecessario effettuare alcune misure dimensio-nali su un prodotto appartenente al campoautomotive, con geometria conosciuta, mapresente in zone non accessibili con le con-suete strumentazioni di misura. La misuradimensionale di questo componente, pervalutare eventuali stati di usura in seguito aesercizio, fino a ora era stata giudicata nonattuabile a causa dell’impossibilità di accessoper i tradizionali sistemi di rilevazione quote.La dimensione ridotta della sonda, unita allacapacità del software di calcolo, ha permes-so di ovviare a tale problematica.

IL FUTUROLa possibilità di acquisire, mediante nuvoladi punti, il profilo di una superficie, anche informato .slt, apre la possibilità di interpola-zioni tra varie immagini acquisite da posi-zioni e angolazioni differenti, consentendola ricostruzione in CAD della superficie. Taliapplicazioni, al momento in fase di sviluppo,devono ancora essere validate per verificarela consistenza dei dati acquisiti; se tali ipote-si venissero però confermate, questo rappre-senterebbe il futuro del controllo visivo, nonsolo come ricerca di discontinuità ma anchecome sistema di acquisizione “in sito” di pro-fili superficiali, e successiva ricostruzione in3D, rispondendo a una nuova serie di que-siti tecnologici ancora senza soluzione.Per ulteriori informazioni: www.tec-eurolab.com

Il budget dell’incertezza è un docu-mento “attivo”, da mantenere aggior-nato in funzione delle mutate condi-zioni operative del Laboratorio. Essodev’essere gestito quale futuro riferi-mento quando si eseguono misure cheutilizzano lo stesso processo di misura(apparecchiatura, ambiente, operato-re, ecc.) Esso segue la stessa vita delmetodo, delle condizioni organizzati-ve e operative del Laboratorio, dieventuali requisiti cogenti applicabili.Alcune delle ragioni (l’elenco non èesaustivo, ma solo esemplificativo)per una sua modifica o cambiamentopossono essere;– Taratura dell’apparecchiatura;– Sostituzione di un’apparecchiaturacon un’altra;– Mutate condizioni ambientali;– Modifica nell’interazione tra l’ope-ratore e il processo (es. acquisto e uti-lizzo di un software);– Modifiche nel processo di misura.

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Riesame della DirezioneParte secondaRegistrazioni e ObiettiviC

OMMENTI

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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 e delleregistrazioni (n. 1/2001 e n. 2/2001); Rapporto tra cliente e Laboratorio(n. 3/2001 e n. 4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n. 3/2002 en. 1/2003); Metodi di prova e taratura (n. 4/2003, n. 2/2004 en. 3/2004); Il Controllo dei dati (n. 1/2005); Gestione delle Apparecchia-ture (n. 3/2005, n. 4/2005, n. 3/2006, n. 4/2006, n. 1/2007 en. 3/2007); Luogo di lavoro e condizioni ambientali (n. 3/2007,n. 2/2008 e n. 3/2008); il Campionamento (n. 4/2008 e n. 1/2009);Manipolazione degli oggetti (n. 4/2009 e n. 2/2010), Assicurazione dellaqualità parte 1.a (n. 4/2010), parte 2.a (n. 1/2011), parte 3.a(n. 2/2011); Non conformità, azioni correttive, ecc. parte 1.a (n. 4/2011),parte 2.a (n. 1/2012), parte 3.a (n. 2/2012), parte 4.a (n. 3/2012), parte5.a (n. 4/2012), parte 6.a (n. 1/2013), parte 7.a (n. 2/2013), parte 8.a(n. 3/2013), parte 9.a (n. 4/2013), parte 10.a (n. 1/2014); Audit internoparte 1.a (n. 2/2014), parte 2.a (n. 3/2014), parte 3.a (n. 4/2014), parte4.a (n. 1/2015), parte 5.a (n. 2/2015), parte 6.a (n. 3/2015), parte 7.a(n. 4/2015); Riesame parte 1.a (n. 1/2016).

REGISTRAZIONI

Nel secondocomma del pa -ragrafo 4.14.1la norma pre-scrive che “ilriesame devetenere conto di:idoneità dellepolitiche e del -

le procedure; rapporti dalla direzione edal personale addetto alla supervisio-ne; gli esiti delle verifiche ispettiverecenti; azioni correttive e preventive;valutazioni da parte di organismi ester-ni; risultati di prove comparative fraLaboratori o prove valutative; ognivariazione nel volume e tipo di lavoro;informazioni di ritorno dal cliente; recla-mi; ogni altro fattore di rilievo, come leattività di controllo qualità, le risorse el’addestramento del personale”.

La 9001 sul riesame prescrive che biso-gna trattare gli elementi in entrata e glielementi in uscita. Gli elementi in entra-ta, al di là del linguaggio, sono ugualia quelli prescritti dalla 17025 soprariportati. Per gli elementi in uscita la9001 prescrive di prendere decisionicon le relative azioni sui seguenti punti:“a) miglioramento dell’efficacia delsistema di gestione per la qualità e deisuoi processi, b) miglioramento dei pro-dotti in relazione ai requisiti del cliente,c) bisogni di risorse”.Come si ottiene tutto ciò e come si pro-cede? Il responsabile della qualità pre-para il Rapporto da presentare allaDirezione dove riporta tutto ciò che èsuccesso nell’anno precedente su tutti ipunti sopraelencati della norma. Per glielementi in uscita, il Responsabile dellaQualità, che è preparato meglio deglialtri sulla materia, nel Rapporto puòfare proposte; la Direzione, durante la

riunione, o approva o propone altresoluzioni. A questa registrazione inentrata non ho dato nessun titolo, chia-matelo come vi pare anche se il nomepiù comune è “Rapporto sullo stato delsistema qualità”. La stessa co sa valeper la registrazione in uscita. Se si sce-glie il metodo della riunione questaregistrazione può essere chiamata “Ver-bale del Riesame della Direzione” e diesso si riporta un esempio.La norma, con la nota 3 del paragrafo4.14.1, introduce un altro elemento, epre cisamente: ”il riesame da parte del -la direzione comprende l’esame di ar -gomenti trattati nel corso di riunioni re -golari della direzione”. Con questa no -ta la norma ci dice che nel riesame sipuò trattare argomenti delle regolari riu-nioni, ma questi argomenti sono sem-pre i requisiti della norma. In base aquesta nota, molte Società effettuano ilriesame nelle regolari riunioni mettendoall’Ordine del Giorno i requisiti da trat-tare. Con questo metodo bisogna averel’accortezza, nel corso dell’anno, ditrattare tutti i requisiti, e ha il pregio diap portare i miglioramenti immediata-mente senza aspettare la fine dell’anno.In questo caso la Registrazione in usci-ta è il Verbale della riunione.

OBIETTIVI

Negli obiettivi per il miglioramento, ri -portati nell’esempio, bisogna primaapprovare e poi effettuare i migliora-menti richiamati dalla ISO 9001, ecioè: i) efficacia del sistema di gestionedella qualità; ii) miglioramento dei pro-cessi; iii) miglioramento dei prodotti; iv)necessità delle risorse umane, dei mate-riali ed economiche. La ISO 9001parla del miglioramento dei prodotti inrelazione ai requisiti del cliente. Conquesta frase ritorna la magia e la pauradel cliente. Nella prova o taratura c’èpoco da rispettare per i requisiti del

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

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COMMENTIALLE NORME

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cliente, infatti quasi sempre è il Labora-torio che impone il suo modo di opera-re, e le prove o tarature hanno metodivalidi e riconosciuti in tutto il mondo.La nota 2, che riporto integralmente,dice: “è opportuno che i risultati contri-buiscano al sistema di pianificazionedel Laboratorio e comprendano gliscopi previsti, gli obiettivi e i piani diazioni dell’anno successivo”. Sincera-mente non ho mai capito cosa voglia di -re, e quindi cosa bisogna fare per ap -plicarla. Ricordo solamente che non èob bligatorio applicare le note.

RISULTATI

Il paragrafo 4.14.2 della norma pre-scrive che “i risultati dei riesami daparte della direzione e le azioni che nederivano devono essere registrati. Ladirezione deve garantire che quelleazioni siano eseguite con una tempisti-ca appropriata e concordata”. Delprimo comma sulle registrazioni ho giàdetto tutto, ed è pleonastico dire anche

che le azioni che seguono devono esse-re registrate (ricordo che le azioni pos-sono essere azioni correttive o preventi-ve). Del secondo comma c’è poco dadire, bisogna far sì che le azioni sianoeseguite nei tempi giusti.

POSIZIONE DI ACCREDIASUL PUNTO 4.14.1

Al di là di alcune sfumature, la posizio-ne di ACCREDIA per i Laboratori di

prova e di taratura è identica. Per en -trambi indica cosa fare e per quelli diprova è più preciso riportando la regi-strazione da preparare. Per quelli diprova, oltre alla frase “si applica il re qui -sito di norma” aggiunge “con l’ulterioreobbligo per il Responsabile del Sistemadi Gestione per la Qualità di presenta-re al riesame dalla direzione (con ade-guato anticipo rispetto alla riunione pia-nificata) un rapporto sullo stato dellaqualità comprendente gli elementi d’in-gresso indicati dalla norma”. Per quellidi taratura, oltre alla frase “si applica ilrequisito di norma”, afferma che “ilResponsabile della qualità deve riferireperiodicamente per iscritto alla Direzio-ne, almeno annualmente, sull’anda-mento della qualità del Laboratorio” eancora “il riesame dev’essere effettuatoalmeno una volta all’anno”.Per i Laboratori di prova introduce laseguente nota: “in relazione alla dimen-sione del Laboratorio e dell’eventualeorganizzazione di cui è parte, si pos-sono prevedere riesami a livelli diversi,ad esempio: uno a livello locale in cuiso no discusse le problematiche delLaboratorio e uno a carattere più gene-rale, aziendale, a cui giungono comeinput i risultati locali”. Essa risulta esse-re significativa e importante per i Labo-ratori con ramificazioni in diversi Paesio con Laboratori che si trovano all’in-terno di Società complesse, e che sonopure certificate in accordo alla ISO9001. Qualora il Laboratorio dovesseoptare per questa strada, la deve ripor-tare nel Manuale della Qualità.Per i Laboratori di taratura riporta unulteriore requisito: “il Laboratorio deveeffettuare un riesame anche dopo leverifiche di parte seconda e terza (es.

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VERBALE – RIESAME DELLA DIREZIONE

Identificazione: Data: Pag. di

1. Sintesi Discussione

2. Azioni Correttive

3. Azioni Preventive

4. Obiettivi per il miglioramento

5. Partecipanti

Ufficio Tecnico Responsabile Qualità

Cantiere Amministrazione e personale

DIREZIONE

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verifiche ACCREDIA), se da questesono emersi rilievi e il Laboratorio devepianificare azioni correttive, azionipreventive e di miglioramento, investi-menti, ecc.”. L’aggiunta di questorequisito non era necessaria per duemotivi: 1) non si può costringere unLaboratorio a effettuare il riesameanche per rilievi semplici; 2) la normagià dice chiaramente di riportare i risul-tati delle verifiche degli organismi nelRapporto sullo stato della qualità.

POSIZIONE DI ACCREDIASUL PUNTO 4.14.2

Per entrambi i Laboratori ACCREDIAriporta la frase “si applica il requisito dinorma”, ed è giusto che sia così poichéil requisito è semplice e facile da appli-care. Nel punto 4.15 la 17025 prescri-ve che bisogna effettuare i riesami delladirezione (reviews in inglese). Rispettoalle prime norme, questo è un requisitonuovo: per me la sua introduzione nonsa rebbe stata strettamente necessaria.La ISO 9001, punto 3.8.7, definisce ilriesame come “attività effettuata perriscontrare l’idoneità, l’adeguatezza el’efficacia di qualcosa a conseguire gliobbiettivi stabiliti”, e inoltre con la notaaggiunge “il riesame può anche attene-re alla determinazione dell’efficienza”.Secondo la definizione della ISO biso-gna effettuare attività per verificare l’i-doneità, l’adeguatezza, l’efficacia el’efficienza per raggiungere determina-ti obiettivi.La ISO 9001 non porta le definizionid’idoneità e adeguatezza (per cui biso-gna ricorrere allo Zingarelli), mentreporta le definizioni di efficacia ed effi-cienza. L’idoneità (suitability) è “qualitàdi chi, di ciò che è idoneo a o per qual-cosa”. L’adeguatezza è “qualità di ciòche è adeguato (giusto e proporziona-to)”. La ISO 9001 definisce efficienza(effectiveness) nel punto 3.2.14 come“grado di realizzazione delle attivitàpianificate e di conseguimento dei risul-tati pianificati” e nel punto 3.2.15 “rap-porto tra i risultati ottenuti e le risorse uti-lizzate per ottenerli”.I due termini idoneità e adeguatezzasono simili e dicono la stessa cosa, percui ha fatto bene la 17025 a parlare

solo d’idoneità anche se, nelle normeprecedenti, veniva usato il termine ade-guatezza. I due termini efficacia ed effi-cienza sono molto simili, ma hanno unaleggera differenza. Il primo dice chel’attività effettuata raggiunge lo scopomentre il secondo dice che lo scopo sipuò raggiungere con differenti attivitàma quello che lo fa raggiungere conminori risorse (soprattutto quelle econo-miche) è efficiente.

PIANO E PROCEDURA

Vediamo cosa chiede la 17025. Al pa -ragrafo 4.14.1 prescrive che “la dire-zione al vertice del Laboratorio, secon-do un piano e una procedura prefissa-ti, deve condurre periodicamente un rie-same del sistema qualità del Laborato-rio e delle attività di prova e/o taraturaper garantire il mantenimento in modocontinuo, della loro idoneità e eff i caciae per introdurre i necessari cambia-menti o miglioramenti”.La prima cosa da capire è: chi è la Dire-zione? La risposta è semplice, anche senelle organizzazioni vaste e multidisci-plinari la risposta diventa complicata.Una volta che l’organizzazione haeffettuato la scelta, per questo argo-mento la Direzione è colui che ha fir-mato il Manuale della qualità.Il secondo aspetto riguarda la prescri-zione: si chiedono un piano e una pro-cedura prefissati. La ISO 9001, tra lesue prescrizioni, richiede poche proce-dure, e quella del riesame è compresatra quelle richieste. Essa è una proce-dura gestionale nella quale bisognariportare le solite cose: responsabilità diogni singolo atto, modalità di attuazio-ne, tempi e registrazioni da utilizzare.Per quanto attiene al piano, a secondadi come si organizza il riesame, non èstrettamente necessario prepararlo. Sesi effettua la scelta di preparare il pianoa inizio anno, bisogna preparare undocumento in cui si riporta cosa riesa-minare, chi deve compiere l’azione, itempi e eventualmente i costi.

PERIODICITÀ

La norma prescrive di “condurre perio-

dicamente un riesame”. Questa prescri-zione va legata insieme alla nota 1 cheafferma “la periodicità tipica del riesa-me da parte della direzione è una voltaogni dodici mesi”.Con la nota 1, la prima cosa che sicapisce è che il riesame deve per forzaessere effettuato anche se non c’è nullada portare all’attenzione della Direzio-ne. La seconda cosa è che esso deveessere fatto una volta all’anno. Legandoinsieme la periodicità con la richiestadel piano si vede che, se deve esserefatto una volta all’anno, il documento dipianificazione non è strettamente neces-sario.

METODI

Il riesame può essere effettuato in duemodi. Il primo modo è che, all’iniziodell’anno, il responsabile della quali-tà prepari un Rapporto sullo statodella qualità che viene esaminato eapprovato dalla Direzione. La Dire-zione può decidere da sola oppurefar decidere da un’apposita riunionealla quale partecipano tutti i settoridel Laboratorio (naturalmente questasoluzione va bene per i grandi Labo-ratori). Il secondo modo è di deciderevolta per volta a seconda del proble-ma, dalla Direzione o con una riunio-ne, con l’avvertenza però che entrol’anno bisogna trattare tutti i requisiti.In questo secondo metodo nasce lanecessità di un documento di pianifi-cazione (per non dimenticare qualcherequisito). Questo secondo metodo vabene anche quando la necessità sipresenta all’improvviso e non puòessere pianificata. Devo ricordare chel’ultima decisione spetta sempre allaDirezione.La norma richiede che sia riesaminato“il sistema qualità del Laboratorio edelle attività di prova e/o taratura”.Ci risiamo: il normatore si dimenticache le attività di prova e taratura sonotutte comprese nel Capitolo 5 della17025, per cui è pleonastico ripeter-si. A questo punto preciso che il Labo-ratorio deve praticamente verificaresolo che il sistema qualità organizza-to secondo la 17025 sia idoneo edefficace.

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T U T T O _ M I S U r EAnno XVIII - n. 2 - Giugno 2016

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

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Comitato di redazione: Nicola Giaquinto, Claudio Narduzzi,Loredana Cristaldi, Pasquale Arpaia, Bernardo Tellini, Bruno Andò, Lorenzo Scalise, Gaetano Vacca,Rosalba Mugno, Carmelo Pollio, Michele Lanna,Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino

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

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L’autoreCarlo E. Bottani è Professore Ordinario di Fisica sperimentale della Materia al Poli-tecnico di Milano. Ha svolto tutta la sua attività di ricerca nell’ambito della fisica dellostato solido. È autore di 255 pubblicazioni e coordinatore di un Dottorato di Ricerca.È inoltre membro effettivo dell’Istituto Lombardo – Accademia di Scienze e Lettere.

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