TUTTO_MISURETUTTO_MISUREANNO XIVN. 03 ƒ

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LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORIORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

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

GRUPPO MISURE ELETTRICHEED ELETTRONICHE

EDITORIALESei sempre tra noi!

Piccolo tributo a un maestro e amico

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Editoriale: Sei sempre tra noi!Piccolo tributo a un maestro e amico (F. Docchio) 165

Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle ImpreseNotizie nel campo delle misure e della strumentazione 167

Il tema: Misure, Prove e TaratureStrumenti e servizi a garanzia dell’affidabilità e della competitività(a cura di M. Mortarino) 171

Gli altri temi: Sensori e MEMSPrototipazione rapida di sensori (B. Andò, S. Baglio,G. L’Episcopo, C. Lombardo, V. Marletta, I. Medico, S. Medico) 177

Gli altri temi: Misure ottiche per l’industriaLa misura 3D di eccentricità e di diametri(G. Sansoni, P. Bellandi, F. Docchio) 183

Gli altri temi: Misure di componenti otticiAffidabilità di LED in condizioni di sollecitazioni combinate (L. Peretto, R. Tinarelli, G. Mazzanti, M.G. Masi) 189

Gli altri temi: Misure per l’IlluminazioneDa Fechner a Luce, la misura in psicologia - Parte II (S. Noventa, G. Vidotto) 193

Campi e Compatibilità ElettromagneticaStrumentazione di base nelle misure di Compatibilità Elettromagnetica:il ricevitore EMI di radiodisturbi - Parte II (C. Carobbi, M. Cati, C. Panconi) 197

Le Rubriche di T_M: Visione ArtificialeQuo vadis? (G. Sansoni) 201

Le Rubriche di T_M: Conformità e AffidabilitàDalla conformità all’efficacia: la conformità non è piùil fine bensì il mezzo (T. Miccoli) 211

Le Rubriche di T_M: Metrologia legaleVerifiche sui contatori di energia: legittimo il calcolodei consumi a posteriori? (V. Scotti) 215L’evoluzione normativa della metrologia legale in Italia (M.C. Sestini) 217

Spazio Associazioni Universitarie di MisuristiDalle Associazioni Universitarie di Misuristi 221

Spazio dalle altre AssociazioniNotizie dalle altre Associazioni 225

Lo spazio degli IMPCampioni Josephson e Metrologia Elettrica(V. Lacquaniti, N. De Leo, M. Fretto, A. Sosso) 227

Manifestazioni, Eventi e Formazione2012-2013: eventi in breve 231

Commenti alle norme: la 17025Non conformità, azioni correttive, azioni preventivereclami e miglioramento - Parte quarta (N. Dell’Arena) 233

Storia e curiositàLe meridiane attraverso i secoli (T. Tschinke) 235

Abbiamo letto per voi 240

News 181-196-208-212-220-224-226-230-232-237-239

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

TUTTO_MISURE ANNO XIVN. 03 ƒ

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Prototipazione rapida di sensori: tecnologie, materiali e applicazioniRapid prototyping of sensors

B. Andò, S. Baglio, G. L’Episcopo, C. Lombardo,V. Marletta, I. Medico,S. Medico

177

Affidabilità di LED in condizioni di sollecitazioni combinateReliability of LEDs under combined stress conditionL. Peretto, R. Tinarelli,G. Mazzanti,M.G. Masi

189Il Ricevitore EMI di Radiodisturbi Parte 2Basic Instruments in EMC measurements - Part IIC. Carobbi,M. Cati,C. Panconi

197

La misura 3D di eccentricità e di diametriEccentricity and diameter measurementG. Sansoni, P. Bellandi,F. Docchio

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Piccolo tributo a un maestro e amico

Sei sempre tra noi!

Caro Sergio,questo Editoriale è dedicato a te! Da oggi non seipiù tra di noi fisicamente: una breve ma inesora-bile malattia ti ha strappato all’amore di Liliana eall’affetto e alla stima di tutti noi. La tua riserva-tezza ha fatto sì che pochissimi, tra i tuoi colleghidi lavoro, fossero al corrente della gravità dellatua condizione fisica. Anch’io, che ti avevo vistoad aprile alla cerimonia di apertura di A&T(“sono solo un po’ stanco”, dicevi), l’ho saputoper caso solo la settimana scorsa. E tu, a un col-laboratore che ti ha parlato solo qualche giornofa, hai detto “la malattia segue il suo rapidodecorso”. Ed eccoci qui a cercare di dare unsenso alla tua assenza!Scrivo sull’onda dell’emozione: altri saprannofare più e meglio di me, da adesso in poi, per“disegnare” la tua persona, le tue rare doti intui-tive e il tuo operato, nei mille compiti a cui haivoluto, e dovuto, assolvere in questi cinquant’an-ni di carriera. Quello che posso fare è dare acaldo un’umile testimonianza della nostra colla-borazione e della nostra amicizia.Quello che non ti ho mai detto, e che mi acco-muna in questo momento a te, è che nel 1990 fuiio a dovere scrivere il necrologio del mio primomaestro, Carlo Sacchi, su una rivista internazio-nale. Salvo poi, recentemente, scoprire che tu eCarlo eravate compagni di corso a Pavia e vicinidi stanza al Collegio Ghislieri. Di Carlo diceviche non ti lasciava dormire di notte, per quanto“picchiettava” formule matematiche con il gessosulla lavagna appesa al muro divisorio tra le duecamere.Non sapevo di questa tua amicizia, allora. Ma tiavevo già conosciuto quando, da giovane ricer-catore, mi sono rivolto a te per una partecipa-zione a un Progetto Europeo nel campo della me-trologia ottica. Tu mi hai incoraggiato a parteci-pare e, ti posso assicurare, questo è stato l’iniziodel successo delle attività scientifiche mie e deimiei collaboratori in questi anni. Nel frattempo,grande e prestigiosa è stata la tua carriera scien-tifica, che ti ha portato ai vertici dell’Istituto Co-lonnetti, consulente di Istituti Metrologici d’oltreoceano, responsabile della ristrutturazione deisistemi informatici del CNR e, oggi, nume tutela-re della metrologia italiana e internazionale.Quante volte ho visto in te un esempio di rigorescientifico e di “multiforme ingegno” nell’ambitodi convegni internazionali e della tua partecipa-

zione alla vita della nostra Associazione, il GMEE.Ti ho sempre ammirato e sempre mi veniva da pen-sare “come vorrei essere come lui”! Nel frattempo,hai fondato la Rivista su cui sto scrivendo. Voleviche la metrologia e le misure acquisissero anche inItalia la dimensione che a esse viene riconosciutaall’estero. Con timore reverenziale e timidezza hoaccettato la tua proposta di condividere con te laconduzione della Rivista, cercando d’imparare date quanto potevo.Non so se per tua iniziativa, ma lo spero, mi sonotrovato a succederti nella direzione della Rivistanel momento in cui avevi capito che era opportuno“passare la mano” per dedicarti ad altre attività (latua “storia della Metrologia”). Fatto sta che daallora (2008) ho potuto accedere alla tua cerchiadi affetti e amicizie e ho avuto la possibilità di es-sere formato da te alla direzione. Ricordo quell’in-dimenticabile Capodanno 2009 in cui mia mogliee io abbiamo goduto della meravigliosa compa-gnia tua e di Liliana e mi hai preparato al futuro“passaggio delle consegne”.Come Direttore ho sempre cercato, e temuto, iltuo giudizio: qualunque cosa scrivessi o facessi,sempre mi chiedevo “che cosa ne penserà Ser-gio?”. E il tuo giudizio era nella maggior partedei casi bonario. Mi ha guidato in questi anni (ecerto mi guiderà ancora) la certezza della comu-nione di vedute tra me e te rispetto al fatto che lascienza deve servire alla comunità, e viceversa.E, personalmente, la comunione di affetti tra te etua moglie è un esempio di come l’unione di unavita possa essere armonica al di là delle avversi-tà della vita.Ultimamente ti ho ospitato sulla rivista, con il tuoarticolo sul “pensionato che si ribella alla trasfor-mazione del SI”. Al di là dei pareri contrastanti(ma dettati sempre da un affetto smisurato) di alcu-ni dei tuoi colleghi di una vita, mi piace pensare altuo piglio, alla tua determinazione, alla tua coe-renza di sempre nel ribadire le tue convinzioni e letue speranze.Riposati in serenità, Sergio, dalle fatiche di unavita. Sei sempre tra noi e rendiamo onore alla tuapersona e alla tua opera. Lascia che siamo noi,ora, a seguire le orme del maestro mai pago e maidomo, sempre alla ricerca della verità e dell’affet-to di chi gli sta vicino.Tuo

Franco Docchio

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Notizie nel campo delle misuree della strumentazione

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

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GLI ESPERIMENTI DEL CERNMISURANO UNA PARTICELLADAL PROFILO COMPATIBILE CON IL BOSONE DI HIGGS - IL RUOLO DEI MISURISTI ITALIANIDI UNISANNIO

In un seminario tenuto al CERN, iresponsabili dei due maggiori espe-rimenti del Large Hadron Collider, lamacchina più grande costruita dalgenere umano, hanno presentato iloro recenti risultati sperimentalirelativi alla ricerca della particelladi Higgs, responsabile dell’attualeaggregazione della materia. En-trambi misurano l’esistenza di unanuova particella nella regione dimassa/energia 125-126 GeV.“Le prestazioni eccezionali delLarge Hadron Collider e di ATLAS eil duro sforzo di molte persone cihanno portato a questo punto cosìeccitante” ha detto il portavoce di

ATLAS, l’italiana Fabiola Gianotti.“Anche Unisannio, nel suo piccolo,con i circa 20 ricercatori dellaFacoltà di Ingegneria (in maggiorparte studenti di dottorato) avvicen-datisi nei laboratori di Ginevra concontinuità negli ultimi anni, si puòdire parte di questo storico momentonella storia della scienza. Neimomenti bui, in cui la macchinasembrava non dovesse partire nellasua immensa complessità, abbiamosaputo lavorare con umiltà e tena-cia, e oggi ne vediamo finalmente ilfrutto”, ha detto PasqualeArpaia, professore di Misure delLESIM del Dipartimento di Ingegne-ria, da 7 anni responsabile per Uni-sannio al CERN di una serie di pro-getti di ricerca sulla qualificazione ecompensazione degli oltre millemagneti superconduttivi costituenti ilLarge Hadron Collider.I risultati di misura presentati oggisono considerati solo preliminari.Sono basati sui dati misurati nel2011 e 2012, con larga parte diquesti ultimi ancora in corso di ana-lisi. La pubblicazione dei risultatimostrati oggi è attesa per la fine delmese. Il quadro completo emergeràperò solo nel corso dell’anno, manmano che la macchina fornirà ulte-riori dati.Il prossimo passo sarà determinare

la precisa natura della particella ela sua significatività per la compren-sione dell’universo. Le sue proprietàsi riveleranno quelle attese per ilbosone di Higgs, responsabile del-l’attuale aggregazione della materiasotto i nostri occhi, e di cui noi stes-si siamo fatti, dopo il big bang? Opiuttosto qualcosa di diverso, ingrado di spiegare il 96% di materiache sappiamo esistere ma nonriusciamo a misurare? Sono questi ealtri gli eccitanti interrogativi a cui leattuali misure del Large Hadron Col-lider ci consentiranno d’iniziare adare una risposta.

IMPORTANTE FONDO INVESTE IN ANTARES VISON SRL, EX START-UP DEL LABORATORIODI OPTOELETTRONICA DI BRESCIA

Il Fondo Italiano diInvestimento, im-portante fondo per ilsupporto a iniziativeindustriali, emana-

zione della Cassa Depositi e Prestiti,ha rilevato una quota di minoranzadella Società Antares Vision srl(www.antaresvision.it) di Ca-stel Mella (BS), con un finanzia-mento di 5 Milioni di Euro, per con-tribuire alle spese per la nuovasede della Società. Antares Visionsrl, ex Semtec srl, è una importanterealtà produttiva nel settore dellavisione industriale con prevalentiapplicazioni nell’industria farma-ceutica.Semtec srl è stata la prima nata trale Start-up del Laboratorio di Op-toelettronica dell’Università di Bre-scia (parte dell’Unità GMEE), nel1997, che ha così iniziato la suaattività di promozione, tutoraggio e

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 sci-ence and 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 che applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie,poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività diTrasferimento Tecnologico.

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; 2012 COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO

DA ENTI E IMPRESE�

incubazione di società high-tech nelcampo delle misure ottiche, dellastrumentazione e della visione. En-trata a far parte della Società Tattilespa, ha recentemente riacquistatopiena indipendenza. Vanta un fattu-rato di 15 Milioni di Euro e ha 90dipendenti.

BUON SUCCESSO DELLO STANDDEL GMEE ALLA FIERASPS/IPC/DRIVES DI PARMA

Nei giorni 21-23 Maggio2012, pres-so il quartie-re fieristicodi Parma siè svolta laFiera SPS/IPC/DRIVESItalia, dedi-cata alle Tec-nologie perl ’ A u t o m a -zione Elettri-

ca, Sistemi e Componenti. La Fiera èstata punto di ritrovo per tutti gliesperti dell’Automazione Industriale,con un risultato di pubblico ed espo-sitori lusinghiero.Il GMEE e Tutto_Misure sono statipresenti alla Fiera, con uno standorganizzato dal gruppo della Prof.Alessandra Flammini dell’Unitàdi Brescia (v. foto).Il numero di visitatori all’area uni-versitaria è stato più ridotto rispettoall’area industriale, focus dellafiera. “Tuttavia – dice la Prof. Flam-mini, soddisfatta dell’esperienza – lanostra rivista ha suscitato moltecuriosità e notevole interesse, al paridi quelle del GISI, di Fiera MilanoMedia, dell’Editrice Maestri e dialtre associazioni, consorzi e caseeditrici”.

GIOVANNI BETTA NOMINATOPRORETTORE ALLA DIDATTICADELL’UNIVERSITÀ DI CASSINO

Il Prof. Giovanni Betta, attualePresidente dell’Associazione GMEE,

ha svolto lefunzioni diPreside dellaFacoltà di In-gegneria del-l’Universitàdegli Studidi Cassinoper più di 8anni. Recen-temente èstato nomi-nato Proret-tore alla Di-

dattica di Ateneo dell’Università. Alneo Prorettore i migliori auguri dibuon lavoro!

EMILIO SARDINI ELETTO DIRETTORE DEL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE DELL’UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA E MEMBRO DEL SENATO ACCADEMICO

Nel quadrodegli ade-g u a m e n t idelle struttu-re Universi-tarie per sod-disfare i re-quisiti dellaL. 240/2010(legge di Ri-forma Uni-vers i tar ia) ,all’Universi-tà degli Stu-

di di Brescia si sono recentementetenute le elezioni dei Direttori deiNuovi Dipartimenti che, di fatto,sostituiranno le Facoltà nell’organiz-zazione e gestione della ricerca edella didattica dell’Università.Per il Nuovo Dipartimento di Inge-gneria dell’Informazione (che diven-terà completamente operativo dal-l’1.11.2012) il Direttore eletto è ilSocio GMEE Prof. Emilio Sardini,Responsabile dell’Unità di Brescia. IlProf. Sardini è stato, in seguito, elet-to membro del Senato Accademicodell’Università.Al neo-Direttore l’augurio di buon

lavoro da parte della Redazione edei lettori di Tutto_Misure, per lapromozione e lo sviluppo del suoDipartimento in questi tempi difficili.

A MARIO SAVINO IL CAREER AWARD DELLA IEEEMEASUREMENT SOCIETY

Al Prof. Ma-rio Savinodel Politecni-co di Bari,socio e PastPresident delGMEE, è sta-to conferitol’ambito ri-conoscimen-to della IEEEM e a s u r e -ment Society“ C a r e e r

Award 2011”, con la seguente mo-tivazione: “Per decenni di progressinella scienza della misurazione enella sua disseminazione”. Al colle-ga e amico i nostri più sinceri com-plimenti!

LA GIORNATA DELLA MISURAZIONE 2012 –UNIVERSITÀ DI ROMA TRE, 4-5 GIUGNO 2012

La Giornata della Misurazione è sta-ta fondata da Mariano Cunietti31 anni or sono al fine di consentire

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

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un incontro e un confronto d’idee tratutti coloro che si occupano di mi-sure pur appartenendo ad ambiticulturali diversi. Attualmente essa ègestita congiuntamente dal GruppoMisure Elettriche ed Elettroniche edal Gruppo Misure Meccaniche eTermiche.Un aspetto caratteristico della XXXIGiornata della Misurazione che si èsvolta all’Università di Roma 3 neigiorni 4-5 giugno 2012 è stata lapresentazione di libri scritti da abi-tuali frequentatori della Giornata. Èinfatti interessante conoscere gliobiettivi che gli autori si sono pro-posti e come li hanno realizzati, ediscutere con essi i problemi da lorosollevati.Ha iniziato Domenico Costan-tini, che ci ha parlato del suo nuovolibro, molto stimolante, dal titolo“Verso una rappresentazione proba-bilistica del mondo”. Ha proseguitoGiovanni Battista Rossi, con unlibro in lingua inglese da lui curatoassieme a Brigitta Berglund, JamesT. Towsend e Leslie R. Pendrill daltitolo “Measurement with persons”;esso è in un certo senso la prosecu-zione di argomenti trattati nellaGiornata della Misurazione dell’an-no scorso da Giulio Vidotto eLuigino Benetazzo, che si sonoposti il problema di applicare lemetodologie proprie delle misuretradizionali anche ad altri campi delsapere. Lo stesso Vidotto ha intro-dotto la discussione su questo libro.Le intersezioni esistenti su un parti-colare argomento quando viene trat-tato da discipline anche molto diver-se e lontane tra loro sul piano cultu-rale sono particolarmente importantie stimolanti; la probabilità, peresempio, nasce in ambito matemati-co e viene ampiamente utilizzata inmolti campi della scienza e dellatecnica, quali la Fisica, l’Ingegneria,la Medicina, l’Economia, la Statisti-ca; essa però è parte integranteanche della Filosofia della Scienza,come mostra il libro di MariaCarla Galavotti: “Philosophicalintroduction to probability”. Cono-scere e confrontare i diversi punti divista sullo stesso argomento e supe-

rare la distinzione tra mondo tecni-co-scientifico e mondo letterario è unobiettivo culturale di rilievo, al qualeè stata dedicata una tavola rotondacon la partecipazione anche del-l’autrice del testo. Sarebbe impor-tante che anche i nostri studenti fos-sero stimolati a cogliere queste inter-sezioni.L’orientamento storico alle nostrediscipline è un argomento ormaitradizionale della Giornata dellaMisurazione: quest’anno EugenioRegazzini ha introdotto alcunicenni storici sul Teorema Centraledel Limite del Calcolo delle Probabi-lità.È molto interessante e stimolante l’idead’individuare per la Giornata dellaMisurazione un tema di ricerca sulquale diverse sedi e diverse aree

culturali possano dare un loro con-tributo per avviare un utile confrontod’idee. Quest’anno è stato affronta-to il problema della propagazionedelle incertezze, con un’introduzio-ne di Luca Mari e interventi diGiovanni Battista Rossi, Leo-poldo Angrisani, Nicola Gia-quinto.È inoltre proseguita la presentazionedell’attività dei diversi Istituti Metro-logici con una relazione di PierinoDe Felice sulla Metrologia delleradiazioni ionizzanti. Non sonomancate naturalmente le relazionisull’attività internazionale degli or-ganismi preposti alle misure: Wal-ter Bich ha riferito sul Comitatodella GUM e Franco Cabiati ci haaggiornato sugli sviluppi del nuovoSistema Internazionale.

ERRATA CORRIGENello scorso numero (n. 2/giugno 2012) di Tutto_Misure, per un errored’impaginazione, nell’articolo “Un nuovo sensore attivo per il monitorag-gio del gas Radon” (di L. Rovati, G.F. Dalla Betta, A. Bosi, F. Cardellini)la Fig. 4 di pag. 118, pur con la corretta didascalia, contiene la ripeti-zione della Fig. 3. La riproponiamo correttamente, scusandoci con gliAutori e con i Lettori per il refuso.

Figura 4 – Istogramma di carica registrato esponendo il rivelatore ad una sorgente radioattiva composta da Americio (241Am).

La distanza sorgente-rivelatore è 16 mm

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MISURE E PROVE

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Misure, Prove e Taraturea garanzia dell’affidabilità

a cura di Massimo Mortarino

Tavola rotonda “virtuale” con autorevoli esperti

MISURE, PROVE E TARATURE A GARANZA DELL’AFFIDABILITÁ

Questa terza Tavola Rotonda “virtua-le” si inserisce in un progetto di comu-nicazione che ha l’obiettivo di sensi-bilizzare le aziende manifatturiere sul-l’importanza delle misure, prove etarature accreditate, fino a pochi annifa considerate a torto come un“costo” e non come uno “strumento”in grado di offrire vantaggi e oppor-tunità alle realtà che investono consa-pevolmente in tale direzione.Automotive, aerospace, ferroviario,meccanica generale, e i settori mani-fatturieri, dove il controllo di qualità eil controllo di processo determinano ilsuccesso di una produzione, sono isettori nei quali si manifesta con mag-giore evidenza l’importanza dellemisure e delle prove, ma molti altri set-tori stanno manifestando una crescitad’interesse rispetto a queste temati-

aggiunto al nostro lavoro senza ecce-dere rispetto alle reali esigenze, sce-gliendo una soluzione che garantiscail giusto rapporto tra esigenze, costi ebenefici. Hanno partecipato a questa TavolaRotonda Virtuale: – Roberto Bertozzi (CERMETDirettore Tecnico del Laboratorio)– Francesco Bocchi (BOCCHI srlResp. Lab. Metrologico Accreditato)– Antonio Molle (RFT spaManaging Director, ManufacturingManager Italy & Bulgaria)– Paolo Vigo (ACCREDIAVicepresidente)

D.: L’azienda che oggi vuoleessere competitiva deve sa-per governare e garantire laqualità e l’affidabilità deipropri prodotti e processi,minimizzando nello stessotempo i propri costi: qualeruolo giocano, in tale scena-rio, gli “strumenti” Misure,Prove e relativi servizi?

(P. Vigo) Le mi-sure e prove e irelativi servizi so-no l’unico mez-zo, ovviamentese “accreditati”,per dare garan-zie vere a pro-

dotti e a processi. “Garantire” conuna prova effettuata secondo unanorma o un protocollo riconosciuti ocodificati a livello sovranazionale e/ocon misurazioni riferibili ai campioniSI è ormai per tutti, consumatori o pro-duttori, un’esigenza diffusa che sem-plifica sia le scelte sia le verifiche che

mmortarino@affidabilita.eu

MEASUREMENTS, TESTING AND CALIBRATION TO ENSURE RELIABILITYOur third “virtual” Round Table is focused on “Measurement, testing andcalibration to ensure reliability”. They are key instruments, available to com-panies to guarantee and further improve the quality and reliability of theirproducts and processes, and to increase their competitive level. This role istestified by authoritative representatives of the measuring, testing and cali-bration services and of the industry, which is the direct beneficiary of thepositive effects resulting from a correct and modern approach to theseareas.In the next issue, Tutto_Misure will offer the reader another interestingvirtual Round Table, focused on Legal Metrology.

RIASSUNTOLa nostra terza tavola rotonda “virtuale” è centrata sulle Misure, Prove eTarature, strumenti determinanti a disposizione delle aziende per garantirela qualità e l’affidabilità dei propri prodotti e processi e aumentare il pro-prio livello competitivo. Lo testimoniano concretamente autorevoli rappre-sentanti del mondo dei servizi di misura, prova e taratura e dell’utenzaindustriale, diretta beneficiaria degli effetti positivi che possono derivare daun corretto e attuale approccio a tali ambiti. Nel prossimo numero, Tutto_Misure proporrà un’altra interessante TavolaRotonda, centrata sulla Metrologia Legale.

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che. Ciò grazie agli esempi forniti dadiverse industrie leader settoriali,all’evoluzione dei capitolati dei com-mittenti e all’avvento di nuove e piùstringenti normative in materia di sicu-rezzaUn’auspicabile maggiore consapevo-lezza, da parte dei decisori d’impre-sa, riguardo alle misure e prove come“strumenti competitivi” aziendali, noncome semplice requisiti da possedereper far contento il mercato, potràaccelerare ulteriormente lo specificoprocesso di approccio da parte delleimprese. Solo se la decisione è con-sapevole da parte del management esoltanto se si conoscono esattamentele necessità da soddisfare si è davve-ro in grado d’individuare le migliorisoluzioni.“Migliore soluzione” non significasempre, in assoluto, il best top deglistrumenti o dei servizi, bensì ciò cherealmente potrebbe dare valore

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(A. Molle) Ilcontrollo dei co-sti passa attra-verso una fase diprevenzione im-prescindibile cheè quella di tara-tura degli stru-

menti di misura dove la precisione el’accuratezza dei mezzi, ma soprat-tutto del personale responsabile ditale attività fanno la differenza. Nellamaggioranza dei casi tali strumentisono automatici e diventa fondamen-tale anche comprenderne i principi difunzionamento che consentono di pre-vederne la deriva nel tempo dellaqualità della misura per poter interve-nire in maniera preventiva o ancormeglio predittiva. La formazione continua diventa un ele-mento differenziante. Un processo benprogettato e ben gestito consente un’ef-ficace “autonomation”, per chiamarlacon il nome coniato da Toyota, cioèl’interruzione del processo produttivoall’inizio della deviazione, minimiz-zando i costi della non qualità.

D.: Quali settori d’attività,secondo la Vostra esperien-za, sono più sensibili all’ap-proccio a Misure, Prove erelativi servizi e quali potreb-bero diventarlo nel prossimofuturo? (indicarne, se possi-bile, i singoli motivi)

(P. Vigo) Uno dei settori più espostialla “rivoluzione” dell’accreditamento,delle tarature e prove certificate èsenza dubbio quello dei servizi tecno-logici a rete, le cosidette “utilities”, cheinnervano la nostra attuale organizza-zione sociale e che grazie alle mag-giori disponibilità delle ITC subirannograndi riorganizzazioni nelle misure enella strumentazioni di rete, soprattuttoin termini di nuovi servizi offerti e dinuove garanzie per utenti e gestori. (R. Bertozzi) Anziché elencare set-tori, rischiando di dimenticarne alcu-ni, preferisco definire i settori più sen-sibili alle prove, quelli nei quali i ri-schi d’immettere sul mercato prodottidifettosi o non conformi sono maggio-

ri e coinvolgono la sicurezza dellepersone. Infatti è in queste aziendeche nel tempo si sono sviluppati labo-ratori di prova o centri di taratura tut-tora attivi.Purtroppo in Italia, molto spesso, ci silascia condizionare troppo dallacogenza e si eseguono prove e misu-re solo se costretti per legge, senzasoffermarsi sulla qualità di quanto siacquista: l’importante è il pezzo dicarta che scarica la responsabilità allaboratorio. Occorre sviluppare laconsapevolezza che le misure e leprove devono essere credibili e affi-dabili. Molto spesso questi servizi, sesono a basso prezzo, non possiedo-no la qualità sufficiente per garantirela completezza delle informazioninecessarie. La richiesta di serviziaccreditati aiuta a discriminare nellascelta dei laboratori di prova e dimisura.(F. Bocchi) Le aziende maggiormen-te sensibili alle misure sono, in baseall’esperienza maturata in questi annidal nostro laboratorio, quelle dellafiliera automotive, per le quali la qua-lità dei propri manufatti è essenzialeper garantire l’affidabilità di beniormai largamente distribuiti e utilizza-ti a livello globale. Nel prossimo futu-ro credo che le aziende impegnate asviluppare strutture o impianti che pro-ducono energie alternative dovrannosempre più essere garanti dei propriprocessi produttivi (ad esempio quellidi saldatura), in modo da garantire lamaggior sicurezza possibile dell’uo-mo e dell’ambiente.(A. Molle) Nel presente non penso sipossa scegliere un settore più impor-tante perché il cliente diventa semprepiù esigente, ma dovendone indicarequalcuno sicuramente sceglierei quelliin cui la produzione nell’unità di tempoè più elevata e più a valle nella sequen-za dei processi, per i quali una devia-zione costerebbe sicuramente di più.Nel futuro potranno fare la differen-za misure che consentono l’adozio-ne di materiali più economici pressofonti più economiche (anche graziealla valuta) che abbiano mediamen-te le stesse caratteristiche di quellipiù pregiati ma con imperfezionilocalizzate. Grazie a queste misure

ciascuno di noi nei più diversificatiruoli giornalmente è costretto a farenella sua vita di cittadino o di opera-tore economico; questo minimizza siai tempi che i costi diretti e indiretti col-legati alle prove e misure.

(F. Bocchi) Ga-rantire la qualitàe l’affidabilità deipropri prodotti eprocessi significaraggiungere lapiena risponden-za ai requisiti

normativi nazionali ed europei; glistrumenti di misura, correttamentevalutati da un servizio di taraturaaccreditato, consentono di ridurre irischi di decisioni errate circa la con-formità o non conformità delle carat-teristiche di prodotti, ottimizzando icosti legati ai processi di misurazione.Strumenti di misura periodicamentetarati e tenuti sotto controllo con ladovuta competenza sia tecnica siagestionale diventano dei potenti e pre-ziosi mezzi di un’azienda sempre piùaffidabile e allo stesso tempo semprepiù competitiva.

(R. Bertozzi)Molto corretta-mente ha acco-stato alla qualitàe affidabilità deiprodotti l’ottimiz-zazione dei co-sti. Spesso la

riduzione dei costi porta a modifichenella scelta dei materiali, dei compo-nenti o dei processi di produzione.Tutto questo può e deve avveniresenza aumentare i rischi per gliimprenditori, cioè il prodotto deveessere immesso sul mercato solo quan-do si è certi della conformità ai requi-siti definiti in fase di progettazione.Le prove e gli strumenti di misura sonogli unici mezzi per attestare in modooggettivo la conformità dei materiali edei prodotti ai requisiti e aiutano aconseguire alcuni aspetti relativi allavalidazione della progettazione.Occorre prestare attenzione alla defi-nizione dei requisiti e alla stesura delpiano di prova che deve essere razio-nale, sistematico e il più semplice pos-sibile.

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si potrà garantire la qualità finaledel prodotto, riducendo il costo glo-bale.

D.: Secondo Voi, come devemuoversi l’azienda che inten-de avvicinarsi seriamentealle Misure, Prove e relativiservizi? Potete suggerirle un“percorso” ideale da com-piere?

(R. Bertozzi) Non è facile risponde-re a una domanda così aperta, inquanto ogni contesto ha regole ecaratteristiche proprie che lo differen-ziano da altri. Il primo passo, a mioavviso, deve comunque essere quellodi contestualizzare ogni prodotto edefinire in modo chiaro le prestazioniche esso deve garantire. Con questidati in ingresso si definiscono i requi-siti della progettazione, e successiva-mente tutti i requisiti che si dovrannogarantire durante i processi produttivie nell’acquisto delle materie prime edei componenti.Gli strumenti di misura e le prove,come dicevo prima, aiutano a fare leverifiche intermedie e finali sui pro-dotti. È fondamentale chiarire bene lafunzionalità del prodotto.(P. Vigo) Quale rappresentante diun Ente di accreditamento rispondoa questa domanda in ottica di “siste-ma”, lasciando ai colleghi l’indica-zione delle “istruzioni per l’uso”rivolte alle aziende utenti. Diffonde-re la cultura della Riferibilità Metro-logica e delle Prove Accreditate perla qualità è il primo passo per farein modo che i singoli operatori sisentano protagonisti e non compar-se: questo al fine di responsabiliz-zarli e ottenere una coralità d’inten-ti e una concordia interpretativabasilari per la Qualità di processi eprodotti. La formazione dedicata èquindi il primo passo da compiereper un approccio corretto e intelli-gente a queste tematiche, per poterscegliere consapevolmente le solu-zioni migliori e più adatte alla sin-gola realtà e goderne a pieno glieffetti positivi.(A. Molle) Affronterei il problema da

un punto di visto economico, struttu-rando una contabilità affidabile eanalizzando gli eventi del passato.Mi rivolgerei a un supporto consulen-ziale specialistico, chiedendo l’effet-tuazione di una gap analysis tra lasituazione attuale e quella ideale.Quindi farei un valutazione economi-ca dell’opportunità e prenderei unadecisione in funzione del risultato,promuovendo adeguatamente talescelta presso i clienti e il mercato.(F. Bocchi) Un approccio semplifica-to, ma comunque “serio”, alle misuredi controllo o di produzione può esse-re riassunto seguendo tali passi: tuttigli strumenti di misura o tutto ciò checontribuisce al processo di misurazio-ne deve essere inventariato; elencaree codificare ciò che va tarato (inter-namente o esternamente); correlare laprecisione della strumentazione con letolleranze a specifica; valutare la con-venienza a effettuare la taratura all’in-terno dell’azienda oppure all’esternoaffidandosi a consulenze esterne;strutturare un insieme di procedureadeguate all’utilizzo dello strumento;stabilire gli intervalli di taratura; effet-tuare adeguati audit che oltre agarantire la rispondenza a quantomesso in atto, definiscano se il siste-ma è basato su criteri di economicitàed efficienza.

D.: Sulla base dell’esperienzasviluppata nel Vostro ambitospecifico, come può concreta-mente essere utile a un’a-zienda manifatturiera unapproccio di questo tipo?

(P. Vigo) L’esempio più attuale, chemi vede coinvolto in prima persona, èquello della riferibilità metrologica nelsettore della certificazione energeticadegli edifici. Settore che rischia diripetere la non felice esperienza del“bollino blu” per le emissioni dellenostre automobili che, come tuttisanno, ha completamente mancatol’obiettivo principale per il quale erastato istituito, ovvero il controllo degliinquinanti atmosferici. La certificazio-ne energetica, invece, se ben gover-nata potrebbe rappresentare un’op-

portunità per la corretta valorizzazio-ne del patrimonio edilizio civile eindustriale, il cui valore non può nonessere fortemente legato ai consumienergetici e al loro contenimento.(F. Bocchi) L’azienda che decide dimettere ordine nei propri processi dimisurazione può fruire di notevoli van-taggi, quali: corretta gestione deglistrumenti di misura; impostazione dicriteri di scelta e valutazione metrolo-gica in funzione delle caratteristicheche devono essere misurate; identifi-cazione di fattori di rischio sul pro-cesso di misurazione; istruzione delproprio personale su metodiche dimisura, capacità nella valutazione deirisultati di misura. Riguardo alla sceltatra organizzarsi internamente odemandare a un servizio esterno l’o-nere delle tarature, ogni decisione intal senso dovrebbe essere presatenendo conto dei costi di sviluppo edeffettuazione, in virtù della numerositàdel parco strumenti, delle diverse tipo-logie di strumentazione e criticitàdelle misure da effettuare.(R. Bertozzi) Ultimamente abbiamoabbinato molto la sperimentazione inlaboratorio alla modellazione mate-matica in fase di progettazione. Esi-stono eccezionali strumenti di calcolo,che permettono di simulare in labora-torio un’infinità di condizioni, e tutta-via partono dal presupposto che imateriali siano ideali e esenti da difet-ti, le lavorazioni ottimali e le sollecita-zioni risultino quelle schematizzate.La realtà è differente, in quanto ilmateriale non sempre è nello stato ter-mico ideale, può presentare difetti e ilsuo comportamento sotto sollecitazio-ne può essere differente da quantosimulato, per cui possono svilupparsifenomeni di fatica, fretting o altri cheprovocano danneggiamenti precoci.Il confronto, magari in situazioni sem-plificate, tra quanto simulato con glistrumenti di calcolo e i risultati ogget-tivi che si ottengono dalle prove aiutamolto a comprendere la qualità e affi-dabilità dei prodotti.(A. Molle) Vorrei rispondere a que-sta domanda presentando un casoconcreto che mi ha visto direttamenteimpegnato (in qualità di direttoredegli stabilimenti SKF di Cassino), illu-

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strato lo scorso anno in un convegnodedicato a queste tematiche, tenutosia Torino nell’ambito della manifesta-zione Affidabilità & Tecnologie”. Unesempio reale di come un problemapossa trasformarsi in un’opportunità:da un possibile richiamo del prodottoalla fidelizzazione del cliente. Il casoriguarda un fornitore e un committen-te di assoluto rilievo internazionale,rispettivamente SKF ed EATON; nomifamosi nel panorama internazionale,leader nei rispettivi settori d’attività. Il4 dicembre 2007 il committente cinotifica una non conformità su uncomponente da noi fornito. Prendia-mo visione della dimensione del pro-blema: i clienti finali (grandi marchimondiali dell’automotive) non eranocoinvolti; la “finestra” produttiva daanalizzare era di circa tre mesi; nella“pipeline” c’erano circa 5 milioni dipezzi; la percentuale di difetti riscon-

trabile era inferiore a 100 ppm. Emer-ge la necessità di allineare il sistemadi misura: superficie da controllare,posizione puntata tastatore e algorit-mo di approssimazione della misura.Quindi il focus si sposta sull’apparec-chio automatico per il controllo delladurezza, individuando la necessità didiscriminare non solo il “non tempra-to” dal “temprato” (good/bad) maanche un numero maggiore di cate-gorie. Individuato un nuovo apparec-chio di controllo, viene effettuata laselezione e analisi delle variabili eindividuato il criterio ottimale di scar-to, con i relativi limiti di tolleranza. Il15 dicembre (11 giorni dopo la noti-fica della non conformità) tutte le lineesono protette con controllo di durez-za. Il 10 gennaio termina l’implemen-tazione dell’azione correttiva e vienedefinito il Piano di Controllo per lavalidazione dell’azione correttiva. Il

24 gennaio termina di selezione di 5milioni di pezzi: solo 10 pezzi risulta-no difettosi. Il senso dell’urgenza hatrasformato una crisi in un’opportunitàdi business. Per chiarire ulteriormentel’importanza di questo caso, nel qualele misure hanno un ruolo fondamenta-le, va rilevato che il volume delle for-niture di SKF a EATON, che nel perio-do 2001-2007 sale da 3 a 33 milio-ni di pezzi/anno, oggi ha superato i50 milioni di pezzi/anno. Il casoviene usato come best practice perproblemi di qualità per tutti i fornitoriEATON a livello mondiale.Nell’emergenza c’è bisogno dellemigliori persone in team. Non ci sonolimiti per soddisfare il cliente. La qualitàdelle informazioni e il metodo di lavoroaccelerano la soluzione. Una taraturaaffidabile, fatta in breve tempo, ha resopossibile quello che inizialmente eraconsiderato impossibile.

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SENSORI E MEMS

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Prototipazione rapida di sensori

B. Andò, S. Baglio, G. L’Episcopo, C. Lombardo, V. Marletta,I. Medico, S. Medico

Tecnologie, materiali e applicazioni

Università degli Studi di Catania,Dip. di Ingegneria ElettricaElettronica e Informaticabruno.ando@dieei.unict.it

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SOLUZIONI INNOVATIVE PER IL DIRECT PRINTING

Negli ultimi decenni le esigenze lega-te alla prototipazione rapida di di-spostivi elettronici e sensori a bassocosto, specialmente negli ambiti dellaricerca e della didattica, hanno por-tato al miglioramento dei processi distampa come lo screen printing el’inkjet printing. Lo screen printing èuna tecnica fotolitografica che richie-de l’uso di una maschera (stencil),che delimita l’area dove l’inchiostropuò aderire al supporto grazie allapressione meccanica esercitata attra-verso l’utilizzo di un rullo. L’elevatadiffusione di questa tecnologia haportato alla sintesi di numerosi mate-riali conduttivi, isolanti e con capaci-tà funzionali, realizzabili anche instrati spessi. Tra i principali svantaggidello screen printing, che rendonoconveniente tale tecnica solo in casodi elevati volumi di produzione, ricor-diamo la necessità di realizzareopportune maschere per la deposi-zione selettiva dei composti e la nontrascurabile quantità di materiale discarto.

In letteratura sono presenti numerosiesempi di dispositivi realizzati in tec-nologia screen printing, come adesempio sensori di ammoniaca, sen-sori di umidità, sensori d’impedenzaper bio-applicazioni e sensori di forzaresistivi [1-3]. Questa tecnologia per-mette inoltre di realizzare dispositivipassivi come resistenze e circuiti reat-tivi, riscaldatori in platino, sensoripiroelettrici basati su PZT, sensori difosfina basati su Ferrite di Calcio(Ca2Fe2O5) oppure su Ossido Ferrico(Fe2O3) [4].A differenza dei processi fotolitografi-ci, la stampa inkjet non richiedemaschere o microlavorazioni a van-taggio dei tempi di sviluppo, dei costie della ridotta quantità d’inchiostro discarto. Tra le soluzioni professionalidisponibili in commercio per la stam-pa inkjet di materiali conduttivi e fun-zionali si ricordano [5]: MicroDropAutodrop, Microfab Jetlab-II, Litrex70, Litrex 142, GeSiM Nanoplotter,Perkin-Elmer BioChip, Dimatix DMP-2800.Ad affiancare tali sistemi si trovano lecomuni stampanti desktop a gettod’inchiostro. Tali sistemi di stampa

hanno forti limitazioni legate allacompatibilità dei materiali con le testi-ne di stampa, ai substrati utilizzabili eall’assenza di feedback visivi sul pro-cesso di stampa in corso, ma possonorivelarsi parecchio interessanti spe-cialmente in alcuni ambiti didattici edi ricerca.La scelta dei materiali ricade tra leclassi dei conduttori per la realizza-zione di piste, elettrodi e contattiohmici, dei dielettrici e dei materialifunzionali per la realizzazione distrati le cui proprietà elettriche varia-no in base alla concentrazione dellesostanze target. Tra gli inchiostriorganici più utilizzati si trovano alcu-ni polimeri conduttivi come ad esem-pio il PEDOT-PSS (poly(3,4-Ethylene-DiOxy-Thiophene) PolyStyreneSulfo-nato) e il PANI (PolyANIline), la cuiconducibilità è inferiore a 103 S/cm.Il PEDOT-PSS è un polimero utilizzatoprincipalmente come conduttore epresenta anche proprietà piezoresi-stive.Il PANI è un polimero conduttore uti-lizzato nella fabbricazione di disposi-tivi sensibili alla presenza di vaporichimici. Il PANI cambia conducibilitàin base al pH, caratteristica che lorende utile come sensore per basivolatili come l’ammoniaca. Esso vieneinoltre utilizzato per la stampa di di-spositivi come batterie, display, siste-mi microelettromeccanici (MEMS),Radio Frequency Identification (TagRFId) e sensori di gas [1].Tra gli inchiostri inorganici conduttoriper tecnologia inkjet ricordiamo quel-

RAPID PROTOTYPING OF SENSORSThe scientific community has shown a growing interest in rapid prototypingtechniques, especially for research and educational purposes. Such tech-niques allow the realization of low-cost electronics and sensors on flexiblesubstrates such as RFId tags, smart labels, chemical sensors and biosensors.Screen printing and inkjet printing techniques are briefly discussed in thispaper along with some interesting examples.

RIASSUNTOLe tecniche di prototipazione rapida stanno assumendo sempre più rile-vanza, anche in ambito accademico, per la realizzazione a basso costo didispositivi su substrati flessibili. I contesti applicativi sono numerosi, comead esempio dispositivi RFId, etichette intelligenti, sensori chimici e biosen-sori. In questo articolo, dopo un breve cenno alle tecniche di screen prin-ting e inkjet printing, si riportano alcuni esempi che evidenziano la poten-zialità di queste soluzioni.

tali che impiegano com-ponenti passivi, comeresistenze, capacitori(interdigitati nel casoin figura) e induttori.L’analisi morfologicadelle strutture realizza-te, come quella mo-strata in Fig. 3, rap-presenta un momentodi verifica fondamenta-le al fine di validare ilprocesso di adesionedegli inchiostri ai sub-strati.L’estensimetro presen-tato è stato utilizzatoper analizzare il com-

portamento di una struttura meccani-ca bistabile per applicazioni che spa-ziano dagli switch meccanici ai siste-mi per la raccolta di energia da vibra-zioni ambientali.I sistemi meccanici tradizionali per ilrecupero dell’energia dall’ambiente

sono basati su struttu-re risonanti progettateaffinché la loro fre-quenza di risonanzasia prossima alle fre-quenze tipiche dellesollecitazioni esterne.Tali sistemi non si pre-stano bene al caso disollecitazioni con am-pio contenuto spettra-le, come ad esempio

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li basati su metalli quali argento, oro,rame e alluminio dispersi in un sol-vente. Questi materiali necessitano diun trattamento di sintering per ottimiz-zare le proprietà conduttive del mate-riale. La conducibilità dei metalli sin-terizzati è dell’ordine di 105 S/cm. Unesempio d’inchiostro a base di nano-particelle d’argento è il Metalon, com-mercializzato da Novacentrix. A se-guito di opportuni trattamenti, il PANI,il PEDOT e il Metalon possono essereutilizzati con stampanti inkjet a bassocosto.È ormai possibile trovare in letteraturamolti esempi di dispositivi realizzatiutilizzando sistemi di stampa inkjet adalto costo, come ad esempio estensi-metri e capacità su carta, biosensoriper glucosio su elettrodi di carbonio[6], dispositivi RFId. Tra i dispositivirealizzati con l’utilizzo di stampantiinkjet a basso costo è possibile trova-re resistori, elettrodi e filtri RC basatisull’impiego di PEDOT-PSS su PET(PolyEthyleneTerephthalate) o su car-ta, sensori di ammoniaca basati suPANI, complesse strutture MEMS rea-lizzate con nanoparticelle di argento[7], sensori di gas realizzati con filmsottile di ZnO [8].

ESEMPI DI SENSORI REALIZZATI IN TECNOLOGIAINKJET LOW COST

Le tecnologie di “direct printing” sonoestremamente interessanti per far fron-te alle esigenze dei laboratori di ricer-ca, accademici e industriali di valida-re metodologie e soluzioni innovativemediante la sintesi rapida di prototipia basso costo [9-10]. Ad esempio, inFig. 1 è riportata la vista reale di unestensimetro piezo-resistivo realizzatoin tecnologia inkjet printing mediantel’impiego di sistemi di stampa a bassocosto. Le dimensioni del sensore sono10 mm di lunghezza e 10 mm di lar-ghezza, mentre lo spessore delle pistee la distanza tra le piste sono 200 µm.Il dispositivo appartiene a un’ampiafamiglia di sensori con dimensioni egeometrie differenti come quelli mo-strati in Fig. 2 a sinistra. I dispositivisono stati realizzati utilizzando un

Figura 1 – Viste reali di un estensimetro realizzato in tecnologiainkjet a basso costo

Figura 2 – Layout di dispositivi per realizzazioni in tecnologie inkjet printing.

A sin.: Estensimetri. A des.: Rete di dispositivi passivi

Figura 3 – Immagini SEM: (a) layer d’inchiostro d’argento, (b) substrato in PET

substrato flessibile in PET e un inchio-stro con proprietà piezoresistive abase di nanoparticelle d’argento.Il layout del dispositivo mostrato inFig. 2 a destra è un esempio di comesia possibile realizzare, con la tecno-logia sopra descritta, topologie circui-

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le vibrazioni prodotte da autoveicoli, treni, personein movimento, vento. Viceversa, i dispositivi bistabiliper l’Energy Harvesting utilizzano la loro dinamicaintrinsecamente non lineare per superare i limiti deisistemi lineari tradizionali. La produzione dell’ener-gia si basa sulla commutazione della trave tra duestati stabili. In particolare, è possibile dimostrare chetali sistemi presentano una risposta efficiente perun’ampia banda di frequenze e quindi sono partico-larmente idonei per implementare meccanismi diconversione energetica da sorgenti vibrazionali adampio spettro come quelle ambientali.Il processo di sviluppo dei dispositivi non lineari per ilrecupero di energia richiede però uno studio prope-deutico del sistema meccanico che non può prescinde-re da osservazioni sperimentali sul comportamentobistabile a seguito delle sollecitazioni esterne. Un esem-pio di struttura bistabile, su cui sono stati stampatiestensimetri per il monitoraggio del comportamentomeccanico, è mostrato in Fig. 4. In Fig. 5 sono pre-sentate le risposte del dispositivo a seguito di sollecita-zioni deboli attorno ai due stati stabili e il comporta-mento a seguito di sollecitazioni di ampiezza tale dainnescare le commutazioni del sistema.

Figura 4 – Prototipo di un dispositivo bistabile in PET. Gli estensimetri stampati in tecnologia inkjet sono utilizzati

per lo studio del comportamento dinamico del sistema

Figura 5 – Comportamento del dispositivo bistabile a seguito di sollecitazioni deboli attorno ai due stati stabili e di sollecitazioni di ampiezza sufficiente a innescare le commutazioni del sistema

Bruno Andò si è lau-reato in Ingegneria Elet-tronica presso l’Universitàdegli Studi di Catania nel1994, ha acquisito il tito-lo di Dottore di Ricerca inIngegneria Elettrotecnica

nel 1999. Nel 2002 è diventato ricer-catore di Misure Elettriche ed Elettroni-che e dal 2011 è Professore Associato.

ESPRESSODAQ CON TECNICA DI MISURAUSB: PERFETTO PER GLI INTERVENTI DI MANUTENZIONE

Il successo diun interventodi manuten-zione dipen-de in largamisura daldispositivodi misurazio-ne utilizzato,che dev‘es-sere leggero

da trasportare, semplice da installare e, allostesso tempo, in grado di fornire risultati dimisurazione rapidi e affidabili. I nuovi amplificatori di misura della serieespressoDAQ di HBM rappresentano glistrumenti ideali per gli interventi di manu-tenzione.Questi amplificatori di misura, leggeri etascabili, sono alimentati facilmente tramitel’interfaccia USB del laptop e possono esse-re riposti comodamente in una borsa. I moduli espressoDAQ operano in base al

principio “plug & measure”, che consenteal manutentore di accedere rapidamente arisultati di misura fruibili. A ciò contribui-scono anche le spine RJ45, configurabilidirettamente in loco, e i diversi cavi adat-tatori per il collegamento dei trasduttori.Inoltre, gli amplificatori di misura supporta-no i fogli elettronici TEDS (Transducer Elec-tronic Data Sheet) che permettono il rico-noscimento automatico e la configurazionedei rispettivi amplificatori. Nonostante il prezzo contenuto, i moduli diHBM, specialista in tecnica di misura, co-niugano come sempre elevata qualità ecapacità di prestazioni. La tecnologia difrequenza portante e il convertitore AD conuna risoluzione a 24 bit assicurano, adesempio, risultati di misura affidabili. Con imoduli espressoDAQ è possibile misurarecontemporaneamente da quattro a ottocanali, a seconda del tipo. I moduli vengono forniti insieme a un softwaredi facile utilizzo e progettato appositamen-te per la configurazione, raccolta e visua-lizzazione dei dati. In questo modo il ma-nutentore ottiene il risultato della misura inpochi passaggi. Anche i valori di misura didiversi canali possono essere calcolati traloro per ottenere grandezze risultanti. Ècosì possibile esportare i dati misurati neiformati più comuni, così come creare re-port con layout predefinito.

Per ulteriori informazioni:www.hbm.com

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VOLENDO SCOMMETTERE!

Le tecnologie per la prototipazionerapida di dispositivi elettrici ed elettro-nici stanno assumendo un ruolo semprepiù importante, soprattutto negli ambitiapplicativi in cui diventa essenziale lasintesi veloce di sistemi a basso costoper la validazione di nuove metodolo-gie. L’evoluzione della conoscenza deimateriali ha permesso di raggiungerenegli ultimi anni traguardi insperati,specialmente per quanto riguarda lasintesi d’inchiostri compatibili con lestampanti inkjet commerciali. Tali mate-riali presentano ottime prestazioni elet-triche e interessanti proprietà fisiche utiliper la realizzazione di sensori. Oltreall’esempio dell’inchiostro piezoresisti-vo a base di nanoparticelle d’argento,utilizzato nei dispositivi presentati inquesta breve trattazione, sono oggi di-sponibili molti altri materiali polimericicompatibili anche con stampanti a bas-so costo e utilizzabili per un ampio ven-taglio di applicazioni.Insomma, l’evoluzione in tale campolascia ben sperare che da qui a pocoognuno di noi sarà in grado di dise-gnare, con un comune CAD, il layoutdel proprio dispositivo, magari frutto diuna notte insonne, per poi realizzarlocon la stampante che si trova in ufficio,in laboratorio o in casa.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. K. Crowley, A. Morrin, A. Hernan-dez, E. O’Malley, P. G. Whitten, G.G. Wallace, M.R. Smyth, A.J. Killard,Fabrication of an ammonia gas sen-sor using inkjet-printed polyanilinena-noparticles, Int. Jour. Pure and App.Anal. Chem. 20082. Brischwein, M.; Herrmann, S.;Vonau, W.; Berthold, F.; Grothe, H.;Motrescu, E.R.; Wolf, B., The Use ofScreen printed Electrodes for the Sensingof Cell Responses, IEEE AFRICON 20073. R. Lakhmi, H. Debeda, I. Dufour, C.Lucat, Force Sensors Based on Screen-Printed Cantilevers, IEEE Sensors Jour-nal, Vol. 10-6, 20104. F. Ménil, H. Debéda, C. Lucat,Screen-printed thick-films: From mate-rials to functional devices, Jour. Europ.

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Salvatore Baglio si èlaureato in IngegneriaElettronica presso l’Uni-versità degli Studi di Ca-tania nel 1990, ha acqui-sito il titolo di Dottore diRicerca in Ingegneria

Elettrotecnica nel 1994. È ProfessoreAssociato di Misure Elettriche ed Elettro-niche presso la stessa Università, Seniormember IEEE ed è stato DistinguishedLecturer per la IEEE Circuits and SystemsSociety. È attualmente Associate Editordelle IEEE Transaction on Instrumenta-tion and Measurements e componentedel Comitato Editoriale di Tutto_Misure.

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Gaetano L’Episcopo ha conseguito laLaurea in Ingegneria Elettronica e la Lau-rea Specialistica in Ingegneria dell’Auto-mazione e del Controllo dei Sistemi Com-plessi presso l’Università degli Studi diCatania, rispettivamente nel 2006 e nel2009. Attualmente frequenta il secondo

anno del Dottorato di Ricerca Internazionale in Ingegne-ria dei Sistemi presso l’Università degli Studi di Catania.

Cristian Lombardo si è laureato in In-gegneria Elettronica presso l’Universitàdegli Studi di Catania nel 2003. Collabo-ra con il Dipartimento di Ingegneria Elet-trica Elettronica e Informatica dell’Univer-sità degli Studi di Catania. Si occupa ditecnologie per l’Ambient Assisted Living,

sensori in tecnologia Inkjet Printing, sistemi multisenso-riali distribuiti, materiali e processi per circuiti stampatiHDI, misure nel campo delle radiazioni ionizzanti e nonionizzanti.

Vincenzo Marletta si è laureato inIngegneria Informatica con indirizzo Auto-matica e sistemi di Automazione industria-le presso l’Università degli Studi di Cata-nia nel 2007, ha acquisito il titolo di Dot-tore di Ricerca in Ingegneria Elettronica,Automatica e Controllo di Sistemi Com-

plessi nel 2011. Collabora con il Dipartimento di Inge-gneria Elettrica, Elettronica e Informatica (DIEEI) dell’Uni-versità degli Studi di Catania.

Ilenia Medico ha conseguito la Laureatriennale in Ingegneria Elettronica e Appli-cazioni Infotelematiche presso l’Universitàdi Palermo nel 2008 e la Laurea Speciali-stica in Ingegneria Microelettronica pressol’Università degli Studi di Catania nel2011. Attualmente collabora con il Dipar-

timento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informaticadell’Università degli Studi di Catania dove si occupadello sviluppo di dispositivi in tecnologia Inkjet Printing.

Stefania Medico ha conseguito la Lau-rea triennale in Ingegneria Elettronica eApplicazioni Infotelematiche presso l’Uni-versità di Palermo nel 2008 e la LaureaSpecialistica in Ingegneria Microelettroni-ca presso l’Università degli Studi di Cata-nia nel 2011. Attualmente collabora con il

Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e Infor-matica dell’Università degli Studi di Catania dove sioccupa di soluzioni innovative per l’Energy Harvesting.

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GLIALTRI TEMI

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La misura 3D di eccentricitàe di diametri

MISURE OTTICHE PER L’INDUSTRIAGLI

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I G. Sansoni, P. Bellandi, F. Docchio

Verso l’ingegnerizzazione di uno strumento innovativo

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Laboratorio di Optoelettronica,Università degli Studi di Bresciagiovanna.sansoni@ing.unibs.it

IL CONTROLLO DI ECCENTRICITÀNEI PROCESSI DI PRODUZIONEDI TUBI FORATI

Il controllo di qualità e il risparmiodi materiale sono di primaria impor-tanza per le aziende che trafilanotubi. Il parametro di eccentricità, de-finito come la distanza fra i centridei profili circolari interno ed ester-no delle pareti del tubo, è una gran-dezza di estrema importanza siaper garantire la qualità del prodotto,sia per mantenere al minimo neces-sario la quantità di materia primada utilizzare.L’eccentricità viene normalmentemisurata in due modi: mediante ilmonitoring on-line, durante il proces-so di produzione, e in modalità off-line, mediante misure ripetute sucampioni di prodotto. Il controllo on-line è effettuato nella maggioranzadei casi utilizzando strumentazionebasata su ultrasuoni [1,2]. Gliultrasuoni sono emessi da trasduttoripiezoelettrici; l’eccentricità vienemisurata calcolando il tempo di volodegli echi generati dalle superficiinterna ed esterna della parete deltubo in corrispondenza al punto di

misura. Poiché la misura è puntuale,è necessario utilizzare più trasdutto-ri per monitorare la geometria deltubo (oltre all’eccentricità, infatti,vanno considerati il diametro, l’ova-lizzazione e spessore minimo dellaparete del tubo). Inoltre il trasduttoredeve essere acusticamente accop-piato al rivelatore mediante liquidi,il che porta un certo numero di limi-tazioni, specialmente in termini ditemperatura, d’ingombri, di manu-tenzione dei sistemi e di costo com-plessivo.Un’alternativa non a contatto di re-cente immissione sul mercato si basasull’utilizzo di laser fotoacusticiper la generazione d’impulsi laserultracorti, dei quali viene misurato iltempo di volo con metodi interfero-metrici [3]. La tecnologia rende pos-sibile il controllo immediatamente avalle dell’estrusione, poiché non ri-sente dell’effetto legato alle alte tem-perature; tuttavia è molto costosa enon si mostra ancora robusta suffi-cientemente da poter essere utilizzatain ambienti così ostili come quellidelle linee di trafilatura. Nella pratica comune risulta quindipressoché obbligata la scelta di

effettuare il controllo off-line, in cor-rispondenza a sezioni trasversali deitubi. Si utilizzano calibri a con-tatto, che misurano lo spessoremassimo e quello minimo della pare-te del campione in esame di cui ècalcolata la semi-differenza [4]. Ilmetodo porta con sé ovvie compo-nenti d’incertezza, legate ai puntiche l’operatore ritiene essere quellidi misura (la scelta viene fatta “aocchio”), e alla numerosità dellemisure ripetute (che è normalmentebassa, poiché richiede tempo).Con l’obiettivo di giungere a una mi-sura di eccentricità scevra da questiinconvenienti alcune aziende utiliz-zano sistemi di visione 2D: unatelecamera acquisisce l’immaginedella sezione trasversale del tubo, neevidenzia i contorni e da questi stimale circonferenze esterna e interna, ladistanza fra i cui centri fornisce lamisura di eccentricità [5]. La qualitàdella misura dipende ovviamente dalsistema d’illuminazione utilizzato perevidenziare i contorni (no feature, noimage! n.d.r.), e dalla qualità dell’ot-tica: specialmente quando i requisitirichiesti alla misura sono stringenti,l’utilizzo di ottiche telecentriche è unmust, anche se aumentano i costi delsistema e i problemi legati agli in-gombri. Da ultimo, ma forse più im-portante degli altri aspetti, va evi-denziato che la misura è di buonaqualità solo se le superfici corrispon-denti alla sezione di taglio sono op-portunamente lavorate, in modo darimuovere i graffi e le bave lasciatedall’utensile utilizzato per effettuareil taglio. Si tratta quindi d’inserire

ECCENTRICITY AND DIAMETER MEASUREMENTWe present a prototype for the 3D optical measurement of tube eccentrici-ty. The system is based on the use of laser slits assembled following a suit-ably designed layout, which allows to obtain the circumferential profiles ofthe internal and external tube surfaces. The system is suitable for monitoringthe wall thickness in correspondence of tube cross sections characterized byscratches and chippings left by the cutting tool in a static way.

RIASSUNTOL’articolo è dedicato alla descrizione di un prototipo 3D per la misura off-line di eccentricità in tubi. La tecnologia utilizzata è basata sull’utilizzo dilame di luce e si pone come possibile alternativa alla tradizionale misura acontatto e all’impiego di sistemi di visione 2D. L’obbiettivo è effettuare lamisura statica in corrispondenza alla sezione trasversale dei tubi a valledell’estrusione e in cascata al taglio.

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un’ulteriore fase di lavorazione a valle del taglio e amonte del controllo, che risulta spesso incompatibilecon i tempi di lavoro della linea.Non rimane dunque che pensare a una soluzione checonsenta di utilizzare punti di misura nelle vicinanzedei bordi definiti dal taglio. Se poi la tecnica consentissedi acquisire un buon numero di punti senza dover muo-vere (ruotare) il pezzo, questo porterebbe con sé gli ovvivantaggi della misura statica, specialmente in termini dicosto del sistema e di tempo di misura.Questo obbiettivo è stato raggiunto dal Laboratorio diOptoelettronica, pensando ad uno strumento basa-to su visione 3D. Il lavoro è iniziato su precisarichiesta da parte di un’azienda dell’indotto brescia-no, ed è servito per mettere le basi di un primo proto-tipo di sistema di misura 3D: il sistema si è rivelato cosìinteressante per prestazioni che, al di là della finalitàoriginaria (legata a una semplice fattibilità), e all’inte-resse puramente accademico [6], abbiamo ritenutoopportuno continuarne lo sviluppo. Non è certamentecompito di un Laboratorio universitario quello di finan-ziare e gestire l’ingegnerizzazione di un prototipo. Tut-tavia abbiamo lavorato alla messa a punto di unaseconda versione del sistema originario, che ne con-servasse le prestazioni di misura, ma ne semplificassela taratura e soprattutto avesse in sé le qualità perdiventare un sistema semplice (da assemblare, installa-re, e manutenere) con la necessaria flessibilità e uncosto ragionevole. Ci auguriamo che, tra i lettori, oltrea utilizzatori finali (senza i quali non si può pensaread alcun piano di marketing), ci siano anche ancheaziende potenzialmente interessate a uno sviluppoindustriale del sistema.

IL SISTEMA PER LA MISURA DI ECCENTRICITÁ

Il layout ottico del prototipo attuale del sistema di misuraè presentato in Fig. 1.a. Esso è composto da due testeottiche collocate a sinistra e a destra rispettivamenterispetto all’asse longitudinale del tubo. Ciascuna testaottica è composta da due laser opportunamente angola-ti rispetto ad una telecamera. Ciascun laser è munito diun’ottica cilindrica, che consente di proiettare una lamadi luce. La testa ottica di sinistra proietta due lame diluce, visibili in Fig. 1.b, che delineano il semi-profiloesterno di sinistra del tubo e il semi-profilo interno didestra; la testa ottica di destra, in modo simmetrico,proietta le lame di luce visibili in Fig. 1.c, corrispondential semi-profilo esterno di destra del tubo e al semi-profilointerno di sinistra. Il primo passo della procedura consiste nel trasforma-re le lame di luce in semi-profili, ciascuno espresso nelsistema di riferimento locale alla testa ottica conside-rata. In Fig. 2.a essi sono schematicamente presentatinei sistemi di riferimento con pedice “s” e “d”, rispetti-vamente per le teste ottiche di sinistra e di destra. La

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procedura di misura di ciascun pro-filo viene effettuata mediante appo-sita calibrazione delle teste ottiche[6]. Successivamente è necessario com-pensare l’effetto di distorsione pro-spettica del quale risentono i semi-profili ottenuti, che è dovuto alledirezioni d’illuminazione dei laser.Questa procedura è estremamentesemplice poiché utilizza i parametrigeometrici delle teste ottiche, che aloro volta sono stimati nella proce-dura di calibrazione. I semi-profilicosì ottenuti sono mostrati in Fig.2.b. Il terzo passo consiste nel traslare isemi-profili fin qui ottenuti in un siste-ma di riferimento comune, nel qualeverrà eseguita la misura. Il sistema diriferimento è indicato con X, Y, Z inFig. 2.c. La trasformazione utilizzataè una semplice traslazione dei semi-profili. I parametri della traslazionevengono stimati mediante un appositomaster composto da una serie di puntiscuri (marker) su fondo trasparente. Imarker devono essere acquisiti daambedue le teste ottiche contempora-neamente, in modo da stabilire il rife-rimento globale (per questo il suppor-to è trasparente); non è necessarioche il master presenti altri particolaricaratteristiche costruttive (planarità,precisione dei marker e dimensioni),con ovvi vantaggi di costo.

A valle della trasformazio-ne, si ottengono due profi-li, ossia quello esterno equello interno, solidali conl’asse del tubo. La misuradi eccentricità si ottieneeseguendo il fitting circola-re dei due profili, e calco-lando la distanza fra i cen-tri dei due cerchi stimati.

LE PRESTAZIONI DI MISURA

Il prototipo sul quale sonostate effettuate le prove spe-rimentali descritte nel segui-to è mostrato in Fig. 3.Quattro Lasiris Mini 660

da 10 mW sono stati utilizzati comesorgenti laser; le due telecameresono IDS UI-1540SE, con risoluzio-ne 1280x1024. La fotografiamostra la struttura di supporto alcentro, fatta per alloggiare i tubi.L’asse longitudinale del tubo defini-sce la direzione Z del sistema di rife-rimento X, Y, Z. Le due telecameresono poste a 450 mm di distanzadall’asse Z e il loro asse ottico formaun angolo di 45° con l’asse Z. Ilaser esterno sinistro ed esternodestro formano un angolo di 95°con esso. Per misurarlo si è utilizza-ta una squadra goniometrica BoschDMW 40 L, con precisione di 0,1°.

Gli angoli che determinano la trian-golazione laser/telecamera vengo-no tutti stimati in fase di calibrazio-ne delle teste ottiche. Nel set-upmostrato essi sono posti a circa 70°e 50° rispettivamente per i laseresterni e i laser interni. In questaconfigurazione l’intervallo di misuradelle teste ottiche è pari a 50 mm; itubi che possono essere misuratihanno diametri compresi fra 30 mme 80 mm. La prima fase della sperimentazioneè stata dedicata alla valutazionedelle prestazioni di misura delle sin-gole teste ottiche. Si è utilizzato unmaster piano, che è stato mossolungo il range di misura a passi di 1mm mediante slitta micrometrica. Ledistanze misurate in corrispondenza

ai profili (in questo casorettilinei) ad ogni posizio-ne del master sono statemediate. I valori medicosì ottenuti sono stati uti-lizzati per calcolare gliscarti rispetto ai valorinominali di posizione delmaster e hanno eviden-ziato fluttuazioni compre-se fra -0,025 mm e+0,02 mm. Nella seconda fase si èproceduto a verificare leprestazioni del sistemacomplessivo. Per fare que-sto abbiamo utilizzato uncerto numero di tubi cam-pione dei quali abbiamolavorato una sola termina-

zione, lasciando l’altra grezza. Laterminazione lavorata è stata utilizza-ta per valutare l’eccentricità nominaleED, che abbiamo utilizzato in seguito

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Figura 2 – Principio di misura. I semi-profili misurati dalle teste ottiche vengono raddrizzati e infine traslati nel sistema di riferimento X, Y

nel quale verrà stimata l’eccentricità

Figura 3 – Il prototipo realizzato

Figura 1 – Il sistema realizzato. a) (in alto) Layout ottico;b) (in basso a sin.) lame di luce proiettate dalla testa ottica

di sinistra e acquisite dalla telecamera sinistra; c) (in basso a des.) lame di luce proiettate dalla testa ottica di destra e acquisite dalla telecamera destra

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come riferimento alla misura. ED èstata calcolata misurando mediantecalibro centesimale lo spessore dellaparete del pezzo in corrispondenzadi 30 diverse posizioni. Mediante fit-ting circolare sui punti grezzi abbia-mo stimato i centri delle circonferenzeinterna ed esterna e valutato la lorodistanza.La terminazione non lavorata deicampioni è stata utilizzata per misu-rare l’eccentricità EM mediante il siste-ma 3D. Ciascun campione è stato rea-lizzato avendo cura di selezionaredall’estruso originario una porzionelontana dalla testa di estrusione, inmodo da garantire la costanza del-l’eccentricità lungo la loro lunghezza.In Fig. 4.a e 4.b sono mostrate le dueterminazioni di uno dei campioni uti-lizzati, avente diametro esterno nomi-nale di 39 mm, e spessore nominalepari a 3 mm. I grafici di Fig. 4.c e 4.d

si riferiscono ai semi-profili ottenuti dalleteste ottiche e alle cir-conferenze stimate avalle del loro allinea-mento. Per questo campione, il valore di eccentrici-tà ED era pari a0,33 mm. Il valore EMè stato misurato in cor-rispondenza a 10 di-verse posizioni del tu-bo, ottenute ruotandolomanualmente sulla suastruttura di supporto. LaTab. 1 mostra sia i valo-ri EM ottenuti ad ognimisurazione, sia il valo-re medio e la deviazio-ne standard corrispon-denti.La procedura descritta

Figura 4 – Esempio di misura. a) terminazione lavorata di uno dei campioni utilizzati; b) terminazione non lavorata

dello stesso campione; c) semi-profili ottenuti da ciascuna testa ottica; d) fitting delle circonferenze

a valle della traslazione e misura di eccentricità

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è stata applicata a tutti gli altri cam-pioni a disposizione. In Tab. 2 vengo-no mostrati i risultati corrispondenti.Di ciascun tubo vengono forniti il dia-metro esterno e lo spessore nominale(prima colonna), oltre al valore dieccentricità di riferimento (ED). Delsistema 3D realizzato vengono fornitii valori medi della distribuzione degliscarti (EM-ED) su 10 misure per cia-scun tubo e il valore di deviazionestandard. I dati di Tab. 2 sono di otti-ma qualità, mantenendosi le devia-zioni standard al di sotto di qualchecentesimo di millimetro.

CONCLUSIONI

Il sistema presentato in questo lavo-ro si distingue per la sua notevolesemplicità rispetto a una possibileindustrializzazione: si tratta diapprontare due teste ottiche a trian-golazione, la cui geometria puòessere ulteriormente semplificata,riducendo i componenti laser a due(uno per ciascuna testa di misura) espillando il segnale mediante diviso-ri di fascio. È quindi possibile per-venire a una versione compatta diogni testa ottica, le cui dimensionivarieranno solo in funzione delledimensioni dei tubi da misurare. Sinoti che già il prototipo sperimenta-to consente di misurare un intervallopiuttosto ampio di tubi.La geometria “a scalare” è quindi

garantita. Parallelamente nulla cam-bia nelle procedure di taratura e dimisura, che sono estremamente flessi-bili e consentono la stima dei para-metri di misura indipendentementedalle dimensioni in gioco.La disponibilità di teste ottiche com-patte porta a una riduzione dei costidel sistema e alla semplificazione del-l’installazione, oltre che a una manu-tenzione ridotta, anche in ambientiostili.Infine, è immediato l’adattamento delsistema alla misura di diametri esterni

(anche quindi per barre non forate),utilizzando una sola testa ottica, se cisi accontenta di una deviazione stan-dard delle misure dell’ordine di alcunicentesimi di millimetro.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Coperet P 2006 E-rota – Processand System for Dimensional Charac-terization of Tubes. Proceedings ofECNDT 2006 www.ndt.net/article/ecndt2006/poster~1.htm.

N. di misure EM (mm)1 0,322 0,343 0,364 0,365 0,346 0,357 0,368 0,329 0,31

10 0,32Media 0,34

Deviazione standard 0,02

Tabella 1 – Valori di eccentricitàmisurati in 10 ripetizioni

Diametro esterno/ ED (mm) M[EM-ED] Dev. Standard spessore (mm) (mm) (mm)

33/3,50 0,28 0 0,0644/2 0,11 0 0,04

50/2,50 0,05 0 0,0250/2,50 0,07 0 0,03

54,5/2,75 0,16 0 0,0355/1,50 0,12 0 0,05

Tabella 2 – Prestazioni di misura del sistema realizzato

Un prestigioso riconoscimento a Giuseppe Blandino

Il 2 giugno 2012 il Prefetto di Pordenone ha consegnato a Giuseppe Blan-dino, titolare della Labcert di Pordenone, il diploma dell’Onorificenza del-l’Ordine “Al Merito della Repubblica Italiana”. Un giusto riconoscimentoa una persona che dal 1963 opera nell’ambito della certificazione di pesie misure con un impegno che va ben al di là della semplice attività pro-fessionale, a tutto vantaggio della Metrologia Legale italiana.I più sinceri complimenti al neo Cavaliere da parte di Tutto_Misure!

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2. www.zumbach.com/e/product/umac.asp.3. Deppe G J 2002 Wall ThicknessMeasurement by Laser UT on HotTubes in a Rolling Mill NDT.net the e-Journal of Nondestructive Testing 7(3).4. International Organization forStandardization, Geneva, ISO 1101-1983, Technical drawings: Toleran-cing of form, orientation, location andrunout-Generalities, definitions,symbols, indications on drawing.5. PC-based Vision Tackles a Coreproblem on Paper Rolls http://www.controlvision.co.nz/Case_Studies/case_study_norske_skog.cfm.6.Sansoni G, Bellandi P, Docchio F2011 Design and development of a3D system for the measurement oftube eccentricity Measurement Scien-ce and Technology, 22, doi:10 .1088/0957 -0233/22/7/075302.

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Giovanna Sansoni è Professore Ordinario di Misure Elettricheed Elettroniche presso il dipartimento di Ingegneria dell’Informazio-ne dell’Università di Brescia. È responsabile del Laboratorio diOptoelettronica. Le sue principali attività di ricerca sono nell’ambi-to dello sviluppo di sistemi di visione 2D e 3D innovativi e nella lorointegrazione con robot.

Paolo Bellandi è studente del terzo anno di dottorato in Inge-gneria delle Telecomunicazioni. Svolge la sua attività presso il Labo-ratorio di Optoelettronica. I suo progetti vanno dallo sviluppo diteste ottiche 3D per misure (anche integrabili su robot) all’analisid’immagini mediante wavelet.

Franco Docchio è Professore Ordinario di Misure Elettriche edElettroniche presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bre-scia. Si occupa di misure ottiche, laser industriali, strumentazioneelettronica di misura, creazione di società di Start-up. È attualmen-te direttore della rivista Tutto_Misure.

Affidabilità di LED in condizionidi sollecitazioni combinate

MISURE DI COMPONENTI OTTICIGLI

ALT

RI

TEM

I L. Peretto, R. Tinarelli, M.G. Masi, G. Mazzanti

Analisi sperimentale sull’effetto di corrente e temperatura

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Università di Bologna, Dip. “Guglielmo Marconi”,Alma Mater Studiorumlorenzo.peretto@unibo.it

RELIABILITY OF LEDS UNDER COMBINED STRESS CONDITIONSThere are many practical situations in which the reliability of a device can-not be correctly predicted by considering only one single stress. In thesecases, the use of a more complicated life model working with multi-stress isneeded: infact, taking into account two stresses provides good results in sev-eral real applications. In this paper, the problem of deriving a life model forLEDs that can be usefully employed in actual operating conditions is faced.The combination of thermal stress and forward current is considered and atest system used to carry out a measurement campaign is presented. Theresults of some experiments are also presented and discussed.

RIASSUNTOIn molte situazioni pratiche l’affidabilità di un dispositivo non può esserepredetta correttamente a partire da una singola sollecitazione. In questesituazioni, è richiesto un modello di vita multi-sollecitazione: in pratica, unmodello a due sollecitazioni può risultare sufficiente per numerose applica-zioni pratiche. In questo articolo si affronta il problema di ottenere unmodello di vita di LED che può essere impiegato con successo in normalicondizioni operative. La combinazione della sollecitazione termica e dellacorrente diretta di alimentazione è utilizzata per condurre un’adeguatacampagna di misura. Vengono presentati i risultati di alcuni esperimenticondotti.

PERCHÈ AFFIDABILITÁ DI LED?

Nonostante i LED siano impiegati neicircuiti elettronici da più di 50 anni, laloro visibilità ha raggiunto negli ultimianni vette altissime, grazie allo lorodiffusione in settori molto popolariquali, per esempio, schermi per cellu-lari, tablet e computer, televisori, faridelle autovetture e illuminazione, an-che artistica, d’interni ed esterni. Laletteratura scientifica riporta studi sul-l’affidabilità di questi dispositivi quan-do sottoposti a sollecitazioni termiche,oppure come funzione del loro pack-aging. Si è quindi pensato che potes-se essere interessante ricavare unmodello di vita [1,2] sia per sollecita-zioni dovute alla sola corrente assor-bita sia per la combinazione di que-sta con la temperatura. Naturalmente,poiché i LED impiegati nelle varie ap-plicazioni sono di tipo diverso, i risul-tati ottenuti da questa ricerca non so-

no estendibili a qualunque LED. Tutta-via si ritiene che il metodo utilizzatopossa essere d’interesse generale perricavare il modello vita.

PERCHÉ SOLLECITAZIONI COMBINATE?

Esistono situazioni in cui l’affidabilitàdi un componente non può esserevalutata correttamente considerandosolo un unico tipo di sollecitazione.Occorre ricordare, infatti, che duranteil normale utilizzo, un componente èsottoposto a numerosi fattori fisici chepossono contribuire al suo invecchia-mento. Alcuni di essi hanno effetti pic-coli o modesti sulla sua durata di vitaperché (i) d’intensità limitata, o (ii) peril modo stesso in cui interagisconocon il componente medesimo. A essisi dà normalmente il nome di fattorid’invecchiamento. Ci sono però an-

che grandezze che possono ridurre si-gnificativamente l’affidabilità del di-spositivo: esse sono considerate solle-citazioni che producono invecchia-mento (stress). La maggior parte deiprocessi d’invecchiamento può essererappresentata con sufficiente accura-tezza considerando l’effetto combina-to di due sollecitazioni, dando originea un modello di vita più complesso.Tali modelli, generalmente, sono di ti-po fenomenologico, ovvero ottenutiattraverso prove sperimentali senzafare ipotesi sui fenomeni chimico-fisicialla base dello specifico processod’invecchiamento.

IL BANCO DI MISURA

Il banco di prova è stato realizzato inmodo da potere: (i) applicare una sol-lecitazione termica o (ii) di corrente,(iii) utilizzare contemporaneamenteentrambe le sollecitazioni, (iv) misura-re un parametro scelto come indice didegrado del sistema sotto osservazio-ne. Riguardo al punto (iv), si è sceltodi misurare il flusso luminoso prodottodai LED in prova e di stabilire comecriterio di guasto, in accordo con[3,4], la diminuzione del suo valore aldi sotto del 70% di quello iniziale. LaFig. 1 riporta lo schema a blocchi delbanco realizzato per provare 32 LEDalla volta.

correnti all’inter-no dell’intervallodi normale fun-zionamento. Pertale motivo, è stataprevista la seguen-te procedura di mi-sura: i) i LED sono fattiattraversare per 5minuti da una cor-rente (20 mA) infe-riore a quella mas-sima; ii) le tensioni

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proporzionali al flusso luminoso sonoacquisite e memorizzate; iii) i LEDsono alimentati con una corrente e/osottoposti a una temperatura moltomaggiore di quella nominale per untempo di 75 minuti; iv) i LED e/o ilforno vengono spenti e lo sportello delforno viene aperto in modo che laloro temperatura scenda a quellaambientale. Questa fase dura 30minuti.I passi da i) a iv) vengono ripetutifinché tutte le intensità luminosemisurate al punto ii) sono scese al diFigura 1 – Schema a blocchi del banco realizzato

Figura 2 – La scheda LED posizionata sullo sportello del forno

Figura 3 – Il forno, la scheda fotodiodi e i circuiti di controllo

Il banco è costituito da un personalcomputer, da una scheda di acquisi-zione a 16 canali a 12 bit (DAQ),da un convertitore D/A (DAC) e daun convertitore tensione-corrente. ILED utilizzati sono del modello King-bright L-144HD, hanno una lunghez-za d’onda dominante di 660 nm(rosso) e una corrente diretta massi-ma di 25 mA. Essi sono inseriti al-l’interno di un forno elettrico e po-sizionati in modo che la luce emessada ognuno di essi vada a colpire ifotodiodi (OSRAM SFH203P) instal-lati all’esterno del forno per evitareche invecchino essi stessi per effettodello stress termico. La Fig. 2 mostraun dettaglio della scheda contenentei LED. Il DAC, controllato dal com-puter, produce un segnale di tensio-ne che definisce, attraverso il con-vertitore tensione-corrente, la corren-te usata come sollecitazione deiLED. La DAQ acquisisce le trentadueuscite in tensione dei fotodiodi gra-zie a un semplice circuito multiple-xer non riportato in figura. Ciò per-mette di evidenziare eventuali possi-bili relazioni fra temperature, flussoluminoso e guasto. Il forno elettricopermette di utilizzare sollecitazionitermiche fino a 170 °C e la sua tem-peratura è controllata da un PID. LaFig. 3 mostra il forno, la schedafotodiodi e i circuiti multiplexer.Un algoritmo gestisce il banco diprova e applica uno specifico proto-collo di misura. Occorre ricordare,infatti, che la diminuzione dell’inten-sità luminosa dev’essere valutata per

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sotto del loro valore iniziale. Gliintervalli di tempo di cui ai punti i) eiv) permettono di raggiungere unacondizione di regime termico e sonostati scelti dopo alcune prove speri-mentali. Si osservi infine che, poichéla corrente al passo i) si trova all’in-terno del range nominale e vienemantenuta per un tempo brevissimorispetto alla vita attesa in condizioninominali (decine di migliaia di ore),si può ragionevolmente assumereche ciò che avviene in tale passonon contribuisca al processo d’in-vecchiamento. Pertanto, al fine dellamisura del tempo al guasto, vieneconsiderato solamente l’intervallo ditempo indicato al passo iii).

PRINCIPALI RISULTATI SPERIMENTALI E COMMENTI

Attualmente è stato portato a termineun solo test con sollecitazione combi-nata. I LED sono stati sottoposti a unatemperatura di 130 °C e alimentaticon una corrente pari a 20 mA (valo-re compreso nel range nominale difunzionamento del componente). Iltempo medio al guasto (MTTF) ottenu-to è pari a 28,9 ore con una devia-zione standard uguale a 6,72 ore. InFig. 4 è riportato l’istogramma deitempi al guasto e le distribuzioni nor-male (in grassetto) e lognormale (lineasottile). Dal momento che il test di Lil-

liefors ha mostrato un livello di signifi-catività pari al 5%, non vi è alcunaragione per rifiutare l’ipotesi nulla deidati provenienti una distribuzione nor-male o lognormale.Gli estremi inferiore e superiore del-l’intervallo di confidenza al 95% sonorispettivamente pari a 26,4 ore e31,4 ore. Non è possibile fornire con-clusioni definitive sulla base di risulta-ti ottenuti con un unico test. Comun-que è abbastanza evidente il fortesinergismo fra lo stress termico e dicorrente: la vita attesa dei LED in con-dizioni nominali di esercizio (tempe-ratura ambiente e corrente di alimen-tazione minore di 25 mA) è circa 105

ore, ma si riduce drasticamente al disotto di 30 ore se i componenti sonoesposti a una temperatura di 130 °Ce alimentati con una corrente ugualea 20 mA. Dai valori riportati in Tab.1, che riporta gli estremi inferiore esuperiore dell’intervallo di confidenzadel tempo medio al guasto quando è

applicata solo una sollecitazione ter-mica, si può notare che questa evi-dente riduzione delle ore di vita ècausata principalmente da uno stresstermico, poiché una temperatura paria 130 °C determina un tempo al gua-sto di circa 90 ore. Altre prove sono in corso per confer-mare i dati ottenuti.

OSSERVAZIONI FINALI

Si può concludere che l’utilizzo diuna sollecitazione potrebbe non es-sere sufficiente per ottenere una vali-da predizione della vita di un com-ponente in reali condizioni operati-ve. Fortunatamente, molte situazionireali possono essere simulate in mo-do soddisfacente considerando duediverse sollecitazioni. In questa pri-ma campagna di misure sono stateapplicate sia la temperatura che lacorrente, poiché sicuramente sono idue principali fattori che influisconosull’invecchiamento dei LED. I risulta-ti ottenuti dal test hanno mostratouna forte sinergia tra la corrente e latemperatura.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Albertini, M.G. Masi, G. Mazzan-ti, L. Peretto, R. Tinarelli, “A Test Setfor LEDs Life Model Estimation”, Proc.of the 27th IEEE I2MTC/10, Austin,Texas, USA, Maggio 2010, pp. 426-431.[2] A. Albertini, M.G. Masi, G.Mazzanti, L. Peretto, “ExperimentalAnalysis of LEDs Reliability Under

Combined Stress Conditions”,Proc. of the 28th IEEEI2MTC/11, Hangzou, Cina,Maggio 2011, pp. 1597-1601. [3] Illuminating EngineeringSociety of North America, Mea-suring Lumen Maintenance ofLED Light Sources, New York,NY, USA, 2008.[4] Lighting Research Center, Rens-selaer Polytechnic Institute, Troy,NY, USA, www.lrc.rpi.edu.

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Figura 4 – Distribuzione sperimentale del tempo al guasto con T = 130 °C e corrente 20 mA e modello di vita con distribuzione normale (linea in grassetto) e lognormale (linea sottile)

T (°C) MTTFi (ore) MTTFs (ore)

120 206,0 232,0130 087,4 101,0150 051,6 057,6

Tabella 1 – Valori medi MTTF ed estremi inferiore MTTFI e superiore MTTFS

dell’intervallo di confidenza al 95% (distribuzione normale)

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Lorenzo Peretto è professore associato diMisure Elettriche ed Elettroniche presso laFacoltà di Ingegneria dell’Università di Bolo-gna. Si occupa di misure per la qualità dell’e-nergia e di misure per l’affidabilità e la con-formità. È chairman del TC39 “Measurements

in Power Systems” dell’IEEE Instrumentation and Measure-ment Society e inventore di numerosi brevetti internazionali.

Giovanni Mazzanti è professore associato diSistemi Elettrici per l’Energia presso la Facoltà diIngegneria dell’Università di Bologna, dove svol-ge attività di ricerca nell’ambito della modellisti-ca, affidabilità e diagnostica d’isolanti per altatensione, sistemi innovativi per la trasmissione di

potenza ed esposizione umana ai campi elettromagnetici.

Maria Gabriella Masi è assegnista diricerca presso il Dipartimento di Ingegneriadell’Energia Elettrica e dell’Informazione“Guglielmo Marconi” dell’Università di Bolo-gna. La sua attività di ricerca riguarda lo svi-luppo di strumentazione innovativa per la

misura del flicker.

Roberto Tinarelli è ricercatore di MisureElettriche ed Elettroniche presso la Facoltàdi Ingegneria dell’Università di Bologna. Sioccupa di misure e sensori per la qualità edè inventore di numerosi brevetti internazio-nali.

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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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Da Fechner a Luce,la misura in psicologia

PSICOLOGIA E MISUREGLI

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I Stefano Noventa, Giulio Vidotto

Parte II

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FROM FECHNER TO LUCE, MEASUREMENT IN PSYCHOLOGY – PART IIIn the first part of this review, the problem of measurement in psychologicaland social sciences was presented. Its history was chronicled in broad lines,moving from the beginning of psychophysics to the development of the moderntheory of measurement. In this second short review, some aspects of therepresentational theory of measurement and of the theory of conjointmeasurement are detailed. Consequences and open problems are alsodiscussed.

RIASSUNTONella prima parte di questa rassegna è stato introdotto il problema dellamisura nelle scienze psicologiche e sociali e ne è stata ripercorsa, a gran-di linee, la storia, a partire dalla nascita della psicofisica fino alla moder-na teoria della misura. In questa seconda parte della rassegna verrannoapprofonditi alcuni aspetti della teoria rappresentazionale della misura,della teoria della misurazione congiunta, e verranno esposte alcune conse-guenze e problemi aperti.

Università di Padova,Dip. Psicologia Generalestefano.noventa@unipd.itgiulio.vidotto@unipd.it

LA TEORIA ASSIOMATICADELLA MISURAZIONE

La moderna teoria della misura sibasa sull’associare oggetti a numeriin modo che le relazioni esistenti trai primi siano rappresentate da rela-zioni tra i secondi. Il processo dimisurazione è riducibile a quattropassaggi (Luce & Narens, 1994):definire un sistema empirico qualita-tivo, cioè un insieme di entità e rela-zioni che dovrebbero essere osserva-bili direttamente e che costituisconole primitive del sistema; selezionareun gruppo di assiomi (esposto in ter-mini delle primitive) possibilmentefinito e sperimentalmente verificabi-le; identificare una struttura numericaper la quale esista un insieme diomomorfismi con il sistema empiricoqualitativo. Infine, specificare perquali trasformazioni gli omomorfismiforniscono la stessa rappresentazio-ne numerica. Questo processo for-malizza l’idea di Stevens delle tra-sformazioni di scala ammissibili edelle statistiche significanti.

Formalmente, si definisce sistemarelazionale (Suppes & Zinnes,1963), o struttura relazionale, un’en-nupla S=(A,R0,R1,…) dove A è ildominio della struttura e le Rk sonorelazioni e/o operazioni definitesugli elementi di A. Un sistema sidice empirico se A è un insieme difenomeni (anche qualitativi), si diceinvece numerico quando A è uninsieme numerico. Un classico esem-pio è dato dalla terna (A,R,o) com-posta da un dominio A, una relazio-ne di ordine debole R e un’operazio-ne binaria o associativa, positiva estrettamente monotona.Si individua una teoria di misurazio-ne attraverso un insieme di condizio-ni o assiomi che, se soddisfatti in unsistema relazionale empirico, assicu-rano la costruzione di una scala dimisura in un sistema relazionalenumerico attraverso classi di omo-morfismi (Burigana & Lucca, 1975).Per questo motivo si dovrebbe poterverificare empiricamente gli assiomi(si distinguono infatti assiomi control-labili e non controllabili, o non falsi-

ficabili, assiomi necessari e nonnecessari, sostanziali e tecnici) e sideve stabilire l’esistenza e l’unicitàdelle scale di misura: l’esistenza è dipertinenza del Teorema di rappre-sentazione; il Teorema di unicità èinvece alla base della definizionedelle trasformazioni ammissibili edelle scale equivalenti.Dato un sistema relazionale empiricoA e un sistema relazionale numericoB, una scala di misura è una terna(A,B,m) dove m è un omomorfismoda A e B. Due scale sono equivalen-ti se misurano la stessa struttura em-pirica attraverso la stessa strutturanumerica. Affinché ciò accada emer-gono restrizioni alle trasformazioniche mappano l’omomorfismo di unascala nell’omomorfismo di una scalaequivalente, e che vengono dette tra-sformazioni ammissibili (o permissi-bili). Una scala è unica entro tali tra-sformazioni. Per una trattazione ge-nerale della derivazione di scale dal-le rappresentazioni canoniche si ve-da Pfanzagl (1968).Infine, la significanza delle statisti-che effettuate sui valori numerici diuna scala di misura è strettamentecondizionata dalle trasformazioniconsentite alla scala stessa. Le scaleequivalenti lasciano infatti invariatal’informazione empirica numerica-mente rappresentata, pertanto ci siaspetta che una statistica rimangainvariata continuando a descrivereuna stessa caratteristica empiricaquando si passa da una scala aun’altra per mezzo di trasformazioniammissibili. Una statistica è quindi

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significante se invariante per trasformazioni ammissi-bili (Pfanzagl, 1968). Alcuni famosi esempi di scale(Burigana & Lucca, 1975):

Nominale: sistemi classificatori definiti da relazioni diequivalenza. La scala è unica a meno di trasformazionibiunivoche. Ammettono moda e tabelle di contingenza.

Ordinale: sistemi debolmente ordinati dove l’ordinenumerico rispecchia l’ordine con cui gli oggetti si sus-seguono rispetto a una data caratteristica. L’unicitàviene dalle trasformazioni monotone strettamente cre-scenti. Ammettono mediana, quantili e correlazione diSpearman.

Intervalli: sistemi nei quali si può quantificare i rap-porti tra le differenze di valori di una grandezza. L’uni-cità viene dalle trasformazioni affini: m’=am+b. Ammet-tono media aritmetica, deviazione standard e correla-zione di Pearson.

Rapporti: sistemi nei quali si possono quantificare irapporti tra valori di una grandezza. Le trasformazio-ni ammissibili sono semplici dilazioni m’=am. Ammet-tono media geometrica.

Quest’ultimo caso, in particolare, corrisponde al concettointuitivo di misura quantitativa. Dato un insieme non vuotoA di elementi, una relazione binaria R, un’operazione diconcatenazione o da A x A in A, un sistema estensivo(Suppes & Zinnes,1963), è definito da una terna (A,R,o)che soddisfa i seguenti assiomi per a,b,c in A:1. Transitività: se aRb e bRc allora aRc.2. Associatività: ((a o b) o c)R(a o (b o c)).3. Monotonicità: se aRb allora (a o c)R(c o b).4. Risolvibilità: se non aRb allora esiste c in A tale cheaR(b o c) e (b o c)Ra.5. Positività: Non (a o b)Ra.6. Archimedeità: se aRb allora esiste un numero n taleche bR(na) dove na è definito ricorsivamente come1a=a e na=((n-1)a o a). La struttura è qualitativa perché gli assiomi non hannocontenuto numerico, inoltre gli assiomi 1, 2, 3 e 5 sonoverificabili sperimentalmente, mentre 4 e 6 in combina-zione con altri assiomi formano predizioni falsificabili.Suppes (1951) ha dimostrato il teorema di rappresen-tazione per tali strutture, vale a dire l’esistenza di unomomorfismo con il sottoinsieme dei numeri reali positi-vi dotato di un’operazione binaria ≤, e con la sommacome operazione di concatenazione. Dato cioè unomomorfismo ϕ da A nei reali positivi si ha che:1. aRb se e solo se ϕ (a) ≤ ϕ (b)2. aR(b o c) se e solo se ϕ (a) ≤ ϕ (b) + ϕ (c).Suppes e Zinnes (1963) hanno poi dimostrato il teore-ma di unicità: due omomorfismi ϕ e ϕ’ sono uniti dallamoltiplicazione per una costante, formando così unascala a rapporti.

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LA TEORIA DELLA MISURAZIONE CONGIUNTA

Sviluppata indipendentemente daDebreu (1960) con una connotazio-ne topologica, e da Luce & Tukey(1964) con una connotazione alge-brica, la teoria della misurazionecongiunta ha alla base l’idea di defi-nire le relazioni numeriche che de-scrivono sistemi empirici distinti par-tendo dalla relazione che descrivel’ordinamento del loro prodotto car-tesiano. Situazioni nelle quali sivaluta la misura di grandezze basa-te sul prodotto cartesiano si presen-tano in molti campi della scienza apartire dalle grandezze derivatecome la densità, per proseguire conle funzioni di utilità in economia egli ordinamenti di “bundle” di beni eprodotti oppure di “gambles” comenelle analisi delle situazioni dirischio e nelle preferenze, per con-cludere con la misura di diversevariabili o costrutti latenti in psicolo-gia.Si considera quindi la struttura rela-zionale (A x P, R), dove A e P sonoinsiemi di elementi e R è un’opera-zione binaria, in genere di ordinedebole (transitiva e connessa) e sitratta di trovare le scale di misuradei fattori A e P e una legge di com-posizione che combini tali scale for-mando una scala congiunta cherispecchi l’ordine qualitativo in R delprodotto A x B. Seguendo la tratta-zione di Luce (1977), restringiamol’analisi a un sistema decomponibi-le, per il quale cioè esistono due fun-zioni ϕA e ϕP da A e P aventi percodominio i numeri reali, e una fun-zione F tale che F(ϕA, ϕP) rappresen-ti la relazione R, nel senso che perogni a,b in A e p,q in P si abbia(a,p)R(b,q) se e solo se F(ϕA(a),ϕP(p))≥ F(ϕA(b), ϕP(q)).Il focus viene quindi spostato dallamisurabilità dei singoli attributi allamisurabilità congiunta del costruttorisultante e da questa si inferisce lamisurabilità dei costituenti. In parti-colare, nel caso di un sistema addi-tivo (dove la F è la somma), la misu-razione congiunta indica l’esistenzadi relazioni additive entro gli attributi

cercando relazioni additive tra gliattributi (Luce & Tuckey, 1964). Perfare ciò segue una struttura di tipoassiomatico simile a quella introdottada Suppes e Zinnes (1963) per la teo-ria della misura. Per esempio, elenchiamo alcuni assio-mi della rappresentazione additivaper A e P infiniti:1. Transitività: se (a,p)R(b,q) e(b,q)R(c,r) allora (a,p)R(c,r).2. Cancellazione singola: se(a,p)R(b,p) allora (a,q)R(b,q). Simil-mente, se (a,p)R(a,q) allora (b,p)R(b,q).3. Cancellazione doppia: se (a,x)R(f,q)e (f,p)R(b,x) allora (a,p)R(b,q).4. Risolvibilità: dati a,b in A e p in Pallora esiste q in P tale che(a,p)R(b,q).5. Archimedeità: ogni successionestandard che sia inferiormente e supe-riormente limitata è finita (una succes-sione {ai} in A, indicizzata su un insie-me d’interi I, si definisce standard seesistono p,q in P tali che si abbia(ai,p)~(ai+1,q) per ogni indice di I).Sotto queste ipotesi (insieme a parti-colari richieste di non banalità cheservono a imporre dei vincoli allastruttura) si può dimostrare che esisto-no le scale ϕA e ϕP e che la concate-nazione ϕA + ϕP preserva l’ordine suA x P per cui, dato (a,p)R(b,q), si haϕA(a) + ϕP(p)≥ ϕA(b) + ϕP(q).Si noti la similarità degli assiomiprecedenti con quelli della sezioneprecedente. In particolare, la can-cellazione singola corrisponde allamonotonicità e serve a indurre or-dini deboli RA e RP sulle componentiA e P, mentre transitività, risolvibili-tà e Archimedeità sono l’equivalen-te nel caso specifico di quelli prece-denti. La cancellazione doppia serve inve-ce a identificare l’ordine lungo lediagonali ed equivale a cancellare itermini simili nelle somme. È impor-tante sottolineare come i precedentiassiomi non siano necessari ma solosufficienti a definire una rappresen-tazione additiva. Altri assiomi pos-sono essere imposti: la condizioneThomsen e la risolvibilità ristrettaper esempio possono sostituire ladoppia cancellabilità e la risolvibili-tà.

ALCUNE CONSEGUENZE E PROBLEMI APERTI

La definizione di una teoria dellamisura in grado di abbracciare varia-bili estensive e intensive, grandezzedirette e derivate, quantitative e quali-tative, o più in generale strutture rela-zionali che non mostrino isomorfismidiretti con i reali positivi, è un proble-ma meno banale di quanto possaapparire a un’analisi intuitiva. Attual-mente, la teoria assiomatica della mi-sura e la misurazione congiunta sono,da un punto di vista teorico e meto-dologico, le candidate ideali per defi-nire la misurabilità delle grandezzecaratteristiche di discipline come laPsicologia e le Scienze Sociali. Peravere un’idea delle loro potenzialità eimportanza basti considerare comestrutture assiomatiche siano alla based’importanti teorie della decisionecome la “expected utility theory” (vonNeumann & Morgenstern, 1947) o la“discounted utility theory” (Koopman,1960), mentre una delle applicazionipiù notevoli di misurazione congiuntaè la “Prospect Theory” (Kahneman &Tversky, 1979) per la quale lo psico-logo D. Kahneman fu insignito delpremio Nobel per l’economia. Un’al-tra importante ricaduta è stata lo svi-luppo dei modelli multi-attributo, comela Conjoint Analysis (Green & Rao,1971) che, per quanto applicati intermini meno rigorosi, sono estrema-mente diffusi nelle scienze sociali enelle scienze applicate.Nonostante le brillanti premesse, talerivoluzione non ha però attecchito deltutto nelle Scienze Psicologiche eSociali (Michell, 1999), in parte perla difficoltà di padroneggiarne il for-malismo matematico; in parte per ilforte retaggio operazionalista dovutoall’impatto di Stevens sulla Psicologia;ma soprattutto, per la difficoltà di veri-ficare assiomi e proprietà determini-stiche su strutture empiriche che perloro stessa natura presentano datiaffetti da rumore. A questo proposito,recenti tentativi d’introdurre struttureprobabilistiche hanno seguito un ap-proccio classico (Iverson & Falmagne,1985; Davies-Stober, 2009) o baye-siano (Myung et al. 2005).

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Infine un’ulteriore difficoltà incontratada tali teorie è riconducibile alla dif-fusione dei modelli di Rasch (1960) edi Item Response Theory. I modelli diRasch si pongono infatti come unateoria della misurazione fondamenta-le capace d’identificare una misurasu scala a intervalli per i dati sui qua-li il modello garantisca una fit accet-tabile. La misurazione simultanea dicostrutti (es. abilità dei soggetti e dif-ficoltà degli item) sono alla base ditali modelli e la loro stessa strutturapresenta forti parallelismi con gli as-siomi della teoria della misurazionecongiunta, al punto che talvolta ven-gono considerati una controparte sta-tistica alla teoria della misurazionecongiunta. Tuttavia, al di là dell’im-portanza indiscussa di tali modelli,quest’ultimo punto è attuale fonte didibattito (Karabatsos, 2001; Bor-sboom & Zand Scholten, 2008):quanto un buon indice di fit è unacondizione sufficiente a garantire cheuna struttura relazionale empiricasoddisfi gli assiomi della misurazionecongiunta?

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. L. Burigana & A. Lucca (1975). Fonda-menti della misurazione. Padova: Cleup.2. D. Borsboom & A. Zand Scholten (2008).The Rasch Model and Conjoint Measure-ment Theory from the Perspective of Psycho-metrics. Theory & Psychology, 18, 111.3. C.P. Davis-Stober (2009) Analysis of mul-tinomial models under inequality constraints:Applications to measurement theory. Journalof Mathematical Psychology, 53, 1-13.4. G. Debreu (1960). Topological methodsin cardinal utility theory. In K. J. Arrow, S.Karlin, & P. 5. P.E. Green & V.R. Rao (1971). Conjointmeasurement for quantifying judgmentaldata. Journal of Marketing Research, 8,355-363.6. G.J. Iverson & J.C. Falmagne (1985).Statistical issues in measurement. Mathema-tical Social Sciences, 10, 131-153.7. D. Kahneman & A. Tversky (1979). Pro-spect theory: an analysis of decision underrisk. Econometrica, 47, 263-291.8. G. Karabatsos (2001). The Rasch Model,Additive Conjoint Measurement, and NewModels of Probabilistic MeasurementTheory. Journal of Applied Measurement,2(4), 389-423.

9. T.C. Koopman (1960). Stationary ordinalutility and impatience. Econometrica, 28,287-309.10. R.D. Luce (1977). Conjoint measure-ment: A brief survey. In David E. Bell, RalphL. Keeney, and Howard Raiffa, editors, Con-flicting Objectives in Decisions, pages 148-171. John Wiley & Sons, New York.11. R.D. Luce & J.W. Tukey (1964). Simul-taneous conjoint measurement: a new scaletype of fundamental measurement. Journalof Mathematical Psychology, 1, 1-27.12. R.D. Luce & L. Narens (1994). Fifteenproblems concerning the representationaltheory of measurement, in P.Humphries,(ed.), Patrick Suppes: Scientific Philosopher,Vol. 2, Dordrecht: Kluwer, pp. 219-49.13. J. Michell (1999). Measurement inpsychology: a critical history of a methodo-logical concept. New York: Cambridge Uni-versity Press. 14. J.I. Myung, G. Karabatsos & G.J. Iver-son (2005). A Bayesian approach to testingdecision making axioms. Journal of Mathe-matical Psychology, 49, 205-225.15. J. Pfanzagl (1968). Theory of measure-ment. Wiley, Oxford.16. G. Rasch (1960). Probabilistic modelsfor some intelligence and attainment tests.Copenhagen: Danish Institute for Educatio-nal Research.17. P. Suppes (1951). A set for independentAxioms for extensive quantities, PortuguliaeMathematica, 10, 163-172. 18. P. Suppes & J. Zinnes (1963). Basicmeasurement theory, in R.D. Luce, R.R. Bushand E. Galanter, (eds.), Handbook ofmathematical psychology, Vol. I, New York:wiley, pp. 1-76.19. J. von Neumann & O. Morgenstern(1947). Theory of games and economicbehavior. Princeton, NJ: Princeton UniversityPress.

Stefano Noventa èassegnista di ricercapresso il Dipartimento diPsicologia Generale del-l’Università degli Studidi Padova. Si occupa diPsicometria, Psicofisica

e Psicologia Matematica.

Giulio Vidotto è profes-sore Ordinario di Psicome-tria presso il Dipartimentodi Psicologia Generaledell’Università degli Studidi Padova. Si occupa diPsicometria, Percezione e

Psicofisica, Psicologia Matematica, Testinge Psicologia della Salute.

LA VALUTAZIONE DEI TEST DI FATICA È PIÙ FACILE!

Il software di acquisizione e analisi deidati catmanAP di HBM è ora disponi-bile nella nuova versione 3.3. Intuitivoe facile da utilizzare, il software offreun ampio ventaglio di funzionalità e,grazie ai diversi moduli, risulta estre-mamente flessibile e adatto alle più sva-riate operazioni di misura. Il software è stato perfezionato so-prattutto dal punto di vista della sem-plicità d’uso: la nuova versione dispo-ne, ad esempio, di un’interfaccia uten-te migliorata che semplifica ulterior-mente l’esecuzione di compiti di rou-tine, quali l’impostazione dei cicli diprova automatici o l’analisi dei datidi misura. catmanAP 3.3 presenta nuove funzionianche nell’ambito dell’analisi dei dati:il cosiddetto processo di classificazio-ne, ad esempio, risulta ideale per rap-presentare graficamente i carichi deimateriali nei test di fatica ai fini dellavalutazione della fatica. A tale scopovengono registrate ampiezze e valorimedi di ogni carico in modo da rap-presentarne la frequenza in un sempli-ce grafico tridimensionale. L’analisipuò essere effettuata anche in temporeale, rendendo possibile la compres-sione immediata dei dati nelle misura-zioni prolungate. Anche l’AdvancedCursor Graph per l’analisi grafica deidati di misura è stato migliorato. Nella nuova versione 3.3, catmanAPsupporta l’intera gamma di hardwareper la tecnica di misura di HBM.

Per ulteriori informazioni:www.hbm.com/it/menu/prodotti/elettronica-e-software-di-misura/software-di-misura/catman-ap

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d’indicazione dello strumento, TM, ilvalore della tensione visualizzatadal misuratore di quasi picco si atte-sterà sulla media delle due tensioniV1 e V2.È possibile dimostrare [5] che la rispo-sta del ricevitore EMI a un segnale ditipo impulsivo ricorrente assume laforma Vqp=P(α)⋅Vmax, dove P(α) è chia-mato coefficiente di rettifica dell’im-pulso con il parametro α dato dallarelazione: α=(π/4)⋅(TC/TD)⋅(B6/fR), confR frequenza di ripetizione dell’impul-so. L’andamento di P(α) in funzionedel parametro α è riportato in Fig. 8.Al fine di apprezzare l’effetto dellafrequenza di ripetizione del disturbosull’indicazione del ricevitore EMI,nella Fig. 9 è riportato l’andamento diP(α) in funzione di fR per il caso spe-cifico di B6=120 kHz e TD/TC=550(vedi Tab. 1, pubblicata in T_M2/2012 e qui nuovamente riportata).Come è immediato osservare, al ridur-

BASIC INSTRUMENTATION IN EMC MEASUREMENTS – PART 2The standard electromagnetic radio frequency interference receiver (EMIreceiver) is a fundamental tool for the measurement of all the quantities ofinterest in electromagnetic compatibility (EMC). In the previous and in thisarticle we analyze the constituent elements of the EMI receiver focusing onthe main differences from the well-known spectrum analyzer, then wedescribe the detection circuit with particular attention to the value presentedon the display when a continuous sinusoidal signal or an impulsive signal(wide band, repetitive or non-repetitive, coherent or non-coherent) is appliedto the input of the EMI receiver. The first part of this article has been published in T_M 2/2012.

RIASSUNTOIl ricevitore standard di radio disturbi (EMI receiver) è uno strumento fon-damentale nella misurazione di tutte le grandezze d’interesse della compa-tibilità elettromagnetica (CEM). Nel precedente e in questo articolo analiz-zeremo inizialmente gli elementi costitutivi del ricevitore EMI soffermandocisulle principali differenze rispetto al più noto analizzatore di spettro per poipassare alla descrizione del circuito di rivelazione con particolare atten-zione al valore presentato a video nel caso in cui venga applicato all’in-gresso del ricevitore un disturbo sinusoidale permanente oppure un distur-bo impulsivo (a banda larga, ripetitivo o non ripetitivo, coerente o incoe-rente). La prima parte dell’articolo è stata pubblicata su T_M n. 2/2012.

LA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICACA

MPI

ECOM

PATI

BILIT

ÀEL

ETTR

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ICA

Strumentazione di base nelle misuredi Compatibilità Elettromagnetica

Carlo Carobbi1, Marco Cati2,3, Carlo Panconi3

Il Ricevitore EMI di Radiodisturbi - Parte II

1 Dip. Elettronica e TelecomunicazioniUniversità di Firenze

2 Ricerca e Sviluppo, Esaote spa,Firenze3 Elettroingegneria, Pistoiamarco.cati@esaote.com

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RISPOSTA AI SEGNALI IMPULSIVI

Per comprendere quale sia la rispo-sta del ricevitore EMI a segnali ditipo impulsivo, è opportuno ricordarequanto avevamo concluso nel nume-ro 2/2010 di Tutto_Misure a propo-sito della risposta all’impulso dell’a-nalizzatore di spettro. In quell’occa-sione avevamo mostrato che l’analiz-zatore di spettro si comporta in duemodi differenti a seconda del valoredella frequenza di ripetizione del-l’impulso in relazione alla bandapassante B3 del filtro a frequenzaintermedia. In particolare nel casod’impulso periodico ripetuto con ca-denza breve (e costante) rispetto a1/B3, sul display dell’analizzatore dispettro vengono visualizzate le righespettrali (serie di Fourier) dell’impul-so periodico. Invece, nel caso in cuil’impulso si ripeta con cadenza (co-

stante o casuale) lunga rispetto a1/B3, il filtro a frequenza intermediarisponde a ciascun impulso come sefosse singolo, e sul display dell’ana-lizzatore di spettro viene visualizzatoil valore di picco Vmax dell’inviluppodato dalla relazione Vmax=V(fT)⋅Bimp.Inquesta relazione V(fT) è la densitàspettrale di tensione laterale del di-sturbo espressa in V/Hz, valutataalla frequenza di sintonia fT, e Bimp èla banda equivalente impulsiva1 pro-porzionale alla banda passante delfiltro a frequenza intermedia.Anche nel caso del ricevitore EMIoccorre fare questa distinzione: inparticolare nel primo caso si ricadrànel paragrafo relativo alla rispostaai segnali sinusoidali mentre, nel se-condo caso, l’uscita del rivelatore diquasi picco Vd oscillerà tra due valo-ri V1 e V2 (Fig. 7). Tenendo contodella costante di tempo del circuito

Figura 7 – Risposta del rivelatore di quasi picco a un segnale di tipo impulsivo ricorrente

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Figura 9 – Parametro P(a) in funzione della frequenza fRdi ripetizione dell’impulso per quantificare

la risposta del ricevitore EMI nella banda 30 MHz – 1.000 MHzFigura 8 – Parametro P(a) per quantificare la risposta

del ricevitore EMI ai segnali di tipo impulsivo ricorrente

CAMPI E COMPATIBILITÀELETTROMAGNETICA

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NUOVO SENSORE OTTICO PER LA LEITZ INFINITY

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Con la Leitz Infinity, la macchina di misura3D più precisa al mondo, in futuro si potran-no misurare superfici di qualunque tipo. Aquesto scopo è stato integrato nel sistema dimisura il sensore a luce bianca Precitec LR(Lateral Resolution), che possiede un angolodi accettazione di 90° ± 40° e, pertanto,può misurare anche superfici molto inclinaterispetto al proprio asse in modo estrema-mente preciso. La misura senza contatto per-mette inoltre di operare su superfici moltodelicate, che potrebbero essere danneggia-te o deformate dai normali tastatori a con-tatto. Con Precitec LR si possono eseguiremisure dimensionali e di profili; l’elevatissi-ma risoluzione del sensore consentirà in futu-ro la misura di rugosità e spessori di minimaentità. Grazie inoltre all’ottima risoluzioneassiale, cioè la capacità di differenziaremolto bene punti dell’immagine consecutivi,è in grado di gestire anche strutture com-plesse. Le superfici riflettenti, rifrattive, bril-lanti, trasparenti e molto inclinate, come adesempio le lenti dell’industria ottica, nonsono un problema per il Precitec LR.Il sensore si basa sul procedimento di misuraconfocale cromatico. La luce bianca, in speci-fiche lunghezze d’onda, viene proiettata sullasuperficie da misurare. Uno spettrometro ana-lizza la luce riflessa e determina la distanzadal sensore all’oggetto da misurare.La Leitz Infinity è dotata della testa di misurae scansione ad alta velocità a contatto LSP-S4. La possibilità di prelevare dal magazzi-no utensili il sensore Precitec LR permetteall’utente di passare, nel corso dello stessociclo di misura, dalla misura a contatto allamisura ottica.

LeitzIl marchio Leitz è parte di HexagonMetrology ed è sinonimo di sistemi dimisura a coordinate ad alta precisione,centri di misura per ingranaggi e teste dimisura. I sistemi possono essere installatisia in ambiente di sala metrologica che inambiente industriale. Da oltre 30 anniLeitz offre ai suoi clienti strumenti metro-logici innovativi al massimo livello, perattività di misura particolarmente impe-gnative.

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Hexagon MetrologyHexagon Metrology fa parte del GruppoHexagon AB e comprende marchi leadernel settore metrologia quali Brown &Sharpe, Cognitens, DEA, Leica Geosy-stems (Divisione Metrologia), Leitz, m&hInprocess Messtechnik, Optiv, PC-DMIS,QUINDOS, ROMER e TESA. I marchiHexagon Metrology vantano una baseinstallata globale senza uguali, costituitada milioni di CMM, sistemi di misura por-tatili e strumentazione di misura manuale,nonché decine di migliaia di licenze soft-ware di metrologia. Macchine, sistemi esoftware offerti dalla società sono com-pletati da una vasta gamma di servizi disupporto al prodotto, servizi post-venditae ad alto valore aggiunto.

Per ulteriori informazioni: www.hexagonmetrology.com

B6 (kHz) 0,20 9,00 120,000

TC (ms) 45,00 1,00 1,000

TD (ms) 500,00 160,00 550,000

TM (ms) 160,00 160,00 100,000

h 3,00 3,90 4,000

ks 0,81 0,97 0,990

kp 0,12 0,12 0,011

km 0,53 0,27 0,620

kn 1,30 2,30 2,700

T_M ƒ 199

si della frequenza di ripetizione degliimpulsi l’indicazione dello strumentosi riduce; ne consegue quindi che lavalutazione della “gravità” di un di-sturbo impulsivo è direttamente colle-gata al numero d’impulsi al secondo,cioè alla frequenza di ripetizione.Cosa succede però alla lettura sulricevitore EMI quando la frequenza di

risulta TD>>TC>1/Bimp, la risposta delrivelatore di quasi picco è approssi-mativamente data da V2=kp⋅Vmax doveil valore del parametro kp dipende dalprodotto TC⋅Bimp ed è riportato nellaFig. 11 e, per i casi specifici, nellaTab. 1. Rimane infine da descrivere il caso incui gli impulsi in ingresso al rivelatore

ma, vista lo loro indipendenza, il di-sturbo risultante tende ad essere para-gonabile a un rumore di tipo gaussia-no. Con queste ipotesi è possibiledimostrare che il livello indicato dalrivelatore di quasi picco risulta in que-sto caso Vqp=kn⋅Vn(fT)⋅√Bn dove Vn(fT) èla densità spettrale di tensione espres-sa in V/√Hz alla frequenza di sinto-nia fT, Bn è la banda equivalente dirumore2 e kn è un coefficiente dipen-dente dal rapporto TD/TC riportato inFig. 13 e per i casi specifici discussinella Tab. 1.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Direttiva 2004/108/CE del Parla-mento Europeo e del Consiglio, 15

Tabella 1 – Parametri elettrici fondamentali del rivelatore di quasi picco

ripetizione degli impulsi risulta estre-mamente bassa (al limite un singoloimpulso)? In questo caso la rispostadel rivelatore di quasi picco è mostra-ta in Fig. 10.Tenuto conto che in questa situazione

siano casuali e incoerenti. Questasituazione si verifica per esempio nelcaso di disturbi impulsivi prodotti con-temporaneamente da più sorgentiindipendenti. In questo caso le singo-le sorgenti generano impulsi coerenti

Figura 10 – Risposta del rivelatore di quasi picco a un impulso singolo

Figura 11 – Coefficiente kp per il calcolo dell’uscita del rivelatore di quasi picco nel caso d’impulso singolo

Figura 12 –- Coefficiente km per il calcolo della massima tensione di uscita del rivelatore

di quasi picco nel caso d’impulso singolo

N.03ƒ

; 2012 CAMPI E COMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA�

dicembre 2004, concernente il ravvi-cinamento delle legislazioni degliStati membri relative alla compatibili-tà elettromagnetica e che abroga ladirettiva 89/336/CEE.2. MIL-STD-461E, “Requirements forthe Control of Electromagnetic Interfe-rence Characteristics of Subsystemsand Equipment”, Department ofDefense Interface Standard.3. EN 55011 “Limiti e metodi di misu-ra delle caratteristiche di radiodistur-bo degli apparecchi industriali, scien-tifici e medicali (ISM)”4. EN 55022 “Limiti e metodi di misu-ra delle caratteristiche di radiodistur-bo prodotto dagli apparecchi per latecnologia dell’informazione”5. Ermanno Nano, “Compatibilitàelettromagnetica (radiodisturbi) (Le-zioni e seminari), Bollati Boringhieri,1979”6. CISPR 16-1-1, Specificationfor radio disturbance and immunitymeasuring apparatus and methods –Part 11: Radio disturbance and immu-nity measuring apparatus – Measu-ring apparatus, Ed. 3.0, 2010.

NOTE

1 Per una risposta in frequenza del filtro a frequenza intermedia di tipo gaussiano, risulta: B6=√2B3Bimp=1,064B6.2 Per una risposta in frequenza del fil-tro a frequenza intermedia di tipogaussiano, risulta: Bn=0,753⋅B6.

Carlo Carobbisi è laureato conlode in Ingegne-ria Elettronicanel 1994 pressol’Università di Fi-renze. Dal 2000

è Dottore di Ricerca in “Tele-matica”. Dal 2001 è ricerca-tore presso il Dipartimento diElettronica e Telecomunicazio-ni dell’Università di Firenzedove è docente di Misure Elet-troniche e di CompatibilitàElettromagnetica. Collaboracome ispettore tecnico conl’ente unico di accreditamentoAccredia. È presidente del SC210/77B (Compatibilità Elet-tromagnetica, Fenomeni in

alta frequenza) del CEI.

Marco Cati si è laurea-to con lode ed encomiosolenne in IngegneriaElettronica all’Universitàdi Firenze nel 2001. Dal2005 è Dottore di Ricer-ca in Ingegneria dell’Af-

fidabilità, Manutenzione e Logistica.Dal 2005 fa parte del reparto R&S diEsaote dove è responsabile delle veri-fiche di Compatibilità Elettromagneti-ca su dispositivi ecografici. Collaboracome ispettore tecnico con l’ente unicodi accreditamento Accredia. Svolgeattività di consulente nel campo dellacompatibilità elettromagnetica e dellasicurezza elettrica.

Carlo Panconi si è lau-reato nel 2003 in Inge-gneria Elettronica all’U-niversità di Firenze ÈDottore di Ricerca in“Controlli non distrut-tivi”. Dal 1988 è inse-

gnante di Laboratorio di Elettrotecnicae di Elettronica nel triennio degli Istitu-ti Tecnici e Professionali. Come liberoprofessionista svolge attività di consu-lenza nel campo della compatibilitàelettromagnetica e della sicurezzaelettrica.

Figura 13 – Coefficiente kn per il calcolo dell’uscita del rivelatore di quasi picco nel caso d’impulso casuale

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;2012

Mentre visitavogli stand dell’e-vento Affidabilitàe Tecnologiedello scorso A-prile a Torino mi

chiedevo, non senza un certo stupo-re, le ragioni dell’aumentata pre-senza di aziende operanti nel setto-re della visione artificiale: lo stuporenasceva dalla differenza di segnofra il trend globale dell’economia nelnostro paese e il trend nel settoreMachine Vision, che percepivo net-tamente positivo, in accordo, fra l’al-tro, con lo scenario da me descrittoin questa rubrica, a commento dellostesso evento dell’anno passato (vedin. 2 di Tutto_Misure 2011). Tantoche pensavo d’intitolare il mio contri-buto per il numero di Tutto_Misure inuscita a Giugno “No news goodnews”.Mi sono messa al lavoro e ne è sca-turita la curiosità di conoscere unpochino più in dettaglio come stes-sero davvero andando le cosequanto a fatturato, vendite, mercatie trend applicativi in tema di Machi-ne Vision (MV), sia a livello globa-le, sia in particolare in Europa. Lacosa è stata in parte “triggerata”dall’interessantissima introduzione

report EMVR11, e corredarli delleinformazioni pubblicate dall’Auto-mation Imaging Association (AIA),presentate durante il VISION showdi Stoccarda nell’ottobre 2011 [2].Quanto segue è dunque il resocontodelle informazioni raccolte, chespero possano essere d’interesse peri miei lettori, come lo sono state perme.Come dice Jeff Burnstein, Presi-dente dell’AIA durante la riunioneannuale dell’associazione alVISION show di Stoccarda, i mas-simi rappresentanti dall’Americadel nord, dalla Cina e dalla Coreahanno presentato gli aggiornamen-ti del mercato della visione nei loropaesi e discusso del futuro e delleopportunità. Quanto è emerso èche, nonostante la grande recessio-ne del 2009 e le preoccupazioni diuna ricaduta nel 2011 o nel 2012,le aziende di MV hanno continuatoa mostrare una crescita significati-ve su base globale. La ragione? Latecnologia MV è essenziale per unvasto insieme di applicazionimanufatturiere e non e si staespandendo a livello mondiale. Iltrend a lungo termine continua arimanere decisamente positivo, no-nostante gli alti e bassi ai quali l’e-conomia mondiale è attualmentesoggetta.Greg Hallows di Edmund Opticsha presentato la situazione nelNord America. La linea di ten-denza delle vendite nel decenniopassato mostra un incrementocostante. Benché le vendite abbia-no subito un decremento del 29%nel 2009, esse si sono riportate aun incremento del 60% nel 2010 ehanno continuato ad aumentare nel2011. La sua previsione per il2012 è tuttavia cauta e si attestaattorno al 4%. Nel lungo periodo ci

fatta da Remo Sala, nell’ambitodel convegno sulla Visione Artificia-le e Robotica nell’Automazione enei Controlli, organizzato all’inter-no dell’evento A&T 2012. Nel suointervento Sala ha presentato alcunidati economici tratti dall’EuropeanMachine Vision Report 2011(EMVR11), il report edito annual-mente dall’European MachineVision Association (EMVA) che costi-tuisce un riferimento importante perle aziende e gli operatori di MV,poiché fornisce un quadro oggettivoe completo dei trend del mercato,basato com’è sull’analisi di datiprovenienti da questionari inviati apiù di 240 aziende europee [1]. La raccolta del materiale è stata tut-tavia più complessa di quanto avessiprevisto, anche perché l’analogoreport EMVA 2012, relativo ai datidel 2011 non era ancora pubblica-to. Mi sono quindi avvalsa della col-laborazione di Ignazio Piacentini(ImagingLab srl), che è membroEMVA e mi ha fornito i dati presen-tati dall’attuale presidente dell’asso-ciazione, Gabriele Jansen in oc-casione della riunione dell’associa-zione, tenutasi il 12 Aprile 2012 aLisbona. È stato molto utile integrarequesti dati con quelli forniti dal

VIS

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ARTIF

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Quo vadis?

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

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WHERE TO FROM HERE?The section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Mis-ure readers who wish to explore the world of components, systems, solu-tions for industrial vision and their applications (automation, robotics,food&beverage, quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoniand stimulate discussion on your favorite topics.

RIASSUNTOLa rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i letto-ri della rivista Tutto_Misure interessati a componenti, sistemi, soluzioni perla visione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica,agro-alimentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof.Sansoni e sottoponetele argomenti e stimoli.

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si aspetta comunque che la produzione aumenti,data la sua strategicità nei campi applicativi che sistanno diversificando dal (e aggiungendo al)manifatturiero.I dati AIA individuano nei mercati dei semicondutto-ri, automotive, legno e alimentare i quattro mercatipiù ampi. Le applicazioni trainanti saranno quelle dianalisi di difetti superficiali della cosmetica, le appli-cazioni di metrologia 2D/3D e di verifica di assem-blaggio. In una prospettiva ancora più a lungo ter-mine, saranno la difesa, l’energia, la robotica gui-data dalla visione, la salute e il farmaceutico a farlada padrone in termini di crescita.Sunho Huh di Enavision, che rappresenta l’asso-ciazione di Machine Visione Coreana (KMVIA), hadetto che anche la Corea ha superato la recessionedel 2009. Nel 2011 il mercato è incrementato del5% e l’incremento atteso per il 2012 è del 7%, ben-ché con qualche incertezza. I comparti maggiormen-te produttivi sono quelli dei pannelli flat, PCB e semi-conduttori. Le applicazioni trainanti anche in questocaso sono l’ispezione di superficie, l’ispezione 3D ei controlli di presenza di parti e la misura. Nel lungotermine, i mercati destinati a crescere saranno quellidei display di nuova generazione come le televi-sioni OLED, i dispositivi mobili e la realtà aumentata(il che ci riporta ancora una volta al 3D e alla mani-polazione di nuvole di punti, n.d.r).Isabel Yang di LusterLight, rappresentante dell’U-nione di Machine Vision Cinese (CMVU), ha stima-to pari al 12% l’incremento delle entrate del merca-to cinese nel 2011. I comparti in espansione sonoquelli dell’elettronica, semiconduttori, trasportointelligente, sicurezza, imaging scientifico, medica-le, alimentare.Questi dati vengono confermati anche da Gabrie-le Jansen, che li integra con quelli relativi alGiappone e all’Europa. Per quanto riguarda ilGiappone, il dato più evidente è la riduzione del12% delle vendite rispetto al 2010. Tale calo ha ri-guardato il settore telecamere: in particolare levendite di telecamere B/W è sceso del 25% rispet-to al 2010. Le ragioni sono principalmente daricercarsi nel terremoto del Marzo 2011, nei bennoti problemi legati alla contaminazione nucleare,ma anche nella rivalutazione dello yen e nelle inon-dazioni in Tailandia. La previsione per il 2012 siattesta su un cauto 5%, trainato in particolare dal-l’automotive, dalla robotica (sia industriale siaservicing) e dal medicale.E in Europa? Come siano andate le cose nel vicinopassato ce lo dice il grafico di Fig. 1: la recessionedel 2009 ha prodotto un calo del fatturato delleaziende di MV europee del 21% rispetto all’annoprecedente. La ripresa che si è avuta nel 2010 ha tut-tavia consentito un incremento del 35% nel fatturatorispetto al 2009. Fra i prodotti che mostrano un incre-

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VISIONEARTIFICIALE

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mento più significativo vi sono le tele-camere (+62%), le smart cameras e isistemi di visione compatti (+49%): inparticolare il settore Automotive deipaesi emergenti, oltre che del NordAmerica, ha contribuito a rafforzarele esportazioni di questi prodotti.Le corrispondenti vendite in milionidi Euro sono mostrate nel grafico diFig. 2. I dati relativi agli anni 2008-2010 ben evidenziano l’effetto dellarecessione e la ripresa successiva. Idati riferiti al 2011, contenuti nelreport EMVA del 2012 di prossimapubblicazione, mostrano che il mer-cato MV tiene, con un fatturato che siattesta attorno ai 2,3 miliardi diEuro.

Benché gli analisti siano concordi nel-l’asserire che la “double dip reces-sion” da molti paventata sia stata evi-tata, ciò che emerge dall’analisi deidati è che l’economia mondiale siaandata nel 2011 in realtà meno benedi quanto non si fosse previsto nel2010. A confermare quanto detto pre-sento il grafico di Fig. 3, che mostracome il trend positivo del 2010 si siainvertito in mofdo sensibile nel 2011,

in termini sia di aspettative (businessclimate indicator) sia di produzioneindustriale.Questo dato ha un suo riscontro inFig. 4, dove si vede che l’incrementodelle vendite osservato nel 2011rispetto al2010 è statodel 16%, dun-que inferioreal valore del20% previstonel 2010 peril 2011.Questo trendè sostanzial-mente legatoall’andamen-

to dei merca-ti nel NordAmerica e inEuropa, per iquali le va-riazioni per-centuali pre-viste nel 2011erano signifi-cativamentemaggiori a

quelle effettivamente verificatesi. Perl’Asia il discorso è sensibilmente diver-so: in assoluto accordo con i dati AIA,anche i dati EMVA evidenziano che iPaesi asiatici non solo hanno risentitomeno della recessione del 2009, ma

Figura 1 – Variazione percentuale del fatturato dei produttori europei di MV del 2009 rispetto al 2010 (a) e del 2010 rispetto al 2009 (b).

Dati EMVA

Figura 2 – Vendite dei fornitori europei di MV per tipologia di prodotto. Dati EMVA

Figura 4 – Variazione delle vendite delle aziende europee di MV. Dati EMVA 2012

Figura 3 – Business climate indicator e produzione industriale. Dati della Commissione Europea

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mostrano una tenuta migliore rispettoagli altri.In questo contesto, l’incremento pre-visto per il 2012 rispetto al 2011, inbase ai dati preliminari del ReportEMVA12 mostrati nello scorso Apri-le, si attesta su un cauto 9%. La cau-tela era opportuna a quella data. Amaggior ragione lo è nel momento incui scrivo (fine giugno 2012), datigli andamenti altalenanti dei merca-ti, la necessità di procedere verso unulteriore rafforzamento dell’Europain termini monetari, fiscali, e politicie l’evidente disomogeneità nellostato di salute dei suoi membri.

Dove va il mercato? Il grafico diFig. 5 mostra i trend tecnologici indi-cati da AMC-Hoffman, nel suo rap-porto dell’ottobre 2011 [3]. Leapplicazioni di riconoscimento real-time e d’integrazione con robot sonole più importanti, specialmente per leaziende con core business in auto-mazione. Accanto a esse appaionosempre più strategiche anche le tec-nologie dedicate all’analisi dellenuvole di punti, il che di nuovo cirimanda al 3D e alle applicazioni dirobotica. Le tecnologie di cloud com-puting cominciano a fare capolinoanche nel campo MV, segno eviden-te che le tecnologie informatichevanno sempre più assumendo la fun-zione di tessuto connettivo per i com-

di visione da parte degli utilizzatori:affidabilità e flessibilità dei sistemi,semplicità dell’interfaccia utente,miglioramento del rapporto prez-zo/prestazioni, velocità e prestazio-ni di misura. Il data mining per oranon sembra assumere un ruolo parti-colarmente preminente, ma è ragio-nevole aspettarsi che nei prossimianni acquisirà sempre più rilevanza,sia per la crescente complessità deisistemi produttivi (che richiederannosempre più sofisticati sistemi decisio-nali) sia per l’utilizzo di tecnologieMV in ambiti non manufatturieri,quali l’imaging scientifico, dove afronte di grosse masse di dati sarànecessario estrarre pochi significativiparametri.“Quo Vadis?” dunque (anzi: “QuoVadimus?”): è difficile rispondere,specialmente nello scenario che siva delineando in questo periodoestivo. È evidente che, anche neisettori collegati alla MV, è necessa-rio affrontare la sfida di realizzarepolitiche di sostegno della doman-da, così messa a dura prova negliUSA e in Europa: il trend positivoche si è fino a ora osservato costi-tuisce infatti un valore “per sé”,capace di fare da volano al settorenel vicino futuro.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. www.emva.org2. www.visiononline.org3. www.amc-hofmann.com

Figura 5 – I trend tecnologici nel campo della MV. Dati AMC-Hoffman 2011

Figura 6 – Cosa gli utenti chiedono. Dati AMC-Hoffman 2011

VISIONEARTIFICIALE

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parti produttivi che si avvantaggianodi controllo in remoto, comunicazio-ne veloce e affidabile (a proposito dicloud computing, si veda anche larubrica della visione del N. 1 diTutto_Misure 2012, n.d.r.).Anche il report AMC sottolinea chei mercati nei quali la visione avràsviluppo saranno sempre più nume-rosi e diversificati rispetto a quel-lo manifatturiero: lo sviluppo dell’e-lettronica di consumo, in particola-re, influenzerà il mercato MV(tablets, entertainment, video gamee controllo a distanza). E natural-mente il 3D. Da ultimo, è interessante osservarenel grafico di Fig. 6 quanto stringen-ti siano i requisiti richiesti ai sistemi

MISURE E FIDATEZZAI

SERIA

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MIS

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DATE

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Le prove di laboratorio

Marcantonio Catelani 1, Loredana Cristaldi 2, Massimo Lazzaroni 3

Prove su componenti e sistemi

1 Università degli Studi di Firenzemarcantonio.catelani@unifi.it2 Politecnico di Milanoloredana.cristaldi@polimi.it3 Università degli Studi di Milanomassimo.lazzaroni@unimi.it

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INTRODUZIONE

In un precedente lavoro [1], parlan-do di misure di affidabilità, si è evi-denziata l’importanza di conoscereil processo chimico-fisico di degra-dazione di un componente o di unsistema, per valutare l’insorgenza diun malfunzionamento o di una con-dizione di guasto. In particolare, èstato messo in evidenza come il pro-cesso di degrado di un componentepossa dipendere non solo da aspetticonnessi con la tecnologia con cui èstato realizzato, ma anche da fattoricome, ad esempio, il livello di solle-citazione applicato, le condizionid’impiego, ecc. Si è anche visto in[2] come la funzione tasso di guasto(failure rate) λ(t) e la vita utile si dif-ferenzino a seconda che si parli diun componente o un dispositivo di ti-po meccanico, o di diversa natura(per es. ICT).

Può essere interessante, a questopunto, capire come attivare un mec-canismo chimico-fisico di degrado,quali simulazioni possiamo fare, qualiprove e quali attrezzature servono aquesto scopo.Richiamando la Norma CEI 56-50,con il termine prova s’intende un’o-perazione, o una serie di operazioni,eseguite al fine di valutare, quantifi-care e classificare una caratteristica oun’altra proprietà di un componenteelementare, un sottosistema o un siste-ma più complesso. Per prova di laboratorio si inten-de, invece, una prova di conformità(generalmente finalizzata a verifica-re una caratteristica dell’elemento) ouna prova di determinazione (perstabilire una caratteristica dell’ele-mento) eseguita in condizioni prescrit-te e controllate, condizioni che posso-no simulare o non simulare quelle diesercizio del componente.

PROVE DI LABORATORIO

Una prima procedura per ottenereinformazioni sui parametri di affida-bilità di un componente consiste nelsottoporre un campione o un lotto a sollecitazioni della stessa natura(temperatura, umidità, vibrazione,ecc.) e livello (p. es. per la temperatu-ra, 40 °C, 55 °C, ecc.) rispetto allenormali condizioni d’impiego. Questotipo di prova ha il vantaggio di simu-lare in laboratorio le normali condi-zioni di esercizio, e si protrae fino aquando tutti gli elementi del campio-ne, o gran parte di essi, non si sianoguastati. Tuttavia, ricordando quantodetto a proposito della durata di vitautile [2], è evidente che questo tipo diprova, denominata comunementeprova di vita di lunga durata,risulta inadeguata in determinati con-testi. È impensabile, infatti, utilizzarequesto approccio nel campo dell’elet-tronica, dove la vita utile dei compo-nenti ha sovente durata di decine dianni e dove le informazioni sul pro-cesso di degrado che si otterrebberoa fronte della prova andrebbero benoltre l’obsolescenza tecnologica deldispositivo. In questo caso sono dapreferirsi le prove accelerate di cuiparleremo tra poco.Esistono procedure in cui il terminedella prova avviene prima che gli ele-menti si siano guastati (prove troncate).Si adotta questa soluzione nei casi incui risulti impossibile, o eccessivamenteoneroso, far procedere la prova sino al

MEASUREMENTS AND DEPENDABILITYReliability of systems is strictly related to the characteristics of the compo-nents and materials selected for their realization. In fact, to make an exampleand as already shown in a previous paper, the failure rate of a system withoutredundancy is the sum of the failure rate of their elements (this condition isvalid even if the failure rate is not constant in time). In this way, taking intoaccount cost and the modality to supply the components on the market, theknowledge of the results of the qualification tests is an important selectioncriterion supporting the product design. In this paper an overview of thereliability tests will be presented.

RIASSUNTOL’affidabilità dei sistemi è strettamente legata alle caratteristiche dei com-ponenti e dei materiali che li compongono. Infatti, per fare un esempio ecome già mostrato in un precedente articolo, il tasso di guasto di un siste-ma senza ridondanza è la somma del tasso di guasto degli elementi che locompongono (questa condizione è valida anche se il tasso di guasto non ècostante nel tempo). In questo modo e tenendo conto del costo e dellamodalità con cui i componenti sono resi disponibili sul mercato, la cono-scenza dei risultati delle prove di qualifica risulta essere un criterio di sele-zione importante nell’ambito della progettazione del sistema. In questamemoria è presentata una breve panoramica sui test di affidabilità.

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guasto dell’ultimo esemplare in esame.In questo caso la difficoltà consiste nel-l’estrapolazione delle informazioni chesi ottengono al momento in cui laprova dovrebbe aver condotto tutti glielementi al guasto. Un possibile campod’impiego è, anche in questo caso,l’ambito elettronico.È possibile fare interessanti conside-razioni sui dati ottenuti da prove dilaboratorio terminate prima che tuttigli elementi presi in considerazionesi siano guastati. La Fig. 1 illustra letipiche situazioni che si posso incon-trare. Se n (per semplicità, voluta-mente piccolo in figura) è il numerocomplessivo di dispositivi presi inconsiderazione e nf (f=failure) è ilnumero di dispositivi non funzionantiall’istante di osservazione, tre situa-zioni sono possibili [3, 4]:

• Test completo: la prova termina

Come detto, la prova termina in occa-sione del terzo guasto.È bene ricordare che in determinateapplicazioni è opportuno valutarel’affidabilità di un componente e/osistema sottoponendo i campioni inprova a complesse sollecitazioni am-bientali combinate (sottoporre i di-spositivi in prova ad ampie escursio-ni di temperatura e/o accelerazionee/o vibrazione e/o salinità, ecc.).Questa famiglia di prove è nota conl’acronimo CERT (Combined,Environmental Reliability Test),ed è richiesta in applicazioni dove ènecessario raggiungere livelli disicurezza elevati sia a livello di sin-golo componente che di sistema(tale richiesta è tipica per prodottidestinati all’ambito militare e avioni-co).A supporto di queste prove sono statesviluppate metodologie sia per la si-

quando nf = n come rappresentato inFig. 1.a.• Test di durata temporale fis-sata (prova troncata nel tem-po): la prova termina quando è tra-scorso un certo tempo; la durata èfissata preventivamente alla prova enon è influenzata (salvo casi ecce-zionali) da ciò che accade durantela prova stessa. La situazione è illu-strata in Fig. 1.b. Il numero di guastinf catalogati durante la prova è,ovviamente, del tutto casuale. Lasituazione raffigurata in figura rap-presenta il caso nf = 4.• Test con durata valutata sulnumero di guasti (prova tron-cata su guasto): la prova terminaquando un certo numero di guasti,preventivamente fissato, viene rag-giunto. Il tempo necessario a termina-re la prova è casuale. In Fig. 1.c. èillustrato il caso in cui nf = 3.

I SERIALIMISURE E FIDATEZZA

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dove Ea rappresenta l’energia di atti-vazione (in elettronvolt, eV) tipica delmateriale, K è la costante di Boltz-mann pari a 8,623 • 10-5 eV/K e T1,T2 due diversi livelli di temperatura, inkelvin. Obiettivo della prova accele-rata è quello di rendere più veloce ilprocesso chimico-fisico di degrada-zione, senza alterare i meccanismi diguasto predominanti, al fine di averel’insorgenza del guasto in tempi piùrapidi [1,7].L’utilità di questa categoria di proveva ricercata anche nella possibilità dieffettuare confronti quantitativi tra di-spositivi dello stesso tipo ma di diffe-rente origine, ad esempio provenientida linee di produzione diverse o dadiversi costruttori. Esse prendono inconsiderazione un’ampia varietà disollecitazioni, sia di tipo strettamenteclimatico (freddo, caldo secco, caldoumido, ecc.) sia, più in generale, ditipo ambientale (vibrazioni, ambienticorrosivi, ecc.). Di seguito, in Tab. 2,si riporta una classificazione delleprove ambientali in ambito elettri-co/elettronico tratta dalla norma CEI50-2 [8].

PROCEDURA DI PROVA

Le prove possono essere dettagliate inmaniera più accurata in funzione delparticolare tipo di sollecitazione: adesempio, la prova U di robustezza deiterminali e dei dispositivi di montag-gio integrati al componente può ri-guardare la trazione (Ua1), la com-pressione (Ua2), la piegatura (Ub), latorsione (Uc), la coppia torcente (Ud).Indipendentemente dalla natura dellasollecitazione, dal livello e dalla dura-ta, le prove di laboratorio, siano essedi conformità che di determinazione,vengono normalmente eseguite secon-do la sequenza di seguito riportata:

Fase 1 – Assestamento prelimi-nare – È un’operazione eseguita suldispositivo (o sul campione) in provaal fine di eliminare gli effetti dei suoistati precedenti; l’assestamento preli-minare potrebbe consistere, ad esem-pio, nel far stazionare per un certoperiodo a temperatura ambiente (o di

mulazione che per la definizione diadeguate procedure di prova. A taleriguardo vale la pena ricordare chetecniche di prova che si appoggianoa progettazioni specifiche, ad esem-pio il Design of Experiment –DoE – tema a cui verrà dedicato unarticolo di questa serie, sono tra le piùindicate.In letteratura, come pure nei riferi-menti normativi, sono previste anchealtre tipologie di prove sia troncate

che specifiche per le diversefasi di evoluzione del prodottodal prototipo alla serie. Inquesto ambito vanno infattiricordate quelle di screeninge quelle di burn-in. Mentrele prime sono prove o serie diprove destinate a eliminare oa rilevare entità difettose (oquelle suscettibili di presenta-re guasti precoci) applicandoalcuni stress al 100% del pro-dotto tipicamente in fase dipreserie, le prove di burn-in,citando la definizione riporta-ta da CEI 191-17-02, sono unmezzo per “setacciare” difettiche contribuiscono alla morta-lità infantile. Per un approfon-dimento relativo all’organiz-zazione delle prove durantele diverse fasi di definizionedel prodotto si rimanda, oltreche ai riferimenti bibliograficicitati, a un successivo articolodi questo seriale.

PROVE ACCELERATE

Come già anticipato a propo-sito del tasso di guasto [2, 5],nel caso di componenti elettri-ci ed elettronici si ricorre pre-valentemente a prove di vitaaccelerate [6], ovvero provedi laboratorio in cui il cam-pione di elementi viene sotto-posto a livelli di sollecitazionesuperiori, in maniera più omeno accentuata, rispetto aquelli di normale impiego. Ilrapporto tra il valore della sol-lecitazione applicata nel cor-so di questa prova e il corri-

spondente valore che caratterizza lecondizioni di normale impiego vienedetto fattore di accelerazione. Atitolo di esempio, richiamando il mo-dello di degradazione di Arrhenius[1, 3, 4-5], possiamo definire il fatto-re di accelerazione in temperatura,particolarmente interessante in ambitoICT, la quantità:

(1) AF eE K T Ta= −( )1 11 2/ /

Figura 1 – Prova completa (a) e prove incomplete (b e c).Il simbolo X rappresenta il guasto del componente mentre tf(n)è l’istante in cui si verifica il guasto del componente n [3, 4]

I SERIALIMISURE E FIDATEZZA

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L’esplorazione dello spazio rappresenta una conquista dellacultura internazionale negli ultimi sei decenni, dalle prime orbi-te terrestri, ai satelliti, alle missioni lunari, fino al successo dioggi con l’atterraggio su Marte. Successi ottenuti grazie aingenti investimenti nella ricerca e nello sviluppo di materiali,tecnologie e componenti innovativi in grado di svolgere le pro-prie funzioni anche in condizioni estreme, come quelle spazia-li, con l’obiettivo di estendere la loro applicazione anche agliambiti industriali e contribuire al progresso dell’intera umanità.È il caso di FUTEK Advanced Sensor Technology Inc., prima-ria azienda americana nella produzione di trasduttori diforza con tecnologia estensimetrica, che ha avuto il privile-gio di fornire il proprio contributo a molte delle recenti mis-sioni spaziali, grazie alle competenze e tecnologie acquisitenegli anni nello sviluppo di celle di carico, sensori di coppiae sistemi multi-assiali, anche per applicazioni criogeniche ead alto grado di vuoto.Negli anni passati, la NASA, Raytheon, MIT, Lockheed Martine JPL hanno coinvolto FUTEK in diversi progetti, dalla StazioneInternazionale all’esplorazione di Marte, e questo ha permessoalla società americana di accrescere progressivamente il pro-prio know-how e ottimizzare tutte le tecniche per produrre sen-sori destinati a operare nelle condizioni estreme dello spazio.

Javad Mokhbery, CEO di FUTEK, sintetizza inquesto modo il grande risultato di questi

giorni: “Siamo molto orgogliosi diaver preso parte a questo

storico evento. La nostraprima partecipazio-

ne, come fornitori dicelle di carico esistemi di misuraper applicazionispaziali, è ini-ziata nel 1980.

I nostri sensori, frutto delle competenze di tutto il Teamprogettuale, si sono comportate ottimamente, come unostrumento affidabile nel contesto di una splendida sinfo-nia”. FUTEK ha sviluppato due sensori unici per il controllo delbraccio di perforazione di Curiosity: una cella di caricomulti-assiale e una torsionale, per la misura delle forze diperforazione del terreno di Marte.Tra le prossime sfide di FUTEK per applicazioni spaziali visaranno il Multi-Purpose Vehicle Orion Crew (MPCV), la cuidata di lancio è prevista nel 2020, con sistemi per i test disicurezza dei paracaduti, e il progetto NASA Visible Infrared

Imager Radiometer Suite (VIIRS).La collaborazione ventennale tra FUTEK e NASA per sistemi dimisura che operano in condizioni estreme ha permesso di affi-nare in modo continuo le tecniche costruttive e tutte le procedu-re di qualità, con una positiva ricaduta su tutti i sensori prodotti(ISO 9001-2008, AS 9100, ANSI-Z540, ISO 17025, A2LA).

La DSPM Industria di Milano è il riferimentoFutek per l’Italia: www.dspmindustria.it

SENSORI INNOVATIVI SBARCANO SU MARTE

CAM2 (Gruppo FARO Technologies,Inc.), fornitore leader a livello mon-diale di sistemi portatili di docu-mentazione 3D e soluzioni dimisurazione e imaging, annun-cia il lancio del braccio dimisura Prime, l’ultima e piùprecisa novità che va adaggiungersi alla gamma deibracci di misura CAM2.Questo braccio di misuraportatile a sei assi garanti-sce un valore aggiunto atutti coloro i quali hanno bisogno di una soluzione dimisura a contatto di elevata precisione per le ruotinequotidiane di ispezione e controllo qualità.Disponibile in quattro lunghezze (da 1,8 m a 3,7 m),CAM2 Prime assicura una precisione di 0,019 mm ed è dota-to di tecnologia Bluetooth® per cui non è più necessario colle-

NUOVO BRACCIO PORTATILE DI MISURA A 6 ASSI

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gare via cavo il dispositivo a un PC portatile. La batteria alunga durata e la struttura in materiale composito ne garanti-scono la durevolezza per un utilizzo quotidiano in officina. Tuttequeste caratteristiche fanno di Prime la soluzione ideale per ese-guire misure in fase di ispezione, reverse engineering, confron-to pezzo/CAD e ogniqualvolta sia richiesta una soluzione dimisura a contatto di elevata precisione.“Le esigenze e gli input dei clienti rappresentano la forzamotrice dell’innovazione in CAM2” - spiega Orlando Perez,Director for Product Management per il braccio di misuraCAM2 - “I nostri clienti ci chiedevano maggiore precisioneper le applicazioni di routine che prevedono misurazioni acontatto, senza molte delle caratteristiche aggiuntive o dellefunzionalità di scansione 3D che si ritrovano nel CAM2Edge. Il risultato è il CAM2 Prime: preciso, resistente e faci-le da usare, offre la soluzione richiesta da ampi settori dimercato”.

Per ulteriori informazioni: www.cam2.it

• prova com-posita, due opiù sollecita-zioni ambien-tali vengonoapplicate instretta succes-sione; l’inter-vallo di tempotra le esposi-zioni ai diver-si agenti am-

bientali ha influenza sul dispositivo inprova. Ne è un esempio la provaZ/AD: prova composita (Z) di freddo(A) e caldo umido ciclico (D).• sequenza di prova, in cui l’ele-mento è sottoposto successivamente adue o più sollecitazioni, a intervalli ditempo ininfluenti su di esso. Si cita, adesempio, la prova di saldatura (T),seguita dalla prova Na (cambi rapididi temperatura) e dalla prova Ea(Accelerazioni non costanti – Urti).Si riportano in Tab. 2 alcuni dei prin-cipali effetti degli agenti ambientaliconsiderati singolarmente.

CONCLUSIONI

In questo arti-colo si è cerca-to di presenta-re e, per certiversi, inqua-drare in modoschematico, lafamiglia delleprove in ambi-to Affidabilità.Come si è cer-cato di metteresinteticamentein evidenza, loscopo dei test,la cui impor-tanza è sottoli-neata dallapuntuale atten-zione normati-va, è quella diottenere infor-mazioni relati-vamente allafunzione tassodi guasto e del

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laboratorio) gli elementi prima di sot-toporli a un ciclo di sollecitazione.

Fase 2 – Controlli e misure ini-ziali – Durante questa fase ci si ac-certa che tutti i componenti che sotto-porremo successivamente alla provasiano perfettamente funzionanti (misu-ra della conformità). Si assume la fase2 come condizione di riferimento perle misure su componente.

Fase 3 – Trattamento – I compo-nenti vengono esposti alla sollecita-zione secondo il profilo stabilito dallanorma (profilo di sollecitazione) odeterminato con altri criteri. Un esem-pio potrebbe riguardare l’applicazio-ne di una temperatura (Prova B –Caldo secco) per un certo intervallo ditempo usando un forno oppure l’ap-plicazione di caldo-umido (prova D)mediante una camera climatica.

Fase 4 – Riassestamento – Unavolta applicata la sollecitazione oc-corre riportare i componenti nelle con-dizioni di riferimento alle quali si ese-guono le misure per verificare il livel-lo di degrado o l’insorgenza di unguasto.

Il generico ciclo di prova caratteriz-zato dalle fasi precedentemente de-scritte può essere ripetuto secondoun’opportuna sequenza che prende ilnome di sequenza di prova.In generale, nell’ambito delle prove dilaboratorio si distinguono:

• prova combinata, in cui due opiù sollecitazioni ambientali agisconosimultaneamente sul dispositivo inprova; ne è un esempio la prova com-binata caldo-umido;

comportamento a lungo termine diparametri ritenuti critici per il funzio-namento.

BIBLIOGRAFIA

1. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Laz-zaroni, Misurare l’affidabilità: L’im-portanza di conoscere il processo didegradazione. Tutto_Misure. – ISSN2038-6974. – Anno 14, N° 2, Giu-gno 2012, pagg. 142-144.2. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Laz-zaroni, L. Peretto, P. Rinaldi, Le paroledella fidatezza, Tutto_Misure. – ISSN2038-6974. – Anno 13, N° 1, Marzo2011, pagg. 49-53 – ISSN 2038-6974.3. M. Lazzaroni, L. Cristaldi, L. Peret-to, P. Rinaldi and M. Catelani, Relia-bility Engineering: Basic Conceptsand Applications in ICT, Springer,ISBN 978-3-642-20982-6, e-ISBN978-3-642-20983-3, DOI 10.1007/978-3-642-20983-3, 2011 Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.

Tabella 1 – Classificazione delle prove ambientali [8]

Tabella 2 – Principali effetti degli agenti ambientali considerati singolarmente

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4. Leemis, L.M.: Reliability, Probabili-stic Models and Statistical methods,2nd edn.; ISBN 978-0-692-00027-4.5. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Laz-zaroni, L. Peretto, P. Rinaldi, “L’af-fidabilità nella moderna progetta-zione: un elemento competitivo che collega sicurezza e certificazio-ne”, Collana I quaderni del GMEE,Vol. 1 Editore: A&T, Torino, 2008,ISBN 88-90314907, ISBN-13:9788890314902.6. W. Nelson, Accelerated Testing,Wiley, 1990.7. Birolini, A.: Reliability Engineering– Theory and Practice. Springer, Hei-delberg, 6 Ed., 2010, ISBN: 978-3-642-14951-1.8. Norma CEI 50-2/1, Prove Ambien-tali. Parte 1: Generalità e guida.Seconda edizione, 1998.

Marcantonio Catelani è Professore Ordinario di Misure Elettri-che ed Elettroniche presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomu-nicazioni dell’Università di Firenze. La sua attività di ricerca si svol-ge prevalentemente nei settori dell’Affidabilità, della diagnostica equalificazione di componenti e sistemi, del controllo della qualità edel miglioramento dei processi. Fa parte del CT 56 – Affidabilità –del CEI ed è coordinatore di gruppi di ricerca, anche applicata,

delle tematiche citate.

Loredana Cristaldi è Professore Associato di Misure Elettriche edElettroniche presso il Dipartimento di Elettrotecnica del Politecnico diMilano. La sua attività di ricerca è svolta principalmente nei campidelle misure di grandezze elettriche in regime distorto e dei metodidi misura per l’affidabilità, il monitoraggio e la diagnosi di sistemiindustriali. Fa parte del CT 56 – Affidabilità – del CEI.

Massimo Lazzaroni è Professore Associato di Misure Elettriche ed Elettronichepresso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Milano. La sua attivi-tà di ricerca è rivolta alle misure per le applicazioni industriali, per la diagnosticadei sistemi industriali, per l’Affidabilità e il Controllo della Qualità. Fa parte delCT 85/66 – Strumenti di misura delle grandezze elettromagnetiche, Strumenta-zione di misura, di controllo e da laboratorio e del CT 56 – Affidabilità del CEI.

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CONFORMITÀ E AFFIDABILITÀI

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Dalla conformità all’efficacia

Tommaso Miccoli

Tiemme Sisteminetwork Kosmosnet (Padova)tiemme@protec.it

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La conformità non è il fine bensì il mezzo

ACCREDITED MANAGEMENT SYSTEMSWhatever their size or structure, all organizations act in a very dynamicand evolving environment. In such context, flexible organizational structuresare the key to handle the ever-growing challenges and to face emergencies.Effective strategies and efficient control systems can rely upon already exi-sting certificated/accredited management systems, if they are able to translatetheir mission and targets into a complete series of performance measures,to connect short-term with long-term goals, financial with non financial aims,internal with external performance perspectives, and all trends are overallconsidered.

RIASSUNTOLe Organizzazioni di qualsiasi tipo e dimensione sono chiamate a operarein ambienti molto dinamici, dove la continua evoluzione degli scenarimacroeconomici impone assetti organizzativi flessibili per far fronte allecontinue sfide sulle prestazioni da erogare ed emergenze da fronteggiare.In tale contesto diventa indispensabile avere strategie efficaci e sistemi dicontrollo efficienti. Potrebbero essere pienamente utilizzati allo scopo iSistemi di Gestione certificati/accreditati purché si riesca a valorizzareappieno tale stato di fatto; il tutto con lo scopo di tradurre missione e obiet-tivi in una serie completa di misure di performances, collegare gli obiettivioperativi a breve termine con gli obiettivi a lungo termine e confrontaremisure finanziarie e non, indicatori ritardati e indicatori di tendenza, pro-spettive di performance interna ed esterna.

LE ORGANIZZAZIONI NASCONO PER SODDISFARE BISOGNI E NON PER ESSERE CONFORMI!

L’esigenza della conformità soprag-giunge quando il modello organizza-tivo, inizialmente basato quasi esclu-sivamente sulle conoscenze ed espe-rienze del fondatore, necessita di unaspinta ulteriore per aumentare preven-tivamente il livello di efficacia verso ilcliente e di efficienza nell’utilizzodelle risorse interne; in definitiva, pergarantire un maggior livello di fiduciaverso i clienti.La conformità a uno standard di riferi-mento internazionale, se ottenuta conuna costante attenzione ai risultatigenerati e non al mero soddisfaci-mento del requisito normativo, serve amisurare la “robustezza” del proprio

sistema aziendale mediante un con-fronto diretto con criteri minimi orga-nizzativi. Tali criteri dovrebbero esse-re in grado di soddisfare le esigenzedi tutte le parti interessate relativa-mente a uno specifico ambito. Adesempio: qualità – ISO 9001,ambiente – ISO 14001, laboratori diprova e taratura ISO/IEC 17025,ecc.In tale contesto il livello di robustez-za corrisponde quindi al livello diconformità verso uno o più standardintegrati tra loro e presi come riferi-mento. L’utilizzo di un Sistema diGestione robusto assicura unamaggiore efficacia nei risultati(prestazione) generati da un’Orga-nizzazione. Per efficacia si intendela capacità d’identificare politicheidonee al proprio business, definire

obiettivi coerenti con tali politiche,monitorare il raggiungimento degliobiettivi mediante una corretta inter-pretazione e analisi dei dati regi-strati. Nel concetto di prestazionetrova posto anche la componenteefficienza, intesa come capacità diminimizzare l’utilizzo di risorse peril raggiungimento dei suddetti obiet-tivi. L’efficienza non è oggetto direquisiti riportati nelle norme primacitate, ma trova adeguata trattazio-ne nella norma ISO 9004 – Gestireuna Organizzazione per il successodurevole – L’approccio della gestio-ne per la qualità.

RELAZIONE TRA CONFORMITÀ ED EFFICACIA

La relazione che intercorre tra la con-formità e l’efficacia è analoga allarelazione intercorrente tra il possessodi un mezzo e il suo utilizzo. Infatti sesi possiede un’autovettura, questa cer-tamente è conforme alle specifiche delfabbricante che l’ha prodotta (se siottiene una certificazione/accredita-mento è perché vi sono le condizioniper rispettare i requisiti della normapresa a riferimento). Solo però corre-lando il possesso del mezzo con l’uti-lizzo quotidiano sarò in grado di sta-bilire se tale mezzo è in grado di con-sentire un viaggio coerente con le mieesigenze (solo se utilizzo appieno ilsistema di gestione per definire, moni-torare e realizzare politiche e obietti-vi, sia di soddisfazione del cliente sia,più in generale, di soddisfazionedelle parti interessate, sarò veramentein grado di capire l’adeguatezza

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dello stesso alle mie esigenze e nonsolo al requisito normativo).Quindi la conformità normativa do-vrebbe creare il contesto organizzati-vo affinchè la struttura riesca a misu-rarsi in termini più affidabili graziealla sistematica applicazione di pro-cedure interne condivise. Ciò rendepredicibili i processi e, conseguente-mente, si riuscirà a garantire una sta-bilità e coerenza maggiore tra obietti-vi prestazionali da soddisfare, input,output e risorse necessarie al funzio-namento dei processi stessi (Fig. 1).In tale contesto gli audit interniandrebbero pianificati e condottisull’analisi dei gap tra i risultati atte-si e quelli realmente ottenuti per cia-scun processo interessato alla verifi-ca; solo successivamente, a seguitodi sensibili e significativi scostamen-ti, si andrà a indagare se tali devia-zioni sono dovute alla non adegua-

tezza delle procedure, al non rispet-to delle stesse oppure a una carentedefinizione tra obiettivi attesi e risor-se disponibili. Così facendo, si riu-scirà realmente a mettere la confor-

mità normativaal servizio del-l’efficacia del si-stema di gestio-ne.

EFFICACIA DELLE PRESTAZIONI

Per quello che èdato vedere, mol-to spesso la poli-tica verso l’effi-cacia delle pre-stazioni azienda-li è sostituita da

una generica soddisfazione del clientee da intenti che mirano a raggiunge-re/mantenere una certificazione o unaccreditamento. Il termine “efficacia”rimane tra le righe di qualche proce-

Figura 1 – Impatto della Conformità sull’Efficacia

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MISURAZIONE DI FORZE,DA MOLTO PICCOLE A GRANDI

Le catene di misura della forza piezoelet-triche sono ormai diventate indispensabi-li nei moderni impianti di produzione,per il controllo qualità e il comando. Illoro vantaggio risiede nel fatto che ilsegnale di uscita dei sensori non dipendedal campo di misura ma dalla grandezzadi misura applicata, consentendo cosìl’impiego in molti intervalli di carico. Illoro impiego presuppone degli amplifica-tori di carica adatti, in grado di fornire ilsegnale di misura sotto forma di valore ditensione. HBM, specialista in tecnica di misurazione,offre ora l’amplificatore di carica compattodi tipo CMA con cinque nuovi campi dimisura, in modo che l’utente possa sceglie-re l’amplificatore adatto per ogni campo. Icampi di misura iniziano con 1.000 pC,per la misurazione di forze molto piccole,arrivando, con dieci livelli totali, fino a 2milioni di pC per la misurazione di forzemolto elevate. Gli apparecchi vengono forniti con duecampi di misura tarati (100% e 20% delcampo di misura nominale), con protocollodi taratura incluso. Sono compatti e si mon-

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tano facilmente, senza ulteriori elementi diinstallazione, anche in condizioni ambienta-li difficili grazie alla separazione galvanicae all’alto grado di protezione IP65. Le applicazioni tipiche della tecnica di misu-ra della forza piezoelettrica sono la misura-zione della forza in macchinari o il monito-raggio dei processi di produzione.

Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/menu/prodotti/amplificatori-industriali

HBM Test and MeasurementFin dalla sua fondazione in Germania, nel1950, Hottinger Baldwin Messtechnik(HBM Test and Measurement) si è costruitauna reputazione come leader mondiale ditecnologia e del mercato nell’industriadelle misure e prove. HBM offre prodottiper la catena di misurazione completa,dalle prove virtuali a quelle fisiche. Le sedidi produzione sono situate in Germania,USA e Cina; HBM è presente in più di 80Paesi in tutto il mondo.

dura, ma scompare dal glossarioaziendale lasciando spazio a “con-formità”; vista talvolta come vincolovessatorio per l’esecuzione delle atti-vità inserite nel perimetro della cer-tificazione/accreditamento.In questo modo, gli operatori “si abi-tuano a pensare” che le procedureriguardino principalmente “l’EntitàEsterna” che periodicamente sottopo-ne a verifica ispettiva la Struttura, piut-tosto che vederle come risorse deposi-tarie del know-how aziendale.In tale contesto il “sistema formaliz-zato” tende a perdere di reale signi-ficatività e le azioni compiute, pro-cedure comprese, assumono un con-torno di sovrastruttura, spesso utileper il solo mantenimento del ricono-scimento di terza parte raggiunto,piuttosto che come reale metodolo-gia di lavoro, non riuscendo, tra l’al-tro, a capitalizzare i cambiamentiche avvengono nel tempo e cherimangono patrimonio cognitivo per-sonale di chi realmente esegue leattività.Talvolta si tende ad attribuire alla ter-minologia un significato semanticodifferente da quello riportato nellenorme di riferimento, svuotando i ter-mini stessi di contenuti e limitando ibenefici del loro utilizzo.Il risultato finale di un tale approccio,alla fine, potrebbe essere quello che:• i problemi di sempre rimangono irri-solti e periodicamente si ripresentano;• i risultati dipendono in gran partedalla capacità delle risorse umane diassicurarli;• le procedure sviluppate per fornirela conformità normativa, se inizial-mente consentono di porre ordinenelle attività, successivamente di-ventano quasi un corpo estraneo,spesso penalizzante per l’intera or-ganizzazione perché vissute comesovrastruttura senza una realisticautilità.In tale ottica, le procedure sonofinalizzate alle richieste dell’Ente diCer t i f icazione/Accredi tamentoquasi a testimoniare il fatto chesono state sviluppate perché richie-ste e non perché servirebbero acapitalizzare il know-how azienda-le delle conoscenze e aumentare

l’affidabilità dei dati acquisti nell’e-secuzione dei processi e la capaci-tà di analizzarli in una rete d’inte-razioni che producono risultati diconcreta efficacia.

SISTEMA DI GESTIONE

L’Organizzazione delle risorse perraggiungere efficacemente gli obiet-tivi aziendali non è una rete di pro-cedure, vincoli o affermazioni filoso-fiche, bensì è il frutto di un progettostrutturato, mirato al raggiungimentodi risultati di business che, prenden-do come riferimento il mercato cui cisi rivolge, trasforma e caratterizza lepolitiche e gli obiettivi definiti dalvertice aziendale in risultati operati-vi finalizzando di volta in volta l’uti-lizzo delle risorse. Tale modo d’in-terpretare l’Organizzazione diventaelemento distintivo della stessa,tanto da consolidare e rendere uni-voco il rapporto tra il nome dell’a-zienda con i suoi stessi prodotti(competenza distintiva) (NdR: GianCarlo Cocco – Valorizzare il capita-le umano d’impresa – Etas).Il framework per la realizzazione ditutto ciò dovrebbe essere il Sistemadi Gestione, intendendo come talel’insieme di elementi fisici, rappre-sentati dai processi, e l’insieme deiflussi informativi che definisconotempi e modalità con cui le sequen-ze e le interazioni tra i processi stes-si andranno a garantire i risultati

preventivamente definiti (Fig. 2). Nel terzo millennio, dove l’informa-tizzazione partecipa spesso in mo-do invasivo alla nostra vita, nellastragrande maggioranza dei manua-li della qualità il Sistema di Gestionecontinua a essere descritto ancoracome l’insieme dei documenti deno-minati manuale, procedure generali,istruzioni operative, metodi di pro-va, modulistica, ecc.. Se realmentefosse solo così, a cosa sono servititutti gli investimenti in sistemi infor-matici oggi ormai presenti in tutte leOrganizzazioni? Non è solo il back-up che deve essere oggetto di pro-cedure specifiche all’interno del si-stema certificato/accreditato, ma ètutto l’insieme atto a contenere le“informazioni” che diventa un assetaziendale strategico. Ecco che allora, nella descrizionedel sistema di gestione, ad esempiodi un laboratorio di prova o taratura(punto 4.2.1 della norma ISO/IEC17025:2005), si dovrebbe indicareche il sistema di gestione utilizzatoprevede due tipologie distinte dimodalità; la prima modalità consistenell’utilizzo di un sistema di docu-mentazione cartacea, mentre la se-conda modalità prevede l’uso di unsistema informatico. Entrambi sonodeputati alla gestione delle informa-zioni ma, mentre nella prima mo-dalità la documentazione cartaceaprevede una classificazione dei do-cumenti in base al livello di dettagliocon cui l’informazione è trattata e

c o n s e g u e n t e -mente consentir-ne un rapido ac-cesso (manuale,procedure gene-rali, istruzionioperative), nellaseconda modali-tà tale suddivi-sione non ha al-cun senso ma sidovrà parlare disistema informa-tico in termini diuna classificazio-ne basata su: In-frastruttura Fisica,Sistemi Operativi

Figura 2 – Sistema di Gestione e Misura delle Performance

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e Software Gestionali. A questo punto, il sistema di gestioneè definito nelle sue componenti essen-ziali: i processi, che rappresentano ivettori della trasformazione degliinput in output, e le informazioni,che sono l’elemento che andrà a scan-dire tempi, modalità, proprietà, attivi-tà, ecc. In genere, i processi sono classificatisu più livelli in relazione all’estensionedelle attività in essi comprese, al finedi poterli meglio governare. Tale sud-divisione, ad esempio, potrebbe esse-re la seguente:Macroprocessi: Costituiscono lamassima aggregazione di attività eraccolta d’informazioni attraversandotrasversalmente le varie funzioni coin-volte; Processi: Suddivisione utilizzata perla gestione operativa delle attività eper la raccolta d’informazioni atte adare evidenza della corretta esecu-zione delle operazioni;Sottoprocessi: Suddivisione utiliz-zata per meglio organizzare le attivi-tà, in genere omogenee, all’internodello stesso processo.Ogni Macroprocesso può contenerepiù di un Processo, che a sua voltapuò contenere più Sottoprocessi. Ingenere, una mappatura risulta essereefficace anche se non sono identifica-ti Sottoprocessi nei Processi; non pos-sono, però, esserci Macroprocessi

senza contenere almeno un Processo(Fig. 3).

È FORSE L’ORA DI COMINCIARE?

Con questo primo articolo si vuoledare inizio a un percorso di conside-razioni e analisi sul perché, a distan-za di ormai 20 anni dall’applicazionediffusa dei Sistemi Qualità, divenuti inetà adulta Sistemi di Gestione (vedasil’ormai superato progetto Vision2000), la loro applicazione rimanelimitata al solo ambito dei processi difabbricazione o erogazione.Nonostante la disponibilità di stru-menti normativi adeguati (oltre allaISO 9004, vedi tutte le norme dellaserie ISO 10000) non si è ancora svi-luppata la capacità di applicarecoerentemente anche tale normativaper compiere quella svolta significati-va verso “l’essenzialità” dell’applica-zione dei Sistemi di Gestione. Ossiaconsentire alle Organizzazioni digarantire una maggiore efficacia euna maggiore efficienza dei risultatiprestazionali.Fino a quando, però, non ci si porràin condizione di misurare concre-tamente e sistematicamente le pre-stazioni erogate dai processi, nonsarà possibile fare considerazionisui concetti di efficacia ed efficien-

za, che pertantorimarranno for-malmente tra lerighe dei ma-nuali della qua-lità o nelle paro-le, sempre piùincredule, di chicontinua a soste-nere i costi del“Sistema”.Si rimarrà anco-ra a contare quan-te non conformi-tà il sistema rile-va, quante ore diformazione ven-gono erogate,quanti reclamisono stati formu-lati, tralasciando

considerazioni sulla quantità delle pre-stazioni erogate, sulle risorse spese,sulle risposte non date o fornite in ritar-do ai clienti. Ossia si continuerà adapplicare, su questi aspetti più signifi-cativi della gestione, il sistema empiri-co di sempre basato principalmentesulla percezione e sull’intuito imprendi-toriale, utilizzando poco quel principiodella qualità che recita: “decisionibasate su dati di fatto”.Mio nonno era contadino e, sapen-do che ciò gli faceva piacere, spes-so ero lì a domandargli come fosse-ro andate la vendemmia o la raccol-ta delle olive. Lui continuava semprea rispondermi con i quintali/ettolitridi quelle prelibatezze infinite cheera riuscito a mettere in cantina.Non mi diceva mai quante volteaveva potato, irrorato, innaffiato,ecc.; e quando capitalizzava espe-rienze che gli facevano comprende-re qualche errore commesso, era lìpronto a dire, ad esempio, “…l’an-no prossimo poterò più tardi perchéquest’anno dopo la potatura è ritor-nato il gelo e mi ha congelato legemme…”. Forse, ritrovare un po’ di quella vec-chia saggezza contadina, integratacon la cultura, capacità analitica e altristrumenti oggi disponibili, potrebbeaiutare a focalizzare che il fine di unagestione non può essere la gestionestessa ma i risultati che questa ci con-sente di raggiungere, anche se il siste-ma è oggetto di valutazioni terze.L’autore rimane disponibile a un con-fronto diretto con i lettori, al fine dicondividere questo pensiero.

Figura 3 – Sequenza e Interazione dei Processi

Tommaso Miccoli, Lau-reato in Scienze Strategi-che e Scienze Politiche èamministratore della Tiem-me Sistemi sas. Membrofondatore del networkKosmosnet. Si occupa

della Progettazione, Sviluppo e Ottimiz-zazione di Processi Organizzativi e diSupporto alla definizione di Strategie eottimizzazione dei Sistemi di Governan-ce. È Lead Auditor Certificato di Sistemidi Gestione.

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METROLOGIA

LEGALE

Verifiche sui contatori di energia: legittimo il calcolo dei consumi a posteriori?Energy meters: is ex-post consumption measurement adequate?

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

RIASSUNTOQuesta rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema di Metro-logia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.Lgs 22/2007, altrimentidetto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli eammonimenti a tutti gli “Utenti Metrici” che devono rivolgersi a Enti e orga-nizzazioni notificate per la certificazione del loro prodotto/strumento secondola Direttiva. La rubrica tratta anche di aspetti etici correlati allo svolgimento dimisurazioni legate ad attività in ambito forense (CTU, CTP). Scrivete all’Avv.Scotti o al Direttore, e verrete accontentati!

Recentemente ho appreso la notizia diun caso che interessa alcuni nostri letto-ri veneti e riguarda il calcolo di consumidi energia, effettuato a posteriori, sullascorta di verifiche casuali condotte suicontatori di energia elettrica installatinell’azienda. Preliminarmente si rendenecessario un breve inquadramento giu-ridico della fattispecie. Attualmente ilmercato dell’energia consente, come ènoto, di stipulare contratti di fornitura dienergia con vari soggetti (venditori) chenon coincidono con quelli incaricati deltrasporto (ovvero i distributori) i qualisono, altresì, responsabili (oltre che deltrasporto), ai sensi di quanto stabilitodall’Autorità per l’energia elettrica e ilgas, del corretto funzionamento e dellamanutenzione dei contatori destinati amisurare il consumo effettuato.Il contratto di fornitura stipulato con ilvenditore di energia è, secondo lenorme civilistiche, un contratto di som-ministrazione che implica l’impegnoper il venditore di consegnare periodi-camente un quid (nel caso di specieenergia elettrica) al somministrato, il

quale è quindi obbligato al pagamentodel corrispettivo calcolato, nel casoodierno, in base all’energia prelevatanell’arco di tempo oggetto di fatturazio-ne.1 Il metodo utilizzato per il calcolodell’importo dovuto al fornitore, in ra-gione dell’energia prelevata, si fondatipicamente sulla rilevazione dei datimisurati dal contatore installato nelpunto di prelievo.Contrariamente a quanto sarebbe logi-co ritenere, le fatturazioni periodichetrasmesse dal fornitore di energia nonsempre esauriscono l’obbligo di paga-mento da parte dell’utente in quanto,frequentemente, viene effettuato un ri-calcolo dei consumi (effettivi e non me-ramente presunti) che dà origine alconguaglio (che a volte si può dimo-strare favorevole all’utente che abbia,di fatto, consumato meno energia diquella presuntivamente indicata nel pe-riodo fatturato).Tale ricalcolo, in considerazione dellanatura del contratto di somministrazio-ne, può essere effettuato anche a di-stanza di anni, in quanto la prescrizio-

ne stabilita per legge in materia è di 5anni a decorrere dal momento in cuisorge il diritto del venditore a percepirela maggior somma per il consumo effet-tivamente rilevato. Detto termine, nelcaso di somministrazione di energia,inizia a decorrere dal momento in cui èindiscutibilmente certo lo scostamentotra il consumo presunto (quindi fattura-to) e il consumo effettivo. Sul punto siritiene però opportuno precisare che laprescrizione, secondo le regole proces-suali del nostro ordinamento, può esse-re fatta valere solo dal soggetto cheintende beneficiarne e, in mancanzadella espressa intenzione di avvalersidella prescrizione, quest’ultima non ri-sulta applicabile. In pratica, qualoravengano richiesti conguagli oltre il quin-quennio e non sia manifestata (dall’uti-lizzatore utente) la volontà di beneficia-re della prescrizione (espressa median-te forme documentate e documentabili),le somme richieste dal venditore o daldistributore, purché incontestabili sottoaltri profili, dovranno essere versate.Indipendentemente da considerazionidi merito circa l’opportunità o meno diun range temporale così ampio a dispo-sizione del venditore per la richiesta delconguaglio, non si può fare a meno diriflettere sulle modalità di funzionamen-to del contatore e, in particolare, quan-do sia contestato, dal distributore dienergia (che si ricorda ha anche la re-sponsabilità della gestione e manuten-zione del contatore), un errore di misu-ra imputabile a difetti/vizi/malfunzio-namento del contatore.Le ipotesi principali sono infatti le se-guenti:1) Contatore esente da vizi o difetti difunzionamento;2) Contatore che presenta difetti tali daincidere sulla misura dei consumi.Nel primo caso, in assenza di vizi, le mi-sure effettuate dal contatore sono da rite-nersi attendibili e pertanto, nel caso di ri-levazione di consumi maggiori rispetto a

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quelli presunti (indi fatturati), risulta cer-tamente corretta e legittima la richiestadel conguaglio in ragione del maggiorprelievo di energia calcolato sul periodooggetto d’indagine (che, si ricorda, nonpuò retroagire di oltre 5 anni).Nel secondo caso, invece, si profilanodue situazioni differenti in funzione dicontrolli periodici (o meno) avvenuti sulcontatore. Infatti, nel caso in cui sia indi-scutibilmente certo il momento in cui ilcontatore ha manifestato il malfunzio-namento e sia, inoltre, assolutamentecerto il tipo di vizio, talché sia indivi-duabile senza dubbio alcuno il marginedi errore che la misurazione presenta, èpossibile ricostruire a posteriori gli effet-tivi consumi di energia attraverso uncalcolo matematico che tenga conto delcorrettivo da applicare in ragione delmargine di errore dello specifico conta-tore utilizzato per la rilevazione. Anchein questo caso, purché sia sempre ri-spettato il contraddittorio tra le parti,ovvero le operazioni di verifica sul con-tatore siano condotte secondo quantostabilito in materia dalle pertinentinorme e sia consentita la partecipazio-ne dei soggetti interessati, la fatturazio-ne del surplus così rilevato e calcolatorisulta incontestabile.Diversa è, invece, l’ipotesi in cui non siaidentificabile (per carenza di controlliperiodici sul contatore o per altre ragio-ni) il momento in cui il contatore abbiainiziato a derivare oppure non possaessere determinato in maniera precisa ildifetto di tale strumento di misura. Sottoil profilo logico, prima ancora che giuri-dico, la richiesta del pagamento di unasomma a conguaglio dei consumi cosìcalcolati appare del tutto infondata e ille-gittima, in quanto priva di prove certe.In realtà, contrariamente a quanto sa-rebbe ragionevole ritenere, sembranosempre più frequenti i casi in cui vengo-no richiesti pagamenti a conguaglio(con effetto retroattivo di 5 o addirittura10 anni!!) sulla base di calcoli effettua-ti a posteriori e motivati sulla scorta dimalfunzionamento del contatore accer-tato in tempi recenti senza che, tuttavia,sia fornita prova certa del momento incui sarebbe iniziato il malfunzionamen-to del contatore.Risulta evidente la violazione dei gene-rali principi del diritto, che richiedono

una dimostrazione oggettiva e inequi-vocabile della fondatezza delle pretesefatte valere, in quanto non pare ammis-sibile la richiesta di un pagamento ba-sata su un difetto di funzionamento (di-mostrato nella sostanza ma indetermi-nato in senso temporale), consideratoche manca certezza del momento ini-ziale relativo al difetto manifestato dallostrumento di misura che costituisce l’uni-co elemento utilizzabile per la ricostru-zione a posteriore dei consumi avvenu-ti in precedenza.Allo stato, le brevi considerazioni sopraesposte, che dovrebbero condurre aritenere illegittima una simile pretesa daparte della società di distribuzione/ven-dita dell’energia, non sono suffragateda pronunce di merito (né di legittimità)che consentano di affermare la corret-tezza della tesi qui sostenuta.Pertanto, in assenza di decisioni giudi-ziali volte a fare chiarezza in materia,l’unica misura preventiva utilizzabiledagli utenti può essere individuata nellaverifica periodica dei contatori, in con-traddittorio con l’ente distributore. L’u-tente dovrebbe quindi provvedere,salvo il caso in cui tale attività venga re-golarmente condotta dal distributore, arichiedere alla società di distribuzioneun apposito test in situ (sul contatore),effettuato da personale autorizzato2 epossibilmente alla presenza di tutte leparti coinvolte (ivi incluso il fornitore dienergia). In questo modo si potrà esclu-dere il malfunzionamento del contatoreo, comunque, qualora lo stesso presen-ti dei vizi, identificare il momento esat-to in cui il difetto si è manifestato, con-sentendo conseguentemente di colloca-re in un tempo certo le misure errate eapplicare il correttivo.Va tuttavia precisato che detti controllinon sono (quasi) mai gratuiti, oltre chepoco tempestivi (mediamente l’ente di-stributore effettua la verifica dopo 3/4mesi dalla richiesta) e conseguentementesi rischia, per la poca puntualità nellarisposta da parte del distributore, di rica-dere nella situazione che con il controllosi tende a evitare. Al riguardo si rendenecessario precisare, per completezzaespositiva, che la maggior parte deglierrori di misura determinati dal contatoresono spesso riconducibili non tanto a vizio difetti del contatore medesimo, ma a

problemi dei collegamenti (collegamentimancanti, cavallotti corto circuito dimen-ticati sui secondari dei TA, …) che pos-sono essere rilevati a vista e “attestati”dallo stesso utente mediante documen-tazione fotografica con datacerta. Tale accorgimento, che non mettetotalmente al riparo da richieste di paga-mento fantasiose dell’ente di distribuzio-ne, può comunque essere utile in caso dicontenzioso in quanto elemento indizia-rio3 idoneo a supportare la tesi difensivadell’utente che intenda contestare le pre-tese dell’ente fornitore o distributore; setale attività viene periodicamente svoltadall’utente, sarà infatti più facile ricostrui-re il momento in cui il contatore ha smes-so di funzionare correttamente a causadi un problema di collegamento, graziealle documentazioni (fotografiche) cheindividuano, se non il momento esatto,quanto meno un arco temporale certo. Infine, con riguardo ai due casi concre-ti di cui sopra, sarà mia cura provvede-re ad aggiornare i lettori circa l’anda-mento del contenzioso di cui ora non èopportuno trattare, atteso che lo statodella causa, ancora embrionale, nonconsente di rendere pubbliche le tesidifensive assunte dalle parti.

NOTE

1 Art 1559 c.c.: La somministrazione è ilcontratto con il quale una parte si obbliga,dietro corrispettivo di un prezzo, a eseguire,a favore dell’altra, prestazioni periodichecontinuative di cose.2 Personale autorizzato dal distributore cheha la responsabilità della manutenzione delcontatore. 3 Va precisato che nel nostro sistema pro-cessuale le prove, perché possano essere ri-conosciute come prove piene e quindi incon-testabili, devono essere condotte nel corsodel giudizio per consentire a tutte le parti dipartecipare al contraddittorio e adottare lenecessarie difese. Le prove acquisite fuoridal processo (materiale fotografico, scritti,ecc.) non assumono una valenza di provapiena (in senso tecnico), ma ciò non escludeuna loro valutazione libera da parte del giu-dice che può, in ogni caso, utilizzarle e por-le a fondamento del proprio convincimentoai fini della decisione.

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L’evoluzione normativadella metrologia legale in Italia

Maria Cristina Sestini

Dall’unità d’Italia alla prima armonizzazione

Responsabile dei Servizi di metrologialegale e del Laboratorio di taraturadella Camera di Commercio di Pratocristina.sestini@po.camcom.it

HISTORICAL EXCURSUS ABOUT LEGAL METROLOGYMetrology is a very old and complex issue: my short excursus describes thehistorical development of legal metrology in Italy. In particular, this article dealswith features, contents and purposes of legal metrology as they changed duringthe centuries, after the French Revolution and then after the unification of theItalian Kingdom, untill the beginning of European harmonization. In addition, this paper illustrates how the human approach in measuring haschanged, especially starting from 17th Century, and how it is going tochange again in the future.

RIASSUNTOQuesto breve excursus tratteggia lo sviluppo della metrologia legale, cioèdi quella parte della metrologia che gli Stati decidono di disciplinare per-ché ritengono rientri nella sfera dell’interesse pubblico. La nostra illustra-zione, che per motivi di spazio non scende nei dettagli di ogni evento cosìcome meriterebbe agli occhi di uno storico, tende a rendere evidente il per-corso di trasformazione degli intenti e degli strumenti di questo ramo dellametrologia così discusso e oggetto di dibattito e riflessione sul piano scien-tifico, politico e sociale, non diversamente che all’epoca della Rivoluzione.Così si svolge un’analisi che, in più tappe, coinvolge il lettore nello svilup-po del pensiero umano dal momento in cui la comunicazione dei suoi con-tenuti attraversa il necessario momento della quantificazione per risponde-re a una domanda interessata: “Ma di che quantità stiamo parlando?”

GLI ANTICHI SISTEMI DI MISURA E LA RIVOLUZIONE METROLOGICA

La Legislazione in materia di misura-zioni, con riferimento anche alle unitàe agli strumenti di misura, è tra le piùantiche, così come quella afferente ilconio delle monete. Tuttavia, a partiredal secolo XVII nuovi filoni di pensie-ro si sviluppavano, sia in camposcientifico che politico e sociale, ripro-mettendosi di realizzare un sistema dimisura più oggettivo, che desse vocealle esigenze di una misurazione piùaccurata e più equa. Con il progressi-vo declinare di un sistema di pensaree di fare economia ancora legato allafeudalità, crollavano infine tutti i para-digmi e gli schemi culturali connessi atale modello economico, e con esso ilsistema di misura fino allora utilizzato.Fu allora che la nuova civiltà, alla ricer-ca di un nuovo modo di valutare, comu-

nicare e condividere la misura, inventòil sistema di misura decimale basatosulle misurazioni terrestri. Funzionalealla nuova brama di tutto misurare, for-temente auspicato dalla comunità scien-tifica, idoneo alla nuova civiltà borghe-se incentrata sulla produzione di gran-di quantità di beni indifferenziati, lanuova cultura metrologica si diffusevelocemente nel mondo occidentale.Se possiamo affermare che il sistemametrico decimale fu, essenzialmente, unprodotto della cultura e del potere orga-nizzativo, politico e militare francese,occorre anche considerare come itempi ormai consentissero e richiedes-sero a gran voce un’omogeneizzazio-ne delle attività di misurazione a causadell’estendersi delle relazioni commer-ciali a numerose e diverse nazioni.Il dibattito sull’unificazione delle misu-re fiorì però significativamente e con-cretamente alla corte francese, quan-

do si iniziò a riflettere sui suoi conte-nuti e obiettivi. Tra chi voleva un siste-ma per soli uomini di scienza e chiinvece desiderava un linguaggio pertutti, che salvasse dagli abusi e dallesopraffazioni dei potenti; tra chi pre-feriva unità convenzionali e chi invecesognava di riferire le misure a feno-meni naturali sempre ripetibili. Trascienza e politica, competenza e rag-giri, ideologie e biechi giochi di pote-re, il dibattito sulla riforma metrologi-ca procedeva all’Accademia delleScienze di Parigi, dispiegandosi nellenumerose commissioni, dove avevanoil sopravvento le diverse correnti poli-tiche e i differenti approcci scientifici.Infine la Rivoluzione più famosa nelmondo finì per spazzare le indecisioni(1790: soppressione dei diritti feudali eadozione del principio di uniformitàdelle misure) e finalmente la riforma fuadottata (1 agosto 1793), nonostantele misurazioni dell’arco di meridianoterrestre, da Dunkerque a Barcellona,fossero ancora in corso. Nacque cosìun sistema metrico decimale, talmentepuro ed estraneo da essere a lungoosteggiato dagli uomini comuni, avvez-zi alle misure tradizionali, e pure desti-nato all’eternità perché semplice. Infatti,adottato dai “citoyens” di tutta Europaa seguito delle vittoriose conquiste diNapoleone, il sistema metrico decimalearrivò anche nelle città italiane dove fuimposto dalle baionette francesi, insie-me agli alberi della libertà. L’ideale ri-voluzionario di fratellanza e uguaglian-za aveva raggiunto l’apice uniforman-do e colonizzando gli altri Paesi e siavviava a ripiegarsi sul suo sogno digloria.

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L’UNIFICAZIONE DELLE MISURE IN ITALIA

Questo fu il primo incontro degli abi-tanti della nostra Penisola con un siste-ma di misura su base decimale, cosìcome con una struttura organizzativa,militare e politica insuperabile, chedivenne per anni modello delle corti ita-liane. Com’è noto, dopo la breve epo-pea napoleonica la geopolitica italianatornò a essere frantumata nei numerosiStati che la componevano, certo nonprivi di ambizioni anche riguardo all’u-nificazione delle misure, ma incapacinon solo di pensare in termini universa-listici ma anche d’imporre realmenteun’unica misura al loro interno. Lo Stato Sabaudo rappresentava all’e-poca un’avanguardia e fu tra i primi aimplementare un moderno sistema dimisurazione decimale (1845) impe-gnandosi alla sua diffusione tra la popo-lazione, in un’operazione di rara alfa-betizzazione popolare che coinvolse isti-tuzioni civiche e religiose insieme. All’in-domani dell’unificazione italiana, il 28luglio 1861, il nuovo Re d’Italia, VittorioEmanuele II, promulgava la “Legge suipesi e sulle misure” e adottava le unità dimisura del sistema decimale, tra cui “ilmetro, unità fondamentale dell’intierosistema ed eguale alla diecimilionesimaparte del quarto del meridiano terre-stre”. Definiva infine “il metro e il chilo-gramma in platino depositati negliarchivi generali del Regno … campioniprototipi dei pesi e delle misure”. Con lostesso provvedimento si tratteggiava unaorganizzazione per “mantenere la co-stante uniformità dei pesi e delle misurein uso e in commercio coi campioni pro-totipi” che obbligava gli uffici d’Inten-denza dei Capoluoghi di Circondario egli uffici di verificazione a disporre di uncampione conforme ai prototipi.La legge fissava anche, per l’intero ter-ritorio del nuovo Regno, il principiodella verificazione periodica, prevede-va “infrazioni” punibili con una “am-menda o multa” o anche il “sequestro”,a seconda dei casi riscontrati; infine, ariprova della preoccupante isteresisociale che tendeva a mantenere l’usodelle numerose e arcaiche misure, im-poneva ai soggetti tenuti alla verifica-zione periodica (per quasi un decen-

nio, fino alla data del 31/12/1870) di“tenere affisso ed esposto nel luogo delloro esercizio il ragguaglio dei nuovipesi e misure da essi adoperati con gliantichi già in uso nel Comune e nellealtre Provincie del Regno secondo le ta-vole … pubblicate per cura del gover-no”. L’articolo 11 della stessa Leggeaggiungeva che “lo stesso ragguagliodovrà tenersi affisso ed esposto percura dell’Amministrazione comunalenei luoghi di fiere e mercati per tutti gliantichi pesi e misure dei Comuni delCircondario”.Con Regio Decreto di pari data si adot-tava poi anche il Regolamento, recantele norme applicative e organizzative,che uniformava di fatto sul territorio ita-liano l’amministrazione metrica e sioccupava concretamente di armonizza-re nuovo e vecchio fino a far scompari-re i retaggi di un sistema di misura sog-gettivo e parziale. A tal fine veniva isti-tuita una Commissione consultiva deipesi e delle misure, con il compito diredigere le tavole di ragguaglio, fabbri-care i campioni, introdurre nuove misu-re e provvedere alla formazioni dei veri-ficatori; ma soprattutto emergeva lapreoccupazione di “agevolare nellenuove Provincie la conoscenza e l’attua-zione del sistema” e, per tale scopo,veniva attribuito a personale apposita-mente qualificato e selezionato, sogget-to a una particolare disciplina (ispettori,verificatori e allievi-verificatori), il compi-to di “mantenere la costante uniformitàdei pesi e delle misure”. Al Titolo V delcitato regolamento era previsto un pri-mordiale sistema di riferibilità, da con-seguirsi a cascata a partire da “un dop-pio dei prototipi ... conservato presso ilMinistero per servire alla ricognizionedei campioni degli Uffici d’Intendenza edi Verificazione dei pesi e misure”.Interessanti documenti storici attestanole immani difficoltà del nuovo sistema dimisura a conquistare la fiducia tra il po-polo; nel 1862 un verificatore di Pisa,Giuseppe Sacheri, in una lettera al Pre-fetto denunciava la mala fede dei com-mercianti e la loro ignoranza che ritar-dava l’introduzione del nuovo sistemadi misura; lo stesso anno il verificatoreGaetano Marini, in servizio a Bivona,in provincia di Girgenti, osservava che“malgrado la legge, malgrado le multe

e i solleciti, tutti continuavano a usare levecchie misure locali”, e personalmentesi adoperava per tenere “corsi seraliper spiegare la bontà della nuova civil-tà del metro, per propagandare le virtùsalvifiche delle nuove misure” poiché“in lo dicto regno e una grandi abusio-ni di mensuri perchi in omni loco teninodiversi misuri di cui si causa gran detri-mento a li regnicoli”.

LA CONVENZIONE DEL METRO

In quel periodo la grande industria siavvicinava come non mai al mondoscientifico, rendendo cogente l’esigen-za di adottare una condivisa pianifica-zione riguardo all’adozione di un lin-guaggio comune in grado di veicolareadeguatamente contenuti scientifici etecnologici complessi. L’uniformazionedelle misure, di pari passo nei più mo-derni Stati, avrebbe aperto così la stra-da a scambi commerciali e culturali diogni genere, consentendo uno sviluppoindustriale a quei tempi mai visto, conimplicazioni tecnologiche che richiede-vano l’applicazione di tecniche e stru-menti di misurazione sempre più accu-rati, i cui risultati fossero pienamentecondivisibili. Nel 1875, su proposta del governofrancese, i rappresentanti di diciassettePaesi si riunirono a Parigi e aderironoalla Convenzione del Metro (sottoscrit-ta, in rappresentanza dell’Italia, daldiplomatico Costantino Nigra) checostituisce, ancora oggi, uno dei piùimportanti accordi internazionali, atte-stanti la convinzione dei popoli dell’esi-genza di un dialogo e di una linguacomune contro la Babele e l’anarchiametrologica. Se il primo passo verso lamodernità fu segnato dalla “rivoluzionemetrologica” che introdusse il modernoconcetto di unità di misura, uguale einvariabile nel tempo, inviolabile comele libertà del “citoyen”, la Convenzionedel Metro portò a compimento il pro-getto universalistico francese, elevandoil sistema metrico a sistema universaledei popoli. La Convenzione del Metro,istituendo il Bureau International desPoids et Mésures, con i suoi organi, laConferenza Generale Pesi e Misure(CGPM) e il Comitato Internazionale

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dei Pesi e delle Misure (CIPM), costitui-sce un primo ausilio sulla via della suc-cessiva globalizzazione dei linguaggi edelle relazioni, com’è attestato dall’in-credibile incremento degli scambi com-merciali negli anni a seguire.Se è vero che la Convenzione del Metrorappresenta un’evidente concessionealle esigenze pratiche, non necessaria-mente l’accresciuta attenzione alla co-struzione di campioni materiali deveintendersi come involuzione riguardoalle astratte concezioni illuministe; difatto, a ben vedere, anche l’illuminismoaveva presto ceduto al buon senso,lasciando che la riforma si compisseprima ancora che gli studi sul meridianofossero terminati. Inoltre, a ogni buonconto, se si deve poi prestare attenzionea qualcosa, il risultato di uniformare lemisure e dotare i popoli di un linguaggiouniversale, obiettivo fino ad allora utopi-stico, fu comunque raggiunto; la consi-derazione poi che l’umana Scienza nonpossa mai conoscere un punto di fineincoraggia a credere che la via del pro-gresso sia necessariamente irta di errorie imprecisioni e costituisca un percorsoda compiere coscientemente.In Italia la Convenzione Internaziona-le del Metro fu recepita con la Leggen. 2.875 del 26/12/1875; a quel-l’epoca vi erano 133 uffici di verifica-zione metrica e 195 funzionari metri-ci in organico, numeri peraltro nonmolto lontani dagli attuali, che dimo-strano l’attenzione che il nuovo Regnoprestava nei confronti del progetto diomogeneizzazione del territorio edelle misurazioni.

UN SISTEMA DI CONTROLLI PUNTUALI

Tuttavia, nonostante le risorse profuseper l’affermazione del sistema metricodecimale, le difficoltà incontrate daiverificatori parevano veramente insor-montabili. Le testimonianze sopra ripor-tate devono far comprendere gli sforzicompiuti da una Nazione appena uni-ficata che tentava di partecipare aiprogetti dei grandi. Così, accanto alleaspirazioni degli scienziati che presen-ziavano ai lavori internazionali, tra letensioni e debolezze politiche di una

giovane Nazione, si cullavano gli slan-ci dell’industria e le reticenze di unagran massa di popolani retrivi. Il servi-zio di metrologia, significativamenteconteso tra il Ministero dell’Agricoltura(1860) e il Ministero delle Finanze(1866), passava al Ministero del Com-mercio nel 1871 per tornare alle Finan-ze nel 1877 e l’anno successivo dinuovo al Ministero d’Agricoltura Indu-stria e Commercio; in tale contesto l’e-sercito dei verificatori, che non arriva-va alle 200 unità, promuoveva lanuova cultura metrologica, spesso sim-bolo della nuova casa regnante, appo-nendo sigilli e bolli su ogni strumento,sulla base di un sistema di controlloall’unità che non concepiva alcun mar-gine di autonomia né ai fabbricanti distrumenti né agli utilizzatori.Risale all’anno 1890 il nuovo TestoUnico, tuttora in vigore, che mantennela compilazione dello stato degli utentimetrici ma stabilì una decorrenza bien-nale della verificazione periodica, anzi-ché annuale, a significare un’allentatapressione e una raggiunta omogeneitàdel territorio riguardo alle unità di misu-ra. Una delle più importanti innovazio-ni del testo unico del 1890, rispetto alprecedente, è senza dubbio l’introdu-zione di un chiaro principio di riferibili-tà metrologica a partire dai campioniprototipi nazionali assegnati al Regnod’Italia il 26 settembre 1889 dalla Con-ferenza internazionale dei pesi e dellemisure, stabilendo così un’univoca rela-zione di gerarchia tra campioni, mentrela loro disseminazione restava affidataai verificatori insieme alle attività di veri-ficazione prima e periodica (Fig. 1).In tal modo lo Stato, tramite il Ministerodell’Industria, manteneva uno strettocontrollo non solo sulle unità di misura,ma anche su tutti gli strumenti di misuraprodotti (qualunque fosse la loro utiliz-zazione) attraverso la definizione dicogenti requisiti costruttivi e funzionali.Tale impostazione, che era comune pertutti gli stati europei, dominò la scenadella metrologia legale nonostante unaprogressiva diffusione del liberismo egli accordi commerciali che venivanoconclusi un po’ in tutti i campi.Così, dopo la catastrofe bellica e aglialbori degli accordi per la costruzionedella Comunità Europea, gli Stati mante-

Figura 1 – Parte di una relazione di verificazione tra campioni di diverso ordine

(Laboratorio Centrale metrico, 1899)

nevano una propria legislazione inmateria di misurazione e strumenti dimisura, garantendo la corrispondenzadei risultati alle norme metrologicheinternazionali introdotte dal Bureau Inter-national. Lo stesso, subito dopo il secon-do conflitto mondiale, ha ripreso la suaimportante attività definendo alcuni ca-pisaldi della metrologia nella nonaCGPM (1948: scelta dell’ampère comeunità elettrica), nella decima (1954:introduzione dell’ampère, del kelvin edella candela come unità di base) e nel-l’undicesima (1960: adozione dellanuova definizione del metro, definizionedel secondo) che vide finalmente lanascita del Sistema Internazionale. LaCGPM ancor oggi si riunisce periodica-mente e persegue attualmente anche loscopo di definire le unità di base conriferimento a costanti fondamentali.

LA PRIMA ARMONIZZAZIONE

La creazione della Comunità Europea(1957) imponeva tuttavia, sia pure at-traverso un lento progredire, un’armo-nizzazione più cogente, che coordinas-se in qualche modo le legislazioni na-zionali che ciascun Paese aveva sinoad allora gelosamente continuato a im-plementare. Così, sebbene le guerreavessero rappresentato una battutad’arresto nel processo di condivisionedel linguaggio universale utilizzato daimetrologi, questo infine riprese lenta-

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mente il suo corso come ogni altro tipodi relazione, specialmente tra i Paesi,come quelli europei, che già dispone-vano di un similare substrato culturale.Sebbene la legislazione nazionaleriguardante gli strumenti di misurafosse compatibile con i principi stabilitidall’articolo 30 del Trattato CE, poichétali disposizioni sembravano comun-que ostacolare gli scambi e “crearecondizioni disuguali di concorrenzaall’interno della Comunità”, si ritennenecessario pervenire, sia pure gra-dualmente, alla creazione del mercatointerno degli strumenti di misura (Diret-tiva 71/316/CEE) stabilendo in parti-colare “un reciproco riconoscimentodelle operazioni di controllo” e l’istitu-zione di “adeguate procedure diapprovazione CEE del modello e diverifica prima CEE nonché metodi dicontrollo metrologico CEE”.La complessità del compito richiedevacomunque una particolare attenzioneda parte del legislatore comunitario,nonché una varietà di successivi inter-venti dovuta alla numerosità delle tipo-logie di strumenti utilizzati. Questo pe-riodo di prima armonizzazione iniziapertanto nel 1971 comprendendo unadirettiva quadro e numerose altre diretti-ve specifiche, delle quali ben 11 recen-temente abrogate a seguito dell’adozio-ne della direttiva MID a causa delle indi-cazioni tecniche troppo restrittive in essecontenute, necessariamente divenuteobsolete con il passare degli anni.D’altro canto, il carattere facoltativo ditali direttive permetteva agli Stati dimantenere una propria legislazione,alimentando la babele di regole e mer-cati paralleli mentre le rigide procedu-re di valutazione della conformità pre-viste in queste direttive del cosiddetto“vecchio approccio” non avrebberoconsentito alle imprese di accedere aprocessi di valutazione integrati nel-l’ambito di sistemi della qualità, moder-ni sistemi per gestire la produzioneormai comunemente ritenuti in gradodi assicurare ottimi standard.

LA STORIA CONTINUA

Giacché la storia dell’uomo non cono-sce arresto, anche le sue conoscenze e

valutazioni sul mondo e sulla vita nonconoscono pausa e si evolvono, assie-me al mondo, per misurare e interpre-tare i fatti economici e quelli della vita.In tale contesto la vecchia legislazioneinerente le misurazioni era evidente-mente destinata ad adeguarsi ai pro-cessi di produzione e distribuzione ingrande scala, oggi sinteticamente defi-niti di globalizzazione, mentre i Paesidell’Europa, raccolti attorno al nucleooriginario, si sono apprestati a definireun proprio nuovo contesto normativonel quale il libero e unico mercatopossa dispiegare tutte le sue forze.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

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MISURA DELLA VELOCITÀDI ROTAZIONECON UNA PRECISIONE SENZA COMPROMESSI

Con l’av-vento del-l’eco-inge-gneria so-no sortenuove pro-b l e m a t i -che da ri-s o l v e r e .Nuovi pro-getti po-

wertrain, come i sistemi start-stop o i motoridi dimensioni ridotte, spesso inducono feno-meni di vibrazioni torsionali, che hanno unimpatto negativo sulle prestazioni NVH non-chè sull’efficienza del motore e della tra-smissione. I tecnici hanno la necessità dianalizzare questi fenomeni per quantificareed eliminare le cause principali che portanoal loro insorgere.LMS è lieta di presentare una soluzionetesting di nuova generazione per lo studio diqueste problematiche, basata sulla potenzadi acquisizione del frontale LMS SCADAS edi elaborazione dati della piattaforma LMSTest.Lab.Completamente integrata nel processo di

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misurazione-analisi, la soluzione elabora isegnali causati dalle vibrazione torsionalisimultaneamente ai dati acustici, vibratori odi deformazione. I dati vengono acquisitidurante un’unica campagna di prove usan-do l’hardware LMS SCADAS. LMS Test.Lab integra tutte le fasi di misuradelle vibrazioni torsionali, analisi e reportisti-ca in un flusso di lavoro, ottimizzando la sem-plicità d’uso e la produttività. I tecnici posso-no inoltre beneficiare di una vasta gamma distrumenti di elaborazione: analisi agli ordini,analisi nel dominio dell’angolo, transmissionerror rectification, butt-joint correction, ecc.La nuova soluzione risponde anche allanecessità di ottimizzare le prime fasi della pro-gettazione. È possibile infatti correlare i mo-delli di simulazione di vibrazioni torsionali,presenti in LMS Imagine.Lab, con i dati speri-mentali. “LMS Test.Lab combina la soluzione test perle vibrazioni torsionali, con una suite com-pleta di strumenti di acquisizione dati e ana-lisi utili al mondo dell’ingegneria del rumoree delle vibrazioni. I tecnici possono esplora-re la complessa relazione tra questi tipi divibrazioni e altri fenomeni legati al rumore ealle vibrazioni più generiche. Questa cono-scenza approfondita permette di valutare lealternative di progetto che possano megliorisolvere i problemi legati alle vibrazioni tor-sionali“ ha dichiarato Bruno Massa, Vice-President Divisione Test di LMS International.

Per ulteriori informazioni sulle soluzioni divibrazione torsionale LMS:www.lmsintl.com/testing/rotating-machinery/torsional-vibration-testing

Maria Cristina Sestiniè Responsabile dei “Servi-zi di Metrologia” dellaCamera di Commercio diPrato, dell’Organismo No-tificato n. 1273 e respon-

sabile tecnico di laboratorio accreditatodi taratura. Ha collaborato con il Ministe-ro dello Sviluppo Economico nell’ambitodel Protocollo d’intesa con Unioncameree ha partecipato alle riunioni del Gruppodi Lavoro “Strumenti di Misura” dellaCommissione Europea, del Comitato delWELMEC e del WELMEC WG8.

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

Dalle Associazioni Universitariedi Misuristi

franco.docchio@ing.unibs.it

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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: GMEE (Electrical and Elec-tronic Measurement), GMMT (Mechanical and Thermal Measurements),AUTEC (Cartography and Topography), and Nuclear Measurements.

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

ASSOCIAZIONE GMEEVERBALE RIUNIONE 04.06.2012

Comunicazioni

• Alessandra Flammini è candi-data come membro per l’AdComdella IEEE I&M Society;

• è organizzata unasummer school indata distributionsystems per fineLuglio;• il 25 maggiol’I.N.Ri.M. ha orga-

nizzato un evento a Torino in ricordodi Sigfrido Leschiutta; • il workshop IEEE Measure-ment and Networking 2013sarà organizzato a Napoli;• è opportuno realizzare un sempliceflyer di presentazione del GMEE;una prima versione è stata realizzatada Alessandra Flammini;• molti dei PRIN e dei FIRB presentaticon membri del GMEE come capofilahanno superato la prima fase dellaselezione;• al Presidente dell’I.N.Ri.M. è statoproposto di far parte del ConsiglioScientifico di T_M;• proseguono le attività del Mastersulle misure sponsorizzato dall’Uni-

CEI; si prevede una prima edizionecon sede al Politecnico di Milano; suc-cessive edizioni potranno essere pro-poste anche da altri Atenei.

Situazione nazionale alla luce delle iniziative Ministeriali, ANVUR e CUN

Betta ricorda sinteticamente gli ele-menti fondamentali sulla valutazionedella produttività delle strutture. L’AN-VUR ha avviato iniziative riguardantil’autovalutazione e l’accreditamentodei Corsi di Studio, ed è disponibileun documento nel sito dell’ANVUR. In questo periodo di riorganizzazionedegli Atenei, è importante una parti-colare attenzione all’offerta didatticada parte dei responsabili delle unitàdel GMEE.Riguardo alle procedure di abilitazionenazionale è arrivata agli atenei una let-tera del presidente dell’ANVUR Fanto-ni che invita i ricercatori a caricare leproprie pubblicazioni sul sito del CINE-CA e a fornire nominativi per il mem-bro straniero delle commissioni.Viene quindi proiettata una lista di 24nominativi di colleghi stranieri fornita alPresidente da alcune Unità. Segue brevediscussione a seguito della quale vienedeciso d’inviare la lista a tutte le Unità,

dopo averla ulteriormente affinata.La bozza di Decreto sul merito delMinistro Profumo, che è stata resapubblica nei giorni precedenti, preve-de di bloccare le abilitazioni nazio-nali fino al 2014 e di avviare nel con-tempo i concorsi locali, pur nel rispet-to dei vincoli sulla produttività scienti-fica definiti dall’ANVUR.La situazione per le progressioni di car-riera è molto difficile: il passaggio aPO è sostanzialmente bloccato a causadi vincoli di turn over e di budget; peril passaggio a PA, i vincoli sulle cita-zioni e sulle pubblicazioni sono moltostringenti.

Situazione soci

Betta illustra brevemente la situazio-ne dei soci. Il numero di soci ordinariè sostanzialmente costante, anchegrazie ai soci iscritti in occasione delultimo convegno inter-societario suisensori. Betta propone al consiglio diesentare dal pagamento della quotaassociativa il responsabile delle Unitàche organizzano eventi.

Stato delle iniziative

Sito Web dell’Associazione Il nuovo sito web viene brevementeillustrato da Lazzaroni al Consiglioche, dopo una breve discussione, neapprova la messa in linea. Viene pro-posto d’inserire nel sito la storia GMEEe copia delle memorie selezionate alleriunioni annuali.

Tutto_Misure Docchio illustra gli aspetti positivi(numero di articoli proposti, crescente

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interesse da parte delle aziende, contri-buti relativi al trasferimento tecnologico)e negativi (bilancio in negativo, anchese il passivo è in diminuzione) dellasituazione attuale di T_M. La situazionedel bilancio favorisce l’attenzione per laparte commerciale della rivista, limitan-do la possibilità di ulteriori iniziative cul-turali da parte del GMEE.Docchio ribadisce la necessità di unamaggiore attenzione da parte dei re-sponsabili delle Unità del GMEE ri-guardo all’invio di notizie riguardantile iniziative dell’Associazione. Invitaquindi tutti i responsabili a farsi parteattiva nel fornire comunicazioni allarivista. Docchio suggerisce inoltrel’opportunità di un rinnovo del Comi-tato di redazione per le pagine GMEE,anche al fine di coinvolgere nuovecompetenze e persone motivate. Chie-de infine che nella prossima riunioneannuale sia realizzata un’indaginesull’interesse dei soci riguardo allarivista T_M.

Premio di dottorato “Carlo Offelli”Betta informa il Consiglio che que-st’anno è stata presentata una soladomanda. La tesi è stata valutatamolto positivamente dalla Commissio-ne e la vincitrice è risultata la sociaMaria Gabriella Masi, dell’Unitàdi Bologna.

Borsa di studio Betta informa il consiglio che sonostate presentate tre domande, daparte di candidati delle sedi di Saler-no, Cagliari e Lecce. La Commissione,composta da Buccianti, Daponte eSardini ha valutato le domande sullabase dei criteri specificati nel bando eha individuato come vincitore l’Ing.Marco Landi dell’Unità di Salerno,che ha proposto di trascorrere unperiodo di studio e formazione pressol’Università dell’Illinois nell’ambi-to della ricerca sulle smart grid.

Convegno sensori Betta informa il consiglio che il con-vegno è stato un successo, in terminidi partecipazione e di contatti tra ri-cercatori di diversi settori. Gli atti delconvegno sono in uscita, editi daSpringer. Vi è stato un attivo di bilan-

cio. L’ipotesi avanzata dagli organiz-zatori è di riproporre l’iniziativa conscadenza biennale; la prossima edi-zione è quindi prevista nel 2014. Nel2013 si sta comunque pensando diorganizzare un evento cogestito dallediverse Associazioni coinvolte, al finedi mantenere attivi i contatti tra leassociazioni e l’interesse per il tema.

Riunione annuale 2012 Andria presenta lo stato dell’organiz-zazione della riunione annuale a Mono-poli. Le memorie ricevute sono 150.

Scuola di dottorato “Italo Gorini”2012 Andria presenta lo stato dell’orga-nizzazione della scuola di dottorato.Gli iscritti a oggi sono solo 13, ma di-verse sedi presenti informano che in-vieranno sicuramente degli studenti didottorato. Segue la breve presenta-zione dell’edizione 2013 da parte diNarduzzi. La Scuola si terrà a Pado-va il 2-6 settembre 2013.

Varie ed eventualiFerraris propone di riservare unaparticolare attenzione all’unità di Mo-dena, colpita dal recente terremoto.Interviene Peretto per informare ilConsiglio che l’Università di Modenanon ha subito danni alle strutture, co-me accaduto invece all’Unità dell’A-quila. Dopo breve discussione il Con-siglio esprime la massima solidarietàai colleghi dell’Unità di Modena e ri-badisce la disponibilità del GMEE aun impegno concreto in caso di esi-genze segnalate dalla sede.Lazzaroni informa che, a seguitodella riorganizzazione degli Atenei,la sede di Crema è stata assorbitadall’Università di Milano. I ricercatoridella relativa unità del GMEE sonoora parte del Dipartimento di Fisica.Si discute brevemente riguardo alledate migliori per l’organizzazione de-gli eventi di giugno del prossimo anno(workshop a Lecce, workshop TC10 aFirenze e Giornata della Misurazio-ne). Al termine si invitano i respon-sabili dei diversi eventi a concordarela soluzione che consenta la massimapartecipazione dei membri del GMEEa tali eventi.

SPAZO ASSOCIAZIONIUNIVERSITARIE MISURISTI

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NUOVARIVISTAIMEKO IN LINEA

Riceviamo dalcollega Da-ponte che ènata la nuova rivista online “ACTAIMEKO”. La rivista è consultabile al-l’indirizzo http://acta.imeko.org/index.php/acta-imeko/index.

Lo staff editoriale ringrazia tutti i ricer-catori del GMEE che a vario titolo han-no finora collaborato alla nascita dellarivista. ACTA IMEKO è una grande op-portunità per tutti i ricercatori del setto-re delle misure, elettriche e non. Si ècerti che anche in futuro non mancheràil contributo di tutti i Soci del GMEE edelle altre Associazioni.

GMMT: PARTECIPAZIONE ALLA CONFERENZA “NEWFRONTIERS IN REHABILITATION:TECHNOLOGY AND PRACTICE”

Ha avuto luogo il 4 Luglio 2012, pres-so l’Università di Tel Aviv, una Confe-renza sulla Riabilitazione dal titolo:“New Frontiers in Rehabilita-tion: Technology and Practice“.La Conferenza si è svolta nell’ambitodei programmi di collaborazione bila-terali Italia – Israele, avviati circa diecianni fa dall’allora Ambasciatore Italia-no in Israele, On. Giulio Terzi, ogginostro Ministro degli Esteri, e continua-ti dai successivi Ambasciatori. I pro-grammi di collaborazione bilateraliprevedono progetti di ricerca comunicon partecipazione di partner industria-li, finanziamento di borse post-doc,conferenze su temi specifici come quel-la in oggetto.La conferenza è stata organizzata dal-l’Ambasciata Italiana in collaborazionecon la Camera di Commercio It-Il e vihanno preso parte come relatori 10ricercatori israeliani e 10 ricercatori ita-liani. Nel gruppo italiano si è registratauna partecipazione particolarmente nu-trita dei componenti il Gruppo Naziona-le di Misure Meccaniche e Termiche: iProff. Steindler e Cappa della “Sa-

pienza di Roma”, il Prof. Bocciolonedel Politecnico di Milano, il Prof. Silve-stri del “Campus Biomedico” di Roma,il Prof. De Cecco dell’Università di Tren-to, il Prof. Scalise dell’Università Poli-tecnica delle Marche, il Prof. D’Acqui-sto dell’Università di Palermo. Ciò a te-stimonianza del fatto che la ricerca incampo biomedico, in particolare nel set-tore diagnostico, è oggi uno dei settoripiù avanzati in campo misuristico: le re-lazioni hanno trattato vari campi dellariabilitazione, da quella fisica, con par-ticolare riferimento a diagnosi e inter-venti per problemi motori e di equilibrio,a quella polmonare e a quella dentale.Notevole successo per la Conferenza,che ha raggiunto lo scopo di consoli-dare collaborazioni bilaterali in atto eavviarne di nuove. Per quanti abbia-no interesse ai contatti bilaterali It-Il, èpossibile contattare il nostro AddettoScientifico in Israele, Prof. Alessan-dro Treves: alessandro.treves@esteri.it

GMEE E GMMT: OTTIMA PERFORMACE DEI DUE GRUPPINEL BANDO “DISTRETTI” DELLA REGIONE LOMBARDIA

Il bando “Distretti Tecnologici” dellaRegione Lombardia ha visto la parte-cipazione di gruppi di Ricercatori eimprese per la creazione di aggrega-zioni stabili Università-Impresa chepossano attirare cospicui finanzia-menti per ricerca applicata e trasferi-mento tecnologico. I Ricercatori deiGruppi GMEE e GMMT hanno parte-cipato a tre Distretti, che sono statiammessi: si tratta dei Distretti “Mec-catronica”, “Visione Industriale”e “Fotonica”. Quest’ultimo, in parti-colare (capofila la Fondazione Poli-tecnico di Milano), si è classificatoprimo nella sezione “ICT”.

GMMT – UNIVERSITÀ POLITECNICA DELLE MARCHE

Progetto PRIN su Metodologiediagnostiche per sistemi eoliciIl progetto di ricerca si incentra nellosviluppo di metodologie per l’indagi-

affidabilità di componenti ferroviari haavuto un notevole impulso dopo il tragi-co incidente di Viareggio del 29 giugno2009, dovuto al deragliamento deltreno merci 50325 Trecate-Gricignanoe gli innumerevoli sinistri verificatisi inItalia e in Europa negli ultimi anni. Inparticolare, la causa dell’incidente diViareggio è stata attribuita al cedimen-to strutturale di un asse del carrello delprimo carro-cisterna avvenuto per faticaciclica a flessione rotante. Il fatto cheinneschi di cricche dovuti a surriscalda-mento delle boccole si manifestino avolte improvvisamente, anche in condi-zioni di normale manutenzione, ha in-dotto a controlli visivi frequenti degli as-sili dei treni affidati al personale di pre-senziamento delle stazioni di transito eall’implementazione di sistemi di rileva-mento della temperatura delle boccoledei treni regolamentati da normative delMinistero dei Trasporti. Il controllo dellatemperatura delle boccole aiuta a pre-vedere il cedimento di un assile. Tuttaviaun controllo accurato della sua integritàstrutturale, tale da permettere di rilevarecricche, inclusioni o disomogeneità delmateriale fino ad una certa profondità,consentirebbe di aumentare l’affidabili-tà dei treni e conseguentemente la sicu-rezza dei passeggeri. Le tecniche appli-cabili a tale scopo devono essere noninvasive, ovvero Controlli Non Distruttivi(CND), e quelle ad oggi usate più fre-quentemente sono ultrasuoni e liquidipenetranti. I primi hanno lo svantaggiodi necessitare il contatto con il materia-le e di avere una limitata velocità d’ispe-zione, gli ultimi di essere inefficaci se idifetti non hanno raggiunto la superficiee soprattutto di essere tossici per l’ope-ratore.Al fine di superare i limiti delle tecnichedisponibili allo stato dell’arte, il presenteprogetto si prefigge di sviluppare unametodologia diagnostica per il rileva-mento di cricche e inclusioni (non solo insuperficie, ma anche in profondità)mediante una tecnica completamentesenza contatto basata sul monitoraggiodella propagazione di onde ultrasoni-

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UNIVERSITARIE MISURISTI�

ne diagnostica dei sistemi eolici. Lasempre più crescente esigenza dell’u-tilizzo degli impianti eolici per la pro-duzione di energia è diventata criticaper il raggiungimento degli obiettivieuropei dopo l’approvazione del pac-chetto, definito “20-20-20”, che preve-de una riduzione, entro il 2020, alme-no del 20% per le emissioni di gasserra, rispetto ai livelli del 1990, e unaumento che porti al 20% la quota dienergie rinnovabili. In quest’ottica nonsolo l’installazione, ma anche la manu-tenzione dei siti esistenti, predispostialla generazione di energia tramite tur-bine eoliche, acquista una grandeimportanza, in quanto si può avere lagaranzia di un loro corretto ed efficien-te funzionamento grazie a metodologiead hoc per la loro diagnostica in sito.Le tecniche di misura messe in camposono, per la maggior parte, senza con-tatto e non invasive: esse consentononon solo un loro utilizzo in galleria delvento, ma anche si può pensare ad unaloro applicazione direttamente nel sitoeolico. Per la diagnostica delle parti incomposito delle pale delle turbine ven-gono valutate le potenzialità delle tecni-che a ultrasuoni senza contatto e di Elec-tronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) e Shearografia per l’individuazio-ne delle difettosità presenti all’internodelle strutture. Inoltre sono valutati i meto-di laser Doppler vibrometry (LDV) nonsolo per l’individuazione dei difetti per lamisurazione dei livelli di vibrazione delleparti strutturali rotanti e fisse. In partico-lare per la stima della vibrazione delleparti mobili, come le pale della turbinaeolica, si applicherà la tecnica ad inse-guimento, definita tracking laser Dopplervibrometry (TLDV).Responsabile: Prof. Enrico Primo Tom-masini.

Progetto PRIN su sviluppo di un sistema di laserultrasonics per i controlli non distruttivi in ambito ferroviarioIl tema della sicurezza e

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che generate da sorgenti laser. L’idea èquella di usare il laser per generare l’on-da e sonde senza contatto (ovvero conaccoppiamento in aria) per la ricezionedell’ultrasuono, così da creare una cate-na di misura completamente non intrusi-va e ad alta velocità d’ispezione. Diver-se tipologie di trasduttori a ultrasuonicon accoppiamento in aria per la misu-ra dell’onda ultrasonica saranno investi-gati: in particolare sonde capacitive esonde piezoelettriche a diverse bande difrequenza. All’analisi approfondita delsistema di misura su un simulacro di la-boratorio si accoppierà lo sviluppo e lavalidazione sperimentale di un modelloanalitico e/o FEM della generazionedell’onda ultrasonica mediante laser pul-sato e della misura in aria. In questa faseverranno definite le condizioni di funzio-namento ottimali della tecnica che per-metteranno di realizzare il sistema defi-nitivo, costituito da laser pulsato e sondaultrasonica montata su un sistema discansione per effettuare misure sull’inte-ra superficie dell’assile velocemente esenza contatto. Il sistema laser-ultraso-nics realizzato verrà applicato su assiliferroviari e sale montate rese disponibilipresso l’Unità di Ricerca di Gian MarcoRevel del Diparimento di Meccanica del-l’Università Politecnica delle Marche. Irisultati del progetto permetteranno digettare le basi scientifiche per lo svilup-po delle metodologie d’ispezione, lequali saranno presentate all’industriadopo la fine del progetto.Il progetto sarà realizzato da due unitàdi ricerca, UNIVPM e UNIECAMPUS,snelle e complementari: l’una con espe-rienza decennale nell’ambito delle misu-re senza contatto e dei controlli nondistruttivi e l’altra con esperienza com-provata nella modellistica e progetta-zione di codici per l’elaborazione datia fini diagnostici.Il progetto è iniziato ad Ottobre 2011e avrà termine ad Ottobre 2013, per-tanto è a meno di un anno di avanza-mento. In questo periodo è stato realiz-zato il modello della generazione epropagazione dell’onda ultrasonora inambiente COMSOL multiphysics e at-tualmente è in fase di valutazione. Inol-tre è stata progettata la procedura dimisura basata sulla generazione di on-de ultrasoniche mediante Laser Nd-Yag

o IR e il monitoraggio della loro propa-gazione mediante trasduttori a ultrasuo-ni con accoppiamento in aria. In questafase, è stata testata la catena di misurasu un oggetto semplice, quale una pia-

stra di acciaio, su cuisono state realizzatediverse tipologie didifetto, tipicamente rile-vate su assili ferroviari.Il prossimo obiettivo èquello di effettuareun’analisi statistica dei

risultati sperimentali per la determina-zione delle curve di POD (Probability ofDetection) e la definizione del livello diaffidabilità della tecnica d’ispezioneprogettata.

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NUOVO CATALOGODI SENSORI

IMI-senso-ri, una di-visione diPCB Piezo-t r o n i c sInc., il piùg r a n d eproduttoreal mondodi strumen-tazione in-dus t r ia leper moni-to raggiodelle vi-b raz ion i

tramite accelerometri, trasmettitori e inter-ruttori di vibrazioni, ha annunciato l’usci-ta del suo nuovo catalogo industriale suisensori. Il catalogo offre una vasta gammadi nuovi ed esistenti sensori di vibrazioniindustriali, interruttori, strumentazione ealtri accessori utilizzati per il monitoraggioe la manutenzione di macchinari indu-striali per prevedere e proteggere i tempid’inattività.La nuova edizione 2012 offre sezioni deiprodotti presentati per applicazioni e pertecnologia. Una sezione tecnica avanzataprevede appunti e materiali di riferimentoche forniscono informazioni preziose sullaselezione del sensore, tecniche di montag-gio, oltre a suggerimenti per l’installazio-ne. Con la nuova edizione anche unasezione “Consigli”, che fornisce rispostealle domande più frequenti, direttamenteda parte di autorevoli esperti in materia.Inoltre, questo numero è dedicato a diver-si nuovi prodotti, tra cui la Eco System®

Wireless, accelerometri a basso profilodimensionale, accelerometri ad alta tem-

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peratura e sensori di vibrazione USB pro-grammabili.“Oltre a selezionare il sensore più adatto,i nostri clienti hanno bisogno di otteneremisure affidabili e precise per la manuten-zione preventiva e il monitoraggio delprocesso” – ha dichiarato Harold Scott,Vice Presidente di IMI-Sensori – A tal fine,il nostro nuovo catalogo fornisce le infor-mazioni necessarie per aiutare non solonel processo di selezione, ma anche nellarealizzazione”.

Una copia gratuita del catalogo può esse-re richiesta alla Pcb Piezotronics srl (www.pcbpiezotronics.it) oppure può essere scaricata dal sito www.imi-sensors.com/catalog.

A proposito di IMI Sensors (www.imi-sensors.com)I suoi sensori, con robuste custodie in acciaioinox, sopravvivono in ambienti difficili, comecartiere, acciaierie, miniere, impianti di tratta-mento delle acque e centrali elettriche. Facili daintegrare con analizzatori portatili e PLC, con-tribuiscono in maniera significativa al lavorodei reparti di manutenzione per ridurre i tempid’inattività e proteggere i macchinari critici.Veloci nella consegna.

Informazioni su PCB Piezotronics(www.pcb.com)PCB Piezotronics è leader mondiale nella pro-gettazione e produzione di microfoni, vibra-zione, forza, coppia, carico, deformazione, esensori di pressione, come ICP®, pionieredella tecnologia dei sensori. Questa strumen-tazione è utilizzata per test, misura, monito-raggio, comunicazione e controllo nei settoriautomobilistico, aerospaziale, industriale, ri-cerca e sviluppo, militare, educativo, com-merciale, applicazioni OEM, ecc. I prodotti,di pronta consegna e coperti da una garan-zia PCB®, usufruiscono di servizi supportatida una rete di distribuzione globale, forte-mente impegnata verso la Soddisfazione Tota-le del Cliente.PCB e ICP sono marchi registrati di PCB Group,Inc.

Rubrica a cura di Franco Docchio e Alfredo Cigada

Notizie dalle altre Associazioni

franco.docchio@ing.unibs.it

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OTHER ITALIAN ASSOCIATIONSThis section reports the contributions from Associations wishing to useTutto_Misure as a vehicle to address their information to the readers.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalleAssociazioni che vedono nella Rivista uno strumento per veicolare le loroinformazioni al pubblico di Tutto_Misure.

PRESENTAZIONE DELL’ASSOCIAZIONE ITALIANAPROPRIETÁ TERMOFISICHE (AIPT)

Cari lettori di Tutto Misure, è con grande piacere che il ComitatoDirettivo dell’AIPT – Associazione Ita-liana Proprietà Termofisiche, presentain questa sede l’Associazione stessa,in occasione della sua adesione comeunità esterna al GMEE – Gruppo Mi-sure Elettriche ed Elettroniche. AIPT èun’associazione senza scopo di lucro,finalizzata a promuovere le collabo-razioni tecnico-scientifiche e gli scam-bi culturali tra i ricercatori e i tecnicidel settore. L’Associazione si proponedi creare una comunità italiana diesperti attraverso la diffusione delleinformazioni, il supporto di eventi didisseminazione e confronto, il coordi-namento di attività in essere, la coo-perazione con altre organizzazioni einiziative nazionali nell’ambito della

misura e dello sfruttamento delle pro-prietà termofisiche dei materiali.Le proprietà termofisiche si articolanoin: proprietà termodinamiche(calore specifico, dilatazione termica,ecc.), proprietà di trasporto (dienergia come conducibilità termica ediffusività termica, o di quantità dimoto come viscosità), proprietà ra-dianti (emissività termica, riflettività,ecc.). Di tutte queste gli associati al-l’AIPT coltivano sia la misura, attra-verso l’implementazione e lo sviluppodi metodologie consolidate o innova-tive, sia l’ottimizzazione ai fini delleapplicazioni, perseguita tramite la de-finizione di approcci modellistici perla simulazione al calcolatore e/o lasperimentazione diretta in laboratorioe sul campo. L’AIPT nasce nel 1989.Da allora ha organizzato e co-orga-nizzato una lunga serie di eventiscientifici, di rilevanza anche interna-zionale, cui vanno aggiunte giornatedi studio tematiche, svoltesi in diversesedi e con la partecipazione di espo-nenti del mondo scientifico e di quelloindustriale, che sarebbe troppo lungoelencare in queste pagine. Nel 2004-2006 l’Associazione ha anche parteci-pato, in veste di unità operativa, al pro-getto europeo Evitherm (EuropeanVirtual Institute of Thermal Metrology)ed è oggi membro della EvithermSociety, nata da quel progetto.Associati storici dell’AIPT sono stabil-mente coinvolti nel Comitato Organiz-zatore Internazionale di TEMPMEKO

(International Symposium on Tempera-ture and Thermal Measurements inIndustry and Science), delle EuropeanConferences on Thermophysical Pro-perties, nonché nell’Editorial Boardd’importanti riviste. Inoltre, l’AIPT pub-blica internamente una newsletter di-stribuita a soci e non soci e, soprattut-to, organizza regolarmente dal 1994un proprio Convegno annuale delquale vengono sempre pubblicati gliAtti in volume cartaceo. Tra i risultatia oggi ottenuti dall’Associazione sipuò vantare lo sviluppo di una picco-la ma agguerrita comunità scientifica,contraddistinta da una forte interazio-ne tra i membri e che vede la presen-tazione e pubblicazione di lavoriscientifici congiunti, la partecipazionia progetti di ricerca europei e nazio-nali, l’interazione sistematica condiversi attori della comunità scientificanazionale (università, centri di ricer-ca, fornitori di strumentazione, ecc.),la creazione di archivi dati delle atti-vità nazionali del settore e la collabo-razione con altre organizzazioninazionali e internazionali. Tra gliobiettivi che ci si prefigge per il futu-ro, vi è in posizione prioritaria un’an-cor maggiore interazione con l’in-dustria, al fine di promuovere il tra-vaso di conoscenze ed esperienze traricerca scientifica e ricerca industria-le. In secondo luogo, ci si propone lacreazione di un database aggior-nato, implementato sul sito web del-l’Associazione, che informi i visitatorisulle capacità dei diversi associati edei loro enti di appartenenza in temadi misura e ottimizzazione delle pro-prietà termofisiche. In ultimo, e qui sitorna all’oggetto di questa comunica-zione, si intende consolidare la colla-borazione con altre organizzazioni

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SPAZIO DELLE ALTREASSOCIAZIONI

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operanti in settori simili e/o comple-mentari come, per l’appunto, ilGMEE.Per il prossimo futuro, si confida in-nanzitutto che per il GMEE l’estende-re le proprie competenze anche alsettore termico con l’AIPT non possache fornire ritorni positivi. Dal nostropunto di vista, ci si aspetta una piùampia visibilità a colleghi di estrazio-ne universitaria che si occupano diargomenti similari o collegati, nonchéa ricercatori di estrazione industriale,ad esempio di aziende operanti nel-l’ambito degli strumenti di misura, dicui si è con piacere riscontrata l’atti-va partecipazione alle attività delGMEE. Più in generale, le numeroselinee di ricerca portate avanti dalGMEE, la sistematicità e l’efficienzacon la quale ognuna di esse ci appa-re seguita e i suoi risultati pubbliciz-zati all’assemblea annuale dei soci oattraverso questa rivista, l’avvicina-mento attualmente in atto con ilGMMT – Gruppo Misure Meccanichee Termiche, e soprattutto il fermento ela dinamicità che sembrano animare

le diverse attività del GMEE, ci per-mettono di confidare nello sviluppo disinergie e in positive ricadute per leAssociazioni.Il Comitato Direttivo dell’AssociazioneItaliana Proprietà Termofisiche: Alber-to Muscio (Presidente), Elena Campa-gnoli (Segretario), Francesco Righini(Tesoriere), Giuseppe Ruscica, PaoloCoppa (Revisori dei Conti).

COSTITUZIONE DI ALATI, L’ASSOCIAZIONE DEI LABORATORI ACCREDITATI DI TARATURA ITALIANIDurante il XXVI Convegno dei Labora-tori Accreditati di Taratura, tenutosi aTorino il 6 Giugno scorso, è stata pre-sentata l’Associazione LaboratoriAccreditati di Taratura Italiani –ALATI, che colma un vuoto di rap-presentanza dei Laboratori di Taratu-

ra all’interno dell’Ente unico di accre-ditamento ACCREDIA.Il primo obiettivo dell’Associazione èquello di entrare a far parte dei socidi ACCREDIA, avendo quindi dirittodi parola e di voto all’interno delComitato di Indirizzo e Garanzia(CIG) dell’Ente Unico di Accredita-mento, e di collaborare con le altreassociazioni affinché il mondo deilaboratori abbia la giusta considera-zione nel sistema qualità Italia, inambito sia volontario sia cogente.L’Associazione è indipendente, aparti-tica, apolitica e non persegue fini sin-dacali; non ha personalità giuridica,non persegue fini di lucro né svolgeattività commerciali o d’impresa. Pos-sono iscriversi all’Associazione iLaboratori Accreditati di prova e/o ditaratura in regola, o in fase di accre-ditamento, privati o a capitale privatocon partecipazione pubblica.Paolo Giardina è il primo presidentedella neocostituita associazione; Car-melo Pollio è il vicepresidente.Per informazioni:assoalati@gmail.com

KISTLER VA OLTRE I LIMITI: SENSORI AD ALTA TECNOLOGIAPER APPLICAZIONIHEAVY-DUTY

I sensori e i sistemi della Kistler sonoin grado di offrire impressionanti pre-stazioni negli ambiti applicativi in cuile soluzioni proposte da altri fornitorimostrano chiari limiti. Con il suomotto “Kistler va oltre i limiti” la mul-tinazionale svizzera enfatizza unapropria caratteristica peculiare: quel-la di poter offrire nel suo catalogosensori di pressione, forza, coppia eaccelerazione.Elevate sensibilità, estremi intervallidi misura, eccezionali temperature difunzionamento e particolare flessibili-tà a livello applicativo rappresentanogli esclusivi vantaggi offerti dai sen-

sori Kistler nelle applicazioni industria-li e di laboratorio. I sensori e gli elementi di misurazioneKistler spesso superano i sensori tradi-zionali, in vari ambiti: i sensori di pres-sione, ad esempio, possono operare inpresenza di temperature di esercizioestreme, di eccezionali frequenzenaturali e sensibilità particolarmenteelevate; i sensori di for-za coprono unagamma straordinariamente ampia dicampi di misura, daisensori di forza inminiatura con 0 ...200 N fino ai senso-ri di calibrazionepressione e forza 0... 20 MN. Dinamometri com-patti di svariatedimensioni misuranole diverse compo-nenti delle forze. Isensori di coppiamodulari KiTorq,con unità separatedi misura e di valu-

tazione della coppia, offrono la mas-sima precisione di misura fino a3.000 N⋅m. I sensori di accelerazio-ne piezoelettrici o capacitivi dellaKistler, estremamente leggeri marobusti, operano in una gamma dialte frequenze, con elevata sensibilitàe massima dinamica.

Per ulteriori informazioni:www.kistler.com

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Campioni Josephsone Metrologia Elettrica

V. Lacquaniti, N. De Leo, M. Fretto, A. Sosso

I.N.Ri.M. – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologicav.lacquaniti@inrim.it

Stato dell’arte e nuove idee

JOSEPHSON STANDARDS FOR THE ELECTRICAL METROLOGYWe discuss the applications of Josephson junctions in Metrology. The litera-ture regarding the most successful techniques is reviewed. The basic oper-ating principles of today’s DC standards and the proposal to extend theapplication of Josephson effect to non-stationary signals are reported andcompared.

RIASSUNTOSono presentate le applicazioni delle giunzioni Josephson in Metrologia eanalizzate in base ai dati riportati in letteratura le tecnologie più afferma-te. L’attenzione è rivolta soprattutto ai principi di funzionamento dei cam-pioni in CC attualmente impiegati nella Metrologia primaria e ai metodiproposti per estendere l’impiego dell’effetto Josephson ai segnali non sta-zionari.

INTRODUZIONE

I campioni di tensione basati su giun-zioni Josephson sono i circuiti super-conduttori più complessi attualmentein uso, nonché il principale risultatodella metrologia quantistica. Tuttaviaalcuni aspetti devono essere migliora-ti per un impiego più esteso e un’e-ventuale integrazione in strumenti dimisura. Un punto ancora critico è l’e-stensione dei riferimenti di tensionealla corrente alternata o alla genera-zione di tensioni programmabili e,dal momento che richiedono array,sono più complessi e con massimolivello di integrazione, bassa dissipa-zione di potenza e immunità al rumo-re delle tensioni prodotte. Queste ca-ratteristiche devono essere soddisfatteattraverso la scelta più adatta di spe-cifici parametri delle giunzioni. Esa-mineremo i diversi tipi di giunzioni,discutendo i vantaggi e gli svantaggidi ogni tipologia.

EFFETTO JOSEPHSON E GIUNZIONI JOSEPHSON

L’effetto Josephson è un effetto quan-tistico macroscopico di precisione

intrinseca fondamentale, che si veri-fica in presenza di un legame debo-le tra due superconduttori. Le pro-prietà essenziali di un materialesuperconduttore sono (i) l’annulla-mento della resistenza in correnteelettrica continua e (ii) l’impossibilitàper un campo magnetico di penetra-re all’interno, fino a un valore criticoche è caratteristico di ogni materia-le. Nei materiali superconduttori aldi sotto di una temperatura critica Tce di un campo magnetico critico,tutti gli elettroni “condensano” allastessa energia. In questo stato i por-tatori di carica, le coppie di Cooper,possono fluire senza dissipazione.Le coppie di Cooper hanno quindi ildoppio della carica elettrica dell’e-lettrone [1].L’effetto Josephson è stato prima teori-camente previsto, quindi osservato ingiunzioni tunnel con due elettrodisuperconduttori separati da una bar-riera isolante (dell’ordine del nm) [2].La conduzione è non dissipativa finoa un valore critico di corrente Ic, la cuiampiezza è determinata dalla geo-metria della giunzione, dai materiali edalla temperatura di esercizio. Inqueste condizioni la corrente I dipen-de solo dalla differenza di fase ϕ

delle due funzioni d’onda che descri-vono gli elettrodi superconduttori:

I = Ic senϕ (1)

Quando la corrente di polarizzazioneè maggiore di Ic, compare una tensio-ne V associata a una corrente oscil-lante, la cui frequenza f è legata allatensione dalla seconda equazioneJosephson.

V = (h/2e) x f (2)

L’ultima relazione è alla base dellametrologia della tensione moderna.La quantità h/2e si chiama ϕ0, e rap-presenta il quanto di flusso. L’equa-zione (2) è indipendente da qualsiasicaratteristica del dispositivo o qual-siasi condizione operativa, in partico-lare non ha alcuna deriva temporale.Negli esperimenti metrologici, la fre-quenza Josephson, che è nel rangedei GHz, è modulata da un segnale amicroonde e si osservano gradini atensione V= n (h/2e) x f, con n intero1, 2, ... Siccome la frequenza puòessere stabilizzata e misurata con ele-vata accuratezza, i gradini possonoessere utilizzati come tensione di rife-rimento nelle misure primarie. Per unafrequenza di 70 GHz, la tensione delgradino n-1 di tensione è circa 135 µV.Esperimenti in cui la tensione fornitada due diversi dispositivi Josephsonveniva rilevata con i più sensibili di-spositivi attualmente disponibili nonhanno mostrato differenze fino a livel-lo di parti in 10-16. L’incertezza dellatensione generata da una giunzioneJosephson è quindi limitata essenzial-

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mente dall’incertezza con cui è noto ilvalore della frequenza di lavoro.

LE GIUNZIONI JOSEPHSONCOME CAMPIONI DI TENSIONE

Una giunzione Josephson può essererealizzata in modi diversi. In partico-lare, per l’applicazione di campionidi tensione, dopo i primi tentativi concontatti a punta, non riproducibili econ tensioni generate di circa 1 mV,sono state sviluppate tecniche a filmsottile, con processi analoghi a quellidella microelettronica.Le giunzioni utilizzate in applicazio-ni in CC si basano su giunzioni SIS(Superconduttore-Isolante-Supercon-duttore) isteretiche con gradini ditensione su intervalli di valori di cor-rente che variano dalla polarizza-zione positiva a quella negativa,incluso il caso di polarizzazionenulla. L’impiego di gradini a corren-te nulla [3] ha permesso di superaremolte difficoltà tecnologiche, e hareso possibile la realizzazione diarray con migliaia di giunzioni inserie per raggiungere livelli di uscitafino a 10 V, richiesti dalle applica-zioni metrologiche. La disponibilitàdi campioni a 10 V con accuratezzaquantistica ha portato a notevoli mi-glioramenti nel campo della metrolo-gia della tensione continua, ed è orapossibile nei laboratori primari effet-tuare tarature di tensioni continua alivello dei 10 V con incertezze rela-tive a livello di parti in 10-11 [4].

DAI CAMPIONI IN CC ALL’IMPIEGO IN CA E PER TENSIONI ARBITRARIAMENTE VARIABILI

Recentemente la ricerca si è spostatasull’estensione degli array Josephsonalle misure in corrente alternata. Aquesto scopo è stato proposto l’uso digiunzioni Superconduttore-Normale-Superconduttore (SNS) con comporta-mento non-isteretico, che consentonodi controllare la variazione della ten-sione di uscita per mezzo della cor-

rente di polarizzazione. Questo nonavviene nelle giunzioni isteretiche deicampioni CC, in cui i gradini si so-vrappongono e condividono lo stessointervallo di correnti.Nei campioni cosiddetti programma-bili le correnti di polarizzazione atti-vano diverse sezioni di un array. Lesezioni hanno un numero di giunzioniche cresce con una progressione apotenze di due, per cui la sezione i-esima serie è costituita da 2i giun-zioni. Combinando le sezioni, è quin-di possibile generare additivamentetensioni binarie con lo stesso principiousato in elettronica digitale per i con-vertitori DAC [6].Molti sforzi sono stati dedicati a rea-lizzare array con accuratezza supe-riore a quella degli attuali campioniCA, per soddisfare le esigenze della

moderna metrologia primaria. Varietecnologie si sono dimostrate effica-ci nel fornire tensioni fino a 10 Vcon buone proprietà metrologiche.Gli array Josephson programmabilisono finora il tentativo più riuscito diestendere le applicazioni metrologi-che dei campioni Josephson oltre laCC. Array programmabili che ope-rano a 1 V sono stati effettivamenteutilizzati per diverse applicazioni:come campioni viaggiatori per iconfronti internazionali [7], per lagenerazione di tensioni variabili inuna “bilancia del watt” [8], comeimpedenza quantistica e campionidi potenza [9]. Inoltre, solo i cam-pioni programmabili sono in gradoattualmente di fornire tensioni diuscita al di sopra di 1 V, e addirittu-ra superiori a 10 V [10].

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Figura 1 – Principio di funzionamento di un array Josephson in CC (a destra) e caratteristica I-V del campione Josephson I.N.Ri.M. 10 V all’oscilloscopio (a sinistra)

Figura 2 – Principio di funzionamento degli array Josephson programmabili (a destra) e caratteristica I-V di un campione programmabile “SNIS” [7] realizzato all’I.N.Ri.M. (a sinistra)

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Questa tecnica presenta tuttaviaalcune limitazioni, la più grave dellequali è legata ai tempi di commuta-zione. Durante i transitori, la tensio-ne dell’array non è nota e l’incertez-za aumenta con la durata (frazionedi periodo) dei transitori. Dal mo-mento che vincoli tecnologici impe-discono di ridurre i transitori oltre uncerto tempo limite, gli array pro-grammabili hanno incertezze ade-guate alla metrologia primaria soloper segnali con frequenze fino apoche centinaia di Hz [11]. Unadelle prima applicazioni di un arrayprogrammabile come campione CAè stata in un confronto con la tensio-ne CC di un convertitore termico cheha dimostrato accuratezze fino a100 Hz meglio di una parte su 107.Per superare i limiti dei campioni pro-grammabili, sono stati proposti arrayche operano con un’onda quadraimpulsata. Usando brevi impulsi inve-ce di un segnale sinusoidale a rf sipuò modulare in modo efficace ilperiodo, in un ampio intervallo di fre-quenze [12], [13]. L’accuratezza in-trinseca deriva dal controllo dei quan-ti di flusso trasferiti dagli impulsi attra-verso le giunzioni. La tensione di usci-ta è esattamente calcolabile in terminidi costanti fondamentali se il numerodei quanti di flusso per unità di tem-po, cioè la frequenza di ripetizionedegli impulsi, è noto.Gli apparecchi per la generazionedegli impulsi sono sofisticati e costo-si, e la progettazione di linee di tra-smissione a rf è complessa, a causadella ricchezza armonica del segna-le. Le tecniche sviluppate per i se-gnali in microonda quasi monocro-matici non sono direttamente appli-cabili a impulsi a banda larga. Inol-tre, è estremamente difficile genera-re un segnale bipolare, per cui sononecessarie tecniche molto elaboratedi polarizzazione, con una sinusoi-de e un segnale a impulsi sincroniz-zati. Nonostante le difficoltà di fab-bricazione, l’adozione di metodolo-gie a parametri concentrati sembraal momento la soluzione più pratica-bile. La lunghezza dell’array devedunque essere inferiore alla lun-ghezza d’onda λ del segnale. Il va-

lore massimo accettabile per le di-mensioni dell’array è di solito fissatoa λ/8. Nonostante tutte queste diffi-coltà, array con ben 10.000 giun-zioni sono stati realizzati con suc-cesso, e sono stati sintetizzati segna-li fino a 275 mV rms con precisionequantistica ed estrema purezza spet-trale [14].Questa panoramica non sarebbecompleta senza un accenno alla tec-nica Rapid Single Flux Quantum [15].Nei campioni RSFQ, i segnali di ten-sione sono generati con accuratezzafondamentale dal controllo del flussoquantizzato di una giunzione Joseph-son. La generazione dei quanti difusso è “innescata” da una sequenzad’impulsi sincronizzata, in analogiacon il metodo sfruttato nei campioni inCC. Non occorre l’apparato a mi-croonde complesso e costoso deicampioni ordinari: il segnale di co-mando viene generato dallo stesso di-spositivo superconduttore. Un DACRSFQ a 10 bit in grado di generarefino a 20 mV è stato recentementedescritto in letteratura.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

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SENSORI A INFRAROSSICON DOPPIO PUNTATORE LASER

La nuova serie OPTRIS di sensori ainfrarossi è ideale per la misuraistantanea della temperatura nelleapplicazioni in cui sono richieste ele-vate prestazioni e dove la dimensio-ne dello spot risulta di notevoleimportanza. I sensori sono dotati di

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puntatore a doppio raggio laser che,al contrario della maggior parte deipirometri con laser singolo, segue ilpercorso ottico dell’infrarosso indi-cando la dimensione precisa dellospot e la grandezza del campo di misura a ogni distanza. Il più pic-

colo spot raggiungibileviene indicato sul tar-get da un unico puntoche si forma quando idue raggi laser colli-mano.Grazie alla dimensio-ne minima dello spotdi misura la serie laserè utilizzata principal-mente in processi in-dustriali, applicazioniR&D e laboratori.La versione CSlaser èmolto compatta inquanto l’elettronica èintegrata nella testa del

sensore; la CTlaser invece è costituitada testa ed elettronica separataoffrendo un’ampia gamma di sceltatra diverse interfacce (USB, RS-232,RS-485, Profibus, Ethernet, uscite relé)e display LCD retro-illuminato. Senso-ri di notevole versatilità in quanto, con

una semplice sequenza di tasti, èpossibile regolare l’emissività delmateriale e il tempo di risposta. Inol-tre il segnale è disponibile in formaanalogica configurabile: 0-4/20 mA,0/5-10 V oppure equivalente a unatermocoppia K o J.La robustezza ne consente l’utilizzoa temperature ambiente fino a 85 °Csenza raffreddamento della testa dimisura. A seconda del modello edello spettro d’interesse i campi dimisura variano da -50 a 2.200 °Ccon risoluzioni fino a 0,025 °C. Inparticolare le serie 1M, 2M, 3Mlavorano a lunghezze d’onda spe-cifiche per superfici metalliche(1µm /1,6 µm /2,3 µm) riducendol’errore di misura quando l’emissivitàdel materiale cambia o non è nota.Disponibili come elementi opzionaliil software CompactConnect, perconfigurare il sensore e acquisire lemisure, vari accessori quali lenti CF(Close Focus), staffe di fissaggio adiversi gradi di libertà, custodie edispositivi di purga dell’aria a flussolaminare.

Per ulteriori informazioni:www.luchsinger.it

Vincenzo Lacquaniti è nato nel 1952 si èlaureato presso il Politecnico di Torino nel1975. Ricercatore presso il Galileo Ferrarisdal 1979 poi I.N.Ri.M., è esperto di disposi-tivi quantistici a film sottile per le misure diprecisione. Ha lavorato alla messa in operadei primi campioni quantistici italiani di ten-

sione e di resistenza. Ha messo in opera un laboratoriodedicato alle tecnologie a film sottile per le misure. Autoredi circa 100 lavori su rivista. È stato membro del consigliodi amministrazione dello IEN ed è attualmente responsabiledella divisione elettromagnetismo dell’ I.N.Ri.M.

Matteo Fretto è nato a Chieri nel 1979, siè laureato in Ingegneria dei Materiali pressoil Politecnico di Torino nel 2004. Dal 2005 èin I.N.Ri.M., dove ha conseguito il dottoratodi ricerca in “Metrologia: scienza e tecnicadelle misure” e dal 2010 lavora presso il set-tore Nanotecnologie e Microsistemi. La sua

attività di ricerca riguarda la fabbricazione e la caratteriz-zazione di dispositivi quantistici per la metrologia e l’elet-tronica superconduttiva basati su giunzioni Josephson.

Natascia De Leo è nata nel 1972 e si è lau-reata in Chimica Industriale all’Universitàdegli Studi di Torino nel 1997. Dal 2005lavora in I.N.Ri.M. come ricercatore presso ilsettore Nanotecnologie e Microsistemi. La suaattività di ricerca riguarda la realizzazione ela caratterizzazione di dispositivi quantistici a

superconduttore basati su giunzioni Josephson impiegabilicome sensori di precisione per la metrologia primaria e perle misure di precisione.

Andrea Sosso è nato a Biella nel 1964 e siè laureato in Ingegneria Elettronica presso ilPolitecnico di Torino. Dal 1990 si occupa delmantenimento e dello sviluppo di campioniper la Metrologia Elettrica presso l’IEN/I.N.Ri.M. È responsabile del campione nazio-nale di tensione elettrica. I suoi interessi prin-

cipali riguardano la metrologia quantistica con dispositivi asuperconduttore e l’elettronica per le misure elettriche.

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2012-2013eventi in breve

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5 - 7 OTTOBRE7 - 10 OTTOBRE16 - 18 OTTOBRE

16 - 19 OTTOBRE21 - 25 OTTOBRE21 - 26 OTTOBRE22 - 23 OTTOBRE22 - 23 OTTOBRE

26 - 28 OTTOBRE26 - 28 OTTOBRE28 - 31 OTTOBRE

2 - 6 NOVEMBRE

5 - 8 NOVEMBRE

14 - 15 NOVEMBRE

14 - 16 NOVEMBRE19 - 20 NOVEMBRE

22 - 24 NOVEMBRE28 - 30 NOVEMBRE

5 - 6 DICEMBRE7 - 9 DICEMBRE

13 - 16 DICEMBRE14 - 16 DICEMBRE

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19 - 21 FEBBRAIO

17 - 21 MARZO20 - 22 MARZO

17 - 18 APRILE11 - 13 GIUGNO

19 - 22 SETTEMBRE

Barcelona, SpainSan Diego, USABologna, Italy

Torino, ItalyCrete, GreeceSan Diego, USASingaporeSingapore

Chongquing, ChinaWuhan, ChinaTaipei, Taiwan

Kaohsiung, Taiwan

Tainan City, China

Macau, Macau

Seoul. South KoreaSingapore

Belgrade, SerbiaParis, France

NPL, London, UKShenyang, China

SingaporeWuhan China

Brescia, Italy

Barcelona, Spain

Barcelona, Spain

Barcelona, Spain

Barcelona, Spain

Anheim, USABilbao, Spain

Torino, ItalyAlghero (SS), Italy

Vilamoura, Portugal

IJCCI 2012 – International Joint Conference on Computational IntelligenceInternational Semiconductor Laser Conference2nd International Conference on Electrical Systems for Aircraft,Railway and Ship Propulsion 13th Int’l Computer Graphics Conference (VIEW)4th International Symposium on Transparent Conductive Materials (TCM2012)ASPE 27th Annual Meeting3rd Annual International Conference on Advanced Topics in Artificial Intelligence3rd Annual International Conference on Network Technologies and Communications (NTC 2012)2nd International Conference on Information Science and ManufacturingEngineering (ICISME 2012)CEEE2012 – International Conference on Electronics and Electrical EngineeringIEEE Sensors 20122nd International Conference on Engineering and Technology Innovation 2012 (ICETI2012)3rd IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm 2012)3rd International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering (ICAMME 2012)IEEE VNC – Vehicular Networking Conference 20123rd Annual International Conference on computer science education: innovation and technology (CSEIT 2012)2012 Telecommunications Forum TELFOR20122012 1st IEEE International Conference on Cloud Networking (IEEE Cloudnet 2012)3rd EUSPEN Topical Meeting – Structured and Freeform SurfacesThe International Conference on Control Engineering and CommunicationTechnology – ICCECT 2012IEEE Photonics Global Conference 4th International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering (CISE 2012)

AISEM 2013 – International Conference of the Italian Association of Sensors and Microsystems6th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies – BIOSTEC 20132nd International Conference on Pattern Recognition Applications and methods – ICPRAM 20135th International Conference on Agents and Artificial Intelligence ICAART 2013PECCS 2013 – International Conference on Pervasive and Embedded Computing and Communication SystemsOFC-NFOECInternational Conference on Renewable Energies and Power Quality(ICREPQ’13)Affidabilità & Tecnologie – 7th edition4th International Conference on Clean Electrical Energy(ICCEP 2013)12th European AAATE Conference, Association for the advancement of Assistive Technology in Europe

www.ijcci.orgwww.islc-ieee.orgwww.esars.org

www.viewconference.itwww.iesi.forth.grhttp://aspe.net/technical-meetings/2012-annual-meetingwww.aiconf.orgwww.networkcomm.org

http://isme2012.cqnu.edu.cnwww.engii.org/cet2012/CEEE2012.aspxwww.ieee-sensors.org

www.2012iiisconferences.org/iceti

www.ieee-smartgridcomm.org

www.icamme-conf.org

www.ieee-vnc.orgwww.cseducation.org

www.telfor.rs/?lang=enwww.ieee-cloudnet.org

www.sfs2012.euspen.euwww.iccect.org

www.photonicsglobal.orgwww.ciseng.org/2012

www.aisem2013.eu

www.biostec.org

www.icpram.org

www.icaart.org

www.peccs.org

www.ofcnfoecconference.orgwww.icrepq.com

www.affidabilita.eu

www.iccep.netwww.aaate.org

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L’Unione Ciclistica Internazionale (UCI,Union Cycliste Internationale) impiegail ROMER Bike Measurement Systemper la verifica di telai di biciclette alTour de France. Sia i telai delle bici-clette per gare su strada sia quellidelle biciclette per gare a cronometrosono stati verificati durante il processodi approvazione, per verificare la con-formità alla normativa UCI. I test sonostati condotti immediatamente dopo letappe otto e nove del Tour a Porrentruyin Svizzera e a Besançon, nell’estdella Francia. Questa è la prima voltache tale tecnologia viene applicata auna gara ciclistica di questa importan-za.Julien Carron, Coordinatore Tecnico del-l’UCI, ha affermato: “L’impiego delROMER Bike Measurement System al

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MISURA DEI TELAI DELLE BICICLETTE AL TOUR DE FRANCE

Tour de France è un passo fondamenta-le nell’applicazione coerente delle rego-le, per l’equità assoluta nelle gare e la

trasparenza nel nostro sport. Ci hapermesso di verificare rapidamentesul posto i telai dei concorrenti inmodo preciso e con il minimo distur-bo per i team”.Si tratta di un sistema di scansione3D portatile, sviluppato in Svizzerada Hexagon Metrology in strettacollaborazione con la UCI e ilLaboratorio di Tecnologia dei Poli-meri e dei Compositi (LTC) pressol’Istituto Federale Svizzero dellaTecnologia (EPFL). Il sistema si basasul braccio di misura portatileHexagon Metrology, il ROMERAbsolute Arm con scanner laserintegrato.

Per ulteriori informazioni: www.hexagonmetrology.com

Il processo Renishaw per l’ispezione di pale di turbina utilizza ilmodulo APEXBlade per REVO e il software di metrologia MODUS.

Tutti gli aspetti del processo sonostati progettati per la massimaefficienza e rappresentano unasoluzione rivoluzionaria per lamisura di pale di turbina.

Pianificazione usando APEXBladeAPEXBlade genera percorsi a 5assi senza collisioni per REVOper raccogliere dati come nuvoladi punti sull’intera superficie.

Acquisizione usandoMODUS e REVO

REVO scansio-na la super-ficie per otte-nere una nuvo-la di punti aelevata densitàsulla superfi-cie.

S e z i o n a -mento, valutazionee rapportocon MODUSCreazione di sezioni nominali in CAD in qualsiasi punto della pala,tante sezioni quante servono.

MODUS point cloud sectioner (MPCS)Con le strategie di misura tradizionali le sezioni trasversali di unapala devono essere misurate individualmente e confrontate con unasezione nominale. Per ogni sezione dev’essere generato un pro-

NUOVI STRUMENTI PER L’ISPEZIONE DI PALE DI TURBINAgramma DMIS.Se serve valutarela conformità dialtre sezioni lapala dev’essererimisurata.MPCS offre unnuovo approccioflessibile. L’acqui-sizione di datiREVO rende pos-sibile l’acquisizio-

ne dei dati dell’intera pala utilizzando la scansione.Queste misure generano una nuvola di punti relativi al centro sferadello stilo sull’intera superficie della pala. MPCS permette quindid’intersecare la nuvola di punti con un piano trasversale.MPCS può essere usato quante volte si vuole sullo stesso set di dati,sia al momento della misura, sia in un possibile futuro in cui serva-no misure ulteriori. Non è necessario rimisurare la pala.Confrontandolo la sezione nominale da CAD con quella reale daMPCS è possibile un rapporto di profilo e di superficie.MODUS forni-sce strumenti dianalisi di profi-lo con rapporticonfigurabili.MODUS forni-sce anche datisui parametriaerodinamicidella pala Aero-foil evaluationcon una funzio-nalità completa-mente configu-rabile.

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COMMENTI ALLE NORME: LA 17025

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Non conformità, azioni correttive, azioni preventive,reclami e miglioramento - Parte quarta

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

Non conformità e azioni correttiveCOM

MENTI

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NORM

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

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

POSIZIONE DI ACCREDIA SUL PUNTO 4.9.2

Per i laboratoridi prova, AC-CREDIA, oltrealla frase “si ap-plica i requisiti dinorma” aggiun-ge il seguenterequisito: “qua-lora si verifichi-

no non conformità che potrebbero met-tere in dubbio la validità dei risultati diprove accreditate (ad es. utilizzo diapparecchiature per le quali è scadutoil periodo di taratura/manutenzioneprevisto o per le quali le operazioni ditaratura/manutenzione abbiano datoesito negativo, utilizzo di materiali diriferimento scaduti, ecc.) il laboratoriodovrà sospendere l’emissione di rap-porti di prova recanti il marchio AC-CREDIA o altro riferimento all’accredi-tamento relativo a tali prove fino all’av-venuta verifica positiva delle azioni cor-rettive intraprese”.Il requisito precisa e corregge la norma

(giustamente): cioè si applica a nonconformità che mettono in dubbio i risul-tati di prove già effettuate, e non a nonconformità dubbie. Inoltre esso elencacasi specifici che possono verificarsi,poiché solo essi possono mettere indubbio risultati precedenti. I casi elen-cati sono: (i) utilizzo di apparecchiaturefuori dal periodo di taratura; (ii) utilizzodi apparecchiature fuori dal periodo dimanutenzione; (iii) utilizzo di apparec-chiature fuori dai limiti di taratura; (iv)utilizzo di apparecchiature la cui manu-tenzione abbia dato esito negativo; (v)utilizzo di materiali di riferimento sca-duti. Questi casi sono al limite per unlaboratorio accreditato che rispetti ilproprio sistema qualità: infatti i sistemigestionali (vedere altri requisiti dellanorma) fanno utilizzare metodi per evi-tare che questi casi possano verificarsi(tenuta sotto controllo dell’incertezza ditaratura, targhette di taratura, targhettedi non utilizzo fuori dal periodo di tara-tura/manutenzione, targhette per ricor-dare la data di scadenza dei materialidi riferimento o della manutenzione).ACCREDIA aggiunge un requisito, non

facile da capire sintatticamente, ma ilcui contenuto è logico: “a seguito dinon conformità riscontrate il laboratoriodeve verificare le conseguenze sui risul-tati già forniti e ove ne risultino deveavvertire il cliente emettendo anche, sepertinente, rapporti di prova sostitutivi”.Naturalmente, trovandosi sul punto4.9.2, questo requisito è applicabile asituazioni che mettono in dubbio risul-tati già ottenuti.Cosa deve fare il laboratorio? Perprimo, stare attento affinché questi ca-si gravi non accadano poiché c’è lasospensione dei rapporti di prova edel marchio. In secondo luogo, valu-tare le conseguenze sulle prove già ef-fettuate (quindi valutare tra 6 e 12mesi di prove effettuate: il tempo di-pende dalla frequenza di taratura/manutenzione). In terzo luogo, se i ri-sultati sono negativi, avvertire il clien-te ed emettere un rapporto di provasostitutivo con tutte le complicazioniche nascono (difficoltà di ripetere laprova alle stesse condizioni).Per i laboratori di taratura ACCREDIAnon chiede alcunché, riportando lalaconica frase “si applica quanto pre-visto dalla norma”. Facendo un paral-lelo sui requisiti aggiuntivi, per nonconformità gravi, si vede che per leprove è richiesto al punto 4.9.2 men-tre per le tarature al punto 4.11.1.

REQUISITI PER I LABORATORI DI TARATURA

ACCREDIA riporta i seguenti due re-quisiti aggiuntivi:1) “I rilievi individuati dagli ispettoriACCREDIA nel corso delle valutazionisu campo e gli esiti negativi dei con-fronti di misura devono essere trattatidal Laboratorio/Centro secondo leproprie procedure a ciò predisposte edevono dare origine a correzioni e/oazioni correttive. Ogni rilievo deve

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COMMENTIALLE NORME

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essere trattato singolarmente e non inmaniera cumulativa a meno che ven-gano accorpati in un unico modulo ri-lievi tra essi collegati o che si riferi-scono allo stesso punto della norma”. 2) “Le azioni di recupero successive avalutazioni documentali non necessita-no di trattamento secondo proceduredi Non Conformità ed Azioni Corretti-ve, se hanno come conseguenza lasola modifica della documentazione”.Il punto 4.9 della norma riguarda nonconformità riscontrate durante le atti-vità di taratura, quindi non conformitàriscontrate internamente. I due requisi-ti riguardano non conformità riscon-trate dall’organismo e quindi esterneal laboratorio. Essi riguardano i rap-porti tra laboratorio e organismo enon sono pertinenti con questo puntodella norma, ma devono essere inse-riti in un altro documento dell’organi-smo. Tutte le norme parlano di azionicorrettive e preventive mentre il se-condo requisito parla di azioni di re-cupero, termine che non esiste nelglossario dei sistemi qualità.

POLITICA, PROCEDURA

Da adesso inizia la trattazione delcapitolo 4.11 sulle azioni correttive. Al punto 4.11.1 la norma prescriveche “il laboratorio deve stabilire unapolitica e una procedura e deve desi-gnare autorità appropriate per attua-re azioni correttive quando sono stateidentificate attività non conformi oscostamenti dalle politiche e dalle pro-cedure nel sistema di gestione o nelleattività tecniche”.La norma parla di procedura (per laprima volta al singolare e in modoesatto): quindi per poterla rispettarebasta una sola procedura gestionalela quale deve contenere tutto quelloche chiede la norma. Per la politicabasta riportare nel Manuale dellaQualità che cosa si desidera fare.Una piccola riflessione sulla procedu-ra gestionale è necessaria. Per rispet-tare la norma il laboratorio deveavere due procedure gestionali: quel-la sulle non conformità e quella sulleazioni correttive. Nella redazione ditali procedure bisogna stare attenti

affinché queste non siano in contrastol’una con l’altra.Una piccola stonatura si ha con l’e-spressione “identificate attività nonconformi o scostamenti dalle….”, poi-ché la definizione di non conformità èproprio la mancanza del rispetto delleprocedure (frase sovrabbondante). Lanorma prescrive di applicare questoparagrafo sia al sistema di gestione siaad attività tecniche e quindi incarna lanuova versione sulle non conformità.Essa dice chiaramente che le azionicorrettive si applicano a non conformi-tà identificate (cioè accadute).

AUTORITÀ

Il requisito chiede che il laboratoriodesigni autorità appropriate per attua-re le azioni correttive. È strano chel’autorità (secondo me era meglio “re-sponsabilità”) debba essere designa-ta solo per attuare le azioni correttivee non per le altre fasi di tutto il pro-cesso. Sulle non conformità tecnicheho già parlato delle responsabilità:per quelle gestionali la scelta delleazioni può essere fatta dal responsa-bile della qualità o dal direttore gene-rale, mentre l’attuazione dipende daltipo di non conformità e dal tipo diazione da effettuare.Facciamo alcuni esempi: se la non con-formità si verifica negli acquisti, spettaa loro attuare le azioni; se la non con-formità riguarda una procedura tecni-ca, l’azione deve essere fatta dal CapoLaboratorio; se la non conformità ri-guarda una procedura gestionale, l’a-zione correttiva deve essere attuata dalresponsabile della qualità. Dire “desi-gnare autorità per attuare” non è pro-prio felice. Tuttavia, nonostante ciò,non rappresenta un problema. Bastadire con chiarezza nel Manuale dellaQualità e nella procedura gestionale lediverse responsabilità per attuare leazioni correttive.

IDENTIFICAZIONE DELLA NON CONFORMITÀ

Sullo stesso punto la norma riporta laseguente nota: “un problema concer-

nente il sistema di gestione o le attivitàtecniche del laboratorio può essereidentificato attraverso varie attività,come il controllo delle attività non con-formi, gli audit esterni o interni, i riesa-mi da parte della direzione, le informa-zioni di ritorno dai clienti e le osserva-zioni del personale”. Gli esempi ripor-tati non sono esaustivi poiché ci sonoaltri casi in cui si possono verificare nonconformità. La nota non aggiunge nien-te sui requisiti, è ripetitiva rispetto allanota del punto 4.9.1 e con meno esem-pi, le non conformità tecniche difficil-mente si trovano durante il riesamedella direzione. A mio parere sarebbestato meglio se non ci fosse stata.

POSIZIONE DI ACCREDIA SUL 4.11.1

Per i laboratori di prova ACCREDIAprevede la solita “si applica il requisitodi norma” con l’aggiunta del seguente“si rammenta che anche le azioni cor-rettive pianificate e comunicate a segui-to delle verifiche di seconda e terzaparte (es. ACCREDIA) devono esseregestite nell’ambito del sistema di gestio-ne del laboratorio”. Non era necessa-rio riportare tale requisito in quantol’argomento riguarda i rapporti con l’e-sterno e non precisa niente di quantola norma richiede.Per i laboratori di taratura prevede unrequisito corposo e importante, che pra-ticamente contiene due requisiti: “nel-l’applicazione dei requisiti della norma,il Laboratorio/Centro deve distinguere,in base al problema verificatosi, se lacausa è di natura tecnica oppure ge-stionale e designare le autorità appro-priate per attuare le necessarie azionicorrettive. Nel caso si verifichino pro-blemi di natura tecnica riguardanti letarature accreditate che impediscano lanormale attività, il Laboratorio/Centro ètenuto a informare ACCREDIA dell’ac-caduto e, nei casi gravi, a chiedere lasospensione fino all’avvenuta risoluzio-ne dei problemi”. Il primo è giusto e neho già parlato riguardo alle responsa-bilità. Il secondo è importantissimo manon c’entra proprio nulla con questopunto della norma: esso doveva essereriportato nel punto 4.9.1.

Le meridiane

Mario F. Tschinke

attraverso i secoli

Università di Palermomtschinke@alice.it

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MERIDIAN LINES THROUGH THE CENTURIESA brief catalog of the lines drawn by eminent astronomers, most of them onthe floors of large italian churches during the Renaissance, to study the solarsystem and to reform the calendar.

RIASSUNTOSi descrivono alcune linee meridiane, quasi tutte tracciate sul pavimento digrandi chiese italiane a partire dalla fine del ‘400, con i nomi degli astro-nomi responsabili e delle Autorità committenti.

LE MERIDIANE

Si è già detto in un precedente articolo(T_M n. 4/11, pag. 317) dell’orologiodi Augusto nel Campo Marzio diRoma, che forse non era un orologioma solo una linea meridiana. Augustomorì nel 14 A.D. e pochi anni dopo l’o-rologio, coperto di fango e di detriti, fuabbandonato, l’obelisco crollò alcunisecoli dopo e finì anch’esso sottoterra.Oggi però è di nuovo in piedi e visibi-lissimo da tutta l’Italia, perché i tele-giornali lo inquadrano ogni volta cheparlano di quello che succede allaCamera dei Deputati. La sua resurre-zione si deve al fatto che gli Storici, fragli altri Plinio II il giovane, avevanodescritto l’horologium e così, quandonel ‘500 un barbiere, scavando unpozzo nero per la sua casa, trovòpezzi di un obelisco, si capì che dove-va essere quello, se ne prese nota e losi lasciò lì per altri 200 anni circa.Benedetto XIV Lambertini nel 1748 lotirò fuori e Pio VI Braschi nel 1792 lofece restaurare e collocare nella vicinaPiazza Monte Citorio, dove ancorasta. Una bella lapide sopra il portonedel n. 3 di Piazza del Parlamento ri-corda questi fatti. Dal 1998 l’obelisco ha riacquistato an-che la dignità di gnomone, grazie altracciamento sul pavimento della piaz-za (su progetto dell’arch. Franco Zaga-ri) di una linea meridiana molto sobria,che finisce, un po’ fuori asse, sulla

Quella di uno gnomone di grandidimensioni avrà quindi sempre con-torni molto sfumati, fuzzy diremmooggi. Per le meridiane la situazionepeggiora nei mesi invernali, quandola distanza gnomone-ombra è più chedoppia rispetto all’estate e la luce èpiù debole. Il potere risolutivo è per-tanto molto modesto e l’approssima-zione al minuto primo non si raggiun-

soglia del palazzo. Èuna linea anomala,perché il pavimentodella piazza non èpiano (poco male) eperché la piazza ètroppo piccola: man-cano quindi i mesiinvernali, Scorpione,Sagittario, Capricornoe Acquario. In questimesi l’ombra dellognomone si arrampicasulla facciata fino araggiungere il primopiano. Su una serie ditasselli metallici ai duelati della linea sonoindicati, con l’appros-simazione di 1’, orasolare UCT, i passaggidell’ombra in quelpunto dell’anno. Pur-troppo l’ombra diqualsiasi oggetto èben leggibile soloentro una distanzamodesta, un paio dimetri, perché il solenon è puntiforme maha un diametro appa-rente di 0,5 gradi.Con facile calcolo siottiene che alla distan-za di 25 m l’ombra di un punto si di-stribuisce entro una circonferenza di22 cm di diametro.

STORIA

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SIT

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Figura 1 – L’ombra estiva dello gnomone di Piazza Montecitorio alle 13:15 (ora legale)

del 27/06/2011. Fotografia dell’autore

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ge facilmente. (Figg. 1, 2).Anche l’obelisco di Piazza S. Pietro è,dal 1817 (a cura del mons. FilippoLuigi Gilii; direttore dell’Osservatorioera papa Pio VII Chiaramonti), unognomone quasi occulto. La linea meri-diana, un semplice listello di pietrachiara inserito nel selciato di sampie-trini, interrotta da tondi di marmo bian-co nei punti cruciali dell’anno, interes-sa necessariamente solo la semipiaz-za destra, guardando la facciatadella Basilica, e taglia una delle duefontane. Lo gnomone è una croce,non proprio la forma più adatta, maalla culminazione i due bracci si tro-vano nello stesso piano del sole e nondisturbano. Lo spazio è abbondante ela linea termina a N sul tondo finalecon la scritta solstizio in Capri-corno 22 Dicembre.Anche questo obelisco ha una storianon trascurabile: eretto anch’esso da un

Faraone a Eliopoli(oggi un sobborgodel Cairo) quasiduemila anni primadi Cristo, era alto inorigine più del dop-pio degli attuali23 m; la metà supe-riore venne primasistemata dai roma-ni nel Forum Iulii diAlessandria d’Egit-to, poi portata a Ro-ma sotto Caligolanel 37 A.D. e collo-cata sulla spina diquello che fu poichiamato il Circo diNerone. Rimase inquesto sito anchedopo che il circocadde in disuso e ilcaso volle che lì vi-cino sorgesse circatre secoli dopo l’an-tica basilica co-stantiniana di SanPietro. È l’unico dei13 obelischi antichidi Roma che nonsia mai caduto, ri-sparmiato dai gotidi Totila.Nel 1586 Sisto V

Peretti lo fece trasportare davanti allabasilica, mentre era iniziata la costru-zione di quella attuale. Spostamentomitico, organizzato dal ticinese Dome-nico Fontana, architetto ufficiale delpapa, con grande spiegamento di mez-zi e durato più di un anno. Si dice cheil direttore dei lavori, durante la fasefinale, tenesse a portata di mano uncavallo sellato per il caso che qualcosafosse andata storta. L’eroe dell’opera-zione fu il marinaio genovese Bresca,che accortosi che le funi rischiavano dicedere, violò la consegna del silenzioassoluto con il grido divenuto famoso:“acqua alle funi!”. Non sappiamocome poi l’acqua sia arrivata a bagna-re le funi, che certamente erano molte elunghe.Abbiamo riportato due esempi di “meri-diane per caso”, in quanto realizzateutilizzando gnomoni eretti con altri in-tendimenti. Va detto che fino al ‘700 le

strade e le piazze delle città italianenon erano quasi mai pavimentate equindi erano poco adatte a tracciarvi li-nee astronomiche: si spiega così comemai l’obelisco di San Pietro sia diventa-to uno gnomone solo 230 anni dopo lasua collocazione nella piazza. Anchequello di Montecitorio ha aspettato 200anni. Oggi abbondano le superfici liscee ragionevolmente piane e cresce la vo-glia di meridiane all’aperto. Un esem-pio recente è l’”ornamento matemati-co” (ottima definizione estendibile a tut-te le meridiane “da piazza”) del Museodelle Scienze di Firenze, una meridianatecnologica e molto elaborata, realiz-zata di sana pianta con dovizia di mez-zi. Vedi al sito:www.museogalileo.it/visita/dovesiamo/ipalazzocastellani/meridiana.htmlLa storia delle meridiane scientifiche ini-zia probabilmente a Samarcanda(lat. 39° 39’, oggi in Uzbekistan) dovenel 1428 Ulugh Beg (è stato re, succes-sore di Tamerlano) ha costruito un se-stante con le osservazioni del qualenel 1437 pubblicò un importante Cata-logo di Stelle. La linea era disposta suun arco di cerchio con raggio 36 m, inparte in trincea e in parte sopra terra.Non restano tracce dello gnomone. Co-pernico era ancora in fasce e il Soleorbitava ancora attorno alla Terra.In Italia comparvero pochi anni dopolinee meridiane, tracciate tipicamen-te sul pavimento di grandi chiese chefacevano da camera oscura (NdR: LaCamera Obscura ha origini antichissi-me, ne parla Aristotele ed è stata usatada astronomi e da pittori vedutisti acominciare da Leonardo) (1). In questocaso lo gnomone/obiettivo è un forostenopeico praticato nel tetto, condiametro pari a circa un millesimo del-l’altezza. Con questo rapporto l’imma-gine del Sole (capovolta e inevitabil-mente deformata in un’ellisse, con assilunghi anche alcune decine di centime-tri), è ancora ben visibile nella penom-bra e sufficientemente nitida per essereusata come indice dello strumento dimisura così realizzato. Questi strumentifunzionano quindi come telescopi meri-diani. Nei secoli seguenti sono servitifra l’altro a riformare il calendario (Pa-pa Gregorio XIII Buoncompagni, nel

Figura 2 – L’ombra invernale il 4/1/2012 alle 12:21.Fotografia dell’autore

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1582), attraverso la misura accuratadella durata dell’anno solare, e a stu-diare l’orbita della terra. Si elencano, senza pretese di comple-tezza, alcune delle linee meridianepiù note, tracciate in ambienti chiusi ocoperti, con la data e con il nome del-l’astronomo responsabile.

LE MERIDIANE IN CHIESA

Santa Maria del Fiore a Firenze1475, Paolo Dal Pozzo Toscanelli, fioren-tino. Con foro gnomonico sulla lanternadella Cupola a un’altezza di 90 m, puòfunzionare solo dalla fine di maggioalla fine di luglio per mancanza di spa-zio sul pavimento del Duomo. Nel ‘700se ne è servito il grande astronomo Leo-nardo Ximenes. È rimasta a lungo inatti-va per lavori alla cupola. Data la gran-de altezza del foro, chiamato “la bron-zina”, piccoli movimenti della cupoladovuti al vento o a dilatazioni termiche,potevano influire sulle letture. In tempi

più recenti è servita più che altro permonitorare la stabilità della struttura.

La Torre dei Venti a Roma nei Giardini del Vaticano1578, Ignazio Danti. Qui lavorò laCommissione, voluta da Gregorio XIIIe composta, oltre che dal Danti, mate-matico perugino, da Cristoforo Cla-vio, matematico e gesuita bavarese edal medico calabrese Luigi Lilio, chepreparò il nuovo calendario, quellocosiddetto gregoriano, poi promulga-to nel 1582 e ancora in uso.

San Petronio a Bologna1655, Gian Domenico Cassini, ligu-re. È una meridiana importante per ledimensioni, l’autorevolezza del suoautore e per le scoperte che permisedi fare sul sistema solare.

S. Maria degli Angeli a Roma1702, Francesco Bianchini, veronese.Voluta da Clemente XI, Albani, è notevo-le per la ricchezza e la qualità delle tar-

sie di marmi policromi (i quadretti dei se-gni zodiacali sono ispirati da un famosoatlante stellare tedesco del 1603 –Fig. 3) per la grandiosità dell’edificio eper le numerose funzioni accessorie, fracui i transiti di molte stelle sul meridiano. Il foro stenopeico è alto 20,344 m,quindi (alla latitudine di Roma, 41° 54’)la linea comincia (solstizio estivo) a6,869 m e finisce (solstizio invernale)a 44,717 m dal piede della verticaledel foro.Una tabella esposta vicino all’estremi-tà Sud fornisce oggi gli istanti del tran-sito dell’immagine sulla linea, in tem-po medio dell’Europa Centrale, per ilmese in corso. Fino al 1846 la meri-diana servì ai romani per regolare gliorologi, poi il compito fu affidato a uncannone da Castel Sant’Angelo, i cuiserventi facevano fuoco quando vede-vano cadere una palla di vimini issa-ta ogni giorno lungo un’antenna dilegno sul timpano della Chiesa di S. Ignazio. A sua volta questo eventoera controllato dagli astronomi del vi-cino Collegio Romano. Dal 1904 lo

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sparo, gentilmenteofferto dall’EsercitoItaliano, avviene dalGianicolo, sotto ilpiazzale con il mo-numento a Gari-baldi.

St. Sulpice a Parigi1727, Henry Sully,astronomo ingleseoperante in Fran-cia. Voluta daJean-Baptiste Lan-guet de Gergy,parroco della chie-sa, regnante LuigiXV “il Beneama-to”, ha problemi dispazio per viadella posizionegeografica (la lati-tudine di Parigi è48° 50’) risolti conun bell’obelisco,non egizio, di mar-mo bianco, alto11 m, sul quale siarrampica l’estre-mità invernale del-la linea, materia-lizzata da unregolo di ottone.Una lapide ne illustra le funzioni edice che serve fra l’altro Ad CertamPaschalis Aequinoctii Explorationem(com’è bello il latino!). Questa meri-diana ha stimolato la fantasia diDan Brown che, nel suo clamoroso“Codice Da Vinci”, ci ha imbastitosopra un’origine pagana e l’hausata come punto di riferimento perla caccia al Santo Graal, provocan-do un grande afflusso di turisti. Lachiesa ha reagito con un cartello,che cerca di mettere a posto la veri-tà storica.

Sala meridiana della Specola (oggi Museodella Specola) Padova1776, Giuseppe Toaldo e VincenzoChiminello. Piccola, è notevole peravere l’analemma, aggiunto nel1858.

Duomo di Milano1786, Giovanni Angelo De Cesaris,lombardo, e Guido Francesco Reg-gio, ligure, abati astronomi di Brera.Voluta dal Regio Imperiale GovernoAustro-Ungarico è parallela alla fac-ciata, appena varcato l’ingresso alDuomo. Anche in questo caso la linearisale per circa tre metri sulla paretedi sinistra (a Nord) per mancanza dispazio. Alla latitudine di Roma sareb-bero bastati circa 51,7 m di pavi-mento, contro i 61,5 occorrenti, manon disponibili, a Milano (Latitudine45° 28’), dato che il foro stenopeicosi trova a 23,82 m di altezza.In una tabella in cornice sotto vetro so-no consultabili le effemeridi per tutto ilsemestre in corso.

Cattedrale di Palermo1794, Giuseppe Piazzi, valtellinese,astronomo ufficiale di Ferdinando IV

Borbone, allora regnante. Come quelladi Milano aveva una funzione promo-zionale per l’adozione delle “ore fran-cesi”, che però in Sicilia furono imposteper legge solo nel 1798. Dal 1868 finoalla seconda guerra mondiale sul tettodella Porta Nuova, visibile lungo il Cas-saro fin dal mare, a più di un chilome-tro di distanza, al mezzogiorno mediocalava silenziosamente la “tela”, ungrande quadrato grigio, comandatodall’adiacente Osservatorio Astronomi-co del Palazzo Reale.

Monastero di San Nicolò l’Arena, Catania1841, Wolfgang Sartorius von Wal-tershausen, da Gottinga, e ChristianHeinrich Friedrich Peters, da Flen-sburg. Voluta dai benedettini, più chealtro come “status symbol”. In man-canza di astronomi locali fu realizza-ta dai suddetti scienziati che eranovenuti in Sicilia per fare rilievi sull’Et-na. È molto ricca di dati pertinenti edè corredata da una tavola con i cam-pioni di bronzo delle numerose unitàdi lunghezza ancora in uso all’epoca.

Chiesa Madrice, Acireale1843, a cura degli stessi Sartorius ePeters.

LE MERIDIANE IN LOGGIATI

Portico di Palazzo della Ragione, Bergamo1798, Giovanni Albrici. Con analem-ma aggiunto nel 1857, ha avuto unastoria travagliata perché calpestabiledai passanti e perché le sono statiattribuiti significati politici.

Loggia del Palazzo della Borsa vecchia, Trieste1820 Sebastianutti.

Figura 3 – Roma, S. Maria degli Angeli, il quadretto con il segno zodiacale della Vergine. Fotografia dell’autore

Mario F. Tschinke, clas-se 1929, ingegnere, è sta-to Professore Ordinario diMisure Meccaniche nellaFacoltà di Ingegneria diPalermo. Collocato a ri-poso, si occupa di storia

della scienza e della tecnica, bricolagemetalmeccanico e giardinaggio.

La qualità dell’energia è un argomento di primaria importanza per la ricerca delmiglior risparmio energetico e quindi dell’efficienza energetica in generale. Asita,all’interno della sua ricca gamma di strumentazione, propone gli analizzatori dellaqualità di rete portatili mod. AR6 e PW3198 le cui caratteristiche sono davvero spe-ciali. Ottimi per analizzare anche la qualità dell’energia elettrica prodotta da impianti foto-voltaici ed eolici: grazie ai canali d’ingresso per tensione e corrente si possono misu-rare tensioni e correnti trifase a valle di un inverter e contemporaneamente monitorarela linea monofase o analizzare il conduttore di neutro.AR6 consente di visualizzare e registrare simultaneamente tutte le misurazioni di cui ècapace, in particolare: andamento nel tempo di tutti parametri di rete (V, I, P, Q, S, PF, FQ)compresi i valori energetici, la distorsione armonica totale THD% e la relativa scom-posizione in componenti armoniche di tensione e corrente fino al 50° ordine, i fattoridi Flicker, di asimmetria del sistema trifase e del Fattore di Cresta e Fattore K, nonchéi difetti di Qualità presenti sulle linee elettriche, quali le sovratensioni transitorie gliabbassamenti e gli innalzamenti di tensione e i buchi di rete, che sempre più spessocausano malfunzionamenti o addirittura danneggiamenti alle apparecchiature elettri-che, presenti in industrie, uffici e altre realtà produttive. AR6 è compatto, portatile e difacile utilizzo, le potenzialità di un ottimo registratore dei parametri e della qualità di

rete; in pratica un solo strumento cheracchiude in se un eccelso analizzato-re delle armoniche, nonché un “multi-metro/oscilloscopio/spettrometro/vet-torimetro”.In particolare misura e registra: tensionecorrente e potenza Attiva-Reattiva-Appa-rente; fattore di potenza e COSØ; ener-gia Attiva e Reattiva; potenza impegna-ta; variazione del carico; analisi armo-nica di V, I, W, THD%; innalzamenti/abbassamenti di tensione; sovratensio-ni transitorie.Il top di gamma PW3198 è un analiz-

zatore in classe di precisione A, secondo la normativa IEC-EN 6100-4-30, in grado dieffettuare le prove previste dalla normativa CEI EN 50160. In aggiunta a tutte le caratte-ristiche di AR6 ha un menu intuitivo e di facile utilizzo in quanto è composto da una seriedi prove preimpostate tra le quali bisogna semplicemente scegliere quella da eseguire.Peculiarità di questo dispositivo è quella di saper riconoscere una gran quantità difenomeni (fino a 55000 eventi) quali:sovratensioni transitorie (fino a 6000 Ve della durata di 0.5 µsec), abbassa-menti, innalzamenti e interruzioni di ten-sione, corrente di avviamento, fluttua-zioni di frequenza, alte componentiarmoniche (fino a 80 kHz) e sbilancia-mento tra le fasi.Il canale CH4 in AC/DC può essere uti-lizzato sia per le misure di tensione, cor-rente e armoniche sul conduttore di neu-tro, sia per misure di tensione, corrente,potenza ed energia su linee in DC quali,ad esempio, gli impianti fotovoltaici.Entrambi gli strumenti sono dedicati nonsolo a tutti gli installatori attenti e scrupolosi ma anche, date le loro importanti poten-zialità d’utilizzo, alle aziende produttrici di apparecchiature elettriche e di macchinariindustriali che hanno esigenza di attestare la responsabilità della qualità di rete nel malfun-zionamento della propria apparecchiatura, ai manutentori industriali (che possono cosìindividuare con correttezza le ragioni del malfunzionamento degli impianti dei loroclienti e predisporre le contromisure necessarie) e agli studi tecnici (in quanto hanno lapossibilità di leggere subito i dati dell’analisi, senza necessariamente doverli scarica-re e successivamente analizzare su PC, come invece spesso accade).

Per ulteriori informazioni: www.asita.com

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QUALITÀ DELL’ENERGIA: ANALIZZIAMOLA!

CAM2 (Grup-po FARO Tech-nologies) halanciato sulmercato Vanta-ge, un vero la-ser tracker cheunisce nuovefunzioni a undesign estrema-mente compat-to. Funzionalitàcome Smart-Find, MultiViewe WLAN inte-grata permetto-

no di accelerare le operazioni di misurazioneraggiungendo livelli di velocità ed efficienzasenza precedenti. Grazie a dimensioni e pesonotevolmente ridotti, il dispositivo risulta alta-mente portatile. “Il Vantage è una rivoluzione”– dichiara Ken Steffey, Director of ProductManagement per il CAM2 Laser Tracker –“Questo dispositivo, con la sua combinazionedi nuove funzionalità, precisione e portabilità,costituisce qualcosa che non si era mai vistoin precedenza nel settore. Il Vantage rappre-senterà il nuovo standard di riferimento pertutti i laser tracker”.Malgrado la sostanziale riduzione di dimen-sioni (-25%) e peso (-28%) del Vantage rispet-to al suo predecessore, CAM2 è riuscita aintegrare nuovi sistemi ottici in linea che difatto aumentano il raggio di misura del 45%,portandolo a un massimo di 80 metri (diame-tro pari a 160 m). Grazie alla WLAN inte-grata, si elimina la necessità di collegamentovia cavo al laptop. Ne risulta un tracker por-tatile, in grado di effettuare più misurazionicon meno spostamenti del dispositivo e intempi più veloci di quanto non sia mai statopossibile in precedenza. Due delle nuove fun-zionalità esclusive del Vantage (SmartFind eMultiView) aumentano la produttività riducen-do i tempi di misurazione. Il sistema Smart-Find risponde a semplici gesti dell’operatore,consentendo al Vantage di trovare veloce-mente il target desiderato ogni qual volta ilraggio laser venga perso o interrotto. Il siste-ma MultiView (brevetto in corso) utilizza duetelecamere integrate che permettono all’utentedi puntare automaticamente target specifici,difficili da raggiungere.Grazie all’impermeabilità e alla resistenzaalla polvere (classe IP52), gli operatori pos-sono contare sul Vantage anche in caso diprecipitazioni e umidità che compromette-rebbero il funzionamento di altri strumenti.“Siamo orgogliosi di poter introdurre sul mer-cato una soluzione così completa” – spiegaJay Freeland, CEO di CAM2 – “Si tratta dav-vero di una soluzione senza compromessiper i nostri clienti”.

Per maggiori informazioni: www.faro.com/lasertracker/it/home

RIVOLUZIONE NEI LASER TRACKER!

N.03ƒ

; 2012

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T U T T O _ M I S U R EAnno XIV - n. 3 - Settembre 2012ISSN: 2038-6974Sped. in A.P. - 45% - art. 2 comma 20/b legge 662/96 - Filiale di TorinoDirettore responsabile: Franco DocchioVice Direttore: Alfredo Cigada

Comitato di Redazione: Salvatore Baglio, Antonio Boscolo, Marcantonio Catelani, Marco Cati, Pasquale Daponte, Gianbartolo Picotto, Luciano Malgaroli, Gianfranco Molinar, Massimo Mortarino

Redazioni per:Storia: Emilio Borchi, Riccardo Nicoletti, Mario F. TschinkeLe pagine delle Associazioni Universitarie di Misuristi:Stefano Agosteo, Bruno Andrò, Filippo Attivissimo, Alfredo Cigala, Domenico Grimaldi, Claudio Narduzzi, Marco Parvis, Anna SpallaLo spazio delle altre Associazioni: Franco Docchio, Alfredo CigadaLe pagine degli IMP: Maria PimpinellaLo spazio delle CMM: Alberto Zaffagnini

Comitato Scientifico: ACISM-ANIMA (Roberto Cattaneo); AEI-GMTS (Claudio Narduzzi);AIPnD (Giuseppe Nardoni);AIS-ISA (Piergiuseppe Zani); ALPI (Lorenzo Thione);ANIE (Marco Vecchi); ANIPLA (Marco Banti, Alessandro Ferrero); AUTEC (Anna Spalla),CNR (Ruggero Jappelli); GISI (Abramo Monari); GMEE (Giovanni Betta); GMMT (Paolo Cappa, Michele Gasparetto);GRUPPO MISURISTI NUCLEARI (Stefano Agosteo)INMRI – ENEA (Pierino De Felice, Maria Pimpinella); INRIM(Alberto Carpinteri, Paolo Vigo, Franco Pavese);ISPRA (Maria Belli); OMECO (Clemente Marelli);SINAL (Paolo Bianco); SINCERT-ACCREDIA (Alberto Musa);SIT (Paolo Soardo); UNIONCAMERE (Enrico De Micheli)

Videoimpaginazione: la fotocomposizione - Torino

Stampa: La Grafica Nuova - Torino

Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 204del 3/5/1999.I testi firmati impegnano gli autori.A&T - sasDirezione, Redazione,Pubblicità e PianificazioneVia Palmieri, 63 - 10138 TorinoTel. 011 0266700 - Fax 011 5363244E-mail: info@affidabilita.euWeb: www.affidabilita.euDirezione Editoriale: Luciano MalgaroliMassimo MortarinoÈ vietata e perseguibile per legge la riproduzione totale oparziale di testi, articoli, pubblicità e immagini pubblicatesu questa rivista sia in forma scritta sia su supportimagnetici, digitali, ecc.

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

VERSO UNA RAPPRESENTAZIONEPROBABILISTICA DEL MONDOdi Domenico Costantini

574 pagineISBN 978-8889999691: € 36,55 (amazon.it), 2011

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NEL PROSSIMO NUMERO• Il tema: TRV Metrologia legale

a garanzia dell’affidabilità• Tributo a Sergio Sartori• Le giunzioni JosephsonE molto altro ancora

I misuristi sanno che, se eseguite con accuratezza, ripetute misurazioni del valore di una grandezza nonconducono mai allo stesso valore bensì a una distribuzione di frequenze su valori differenti. La pluralitàdei risultati che si ottengono da ripetute misurazioni è un dato di fatto: il risultato di una misurazione nonè già un valore ben determinato bensì un intervallo in cui verosimilmente il valore è situato. L’usuale giu-stificazione di questo dato di fatto, che si muove sulle orme di Laplace e Gauss, è la nostra incapacitàdi compiere osservazioni e calcoli perfetti. Fin dall’inizio dell’Ottocento, facendo riferimento alla proba-bilità, si è cercato di cavarsi dai pasticci posti da queste variazioni. Ma il necessario riferimento alla pro-babilità ha posto nuovi problemi che, dalla prima metà del Novecento, sono diventati pressanti: si trat-tava, e per certi aspetti ancora si tratta di chiarire il significato della nozione di probabilità. Il volumetratta diffusamente i problemi posti dall’affermarsi sempre più deciso di teorie probabilistiche nella scien-za contemporanea. Se si accetta, e sarebbe difficile non farlo, che una rappresentazione probabilisticadella realtà è migliore di una sua rappresentazione deterministica, questa accettazione ha grande impat-to sugli studi e le ricerche connesse alle misurazioni. Una prima conseguenza di ciò è che la misurazio-ne di una grandezza caratterizzante una teoria probabilistica non deve mirare all’individuazione di unben definito valore numerico, bensì alla determinazione di una distribuzione di probabilità su tutti i valo-ri possibili di quella grandezza. Questo impone di mutare radicalmente l’interpretazione dell’intervallodi cui si è detto. Non rappresenta più, come pensavano Laplace e Gauss, la nostra ignoranza, bensì unagrandezza probabilistica. Ne consegue che la misurazione di una grandezza di una teoria probabili-stica non deve mirare all’individuazione di un ben definito valore numerico, bensì alla determinazionedi una distribuzione di probabilità su tutti i valori possibili della grandezza.

L’autore è il maggior esperto italiano di problemi legati all’interpretazione della probabilità di cui sioccupa da almeno quarant’anni. È autore di molti libri e articoli dedicati alla problematica della pro-babilità, tra questi il pionieristico “Fondamenti del calcolo delle probabilità” (1970) che, dopo lalunga stasi seguita ai fondamentali lavori degli anni venti e trenta del secolo scorso, ha ridato fiatoalle ricerche italiane sui fondamenti della probabilità e della statistica.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMEROAffidabilità & Tecnologie p. 176Asita p. 239Aviatronik 4a di copBocchi p. 172CAM 2 p. 180-208-239Cermet p. 206Cibe p. 186Delta Ohm p. 178DGTS p. 210HBM p. 181-182-196-212Hexagon Metrology p. 162-198-230IC&M p. 188

Instrumentation Devices p. 202-237Kistler Italia p. 175-226 Labcert p. 161-187LMS Italiana p. 164-220LTTS p. 168Luchsinger p. 184-230Mager p. 192Mitutoyo Italiana 3a di copPCB Piezotronics p. 194-224Physik Instrumente p. 200Renishaw p. 166Rupac 2a di cop