Tutto misure 01/2015

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

ANNO XVII N. 01 ƒ 2 015 AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

EDITORIALE L’Arbitro e i giocatori

IL TEMA: MISURE E STRUMENTAZIONE DALLE AZIENDE ISSN 2038-6974 - Poste Italiane s.p.a. - Sped. in Abb. Post. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n° 46) art. 1, comma 1, NO / Torino - nr 1 - Anno 17- Marzo 2015 In caso di mancato recapito, inviare al CMP di Torino R. Romoli per restituzione al mittente, previo pagamento tariffa resi

TUTTO_MISURE - ANNO 17, N. 01 - 2015

Tomografia industriale Le sei dimensioni della taratura Microscopia elettronica

GLI ALTRI TEMI Misura dello stato di salute delle batterie Velocimetro laser self-mixing Misura della temperatura di fili

ALTRI ARGOMENTI La visione industriale La 17025 - Audit parte IV La Giornata della Misurazione 2015

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TUTTO_MISURE

ANNO XVII N. 01 ƒ 2015

IN QUESTO NUMERO Tomografia industriale: una nuova filosofia nel controllo dell’Alluminio e dei materiali leggeri Industrial tomography: a new philosophy in Aluminum and light materials control M. Moscatti, A. Scanavini, F. Rosi

13 Velocimetro ottico a bassa coerenza semplice e robusto basato sull’interferometria self-mixing A simple and robust single-arm low-coherence interferometer based on self-mixing detection L. Rovati, S. Cattini

29 Migliorare attraverso il confronto: Disturbi Condotti 9 kHz-30 MHz ed Emissione Radiata 30 MHz-6.000 MHz Improve by comparison C. Carobbi, M. Cati, A. Bonci, C. Panconi, M. Borsero, G. Vizio

47 Quanto è grande un requisito?

Parte I - Requisiti funzionali Which is the size of a requirement? Part I - Functional requirements L. Buglione

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Editoriale: L’Arbitro e i giocatori (F. Docchio) 5 Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese Notizie nel campo delle misure e della strumentazione 7 9 La Giornata della Misurazione 2015 si rinnova...

Il tema: Misure e strumentazione dalle aziende Tomografia industriale: una nuova filosofia (M. Moscatti, A. Scanavini, F. Rosi) 13 Le sei “dimensioni” della Taratura (M. Aust) 17 Non-magnetiche, compatibili con il vuoto e... precise (G. Hamann, E. Buffone) 21 Gli altri temi: Misure per l’energia Integrazione in rete di sistemi di accumulo (M. Landi) 25 Gli altri temi: Misure ottiche di fluidi Velocimetro ottico a bassa coerenza (L. Rovati, S. Cattini) 29 Gli altri temi: Misure ottiche di temperatura Metodi di misura senza contatto per la misura della temperatura di fili (D. Scaccabarozzi, B. Saggin) 33 La pagina di Accredia Notizie dall’Ente di Accreditamento (a cura di R. Mugno, S. Tramontin) 39 La pagina di A.L.A.T.I. Associazione dei Laboratori di taratura Italiani (a cura di P. Giardina) 43 La pagina di IMEKO Imekofoods (a cura di P. Carbone) 45 Campi e compatibilità elettromagnetica Migliorare attraverso il confronto (C. Carobbi, M. Cati, A. Bonci, C. Panconi, M. Borsero, G. Vizio) 47 Le Rubriche di T_M: Visione Artificiale Le lenti liquide (a cura di G. Sansoni) 51 I Seriali di T_M: Misure e Fidatezza Tecniche di analisi della fidatezza (M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni) 53 Le Rubriche di T_M: Tecnologie in campo Controlli e misure al centro dell’azienda competitiva (a cura di M. Mortarino) 55 Le Rubriche di T_M: Metrologia generale La nuova Guida all’Incertezza di Misura (a cura di L. Mari) 59 I Seriali di T_M: La misura del software Quanto è grande un requisito? (L. Buglione) 61 Le Rubriche di T_M: Metrologia legale e forense Autovelox: finalmente! (a cura di V. Scotti) 67 Spazio Associazioni Universitarie di Misuristi Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi 71 Le Rubriche di T_M: Metrologia... per tutti I materiali di riferimento certificati (a cura di M. Lanna) 73 Manifestazioni, Eventi e Formazione 2015: eventi in breve 76 Commenti alle norme: la 17025 Audit interno – Parte IV (N. Dell’Arena) 77 Abbiamo letto per voi 80 News 62-64-68-70-75-78-79

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Franco Docchio

EDITORIALE

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L’Arbitro e i giocatori

The Referee and the players Cari lettori!

Buone notizie dal mondo politico istituzionale: abbiamo il nuovo Presidente della Repubblica, Sergio Mattarella, già Giudice della Corte Costituzionale. C’è chi voleva un Presidente Politico, chi Tecnico, chi voleva soprattutto un Arbitro. Ebbene, nel suo discorso d’insediamento Sergio Mattarella ha rivendicato questo ruolo di Arbitro, puntualizzando però che “All’Arbitro compete la puntuale applicazione delle regole. L’Arbitro dev’essere – e sarà – imparziale. I giocatori lo aiutino con la loro correttezza”.

Sulla correttezza, o meglio sulla sua mancanza, è tornato subito dopo allorché, nel rivendicare il ruolo di Garante della Costituzione, ha giustamente raccolto l’Assist di Papa Francesco per scagliarsi contro la grande e crescente piaga della corruzione, che “ha raggiunto un livello inaccettabile, divora risorse che potrebbero essere destinate ai cittadini, impedisce la corretta esplicazione delle regole del mercato, favorisce le consorterie e penalizza gli onesti e i capaci”. Buon lavoro, Presidente, avrà il suo daffare.

Veniamo a noi. Finalmente siamo nel 2015, l’anno Mondiale della Luce (di alcuni giorni fa è la triste notizia che Charles Townes, uno dei teorici del Laser e Premio Nobel per la Fisica, ci ha lasciati a 99 anni) e l’anno dell’Expo. Auguriamo al nostro Paese un successo planetario per la qualità dell’evento e la partecipazione di visitatori, che speriamo di essere in grado di accogliere degnamente. È anche il momento, a livello più modesto ma significativo, dell’evento Affidabilità & Tecnologie, con le sue novità organizzative e i suoi convegni. A chi mi sta leggendo dentro uno stand o a spasso tra gli espositori, buon A&T: ci vediamo a Torino, il 22-23 aprile.

Novità di rilievo anche per la nostra Rivista. Innanzitutto un’altra Rubrica si va ad affiancare alle altre qualificate Rubriche: quella della Metrologia Fondamentale, sapientemente guidata dal Prof. Luca Mari.

In questa prima puntata si parla della nuova Guida all’Incertezza di Misura, in fase di messa a punto. Il Prof. Mari chiede a tutti commenti e suggerimenti per il lavoro del Comitato che la pubblicherà entro l’anno.

La seconda novità riguarda innovazioni editoriali: alla Rivista cartacea si affianca, da quest’anno, la Rivista sfogliabile online. È un’innovazione che permette agli affezionati della Rivista di poterla legge-

re su tutti i dispositivi: PC, tablet, smartphone. Dovunque e in maniera facile. E altre sorprese sono in cantiere.

Nel corso degli ultimi due mesi ci hanno lasciato due cari amici e illustri colleghi misuristi: prima il Prof. Elio Bava, poi il Prof. Giuseppe Zingales. Trovate la notizia nella Rubrica dedicata alle Associazioni dei Misuristi Italiani. Elio e Giuseppe, ci mancherete.

Nel Giugno 2015 viene riproposta la Giornata della Misurazione, giunta quest’anno alla XXXIV edizione.

Trovate un’ampia sintesi degli argomenti che saranno discussi nell’articolo a pag. 9. Si tratta di un’edizione tutta speciale, ricca di tavole rotonde e dibattiti d’interesse per le imprese, con un’impostazione che la riporta alle origini secondo l’ideazione del Prof.

Mariano Cunietti. Auguri agli organizzatori, Domenico Mirri e Mario Savino, per un ampio successo della Giornata!

Il tema di questo numero è “Misure dalle Aziende”.

Mi è sembrato opportuno dedicare alle Imprese la “pole”, in concomitanza con A&T 2015. L’invito ad altre aziende a presentare i propri casi di successo, le proprie tecnologie e la propria strumentazione di misura è sempre pressante! Seguono, tra gli altri temi, ulteriori contributi dai Convegni GMEE e GMMT dello scorso settembre. I lavori inviati alla rivista sono stati, quest’anno, così numerosi che il Comitato di Redazione (oggi arricchito di numerosi altri colleghi, esperti dei vari settori delle Misure) ha dovuto lasciarne alcuni per il prossimo numero. Ci scusiamo con gli autori cui, a suo tempo, avevamo sollecitato l’invio.

Chiudo con un’affermazione “forte” del giornalista e Vicedirettore del Sole 24 Ore, Sebastiano Barisoni, a una conviviale rotariana a cui ho assistito, sul tema “uscire dalla Crisi?”. Barisoni, avendo premesso che è velleitario pensare che usciremo dalla crisi ai livelli pre-crisi e che ci dobbiamo rassegnare a ciò, si è chiesto “A questo punto che fare? Quali sono gli aspetti, le consuetudini, le modalità di pensiero e d’azione che devono essere cambiati?”. E si è risposto affermando che, al di là di una “spending review” vera, seria e incisiva, che ancora non è stata neppure iniziata, è necessario rispettare il bene comune, e sottolineando le potenzialità insite nel percorrere strade dure, che richiedano sacrificio (quasi desueta, quasi scabrosa ma, nella sua natura etimologica, di grande intensità e potenza).

Buona lettura!

Franco Docchio

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

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

Notizie nel campo delle misure e della strumentazione da Laboratori, Enti e Imprese

NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION This section contains an overview of the most significant news from Italian R&D groups, associations and industries, in the field of measurement science and instrumentation, at both theoretical and applied levels.

RIASSUNTO L’articolo contiene una panoramica delle principali notizie riguardanti risultati scientifici, collaborazioni, eventi, Start-up, dei Gruppi di R&S Italiani nel campo della scienza delle misure e della strumentazione, a livello sia teorico che applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie, poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività di Trasferimento Tecnologico.

LETTERE PERDUTE DA POMPEI

Dal sito della Rivista Nature: alcuni ricercatori, tra cui quelli dell’Istituto di Microelettronica e Microsistemi del CNR di Napoli, guidati dal Dott. Vito Mocella, hanno “letto” antichi papiri che non erano stati aperti fin dall’epoca del loro danneggiamento nell’eruzione del Vesuvio duemila anni or sono.

Attualmente sono state “lette” solo alcune lettere, ma la prospettiva che gli studiosi possano, in un futuro vicino, scoprire lavori andati perduti dal mondo greco e romano, in centinaia di papiri troppo fragili per essere srotolati, è promettente. “È una rivoluzione per i papirologi”, dice Mocella, citando la sua pubblicazione in Nature Communications.

A seguito dell’eruzione del Vesuvio nel 79 d.C., la cenere che ha coperto Pompei ed Ercolano ha conservato una villa in pietra Lavica, supposta appartenente al suocero di Giulio Cesare. La villa conteneva centinaia di papiri, seccati e abbrustoliti dai gas caldi, e seppelliti nei secoli.

Ritrovati nel 1752, i papiri sono stati oggetto di tentativi di apertura, dato l’enorme valore storico-letterario che era loro associato. A oggi, i tentativi si sono dimostrati vani. Risalgono al 2009 i primi tentativi d’ispezione coi Raggi X da parte di ricercatori dell’Università del Kentucky. Questi esperimenti permisero di esplorare l’interno dei papiri, ma nessuna decifrazione fu possibile.

Il nostro Dott. Mocella ha invece utilizzato la tecnica della tomografia a Raggi X a contrasto di fase, già usata in medicina per studiare tessuti che sono bassi assorbitori di Raggi X, come il cervello, i polmoni e il seno. Il funzionamento si basa sulla rifrazione, e non sull’assorbimento, dei Raggi X da parte dei tessuti. All’interno dei papiri di Ercolano i caratteri a inchiostro apparivano in rilievo di 0,1 mm

rispetto alla superficie del papiro, sufficiente per essere rivelati utilizzando fasci X coerenti dallo European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble.

I ricercatori sono stati finora in grado di decifrare un alfabeto greco e alcune parole. Un raffronto con calligrafie di altri scritti di Ercolano ha permesso di collocare questi papiri intorno al primo secolo a.C. La decifrazione di altri papiri è in corso, e la speranza di poter decifrare ampie sezioni dei papiri è enorme.

La possibilità che oggi si presenta di decifrare le scritte dei papiri di Ercolano ha dato nuovo impeto agli scavi della villa, dove, in altre stanze, si ritengono esistere altri papiri.

Complimenti ai Ricercatori, autori dell’articolo: V. Mocella, E. Brun, C. Ferrero, D. Delattre – Nature Commun.

6, 5895 (2015).

A.I.VE.LA. – BANDO PER IL PREMIO “GIULIO GUJ” EDIZIONE 2015

Riceviamo dal Prof. E.P. Tomasini di Ancona il seguente annuncio relativo al bando per il Premio di Laurea “Giulio Guj” per il 2015.

L’A.I.VE.LA. – Associazione Italiana di VElocimetria LAser e diagnostica non invasiva indice un bando per l’assegnazione di un Premio di Laurea dell’importo di 1.000,00 euro, da assegnare a un neolaureato in Ingegneria che abbia svolto negli anni accademici 2012-2013 e 2013-2014 la tesi di Laurea Magistrale sui temi d’inte-

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N. 01ƒ ; 2015 resse dell’Associazione, indicati nello statuto della stessa.

L’importo del premio è da considerarsi al lordo di qualsiasi ritenuta prevista dalle disposizioni di legge.

Il Premio verrà assegnato secondo criteri di merito.

Le tesi magistrali dovranno essere state discusse entro il 30.04.2015.

Hanno titolo a partecipare i laureati in possesso dei seguenti requisiti alla data di scadenza del presente Bando: • laurea specialistica in Ingegneria; • non aver compiuto l’età di 28 anni alla data della presentazione della domanda; • aver svolto una tesi sui temi d’interesse dell’Associazione, indicati nello statuto della stessa.

Il bando è disponibile anche sul sito dell’Associazione all’indirizzo: www.aivela.org/edizione_2015.html A.I.VE.LA.- the Italian Association of LAser VElocimetry and non invasive diagnostics – c/o Dip. di Meccanica, Università Politecnica delle Marche, Via Brecce Bianche, 60131 Ancona tel: 071/2204489, fax: 071/2204813 www.aivela.org CEI – COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO

Pubblicate le Varianti alle Norme CEI 0-16 e CEI 0-21 Il CEI ha pubblicato le Varianti V1 alle Norme CEI 0-16 e CEI 0-21, da oggi scaricabili gratuitamente dal sito CEI www. ceiweb.it, alla voce “Applicazioni & Servizi” in home page.

Le due Varianti riguardano principalmente le prescrizioni applicabili ai sistemi di accumulo di energia elettrica che fanno parte d’impianti di produzione.

Lo scopo è di fornire linee guida per l’inserimento dei sistemi di accumulo negli impianti di generazione connessi a reti BT e MT. Contengono anche le prove necessarie affinché tali sistemi di accumulo siano compatibili con le necessità di sicurezza del servizio delle reti cui sono connessi.

Le Norme, complete delle Varianti, sono richiamate dalla Delibera 642/2014/R/eel del 18 dicembre 2014 dell’Autorità per l’energia elettrica, il gas e il sistema idrico, a cui si rimanda per i dettagli delle date di applicazione obbligatoria.

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

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Mario Savino, Domenico Mirri

La Giornata della Misurazione 2015 si rinnova... ...tornando alle origini!

La TR ha lo scopo di mostrare, con interventi da parte sia di esperti di metrologia e probabilità (Paolo Garbolino e Giovanni Battista Rossi), sia di esperti di giurisprudenza (Veronica Scotti), come un’interpretazione metrologicamente corretta del dato sperimentale possa essere di RIASSUNTO valido ausilio al giudicante, mentre, È di seguito fornito un riassunto dei contenuti delle Tavole Rotonde che la per contro, risultati privi di una corretnuova edizione della Giornata della Misurazione (Roma, 22 e 23 Giugno ta validazione metrologica possano 2015), la XXXIV dalla prima edizione a cura di Mariano Cunietti, offre a fornire al giudicante una rappresentatutti gli esperti di misure, di provenienza sia Accademica che Industriale, zione distorta della realtà fattuale, come mezzo di disseminazione delle novità in campo normativo e applifino a indurlo a decisioni non corrette. cativo riguardanti le Misure in Italia e all’Estero.

Si vedrà anche come questi concetti siano (o non siano!) familiari nelle La Giornata della Misurazione (GdM), i suoi lettori, che ne saranno certamente aule di giustizia italiane e non, e nata nel 1982 e fondata da Mariano interessati, sono invitati a contribuire al quanta strada debba essere ancora Cunietti, rappresenta uno dei più suo successo con un’attiva partecipazio- percorsa per farveli entrare. importanti appuntamenti an- ne, sia inviando interventi scritti, sia con nuali in Italia nel campo delle la loro presenza all’evento.

Misure. Essa è gestita congiuntamente LA TAVOLA ROTONDA dal GMEE (Gruppo Misure Elettriche ed SULLE NUOVE PROSPETTIVE Elettroniche) e dal GMMT (Gruppo LA TAVOLA ROTONDA DI RICERCA AL CERN Misure Meccaniche e Termiche). La SULLA METROLOGIA FORENSE prossima edizione è la trentaquattresima e si terrà lunedì 22 e martedì La XXXIV GdM inizierà alle ore 14 del 23 giugno 2015 presso l’Aula 22 giugno con una Tavola rotonda Magna dell’Università degli Studi di (TR) sulla Metrologia Forense, coordiRoma Tre, come ormai consolidata con- nata da Alessandro Ferrero. È sufsuetudine da diversi anni, dopo che si è ficiente leggere le pagine di cronaca abbandonata la sede iniziale di Villa dei giornali per rendersi conto di Olmo a Como. La partecipazione alla come i risultati di rilievi sperimentali GdM è libera e non è richiesta alcuna stiano assumendo un ruolo sempre più rilevante in ambito giudiziario, spequota d’iscrizione.

Quest’anno, seguendo l’iniziale impo- cialmente, ma non solo, in ambito pestazione voluta da Cunietti, si pubbli- nale. cheranno sul sito della GdM i contri- Già da tempo si parla d’Ingegneria buti di coloro che vorranno far cono- forense come di quella disciplina in Sempre nel pomeriggio del 22 è prescere anticipatamente la loro espe- grado di fornire al giudicante, attra- vista una seconda TR sulle Nuove prorienza, relativamente ai temi in di- verso attività peritali, i dati tecnici su spettive della sperimentazione nella scussione che sono di seguito riassun- cui basare la propria decisione quan- ricerca di base di frontiera al CERN, ti. Tali contributi saranno posti all’at- do le questioni da dirimere abbiano coordinata da Pasquale Arpaia. tenzione dei diversi relatori che ani- significative implicazioni tecniche. La realizzazione della macchina più meranno la Giornata, perché ne ten- L’importanza che, in questa attività, grande mai costruita dal genere hanno assunto i rilievi sperimentali, e umano, il Large Hadron Collider gano conto nei loro interventi.

Considerando che quanto in program- quindi le misure, fa sì che oggi si (LHC) del CERN di Ginevra, ha determa nella prossima GdM è oggetto di possa a buon diritto parlare più spe- minato la messa a punto di tecnologie attenzione nelle diverse rubriche di T_M, cificamente di metrologia forense. estremamente avanzate di misurazioTHE “MEASUREMENT DAY” A brief outline of the Round tables of the XXXIV edition of the Measurement Day, to be held on June 22nd and 23rd, 2015 in Rome, is presented.

Emphasis is given to the importance of the meeting for all academic and industrial measurement experts, to disseminate news in standards and applications of Measurements in Italy and abroad.

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denzierà casi pratici dove le misurazioni di precisione hanno giocato un ruolo chiave per il successo operativo e le future prospettive di sviluppo e innovazione.

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ne che hanno portato alla scoperta del bosone di Higgs nel 2012. LHC è il sito massivo più freddo dell’universo, con un grado di vuoto inferiore allo spazio libero (un decimo rispetto alla superficie lunare) e sistemi di acquisizioni dati delle dimensioni di una cattedrale con milioni di canali. Quest’obiettivo è stato raggiunto attraverso la misurazione di diverse grandezze fisiche in gamme inesplorate, ma soprattutto con una precisione senza precedenti.

In questa Tavola Rotonda sono illustrate le più interessanti prospettive di sviluppo delle tecnologie sperimentali di questo sforzo di ricerca di base: lo sviluppo delle nuove macchine acceleratrici. In particolare Lucio Rossi, responsabile del progetto di upgrade di LHC, illustrerà la prossima generazione di acceleratori in studio al CERN, partendo dalle nuove tecnologie sperimentali di LHC che avrà una nuova vita nel 2025, volte ad aumentare la luminosità di un fattore 5-10.

Inoltre è iniziata la fase di studio per il progetto preliminare di una nuova macchina acceleratrice per il postLHC: si tratta di un collisore da 100 km per compiere un ulteriore gigantesco passo per la tecnologia e la scienza all’orizzonte del 2040.

Marzio Nessi, ex coordinatore tecnico di ATLAS, la più grande collaborazione scientifica della fisica di LHC, e general project manager del progetto di realizzazione del corrispondente gigantesco rivelatore di particelle, illustrerà le prospettive sperimentali della fisica delle particelle alle sue più avanzate frontiere: quelle delle alte energie e delle alte intensità. Inoltre, come attuale responsabile del progetto CERN della nuova piattaforma di neutrini, ne illustrerà gli obiettivi scientifici, le caratteristiche, e le prospettive sperimentali.

Luca Bottura, responsabile del gruppo CERN di magneti, superconduttori e criostati, illustrerà con illuminanti esempi pratici il fondamentale contributo della metrologia nella progettazione, nella costruzione, e nell’operatività degli elementi portanti di LHC, i suoi 27 km di magneti superconduttori. In particolare evi-

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e non su consuetudini più o meno condivise o su quegli accordi che sono giustamente stigmatizzati da Rossi nel suo libro.

LA NUOVA EDIZIONE DELLA GUM LA TAVOLA ROTONDA SU MISURAZIONE E PROBABILITÀ

Il mattino del secondo giorno, il 23 giugno alle ore 9, si aprirà con la presentazione del libro di Giovanni Battista Rossi “Measurement and Probability – A probabilistic theory of measurement”. La TR sarà coordinata da Walter Bich, con gli interventi programmati di Nicola Giaquinto, Luca Mari e Simona Salicone.

Giovanni Battista Rossi è un nome ben noto all’interno della comunità di chi, in Italia e non solo, lavora alacremente a sviluppare conoscenza nell’ambito delle misure.

Da anni Rossi si occupa di modelli di misure, con l’obiettivo di trovarne uno che sia sufficientemente generale da poter descrivere compiutamente un processo di misura, anche in ambiti non immediatamente riconducibili alle classiche misure di grandezze fisiche. Con lui si parla allora di misure psicofisiche, di misure legali e, ovviamente, della loro incertezza di misura.

Il libro di Rossi, edito da Springer Verlag, ha lo scopo di proporre una teoria generale delle misure basata sulla teoria della probabilità, e di derivare le regole universali per la valutazione ed espressione dell’incertezza di misura direttamente da questa teoria, anziché, come lui stesso dice nel cap.

2, su “accordi pragmatici all’interno di un gruppo di lavoro”. Non mancano, ovviamente, nella terza parte del libro, le applicazioni pratiche dei modelli da lui proposti.

Questo libro dovrebbe essere letto e meditato da tutti i ricercatori che si occupano di misure, vogliono trovare nella probabilità un supporto matematico per la loro rappresentazione e, soprattutto, vogliono insegnare a “far misure” in modo scientificamente rigoroso, basandosi su un modello matematicamente valido e universale,

Luca Mari e Walter Bich aggiorneranno poi i colleghi sugli sviluppi del Vocabolario Internazionale delle Misure (VIM) e soprattutto della nuova Guida all’Espressione dell’Incertezza nella Misurazione (GUM), di cui in questi giorni è uscita la prima bozza pubblica con la richiesta di osservazioni e suggerimenti, che devono pervenire ai suddetti relatori entro la fine di febbraio 2015 (si veda al proposito la Rubrica di Luca Mari a pag. 59).

Si auspica un’attiva partecipazione di Docenti di Misure nelle Università italiane. In particolare si cercherà di verificare se i suddetti Docenti trovano difficoltà a presentare la GUM agli studenti e come superano queste difficoltà. Purtroppo gli esempi presenti nella GUM sono tutti di tipo metrologico e raramente fanno riferimento ai problemi delle esercitazioni svolte negli insegnamenti universitari, con la conseguenza che la GUM è molto spesso ignorata a livello didattico dalla maggior parte dei docenti di Misure.

LA TAVOLA ROTONDA SU AFFIDABILITÀ COME REQUISITO DI PROGETTO

La mattina si concluderà con una TR sul Trasferimento tecnologico connesso all’affidabilità e al controllo di qualità, coordinata da Marcantonio Catelani. È prassi purtroppo diffusa misurare le prestazioni di affidabilità di un oggetto, sia esso un componente o un dispositivo complesso, a progettazione ultimata. Questo comporta evidentemente l’impossibilità d’intervenire in maniera preventiva sulla scelta ottimale degli elementi che costituiscono il dispositivo, con costi di design review spesso elevati e, in certi

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

contesti, con implicazioni di rischio anche gravi, generate dal non corretto funzionamento nel tempo.

La TR affronta il tema “l’affidabilità come requisito di progetto”, cercando di mettere in chiara evidenza le conseguenze che una valutazione “a posteriori” può comportare. In questa edizione della TR, che segue quella della passata GdM, si ritiene fondamentale il coinvolgimento e il parere del mondo della produzione: quali elementi di criticità potrebbero emergere dall’impiego di prodotti inaffidabili, e quali conseguenze per gli utilizzatori e la Società? Quali sanzioni? È sicuramente un tema, quello dell’affidabilità, per il quale è interessante capire anche il livello di trasferimento tecnologico e di collaborazione tra mondo accademico e industria. Iniziative di trasferimento che

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possono essere diversificate: dalle competenze e conoscenze acquisite dalla figura dell’Ingegnere attraverso specifiche attività formative, previste nei percorsi universitari, ai temi di ricerca applicata sviluppati nell’ambito dei corsi di Dottorato, dalle collaborazioni Università-Impresa, al fi nanziamento di borse e assegni di ricerca. Tutto questo contribuisce a una maggiore diffusione e condivisione delle conoscenze?

LA CONCLUSIONE DELLA GDM NEL RICORDO DI SERGIO SARTORI

Il pomeriggio del 23 giugno alle 14 e 30 si terrà una Tavola Rotonda sui contributi postumi di Sergio Sartori alla Storia delle Misure, coordinata

da Michele Gasparetto, con gli interventi programmati di Franco Docchio e Luca Mari. Nel corso della TR saranno presentati due libri di Sartori di recente pubblicazione.

SI SOLLECITANO LA PARTECIPAZIONE E LA PROPOSTA DI NUOVE TEMATICHE

Gli attesi contributi dei lettori di T_M che vorranno partecipare all’evento vanno inviati agli indirizzi: domenico.mirri@unibo.it, mario.savino@poliba.it, o alla redazione di Tutto Misure.

Saranno anche gradite proposte di nuove tematiche di discussione, che si esamineranno alla fine della giornata, quando si definirà il programma della GdM 2016.

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MISURE E STRUMENTAZIONE DALLE AZIENDE

IL TEMA

M. Moscatti, A. Scanavini, F. Rosi

Tomografia industriale: una nuova filosofia nel controllo dell’Alluminio e dei materiali leggeri

INDUSTRIAL TOMOGRAPHY: A NEW PHILOSOPHY IN ALUMINIUM AND LIGHT MATERIALS CONTROL New development lines of materials and new technological processes are increasingly catching on to meet the stringent demands of industrial markets, mostly the automotive and aeronautics ones, in terms of safety, performance and, in parallel, weight reduction and consumption. The increasingly detailed and complex design requirements, the very high level of quality and the need to contain costs make the batch control extremely critical. The adoption of rapid, accurate and cheap new control technologies is a determining factor for the validation, launch and statistical monitoring of the production process. Industrial tomography is the technology that meets these stringent requirements, leading control application towards new and exciting frontiers, thus opening application fields never seen before.

RIASSUNTO Nuove linee di sviluppo dei materiali e nuovi processi tecnologici stanno sempre più prendendo piede per rispondere alle stringenti richieste dei mercati industriali, primi fra tutti l’automotive e l’aeronautico, in termini di sicurezza, prestazioni e, in parallelo, riduzione del peso e dei consumi. I requisiti progettuali sempre più dettagliati e complessi, l’elevatissimo livello qualitativo e la necessità di contenimento dei costi rendono il controllo dei lotti particolarmente critico. L’adozione di nuove tecnologie di controllo rapide, accurate ed economiche, risulta fattore determinante per la validazione, il lancio e il monitoraggio statistico del processo di produzione. La tomografia industriale di ultima generazione è la tecnologia che risponde a tutte queste stringenti esigenze, portando il controllo verso nuove e interessanti frontiere e aprendo campi di applicazione assolutamente inediti.

INTRODUZIONE

Inventata nel 1972 da Godfrey Hounsfield e Allan Cormack, vincitori del premio Nobel nel 1979, la tomografia assiale computerizzata si è subito affermata come strumento irrinunciabile per la ricerca e la diagnosi medica. Negli ultimi anni l’aumento esponenziale della potenza di calcolo e l’affinamento delle tecnologie connesse ne hanno permesso una forte evoluzione consentendone l’applicazione in campo industriale. Leghe leggere, polimeri e materiali compositi possono oggi essere esaminati con precisioni micrometriche.

Grazie alla tomografia industriale a Raggi X è possibile esplorare l’interno di componenti e assemblati, viaggiare

passo a passo nei loro strati e indagarne la funzionalità. Partendo da un set d’immagini radiografiche, tramite l’apposito software di ricostruzione, si ottiene il modello tridimensionale dei componenti analizzati: si avrà a disposizione la loro immagine volumetrica, comprensiva di tutti i dettagli interni e navigabile in sezione. Tale volume 3D, ottenuto senza dover in nessun modo aprire, sezionare o manipolare il pezzo stesso, consente di concentrare in un unico controllo le verifiche difettologiche, dimensionali e di assemblaggio, a tutto vantaggio dei tempi e dei costi del controllo, oltre che della completezza delle informazioni ricavate.

In questo articolo si presentano le applicazioni della tomografia industria-

Figura 1 – Componenti principali di un sistema tomografico

le, con particolare riferimento al settore delle fonderie di leghe leggere, nel quale si sta affermando come il metodo di controllo più completo e complessivamente competitivo rispetto alle tradizionali modalità di verifica difettologica e dimensionale.

LA TOMOGRAFIA PER LE FONDERIE DI LEGHE LEGGERE

Nel settore delle fusioni in alluminio la tomografia risulta essere lo strumento ideale per la validazione del processo. Da un lato molti clienti, per assicurare la massima qualità di controllo, iniziano a richiedere esplicitamente tale metodo per l’ispezione di primo componente a inizio produzione.

Dall’altro sempre più fonderie in tutta Europa se ne avvalgono spontaneamente, per trarre vantaggio dall’integrazione di questa tecnologia a fine linea e ridurre il numero degli scarti.

Le procedure di validazione e controllo qualità dei getti prevedono principalmente due tipologie di controllo: un’ispezione non distruttiva necessaTEC Eurolab srl – Campogalliano (MO) m.moscatti@tec-eurolab.com

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Figura 2 – Volume tomografico di testa motore in Alluminio (ingombro 500x270x110 mm3)

ria alla verifica del livello di difettosità e una verifica dimensionale completa. Con le normali tecnologie d’ispezione il controllo difettologico volumetrico viene solitamente eseguito mediante radioscopia o radiografia.

In questo modo i difetti interni al getto possono essere valutati solamente su una proiezione radiografica planare, consentendo di verificarne la presenza ma non la localizzazione e il dimensionamento quantitativo. Inoltre l’esame di componenti complessi e con variazioni di spessori richiede un’elaborata messa a punto e l’esecuzione di diverse esposizioni per l’ottenimento delle corrette densità radiografiche per tutte le zone d’interesse.

Tale metodo tradizionale risulta pertanto adeguato per componenti non critici e di geometria semplice, mentre può presentare complicazioni per l’ispezione dei componenti più critici e geometricamente complessi.

Il controllo dimensionale solitamente viene invece eseguito per tracciatura utilizzando vari strumenti, quali macchine (CMM) di misura a coordinate, scanner laser e strumenti di misura da banco. Tali strumentazioni consentono però il controllo delle sole superfici esposte, mentre per l’ispezione delle geometrie interne (quali canali di raffreddamento, sottosquadri, condotti e raccordi ottenuti tramite anime) l’esecuzione delle misure richiede il sezionamento meccanico preliminare del getto. Va da sé che con tale metodo si va incontro a un problema di efficienza e di economicità del controllo.

Infatti l’esecuzione dei sezionamenti costringe a sacrificare diversi getti, gravando sui costi indiretti del controllo e non consentendo la correlazione delle misure (il componente misurato non sarà infatti quello che verrà posto in esercizio o che sarà testato a banco). Questo aspetto, su getti complessi, grandi e costosi, rappresenta un problema non trascurabile. Con le tecniche tradizionali risulta

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IL TEMA

inoltre impossibile riferire permanentemente le misurazioni, perché i pezzi vengono completamente distrutti e le misure stesse vengono semplicemente trascritte su un foglio di registrazione rendendo impossibile qualsiasi verifica posteriore.

L’avvento della tecnologia tomografica ad alte prestazioni rappresenta per questo settore una rivoluzione tecnologica. La scansione ad alta risoluzione del getto consente infatti di effettuare sia l’esame difettologico sia il controllo dimensionale in un’unica fase di controllo, senza dover eseguire piazzamenti multipli e senza dover sacrificare alcun componente.

venta possibile evidenziare quando il difetto rilevato si trova in una posizione che verrà asportata durante le lavorazioni successive, rendendolo pertanto ininfluente ai fini della tenuta del pezzo.

In altri termini, l’utilizzo della tecnica tomografica consente di affinare enormemente il controllo difettologico, apportando informazioni molto più complete, riducendo il margine di errore e, di conseguenza, il margine di sicurezza richiesto dal controllo stesso. I tempi d’ispezione sono poi molto spesso confrontabili, se non inferiori, a quelli di un controllo radiografico tradizionale.

IL CONTROLLO DIFETTOLOGICO

IL CONTROLLO DIMENSIONALE

Il controllo difettologico tomografico, eseguito sull’intero getto, consente d’identificare e localizzare nello spazio tutti i difetti compatibilmente con la risoluzione di scansione impostata, da alcuni millimetri fino a pochi decimi o centesimi per le applicazioni più critiche. È quindi possibile visualizzare sul volume tridimensionale del componente tutti i difetti presenti, e misurare quantitativamente la loro posizione nel sistema di riferimento CAD e la loro dimensione (lineare, superficiale e volumetrica). Grazie all’ottenimento di queste informazioni in fase di controllo, anche i criteri di accettabilità possono essere raffinati facendo riferimento non solo alla presenza o meno di difettosità, ma anche differenziandone la valutazione in funzione della posizione. È infatti noto che lo stesso difetto, in posizioni diverse del getto, può rappresentare una criticità notevolmente diversa. Tenerne conto tramite una valutazione critica dei singoli difetti rilevati può quindi permettere la riduzione degli scarti. Ad esempio, non saranno ritenute scarto le fusioni sulle quali è stato rilevato un difetto di dimensione superiore a una certa soglia massima consentita, ma bensì i getti che presentano tali difettologie non accettabili in determinate posizioni considerate critiche per la funzione finale del componente. Inoltre, grazie alla sovrapposizione con il CAD, di-

Il controllo dimensionale tomografico, eseguibile in un’unica fase di verifica e senza dover tagliare il componente, comporta un secondo significativo vantaggio nel controllo dei getti.

Avendo infatti a disposizione il volume 3D del componente scansionato, risulta possibile rilevare le quote al 100%, comprendendo sia quelle a vista, ovvero rilevabili anche con altri sistemi di misura, sia la totalità di quelle interne, portando la conoscenza del getto al massimo livello possibile. Come per la verifica difettologica, è possibile settare la precisione di scansione in base alle tolleranze dimensionali dello specifico componente, da alcuni decimi per le fusioni di grandi dimensioni fino a pochi micrometri per la componentistica di precisione. Potendo controllare tutte le quote, la tecnologia tomografica consente d’impostare un controllo statistico di processo anche su dimensioni interne senza dover sezionare, e quin-

Figura 3 – La fusione in oggetto è stata scandita e sottoposta a determinazione quantitativa delle porosità. Di ciascun difetto, visualizzato in trasparenza, sono indicate le proprietà

di distruggere, i componenti. La tecnologia digitale consente inoltre di conservare i volumi 3D e le relative misurazioni per una consultazione o elaborazione successiva (ad esempio per verificare a posteriori la qualità della produzione in un dato periodo, validare le simulazioni software del processo di colata, eseguire simulazioni strutturali a elementi finiti sui componenti reali o, più semplicemente, posizionare e orientare nel modo ottimale le successive lavorazioni sul getto).

Figura 4 – Quotatura diretta del volume tomografico ricostruito (sx.) e analisi automatica degli spessori (dx.)

Rispetto alle tecniche tradizionali non si ha inoltre la necessità di cambiare ripetutamente i piazzamenti dei pezzi più complessi e/o molto grandi utilizzando diverse macchine specifiche (quali CMM, rotondimetri, profilometri, laser tracker) per misurare tutte le quote. Non si hanno infatti le tradizionali limitazioni dovute all’inaccessibilità delle quote interne, a sottosquadri e a riflessioni dei fasci ottici o laser.

Il controllo dimensionale può essere eseguito sia tradizionalmente misurando le singole quote a disegno, sia tramite il confronto diretto con il CAD. In quest’ultimo caso l’immagine tomografica 3D viene allineata al modello CAD e si rileva punto per punto lo scostamento della geometria reale rispetto a quella di progetto, oltre che la conformità di tutti gli spessori di parete. Tale operazione, eseguita in fase di messa a punto del processo, può essere utilissima anche per valutare al meglio le criticità e le dinamiche dei ritiri, permettendo una più accurata e più economica progettazione degli stampi con un’ottimizzata gestione dei sovrametalli nelle successive fasi di lavorazione.

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IL TEMA

CONCLUSIONI E PROSPETTIVE

La tomografia industriale fornisce un servizio evoluto in tempi rapidissimi, anche in risposta a emergenze di produzione. Permette alle aziende di aumentare la conoscenza dettagliata dei propri prodotti e processi, e di poterli quindi migliorare in maniera efficiente riducendo i costi di ricerca e sviluppo. Consentendo di riunire in un unico controllo la verifica dimensionale e difettologica, la tomografia industriale aumenta l’efficacia del controllo qualità e riduce il time to market dei nuovi prodotti in accordo con le richieste del mercato globale. Oltre al risparmio legato alla non distruttività del metodo, la tomografia consente infatti di accorciare di un fattore da 3 a 10 il lead time di controllo. Questo aspetto, andando ad abbattere il tempo del processo di validazione, garantisce un importante vantaggio competitivo, soprattutto per i settori più dinamici. È assolutamente evidente che per poter arrivare a tale risultato è necessaria una preliminare fase di messa a punto del metodo di controllo e una sua validazione che consenta di valutare al meglio le prestazioni metrologiche della macchina tomografica. In questo momento, la capacità di eseguire tale messa a punto rappresenta la maggiore discriminante per il raggiungimento di un buon risultato del controllo.

Allargando l’esposizione al complesso dei settori industriali, le applicazioni del metodo tomografico sono le più varie e in ciascun ambito seguono il prodotto dalla ricerca e sviluppo al controllo qualità passando dalla messa a punto e validazione dei processi produttivi. La tomografia risulta inoltre una tecnica eccezionale per la failure analysis, lo studio funzionale di assemblati e il reverse engineering di componenti esistenti. Le uniche limitazioni sono date dalla dimensione degli oggetti da ispezionare, che devono poter entrare nel bunker tomografico, e dallo spessore di parete che deve essere attraversabile dai Raggi X. Da qui la necessità di una strumentazione all’avanguardia comprendente un bunker walk-in di grandi dimensio-

ni e un manipolatore a 8 gradi di libertà per assicurare la massima flessibilità di utilizzo.

La tecnologia si applica a ogni genere di componenti, da telai realizzati in fibra di Carbonio a strutture in Titanio e leghe di Alluminio, sia realizzate con tecnologie tradizionali sia con tecnologie innovative di additive manufacturing, oltre che a incollaggi, saldature e insiemi complessi come valvole e sistemi elettrici ed elettronici (motori, circuiti, PCB). In particolare, gli eccellenti risultati ottenuti sui materiali leggeri (principalmente Carbonio, compositi polimerici, leghe di Alluminio e Titanio) rendono la tomografia industriale particolarmente vicina ai settori aerospaziale e sportivo, che trovano nella leggerezza una caratteristica imprescindibile.

Andrea Scanavini.

Laureato in Ingegneria dei Materiali, direttore Tecnico e R&D di Tec Eurolab del quale è attualmente Consigliere di Amministrazione, ha una pluriennale esperienza in ambito di failure investigation e material selection, maturata anche da esperienze con le principali aziende del settore Automotive e Aerospace del panorama internazionale.

Marco Moscatti. Laureato in Ingegneria Meccanica presso l’Università di Modena e Reggio Emilia, ha contribuito all’analisi di mercato, alla selezione della tecnologia e all’avviamento del centro tomografico TEC Eurolab, dove ora lavora.

Fabrizio Rosi. Ingegnere dei Materiali presso TEC Eurolab Srl. Dopo una iniziale attività connessa all’analisi e caratterizzazione in ambito metallurgico, si è approcciato al mondo della tomografia industriale, approfondendo come questa possa integrarsi con la failure analysis di componenti e il miglioramento di prodotti e processi.

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MISURE E STRUMENTAZIONE DALLE AZIENDE

IL TEMA

Martin Aust

Le sei “dimensioni” della Taratura per la scelta dei fornitori di servizi

THE SIX DIMENSIONS OF CALIBRATION We discuss the main aspects that influence the choice of a calibration service, to help industry managers and staff in the choice of the correct service provider, in the absence of a specific regulatory system in the field.

RIASSUNTO Si riassumono in questo lavoro gli aspetti più importanti che influenzano la scelta di un adeguato servizio di taratura, come aiuto al manager aziendale e al personale per la scelta del fornitore dei servizi, in assenza di una regolamentazione specifica in materia di taratura.

La fase di selezione di un fornitore al quale richiedere un servizio di taratura adeguato può risultare più complessa del previsto. Molto spesso si pensa che, in fondo, “una taratura è una taratura” e, purché il fornitore operi in regime di qualità e abbia tutti i necessari “segni distintivi” del caso (ISO 9000, accreditamento LAT oppure operi secondo la normativa ISO 17025), si suppone che il servizio sia ragionevolmente simile, indipendentemente dalla tipologia del servizio o dal fornitore che scegliamo.

L’assenza di una specifica regolamentazione nel settore delle tarature consente infatti un’ampia variabilità nel servizio e nel valore del prodotto fornito.

Per aiutare chi debba scegliere il fornitore avendo una provenienza e formazione diverse dall’ambito tecnico, abbiamo individuato le sei argomentazioni che maggiormente influenzano, in termini di costi diretti e indiretti, l’acquisto del servizio di taratura: 1. Estensione del test (quali parametri e quanti punti di misura per ciascun parametro?)

2. Informazioni fornite (Quali dati/informazioni sono presenti all’interno del certificato? Sono disponibili i risultati prima e dopo eventuali allineamenti eseguiti?)

3. Incertezze di misura (Come valutare il grado di bontà del test effettuato?)

4. Periodicità (L’intervallo di taratu-

ra: ogni quanto tempo è necessario effettuare la taratura? Possiamo variare questo parametro?)

5. Tempi di lavorazione (Quant’è il fermo macchina necessario a effettuare la taratura?)

6. Soluzioni di servizi (Quali aspetti finanziari e soluzioni di servizi sono disponibili? Cosa è incluso nel prezzo?)

DIMENSIONE #1: COMPLETEZZA DELLE VERIFICHE ESEGUITE

il fornitore, volendo offrire un servizio economicamente conveniente, ometta parecchi di questi test o punti di misura. Spesso ciò implica che importanti funzioni dello strumento non vengano adeguatamente verificate e lo strumento possa fornire misure errate in fase di normale utilizzo. Di conseguenza, si possono creare alcune situazioni critiche per l’utilizzatore finale, che è convinto di essere in possesso di uno strumento affidabile in tutte le sue specifiche, e per l’Azienda, con i seguenti casi limite riferiti al collaudo finale di prodotti: Un prodotto “buono” può fallire il test di qualità al quale è sottoposto, causando così una rilavorazione dell’oggetto, e generare anomalie nel reparto “controllo qualità” e un incremento della condizione “problema non riscontrato in fase di riesame” (una delle variabili chiave del processo produttivo).

Al contrario, un prodotto fuori tolleranza può superare il test finale e causare un intervento in garanzia, con conseguente danno alla reputazione dell’Azienda per la diminuita affidabilità dei prodotti.

DIMENSIONE #2: INFORMAZIONI FORNITE

Le informazioni relative al test eseguito, fornite dal laboratorio di taratura, stabiliscono la base per molte decisioni all’interno dell’Azienda. È importante, quindi, disporre di tutte le informazioni necessarie, che devono essere accurate. È pertanto indispensabile che, insieme al certificato di taratura, vengano forniti i risultati di tutte le misure ese-

È noto in qualunque contesto che, quanto più il test è esteso e dettagliato, maggiore è la confidenza nelle misure eseguite. Tale concetto è ancora più vero nell’ambito specifico del test della strumentazione elettronica.

In tale contesto, normalmente il costruttore suggerisce le specifiche da verificare e i punti in cui eseguire le misure. Ciononostante non è raro che Keysight Technologies

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N. 01ƒ ;2015 DIMENSIONE #3: INCERTEZZA DI MISURA

L’incertezza è indice della bontà del test eseguito e rappresenta l’accuratezza con cui il fornitore del servizio di taratura ha effettuato le misure.

Essa rappresenta una variabile importante e può avere un impatto significativo nella valutazione di utilità della taratura.

L’incertezza fornisce, infatti, un’indicazione oggettiva circa la capacità tecnica del fornitore nell’esecuzione della misura. Le incertezze possono

essere autodeterminate o accreditate.

Le incertezze accreditate (esempio Accredia, UKAS, ecc.) hanno maggior valore, in quanto sono state indipendentemente verificate dall’ente accreditante e sono legalmente riconosciute tra gli enti di accreditamento internazionali (Accredia in Italia, DKD in Germania, A2LA negli Stati Uniti, JCSS in Giappone, UKAS nel Regno Unito, ecc.).

Le incertezze accreditate rappresentano un elemento importante nella valutazione delle competenze tecniche del laboratorio, poiché consentono di verificare le singole capacità di eseguire un certo tipo di misurazioni in fase di scelta tra i diversi potenziali fornitori. Anche l’ente certificatore svolge un ruolo importante: spesso, in corso di audit ISO 9000, viene richiesto all’azienda cliente che il fornitore di servizi di taratura sia accreditato LAT. Una verifica completa in tal senso presuppone un approfondimento in merito anche alle tarature fornite e alla compatibilità di queste con gli impieghi della strumentazione all’interno dell’azienda.

DIMENSIONE #4: INTERVALLO DI TARATURA

L’intervallo di taratura è indice della frequenza con la quale uno strumento viene tarato.

Normalmente il costruttore raccomanda un intervallo di taratura per ogni strumento di misura. Questo periodo è spesso stabilito in 12 o 24 mesi.

Un approccio generalmente accettato è quello secondo il quale, se lo strumento rimane entro le specifiche per tre successive tarature, l’intervallo di taratura può essere ragionevolmente incrementato.

Allo stesso modo, se è necessario un allineamento in occasione di due consecutive tarature, è consigliabile ridurre la periodicità di verifica dello strumento.

Se le misure effettuate dallo strumento sono considerate “critiche” da parte dell’azienda, allora può essere prudente mantenere l’intervallo di taratura dello strumento entro un periodo

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guite, mostrando così l’effettiva prestazione dello strumento a ogni punto in cui queste sono state eseguite. Queste informazioni danno l’evidenza di quanto sia stato esteso il test, costituendo un primo elemento utilizzabile per fare confronti oggettivi tra due fornitori di servizi di taratura. È facilmente intuibile quale sia la reale utilità di un certificato di taratura completo. In esso, al fine di registrare il reale stato dello strumento, dovrebbero venire riportate tutte le misure eseguite all’arrivo presso il laboratorio, senza cioè operare alcun allineamento (adjustment) durante questa prima fase di verifica. Solo al termine, in caso di riscontro di misure fuori tolleranza, si procede con l’allineamento. Al termine di tale operazione viene registrato un secondo set di risultati, con il quale si conferma che lo strumento si trova in tolleranza nel momento dell’uscita dal laboratorio e fornisce la necessaria confidenza per l’utilizzo futuro.

Un’altra informazione chiave è l’incertezza di taratura. In particolare, occorre premettere che una “misura” è il risultato di un processo statistico: effettuando più misurazioni dello stesso “misurando”, si ottengono valori diversi. Una misura dovrebbe, quindi, essere sempre associata alla propria incertezza e dev’essere noto il relativo livello di fiducia. L’accuratezza dello strumento o sistema di riferimento usato dev’essere almeno quattro volte migliore rispetto a quella dell’apparecchio in taratura.

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limitato, così da ridurre il rischio di misure non allineate alla qualità richiesta nell’applicazione specifica. In alternativa, l’utilizzo dello strumento può essere tale che eventuali misure errate non influiscano sulla qualità di produzione; in questo caso, l’intervallo di taratura può essere ragionevolmente esteso.

Quando entrambi i parametri vengono tenuti nella debita considerazione, possiamo assumere che la gestione degli intervalli venga effettuata nell’ottica di minimizzare il rischio di misurazioni errate, pertanto ottimizzando anche il controllo dei costi diretti e indiretti che ne derivano.

DIMENSIONE #5: RAPIDITÀ

Verificare un’apparecchiatura significa toglierla dalla funzione per la quale è stato acquistata e inviarla in taratura presso un laboratorio. Ciò comporta un arresto del ciclo produttivo oppure, in ambienti critici, significa fare ricorso a uno strumento sostitutivo di riserva (proprio o noleggiato) per il periodo necessario all’esecuzione della taratura. Tutto questo presuppone quindi un’attività di pianificazione della taratura, del rimpiazzo o del noleggio.

Tuttavia, se il tempo stimato si allunga, i costi salgono e si rischia di perdere il controllo della situazione. È pertanto opportuno assicurarsi che i tempi del fornitore siano brevi ma anche affidabili.

Un modo per evitare inconvenienti di questo tipo e mantenere attività produttive e relativi costi sotto controllo consiste nel selezionare fornitori in grado di fornire il servizio presso la vostra sede produttiva. In

tal modo, il tempo di fermo macchina si riduce a poche ore, giusto il tempo di effettuare la lavorazione, dando luogo a una notevole riduzione dei costi (di noleggio strumentazione, trasporto, ecc.), che giustifica abbondantemente un’eventuale maggiore onerosità del servizio “in loco”.

DIMENSIONE #6: SOLUZIONI DI SERVIZI

Quando si guarda ai costi di taratura, si pensa generalmente al puro costo insito nel servizio. Tuttavia, considerando anche tutte le attività collaterali da questo generate e facendo un’attenta analisi, è possibile arrivare a un’ottimizzazione delle stesse, tale da ridurre i costi associati, che sono anche quelli meno visibili: si pensi,

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IL TEMA

ad esempio, all’emissione degli ordini, ai pagamenti delle fatture e a tutte le attività di carattere amministrativo che derivano dalla gestione degli strumenti.

In alcuni casi, esistono aziende in grado di fornire un’ampia gamma di servizi accessori, attraverso i quali i costi diretti e indiretti relativi all’acquisto del servizio di taratura vengono ridotti drasticamente, eliminando molte voci di spesa non previste; oltre a quanto già detto circa l’affidabilità della propria produzione, si pensi ad esempio ai costi per il trasporto e l’imballo della strumentazione, ai costi di assicurazione della spedizione o, ancora, alle riparazioni di minore entità.

Inoltre, per un’azienda non avvezza a questa tipologia di attività, possono essere parecchie le voci di spesa non determinabili ma, utilizzando una

delle possibili soluzioni proposte da fornitori qualificati, prevedibili e quantificabili anticipatamente, senza incorrere in ulteriori “sorprese”.

CONCLUSIONI

Le sei “dimensioni” di cui abbiamo dato breve sintesi in questo documento rappresentano variabili molto importanti nella determinazione del livello di qualità espresso dal fornitore nell’erogare un servizio di taratura e nella valutazione del costo che da tale attività deriva.

Quanto descritto riteniamo possa essere d’aiuto nel prendere una decisione consapevole e informata, piuttosto che una scelta totalmente basata sulla settima dimensione: il prezzo.

Per ulteriori informazioni: www.microlease.com/keysight

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MISURE E STRUMENTAZIONE DALLE AZIENDE

IL TEMA

Gernot Hamann 1, a cura di Edoardo Buffone 2

Non-magnetiche, compatibili con il vuoto e... precise Tecnologie di posizionamento per la microscopia elettronica

NON MAGNETIC, VACUUM-COMPATIBLE AND… PRECISE: POSITIONING TECHNIQUES FOR ELECTRONIC MICROSCIOPY Positioning devices play a relevant role in ultra high-performance electron microscopy, to achieve single atom resolution. The paper highlights the recent developments of the PI company to provide piezo-based positioning solutions that work in the absence of magnetic fields, with single- or multi-axis configurations.

RIASSUNTO I dispositivi di posizionamento e movimentazione giocano oggi un ruolo fondamentale nella microscopia elettronica a elevatissime prestazioni, che raggiunge risoluzioni a livello del singolo atomo. L’articolo mette in luce i recenti sviluppi della Società PI nel campo dei movimentatori piezo, per fornire soluzioni di posizionamento che non necessitano di campi magnetici, e che possono essere combinate in soluzioni multi-asse.

La microscopia elettronica consente oggi di effettuare investigazioni con una risoluzione laterale di meno di un nanometro. Questo implica naturalmente che agli elementi d’imaging siano richieste altissime prestazioni, ma allo stesso tempo anche i campioni devono poter essere posizionati con una precisione quantomeno di pari livello, per garantire che i risultati delle misure siano significativi.

Movimentazioni e sistemi di posizionamento rivestono quindi un ruolo d’importanza centrale nella microscopia elettronica.

I metodi di microscopia elettronica ad alta risoluzione (Fig. 1) entrano in gioco nei campi dove i classici strumenti d’investigazione ottica non sono più sufficienti a garantire l’ispezione strutturale, e laddove è possibile garantire un’adeguata preparazione del campione. Grazie all’estrema risoluzione di questi metodi, è possibile arrivare a misurare la distanza tra singoli atomi. I microscopi a trasmissione elettronica (TEM) in particolare raggiungono risoluzioni sino a 0,1 nm; tramite scansione elettronica (SEM) si giunge a risoluzioni nell’ordine di 1 nm. Queste tecniche sono quindi considerabili migliori dei meto-

Le applicazioni tipiche della microscopia elettronica hanno oltrepassato gli originali confini del campo scientifico e abbracciano oggi un ampio spettro, spaziando nel campo industriale dove, oltre alla ricerca pura, consentono processi quali l’ispezione superficiale e gli studi strutturali, processi particolarmente centrali nella tecnologia dei semiconduttori e nelle scienze dei materiali. Grazie all’utilizzo di un fascio di ioni in grado di rimuovere singoli strati del campione, sono possibili anche investigazioni tridimensionali.

Nel caso delle microstrutture presenti nei semiconduttori, questo processo consente di misurarne lo spessore tramite conteggio dei singoli strati atomici impilati.

Nell’ambito delle scienze della vita sono invece divenute visibili anche le più piccole strutture cellulari. I campioni possono in questo caso specifico essere preparati, tra gli altri, con speciali metodi di congelamento.

POSIZIONAMENTO STABILE E ALTA RIPETIBILITÀ

Figura 1 – Non essendovi nella microscopia elettronica limitazioni dovute alla lunghezza d’onda della luce, è possibile determinare anche la distanza tra singoli atomi.

(Immagine: Dr. Reiner Ramlau, Max Planck Institute for chemical physics of solid materials)

Le applicazioni di microscopia elettronica hanno tutte un tratto comune: i processi d’ispezione con livelli di automazione crescenti richiedono soluzio-

di ottici classici, tramite i quali si arriva generalmente tra i 200 e 300 nm 1 Business Development Manager con la microscopia a luce confocale, per la Microscopia presso Physik e sino a circa 20 nm con i sistemi Instrumente (PI) GmbH & Co. KG commerciali basati su super risoluzio- 2 Physik Instrumente srl, Bresso (MI) ne ottica. e.buffone@pi.ws

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ni di movimentazione altamente affidabili. Queste, sempre più spesso, devono operare in condizioni di vuoto, essere amagnetiche e possibilmente non richiedere nessun tipo di lubrificazione.

Nel caso della microscopia TEM inoltre il campione dev’essere mantenuto nella posizione più stabile possibile: manipolazioni nanometriche dei campioni sono obbligatorie, essendo l’intero campo di visione di soli 150 nm.

Nel caso della microscopia SEM (Fig. 2) la risoluzione dipende direttamente dalla posizione del campione. Movimentando il campione durante la scansione, non solo la risoluzione, ma anche la ripetibilità e la stabilità del sistema di posizionamento diventano cruciali per la qualità dell’immagine; la distorsione di quest’ultima può essere infatti evitata solo se, una volta posizionato il campione, non si verifica

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Figura 2 – Schema generale di un Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) (Immagine: PI)

nessun fenomeno di deriva.

I sistemi di posizionamento devono infine soddisfare anche i più stringenti requisiti circa la regolarità del movimento, anche a velocità dell’ordine di soli pochi nm/s.

Solo così è infatti possibile muoversi con la massima precisione (e quindi senza distorsioni visibili) verso precise posizioni sulla superficie del campione, nel tempo in cui l’immagine elettromagnetica è acquisita e visionata direttamente dall’utente.

Le motorizzazioni Pie-

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zoelettriche risultano particolarmente motorizzazioni pieAbbonarsi ORA per 2 anni a adatte a questo scopo. zoelettriche sono invece particolarmente adatti a effettuare la UN CAMPO DI APPLICAZIONE scansione dei campioIDEALE PER LE MOTORIZZAZIONI ni: in combinazione CONVIENE!!!

PIEZOELETTRICHE con un encoder a misura diretta e ad alta Le soluzioni di movimentazione basa- risoluzione, questi struL’abbonamento biennale Vi offre 8 numeri cartacei + 8 sfogliabili + 8 telematici (Tutto_Misure News) te sulla tecnologia piezo soddisfano menti assicurano altisPer richiedere le modalità di abbonamento, alla perfezione le esigenze della sima precisione e ripetelefonare al n° 011/0266700 microscopia elettronica. Physik Instru- tibilità. o inviare una e-mail a: metrologia@affidabilita.eu mente (PI) offre un’ampia gamma di azionamenti, attuatori e sistemi di posizionamento multiasse compatibili col ALTISSIMA STABILITÀ UNA TECNOLOGIA vuoto e privi di lubrificanti. Tali azio- E AFFIDABILITÀ ADATTATA namenti, basati su tecnologie piezoe- DEL POSIZIONAMENTO A OGNI ESIGENZA lettriche completamente sviluppate in casa, non producono campi ma- Ciò che tutte le motorizzazioni pie- All’interno di un motore PiezoWalk® gnetici e non ne sono a loro volta in- zoelettriche hanno in comune è la ca- gli attuatori piezo lavorano in coppia fluenzati, consentendo quindi la pro- pacità di mantenere una posizione, operando da elementi di serraggio e duzione di sistemi di posizionamento stabilmente e senza alcun tipo di deri- spinta di un carrello mobile (Fig. 3). Il completamente (nel caso delle guide) va, senza che si verifichi generazione controllo induce una movimentazione o parzialmente non-magnetici (altri di calore; condizione quest’ultima ciclica degli attuatori sull’elemento componenti). molto vantaggiosa specialmente in mobile, che può essere mosso avanti In operazioni di posizionamento, sem- condizioni di vuoto forzato, e dove il o indietro per passi nanometrici. La plici attuatori o motori possono ad posizionamento debba essere stabile famiglia NEXACT® è concepita per esempio essere integrati direttamente e preciso anche durante lunghi perio- offrire risoluzione nanometrica a veloa livello del fascio di elettroni, dove di di fermo. cità sino a 10 mm/s, mentre la famivengono utilizzati per la correzione Allo stesso tempo le motorizzazioni glia di motori NEXLINE® è progettata delle guide del fascio o per l’allinea- piezo risultano particolarmente affida- specificamente per la generazione di bili lavorando in Direct Drive, ovvero forza. mento delle aperture.

Slitte lineari e rotatori sono invece l’i- senza l’interposizione di alcun siste- I motori piezo ultrasonici della famiglia deale per il posizionamento del cam- ma di trasmissione, quale ad esempio PILine sono invece concepiti per posipione, sia per la preparazione prece- un riduttore. Questo esclude a priori zionamenti sub-micrometrici veloci. L’atdente all’osservazione, sia per scan- limitazioni tipiche, come il gioco mec- tuatore piezo-ceramico è indotto a gesioni rapide o allineamenti di preci- canico, eliminando al contempo la nerare vibrazioni ultrasoniche da una sione all’interno del cammino del necessità di effettuare manutenzioni tensione di eccitazione in AC a una fresul motore. fascio. quenza tra 100 e 200 kHz. La deforQuesti posizionatori possono inoltre Per tutti i sistemi sono disponibili elet- mazione dell’attuatore causa un moviessere facilmente combinati per dare troniche di pilotaggio e controllori, mento periodico in diagonale dell’elevita a soluzioni multiasse. Ad esempio tutti facilmente integrabili anche in mento connesso di accoppiamento con la rotazione del campione è spesso sistemi esistenti, grazie all’ampia la parte mobile. L’alta frequenza di lanecessaria nella sua preparazione possibilità d’interfacce analogiche e voro consente di raggiungere velocità per la microscopia SEM. Rotatori com- digitali nonché all’ampio supporto di alcune centinaia di mm/s. patti permettono il trasporto veloce software.

Anche i motori PIShift sono di grande del campione, ad esempio in installazioni a doppio raggio, dal percorso del fascio di elettroni all’analisi e processamento FIB. I rotatori possono inoltre essere usati per effettuare scansioni multiasse del campione all’interno di un SEM o per l’aggiustamento degli angoli nel corso delle ispezioni Figura 3 – Esempio di schema funzionale di un motore PiezoWalk® con tecnologia NEXLINE®: le fasi di serraggio e spinta sono realizzate tramite attuatori che agiscono in spinta cristallografiche (Electron Backscatter e deformazione trasversale in fasi controllate. I motori NEXACT® generano il movimento Diffraction, EBSD). semplicemente tramite attuatori in grado di piegarsi (Immagine: PI) I posizionatori lineari che utilizzano

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

70 euro (anziché 80)

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N. 01ƒ ; 2015 interesse per l’uso all’interno di microscopi elettronici (Fig. 4).

Si tratta in questo caso di motori basati su un singolo attuatore che sfruttano l’effetto stick-slip (principio inerziale): l’elemento piezo genera un’alternanza ciclica di attrito statico e attrito dinamico con l’elemento mobile. A una frequenza operativa di oltre 20 kHz, questo genera una spinta continua della slitta a velocità oltre i 10 mm/s e con livelli di precisione nanometrici.

La varietà di tecnologie introdotte mostra chiaramente che l’utilizzo di attuatori e sistemi di posizionamento piezoelettrici è particolarmente vantaggioso nella microscopia elettronica.

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Figura 4 – Il principio di funzionamento dei motori PIShift è basato su un singolo attuatore piezoelettrico: nella fase “attiva” l’attuatore si espande lentamente portandosi appresso l’elemento mobile.

Quando il piezo si contrae velocemente, invece, l’elemento mobile non è in grado di seguirlo per via della propria inerzia e rimane in posizione (Immagine: PI)

Ben conosciuta per l’alta qualità dei suoi prodotti, Physik Instrumente (PI) è da sempre una delle aziende di riferimento nel mercato globale dei sistemi di nano-posizionamento, e può vantare un’esperienza di ormai 40 anni nello sviluppo e nella fabbricazione di prodotti standard e OEM, su tecnologie convenzionali e piezoelettriche.

Quattro siti produttivi in Germania e dieci uffici all’estero dedicati alla vendita e all’assistenza fanno del Gruppo PI una consolidata realtà internazionale che, grazie al contributo di oltre 700 dipendenti qualificati, è a oggi in grado di soddisfare qualsiasi richiesta relativa al posizionamento di precisione.

Tutte le principali tecnologie sono sviluppate in casa, permettendo a PI di controllare ogni passo del processo, dalla progettazione alla spedizione.

I componenti piezoceramici sono prodotti dalla controllata PI Ceramic di Lederhose, Germania, tra i leader globali per gli attuatori e la sensoristica.

PI miCos GmbH, con sede a Eschbach, Germania, è l’unità specializzata in posizionatori per l’ultra-alto vuoto, sistemi a cinematica parallela a sei gradi di libertà e nella produzione di sistemi chiavi in mano completamente personalizzabili sulle esigenze del cliente.

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MISURE PER L’ENERGIA

GLI ALTRI TEMI

Marco Landi

Integrazione in rete di sistemi di accumulo Tecniche di misura per la stima dello stato di salute di batterie

MEASUREMENT TECHNIQUES FOR BATTERY STATE-OF-HEALTH ESTIMATION Battery storage is gaining importance to answer power grid flexibility needs. Effective integration of battery systems in the grid requires advanced devices and techniques for battery monitoring. In this article advanced measurement techniques, based on fuzzy logic and neural networks, for battery state-of-health estimation, are presented. The algorithms can be easily implemented on microcontrollers on-board the battery to realize online monitoring. Results show estimation errors below 5%.

RIASSUNTO I sistemi di accumulo a batteria stanno acquisendo un ruolo fondamentale per rispondere alle esigenze di flessibilità del sistema elettrico. In questo articolo vengono presentate tecniche avanzate di misura per la stima dello stato di salute di batterie. I due approcci qui introdotti, basati su logica fuzzy e reti neurali, consentono la stima dello stato di salute con errori contenuti entro il 5% e possono essere facilmente implementati in microcontrollori integrati nelle batterie.

ACCUMULO ELETTRICO BASATO SU BATTERIE

Necessità dei sistemi di accumulo Il sistema elettrico è caratterizzato dalla necessità che domanda e offerta di energia elettrica siano sempre in equilibrio. Infatti, a differenza di altri sistemi, nei quali la consegna del bene o servizio venduto può essere ritardata, il sistema elettrico è un sistema di tipo just-in-time, nel quale il prodotto venduto è l’energia elettrica, e la consegna non può non avvenire esattamente in accordo alla domanda. Inoltre, essendo l’elettricità un bene e un servizio, esiste per i gestori della rete elettrica un obbligo di servizio.

Alle possibili fluttuazioni di carico si è finora fatto fronte utilizzando generatori e riserve ausiliarie per coprire l’eventuale squilibrio fra domanda e offerta. L’energia in tal caso viene immagazzinata sotto forma di combustibile primario, convertito in elettricità solo in caso di necessità. Un tale approccio prevede perciò un sistema

integrato verticalmente, in cui i gestori di rete hanno controllo sia sui sistemi di generazione sia su quelli di trasmissione e distribuzione. Il sistema elettrico è invece oggigiorno orientato alla liberalizzazione, con molteplici attori sia nei sistemi di generazione sia in quelli di distribuzione. Inoltre la generazione da fonti rinnovabili, per loro natura variabili e poco prevedibili, aumenta l’indeterminatezza nell’elettricità generata, e non consente l’accumulo di energia sotto forma di fonte primaria.

Variabilità dei carichi, imprevedibilità della produzione da fonti rinnovabili e contingenze della rete determinano dunque un’esigenza di maggiore flessibilità nel sistema elettrico. Tale esigenza può essere affrontata facendo ricorso a generatori “dispacciabili”, programmi quali Demand Response, e tramite i sistemi di accumulo di elettricità.

esse sono caratterizzate da alta efficienza (fra il 60 e 90%), bassi tempi di risposta (dell’ordine dei millisecondi) ed elevata scalabilità. Fra i principali limiti a un’adozione di massa vi sono ancora (i) un impatto ambientale non trascurabile, (ii) costi elevati per alcune tecnologie di batterie (ad esempio quelle al Litio) e (iii) una durata limitata di questi sistemi, con progressivo deterioramento dovuto all’uso. Ciononostante le batterie trovano molteplici applicazioni nella fornitura di diversi tipi di servizi: dipendentemente dalla specifica tecnologia del sistema di batterie utilizzato, esso può essere destinato a servizi quali load leveling and shifting, facilitazione nell’integrazione di fonti rinnovabili, oppure servizi ancillari quali ramping o regolazione di frequenza [1].

Tali servizi possono essere forniti da batterie organizzate in sistemi di accumulo centralizzato (è il caso degli storage plants) o sistemi di accumulo distribuito (distributed energy resources, come ad esempio dispositivi mobili funzionanti a batterie e collegati alla rete elettrica per tempi più o meno lunghi per eseguire operazioni di ricarica).

A quest’ultima categoria appartengono anche i veicoli elettrici (EV): essi rappresentano una soluzione di trasporto sostenibile, che può garantire trasporto a costi più bassi e minore impatto ambientale rispetto a veicoli Università di Salerno malandi@unisa.it

Attività di ricerca svolta come collaborazione fra l’Università di Salerno e la University of Illinois e supportata dal Gruppo di Misure Elettriche ed Elettroniche.

Una possibile soluzione: Memoria presentata al Convegno battery storage dell’Associazione GMEE Numerosi fattori rendono le batterie Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche una delle tecnologie più promettenti: Ancona, 11-13/09/2014

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che utilizzano combustibili fossili. La carica contemporanea delle batterie di un numero rilevante di EV connessi alla rete determina un notevole stress per il sistema elettrico. Tuttavia, gli EV non rappresentano solo un mero carico, ma anche una risorsa: oltre che carichi dispacciabili (si parla in tal caso di ricarica intelligente dei veicoli), gli EV sono sistemi a batteria connessi per tempi relativamente lunghi alla rete elettrica, che possono dunque agire a tutti gli effetti come risorsa energetica distribuita, fornendo servizi al sistema elettrico (si parla in tal caso di Vehicle-to-Grid) [2]. In particolare gli EV, attraverso un fornitore di servizi che funga da interfaccia verso il sistema elettrico e un’infrastruttura avanzata che consenta l’accesso bidirezionale dei veicoli alla rete, possono efficacemente essere aggregati in flotte numericamente rile-

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GLI ALTRI TEMI

vanti e utilizzati per fornire servizi ancillari, fra i quali il più rilevante è la regolazione di frequenza [3].

Le tecniche presentate in questo articolo, sebbene applicabili a tutti i tipi di sistemi di accumulo basati su batterie, sono state sviluppate per il monitoraggio e la gestione di batterie in EV che forniscono servizi ancillari alla rete.

MISURE SU BATTERIE

L’integrazione dei sistemi di accumulo in rete richiede, dal punto di vista del sistema elettrico, almeno due diversi tipi di misure. Infatti è necessario conoscere quanta energia è immagazzinata nel sistema di accumulo e qual è la massima energia immagazzinabile. Nel primo caso ci si riferisce a misure di stato di carica (State of Char-

ge, SoC); nel secondo caso, essendo la massima energia immagazzinabile determinata dalla capacità della batteria, è necessario conoscerne la capacità effettiva. La capacità della batteria non coincide con il valore nominale ma, a causa delle reazioni elettrochimiche che avvengono nella cella, diminuisce con l’aumentare del numero di cicli cui la batteria viene sottoposta. Pertanto stimarne il valore effettivo implica essere in grado di misurare lo stato di salute (State of Health, SoH) della batteria. Le tecniche presentate nel prosieguo sono relative a misure per la stima dello stato di salute di batterie.

Lo SoH rappresenta lo stato della batteria rispetto alle condizioni ideali: tale indice esprime la frazione della capacità della batteria effettivamente disponibile e ha valori nell’intervallo [0-1]. Lo SoH ha valore iniziale pari a 1

N. 01ƒ ;2015 Stima dello stato di salute Vengono ora presentate due tecniche di misura che, adottando algoritmi d’intelligenza artificiale, permettono la stima dello stato di salute di una batteria [7]. Esse sono pensate per l’implementazione su microcontrollori da integrare a bordo della batteria e partono dalla caratterizzazione preventiva di batterie della stessa famiglia di quella da monitorare. Per lo sviluppo e calibrazione delle tecniche implementate sono stati adoperati i dati sperimentali relativi a prove di vita su celle Tenergy 18650 da 2.200 mAh, messi a disposizione dalla NASA. Il primo approccio qui descritto fa uso della logica fuzzy per ricavare il valore dello SoH. Partendo dai dati speri-

mentali, è possibile caratterizzare l’effetto di diminuzione di capacità al susseguirsi dei cicli di carica/scarica per batterie di una stessa famiglia. Si estrae dunque una curva di fitting rappresentativa del degrado di batterie di quella famiglia in condizioni operative corrispondenti a quelle di test.

Si ottiene così il doppio esponenziale in Eq. 1: y fit = a 0 + a1e

β  x  1 −  α  1

+ a 2e

β  x  2 −  α  2

(1)

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quando la batteria è all’inizio della propria vita e la massima capacità, nell’intorno del valore nominale, è effettivamente disponibile. Il susseguirsi di cicli di carica e scarica, determinando un decremento di capacità, fa diminuire lo SoH: in particolare, per applicazioni in campo automobilistico, la batteria viene considerata alla fine della propria vita utile quando la capacità raggiunge l’80% del valore iniziale.

Il degrado di una batteria è inoltre influenzato da fattori ambientali od operativi, che possono accelerare o rallentare la diminuzione della capacità.

La temperatura influenza pesantemente il degrado della batteria: particolarmente per batterie al Litio, un utilizzo in un intervallo di temperature al di fuori di quello ideale riduce notevolmente la vita della batteria [4]. Un’elevata corrente di scarica tende a ridurre la vita utile della batteria [5].

Infine, anche la profondità di scarica (Depth of Discharge, DoD), che rappresenta la porzione di energia estratta dalla batteria ogni ciclo rispetto alla massima immagazzinabile, ha un impatto sulla vita della batteria: più la batteria viene scaricata a ogni ciclo, più veloce risulterà il suo deterioramento [6]. Al fine di monitorare correttamente lo stato di salute della batteria, tali fattori devono essere presi in considerazione nel sistema di misura.

GLI ALTRI TEMI

dell’approssimazione esponenziale, ma anche i valori aD(k-1) e βD(k-1), risultanti dall’esecuzione dell’algoritmo fuzzy al passo precedente (supponendo di ricalcolare l’indice a ogni ciclo), il valore di DoD al ciclo corrente, e i valori medi di temperatura e corrente durante il ciclo.

La seconda metodologia presentata non prevede l’ottenimento di una funzione di fitting, ma si basa su una rete neurale artificiale (RNA) capace di fornire in uscita il valore dell’indice, ricevendo in ingresso il numero di cicli, la temperatura cui la batteria sta operando, la corrente di scarica, la DoD e il valore dell’indice al passo precedente. L’equazione che definisce il modello è:

dove x rappresenta il numero di cicli.

Per ridurre il numero di parametri da tenere in considerazione, la curva di fitting può essere approssimata localmente con un singolo esponenziale: dati i due valori precedenti della fun(7) zione da approssimare yfit (k-1) e yfit y (k ) = f ( y (k − 1), x (k ), x (k − 1) ) (k), con k indice del campione, è possibile calcolare l’esponenziale riporta- La rete è composta da un livello to in Eq. 2 sfruttando le Eqq. 3-6. nascosto e da un livello d’uscita: il primo adotta una funzione d’attiva(2) zione sigmoidale, il secondo è lineay fit = ae − β x re. Lo schema della RNA è riportato in (3) Fig. 2. ∆x (k ) = [ x (k ) − x (k − 1)] y fit′ = [ y fit (k ) − y fit (k − 1)] / ∆x (k )

(4) INCORAGGIANTI RISULTATI

I dati sperimentali usati per lo svilup(5) po e validazione delle procedure sono relativi a diversi lotti della stessa famiglia di batterie: le batterie sono state caricate e scaricate continuativa[ y fit (k − 1) − y fit (k )] (6) mente, fintanto che la loro capacità a (k ) = − β (k ) x (k −1) e [1 − e − β (k ) ∆x (k ) ] non era decrementata del 20% o 30%, I valori di esponente e coefficiente, in base allo specifico lotto consideraricavati dalle curve ottenute in condi- to. Le condizioni operative e ambienzioni di test standard, vengono modificati attraverso un algoritmo fuzzy per tener conto di temperatura, DoD e corrente di scarica diverse.

Come riportato nello schema a blocchi in Fig. 1, l’algoritmo fuzzy prevede in in gresso non solo i Figura 1 – Schema a blocchi dell’algoritmo fuzzy valori a(k) e β(k)  y ′ (k )  β (k ) = −  fit   y fit (k ) 

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La RNA è stata addestrata utilizzando un training set contenente un sottoinsieme pari al 70% dei dati sperimentali precedentemente descritti. L’addestraFigura 2 – Schema a blocchi della rete neurale mento è stato condotto su diverse reti aventi un numero differente di neuroni nello strato natali sono differenti per i diversi lotti.

Nel testare il sistema basato su logi- scosto: i risultati migliori sono stati ca fuzzy è stata prima di tutto appu- ottenuti con un numero di neuroni pari rata la bontà della funzione di fitting: a 12. Come riportato in Fig. 4, sottoconsiderando batterie appartenenti posto a test analoghi a quelli descritti allo stesso lotto, si è verificato che la nel caso fuzzy, il sistema riesce a gafunzione ottenibile da una qualsiasi rantire anche qui un errore massimo delle batterie poteva essere applica- entro il 5%. ta a tutte quelle del lotto. In seguito, disponendo dei dati sperimentali di batterie testate a parità di temperatu- LA GIUSTA DIREZIONE ra e corrente ma con differenti DoD, si è verificata la capacità del sistema I sistemi di storage avranno un ruolo fuzzy di seguire tali variazioni. Co- sempre più importante nel sistema me evidenziato in Fig. 3, l’indice de- elettrico, e una loro efficace integraterminato attraverso il sistema fuzzy zione in rete passa per l’essere in riesce a inseguire correttamente i grado di effettuarne il monitoraggio dati sperimentali, con errori percen- in maniera adeguata. Le tecniche pretuali rispetto ai valori effettivi sempre sentate in questo articolo sono adeguate per la misura in linea dello stainferiori al 5%.

Figura 3 – Risultati ottenuti dal sistema fuzzy a confronto con dati sperimentali

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GLI ALTRI TEMI

to della batterie, permettendo l’adeguamento delle strategie di gestione alla condizione attuale dei sistemi di accumulo, rendendone l’utilizzo più efficiente ed economicamente conveniente.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. A. Vassallo et al., “Leading the Energy Transition Factbook: Electricity Storage”, SBC Energy Institute, 2013.

2. J. Tomi , W. Kempton, “Using fleets of electric-drive vehicles for grid support,” J. Power Sour., vol. 168, no. 2, pp. 459-468, Jun. 2007.

3. M. Landi, G. Gross, “Battery Management in V2G-based Aggregations”, Proc. of 18th Power Systems Computation Conference (PSCC), Wroclaw, Poland – August 18-22, 2014.

4. Kejun Qian, Chengke Zhou, Yue Yuan, Allan, M., “Temperature effect on electric vehicle battery cycle life in Vehicle-to-grid applications“, CICED, 13-16 Sept. 2010.

5. M. Dubarry, B. Y. Liaw, “Identify capacity fading mechanism in a commercial LiFePO4 cell”, J. Power Sour., vol. 194, no. 1, pp. 541-549, Oct. 2009.

6. G. Ning, B. N. Popov, “Cycle Life Modeling of Lithium-Ion Batteries,” J. Electrochem. Soc., vol. 151, no. 10, pp. A1584-A1591, 2004.

7. M. Landi, G. Gross, “Measurement Techniques for Online Battery State of Health Estimation in Vehicle-to-Grid Applications”, IEEE Trans. Instr.

Meas., vol. 63, no.5, pp.1224-1234, May 2014.

Marco Landi ha conseguito il dottorato in Ingegneria dell’Informazione presso l’Università di Salerno. I suoi interessi scientifici riguardano Smart Metering, Demand Response, monitoraggio e modellazione di sistemi di accumulo a batteria, integrazione di veicoli elettrici in rete.

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MISURE OTTICHE DI FLUIDI

GLI ALTRI TEMI

Luigi Rovati, Stefano Cattini

Velocimetro ottico a bassa coerenza semplice e robusto basato sull’interferometria self-mixing

A SIMPLE AND ROBUST SINGLE-ARM LOW-COHERENCE INTERFEROMETER BASED ON SELF-MIXING DETECTION The proposed measuring system is aimed at measuring flow in conditions where multiple scattering sets in, and has been designed for non-contact analysis of scattering fluids also through highly diffusive media such as the biological tissues.

The system exploits the advantages offered by the self-mixing detection such as reduced system complexity, cost and size, while overcoming the selfmixing limitations due to the poor definition of the volume under test.

RIASSUNTO Il sistema di misura sviluppato è volto alla misurazione ottica del flusso in regime di scattering multiplo ed è stato progettato per analisi senza contatto di fluidi diffondenti anche attraverso mezzi altamente diffusivi quali i tessuti biologici. Il sistema sfrutta i vantaggi offerti dalla metodica self-mixing (costi, complessità e dimensioni ridotti) consentendo però di superarne le limitazioni dovute alla modesta definizione del volume di misura.

La flussimetria Laser Doppler è una tecnica di misura nota e apprezzata per la sua capacità di fornire misure accurate e non invasive. L‘assenza di contatto con il misurando e la capacità di operare anche in ambienti ostili, quali ad esempio alte temperature e/o presenza di sostanze corrosive, ha reso tale metodica molto diffusa in ambito sia industriale sia biomedicale [1-3].

La flussimetria self-mixing (SM) utilizza il fotodiodo di monitor (MP), solitamente presente all’interno delle sorgenti a semiconduttore, per la rivelazione del segnale interferometrico.

Ciò consente di eseguire la misurazione con “limitati” livelli di potenza di segnale retrodiffuso. Infatti, la regione attiva della sorgente amplifica questo segnale realizzando così un “shotnoise-limited quantum detector“ e rendendo pertanto possibile la misurazione anche con potenze retrodiffuse inferiori ai –100 dB e, ovviamente, senza l’utilizzo di fotorivelatori a elevata sensibilità, basso rumore ed “elevato” costo quali fotomoltiplicatori (PMT) e avalanche photodiode (APD).

Il fatto che lo stesso dispositivo venga utilizzato sia come sorgente sia come rivelatore comporta quindi evidenti risparmi economici, e fa sì che anche l’ottica sia estremamente semplificata.

Infatti la stessa lente (o sistema di lenti) che forma il fascio di misura e lo dirige sul campione è anche responsabile della raccolta dell’intensità ottica diffusa dagli scatteranti e quindi della sua rivelazione da parte del MP. Ciò, se da un lato costituisce un evidente e notevole vantaggio in termini di costi, ingombri e semplicità d’allineamento e uso, fa anche sì che il volume di misura (VdM) non sia definito in modo preciso come nei flussimetri interferenziali “classici“. Infatti, nei flussimetri classici il VdM è definito dall’intersezione dei due fasci di misura (sistemi a frange), o dall’intersezione dell’ottica d’illuminazione e di quella di raccolta (sistemi “reference beam“) [1]. Di contro, dato che nei sistemi self-mixing la stessa ottica agisce da ottica sia d’illuminazione sia di raccolta, i fasci d’illuminazione e di raccolta sono sostanzialmente un unico fascio. Quindi l‘intersezione

coincide con l’intero fascio, non permettendo un’accurata definizione del VdM, che viene sostanzialmente determinato dalla sola probabilità che il fotone emesso sia diffuso e quindi nuovamente raccolto dal sistema di misura.

A causa di ciò, nei sistemi SM la forma dello spettro Doppler varia al variare della probabilità d’interazione radiazione-particella e quindi, ad esempio, al variare della concentrazione degli scatteranti presenti nel campione [4]. Ciò può costituire un problema notevole in tutte le applicazioni in cui gli scatteranti sono endogeni e la loro concentrazione risulta variabile. Un tipico esempio è fornito dalla flussimetria sanguigna, dove la concentrazione degli scatteranti muta al variare dell’ematocrito del paziente.

L’utilizzo di una sorgente a bassa coerenza (diodo superluminescente – SLD), può consentire una più precisa definizione del VdM. Ciononostante, i sistemi a bassa coerenza prevedono generalmente l’utilizzo di un braccio di riferimento, limitando pertanto i vantaggi in termini d’ingombro, complessità e costo tipici della metodica SM. La configurazione ottica proposta in questo articolo prevede di utilizzare la riflessione che si genera dalla parete interna del condotto come braccio di riferimento. Tale strategia consente di sfruttare appieno i vantaggi offerti dalla metodica SM e di ridurre gli

Laboratorio Optolab, DIEF, Università di Modena e Reggio Emilia luigi.rovati@unimore.it Memoria presentata al Convegno dell’Associazione GMEE Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche Ancona, 11-13/09/2014

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GLI ALTRI TEMI

decine di micrometri, e trascurando il robustezza del sistema sviluppato a battimento di omodina (ovvero quello variazioni nella concentrazione degli tra campi scatterati), il segnale inter- scatteranti, si sono analizzate due ferometrico è generato dal solo batti- soluzioni di acqua e Intralipid® (S1 e mento del campo riflesso dalla parete S2) aventi diverse concentrazioni voluinterna (KR) con i campi diffusi dagli metriche d’intralipid (S1 = 0,5% e SCHEMA CONCETTUALE DEL scatteranti la cui posizione è tale da S2 = 1,5%) e quindi differenti concenSISTEMA DI MISURA PROPOSTO dar luogo a un OPD inferiore a LC [4-6]. trazioni di scatteranti. Come mostrato Grazie all’utilizzo di una sorgente a in Fig. 2, una pompa siringa (Pilot In Fig. 1 è mostrato lo schema ottico bassa coerenza, il VdM è quindi Anestesia, Fresenius) è stata utilizzata proposto. Nell’ipotesi di “weak-feed- sostanzialmente determinato dalla lun- per generare con precisione il flusso ghezza di coerenza LC. delle soluzioni all’interno di una miLa trattazione analitica crocannula in vetro dal raggio interno del problema risulta pari a circa 0,4 mm. A titolo di esemcomplessa [4-6]: ciono- pio, in Fig. 3 sono riportati alcuni nostante, dato che uno spettri Doppler ottenuti dall’analisi scatterante che si muo- della soluzione S1. ve con velocità v dà In Fig. 4 sono riportati gli andamenti luogo a un singolo tono della frequenza fMAX ottenuti variando a frequenza Doppler la portata Q da 10 ml/h a 1.000 ml/h fD, maggiore è il nume- per entrambe le soluzioni S1 e S2. Le ro di scatteranti con equazioni di taratura riportate in Tab. 1 velocità v, maggiore è sono state ottenute per mezzo di un l’ampiezza dello spet- processo d’interpolazione ai minimi Figura 1 – Schema ottico proposto. Il fascio ottico tro Doppler a frequen- quadrati: è generato dal diodo superluminescente incidente za fD. Pertanto è possisul condotto con un angolo θ e quattro campi bile stimare il flusso Q Q = m ⋅ fMAX + q (1) elettrici vengono emessi, riflessi o diffusi verso il MP: K0 emesso dalla faccia posteriore del SLD, KRE e KR semplicemente valutanriflessi dalle pareti esterna e interna do la frequenza fMAX del condotto, e KS diffuso dagli scatteranti relativa alla massima CONCLUSIONI ampiezza nel segnale back“, ovvero potenza ottica re-iniet- interferometrico [4].

Nonostante l’analisi del segnale intertata in cavità di modesta entità e quin- In Fig. 2 è riportata una fotografia del ferometrico si sia basata sulla semplidi non perturbante il campo staziona- sistema di misura sviluppato. Il SLD ce valutazione della frequenza fMAX, i rio in cavità (condizione peraltro (modello 8414-04, Hamamatsu) è risultati ottenuti dimostrano una buona sostanzialmente necessaria anche per alloggiato all’interno di un montaggio robustezza del sistema di misura alle non rischiare di danneggiare il SLD) termostatato (MT, modello TCLDM9, variazioni della concentrazione degli e, considerando un solo scatterante, Thorlabs) e alimentato a corrente scatteranti. Infatti, variando la conquattro campi elettrici raggiungono il costante per mezzo di un driver centrazione degli scatteranti da 0,5% MP: (i) K0 relativo al campo emesso (LDC200C, Thorlabs). dalla faccia “posteriore” del SLD, (ii) La corrente fotogeneraKR relativo alla riflessione speculare ta dal MP è elaborata che si genera sulla faccia interna da un’elettronica di eladella parete del condotto (cammino di borazione (EE) apposiriferimento), (iii) KS relativo al campo tamente sviluppata [4]. scatterato dallo scatterante considera- Il segnale fornito dalto e, (iv) KRE relativo alla riflessione l’EE è quindi analizzato speculare che si genera sulla faccia per mezzo di un analizesterna della parete del condotto. zatore di spettro (SRS Gli unici campi elettrici che possono 785, Stanford Research dar luogo al battimento sono quelli System). che presentano una differenza di cammino ottico (optical path difference OPD) inferiore alla lunghezza di PRIME VERIFICHE coerenza della sorgente LC. Pertanto, SPERIMENTALI dato che le sorgenti SLD presentano LC dell’ordine di grandezza di alcune Al fine di verificare la Figura 2 – Foto del sistema e del setup di misura artefatti di misura dovuti, ad esempio, a uno spostamento del condotto rispetto alla posizione del sistema di misura.

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variazioni fisiologiche di ematocrito siano dell’ordine di grandezza di alcuni punti percentuali.

Si noti tuttavia che lo schema ottico mostrato in Fig. 1 fornisce solo una rappresentazione semplificata. Infatti, affinché il sistema di misura possa funzionare correttamente, è necesFigura 3 – Spettri Doppler ottenuti dall’analisi della soluzione S1 con portate (nominali) Q da 10 ml/h a 1.000 ml/h. sario che il campo KR Per ognuna delle 10 portate Q, la figura mostra giunga sul MP. 10 spettri Doppler ottenuti in condizioni di ripetibilità Ovviamente, solo se θ = 90° il campo riflesso ripercorre esattamente a ritroso il cammino ottico del fascio d’illuminazione. Di contro, però, se il vettore d’onda della radiazione emessa dal SLD (k) e la velocità v sono fra loro ortogonali, la frequenza Doppler risulta nulla e, di conseguenza, la sensibilità del sistema di misura è nulla.

La dimensione finita dei Figura 4 – Andamento della frequenza fMAX al variare della fasci e l’ottica del sisteportata Q per le soluzioni S1 ( ) e S2 (o) ma di misura consentono di raccogliere parte a 1,5%, ovvero del ±50 %, si è otte- del fascio riflesso (KR) anche per nuta una variazione della sensibilità θ ≠ 90°.

L’angolo d’incidenza θ deve quindi di circa ±10% (Tab._1).

Si consideri, ad esempio, che i valori essere scelto come compromesso tra fisiologici dell’ematocrito variano cir- la capacità di raccogliere almeno ca tra il 40% e il 50% per l’uomo e il parte della riflessione KR e la sensibilità del sistema di misura.

36% e il 44% nella donna.

Tali variazioni di ematocrito corrispondono sostanzialmente a una variazione nella concentrazione degli RIFERIMENTI scatteranti dal 36% al 50% ovvero, BIBLIOGRAFICI pari circa al ±15%. È quindi ragionevole supporre che le 1. S. Donati, “Electro-Optical Instruvariazioni di sensibilità dovute a tali mentation: Sensing and Measuring with Lasers”, Prentice Hall, 2004.

Tabella 1 – Costanti delle funzioni di taratura.

2. G. Giuliani, M. NorR2 indica il coefficiente di Pearson gia, S. Donati, T. Soluzione m (ml h-1 Hz-1) q (ml h-1) R2 Bosch, “Laser diode self-mixing technique S1 0,010 -9,4 0,997 for sensing applica0,008 3,6 0,999 S2 tions“, J. Opt. A: Pure

GLI ALTRI TEMI

Appl. Opt. Vol. 4, pp. S283-S294, 2002 3. S. Cattini, M. Norgia, A. Pesatori, L. Rovati, “Blood flow measurement in extracorporeal circulation using a selfmixing laser diode”, Proc. SPIE 7572, Optical Diagnostics and Sensing X: Toward Point-of-Care Diagnostics, pp.

75720A, 2010 4. S. Cattini, L. Rovati, “A simple and robust optical scheme for self-mixing low-coherence flowmeters“, Proc. SPIE 8951, Optical Diagnostics and Sensing XIV: Toward Point-of-Care Diagnostics, pp. 895102, 2014.

5. L. Rovati, F. Docchio, “Low-coherence interferometry using a selfmixing super-luminescent diode“, Photonics Technology Letters, IEEE Vol. 10 (1), pp. 123-12, 1998.

6. L. Rovati, S. Cattini, N. Palanisamy, “Measurement of the fluid-velocity profile using a self-mixing superluminescent diode“, Meas. Sci. Technol., vol.

22, pp. 025402, 2011.

Luigi Rovati è Professore Associato di Misure presso la Facoltà di Ingegneria “Enzo Ferrari” dell’Università di Modena e Reggio Emilia. La sua attività scientifica ha come filo conduttore lo studio, la progettazione e la realizzazione di strumentazione ottica ed elettronica a elevate prestazioni. Svolge inoltre attività di trasferimento tecnologico e valorizzazione dei risultati della ricerca anche mediante società di Startup. Dal Dicembre 2013 è Vicedirettore del Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”.

Stefano Cattini si è laureato in Ingegneria Elettronica e ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Elettronica e Telecomunicazioni rispettivamente nel 2004 e nel 2009. Attualmente è assegnista di Ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” dell’Università di Modena e Reggio Emilia, dove si occupa dello sviluppo di sistemi di misura per applicazioni industriali e biomedicali.

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GLI ALTRI TEMI

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MISURE OTTICHE DI TEMPERATURA Diego Scaccabarozzi, Bortolino Saggin

Metodi di misura senza contatto della temperatura di fili sottili in movimento

soluzione spaziale dei pirometri o delle termocamere commerciali [3], a meno dell’utilizzo di specifiche ottiche di focalizzazione. Questa situazione provoca un errore nella misura di temperatura, in quanto la sorgente d’interesse copre solo parzialmente il campo di vista dell’elemento sensibile che sarà oggetto di un flusso IR in parte dovuto allo sfondo. Inoltre, l’oscillazione trasversale del filo è superiore al suo diametro quindi anche RIASSUNTO l’uso di ottiche di tipo macro non perSi descrive la progettazione di due sistemi di misura, senza contatto, della metterebbe di mantenere stabilmente temperatura di fili sottili che sfruttano il principio base dei pirometri a radiail filo nel campo di vista del sensore. zione totale e bicolore. Gli schemi ottici degli strumenti sono stati analizzati Pertanto, lo scopo di questo studio è con simulazioni numeriche allo scopo di evidenziare la sensibilità delle constato lo sviluppo e la comparazione di figurazioni proposte all’oscillazione trasversale del filo. L’incertezza di due metodi di misura della temperatumisura attesa è stata utilizzata per effettuare il confronto tra le prestazioni ra di fili sottili senza contatto, basati di diverse scelte progettuali con alcuni sensori infrarossi in presenza di tipisu pirometri a radiazione totale e bici effetti di disturbo, come la variazione della temperatura di background e colore, che consentano di superare le dell’emissività della sorgente. problematiche precedentemente descritte garantendo un’incertezza di misura inferiore al valore obiettivo di CONTATTO O NON CONTATTO, ficiale e/o la pulizia della superficie un punto percentuale.

QUESTO È IL DILEMMA stessa [2]. La stima dell’emissività è difficile a priori, e in generale risulta L’utilizzo di termometri infrarossi e ter- accurata solo a valle di un’adeguata LA PROGETTAZIONE mocamere in applicazioni di tipo in- caratterizzazione sperimentale della DEI PIROMETRI dustriale è stato caratterizzato negli specifica sorgente e significativa solo ultimi anni da una notevole espansio- se la superficie d’interesse ha caratte- Le equazioni di base ne, in primo luogo grazie a una dra- ristiche uniformi e stabili.

La modellazione dei pirometri a radiastica riduzione dei costi dei sensori in- Queste problematiche, tipiche delle zione totale e bicolore si basa sulle frarossi. Accanto a una notevole faci- misure senza contatto, sono presenti equazioni che regolano lo scambio lità d’utilizzo dei sistemi commerciali anche nel caso oggetto di questo radiativo tra sorgente e sensore. L’ine ai vantaggi offerti dalle misure di lavoro. Il processo di ottonatura dei tensità della radiazione emessa da un temperatura senza contatto, si deve fili infatti utilizza saponi, solventi e lu- corpo nero alla temperatura T per sottolineare che tali metodi di misura brificanti che variano l’emissività unità di lunghezza d’onda, cioè la non sono esenti da errori. Infatti, l’ac- della superficie del filo: si possono curatezza della misura dipende in inoltre generare ossidazioni locali, generale dalla conoscenza di diversi ovvero caratteristiche irregolari. Nel parametri legati sia alla sorgente os- caso in cui tale effetto non venga conservata, sia all’ambiente d’osserva- siderato e/o adeguatamente corretto, Politecnico di Milano, zione [1-3]. Fondamentale in questo l’utilizzo di pirometri commerciali può Polo Territoriale di Lecco senso è la definizione dell’emissività, portare a elevati errori di misura. Inol- diego.scaccabarozzi@polimi.it parametro generalmente funzione tre, il diametro dei fili più sottili d’inte- Memoria presentata al Convegno della temperatura e delle caratteristi- resse nel processo analizzato risulta del Gruppo che della superficie della sorgente, inferiore al millimetro, valore che è Misure Meccaniche e Termiche (MMT) quali l’ossidazione, la rugosità super- generalmente inferiore alla minima ri- Ancona, 11-13/09/2014 NON CONTACT MEASUREMENT METHODS OF THE TEMPERATURE OF THIN MOVING WIRES We describe the design of two contactless temperature measurement instruments based on total radiance and two-color pyrometry, conceived for process monitoring in wire drawing of small brass coated steel wires. The pyrometers optical layouts have been analysed by means of numerical simulations to evidence their sensitivity to the wire oscillations. The achievable measurement uncertainty has been used to compare the performances of various design solutions considering different IR sensors, background temperature variation and wire emissivity changes.

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N. 01ƒ ;2015 radianza spettrale, è definita dalla costante. Con questo metodo è possibile quindi ricavare la temperatura legge di Planck: senza conoscere l’emissività. In queC1 (1) sto caso le variazioni di emissività E nλ = C2 non producono effetti finché si man(λ5 • e λ ∗T − 1) tiene invariato il rapporto tra valori nelle due bande, ovvero se non camdove l rappresenta la lunghezza d’on- bia la pendenza dell’emissività spetda mentre C1 e C2 sono costanti. Il trale. segnale in uscita da un pirometro “a radiazione totale” si può scrivere Le configurazioni ottiche come segue: Il primo passo per lo sviluppo dei pirometri è la progettazione dei layout λ max O (T ) = ∫λ R (λ ) At G t ,s ε λ E nλ (T )dλ (2) ottici degli strumenti. A tale scopo si min sono sviluppati modelli radiativi comNell’eq. (2) lmin e lmax rappresenta- prendenti il sensore infrarosso, le ottino gli estremi del campo spettrale che, il filo e l’involucro dello strumendello strumento, R(l) è la sensibilità to. La configurazione ideata per il spettrale del sensore (includendo pirometro a radiazione totale sfrutta eventualmente l’efficienza del sistema uno specchio piano in alluminio sabottico) At è l’area della sorgente, G è biato per diffondere la radiazione il fattore di scambio radiativo che emessa dal filo mentre, nel caso del tiene conto di configurazione geome- pirometro bicolore, due specchi paratrica ed emissività delle superfici coin- bolici dorati consentono di avere una volte ed esprime la frazione della riflessione speculare. La doratura è radiosità della sorgente assorbita dal stata utilizzata anche per l’involucro sensore, el è l’emissività spettrale degli strumenti in entrambe le confidella sorgente, Enl (T) è la radianza gurazioni analizzate. La sensibilità spettrale di corpo nero alla tempera- dei layout ottici all’oscillazione del filo tura della sorgente. È utile notare che è stata valutata confrontando il termiil segnale in uscita è direttamente pro- ne complessivo, GR=AtGt,se da cui porzionale al fattore di scambio radia- dipende il segnale, corrispondente a tivo, parametro determinato dalla con- nove differenti posizioni. In Fig. 2 si riassumono i risultati ottenuti dalle figurazione ottica dello strumento.

Nel caso di un pirometro bicolore la analisi effettuate. misura di temperatura è effettuata Il risultato principale è che la configuvalutando il rapporto delle intensità di razione a radiazione totale risulta radiazione a lunghezze d’onda diffe- maggiormente insensibile all’oscillarenti e in genere vicine. Infatti, se si zione del filo, infatti lo scarto tipo del valuta il rapporto del segnale in usci- parametro al variare della posizione della sorgente è inferiore all’unità perta tra i due sensori si ottiene: (3) 

centuale. Nel caso del pirometro bicolore, si evidenzia un notevole incremento del valore medio, fondamentale visto che i sensori raccolgono solo la frazione di radiazione incidente in una banda stretta, ma anche una maggiore sensibilità all’oscillazione del filo, con uno scarto tipo del 4% circa del valore medio.

CONTRIBUTI D’INCERTEZZA: OSCILLAZIONE, EMISSIVITÀ E BACKGROUND

L’obiettivo della progettazione è ottenere una ridotta sensibilità all’oscillazione del filo, alle variazioni della sua emissività, alla temperatura ambiente e in generale minimizzare l’incertezza nella misura di temperatura. L’incertezza di misura ha poi un valore minimo dovuto al solo rumore elettrico del sensore [1]. La potenza associata al rumore del sensore (NEP) è valutata conoscendo la caratteristica di detectivity D*, parametro che permette di confrontare le prestazioni ottenibili con sensori differenti. Tre sensori di comune utilizzo nel campo infrarosso sono stati scelti per lo sviluppo dei pirometri, ovvero sensori in silicio (Si), in solfuro di piombo (PbS) e in seleniuro di piombo (PbSe). Le caratteristiche dei sensori utilizzati sono riassunte in Tab. 1.

Nel caso del pirometro a radiazione totale, l’utilizzo del sensore PbSe garantisce il migliore rapporto segnale/rumore, anche se in generale tutti i sensori sono adeguati. Si sottolinea

C2

 − 1  O1   =  C2  O2 A2G 2 R 2 (λ2 )ε (λ2 ) λ15  e λ1T − 1     A1G1 R1(λ1)ε (λ1) λ52  e λ2T 

Il vantaggio della relazione precedente è che il rapporto a secondo membro non dipende dall’emissività, bensì dal rapporto tra le emissività spettrali nelle due bande, normalmente contigue e che dunque in molti casi si può considerare unitario o quantomeno

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GLI ALTRI TEMI

Figura 1 – Conduttanza radiativa dei layout ottici studiati: pirometro a radiazione totale (a sx.) e pirometro bicolore (a dx.)

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giori. L’effetto è comunque significativo solo alle temperature più basse della sorgente, e può essere ridotto con la stabilizzazione termica degli involucri degli strumenti. Sebbene il PbSe sia il sensore che si comporta meglio per misure a bassa temperatura, la maggiore sensibilità ai disturbi lo rende un candidato accettabile solo

Tabella 1 – Caratteristiche dei sensori infrarossi utilizzati

Area sensibile Campo di lunghezze d’onda D* NEP

cm

Si

PbS

PbSe

mm2

1

1

1

µm

0,4÷1,2

1÷2,8

1÷4,5

4,7⋅1012

1⋅1011

5⋅1010

2,3⋅10-14

1⋅10-12

2⋅10-12

Hz0,5 W-1 W

che il sensore in silicio non risulta però utilizzabile per temperature inferiori ai 200 °C, a causa dello scarso rapporto segnale/rumore. Tali considerazioni risultano applicabili anche al pirometro bicolore.

L’oscillazione del filo nel caso del pirometro a radiazione totale è stata valutata a partire dal risultato della progettazione dei layout ottici degli strumenti. Si evidenziano piccoli errori di temperatura (inferiori a 0,5 K) per tutti i sensori analizzati. Questo risultato è in qualche modo atteso, visto che il layout ottico del pirometro a radiazione totale è stato concepito proprio per essere insensibile a tale effetto. La scelta dei filtri del pirometro bicolore condiziona il rapporto segnale/rumore atteso. Analisi preliminari su differenti filtri commerciali hanno permesso di definire quali bande garantiscano il migliore rapporto segnale/rumore per i valori di temperatura analizzati.

A partire dalle caratteristiche dei sensori scelti e nel caso del pirometro bicolore dei filtri in banda adottati, si sono effettuate analisi di sensibilità a differenti temperature del filo per determinare le prestazioni ottenibili con i due pirometri. I principali parametri analizzati sono, per quanto riguarda la sorgente, l’emissività globale (pirometro a radiazione totale) e la pendenza dell’emissività spettrale (pirometro bicolore), e la temperatura ambiente che determina l’emissione di background. Le figure e le tabelle riportate di seguito riassumono i risultati delle analisi effettuate.

CONCLUSIONI

L’emissione di background condiziona le prestazioni di entrambi i piro-

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GLI ALTRI TEMI

Tabella 2 – Incertezza di misura simulando una distribuzione normale dell’emissività totale del filo (m=0,4 e σ=0,04)

Temperatura del filo [K]

σSi

σPbS

σPbSe

473

n.d.

0,69%

1,06%

673

0,49%

1,14%

1,69%

873

0,61%

1,38%

1,96%

1.073

0,72%

1,47%

2,10%

metri: quelli basati su sensori PbSe risultano maggiormente sensibili come conseguenza del range spettrale che si estende a lunghezze d’onda mag-

laddove questi possano essere controllati. Il sensore in silicio è invece la soluzione ottimale quando si rinunci alla misura a temperature inferiori ai 300 °C. L’accuratezza del pirometro a radiazione totale risulta accettabile se si considerano gli effetti di variazione di temperatura ambiente, di oscillazione trasversale del filo ma tuttavia, già per variazioni di emissività del 4%, si ottengono errori non accettabili. Tale configurazione non sarebbe quindi proponibile in presenza di parziali ossidazioni del filo dove le variazioni di emissività atteFigura 2 – Errore percentuale di temperatura se eccedono il per il pirometro bicolore per effetto della variazione della pendenza nella curva dell’emissività spettrale.

10%.

Le ascisse evidenziate corrispondono alla variazione La configurarelativa di emissività nelle bande dei filtri infrarossi zione bicolore scelti per ciascun sensore permette di

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GLI ALTRI TEMI

Figura 3 – Errore percentuale di temperatura per il pirometro a radiazione totale (sx.) e bicolore (dx.) per effetto della variazione della temperatura di emissione del background e per differenti temperature del filo

risolvere anche la sensibilità alle variazioni di emissività: infatti, anche assumendo variazioni di pendenza dell’emissività elevate, lo strumento si comporta in modo accettabile soprattutto adottando la configurazione con sensore al silicio.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Michael F. Modest, “Radiative Heat Transfer Third Edition”, Academic Press, 2013.

2. Krzysztof Chrzanowski and Marek Szulim, “Measure of the influence of detector noise on temperature-measurement accuracy for multiband infrared systems”, Applied Optics, 1998, pp. 5051-5057, vol. 37, No. 22.

3. Diego Scaccabarozzi and Bortolino Saggin, “About the dynamic characterization of microbolometric infrared cameras”, Sensors and Actuators A: Physical, July 2014.

Diego Scaccabarozzi è assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. Si occupa di progettazione termo-meccanica di strumentazione per applicazione spaziale e di riduzione dell’incertezza in misure meccaniche e termiche.

Bortolino Saggin è Professore Ordinario di Misure Meccaniche e Termiche presso il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. Si occupa di sviluppo di strumenti per applicazione spaziale, metodi di analisi dati per la riduzione dell’incertezza, misura e riduzione delle vibrazioni trasmesse al corpo umano.

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LA PAGINA DI ACCREDIA

A cura di Rosalba Mugno e Silvia Tramontin

La pagina di Accredia Notizie dall’Ente di Accreditamento THE PAGE OF ACCREDIA ACCREDIA, The Italian National Accreditation Body plays an active role in “TUTTO_MISURE”, as a permanent strategic partner, ensuring a high addedvalue contribution to the quality of the Magazine, in the context of the measurement and testing sector, for the benefit of the industry.

RIASSUNTO ACCREDIA, L’Ente unico nazionale di accreditamento, gioca un ruolo attivo nella squadra di “TUTTO_MISURE”, garantendo valore aggiunto a livello contenutistico per quanto riguarda l’ambito delle misure e delle prove.

NUOVO DIPARTIMENTO LABORATORI DI PROVA

Il Consiglio Direttivo di ACCREDIA, nella riunione del 4 dicembre 2014, ha deliberato l’unificazione dei Dipartimenti “Laboratori di Prova” e “Laboratori di Prova per la Sicurezza degli Alimenti”, affidandone la direzione a Silvia Tramontin.

Silvia Tramontin, laureata in Medicina Veterinaria, dagli inizi degli anni ‘90 si è occupata di sicurezza alimentare nell’ambito della consulenza, della formazione e dell’audit. Nel 2010 è entrata nella struttura di ACCREDIA e dal 2011 ha assunto il ruolo di Direttore del Dipartimento Laboratori di Prova per la Sicurezza degli Alimenti. È iscritta dal 1997 al registro dei Valutatori di Sistemi Qualità AICQ SICEV e dal 2006 anche al registro CEPAS dei Valutatori di Sistemi di Gestione

per la sicurezza alimentare – ISO 22000, settore packaging.

Il nuovo Dipartimento Laboratori di Prova di ACCREDIA, che dal 1° gennaio 2015 incorpora le competenze per l’accreditamento dei Laboratori di Prova per la Sicurezza degli Alimenti, conta su 307 Ispettori, che nel 2014 hanno svolto 8.023 giornate di valutazione. Gli accreditamenti vengono rilasciati ai Laboratori di Prova in conformità alle seguenti norme internazionali: UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005 – Requisiti generali per la competenza dei Laboratori di Prova e Taratura. A oggi sono accreditati 1.103 Laboratori che effettuano test in ambito chimico, biologico, meccanico, civile, IT&T ed elettrico, come illustrato in Fig. 1.

UNI EN ISO 15189:2013 – Laboratori medici – Requisiti particolari riguardanti la qualità e la competenza. A oggi risulta accreditato un solo Labo-

ratorio. Lo schema di accreditamento registra un interesse crescente da parte delle strutture mediche pubbliche e private.

UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2009 – Valutazione della conformità – Requisiti generali per prove valutative interlaboratorio. Tale norma specifica i requisiti generali di competenza degli Organizzatori di circuiti interlaboratorio (Proficiency testing providers) che operano nei diversi settori (chimico, microbiologico, ecc.). A oggi risultano accreditati 6 providers.

Tra i Laboratori di Prova accreditati ricoprono un ruolo particolarmente importante i Laboratori pubblici, che sono presenti sul territorio nazionale con oltre 210 sedi, tra cui alcuni Laboratori Universitari, 6 dell’Istituto Superiore di Sanità, 92 degli Istituti Zooprofilattici Sperimentali, 64 delle Agenzie Regionali di Protezione Ambientale e 24 delle Aziende Sanitarie Locali, 6 dell’Ispettorato Centrale della Tutela della Qualità e Repressione Frodi e 17 delle Agenzie delle Dogane.

Normativa per i Laboratori di Prova Dal 1° luglio 2014 i Laboratori che effettuano prove sui campioni prelevati durante i controlli in agricoltura biologica devono essere iscritti nell’elenco istituito dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali (D.M. n. 2592 del 12 marzo 2014).

Rosalba Mugno, Vice Direttore Dipartimento Laboratori di Taratura, ACCREDIA, r.mugno@accredia.it Silvia Tramontin, Direttore Dipartimento Laboratori di Prova, ACCREDIA s.tramontin@accredia.it

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N. 01ƒ ; 2015 L’inserimento nell’elenco è subordinato all’accreditamento per tali attività in accordo alla UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Il documento ACCREDIA DT-03-DC identifica gli analiti per la valutazione di conformità di Prodotti/Matrici a fronte del Regolamento (CE) n.

834/2007 relativo alla produzione biologica e all’etichettatura dei prodotti biologici.

A seguito dell’aggiornamento della norma UNI EN 12732:2014, che definisce i requisiti per la produzione e le prove di giunti saldati per l’installazione e la modifica di canalizzazioni e di tubazioni in acciaio terrestri utilizzate nelle infrastrutture del gas, molte Ditte/Laboratori che effettuano controlli non distruttivi per la realizzazione di gas pipeline stanno richiedendo o hanno già ottenuto l’accreditamento in accordo alla UNI CEI EN ISO/IEC 17020 come attività d’ispezione o l’accreditamento in accordo alla UNI CEI EN ISO/ IEC 17025 per l’attività di prova.

Informazioni sulle prove accreditate Tutte le informazioni relative agli accreditamenti rilasciati dal Dipartimento – per i Laboratori di Prova, i Laboratori medici e gli Organizzatori di prove valutative interlaboratorio – sono consultabili nelle relative Banche Dati disponibili sul sito di ACCREDIA www.accredia.it.

Da gennaio 2015, per ogni Laboratorio accreditato, è possibile scaricare, in formato pdf, oltre agli elenchi prove, anche il certificato di accreditamento in corso di validità. È possibile inoltre accedere a tutte le informazioni circa le delibere e gli atti sanzionatori consultando la relativa area presente sul sito.

Accreditamento con scopo flessibile È stato pubblicato il nuovo Regolamento Tecnico ACCREDIA RT-26, per l’accreditamento con scopo flessibile. La revisione .03 risponde alle criticità segnalate dalle parti interessate – in particolare per la gestione delle emergenze da parte dei Laboratori di Prova addetti ai controlli ufficiali – e tiene conto dei commenti elaborati da uno specifico Gruppo di lavoro che ha visto il coinvolgimento degli stakeholder e del Ministero della Salute. Lo scopo flessibile permette una descrizione più generica del campo di accreditamento, riguardo ai materiali/ matrici/prodotti di prova o alle grandezze da determinare. Inoltre il Laboratorio, sulla base di competenze già valutate, può utilizzare nuove revisioni di metodi normalizzati (qualora la tecnica di prova sia la stessa della revisione precedente) o aggiungere nuovi metodi basati sulle stesse tecniche già accreditate.

La Banca Dati dei Laboratori accreditati con il campo flessibile è in fase d’implementazione sul sito di ACCREDIA. I Laboratori avranno la possibilità di pubblicare direttamente on-line, sotto la propria responsabilità, il dettaglio delle prove gestite nell’ambito dello scopo flessibile. Gli utenti potranno dunque effettuare la ricerca delle prove accreditate contemporaneamente su due database, quello alimentato dai Laboratori

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(campo flessibile) e quello gestito da Il marchio di accreditamento di un ACCREDIA (campo fisso).

Ente membro di EA, IAF e ILAC apposto sul rapporto di prova o d’ispezione o sul certificato di taratura o di ACCORDI INTERNAZIONALI conformità funziona come un passaDI MUTUO RICONOSCIMENTO porto sui mercati internazionali, dove il titolare non deve più sottoporre a ACCREDIA è full member di EA – ulteriori test, ispezioni o verifiche il European co-operation for Accredita- proprio prodotto, servizio o la propria tion, ILAC – International Laboratory professionalità.

Accreditation, IAF – International Accreditation Forum ed è firmataria dei relativi Accordi internazionali di MATERIALI DI RIFERIMENTO: mutuo riconoscimento EA e IAF MLA e AGGIORNAMENTI ILAC MRA, per tutti gli schemi di accreditamento vigenti: Certificazione La situazione normativa di sistemi di gestione – qualità e Il 10 e 11 dicembre 2014 si è tenuambiente, di prodotto e di Personale; ta la prima riunione del gruppo di Ispezione; Verifica EU ETS; Prova; lavoro ISO/CASCO JWG43 a cui Analisi mediche e Taratura. ha partecipato la nostra collega Le Assemblee congiunte di IAF e ILAC, Giulia Suriani. Il JWG43 ha il che si sono tenute a Toronto a ottobre compito di revisionare la ISO Guide 2014, hanno deliberato l’estensione 34:2009 allo scopo di trasformarla degli Accordi ILAC MRA all’accredita- nella norma ISO 17034: “Conformento degli Organizzatori di prove mity assessment – General requirevalutative interlaboratorio secondo la ments for the competence of referennorma UNI CEI EN ISO/IEC 17043. ce material producers”. Nella riunioIn qualità d’infrastruttura europea di ne è stato predisposto un WD (woraccreditamento ai sensi del Regola- king draft) che recepisce i commenti mento (CE) n. 765/2008, EA sta emersi e che sarà finalizzato dalla avviando il processo di peer asses- Segreteria del JWG entro gennaio. sment degli Enti di accreditamento La segreteria del JWG trasmetterà della UE, per la firma del corrispon- agli esperti il WD corretto per raccogliere i commenti. dente Accordo EA MLA. Gli Enti di accreditamento membri di Entro marzo 2015 saranno recepiti in EA, infatti, possono entrare a far via definitiva tutti i commenti e sarà parte degli Accordi di mutuo ricono- ufficializzato il testo corrispondente in scimento solo dopo essere stati sotto- forma di CD (Committee Draft). Il 7, 8 posti, con esito positivo, a uno speci- e 9 luglio 2015 si terrà la riunione in fico e accurato processo di valutazio- cui il JWG esaminerà il testo del CD e ne (peer assessment). fisserà i successivi passi da compiere.

La partecipazione di ACCREDIA agli Accordi MLA e MRA ne garantisce la competenza e il rigore procedurale, AGGIORNAMENTI NORMATIVI: nonché l’uniformità del modo di ope- PROSSIMI APPUNTAMENTI rare rispetto a quello degli altri Enti di firmatari all’interno del sistema di ISO/IEC 17025 accreditamento, gestito a livello inter- Nei giorni 10 e 12 febbraio 2015 si nazionale da IAF e ILAC e a livello è tenuta a Ginevra la prima riunione del gruppo di lavoro ISO/CASCO europeo da EA. In virtù di questa partecipazione, i JWG44 cui ha partecipato la nostra rapporti di prova, d’ispezione e di collega Sabrina Pepa. La riunione verifica, nonché i certificati di taratura è successiva al risultato di un ballote di prodotti, sistemi e personale, taggio dove la maggioranza dei emessi sotto accreditamento ACCRE- votanti si è espressa per la revisione DIA, sono riconosciuti e accettati a della norma ISO/IEC 17025. Punto di partenza per la revisione della norma livello internazionale.

LA PAGINA DI ACCREDIA

è il documento “ILAC Submission for the New Work Item Proposal for the revision of ISO /IEC 17025” che contiene gli input su cui si è lavorato.

DIPARTIMENTO LABORATORI DI TARATURA: PROSSIMI APPUNTAMENTI

Il XXIX Convegno dei Centri di Taratura Accreditati Anche quest’anno l’annuale convegno dei Centri di Taratura si terrà all’interno della manifestazione Affidabilità & Tecnologie nelle giornate del 22 e 23 aprile 2015. L’organizzazione di quest’anno ci consente di riprendere lo schema tradizionale della riunione che prevede la sessione plenaria organizzata da ACCREDIA e più riunioni dei gruppi settoriali organizzati dai Centri stessi alle quali il Dipartimento Laboratori di Taratura garantisce la presenza di proprio personale. Ci teniamo a sottolineare come questa giornata sia estremamente importante per noi perché ci consente il contatto diretto con i Centri, inteso come ascolto delle loro esigenze, ma anche come momento di approfondimento di tematiche settoriali.

UN RICORDO DI PAOLO BIANCO

Federico Grazioli, Presidente di ACCREDIA ricorda P a o l o Bianco, Direttore del Dipartimento Laboratori di Prova dell’Ente di accreditam e n t o , scomparso il 4 ottobre 2014.

Paolo Bianco ci ha lasciati all’improvviso. Forte è il dolore per una scomparsa che ci ha colti di sorpresa, gettando nello sconforto, oltre la sua famiglia, tutti coloro che lo hanno cono-

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LA PAGINA DI ACCREDIA

sciuto, nella professione e nei rapporti personali. I messaggi di cordoglio, numerosissimi e toccanti, ricevuti anche da tanti colleghi stranieri, sono la testimonianza più bella e sincera del ricordo che Paolo Bianco lascia in tutti noi. La notizia ha colpito anche i colleghi di EA e ILAC, dove ricopriva ruoli rilevanti, come quello di Presidente del Comitato per l’accreditamento dei Laboratori di Prova.

Paolo Bianco ha saputo mettere a disposizione degli altri la sua professionalità, con serietà e onestà intellettuale, ma al tempo stesso con la creativi-

tà di chi ha dentro una profonda passione per la ricerca e la sperimentazione. È in quell’ambito che Paolo Bianco ha mosso i primi passi, nella sua Torino alla quale è rimasto sempre legato anche dopo essersi trasferito a Roma, chiamato da Sergio Allulli, per iniziare il percorso di Direttore del SINAL. In questo ruolo, ha saputo trasmettere ai collaboratori la sua competenza e l’entusiasmo per il lavoro, contribuendo a rafforzare la credibilità di un sistema che da lì a dieci anni si sarebbe profondamente trasforma-

to. Anche nei passaggi per la costituzione dell’Ente Unico di Accreditamento, importanti e certo non semplici, ha saputo accantonare le aspirazioni personali, per favorire le scelte più adeguate a mettere il nostro Paese in linea con i requisiti dell’Unione Europea.

Non sarà facile fare a meno di Lui, ma la sua professionalità e la sua umanità resteranno una guida per noi e per tutti coloro che, con impegno quotidiano, continueranno a far crescere il sistema dell’accreditamento in cui tanto credeva.

DIPARTIMENTO LABORATORI DI TARATURA: POLITICA IN MERITO AGLI ILC Con l’inizio, nel 2012, delle attività di accreditamento degli Organizzatori di Prove Valutative (PTP – Proficiency Testing Providers), il Dipartimento Laboratori di Taratura di ACCREDIA ha affrontato il tema della conformità ai requisiti della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17011 dell’organizzazione di Confronti Interlaboratorio (ILC – Interlaboratory Comparison).

Per Confronto Interlaboratorio si intende l’organizzazione, l’esecuzione e la valutazione di misure o prove sugli stessi oggetti (o su oggetti simili) da parte di due o più Laboratori, seguendo condizioni prestabilite. Nel caso delle tarature, uno dei laboratori che partecipa, detto laboratorio Pilota (spesso un Istituto Nazionale di Metrologia), stabilisce il valore di riferimento. Il confronto di misure è bilaterale se coinvolge due Laboratori di cui uno è il Pilota; multilaterale se coinvolge più laboratori, tra i quali il Pilota.

La materia è regolata a livello internazionale dal documento ILAC P13 “Application of ISO/IEC 17011 for the Accreditation of Proficiency Testing Providers“ in cui è stabilito che, se l’organismo di accreditamento accredita PTP, non possa organizzare ILC come operazione commerciale. È tuttavia ammesso che ILC si continuino a organizzare come elementi indispensabili alla valutazione dei Laboratori. La politica che l’organismo intende attuare in merito dev’essere approvata dalle parti interessate.

ACCREDIA ha definito, attraverso i lavori di un Gruppo del Comitato d’Indirizzo e Garanzia a cui hanno partecipato rappresentanti dei Ministeri, degli Istituti Metrologici e dei Laboratori accreditati, la propria politica di gestione dei Confronti Interlaboratorio con il documento “Attuazione di Confronti Interlaboratorio per Laboratori accreditati di Taratura”, basata sui seguenti principi: – ACCREDIA considera la partecipazione con esito positivo a Confronti Interlaboratorio organizzati in conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2010 “Valutazione della conformità – Requisiti generali per le prove valutative interlaboratorio“, un elemento essenziale per la valutazione della competenza di un Laboratorio; – ACCREDIA organizza Confronti Interlaboratorio per la valutazione di Laboratori di Taratura senza offrirli come attività commerciale, ma come parte essenziale del processo di attestazione della competenza di un Laboratorio di Taratura; – ACCREDIA, tramite i Confronti Interlaboratorio, verifica che i Laboratori accreditati siano in grado di disseminare la riferibilità metrologica dei risultati delle misurazioni ai campioni nazionali e internazionali delle unità del sistema SI delle unità di misura; – ACCREDIA riferisce alle Parti interessate all’accreditamento sui Confronti Interlaboratorio organizzati, e verifica con esse che i confronti rispondano alle esigenze di valutazione senza pregiudizio per i requisiti di obiettività e imparzialità; – ACCREDIA periodicamente rivede l’elenco dei Confronti Interlaboratorio con le Parti interessate per accertare di non restringere il mercato ad altri possibili organizzatori.

Il Dipartimento Laboratori di Taratura applica questa politica dal 2012, richiede con continuità che i Laboratori Accreditati di Taratura si sottopongano ILC, e ha presentato ogni anno al Comitato d’Indirizzo e Garanzia i risultati della gestione dei confronti interlaboratorio bilaterali e multilaterali.

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LA PAGINA DI A.L.A.T.I.

Rubrica a cura di Paolo Giardina (garden67@gmail.com

assoalati@gmail.com)

a cura di Massimo Mortarino

Associazione dei Laboratori Italiani di Taratura - A.L.A.T.I. L'uso (o l'abuso) delle linee guida A.L.A.T.I. - THE ASSOCIATION OF THE ITALIAN CALIBRATION LABORATORIES This page is devoted to the discussion of associative and technical aspects, the collection of contributions from the Members of the Association, and the formulation of proposals in the framework of the collaboration between the Association and the Accreditation Institution ACCREDIA.

RIASSUNTO Questa rubrica è uno spazio permanente dedicato all’Associazione per discutere temi, raccogliere contributi dagli associati, portare avanti proposte nell’ambito della collaborazione con l’Ente di Accreditamento ACCREDIA.

OLTRE LE LINEE GUIDA… Cari lettori, contrariamente a quanto fatto fin ora in seno alla presente rubrica che l’amico Franco mette a disposizione della nostra Associazione, vengo oggi a parlarvi di una problematica che forse ai più sembrerà superficiale o addirittura superflua, ovvero il non uso, l’uso o l’abuso della linee guida sulla taratura della strumentazione.

Prendo spunto da quanto emerso dal più che naturale “navigare” all’interno del forum www.misurando. org, nel quale mi onoro di moderare, a parte la sezione riservata ad A.L.A.T.I., qualche altra sezione decisamente più tecnica come quella che ad esempio si riferisce al settore “massa” e grandezze correlate. In essa, da qualche mese a questa parte, fervono numerose discussioni e numerosi confronti sull’applicazione dell’ormai non proprio recentissima linea guida DT06-DT che tratta della taratura di strumenti per pesare a funzionamento non automatico, chiamati ancora dai

non giovanissimi come me volgarmente “bilance”.

Per i non addetti ai lavori premetto che la linea guida di ACCREDIA-DT appena citata nasce, dopo una lunga gestazione, dal recepimento di un documento prima EA e poi EURAMET (EURAMET_cg-18_v_3.0), operato in seno a un GL istituito da ACCREDIA-DT del quale facevano parte, oltre che rappresentanti della segreteria di ACCREDIA-DT e dell’I.N.Ri.M., anche qualche ispettore tecnico e qualche responsabile di centri di taratura.

Durante questa gestazione, il GL non si è fermato alla semplice traduzione in italiano della linea guida europea ma ha cercato di mantenere una certa continuità con il precedente documento SIT/TEC03/03; ricerca di continuità che è stata spesso oggetto di numerose e lunghe discussioni all’interno del GL stesso.

La speranza era quella di emettere una linea guida che fosse al passo con i tempi e soprattutto che desse omogeneità con quanto già era in essere nel resto d’Europa da qualche anno.

Onestamente non so se l’obbiettivo sia stato raggiunto o meno; ma questo è un problema secondario, visto che, come è noto, l’attuale documento Euramet è già in fase di revisione: ci troveremo quindi a dover affrontare la revi-

sione del documento di ACCREDIA con il rammarico di non essere stati coinvolti (almeno a livello di Centri di taratura accreditati) nella revisione della linea guida europea.

Cosa che, al di là di sterili polemiche, trovo alquanto anacronistica, visto che sono proprio i centri di taratura che stanno subendo i costi dell’adeguamento (estensione) dal documento SIT/TEC03/03 a quello ACCREDIA DT-06-DT, e sono proprio i centri LAT che sono a contatto con i clienti e che meglio di chiunque altro conoscono le problematiche e le necessità di questi ultimi; diciamo tranquillamente che in questo caso la “customer satisfaction” non è stata molto presa in considerazione.

Detto ciò però volevo fare un passo indietro e ricollegarmi al forum www. misurando.org, in quanto prendendo proprio spunto dalle discussioni nate sulla linea guida di cui sopra, mi sono accorto, peccando forse di presunzione, che i clienti normali, quindi non i centri di taratura, ma al limite e non sempre, gli usufruitori del servizio offerto da questi ultimi, presentavano quesiti e problematiche che andavano ben oltre le differenze che pur ci sono tra la vecchia e le nuova linea guida, ma che appartenevano invece a quello che io ritenevo fosse l’ABC del concetto della taratura o dell’uso dei dati che scaturiscono dalle operazioni di taratura in quanto tali.

Quindi mi sono detto: “ci stiamo preoccupando della prossima revisione della linea guida Euramet, quando invece nel settore della taratura della bilance c’è fame di chiarimenti in merito ai concetti basilari come ad esempio l’utilizzo dei dati di taratura o la scelta dei criteri di accettabilità delle prestazioni del proprio strumento in relazione alle accuratezze che esso è in grado di darmi (ammesso e non concesso che da un certificato di taratura queste si possano desumere), ecc.”.

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Questo è, a mio avviso, un piccolo campanello di allarme, che nonostante gli sforzi anche e non solo di ACCREDIA, per rendere più “terreno” e fruibile il servizio di taratura, anche a utenti non esperti del settore in oggetto, ci fa capire c’è ancora molto da fare.

E ci sarà tanto da fare se penso che, se questo problematica nasce su una tipologia di strumento abbastanza semplice come la bilancia, non oso immaginare quale giungla di confusione possa determinarsi in settori decisamente più complicati come quello dei materiali di riferimento o delle grandezze elettriche o inerenti il campo ambientale.

Ovviamente i centri di taratura non possono esimersi da questo compito e devono evolversi, da fornitori di mero servizio a partner attivo verso i loro clienti.

Non sono molto dell’idea che conoscenza sia sempre sinonimo di potenza

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LA PAGINA DI A.L.A.T.I.

o viceversa, perché così come si evolvono le linee guida e i centri di taratura, si evolvono anche i clienti, che se mal consigliati rischiano di prendere cantonate rischiando d’inficiare quello che potrebbe essere il giusto risultato del loro lavoro che non sempre è quello di essere esperti nelle tarature.

Anche per questo ho visto subito di buon grado la partnership della nostra Associazione sia con T_M che con www.misurando.org.

Solo con la condivisione posso essere superati gli ostacoli che il presente e il futuro ci pone davanti.

A.L.A.T.I. si pone proprio con il giusto equilibrio nel ruolo di fucina di condivisione in quanto sicuramente rappresentante di portatori d’interesse nel settore della taratura, ma allo stesso tempo come terreno neutro dove tutti possono esprimere le loro opinioni e dare il loro contributo.

Mi auguro quindi che sia attraverso T_M sia con la partecipazione attiva al forum www.misurando.org si possano sciogliere i nodi creatisi nella gestione della tarature della strumentazione, e che sempre più esperti del settore si mettano a disposizione della enorme platea che si affaccia al mondo delle tarature a volte con ingenuità ma con quesiti ben chiari e spesso circostanziati. È arrivato veramente il momento di scendere dal piedistallo e di capire che è passato il tempo dell’autoreferenzialità, ma è giunto quello di sapersi mettere in gioco non solo in nome del proprio interesse o della propria azienda, ma in nome della comunità alla quale malgrado tutto apparteniamo se vogliamo veramente che il nostro Paese si risollevi in qualche modo, per poter garantire ai nostri figli un mondo migliore.

Un caro saluto a tutti e alla prossima.

Paolo Giardina

LA PAGINA DI IMEKO

▲ A cura di Paolo Carbone (paolo.carbone@unipg.it) Dip. di Ingegneria, Università di Perugia con la collaborazione di Claudia Zoani e Giovanna Zappa (ENEA UT-AGRI – ROMA)

Imekofoods Metrology in Food & Nutrition THE PAGE OF IMEKO IMEKO, International Measurement Confederation, has been added to the permanent collaborations to the Journal starting from the beginning of 2014.

This section contains information about the Association, publications, events and news of interest to our readers.

RIASSUNTO IMEKO, International Measurement Confederation, si è aggiunta ai collaboratori stabili della Rivista a partire dall’inizio del 2014. Questa Rubrica contiene informazioni sull’Associazione, pubblicazioni, eventi, e notizie di utilità per i nostri lettori.

La metrologia rappresenta per il settore agroalimentare un fattore chiave per orientare in maniera efficace le azioni d’innovazione tecnologica e per la sostenibilità. Consente infatti di ottenere la comparabilità e l’affidabilità dei risultati delle misure, rendendo sempre più oggettiva e misurabile la qualità e la sicurezza degli alimenti e facilitando quindi innovazione, qualificazione e certificazione delle produzioni.

importanti infrastrutture nell’ambito della metrologia applicata al settore agroalimentare. Partecipa all’Organo di Coordinamento del CLuster Agrifood Nazionale (CLAN) e ha la responsabilità scientifica del progetto CLAN sulla Sicurezza Alimentare.

Con la responsabilità organizzativa di UTAGRI si è svolta a Roma, dal 12 al 15 ottobre, la Conferenza Internazionale 1st IMEKOFOODS (http:// imekofoods.enea.it), promossa da IMEKO TC23 “Metrology in Food and Nutrition” (Chairperson: Isabel Castanheira, INSA-PT) e organizzata dall’ENEA (Conference General Chair: Giovanna Zappa, ENEA-UTAGRI).

Durante la conferenza, inserita tra le iniziative di accompagnamento di EXPO 2015, sono stati affrontati i temi connessi alla qualità e all’affida-

bilità delle misure per la qualità e la sicurezza alimentare e per la realizzazione di database sulla composizione degli alimenti, con l’obiettivo di promuovere la discussione, il confronto scientifico e l’incontro tra le diverse realtà che orbitano intorno al “mondo delle Misure” favorendo l’armonizzazione e l’integrazione e indirizzando il “mondo della Ricerca” verso i bisogni emergenti della società civile e dei settori produttivi.

L’evento ha goduto di numerosi e importanti patrocini1 e di significative sponsorizzazioni, e ha visto il coinvolgimento nell’International Program Committee d’importanti organizzazioni internazionali (EU JRC-IRMM e EFSA), oltre a numerosi membri di IMEKO TC23, TC8 e TC24 provenienti da Istituti Metrologici Nazionali e altri Organismi di Ricerca di diversi Paesi (INSA, KRISS, CENAM, NMISA, TUBITAK, AECOSAN, PHI, INMETRO, CITA-UNJU, FAO/ INFOODS, IFR Norwich, Sydney Un., INRIM, NIS, LNE). Particolare attenzione è stata rivolta al coinvolgimento – fin dalla fase organizzativa – dei gruppi di Ricerca che operano nelle diverse Istituzioni Nazionali, al fine di favorire l’instaurarsi di collaborazioni e sinergie e promuovere l’integrazione e il superamento della frammentazione del Sistema-Ricerca. Lo Scientific Steering Committe ha infatti visto il coinvolgimento, oltre a ENEA-UTAGRI, di CNR, ISS,

http://utagri.enea.it L’Unità Tecnica Sviluppo Sostenibile e Innovazione del Sistema Agroindustriale (UTAGRI) di ENEA, che partecipa alle iniziative di coordinamento nazionali sulla metrologia per alimenti e nutrizione, è impegnata nello sviluppo di metodi e materiali di riferimento e, grazie a diversi progetti nazionali e internazionali, ha realizzato

Il comitato organizzatore: Giovanna Zappa, Edoardo Puglisi, Massimo Iannetta e Isabel Castanheira

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LA PAGINA IMEKO

delegato IUPAC al Dal sito di IMEKOFOODS è possibile JCGM; Stephen Bu- effettuare il download dell’Abstract stin, Professore all’An- Book e della maggior parte delle preglia Ruskin University. sentazioni orali. Il sito, che rimarrà attiIl Presidente di IME- vo, verrà periodicamente aggiornato KO Pasquale Daponte con le informazioni sui prossimi eventi. ha aperto i lavori del- USCITO IL QUARTO NUMERO la terza giornata, illu- DI ACTA IMEKO DEL 2014 strando il ruolo e le prospettive di IMEKO All’indirizzo http:// nel panorama della acta.imeko.or g/ ricerca metrologica inindex.php/actaternazionale. Nel corimeko/issue/ so degli interventi current potete trovasono stati evidenziati il re il quarto numero ruolo centrale della della rivista openUn momento della premiazione: Pasquale Daponte, Metrologia per l’innoaccess ACTA IMEKO Isabel Castanheira, Giovanna Zappa e Felice Simeone vazione e la sicurezza del 2014. Si tratta di una issue che del sistema agroalimentare e l’impor- contiene la versione estesa di 7 artiINRIM, ENTECRA, AIA-LSL, FEM, PTP, tanza degli strumenti che l’Unione coli presentati all’ultimo congresso Università di Milano, Udine, Bologna, Europea mette a disposizione degli IMEKO TC10 che si è tenuto a FirenFirenze, Genova, Pisa, Roma TRE. Stati membri al fine di migliorare e ren- ze. Buona lettura!

Le sessioni di lavoro si sono svolte per i dere sempre più competitivo il sistema primi 2 giorni presso il Centro Con- produttivo e sempre più affidabile il gressi EATALY e nel terzo giorno presso sistema delle verifiche e dei controlli sui il C.R. ENEA Casaccia. La partecipa- prodotti agroalimentari per combattere zione è stata particolarmente numerosa frodi e contraffazioni. Sono state altre- NOTA (123 partecipanti), con oltre il 25% di sì evidenziate le principali necessità 1 EXPO 2015; CNI-UNESCO; MAE; stranieri provenienti da differenti aree metrologiche per il settore Food and geografiche (19 Paesi). Degna di nota Nutrition, con particolare riguardo ai MIPAAF; Ministero della Salute; Cola partecipazione femminile (70%) e temi della sicurezza alimentare e della mune di Roma; INRIM; ISS; EU-RL CEFAO; Fondazione Edmund Mach; giovanile. In particolare quest’ultima – salute.

Università di Bologna; Università di anche se non esattamente quantificabiUdine - Dip. Scienze degli Alimenti; le per via della mancanza di tutti i dati SAPIEXPO; Università di Pisa; Accaanagrafici dei partecipanti - è stata sordemia dei Georgofili; Società Chimiprendentemente elevata. Le 12 sessioni ca Italiana (Divisione Chimica Analitiorali e le 2 sessioni poster hanno ca e Gruppo Interdivisionale di Chiabbracciato sia temi trasversali della mica degli Alimenti); Società Italiana Metrologia (Development of Standardiper lo Studio delle Sostanze Grasse zed Tools, Molecular Biology, Analytical (SISSG); VAMAS Italy; Piattaforma Chemistry), sia le problematiche emerTecnologica Nazionale Food for Life; genti nel settore Food and Nutrition http://imekofoods.enea.it FEDERALIMENTARE Servizi.

(Food Composition and Nutrition, Sensory Analysis, Food Traceability and Authenticity, Sensors for Food Quality & Safety, Nanoparticles in Food), che speERRATA CORRIGE cifiche filiere (Milk, Olive oil).

Oltre a 3 keynote lectures e 5 invited lectures, sono stati presentati 1 spe- Nello scorso numero (4/2014), per un disguido tecnico, sono state omescial lecture, 44 comunicazioni orali e se due formule dell’articolo a pag. 265 (Metodi di misura per alte correnti 35 poster. Per ogni sessione è stata impulsive con applicazione ai lanciatori elettromagnetici di Roberto Ferreprevista la partecipazione di persona- ro), correttamente apparse nella versione sfogliabile. L’articolo verrà ripublità scientifiche d’eccellenza, tra cui: blicato integralmente nel prossimo numero telematico di TUTTO_MISURE Elke Anklam, Direttore di EU JRC- NEWS di aprile p.v.

IRMM; Franz Ulberth, Responsabile Ci scusiamo con l’autore e con i lettori per l’inconveniente. dell’Unità Standards for Food BioLa Redazione di TUTTO_MISURE science EU JRC-IRMM; Paul de Bièvre,

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CAMPI E COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA

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LA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA C. Carobbi 1, M. Cati 2, A. Bonci 1, C. Panconi 3, M. Borsero 4, G. Vizio 4

Migliorare attraverso il confronto I prossimi confronti interlaboratorio nazionali di Disturbi Condotti 9 kHz-30 MHz ed Emissione Radiata 30 MHz-6.000 MHz DUE NUOVE PROVE VALUTATIVE

IMPROVE BY COMPARISON The University of Florence, in collaboration with the Italian National Metrological Institute (I.N.Ri.M.) has been promoting, for the last few years, proficiency tests in the field of Electromagnetic Compatibility (EMC). Two new proficiency tests through interlaboratory comparisons of conducted emissions measurement between 9 kHz and 30 MHz (PTC(CE-9k-30M)) and radiated emissions measurement between 30 Hz and 6.000 MHz (PTC(RE30-6000)) have been launched in 2015. More information can be found in the section “Prove valutative EMC” of the web site www.emc.unifi.it.

RIASSUNTO L’Università degli Studi di Firenze, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.Ri.M.), sta promuovendo da alcuni anni prove valutative nell’ambito della Compatibilità Elettromagnetica. Nel corso del 2015 saranno avviate due prove valutative relative rispettivamente alla misura di disturbi condotti tra 9 kHz e 30 MHz (PTC(CE-9k-30M)) e alla misura di emissione radiate tra 30 MHz e 6.000 MHz (PTC(RE-30-6000)).

Per ulteriori informazioni visitare il sito www.emc.unifi.it nella sezione “Prove valutative EMC”.

INTRODUZIONE

I Laboratori che effettuano prove nel settore della Compatibilità Elettromagnetica (EMC) hanno necessità, al pari dei Laboratori di prova operanti in altri settori, di disporre di un servizio di confronto interlaboratorio che copra i vari metodi impiegati nella EMC. Tale servizio è, a oggi, praticamente assente.

I confronti interlaboratorio possono essere impiegati per diverse finalità.

I confronti interlaboratorio intesi a valutare la qualità dell’esecuzione di un prestabilito esercizio tecnico (detti “prove valutative”) assumono particolare importanza per i Laboratori e per gli organismi di accreditamento.

I criteri generali da seguire per progettare, gestire e valutare i risultati di prove valutative sono formalizzati in due norme tecniche: la ISO/IEC 17043:2010 (Conformity assessment - General requirement for proficiency testing) e la ISO 13528:2005 (Stati-

Dopo il grande interesse suscitato dall’appena conclusa prova valutativa PTC(RE-30-1000) relativa alla misura di emissione radiata tra 30 MHz e 1.000 MHz che ha visto la partecipazione di 15 Laboratori (14 Laboratori in Italia, 1 Laboratorio estero), oltre la metà dei quali accreditati in conformità alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005, l’Università degli Studi di Firenze (UNIFI) e l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.Ri.M.) hanno progettato e mettono a disposizione due nuove prove valutative: - PTC(CE-9k-30M) - Scheme of the proficiency test through interlaboratory comparison of conducted emission measurements in the 9 kHz to 30 MHz frequency range; - PTC(RE-30-6000) - Scheme of the proficiency test through interlaboratory comparison of radiated emission measurements in the 30 MHz to 6 GHz frequency range; relative rispettivamente alla misura di disturbi condotti tra 9 kHz e 30 MHz e alla misura di emissione radiata tra 30 MHz e 6.000 MHz. Le prove valutative sono state concepite per essere conformi ai requisiti di ISO/IEC 17043. I risultati delle prove saranno elaborati utilizzando le tecniche statistiche indicate da ISO 13528.

stical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons).

Da alcuni anni il Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica dell’Università degli Studi di Firenze, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.Ri.M.), sta conducendo prove valutative nell’ambito della Compatibilità Elettromagnetica (EMC). In particolare le prove hanno lo scopo di valutare la competenza dei Laboratori partecipanti attraverso un esercizio sperimentale di confronto di misure di grandezze elettromagnetiche (p. es. campi radiati o disturbi condotti) secondo uno schema predefinito. Coordinatore dell’attività è Carlo Carobbi (dell’unità GMEE dell’Università di Firenze) in collaborazione con 1 Università di Firenze, Marco Cati (Powersoft spa, Firenze – Dip. Ingegneria dell’Informazione Elettroingegneria, Pistoia), Car lo 2 Powersoft spa - Scandicci (FI) Panconi (Elettroingegneria, Pistoia), 3 Elettroinfegneria - Pistoia Alessio Bonci (Università di Firenze), 4 I.N.Ri.M., Istituto Nazionale di Ricerca Michele Borsero e Giuseppe Vizio Metrologica - Torino marco.cati@gmail.com (I.N.Ri.M., Torino).

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SCHEMA DEI CONFRONTI E MODALITÁ DI PARTECIPAZIONE

Lo schema delle prove valutative è liberamente consultabile e scaricabile dal sito www.emc.unifi.it nella sezione “prove valutative EMC”. Il pagamento della quota di registrazione consente la partecipazione alla prova valutativa. La quota base d’iscrizione è di 500 € per la prova PTC(CE-9k-30M) e di 1.000 € per la prova PTC(RE-30-6000). Sono inoltre previste quote supplementari nel caso in cui il Laboratorio necessiti di conoscere il risultato della sua prestazione prima della conclusione del confronto tramite l’impiego del valore di riferimento ottenuto tarando il campione (attraverso misure e simulazioni elettromagnetiche, un approccio assolutamente originale).

Il primo confronto interlaboratorio PTC(CE-9k-30M) utilizza come cam-

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CAMPI E COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA

pione di riferimento un generatore di pettine autocostruito, e una rete d’accoppiamento (Fig. 1) per collegare il generatore alla rete artificiale (AMN o Line Impedance Stabilization Network, LISN). Sono stati realizzati due campioni con caratteristiche di stabilità, prestazioni e valori di riferimento praticamente identici.

Il secondo confronto interlaboratorio PTC(RE-30-6000) utilizza un’antenna a larga banda autocostruita, calcolabile, compatta (circa 100 x 100 mm2), con un generatore di pettine inserito direttamente all’interno dell’antenna, dotata di batterie ricaricabili (Fig. 2).

Maggiori informazioni sono disponibili contattando gli autori e sul sito internet del Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica dell’Università degli Studi di Firenze www.emc. unifi.it.

Per manifestare la volontà di partecipazione sono stati predisposti calendari di pianificazione dove il Laboratorio può selezionare la settimana dove si rende disponibile a effettuare il confronto assieme ai suoi riferimenti:

Figura 1 – Misure di Disturbi Condotti nella banda 9 kHz – 30 MHz. Il campione itinerante è costituito da un generatore di pettine e da una rete d’accoppiamento autocostruiti

– PTC(CE-9k-30M) Sample #1 http://doodle.com/ w48brnx2tmntf8fe

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CAMPI E COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA

Carlo Carobbi si è laureato con lode in Ingegneria Elettronica nel 1994 presso l’Università di Firenze. Dal 2000 è Dottore di Ricerca in Telematica. Dal 2001 è ricercatore presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni dell’Università di Firenze dove è docente di Misure Elettroniche e di Compatibilità Elettromagnetica. Collabora come ispettore tecnico con l’ente unico di accreditamento Accredia. È presidente del SC 210/77B (Compatibilità Elettromagnetica, Fenomeni in alta frequenza) del CEI. Fa parte di gruppi di lavoro internazionali IEC.

Figura 2 – Misure di Emissioni Radiate da 30 MHz a 6 GHz: il campione itinerante è costituito da un’antenna a banda larga attiva autocostruita

Sample #2 http://doodle.com/9tameczm xie6yrek – PTC(RE-30-6000) Sample #1 http://doodle.com/ 6fy7265i6z9e4i4c RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Statistical Methods for Use in Proficiency Testing by Interlaboratory Comparison, ISO 13528:2005.

[2] Tutorial on the Statistical Basis of ACE-PT Inc.’s EMC Proficiency Testing Schemes, www.acil.org, consultato il 19/06/2014.

[3] Information about Statistical Methods Used by IFM quality services www.ifmqs.com.au/Informa tion%20about%20statistical %20methods%20used.htm, consultato il 19/06/2014.

[4] K. Osabe, T. Kato, “Consideration of Data Evaluation Criteria for Radiated Emission Test in the PT Program”, Symposium EMC EUROPE, 17-21 Sept. 2012, IEEE. [5] Carlo F.M. Carobbi, Alessio Bonci, Marco Cati, Carlo Panconi, Michele Borsero and Giuseppe Vizio, “Design, Preparation, Conduct and Result of a Proficiency Test of Radiated Emission Measurements”, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 56, no. 6, pp. 1251-1261, Aug. 2014.

Marco Cati si è laureato con lode ed encomio solenne in Ingegneria Elettronica all’Università di Firenze nel 2001. Dal 2005 è Dottore di Ricerca in Ingegneria dell’Affidabilità, Manutenzione e Logistica. Dal 2014 è responsabile della certificazione di prodotto e della qualità di produzione dell’azienda Powersoft spa. Collabora come ispettore tecnico con l’ente unico di accreditamento Accredia. Svolge attività di consulente nel campo della Compatibilità Elettromagnetica e della Sicurezza Elettrica.

Alessio Bonci si è laureato in Ingegneria delle Telecomunicazioni presso l’Università di Firenze nel 1999. Lo stesso anno è passato a Magnetek spa dove è stato coinvolto nel progetto e sviluppo di alimentatori a commutazione. Dal 2002 è insegnante del corso di sistemi elettrici presso lo “Istituto Professionale Statale Francesco Buitoni” di Sansepolcro. Attualmente svolge il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Industriale e dell’Affidabilità presso l’Università di Firenze.

Carlo Panconi si è laureato in Ingegneria Elettronica nel 2003 presso l’Università di Firenze. Dal 2009 è Dottore di Ricerca in Controlli non Distruttivi. Dal 1989 è insegnante di Laboratorio di elettrotecnica e macchine elettriche presso l’Istituto Tecnico Tecnologico Statale “Silvano Fedi - Enrico Fermi” di Pistoia. Svolge attività di consulente nel campo della Compatibilità Elettromagnetica e della Sicurezza Elettrica.

Michele Borsero si è laureato in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Torino nel 1977. Dal 1978 è ricercatore presso l’I.N.Ri.M., l’Istituto Metrologico Nazionale di Torino, dove è responsabile dell’attività di Compatibilità Elettromagnetica (EMC) nella divisione Elettromagnetismo. Egli coordina la partecipazione italiana ai confronti interlaboratorio organizzati dal “Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)” e dalla “European Association of National Metrology Institutes (EURAMET)” nel settore delle misure EMC e dei campi elettromagnetici. Dal 1986 contribuisce ai lavori del comitato CISPR/A (Misure di radiodisturbi e metodi statistici) della IEC ed è attualmente vice-presidente del comitato tecnico CT 210 “Compatibilità Elettromagnetica” del CEI. Giuseppe Vizio si è diplomato in Elettronica presso l’Istituto Tecnico Industriale “Ettore Majorana” di Torino nel 1985. Dal 1987 lavora presso l’I.N.Ri.M., l’Istituto Metrologico Nazionale di Torino dove il suo principale interesse di ricerca comprende le tecniche di misura della Compatibilità Elettromagnetica (EMC) con particolare attenzione per lo sviluppo di test computerizzati.

Nel corso degli ultimi anni, ha studiato problemi di tracciabilità e di taratura di strumenti di misura EMC.

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VISIONE ARTIFICIALE

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

Le lenti liquide Innovazioni nell’ambito dei sistemi di visione

LIQUID LENSES The section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Misure readers who wish to explore the world of components, systems, solutions for industrial vision and their applications (automation, robotics, food&beverage, quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoni and stimulate discussion on your favorite topics.

RIASSUNTO La rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettori della rivista Tutto_Misure interessata a componenti, sistemi, soluzioni per la visione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroalimentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni e sottoponetele argomenti e stimoli.

Il mercato della telefonia mobile ha determinato molti dei cambiamenti che i sistemi di visione hanno subito negli ultimi anni. L’industria continua a richiedere telecamere non solo con prestazioni sempre più sofisticate, ma anche di costo e dimensioni ridotti. Questo trend ha ispirato lo sviluppo di nuove tecnologie che, oltre che nel contesto applicativo per il quale sono state create, ben si prestano all’utilizzo anche in altri ambiti.

Quella delle lenti liquide è fra queste tecnologie.

Il principio di funzionamento è mostrato in Fig. 1. Esso prevede che vengano posti all’interno di una piccola cella di opportuna forma due liquidi non mescolabili fra loro: uno è isolante (tipicamente un olio), l’altro è una soluzione a base di acqua, conduttiva. I due liquidi sono trasparenti e con diverso indice di rifrazione. Essi hanno uguale densità, in modo che la gravità non deformi la superficie all’interfaccia liquido-liquido, che rimane sferica indipendentemente dall’orientazione della cella. Il liquido isolante è una goccia in contatto con un sottile strato isolante.

Un elettrodo trasparente viene posto a

contatto con il lato esterno dello strato isolante. L’applicazione di una tensione fra questo elettrodo e il liquido conduttivo induce la variazione di forma di quest’ultimo, determinando così la variazione del raggio di curvatura della superficie di separazione fra i due liquidi (fenomeno detto di electrowetting) e pertanto ne varia la lunghezza focale [1].

In Fig. 2 viene mostrata la deformazione indotta dalla tensione sulla

superficie di separazione fra i due liquidi, in Fig. 3 sono visibili le dimensioni di queste lenti.

Esse vengono utilizzate per dotare le telecamere di un autofocus che non presenta gli inconvenienti tipici dei sistemi di autofocalizzazione tradizionali.

Questi, infatti, necessitano di tecnologie elettromeccaniche, come motori passopasso o attuatori piezoelettrici per ottenere, in un dato sistema di lenti, la variazione della lunghezza focale. Benché questi sistemi funzionino bene, essi sono difficili da miniaturizzare e hanno alto costo e limitato numero di cicli.

La lente liquida, invece, può essere montata davanti all’ottica fissa di una telecamera, e viene connessa elettricamente alla scheda che comanda la variazione di tensione. Il risultato è quello di ottenere un autofocus senza necessità di parti in movimento: infatti è possibile valutare il grado di nitidezza dell’immagine algoritmicamente e comandare in anello chiuso il livello di tensione che determina la variazione di focale, fino a raggiungere la nitidezza voluta.

FIgura 1 – Principio di funzionamento basato su electrowetting

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VISIONE ARTIFICIALE

Figura 2 – Deformazione della superficie d’interfaccia fra i due liquidi indotta dal valore di tensione applicata (crescente da sinistra verso destra)

tri commerciali ecc.) e in abitazioni private. Una recente applicazione è quella di lettura delle impronte digitali senza contatto: in essa la condizione di focalizzazione non viene raggiunta meccanicamente (cioè posizionando le dita su una superficie posta a una certa distanza dalla lente), ma semplicemente avvicinandole al dispositivo di lettura. Naturalmente, in queste applicazioni servono alta ripetibilità, tempi di risposta bassi e semplice integrabilità del dispositivo autofocus nel sistema. Tutte caratteristiche che si possono trovare nelle lenti liquide [6].

Le applicazioni medicali sono un altro bacino di applicazione molto interessante. Si pensi, ad esempio, agli apparecchi per endoscopia, o a quelli che si utilizzano per le applicazioni dentali: in questi casi si ha a che fare con una telecamera montata su un supporto che inevitabilmente non può essere manovrato con la precisione necessaria a garantire che l’immagine acquisita sia a fuoco. L’utilizzo di lenti liquide, invece, consente di ottenere questo obiettivo.

Figura 3 – Dimensione dei dispositivi

La tecnologia si presta a soluzioni miniaturizzate, offre un ampio spettro di lunghezze focali, ha un’alta qualità ottica, presenta un’ottima velocità di risposta, alta ripetibilità, basso consumo e consente di ottenere dispositivi robusti, non prevedendo parti in movimento.

Come detto, la spinta verso lo sviluppo delle lenti liquide è venuta dal mercato della telefonia mobile, con l’obbiettivo di sviluppare sistemi OIS (Optical Image Stabilization). Essi “sentono” il movimento del dispositivo mobile, ad esempio tramite un giroscopio, e calcolano la variazione di tensione di comando della lente liquida in tempo reale, per stabilizzare l’immagine acquisita dalla telecamera montata sul dispositivo mobile.

Tuttavia, per le loro caratteristiche, le lenti liquide stanno avendo impiego anche in altri ambiti applicativi. Un esempio è quello del mercato delle webcam. Esse, nate per trasmissioni a basso frame rate d’immagini a limi-

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tata risoluzione, hanno subito un profondo mutamento, di pari passo con l’aumentata banda di trasmissione a disposizione. Il mercato richiede quindi, oltre a una maggior risoluzione, anche una migliore qualità dell’immagine e vede nell’utilizzo di dispositivi ad autofocalizzazione una soluzione smart per la generazione d’immagini nitide di scenari in movimento.

Il mercato dei lettori di codici a barre è un altro bacino di utilizzo significativo delle lenti liquide: sono attualmente disponibili lettori in grado di leggere codici da distanze anche molto variabili fra loro, semplificando il progetto dei dispositivi di lettura [2, 3].

Un altro ambito di estremo interesse è quello dei dispositivi di lettura in ambito biometrico. I sistemi di riconoscimento d’impronte digitali [4, 5], dell’iride [6], dei tratti fisionomici costituiscono un mercato vasto per le forze di polizia, per le applicazioni militari, per le applicazioni di sorveglianza in strutture comuni (hotel, cen-

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. E. Simon et al. “Optical design rules of a camera module with a liquid lens and principle of command for AF and OIS functions”, Proc. SPIE 7849, Optical Design and Testing IV, 784903 (November 05, 2010) 2. www.cognex.com 3. www.varioptic.com 4. C. W. Tsai et al. “Compact touchless fingerprint reader based on digital variable focus liquid lens”, Proc. SPIE 9193, Novel Optical Systems Design and Optimization XVII, 91930M (September 12, 2014); doi: 10.1117/ 12.2061205 5. www.google.com.na/patents/ US7519281 6. www.google.com/patents/ US8750577 7. C. Cavallotti et al. “An integrated vision system with autofocus for wireless capsular endoscopy2, Sensors and Actuators A: Physical, vol 156-1, 2009.

I SERIALI MISURE E FIDATEZZA

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MISURE E FIDATEZZA M. Catelani 1, L. Cristaldi 2, M. Lazzaroni 3

Tecniche di analisi della fidatezza FTA – L’albero delle Avarie - Parte II

to che alcuni eventi potrebbero avere occorrenze multiple e/o che alcuni guasti potrebbero avvenire contemporaneamente in punti differenti dell’albero.

Nel caso in cui ogni evento base raffigurato nell’albero di Fig. 2 si manifesti con le probabilità indicate nella RIASSUNTO Tab. 1 è possibile calcolare la probaObiettivo di questo lavoro è presentare e discutere alcuni semplicissimi bilità con cui si manifesta il Top esempi di FTA sulla base di quanto già detto nella precedente memoria. Tali Event. esempi aiutano a comprendere i meccanismi alla base di tale analisi. La Tale probabilità può essere calcolata valutazione della probabilità di accadimento dell’evento che si desidera tenendo presente che l’albero illustrascongiurare (Top Event) dipende dalla probabilità di accadimento dei sin- to in Fig. 2 mostra che il Top Event goli eventi che possono manifestarsi nel sistema in esame: ciò è quanto si verifica quand’anche una sola delle messo in evidenza dagli esempi proposti. cause si dovesse manifestare. Ciò può essere riassunto, anche se in maniera non rigorosa ma efficace, nel modo Dopo aver illustrato nelle precedenti ESEMPIO 1 seguente: memorie le basi dell’analisi dell’affiLa lampadina non s’accende se il dabilità [1-8] e gli elementi teorici del- Si studi, per esempio, il sistema illu- deviatore A non funziona o se il devial’albero delle avarie (FTA = Fault strato in Fig. 1. tore B non funziona o se la batteria è scarica (guasta) o, ancora, se i cavi Tree Analysis) può essere interessono interrotti (circuito interrotsante illustrare qualche semplice to). esempio d’applicazione di questa tecNe discende che il Top nica d’analisi [9]. Gli esempi nel seEvent è la funzione logica guito presentati sono assai semplici, OR degli eventi base: in pratima ben si prestano a delineare le moca è sufficiente che anche uno dalità di costruzione e d’analisi delsolo degli eventi che stanno l’albero delle avarie. alla base dell’albero si maniPer condurre un’analisi sia qualitativa festi affinché il Top Event si sia quantitativa di FTA, è necessario verifichi. associare a ogni evento la relativa Da ciò è immediato comprenprobabilità d’accadimento. Questo dere che la probabilità P che dato, ovviamente, dev’essere disponiFigura 1 – Un semplice esempio si manifesti il Top Event è bile o dev’essere possibile risalire al per lo studio dell’albero delle avarie [5] esattamente la somma delle suo valore attraverso informazioni sul probabilità che si manifestino tasso di guasto, oltre che su MTTF, Il Top Event, come si può semplice- i singoli eventi base. Risulta pertanto: MTBF, ecc.

La probabilità con cui una causa di mente intuire, è rappresentato dall’eguasto si manifesta è valutata solita- vento sfavorevole: “la luce non s’acmente mediante un’approfondita ana- cende” (considerando ovviamente 1 Università degli Studi di Firenze lisi ingegneristica del sistema allo stu- come evento desiderato il fatto che la marcantonio.catelani@unifi.it dio. Una tale analisi si rivela anche luce si possa accendere). L’albero che 2 Politecnico di Milano assai utile per determinare l’indisponi- ne discende è illustrato in Fig. 2. bilità del sistema. Per tale motivo i Ovviamente la costruzione e l’analisi loredana.cristaldi@polimi.it valori di probabilità prima accennati dell’albero può rivelarsi assai compli- 3 Università degli Studi di Milano sono spesso calcolati e/o già stimati cata. Nel caso in esame, per esem- e INFN - Sezione di Milano pio, non si tiene in nessun conto il fat- massimo.lazzaroni@unimi.it anche per altri motivi.

FTA – FAULT TREE ANALYSIS PART II Aim of this paper is to propose simple examples of FTA, whose theoretical and basic aspects were considered in the previous work. It is easy to observe that, in any case, the evaluation of the probability of occurrence of the top event depends on the probability of occurrence of single events representing the system.

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I SERIALI MISURE E FIDATEZZA

P = PA + PB + PC + PD + PE = 1,0 × 10-6 + 1,0 × 10-7 + 1,0 × 10-7 + 1,0 × 10-6 + 1,0 × 10-9 = 2,201 × 10-6 CONCLUSIONI

Lo scopo di questa breve memoria è quello di presentare alcuni semplici esempi d’applicazione della tecnica FTA la cui trattazione di base è stata affrontata in [9].

Preme sottolineare che la valutazione della probabilità d’accadimento del Figura 2 – Albero delle avarie Top Event dipende per il caso in esame [5] comunque dalla conoscenza della probabilità Tabella 1 – Probabilità degli eventi base [5] d’accadimento dei singoli eventi. Come per altre Evento Descrizione Probabilità, P [×10-6 ] tecniche d’analisi della disponibilità trattate in A Lampadina guasta 1,0 altri lavori citati in biblioB Guasto Deviatore A 0,1 grafia, occorre anche per FTA venire a conoscenza C Guasto Deviatore B 0,1 dei valori di tasso di guasto, tempo al guasto, D Batteria guasta 1,0 MTTF e MTBF. E Cavi interrotti 0,001 Ciò detto risulta chiaro che per condurre con un minimo di perizia un’analisi dell’albero delle avarie è necessario avere conoscenze nel campo del calcolo delle probabilità e della logica booleana.

ESEMPIO 2

BIBLIOGRAFIA

1. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, “Tecniche di Analisi della fidatezza: FMEA – Analisi dei modi ed effetto dei guasti”, Tutto_Misure n. 4 Anno 15, Dicembre 2013, pp. 281286, ISSN 2038-6974.

2. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Laz-

Un ulteriore esempio, per altro solo accennato, è riportato in Fig. 3.

In questo caso il Top Event si concretizza con una situazione di “avaria del sistema d’azionamento”. Ipotizzando per semplicità che tale sistema sia influenzato dagli eventi “alimentazione” e “operatore”, una semplice rappresentazione FTA è riportata in figura come combinazione degli operatori OR e AND. Analogamente a quanto fatto nell’esempio 1, si otterrà: Relazione booleana: E1• E2+E3 TE=(E1∩ E2) ∪ E3

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Figura 3 – Figura per l’esempio 2

zaroni, “Tecniche di Analisi della fidatezza: FMEA – Casi di studio”, Tutto_Misure n. 1 Anno 16, Marzo 2014, pp. 67 - 70, ISSN 2038-6974.

3. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, “Tecniche di Analisi della fidatezza: FMEA – FMECA – Failure Mode, Effects and Criticality Analysis – Parte 1”. Tutto_Misure n. 2 Anno 16, Giugno 2014, ISSN: 20386974, pp. 137-140.

4. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, TECNICHE DI ANALISI DELLA FIDATEZZA: FMEA – FMECA – Failure Mode, Effects and Criticality Analysis – Parte 2. Tutto_Misure n. 3 Anno 16, Ottobre 2014, ISSN: 2038-6974, pp. 205-207.

5. M. Lazzaroni, L. Cristaldi, L. Peretto, P. Rinaldi and M. Catelani, Reliability Engineering: Basic Concepts and Applications in ICT, Springer, ISBN 978-3-642-20982-6, e-ISBN 978-3-642-20983-3, DOI 10.1007/ 978-3-642-20983-3, 2011 SpringerVerlag, Berlin Heidelberg.

6. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, L. Peretto, P. Rinaldi, “L’affidabilità nella moderna progettazione: un elemento competitivo che collega sicurezza e certificazione”, Collana I quaderni del GMEE, Vol. 1 Editore: A&T, Torino, 2008, ISBN 8890314907, ISBN-13: 97888903 14902.

7. A. Birolini: Reliability Engineering – Theory and Practice.

Springer, Heidelberg, 6 Ed. 2010, ISBN: 978-3642-14951-1.

8. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, L’approccio previsionale all’affidabilità: Modelli e banche dati.

In: Tutto_Misure n. 4 Anno 14, Dicembre 2012, ISSN 2038-6974.

9. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni, Tecniche di analisi della fidatezza: FTA – L’albero delle Avarie – Parte I. In: Tutto_Misure n.

4 Anno 16, Dicembre 2014, pp. 297-300, ISSN 2038.

TECNOLOGIE IN CAMPO

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

Controlli e misure al centro dell’azienda competitiva Controlli nell’automotive e misure di forza ispirate alle... formiche!

TECHNOLOGIES IN ACTION The section “Technologies in action” presents a number of recent case studies of industries or institutions gaining profit from the latest innovation in measuring instruments and systems.

per ogni biella, con una riduzione significativa rispetto ai metodi adottati in passato.

RIASSUNTO Questa Rubrica “Tecnologie in campo” presenta un compendio di casi di studio di Aziende e/o istituzioni che hanno tratto valore aggiunto dalla moderna strumentazione di misura.

CONTROLLI PIÙ RAPIDI ANCHE CON OLTRE 20 °C DI ESCURSIONE TERMICA: L’INDIANA KISHAN AUTO RIDUCE DELL’80% I TEMPI DI CONTROLLO DEI PEZZI PRODOTTI, CON L’AUSILIO DI UN CALIBRO COMPARATORE DELLA RENISHAW

Questa case history dimostra una volta di più come la tecnologia Renishaw sia diffusa e apprezzata nel mondo. Kishan Auto parts Pvt. Ltd. (Rajkot, Gujarat, India) è infatti leader mondiale per la produzione di bielle per i più grandi costruttori di autovetture, compressori, veicoli commerciali pesanti, trattori, motori per imbarcazioni e macchine movimento terra.

Kishan ha recentemente acquistato EquatorTM, il calibro comparatore flessibile Renishaw, e ha rilevato un’immediata riduzione dell’80% dei tempi di verifica e dei relativi costi.

Le condizioni operative in Kishan sono veramente difficili: si registrano spesso variazioni di temperatura in officina che superano i 20 °C. Per questo era necessario un sistema di controllo della produzione che la svincolasse dalle attese che, considerati i tempi di acclimatamento necessari, sarebbero state veramente insostenibili.

Il calibro flessibile Renishaw supera questo problema, in quanto confronta le dimensioni di un pezzo campione, validato in sala metrologica e poi por-

tato nell’ambiente di produzione, con quelle dei pezzi appena prodotti. Il pezzo campione subisce quindi le stesse deformazioni termiche di quelli in produzione. Al variare della temperatura oltre il limite prefissato, basta far controllare il pezzo campione da EquatorTM per allineare lo strumento alle nuove condizioni e poter proseguire con il controllo della produzione.

Tarature versatili in officina Kishan Auto utilizza EquatorTM per la verifica di varianti multiple di bielle, poiché una delle caratteristiche salienti del calibro flessibile è proprio quella di poter controllare più pezzi semplicemente richiamando il programma di controllo relativo al particolare desiderato. Il numero delle varianti di prodotto diventa di giorno in giorno sempre più ampio con l’evolversi del mercato e il controllo viene realizzato verificando tutti gli elementi con un’unica operazione in modo passa – non passa. Al termine viene stilato un rapporto con le dimensioni del componente. Nonostante le temperature nel Gujarat oscillino tra i 19 °C e i 40 °C, Kishan è in grado di ottenere risultati altamente ripetibili grazie al suo sistema Equator TM. Per raggiungere questo risultato è necessario rimisurare il pezzo campione ogni 3 ore, oppure ogni volta che si verifica un significativo sbalzo termico. I tempi di verifica sono nell’ordine di 55 secondi

Shantibhai Changela, AD di Kishan

Il pezzo campione deve essere conservato vicino alla macchina, ed esposto alle stesse condizioni climatiche dei pezzi di produzione. Se la temperatura ambientale dovesse mutare improvvisamente, portando un pezzo fuori tolleranza, l’operatore deve semplicemente, prima di considerare il pezzo come scarto, misurare nuovamente il pezzo campione per reimpostare il sistema e ricontrollare il pezzo misurato in precedenza: qualora la variazione dimensionale fosse stata dovuta allo sbalzo termico improvviso, il pezzo, dopo la ritaratura, risulterà conforme.

Tracciabilità e capacità supplementari In Kishan i pezzi campione sono validati sulla macchina di misura, per garantire tracciabilità, accuratezza e qualità necessarie. Tuttavia, le condizioni climatiche con elevate variazioni

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TECNOLOGIE IN CAMPO

termiche impongono di utilizzare la macchina di misura all’interno di una stanza a temperatura controllata. EquatorTM consente invece a Kishan di estendere l’accuratezza certificata dalla sala metrologica all’officina, in qualsiasi condizione ambientale, con semplicità e rapidità. Per questa specifica Biella automobilistica prodotta da Kishan applicazione, il calibro in corso di verifica su Equator Auto con EQ33 comparatore ha eliminato la necessità di acquistare una seconda macchina di completo dura più di 8 minuti per misura ma, soprattutto, ha abbattuto i ogni pezzo testato. Dato l’aumento tempi di attesa dovuti al necessario della domanda, Kishan doveva assoacclimatamento dei pezzi di produzio- lutamente trovare un sistema più rapine, fornendo una risposta immediata a do per eseguire le verifiche. tutto vantaggio della produttività.

Secondo Shantibhai Changela (Ma- Riduzione dei costi di verifica naging Director di Kishan Auto), “Equa- Sono state identificate 77 varianti di torTM e la macchina di misura s’inte- bielle che il sistema EquatorTM è in grano a meraviglia: la seconda ga- grado di misurare e gli operatori utirantisce accuratezza tracciabile e cer- lizzano il sistema per misurare 500 tificata, mentre il primo consente di unità al giorno in turni da 10 ore. gestire le variazioni termiche diretta- Se Kishan Auto dovesse investire in mente in produzione e fornisce tamponi per ciascuna delle 77 variancapacità supplementari”. ti, il costo totale sarebbe intorno a 400.000 € per il solo hardware. E Prima di EquatorTM bisogna anche contare l’impiego di Per molti anni, Kishan Auto ha utiliz- manodopera specializzata per l’impozato tamponi pneumatici per il con- stazione e la manutenzione dei calitrollo delle circolarità, dei diametri e bri, nonché i costi legati all’utilizzo e delle deflessioni. Per ciascuna delle allo stoccaggio dei vari sistemi.

360 varianti di bielle, era necessario La società, fondata nel 1988 da utilizzare tre o quattro tamponi diver- Shantibhai Changela, iniziò l’attività si. Nel caso delle bielle di grandi con una capacità produttiva di 2.000 dimensioni, per applicazioni pesanti, bielle al mese. Oggi ne produce fino la media dei campioni misurati pote- a 50.000 al mese, in 360 varianti per va arrivare al 100%. Questo tipo di tamponi ha in media una durata massima di 10.000 utilizzi, prima di richiedere una rilavorazione. Per ciascuna biella, 3 dei 4 tamponi costano circa Rs 6.000 (circa 85 €), mentre il display arriva a Rs 30.000 (circa 420 €).

Tuttavia il quarto tampone, usato per le deflessioni, arriva a costare anche Rs 300.000 (oltre 4.000 €), perché include un componente in oro che è soggetto a danni e spesso dev’essere sostituito. Inoltre l’intero processo può Biella master su una macchina richiedere fino a 120 secondi per ciadi misura in una stanza a temperatura controllata scun tampone, quindi un controllo

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prove, estese e dettagliate.

Reinhardt e Blickhan hanno testato l’affidabilità e la durevolezza della nuova piattaforma di misura per un periodo di sei mesi. La piattaforma miniaturizzata 3D di misura della forza ha facilmente superato 3.000 carichi con una zampa esercitati dalle formiche del legno della specie Formica polyctena in movimento sulla piattaforma. La piattaforma non ha mostrato alcun difetto del materiale o incertezze di misura. Ulteriori vantaggi sono il basso costo di produzione, dovuto alla sua struttura, e l’ampia gamma di diverse applicazioni che vanno ben oltre gli esperimenti con le formiche.

La HBM svolge un ruolo di primo piano nella taratura, misurazione e analisi

LE FORMICHE CAMMINANO SULLA NUOVA PIATTAFORMA MINIATURIZZATA 3D DI MISURA DI FORZA HBM DELL’UNIVERSITÀ DI JENA

Alla Cattedra di Scienze Motorie dell’Università Friedrich Schiller di Jena, Lars Reinhardt e il Prof. Dr. Reinhard Blickhan hanno sviluppato una nuo va piattaforma di misura, capace di rilevare in modo affidabile le forze di reazione del suolo generate da una singola zampa di formica in movimento, in tutte le tre direzioni del moto. La nuova piattaforma 3D si distingue per la sua robusta struttura, l’ampio campo di misura fino a 4 mN e il basso livello di diafonia fra i canali di misura.

Ciò è stato verificato con numerose

La piattaforma di misura sviluppata dagli scienziati del movimento dell’Università di Jena si basa sulla tecnologia stereolitografica di alta precisione. Il prototipo, realizzato con materiale simile al policarbonato (PC), è leggero, molto elastico, ben smorzato e strumentato con estensimetri a semiconduttore personalizzati.

La HBM ha fornito il sistema di amplifica-

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auto, compressori, veicoli commerciali pesanti, trattori, motori marini e macchine di movimentazione terra.

Kishan esporta il 90% della propria produzione nei Paesi industrializzati, fra cui USA, Regno Unito, Germania, Singapore, Italia, Cina, Polonia, Brasile e Paesi Bassi.

L’introduzione di EquatorTM, ha permesso di elevare significativamente la qualità della produzione e ora l’azienda è in grado di effettuare ispezioni sul 100% dei componenti. Il processo è semplice e rapido e consente di garantire la massima qualità di tutti i pezzi prodotti. Conclude Changela: “La qualità è un fattore prioritario e cerchiamo di raggiungere il 100%.

Allo stesso tempo, tentiamo sempre di migliorare il nostro livello di efficienza, per fornire al cliente un servizio di alto livello a prezzi contenuti. EquatorTM ci ha consentito di compiere un salto di qualità”.

TECNOLOGIE IN CAMPO

tori digitali MGCplus e il software di misura e prova catman Easy per la misurazione, acquisizione dati, visualizzazione e analisi.

Il provato e collaudato sistema di amplificatori MGCplus del la HBM è stato specificamente progettato per l’impiego in laboratorio e nei banchi pro va. Grazie alla sua struttura modulare, il sistema può ben adattarsi a nuovi compiti ed è virtualmente usato in ogni area di ricerca. Esso consente misurazioni sia statiche sia dinamiche di forze, pesi, spostamenti, pressioni, temperature, coppie, accelerazioni, deformazioni, sollecitazioni meccaniche, o tensioni, correnti, frequenze e resistenze con elevata risoluzione, stabilità a lungo termine e, di primaria im portanza, immunità alle interferenze.

Il software di misura catman Easy della HBM è lo strumento ideale per i progetti di misura, ad esempio in combinazione con il sistema di amplificatori MGCplus. Esso rappresenta la prima scelta per l’acquisizione, visualizzazione e analisi dei dati. È inoltre il perfetto supporto degli am plificatori HBM e la sua gestione intuitiva e le numerose opzioni personalizzate lo pongono al vertice delle migliori soluzioni disponibili.

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METROLOGIA GENERALE

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

La nuova Guida all’Incertezza di Misura Grandi cambiamenti in arrivo!

GENERAL METROLOGY A new permanent section of the Journal begins with this issue: our colleague and friend Luca Mari, world-recognized expert in fundamental metrology and member of several International Committees, will inform the readers on the new development of the fundamental norms and documents of interest for all metrologists and measurement experts. Do not hesitate to contact him!

RIASSUNTO Un’altra Rubrica permanente della Rivista, a partire da questo numero. Il collega e amico Luca Mari, internazionalmente riconosciuto quale esperto di metrologia fondamentale e membro di numerosi tavoli di lavoro per la redazione di Norme, informerà i lettori sui più recenti temi d’interesse e sugli sviluppi delle più recenti Norme e Documenti. Scrivete a Luca per commentare i suoi articoli e per proporre ulteriori temi di discussione!

Cari Lettori di Tutto_Misure! È in corso di revisione il documento JCGM 100:2008, “Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement” (riferito anche come ISO/IEC Guide 98-3:2008 e recepito in Italia come UNI CEI ENV 13005:2000, “Guida all’espressione dell’incertezza di misura”), solitamente identificato come “la GUM” e da qualcuno addirittura come “la Guida” tout court. In questa prima rubrica fornirò alcune informazioni di base a proposito della GUM e della bozza della sua nuova edizione, disponibile dalla fine del 2014.

L’importanza della GUM non è in discussione, per il ruolo di punto di riferimento che negli ultimi vent’anni ha avuto a proposito dell’incertezza di misura, un tema cruciale in tutto lo spettro dei problemi di misura, dalla metrologia fondamentale degli Istituti Metrologici Nazionali, chiamati a garantire la compatibilità dei campioni attraverso le Key Comparisons nel contesto del Mutual Recognition Arrangement (MRA), fino alla metrologia nell’industria, per l’ambiente e la salute. Al mo-

mento della sua prima pubblicazione, nel 1993, la GUM poteva a buon diritto essere presentata come la prima soluzione ampiamente condivisa al problema tradizionale di come combinare in un unico valore numerico l’informazione derivante dal riconoscimento della presenza contemporanea di errori casuali ed errori sistematici in una misurazione. Recependo una raccomandazione di un gruppo di lavoro coordinato dal BIPM e formulata già nel 1980 a seguito di una richiesta del Comitato Internazionale dei Pesi e della Misure (CIPM), la GUM propone una procedura basata sull’ipotesi di distinguere non la “natura” degli errori ma le modalità di valutazione dell’incertezza. È evidente qui l’atteggiamento pragmatico: dato che non riusciamo a concordare sull’interpretazione delle cause (“sugli input”), concordiamo almeno sulle azioni da compiere (“sugli output”). La nota distinzione tra metodi di valutazione “di categoria A” e “di categoria B” ha questa origine, e la sua connotazione pragmatica rimane evidente nel fatto che se i metodi di categoria A sono caratterizzati positivamente, come quelli basati sull’uso di campioni statistici e dunque sull’ipotesi di ripetibilità dell’interazione tra oggetto sotto misurazione e strumento di misura, i metodi di categoria B sono

semplicemente “tutti gli altri”, dunque includendo tipicamente componenti d’incertezza da fonti assai diverse, dall’incertezza di taratura all’incertezza di definizione del misurando. Una volta accettato il principio, la conseguenza non è più così problematica: si può ragionevolmente concordare che tutte le componenti d’incertezza, a prescindere dalla categoria del metodo con cui sono state valutate, sono combinabili mediante un’unica procedura, in grado di produrre quell’unica informazione d’incertezza cercata.

La GUM reinterpreta in questo senso la tradizionale “legge di propagazione degli errori”, assumendo la combinazione additiva in quadratura delle incertezze formalizzate come deviazioni standard, al più con la necessità di tener conto anche delle covarianze, dunque nell’ipotesi di linearità o quasi-linearità del modello di misura. Che la così ribattezzata “legge di propagazione delle incertezze” sia non l’origine ma la conseguenza di una scelta strutturale generale è dimostrato dal fatto che la stessa strategia è mantenuta anche per modelli significativamente non lineari, attraverso il Supplemento 1 della GUM (JCGM 101:2008, “Propagation of distributions using a Monte Carlo method”) che mostra come propagare numericamente distribuzioni invece che analiticamente deviazioni standard, ma comunque sempre nella logica che una singola procedura è appropriata a prescindere dalle differenze sulle cause che determinano le componenti d’incertezza.

La GUM non nasconde questa impostazione operativa, riconoscendo proprio nella sua apertura che per poter confrontare misure è necessario disporre un’indicazione quantitativa della loro qualità, fornita appunto dall’incertezza di misura: le misure sono strumenti di supporto alle decisioni, e dunque occorre avere un’informazione utilizzabile circa la loro affidabilità. In modo perfettamente coerente, il passo

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successivo è stato compiuto dal Vocabolario Internazionale di Metrologia (VIM), che nella sua ultima edizione nel 2007 (JCGM 200:2012, riferito anche come ISO/IEC Guide 99:2007 e recepito in Italia come UNI CEI 70099:2008) introduce i concetti di bilancio dell’incertezza (uncertainty budget) e d’incertezza di misura obiettivo (target uncertainty), “incertezza di misura specificata in forma di limite superiore e stabilita sulla base dell’utilizzo previsto dei risultati di misura”. Su questa base è stata sviluppata, nella norma UNI EN ISO 142532:2011 sulle specifiche geometriche dei prodotti ma di applicabilità ben più generale, la Procedure for Uncertainty MAnagement (PUMA), una procedura iterativa per costruire il bilancio dell’incertezza attraverso il confronto tra incertezza di misura calcolata e incertezza obiettivo dichiarata.

Dall’anno della sua costituzione, il 1997, il Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM) è incaricato delle attività di manutenzione e sviluppo della GUM e del VIM. Il gruppo di lavoro sulla GUM aveva scelto in questi anni di non operare direttamente sulla GUM, producendo invece documenti a essa complementari: un’introduzione (JCGM 104:2009) e alcuni supplementi, tra cui il citato Supplemento 1 a proposito di propagazione numerica di distribuzioni (si noti che da qualche anno tutti questi documenti sono liberamente accessibili nel sito del BIPM, www. bipm.org/en/committees/jc/jcgm).

Nella realizzazione di questi supplementi l’impostazione alla base della GUM è stata messa alla prova, in particolare circa l’effettiva compatibilità, nell’ambito di uno stesso contesto concettuale e formale, di valutazioni statistiche e valutazioni non statistiche. Questa duplicità richiama, naturalmente, le lunghe discussioni tra interpretazione “frequentistica” e “soggettivistica” della probabilità (un’interessante interpretazione su questo “scontro d’interpretazioni” è proposta nel saggio di B. Efron, “Bayesians, frequentists, and scientists”, liberamente accessibile all’indirizzo http://statweb.stanford.edu /~ckirby/brad/papers/2005Bayes FreqSci.pdf; anche Tutto_Misure ha

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METROLOGIA GENERALE

ospitato contributi critici sul tema, per esempio il recente “Incertezza di misura: teoria coerente o edificio da ricostruire?” di N. Giaquinto, nelle sue tre parti su T_M di Settembre 2013, Dicembre 2013, e Giugno 2014), una relazione in qualche modo ammessa dalla GUM stessa, quando scrive che le valutazioni di categoria A si basano su distribuzioni di frequenza osservate e per le valutazioni di categoria B suggerisce d’intendere la probabilità come grado di credibilità (degree of belief) nell’accadimento di un evento.

In modo non equivoco, la bozza della nuova edizione della GUM chiarisce la direzione che è stata scelta, presentando la decisione come un “cambiamento concettuale e tecnico”. Data la sua chiarezza, vale la pena di leggere direttamente quanto è dichiarato nell’introduzione della bozza: “This edition takes the Bayesian view of probability in the evaluation of measurement uncertainty; accordingly, the available knowledge is used to deduce a PDF for the quantity concerned, and the standard deviation of this PDF is used as the standard uncertainty. As a consequence, a standard uncertainty resulting from a Type A evaluation is no longer an estimate of a standard deviation, but a parameter of a state-of-knowledge PDF. Thus, the concept of an uncertainty having effective degrees of freedom is no longer needed. This change simplifies uncertainty calculations involving such quantities and places the Guide on a firmer, more consistent foundation”.

Come si vede, la bozza propone l’interpretazione bayesiana come un punto di vista informazionale alla probabilità, e dunque de-enfatizza, benché in modo non esplicito, l’associazione tra interpretazione bayesiana e soggettivismo: il concetto di grado di credibilità, finora associato alle valutazioni di categoria B in quanto tali, rimane solo in un’accezione specifica (“Guidance is given on the determination of an interval that contains the value of the measurand with a given probability, intended as degree of belief”), corrispondente al concetto classico di livello di confidenza.

Data questa unificazione, appare immediatamente la criticità di mantenere la distinzione tra valutazioni di catego-

ria A e di categoria B, da cui pure – come ricordato sopra – il processo che ha portato alla GUM si era originato, a partire dalla raccomandazione del 1980. È interessante, da questo punto di vista, una nuova citazione dalla bozza: “The standard uncertainty about a quantity can be evaluated on the basis of information either in the form of repeated indication values (sometimes called a Type A evaluation of uncertainty), or else on the basis of other available information such as provided by calibration certificates, measuring system specifications, physical tables and expert judgment (sometimes called a Type B evaluation of uncertainty)”. Nel ribadire l’enfasi sul ruolo dell’informazione nella misurazione, trovare nella (in una bozza della) GUM l’espressione “sometimes called a Type A/B evaluation” suona davvero strano a chi conosca la storia, e ricordi perciò che in pratica è stata proprio la GUM a proporre pubblicamente la distinzione tra categoria A e categoria B...

D’altra parte, la volontà dichiarata di semplificazione, e non solo di maggiore coerenza interna, è evidente non solo nella scelta di mantenere come oggetto le sole grandezze misurate in scale algebricamente ricche (“Nominal properties and ordinal quantities are not covered in this Guide”), ma anche e soprattutto nell’ipotesi di trattare solo situazioni in cui “per tutti gli scopi pratici” il misurando può essere definito “con sufficiente completezza” e dunque il suo valore può essere considerato come unico (dunque un numero reale con unità di misura?). In conseguenza, “knowledge about the measurand available before the measurement is not considered in this Guide” (una frase un po’ sorprendente, e che evidentemente deve essere interpretata: come si può costruire il modello di misura senza conoscenza sul misurando prima della misurazione?), e perciò “in this edition of the Guide, there is no consideration of ‘definitional (or intrinsic) uncertainty’”. Considerando che il concetto d’incertezza intrinseca, poi appropriatamente rinominato “incertezza di definizione” dal VIM, è stato introdotto proprio dalla GUM, si tratta di nuovo di una scelta che, plausibilmente, farà discutere.

I SERIALI LA MISURA DEL SOFTWARE

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GUFPI-ISMA Luigi Buglione

Quanto è grande un requisito?

Parte I – Requisiti funzionali

WHICH IS THE SIZE OF A REQUIREMENT? PART I – FUNCTIONAL REQUIREMENTS One of the main goals for a project manager is to determine effort and costs for his project, trying to minimize the error between estimations and actual data. The adoption of a proper set of quantitative measures is fundamental for achieving such goal. Quantifying FURs (Functional User Requirements) is the first step for this path. This paper presents an introduction to the FPA (Function Point Analysis) technique, starting from its origin and rationale, paying attention to the IFPUG (International Function Point Users Group) method.

RIASSUNTO Uno degli obiettivi di un project manager è di determinare effort e costi del proprio progetto cercando di minimizzare l’errore tra i due momenti temporali della stima e del consuntivo. Adottare un set ben individuato di misure quantitative è fondamentale per conseguire tale obiettivo. La quantificazione dei requisiti utente funzionali (FUR – Functional User Requirements) rappresenta il primo passo del percorso. L’articolo presenta un’introduzione alla tecnica FPA (Function Point Analysis), partendo dalle sue origini e motivazioni, con attenzione al metodo proposto da IFPUG (International Function Point User Group).

(Non-Functional Requirements) e ‘Altro’, intendendosi i primi due riferiti a un prodotto e il terzo all’entità ‘progetto’.

Una diversa rappresentazione dello scope da considerare è presentata in Fig. 2, a sottolineare la complementarietà di FUR-NFR di prodotto nell’ambito di un progetto, non potendo prescindere da ulteriori requisiti e relative attività per la ‘gestione’ di quanto richiesto dal ciclo di vita del software (es: project management, misurazione, quality assurance, configuration management, ecc.).

In quest’articolo iniziamo dal primo stream, quello dei requisiti funzionali utente (FUR), per poi trattare nei successivi articoli gli altri stream dello schema e come questi possano aiutare nella determinazione dei tempi e costi complessivi di un progetto.

INTRODUZIONE

Nello scorso numero della rubrica [1] dicevamo che la misurazione del software (e non solo) deve essere pensata e attuata considerando diversi aspetti, complementari, di una entità d’interesse. Pertanto l’applicazione dell’analisi EAM [2] e della tecnica BMP [3] può aiutare un’organizzazione nel valutare un insieme di possibili misure ‘bilanciate’ quale base per un piano di misurazione utile e sostenibile. Un esempio pratico di attributi (A) da considerare per un prodotto software (E – Entità) è dato dal modello di qualità per i prodotti software proposto dall’ISO nella norma ISO/IEC 25010:2011 [4], per ciascuno dei quali è possibile derivare una serie di possibili misure (M). Tale modello rappresenta l’evoluzione del precedente standard 9126-1:2001 [5].

Tali attributi rappresentano requisiti non-funzionali (NFR – Non Functional

Fig. 1 – ISO/IEC 25010:2011 - Quality Model

Requirements), ovverossia a COME il prodotto dovrà essere realizzato, e non COSA il prodotto realizzerà, ovverosia i c.d. requisiti funzionali.

Nello scorso articolo si proponeva lo schema ‘ABC’ [6] per indicare come l’analisi e il deployment di un UR (User Requirement) possa passare di norma per tre possibili ‘flussi’: FUR (Functional User Requirements), NFR

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NEWS

PRIMO ANALIZZATORE DI POTENZA INTEGRATO CON CAPACITÀ DI VISUALIZZAZIONE TIPICHE DI UN OSCILLOSCOPIO TOUCH Keysight Technologies Inc. ha recentemente presentato IntegraVision, il primo analizzatore di potenza che combina in un solo strumento accurate funzioni di misura con le capacità di visualizzazione tipiche di un oscilloscopio con touchscreen. Il nuovo strumento è la soluzione ideale per i progettisti impegnati in attività di ricerca e sviluppo e nel collaudo di sistemi di conversione di potenza, che possono accedere a visualizzazioni dinamiche sull’andamento di correnti, tensioni, potenze e altri parametri utili per valutare e ottimizzare le prestazioni dei loro circuiti.

I progettisti che lavorano sui sistemi di conversione di potenza necessitano di misure a elevata accuratezza, per identificare e caratterizzare anche i più piccoli miglioramenti di efficienza nei dispositivi e nei sottosistemi elettronici (inverter o convertitori di potenza, alimentatori universali, sistemi di gestione delle batterie, alimentatori per veicoli o aeromobili, convertitori e alimentatori elettronici per lampade ed elettrodomestici di vario tipo). Alcuni analizzatori di potenza attualmente sul mercato, pur offrendo un’adeguata accuratezza di misura, risultano poco pratici da utilizzare e non consentono di caratterizzare gli assorbimenti energetici in condizioni dinamiche. Prima dell’avvento di IntegraVision, i progettisti erano obbligati a usare un analizzatore di potenza per effettuare misure accurate, e un oscilloscopio per visualizzare eventi ripetitivi ed eventi isolati, come i transitori durante il funzionamento o all’accensione. Ora l’eliminazione di un oscilloscopio dal banco di misura diminuisce la complessità dei collaudi e riduce il tempo necessario alla configurazione delle prove.

I nuovi analizzatori di potenza Keysight sono ideali per valutare rapidamente e in modo interattivo i consumi energetici, in continua e in alternata, il rendimento della conversione di potenza e le caratteristiche dinamiche in risposta a variazioni dei parametri caratteristici dell’alimentazione di rete (frequenza, fase e armoniche), con un’accuratezza di base dello 0,05 % e 16 bit di risoluzione. IntegraVision permette di caratterizzare gli assorbimenti energetici in condizioni estremamente dinamiche, con una velocità di campionamento di 5 Megasample al secondo e una larghezza di banda di 2 MHz. “Con l’accuratezza di un analizzatore di potenza e la capacità di visualizzazione delle forma d’onda di un oscilloscopio integrate in uno stesso strumento, gli analizzatori di potenza IntegraVision rendono notevolmente più semplice a progettisti e responsabili della validazione identificare e risolvere i problemi che influiscono sull’efficienza energetica dei loro sistemi”, afferma Kari Fauber, General Manager della divisione Power and Energy di Keysight. “Se un progettista sa usare un oscilloscopio, può utilizzare anche questo strumento: grazie allo schermo touch, le misure di potenza non sono più lunghe e scomode”.

Per ulteriori informazioni: www.microlease.com/keysight

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N. 01ƒ ;2015 FUNCTIONAL USER REQUIREMENTS E FUNCTION POINTS: L’ORIGINE

La scelta di dimensionare i FUR è databile alla metà degli anni ’70, quando ancora i contratti erano formulati usando LOC (Lines of Code), con un confronto spesso difficile tra le parti contrattuali. Jones ha ben riassunto nel ‘paradosso della produttività’ l’effetto distorsivo nell’usare unità di prodotto per gestire tempi/costi di un progetto [7]. Due tipiche misure valutate erano (a) costo unitario di una LOC e (b) la produttività di sviluppo per LOC. Il paradosso stava nel fatto che nel primo caso un maggior numero di LOC implicasse un maggior lavoro e quindi maggiori costi, non un risparmio, mentre nel secondo caso produrre più LOC non necessariamente significa realizzare un maggior numero di funzionalità software: un programmatore che avesse realizzato la stessa funzione con meno istruzioni in minor tempo sarebbe stato più performante ed economico. Ma analizzare tali valori senza comprendere cosa e come si stesse misurando ha portato ad applicare tali metriche in modo acritico (il costo/LOC rapporta costi dell’intero progetto alla lunghezza del source code che è invece una misura di prodotto) confrontando pertanto entità non omogenee.

Ancora, misurare con LOC non è tecnicamente possibile prima di aver già realizzato il prodotto. Come poter valutare e stimare quindi effort e costi PRIMA di realizzare il software?

Allan Albrecht, ricercatore IBM, formulò tra il 1975 e il 1979 il metodo

FPA (Function Point Analysis) e i c.d.

‘Function Points’ (FP) [8], rispettivamente tecnica e unità di misura delle funzionalità software scambiate tra clienti/fornitori, osservate in modo neutrale, escludendo i possibili impatti tecnologici [7]. Molta letteratura usa a tutt’oggi il confronto con i metri quadrati di un appartamento: indipendentemente dai materiali usati o dal posizionamento in una data zona/ città (requisiti non-funzionali), i FP esprimono esclusivamente un volume, come facevano invece le LOC, una lunghezza. L’idea vincente – considerando il periodo – fu quella di lavorare partendo dai limiti delle LOC (dipendenza dalla tecnologia utilizzata e momento temporale per conteggiarle) per creare una misura il più possibile neutrale tra le parti contrattuali e determinabile sin dalla prima formulazione degli UR (User Requirements) con le dovute approssimazioni, proponendo nelle regole di conteggio la logica di processo (IPO – Input, Processing, Output) e un livello di granularità standard, al pari di un “etalon” [9] nel mondo metrologico.

Per il primo aspetto (logica di processo), Albrecht considerò i due tipici elementi in gioco nello sviluppo di un prodotto software (dati e processi), mentre per il secondo (granularità) introdusse definizioni del livello minimo di ciò che va misurato, per rendere confrontabili quantità standard, creando così una misura possibilmente robusta e ripetibile indipendentemente dal misuratore.

Gli elementi di conteggio sono cinque: due tipologie di dati “logici” (interni ed esterni: ILF ed EIF) e tre processi (input, output e inquiry “esterne”: EI, EO, EQ – un output è una query con un’elaborazione associata e pertanto “vale” di più di una “semplice” query). A ciascun elemento viene associato un peso, determinato da un’analisi di regressione lineare multipla effettuata su un set di ca. 20 progetti IBM “lavorati” nella seconda metà degli anni ’70, con tecnologie e linguaggi di quel periodo, ancora legati al mondo mainframe e successivamente revisionati con un secondo e ultimo studio del 1984 [10], a

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Figura 2 – Yin-Yang: i tre ‘stream’ dello schema ‘ABC’

I SERIALI LA MISURA DEL SOFTWARE

seguito dell’introduzione dei primi PC e computer dipartimentali. I pesi sono pertanto l’espressione mediata degli effort necessari a realizzare quelle quantità di lavoro espresse attraverso la determinazione delle frequenze dei cinque elementi conteggiabili, a partire dall’analisi dei requisiti utente di prodotto.

Per quanto riguarda la granularità degli elementi da conteggiare, i numero di dati logici (non fisici) vanno considerati valutando lo schema dati in 3NF (terza forma normale), mentre per i processi è stato coniato il concetto di “processo elementare” (la più piccola attività significativa per l’utente, autonoma e indivisibile dal punto di vista funzionale). “Gestire” non è un verbo elementare, ma include più processi elementari (il c.d. CRUDL: Create, Read, Update, Delete, List).

Ciascuna delle tre tipologie di processo (EI, EO, EQ) ha poi un “intento primario”, utile per classificarle: ad esempio, l’intento primario di un External Input (EI) è quello di manutenere uno o più ILF (Internal Logical File) e/o alterare il comportamento del sistema (prodotto, spesso invece confuso con il ‘progetto’, come si dirà avanti nei possibili ‘limiti’ applicativi delle tecniche FPA-like). Nel caso del “CRUDL”, avremmo 3 EI (Create, Update, Delete), 1 EQ (Read) e 1 EO/EQ (List), dovendosi valutare se la lista presenti calcoli (nel caso sarebbe un EO) oppure no (quindi un EQ, una semplice query senza ulteriori elaborazioni). Un’analisi grammaticale dei requisiti utente può pertanto essere applicata, analizzando verbi/ sostantivi per i processi e i complementi oggetto per i dati logici.

IFPUG FPA: un esempio di conteggio

Ecco un semplice esempio per illustrare come determinare il numero di FP per il nuovo requisito “gestire una nuova anagrafica”. Ecco una serie d’ipotesi sulla numerosità dei campi e dei file da considerare: • Gestire/Gestione (verbo/sostantivo) → processi → CRUDL → 5 Ele-

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NEWS

NOVITÀ IN CASA ROHDE & SCHWARZ Marco Brusati, Sales Manager della Divisione Strumenti di Misura Rohde & Schwarz Italia, è stato recentemente nominato anche Sales manager T&M e Broadcast per la filiale spagnola.

In Rohde & Schwarz Italia dal 1990, Brusati s’inserisce nella rete di vendita della Divisione Strumenti e si distingue subito per le proprie capacità e conoscenze tecniche sui prodotti del basket dell’azienda

tedesca. Per tre anni lavora presso il Quartier Generale a Monaco di Baviera, in qualità di Product Manager, nel settore dei prodotti per il radiomobile. Tornato in Italia, occupa la posizione di Key Account Manager per l’industria e gli Operatori di Telefonia, fino a diventare Sales & Marketing Manager Div. T&M nel 2007.

La sua recente nomina va ad aumentare la sinergia del personale Rohde & Schwarz e il consolidamento delle strategie di mercato nella Regione South Europe. Marco Brusati ha accolto questa importante sfida con slancio ed entusiasmo, in un attuale contesto difficile ma sicuramente stimolante.

Per ulteriori informazioni: rsi.info@rohde-schwarz.com

LETTORE DI CODICI 1D E 2D CON MESSA A FUOCO AUTOMATICA Il nuovo lettore serie SR-1000 della Keyence include sorgenti di luce, sia polarizzata sia diretta: la selezione automatica del filtro di polarizzazione elimina il riflesso e consente un montaggio flessibile. Il lettore di codici rimuove automaticamente il riflesso ed elimina la necessità di regolare l’angolo di montaggio o l’illuminazione esterna durante l’installazione. Il lettore di codici ottimizza automaticamente l’esposizione, il filtro di elaborazione delle immagini e altri parametri in base al target e alla distanza d’installazione.

Il montaggio è meno vincolato alle prestazioni o alle specifiche del lettore di codici stesso, quindi migliora la flessibilità della progettazione delle macchine per linee di produzione e strutture di montaggio. È possibile utilizzare un solo lettore per target con altezze diverse. Le fluttuazioni nelle condizioni del codice sono previste durante la regolazione e vengono generate automaticamente impostazioni di lettura estese. Questo assicura una lettura stabile anche quando il contrasto del codice cambia, eliminando la necessità di riconfigurare il lettore.

La Serie SR-1000 è dotata di una funzione che valuta la qualità del codice, rilevandone l’eventuale deterioramento prima che si verifichino errori di lettura; questa modalità può essere usata per la manutenzione preventiva del processo di stampa. La configu-

razione può essere completata in soli quattro passi con un modulo domanda-risposta, che include spiegazioni visive.

Nelle versioni precedenti, l’utente doveva capire le impostazioni disponibili sullo schermo e determinare quali parametri inserire. La nuova versione utilizza una procedura guidata per eliminare la necessità d’individuare i parametri, riducendo le ore di manodopera necessarie per l’impostazione della comunicazione.

I lettori di codice KEYENCE eseguono la scansione di codici 2D o 1D a velocità estremamente elevate e con una precisione impareggiabile.

Per ulteriori informazioni: www.keyence.it

RETROFIT DI MACCHINE PROVA INGRANAGGI Crase srl, da oltre 25 anni punto di riferimento nel mercato dell’ingranaggio, è oggi in grado di vendere, assistere e retrofittare Macchine di Prova per la misurazione d’ingranaggi cilindrici e conici.

La Società, grazie alla conoscenza maturata negli anni e alla tecnologia disponibile, ri sponde alle problematiche legate alle misurazioni nel controllo degli ingranaggi presentando

un ventaglio di offerte molto esteso.

Crase offre una vasta gamma di Evolventimetri manuali usati: MAAG, KLINGELNBERG, MAHR, FRENCO, HOFLER. Le mac-

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chine manuali, con o senza disco base, sono una valida alternativa tecnico-economica per la misura degli ingranaggi; una volta retrofittati, gli strumenti rimangono validi e aggiornati.

I nostri tecnici specializzati sono in grado di aggiornare il vostro evolventimetro a controllo e/o manuale: oltre ad aggiornare il sistema di misura, abbiamo la possibilità di riparare o revisionare le parti meccaniche e fornire accessori utili al controllo.

Tra gli evolventimetri CNC troviamo varie macchine di misura che vanno da 200 a 2.000 mm di diametro, totalmente automatiche, che permettono di misurare in modo veloce e semplice. Con un unico ciclo di misura, lo strumento fornisce report di prova per la misura dei parametri di elica, evolvente e divisione. Tutti i parametri di dentatura misurati rispondono alle normative DIN, AGMA e ISO. Il sistema di misura risulta essere semplice e di utilizzo immediato.

I prodotti e l’assistenza sono Made in Italy, che vi garantiscono elevata competitività nel lungo periodo.

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I SERIALI LA MISURA DEL SOFTWARE

Tabella 2 – IFPUG FPA: tabelle di complessità per EI (sinistra) e EO/EQ (destra) mentary Process (EP): 3 EI, 1 EQ, 1 EO (supposto un calcolo) • Nuova Anagrafica (complemento FTR\DET 1-4 5-15 16+ FTR\DET 1-5 6-19 20+ oggetto) → dati logici → lettura/scrittura → 1 ILF. 0-1 B (3) B (3) M (4) 0-1 B (4/3) B (4/3) M (5/4) Per ciascun FT la complessità viene 2 B (3) M (4) A (6) 2-3 B (4/3) M (5/4) A (7/6) determinata da specifiche tabelle che incrociano il numero di DET (Data Ele3+ M (4) A (6) A (6) 4+ M (5/4) A (7/6) A (7/6) ment Types, campi logici) con il numero di RET (Record Element Types, sottogruppi per i dati logici, ILF e EIF) o Supponendo, a titolo d’esempio, una complessità “bassa” per tutti gli elementi di FTR (File Type Referenced, file logi- sopra indicati, avremmo la seguente soluzione, con un totale di 23 FP: ci referenziati nelle funzioni di tipo Tabella 3 – Esempio di conteggio: ipotesi di bassa complessità processo: EI, EO, EQ).

Tipo Funzione Frequenza (A) Tabella 1 – IFPUG FPA: tabelle di complessità per EIF (valori a sinistra)/ILF (valori a destra)

RET\DET

1-19

20-50

51+

1

B (5/7)

B (5/7)

M (7/10)

2-5

B (5/7)

M (7/10)

A (10/15)

6+

Complessità (B)

Peso (C)

Valore Pesato (A*C)

ILF

1

B

7

7

EIF

0

—-

—-

0

EI

3

B

3

9

EQ

1

B

3

3

EO

1

B

4

4

FP

23

M (7/10) A (10/15) A (10/15)

Volendo valutare a una prima stima del requisito il range possibile, dalla complessità bassa a quella alta, senza

entrare nel dettaglio di quanti campi e dati siano usati, deriveremmo:

Tabella 4 – Esempio di conteggio: range d’ipotesi con le diverse possibili fasce di complessità (B, BM, M, MA, A)

Complessità - Pesi

Valore Pesato

Tipo Funzione

Frequenza a (A)

Bassa (B)

Media (C)

Alta (D)

Bassa (A*B)

Media (A*C)

Alta (A*D)

ILF

1

7

10

15

7

10

15

EIF

0

5

7

10

0

0

0

EI

3

3

4

6

9

12

18

EQ

1

3

4

6

3

4

6

EO

1

4

5

7

4

5

7

23

32

46

Bassa-Media Medio-Alta

Si determina pertanto un ventaglio d’ipotesi che varierà tra 23 e 46 FP (bassa e alta complessità), passando per ipotesi intermedie (Bassa-Media: 28 FP; Medio-Alta: 39 FP).

Un valore maggiormente affidabile sarà pertanto derivabile da una analisi dettagliata dei campi e file

coinvolti: conoscenza ed esperienza maturata con tali tecniche permette in pochi minuti di poter iniziare a derivare un valore indicativo, che approssimi perlomeno la dimensione funzionale degli UR formulati a quel dato livello di granularità.

28 39

FPA ED ELEMENTI NON-FUNZIONALI: IL VAF (VALUE ADJUSTMENT FACTOR)

Quanto detto finora rappresenta il metodo e le regole ancora applicate dopo più di 35 anni: l’impianto della FPA rimane valido perchè legato a un

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I SERIALI LA MISURA DEL SOFTWARE

processo e non a una specifica tecnologia. Ciò che è variato dalla prima formulazione di Albrecht alle attuali versioni dei metodi FPA-like era un ‘aggiustamento del valore’ iniziale di FP in base a una serie di elementi nonfunzionali, legati sia al prodotto software sia all’ambiente di sviluppo (pertanto all’entità progetto). Il VAF (Value Adjustment Factor) nella prima formulazione era calcolato partendo da 10 GSC (General Systems Characteristics), poi passate a 14, proprio a indicare una crescente complessità dei sistemi (ricordando però che “complessità” è un attributo distinto dalla “funzionalità”, come indicato anche dalla norma 25010 sopra citata), ciascuna da valutare con un punteggio su scala ordinale da 0 a 5. Tale valore era rappresentato quale fattore moltiplicativo (non additivo) al numero iniziale di FP, con una variabilità del ± 35%, pertanto esprimendo una “supremazia” della dimensione funzionale (espressa in FP) su quella non-funzionale (espressa dal VAF) che non ha senso di esistere, dato che (come espresso graficamente nello schema ABC) le quantità e i relativi effort debbono essere sommati e non valutati come “quota parte” l’uno dell’altro, con l’effetto di una sotto-stima dell’effort per le attività non-funzionali.

L’applicazione del VAF comportava alcuni paradossi nei valori calcolati, per cui è stato rimosso dall’ISO già dal 1998 e poi dalla stessa IFPUG dal 2003 con la versione 4.1 in formato ISO e ora nella v4.3 in modo definitivo, relegandola in appendice per soli motivi storici, a sanare tale anomalia.

Pertanto nel caso di non applicazione del VAF, esso deve essere quotato “N/A” e non pari a 1. Altrimenti in tal modo si assegnerebbe un valore di 35 punti al TDI (Total Degree of Influence), ovverosia alla valutazione totale delle 14 GSC per il sistema in esame.

Como(Italy), URL: http://goo.gl/mXKzU2 4. ISO/IEC 25010:2011, Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) — System and software quality models 5. ISO/IEC, IS 9126-1:2001 - Software engineering — Product quality — Part 1: Quality model 6. L. Buglione, The Next Frontier: Measuring and Evaluating the NonFunctional Productivity, MetricViews, IFPUG Newsletter, Vol.6 Issue No.2, August 2012, pp.11-14, URL: http://goo.gl/BZnof 7. C. Jones, Backfiring: Converting Lines-of-Code to Function Points, IEEE Computer, 28(11), Nov 1995, pp.8788 8. A. Albrecht, Measuring Application Development Productivity, Proceedings of the IBM Applications Development Symp., Monterey, CA (USA), Oct.14-17, 1979, URL: http://goo.gl/wu7UFT 9. BIPM, VIM – International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms, 3rd Ed., 2008 (rev. 2012), Bureau International des Poids et Mesures, URL: http://goo.gl/ZN3Tbf 10. A. Albrecht & J.E. Gaffney, Software Functions, Source Lines of Code, and Development Effort Prediction: A Software Science Validation, IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 9, no. 6, Nov. 1983, URL: RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI http://goo.gl/dBZ90U 11. ISO/IEC 20926:2009, Software 1. L. Buglione, Misurare per...credere: and systems engineering — Software una breve overview della Misurazio- measurement — IFPUG functional size ne nel mondo ICT, Tutto Misure, measurement method 2009 #01/2015, URL: http://goo.gl/FkQbyK Luigi Buglione è il Pre2. L. Buglione, C. Ebert, Estimation, sidente di GUFPI-ISMA Encyclopedia of Software Engineer(Gruppo Utenti Function ing, Taylor & Francis Publisher, June Point Italia – Italian Soft2012, ISBN: 978-1-4200-5977-9 ware Metrics Association) 3. L. Buglione, A. Abran, Improving e Direttore IFPUG ConfeMeasurement Plans from multiple rence & Education. Atdimensions: Exercising with Balanc- tualmente lavora in qualità di Process FPA E METODI FSM: ing Multiple Dimensions - BMP, 1 st Improvement and Measurement SpeciaWorkshop on “Methods for Learning list presso Engineering Ingegneria InforEVOLUZIONI, VALORE Metrics”, METRICS 2005, 11th IEEE matica spa. È Associate Professor presE POSSIBILI LIMITI APPLICATIVI International Software Metrics Sym- so l’École de Technologie Supérieure Dal 1986 il metodo di Albrecht è posium, 19-22 September 2005, (ETS) di Montréal.

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stato ‘ereditato’ e fatto evolvere dall’IFPUG (International Function Point Users Group – www.ifpug.org) [11] e già dalla fine degli anni ’80 si sono sviluppate una serie di varianti: COSMIC, NESMA, FISMA e Mark-II, divenute anche standard ‘de jure’ validate dall’ISO, denominate in modo generico metodi FSM (Functional Size Measurement).

Il valore di una fsu (functional sizing unit) – a prescindere dalla tecnica adottata – risiede nel valorizzare gli aspetti “visibili” di un’entità d’interesse, le funzionalità, in questo modo più facilmente individuabili da ambedue le parti contrattuali. Di contro, il ‘limite’ intrinseco di ciascuna misura, e quindi le fsu non ne sono esenti, rimane quello di poter misurare ‘solo’ un aspetto di una entità d’interesse. Nel caso dei FP, il principale limite applicativo risiede – nella pratica odierna contrattuale – nell’utilizzarlo impropriamente.

Nei prossimi numeri della Rivista proseguiremo l’analisi parlando delle peculiarità degli altri metodi FSM e di una loro comparabilità e convertibilità, nonché di come tradurre le quantità calcolate con tali metodi in effort e duration di progetto.

“The cost of standardisation is very expensive, but the cost of lack of standardisation is enormous” (Brian L. Meek)

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

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

www.avvocatoscotti.com

Autovelox: finalmente!

Una nuova attenzione alla conformità degli strumenti?

LEGAL AND FORENSIC METROLOGY This section intends to discuss the great changes on Legal Metrology after the application of the D.lgs. 22/2007, the so-called MID directive. In particular, it provides information, tips and warnings to all “metric users” in need of organizations that can certify their metric instruments according to the Directive. This section is also devoted to enlightening aspects of ethical codes during forensic activities where measurements are involved.

Please send all your inquiries to Ms. Scotti or to the Director!

RIASSUNTO Questa rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema di Metrologia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.lgs. 22/2007, altrimenti detto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli e ammonimenti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per reperire informazioni su Enti e organizzazioni notificate per la certificazione del loro prodotto/strumento secondo la Direttiva. La rubrica tratta anche di aspetti etici correlati allo svolgimento di misurazioni legate ad attività in ambito forense (CTU, CTP). Scrivete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verrete accontentati!

IL QUADRO

Sebbene negli ultimi anni siano aumentati i ricorsi avverso le sanzioni comminate per eccesso di velocità e accertate mediante rilevamento automatico effettuato tramite apparecchi elettronici di misurazione della velocità (cd autovelox), ricorsi motivati sulla scorta della mancata conformità degli strumenti di misura alle regole generali di metrologia, ovvero per assenza di taratura di tali apparecchi, i giudici chiamati a pronunciarsi (dai Giudici di Pace alla Corte di Cassazione) hanno sempre, salvo rari casi, rigettato simili argomentazioni confermando i provvedimenti adottati dalla PA. In particolare, a parte timide e poco frequenti aperture giurisprudenziali (in specie pronunce di Giudici di Pace), che imponevano la taratura dell’apparecchiatura quale requisito per la validità degli accertamenti, la giurisprudenza di legittimità ha sempre fermamente difeso le ragioni della PA,

preservandone intatto il potere e riconoscendole una sorta di autoreferenzialità anacronistica attraverso la legittimazione di affermazioni prive di fondamento, sia tecnico che giuridico, che attribuiscono all’accertamento una veste d’infallibilità sacrale.

Al riguardo si rammenta che le decisioni adottate dalla Corte di Cassazione affermavano la non necessarietà della taratura per la regolarità dell’accertamento effettuato mediante autovelox, in quanto si riteneva sufficiente l’omologazione dell’apparecchiatura mediante emanazione di apposito DM che ne garantiva la conformità ai requisiti richiesti per la messa in funzione e l’utilizzo da parte degli organi accertatori (Cfr. Cass civ 23978/2007).

Ritengo opportuno evidenziare che suddetta interpretazione avrebbe potuto condurre, qualora fossero stati meglio approfonditi alcuni aspetti (peraltro già visibili), alle diverse conclusioni che oggi sembrano invece

profilarsi all’orizzonte. Infatti, a ben vedere, nella differente ipotesi in cui i giudicanti non si fossero limitati a ritenere rilevante la sola esistenza del decreto di omologazione per l’apparecchiatura di misurazione della velocità ma avessero, invece, considerato anche i contenuti di suddetto provvedimento ministeriale, in specie per quanto concerne il modello Autovelox 104/C2 (dato che la fattispecie concretamente posta al vaglio della Corte concerne detta apparecchiatura), avrebbero potuto verificare che, tra le varie condizioni di utilizzo dello strumento, erano previste e suggerite dal fabbricante le periodiche tarature ai fini della regolare tenuta dell’apparecchio di misura de quo, comportando, quindi, conclusioni differenti.

In ogni caso, considerato che tale valutazione non è stata svolta, risulta del tutto privo di utilità esprimere considerazioni circa i possibili esiti che si sarebbero potuti manifestare a suo tempo precorrendo quindi l’attuale scenario che, sebbene non abbia ancora definito in maniera inequivocabile la questione, sembra tuttavia propendere per una maggiore aderenza alle buone prassi e norme tecniche metrologiche in materia di misura della velocità.

LA RILEVANZA COSTITUZIONALE

La vicenda prende le mosse da un ricorso promosso da un automobilista avverso un accertamento di violazione della norma del codice della strada riguardante l’eccesso di velocità rilevata mediante autovelox (Modello Autovelox 104/C2). A seguito del rigetto da parte del Giudice di Pace, il ricorrente promuove appello e, nuovamente, vistosi respinto anche questo,

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NEWS

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Test & Software Measurement; in questo modo è possibile estendere la funzione grafica e di registrazione attraverso un PC. I parametri misurabili sono tensione, angolo, potenza, velocità, resistenza del ponte estensimetrico, mentre i parametri visualizzati risultano essere: andamenti temporali, valore medio e di picco, reset, unità ingegneristiche, tara, peso lordo, shunt. La connessione al PC avviene tramite USB. Futek Advanced Sensor Technology è una primaria azienda americana leader nelle soluzioni avanzate di misura, con oltre 3.500 modelli di sensori di forza e un catalogo prodotti che copre le esigenze industriali, militari, avioniche, spaziali e medicali. Una prerogativa di Futek Advanced Sensor Technology è di mantenere l’80% dei modelli a catalogo a stock per una consegna in 24 ore.

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Le difficoltà emergono soprattutto quando occorre misurare “dove non si vede e ciò che non si vede”, vale a dire all’interno dei pezzi e la qualità delle superfici, interne o esterne.

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lità di programmazione, da un braccio tastatore con riconoscimento automatico USB, dall’azzeramento e dalla ricerca dello zenit automatica, dall’elevata velocità di esecuzione delle misure che, abbinata alla chiarezza della reportistica, rendono lo strumento unico nel suo genere. La taratura dello strumento avviene con un ciclo automatico. Con questa tipologia di strumento le misure possono essere eseguite direttamente in produzione, da qualsiasi operatore con estrema semplicità, utilizzando un solo strumento.

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invece a meccanismi processuali che consentono di dichiarare inammissibile una domanda, con evidente esclusione di una decisione sul merito (infatti, per entrambi i casi decisi, la Corte ne ha dichiarato l’infondatezza in ragione della mancata corretta individuazione della norma da utilizzare quale tertium comparationis al fine del giudizio di compatibilità costituzionale1).

La Corte di Cassazione quindi ha preso atto della necessità di fare chiarezza in materia, anche alla luce del contraddittorio comportamento tenuto dalla Pubblica Amministrazione.

Questa, se da un lato dichiara l’intenzione di volersi adeguare alle norme metrologiche per quanto concerne la gestione degli apparecchi di misura della velocità2, dall’altro lato nei fatti persevera nel trascurare le più elementari norme circa la corretta esecuzione di un’attività di misura come quella relativa all’accertamento di violazioni inerenti il superamento di un certo limite di velocità.

Infatti, come utilmente evidenzia l’ordinanza emessa dalla Corte di Cassazione, una simile situazione (come quella che peraltro si verifica ordinariamente e quotidianamente in materia) “finirebbe per concretizzare un incredibile risultato: quello per cui una qualunque bilancia di un mercato rionale è soggetta a verifica periodica di taratura, mentre non lo è una complessa apparecchiatura, come quella per la verifica della velocità, che svolge un accertamento irripetibile e fonte di gravi conseguenze per il cittadino.

Fra l’altro appare incongruo ritenere che la suddetta apparecchiatura sia garantita, quanto alla sua efficienza e buon funzionamento (anche a distanza di lustri), dalla sola conformità al modello omologato”.

In ogni caso, sul punto ritengo opportuno precisare che, a prescindere dal vuoto normativo circa la necessità o meno della taratura (che depone a favore della non necessità ovviamente!) determinato dalla mancata imposizione di un simile adempimento,

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propone ricorso in Cassazione.

La Corte, con propria ordinanza n. 17766/2014 del 07/08/2014, seppur rammentando il proprio consolidato orientamento che, come sopra accennato, rifiutava di riconoscere qualsiasi valore alla (mancanza di) taratura dell’autovelox, ai fini della validità dell’accertamento, in ragione della considerazione (come affermata dalla Corte) che la taratura è attività di rilevanza metrologica che non concerne gli accertamenti della pubblica amministrazione (!!!), evidentemente persuasa dalle argomentazioni dell’attuale ricorrente, ha sollevato d’ufficio l’eccezione d’incostituzionalità rimettendo la questione alla Corte Costituzionale.

Le argomentazioni in base alle quali la Corte di Cassazione ha ritenuto di sottoporre la fattispecie al vaglio della Corte Costituzionale sono così sintetizzabili: a) Mancata applicazione della legge 273/1991 istitutiva del sistema nazionale di taratura; b) Mancata osservanza dell’art. 4 Decreto Dirigenziale n. 1123 del 163/05/2005 Ministero dei Trasporti; c) Mancata applicazione delle norme UNI EN 30012 e UNI EN 10012; d) Inosservanza delle raccomandazioni OIML d20 e d19; e) Precedenti pronunce sul punto emesse dalla Corte Costituzionale relative a soli profili di ammissibilità delle domande con esclusione di qualsiasi valutazione in ordine alla legittimità della norma di cui all’art. 45 del codice della strada ove non prevede la taratura dello strumento utilizzato per la misurazione della velocità.

Ciò che maggiormente ha indotto la Corte di Cassazione a formulare una richiesta di giudizio sulla legittimità costituzionale della norma indicata (art. 45 Codice della Strada) è rappresentato dalle precedenti pronunce della Corte Costituzionale, in specie la sentenza n. 277/2007 e l’ordinanza n. 423/2008, ove la Consulta ha evitato di adottare una chiara e inequivocabile posizione, ricorrendo

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

molti Comuni in possesso di autovelox (in specie per quelli fissi) hanno provveduto a sottoporli a taratura e procedono a eseguire detta attività regolarmente secondo le scadenze indicate nel certificato di taratura stesso (o nel manuale d’uso dell’apparecchio). Pertanto, nell’ipotesi in cui la Corte Costituzionale dichiarasse l’illegittimità della norma, come richiesto dalla Corte di Cassazione, una simile pronuncia, ai fini della contestazione di un verbale redatto sulla base di una rilevazione effettuata da autovelox già opportunamente tarato dal Comune (che rientri tra gli enti virtuosi che hanno eseguito detta operazione), risulterebbe insuscettibile d’effetto poiché l’ente accertatore avrebbe già preventivamente superato la questione.

In ogni caso, considerato che già alcuni Comuni hanno provveduto, sebbene non obbligati, a sottoporre a taratura gli autovelox unitamente al fatto che ora la questione è posta al vaglio della Corte Costituzionale, sembra proprio che ormai ci siamo!! Auspico che tale percorso sia ora tracciato anche per gli etilometri3 che espongono i presunti trasgressori a conseguenze penali ben più rilevanti rispetto a quelle derivanti da violazioni del codice della strada relative a eccesso di velocità.

NOTE 1

Ai fini di una valida domanda di giudizio costituzionale circa una norma, la richiesta formulata deve indicare quali sarebbero le norme che violano la Costituzione e che devono quindi essere annullate o meno.

2 Si fa riferimento alla nota 27/09/2000 n. 6050 inviata dal Ministero dei Lavori Pubblici al SIT. 3 Gli etilometri sono soggetti a verifica periodica e sono muniti di libretto metrologico, ma la verifica non corrisponde e non integra una vera e propria taratura dello strumento come sarebbe invece prevista dal fabbricante nei manuali di uso.

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N. 01ƒ ; 2015 ACCELEROMETRI MEMS PER IMPIEGHI OEM Instrumentation Devices srl, specializzata nelle soluzioni di misura e analisi per la sperimentazione scientifica e industriale, offre una gamma di accelerometri MEMS, ad alte prestazioni, elevata stabilità e basso rumore, per impieghi in apparecchiature OEM per strumentazione, navigazione, monitoraggio sismico, ecc.

Disponibili con uscita analogica amplificata (±4 V) o in frequenza, in accordo con il campo di misura, offrono banda passante tra zero e 4 kHz. Il range operativo di temperatura è tra - 55 e + 125 °C con limite a breve termine fino a + 175 °C. Questi piccoli accelerometri mono assiali di tipo capacitivo micromachined sono realizzati in un package sigillato di tipo LCC o J-Lead per montaggio superficiale su PCB. I fondi scala di misura disponibili sono: ± 2, ± 5, ± 10, ± 25, ± 50, ± 100, ± 200 e ±400 g.

Provvisti di numero di serie che ne permette la tracciabilità, sono anche disponibili con foglio di taratura con offset, fondoscala, linearità, risposta in frequenza e assorbimento.

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NUOVI MECHANICAL VIBRATION SWITCHES CON OPZIONE DI RESET REMOTO. L’INNOVATIVO DESIGN FORNISCE UN MIGLIOR CONTROLLO DELLA SENSIBILITÀ DI SCATTO IMI Sensors, produttore di strumentazione per il monitoraggio delle vibrazioni industriali, ha annunciato il lancio della nuova serie di Mechanical Vibration Switches (modelli 685A09, 685A19, 685A29, 685A39). IMI ha sviluppato questa nuova serie di Linear Adjust Mechanical Vibration Switch per l’utilizzo in diverse applicazioni: torri di raffreddamento, ventilatori, grandi sistemi di scarico e sfiato, sistemi HVAC, ventole e motori.Il nuovo Mechanical Vibration Switch offre un significativo vantaggio tecnico: il design unico, patent-pending, fornisce una migliore regolazione della sensibilità rispetto ai modelli tradizionali e ciò consente all’utente di controllare meglio il livello di scatto del commutatore e migliorare la protezione delle attrezzature. Inoltre, grazie ai processi di progettazione e di fabbricazione utilizzati, il costo dello strumento è più competitivo rispetto a qualsiasi tipo di Mechanical Vibration Switch presente sul mercato. Fra gli altri benefici offerti dal nuovo Switch, segnaliamo la protezione a basso costo per le macchine critiche, la migliore ripetibilità della sensibilità dopo il reset, il relè DPDT, i contatti puliti 10 amp e le opzioni 120 VAC, 240 VAC o 24 VDC. Per maggiori informazioni: PCB Piezotronics srl: Tel. 035.201421 E-mail: info.italia@pcb.com Per scaricare le specifiche tecniche supplementari di questo o di altri interruttori di vibrazione: www.imi-sensors. com/mechanicalvibrationswitch.

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SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

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A cura di Franco Docchio, Alfredo Cigada, Gabriele Bitelli e Stefano Agosteo

Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi Lutti nel mondo dei misuristi, CUN, abilitazioni

THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENT This section groups all the significant information from the main University Associations in Measurement Science and Technology: GMEE (Electrical and Electronic Measurement), GMMT (Mechanical and Thermal Measurements), AUTEC (Cartography and Topography), and Nuclear Measurements.

RIASSUNTO Questa rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle maggiori Associazioni Universitarie che si occupano di scienza e tecnologia delle misure: il GMEE (Associazione Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche), il GMMT (Gruppo Misure Meccaniche e Termiche), l’AUTEC (Associazione Universitari di Topografia e Cartografia) e il Gruppo di Misure Nucleari.

IL MONDO DEI MISURISTI IN LUTTO Di seguito riportiamo i risultati delle

Nei giorni scorsi il mondo delle misure è stato privato di due tra i suoi più insigni rappresentanti. Sono mancati infatti Elio Bava, già Direttore dell’Istituto Galileo Ferraris prima e dell’I.N.Ri.M. poi, uno dei massimi esperti della metrologia del tempo, Professore Ordinario di Misure Elettriche al Politecnico di Milano e, da ultimo, al Politecnico di Torino.

A pochi giorni dalla sua scomparsa è mancato Giuseppe Zingales, uno dei fondatori del GMEE e Professore Emerito dell’Università di Padova, autore di numerosi e apprezzati testi sulla scienza delle Misure che hanno formato centinaia di studenti delle Università Italiane.

Alle famiglie dei due colleghi e amici scomparsi la Rivista porge le sue più sentite condoglianze. Siamo certi che la loro memoria rimarrà impressa nelle nostre menti, e che il loro esempio servirà da stimolo per tutti noi.

CONSIGLIO UNIVERSITARIO NAZIONALE (CUN): I RISULTATI DELLE ELEZIONI PER IL RINNOVO DEI RAPPRESENTANTI

Si sono recentemente svolte le votazioni per il rinnovo dei rappresentanti nel Consiglio Universitario Nazionale (CUN) per numerose Aree tra cui quella (Area 09) di nostro interesse.

votazioni, augurando, a nome della comunità dei misuristi, buon lavoro.

Professori Ordinari Vicino Antonio voti 507 (eletto), Wabnitz Stefan voti 35, schede bianche 16, % votanti 39,1.

Professori Associati Fregolent Annalisa voti 516 (eletta), schede bianche 21, % votanti 31,6.

Ricercatori Acierno Stefano 463 (eletto), Bini Enrico 196, schede bianche 31, % votanti 32,8.

GMEE: GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

città core nell’ambito dell’iniziativa IEEE Smart Cities. A metà 2016 è prevista l’organizzazione a Trento di un congresso da parte IEEE Italy Section, sempre sul tema delle smart cities.

Ha inoltre comunicato ai Consiglieri che l’AEIT ha invitato a sottoporre la disponibilità per i quattro nuovi Comitati Tecnici che il CEI intende costituire: “Sistemi di trasmissione UHV in corrente continua e in corrente alternata”, “Centrali solari termodinamiche”, “Smart cities”, “Active Assisted Living”.

Congresso annuale Il Congresso annuale GMEE 2014 di Ancona si è concluso con un bilancio consuntivo che presenta entrate per 43.312 € (di cui 10.000 € dagli sponsor) e uscite per 26.588 €, con un utile di 14.724 €. Il Direttivo ha ringraziato i colleghi di Ancona per l’ottimo lavoro svolto.

Alessandro Ferrero, anche a nome di Michele Gasparetto, coorganizzatore, ha confermato le date dei Congressi GMEE e GMMT a Lecco, dal 9 al 13 settembre 2015, e ha illustrato le attività finora svolte per l’organizzazione dell’evento, con approvazione del Consiglio. (v. seguito).

Scuola di dottorato “Italo Gorini” Gregorio Andria ha presentato il bilancio dell’ultima edizione della scuola. Le entrate sono state di 15.828 € e le uscite 13.872 €, con un utile di 1.955 €, che sarà suddiviso al 50% tra il GMEE e l’unità di Bari. Il Consiglio ha ringraziato i colleghi di Bari e di Padova per l’ottimo lavoro svolto. In seguito, Salvatore Graziani ha presentato l’edizione 2015, che si terrà a Catania, nei giorni 21-25 settembre 2015. Sono previste due visite: una a INGV o al Laboratorio INFN e l’altra a Catania o sull’Etna. ST Microelectronics supporterà la scuola. Petri ha ricordato il dibat-

Consiglio Direttivo dell’Associazione GMEE Il Consiglio Direttivo del GMEE si è riunito in data 6.12.2015 presso il Dipartimento di Elettronica del Politecnico di Milano. Di seguito riportiamo un riassunto dei lavori.

In apertura il Presidente Dario Petri ha comunicato che: Ad Alessandro Ferrero è stato assegnato il titolo di Dottore Honoris Causa dall’Università Politecnica di Bucarest.

Paolo Carbone è stato nominato IEEE Fellow.

Trento è stata scelta dalla IEEE quale franco.docchio@unibs.it

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tito in Assemblea sull’opportunità d’internazionalizzare la scuola e la decisione presa che le lezioni debbano essere tenute in lingua inglese.

Rivista Tutto_Misure.

Ampio spazio è stato dedicato alla Rivista Tutto_Misure, con la presentazione del Bilancio scientifico ed economico consuntivo da parte del Direttore Franco Docchio, e con alcune proposte innovative nate da incontri tra la Proprietà (GMEE) e l’Editore. In particolare si è convenuto che: – La rivista manterrà la periodicità trimestrale; – La rivista uscirà, nel 2015, sia in versione cartacea sia in versione online (a carico del GMEE la quota di abbonamento al sito ISSUU); – Vi sarà un restyling grafico ed editoriale di Tutto_Misure News; – Dal giugno 2015 i soci GMEE riceveranno in abbonamento gratuito la versione online della rivista, oltre alla Newsletter Tutto_Misure News.

Franco Docchio ha poi presentato il nuovo Comitato di Redazione della rivista. Al termine, Docchio è stato confermato Direttore della Rivista fino alla prossima scadenza di Settembre 2016 (in occasione dell’Assemblea annuale del GMEE).

Borse di ricerca. Discussione sull’attivazione del bando 2014/2015; analisi e approvazione Il Presidente ha ricordato che nel 2014 sono pervenute 2 domande.

Dopo breve discussione il Consiglio all’unanimità ha deliberato di bandire una Borsa di Studio per il 2015.

Bando del Premio di Dottorato “Carlo Offelli” 2015 Il Presidente ha ricordato che nel 2014 e nel 2013 ci sono state 4 domande. Dopo breve discussione il Consiglio all’unanimità ha deliberato di ribandire il Premio per il 2015.

Situazione Soci Il Presidente ha comunicato lo stato delle iscrizioni all’Associazione, che vedono un totale di poco meno di 300 Soci, e ha deliberato di confermare per il 2015 le quote associative degli anni precedenti, ossia: 40 € per i soci ordinari, 10 € per i soci ordinari junior, 200 € per i soci sostenitori.

Giornata della Misurazione 2015

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SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

Mario Savino ha comunicato che la Giornata della Misurazione (GdM) si terrà lunedì 22 e martedì 23 Giugno a Roma 3 (vedi ampio spazio in questo numero della Rivista). Il Consiglio ha deliberato di organizzare un Consiglio Direttivo il 22 mattina per poi proseguire con la GdM fino al pomeriggio del 23 Giugno.

Stato dell’offerta formativa degli insegnamenti di misure Pasquale Daponte ha illustrato il lavoro svolto da Sergio Rapuano sull’analisi degli insegnamenti afferenti al raggruppamento d’interesse del GMEE. Il Consiglio ha ribadito l’interesse alla prosecuzione dell’analisi e ha ringraziato Rapuano per il lavoro svolto.

GMEE - GMMT: I CONGRESSI 2015 DAL 9 AL 13 SETTEMBRE

È stata preparata la pagina iniziale del sito all’indirizzo www.misure 2015.polimi.it. Per ora il sito contiene solo le date e i link ad alcuni alberghi di Lecco. L’organizzazione raccomanda, vista la coincidenza con Expo 2015, di anticipare la prenotazione delle camere sia per assicurarsi il posto, a rischio dato il previsto afflusso di visitatori per Expo, sia per evitare eventuali aumenti di costo.

Infine un’avvertenza: è in fase di completamento una nuova residenza per gli studenti nel complesso del Politecnico che ospiterà i convegni, l’organizzazione spera sia possibile riservare un certo numero di camere per gli assegnisti e dottorandi che parteciperanno; si invitano pertanto assegnisti e dottorandi a rimandare, per ora, ogni prenotazione. Si conta di avere conferma della eventuale disponibilità, e del numero di camere, entro la fine del mese di marzo.

ABILITAZIONI SCIENTIFICHE NAZIONALI – ELENCHI DEGLI ABILITATI NEL SETTORE CONCORSUALE MISURE

Si sono conclusi, per molti settori concorsuali del MIUR, i lavori delle Commissioni per le Abilitazioni Scientifiche Nazionali (ASN), tornata 2013.

Pubblichiamo qui i nominativi dei candidati abilitati alla seconda Fascia

(Professore Associato) e alla Prima Fascia (Professore Ordinario) nel settore concorsuale MISURE (09/E4) che raggruppa, come è noto, i Settori Scientifico Disciplinari ING-INF/07 (Misure Elettriche ed Elettroniche) e ING-IND/12 (Misure Meccaniche e Termiche).

A tutti i neoabilitati le felicitazioni da parte del Comitato Editoriale della Rivista!

Abilitazioni alla Seconda Fascia

ADAMO Francesco, CALONICO Davide, CAPRIGLIONE Domenico, CATALDO Andrea Maria, COSENTINO Valentina, D’ARCO Mauro, DE VITO Luca, DEPARI Alessandro, DI CARA Dario, DI SANTE Raffaella, FABBIANO Laura, FAIFER Marco, FERRARI Paolo, FIORUCCI Edoardo, LAMONACA Francesco, LANZOLLA Anna Maria Lucia, LARACCA Marco, LAY EKUAKILLE Aime’, LICCARDO Annalisa, LUISO Mario, MACII David, MANZONI Stefano, MARISCOTTI Andrea, MARRACCI Mirko, MARTARELLI Milena, MASI Alessandro, MIELE Gianfranco, MORELLO Rosario, MOSCHITTA Antonio, MUGNAINI Marco, PACIELLO Vincenzo, PAOLILLO Alfredo, PASQUINO Nicola, PERTILE Marco, PESATORI Alessandro, PIUZZI Emanuele, ROSSI Stefano, SALICONE Simona, SCALISE Lorenzo, SCHENA Emiliano, SCHIANO LO MORIELLO Rosario, SERPELLONI Mauro, SISINNI Emiliano, SPATARO Ciro, SULIS Sara, TARABINI Marco, VADURSI Michele, VALLAN Alberto, ZAPPA Emanuele.

Abilitazioni alla Prima Fascia

ARPAIA Pasquale, ATTIVISSIMO Filippo, CASTELLINI Paolo, CATALIOTTI Antonio, D’ANTONA Gabriele, D’ARCO Mauro, FERRIGNO Luigi, FLAMMINI Alessandra, FORT Ada, GALLO Daniele, MALCOVATI Piero, MOSCHIONI Giovanni, MUSCAS Carlo, NORGIA Michele, RAPUANO Sergio, REVEL Gian Marco, SILVA Enrico, TELLINI Bernardo, VADURSI Michele.

Arrivare a Lecco, da Milano, è semplice e rapido: in treno: www.trenord.it in auto: SS 36 in aereo: aeroporti di Linate e di Malpensa

METROLOGIA...

PER TUTTI

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A cura di Michele Lanna (info@studiolanna.it)

I materiali di riferimento certificati Quale uso farne e come gestirli?

METROLOGY FOR EVERYONE This new permanent section of the Journal is now fully active: our colleague and friend Michele Lanna, leading expert in metrology, calibration, accreditation of companies, will discuss topics of interest for the majority of industrial measurement users, in simple and immediate terms, with reference to the most recent Standards. Write to Michele to comment his articles and to propose other subjects!

RIASSUNTO La Rubrica permanente “Metrologia… per tutti” è ora attiva. Il collega e amico Michele Lanna, esperto di metrologia, taratura, accreditamento industriale (già apprezzato autore di numerosi articoli negli scorsi numeri della Rivista), discute aspetti d’interesse per la maggior parte degli utenti industriali delle misure, con terminologia semplice e immediata, e facendo riferimento alle più importanti e recenti Norme. Scrivete a Michele per commentare i suoi articoli e per proporre ulteriori temi di discussione!

AGENZIA DELLE DOGANE E CENTRO SVILUPPO MATERIALI

Continuiamo in questo numero a parlare di Materiali di Riferimento Certificati. In precedenza avevamo considerato per la nostra breve trattazione le ISO Guide 30-31, e successive, che ci hanno fornito un quadro chiaro sulla loro classificazione e sui relativi criteri di gestione. La loro importanza nella gestione del sistema qualità del Laboratorio è indiscussa, sia per la riferibilità delle misure, sia come riscontro oggettivo per la misura stessa. In questo numero vogliamo brevemente conoscere come alcuni Laboratori italiani gestiscono i CRM per le attività di prova o di taratura.

L’Agenzia delle Dogane È un ente pubblico che esercita, nella sua veste di autorità doganale, con i suoi circa 9.000 occupati su tutto il territorio nazionale, a garanzia della piena osservanza della normativa comunitaria, attività di controllo, ac-

certamento e verifica relative alla circolazione delle merci e alla fiscalità interna connessa agli scambi internazionali. Svolge inoltre attività di Figura 1 – Agenzia delle prevenDogane: prove di laboratorio zione e contrasto degli illeciti di natura extratributaria, quali i traffici illegali di prodotti contraffatti o non rispondenti alle normative in materia sanitaria o di sicurezza, armi, droga, beni del patrimonio culturale, traffico illecito di rifiuti, nonché commercio internazionale di esemplari di specie animali e vegetali minacciate di estinzione, protette dalla Convenzione di Washington.

L’agenzia provvede altresì alla raccolta dei dati statistici per la redazione della bilancia commerciale. Per fare ciò dispone di Laboratori. I Laboratori Chi-

mici dell’Agenzia delle Dogane e dei Monopoli (vedi Fig. 1) nascono nell’anno 1886 come Organo consultivo dell’Amministrazione Finanziaria, o meglio doganale, italiana (l’allora “Laboratorio chimico delle Gabelle”). Per esercitare la sua attività di controllo, dispone di avanzati Laboratori chimici, in grado con le metodiche utilizzate di effettuare attività di analisi tese a scoprire non solo illeciti, ma anche esercizio di controllo sui prodotti immessi sul mercato italiano.

In oltre un secolo di attività i Laboratori Chimici hanno assunto sempre più rilevanza e importanza, sotto il profilo sia tecnico sia scientifico.

Il Centro Sviluppo Materiali Azienda privata con una lunga storia e tradizione che opera da oltre 50 anni nel campo della ricerca e dell’innovazione, inizialmente solo nel settore siderurgico e dei relativi materiali, successivamente il C.S.M. ha esteso il suo raggio d’azione a una serie di altri settori merceologici, quali: Aerospaziale Grande consumo Energia e ambiente Meccanica e trasporti Dispone di avanzati Laboratori di ricerca e sperimentazione.

LE INTERVISTE

Abbiamo rivolto alcune domande a Silvia Fremiotti, Responsabile del settore Proficiency Test dell’Agenzia delle Dogane, e a Vito Rustia e Fabrizio Falcioni del Centro Sviluppo Materiali. Le domande erano: • L’utilizzo dei CRM nel Laboratorio; • Come sono stati scelti i CRM in base ai criteri di classificazione: concentrazione, matrice, forma, quantità, stabilità; • Esistenza o meno di una procedura di gestione dei CRM; • Criterio di utilizzo dei valori d’incer-

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Figura 2 – C.S.M.: Un esempio di apparecchiature utilizzate

tezza di misura dichiarati nei certificati; • Come il Laboratorio assicuri che le proprietà e i valori dei CRM si conservino costanti in un arco di tempo definito, tenuto conto dei criteri di uso all’interno del Laboratorio e delle eventuali condizioni di trasporto; • Come il Laboratorio assicuri il mantenimento del livello di omogeneità dei valori misurati, all’interno di limiti accettabili e con livelli d’incertezza adeguati alle caratteristiche delle misure da effettuare; • Se il Laboratorio utilizza i CRM come strumento per ottenere unità derivate del SI e (in caso affermativo) come; • Come il Laboratorio utilizzi i CRM per controllare la precisione della misura e la giustezza dei valori misurati.

Le esaustive risposte fornite dimostrano l’acquisizione di una competenza non solo tecnica ma anche gestionale per quanto attiene ai CRM, con la conoscenza e applicazione delle ISO Guide citate. Innanzitutto si evince dalle risposte un utilizzo diffuso dei CRM, come premessa per una “buona misura”. In secondo luogo il loro utilizzo risulta fondamentale per caratterizzare al meglio i risultati della misura, fornendo alla misura elementi di maggiore “certezza”, consentendo di stimare meglio gli errori che inevitabilmente l’accompagnano.

Silvia Fremiotti (Agenzia delle Dogane) evidenzia: “oltre ad avere un ruolo fondamentale nella verifica della giustezza o del recupero, in fase di convalida o di sviluppo di nuovi metodi analitici, i CRM possono venire utilizzati dai Laboratori doganali per una stima dell’incertezza di misura o per costruire carte di controllo”.

Fabrizio Falcioni (C.S.M.) mette in evidenza l’utilizzo dei CRM per “tarare la strumentazione e per il controllo qualità dei risultati di prova”.

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La scelta dei CRM per l’Agenzia delle Dogane è “una condizione necessaria affinché la riferibilità del CRM possa essere applicata ai risultati del proprio Laboratorio è che si scelga un CRM il più possibile simile in matrice e livello di concentrazione ai campioni da sottoporre ad analisi. Non sempre però tale scelta è possibile a causa della scarsa disponibilità dei CRM sul mercato”. Il Settore Proficiency Testing dell’Agenzia delle Dogane e dei Monopoli, “primo provider italiano accreditato sulla norma ISO 17043 per l’organizzazione di test valutativi delle competenze dei Laboratori, nell’ambito della sua attività, mette a disposizione dei Laboratori partecipanti campioni caratterizzati con matrici e concentrazioni adeguate, utili per garantire la qualità dei risultati analitici”. È evidente come i Laboratori che utilizzano sistematicamente CRM per le loro attività di misura e per l’acquisizione d’informazioni che ben caratterizzano la misura abbiano definito in apposite procedure criteri e modalità di gestione dei CRM. La ISO Guide 33 definisce i contenuti generali di una procedura, i cui contenuti e criteri sono stati illustrati nel precedente articolo pubblicato su Tutto Misure (T_M 3/2014).

Entrambi i Laboratori intervistati posseggono una procedura per la gestione dei CRM, in grado di assicurare: • La stabilità di valori relativi alle caratteristiche in essi contenute in un accettabile periodo di tempo, in condizioni realistiche di conservazione, trasporto e utilizzo; • Che il CRM deve essere sufficientemente omogeneo (ciò è molto importante in particolare nelle prove chimiche) e i valori delle caratteristiche misurate non dovrebbero differire molto da parte a parte; • Che i valori delle caratteristiche dei CRM dovrebbero essere stabiliti con un livello d’incertezza sufficiente all’uso finale dei CRM; • Che dovrebbe essere disponibile una chiara documentazione relativa ai CRM e ai valori delle caratteristiche da essi possedute.

Detti requisiti, espressi nella ISO Guide, richiedono l’adozione di una procedura, che entrambi i Laboratori

hanno adottato.

Un altro aspetto importante nella gestione dei CRM all’interno dei Laboratori è quello dell’utilizzo dei valori d’incertezza dei CRM per la misura. “È sempre necessario – ci dice Silvia Fremiotti - tenere conto dell’incertezza dichiarata nei certificati, in tutti gli utilizzi che i Laboratori fanno dei materiali di riferimento, quali ad esempio la verifica della giustezza o del recupero, la stima dell’incertezza di misura, la costruzione di carte di controllo, ecc. Per ogni CRM il Laboratorio effettua una valutazione delle possibilità di utilizzo, nel campo di misure ammesse, anche in funzione dei valori d’incertezza richiesti”, mentre Fabrizio Falcioni dichiara che “se ne tiene conto nella stima dell’incertezza quando utilizzati per tarare”.

Uno dei problemi nell’utilizzo dei CRM è quello della costanza dei valori in un arco di tempo definito, tenuto conto dei criteri di uso all’interno del Laboratorio, aspetto molto importante all’interno di molti Laboratori. “I Laboratori doganali - ci dice Silvia Fremiotti - hanno specifiche procedure che descrivono come valutare le condizioni dei CRM in fase di accettazione all’interno del Laboratorio, e come definire una data di scadenza del prodotto dopo l’apertura in base a prove di stabilità o dati di letteratura. Tali procedure garantiscono che le proprietà dei CRM si conservino nel tempo stabilito”. Le specifiche procedure di conservazione a seconda della tipologia dei CRM utilizzati (solidi metallici, polveri, soluzioni) che tengano conto di quanto stabilito nei certificati dei CRM, nonché dell’esperienza, è quanto ci riferisce Fabrizio Falcioni.

Il livello di omogeneità dei CRM può essere controllato attraverso carte di controllo, come richiesto dalla ISO Guide 33 e come attuato dall’Agenzia delle Dogane per “individuare le linee di tendenza dei processi, consentendo la pronta adozione di azioni correttive.

Inoltre le prestazioni dei processi di analisi (ripetibilità e recupero) sono verificate sottoponendo all’intero ciclo di prova, ove esistenti, materiali di riferimento”. Le carte di controllo sono adottate come strumento sistematico di controllo anche dal C.S.M.

N. 01ƒ ;2015 LE UNITÀ DERIVATE

L’utilizzo dei CRM può aiutare anche nell’ottenimento di unità derivate, partendo da quelle base del SI. È un problema molto sentito dai due Laboratori intervistati, che si avvalgono di strumenti consolidati di gestione in grado di assicurare l’esistenza di unità derivate.

“Ciò è particolarmente frequente nei Laboratori chimici, dove è utilizzato per la misura della concentrazione di un analita – ci riferisce Silvia Fremiotti – ai fini della verifica della giustezza, in base al valore certificato e all’incertezza associata. La riferibilità può essere dimostrata mediante la misurazione di un campione costituito da una quantità nota di una sostanza pura certificata, o contenente tale sostanza, attraverso il metodo delle aggiunte note (spiking), oppure mediante il confronto dei risultati di misurazione su un CRM in matrice con il valore certificato. Se il CRM è riferibile al SI, lo sono anche tali misure”.

ASSICURAZIONE DELLA PRECISIONE DELLA MISURA

NEWS

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L’assicurazione della precisione della misura e la giustezza dei valori misu-

KISTLER GROUP SUPERA IL TRAGUARDO DEI 300 MILIONI Il Gruppo Kistler ha fatturato, nel 2014, 319 milioni di franchi svizzeri, con una crescita di circa il 12% rispetto all’anno precedente. Il valore totale degli ordinativi ha addirittura superato questo importo record, raggiungendo i 322 milioni di CHF. In tutto il gruppo sono stati creati 103 nuovi posti di lavoro, 21 dei quali nella sede svizzera. Il Gruppo Kistler, quindi, impiega attualmente oltre 1.350 dipendenti

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METROLOGIA...

PER TUTTI

rati sono prerogative precipue dei CRM. In particolare nei Laboratori chimici sono utilizzati per valutare la giustezza utilizzando un materiale di riferimento (CRM o secondari) con caratteristiche chimico-fisiche molto simili ai materiali esaminati di routine. Per fare questo si eseguono alcune repliche dell’analisi col metodo da convalidare sul materiale di riferimento, si verifica se i risultati ottenuti seguono una distribuzione normale, si scartano gli eventuali dati anomali (outliers), e si calcola lo scarto tipo di ripetibilità sui risultati considerati accettabili.

La giustezza del metodo si ritiene accettabile se lo scarto tipo di ripetibilità e lo scarto tipo associato al valore di riferimento sono compresi fra A e B. Tali parametri sono i limiti di fiducia del rapporto di scarti tipo, e dipendono dal livello di probabilità prescelto e dal numero di gradi di libertà.

Una volta verificata la compatibilità degli scarti tipo, si valuta lo scostamento tra il valore medio dei risultati accettabili ottenuti e il valore di riferimento accettato. Tale scostamento (in valore assoluto) è accettabile se è inferiore o uguale alla radice quadrata della somma quadratica dei due

scarti tipo, moltiplicata per la variabile di Student.

Nel caso in cui si hanno a disposizione solo piccoli quantitativi di un campione a titolo noto (campione caratterizzato, materiali di riferimento secondari) o di un CRM, è possibile utilizzare il metodo delle aggiunte per valutare la giustezza del metodo sottoposto a validazione/convalida, mediante il recupero.

(equivalenti a tempo pieno) in tutto il mondo.

Il fatturato di 319 milioni di CHF ha chiaramente superato le aspettative: le vendite sono aumentate in quasi tutti i mercati e, dal momento che i volumi degli ordini sono superiori ai ricavi di vendita, il Gruppo ha potuto iniziare il nuovo anno con un livello confortante di ordini in portafoglio.

Presso la sede di Winterthur sono stati creati nuovi posti di lavoro ed effettuati ingenti investimenti, per un ammontare di circa 7 milioni di CHF. Grazie agli investimenti in automazione e al relativo aumento del rendimento, Kistler dovrebbe essere in grado di gestire gli effetti della brusca rivalutazione del franco svizzero, senza dover tagliare posti di lavoro o ridurre gli orari lavorativi.

Il CEO, Rolf Sonderegger, è convinto che il Gruppo Kistler abbia scelto la giusta strategia in questi ultimi anni. “Ci siamo concentrati su efficienza e innovazione e spostato alcune sub-unità in luoghi

meno costosi: ad esempio, lo sviluppo del software è stato rilocalizzato a Bratislava. Nello stesso tempo, stiamo migliorando la nostra competitività attraverso la creazione di postazioni di lavoro ‘snelle’ in tutti i Centri di Produzione del Gruppo. Soprattutto a Winterthur, è importante essere in grado di compensare l’elevato livello dei prezzi con una sempre maggiore efficienza”.

Le prospettive per l’anno in corso sembrano generalmente positive: in particolare, l’industria automobilistica continua a innovare in modo significativo. Le influenze geopolitiche sulla domanda, tuttavia, sono e continuano a essere imprevedibili. Anche a questo livello, secondo Sonderegger, “la chiave giusta è quella di prendere le opportune misure precauzionali in modo da poter rispondere rapidamente, in particolare, a un inaspettato calo della domanda”.

CONCLUSIONI

Pur se limitata, la casistica esaminata ci permette ugualmente di trarre alcune conclusioni: 1. I CRM ricoprono un ruolo fondamentale nel processo di misura, assicurando misure affidabili e quindi riferibili; 2. I CRM richiedono una gestione attenta e mirata e quindi l’adozione di una procedura che specifichi le attività da svolgere; 3. L’adozione dei CRM contribuisce in maniera determinante alla creazione di quella “quality culture” che fa acquisire al personale che vi opera indirizzi di gestione certi e affidabili, soprattutto con riferimento alla esaustiva normativa di riferimento.

Per ulteriori informazioni: www.kistler.com

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MANIFESTAZIONI EVENTI E FORMAZIONE

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2015 eventi in breve Segnalazione di manifestazioni ed eventi d'interesse

2015 11-12 aprile

KL City, Malaysia

Third International Conference On Advances in Mechanical, Aeronautical and Production Techniques - MAPT 2015

www.mapt2015.theired.org

13-15 aprile

Dubrovnik

Fifth conference on advanced methods in vibration and acoustics (NOVEM 2015)

novem2015.sciencesconf.org

13-15 aprile

Zadar, Croatia

10th IEEE Sensors Applications Symposium (IEEE SAS 2015)

http://sensorapps.org

18-19 aprile

Roma, Italy

2° MAE - International Conference on Advances in Mechanical and Automation Engineering

www.mae.theired.org www.affidabilita.eu

22-23 aprile

Torino, Italy

Affidabilità & Tecnologie - 9a edizione

25-28 aprile

Nanjing, China

8th Annual world congress of Industrial Biotechnology-2015 (ibio-2015)

www.bitcongress.com/ibio2015

3-5 maggio

Goyang, S. Korea

28th International Electric Vehicle Symposium & Exhibition

www.evs28.org

6-8 maggio

Torino, Italy

Fotonica 2015 - 17° Convegno Nazionale sulle Tecnologie Fotoniche

www.fotonica2015.it

11-14 maggio

Pisa, Italy

IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference

http://imtc.ieee-ims.org

13-15 maggio

Istanbul, Turkey

International Conference on Advances in Mechanical Engineering Istanbul 2015 (ICAME’15)

http://eds.yildiz.edu.tr/journal-of-thermal-engineering/Announcements/25

20-22 maggio

Firenze, Italy

The 3rd International Conference on BioPhotonics

http://biophotonics2015.ifac.cnr.it

22-26 maggio

Osaka, Japan

2015 International Conference on Applied System Innovation (ICASI 2015)

http://icasi2015.org/

24-29 maggio

Roma, Italy

BIOTECHNO 2015, 7th Int.l Conference on Bioinformatics, Biocomputational Systems and Biotechnologies

www.iaria.org/conferences2015/BIOTECHNO15.html

24-26 maggio

Beijing, China

The 7th International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering (CiSE 2015)

www.scirp.org/conf/CiSE/2015may/?utm_campaign=cise&utm_source=e_cp&utm_ medium=conf_ws5_cise_20141030_cfp

1-5 giugno

Leuven, Belgium

Euspen’s 15th International Conference & Exhibition

www.euspen.eu/OurEvents/Leuven2015.aspx

4-5 giugno

Benevento, Italy

2nd IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace

www.metroaerospace.org

10-13 giugno

Roma, Italy

15th IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering

http://eeeic.eu http://iwasi2015.poliba.it

18-19 giugno

Gallipoli, Italy

IWASI 2015

22-23 giugno

Roma, Italy

XXXIV Giornata della Misurazione

28 giugno-1 luglio

Seoul, Korea

2015 IEEE Intelligent Vehicles Symposium

28 giugno-2 luglio

Shanghai, China

OptoElectronics and Communications Conference (OECC)

www.oecc2015.sjtu.edu.cn

6-9 luglio

Prague, Czech Republic

36th Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)

www.piers.org/piers2015Prague

7-10 luglio

Thessaloniki, Greece

12th International Conference on Nanosciences & Nanotechnologies (NN15)

http://nnconf.physics.auth.gr

8-10 luglio

Golden, Colorado - USA

ASPE 2015 Summer Topical Meeting Precision Interferometric Metrology

http://aspe.net/technical-meetings/aspe-summer-2015

13-15 luglio

Basel, Switzerland

4th International Symposium on Sensor Science (I3S2015)

www.sciforum.net/conference/I3S2015

20-22 luglio

Colmar, France

10th International Joint Conference on Software Technologies ICSOFT

www.icsoft.org

22-24 luglio

Cambridge, UK

IEEE International Conference on Industrial Informatics (INDIN 2015)

18-22 agosto

Daejon, South Korea

Advances in Aeronautics, Nano, Bio, Robotics and Energy (ANBRE15)

23-28 agosto

Venezia, Italy

CENICS 2015, The Eighth International Conference on Advances in Circuits, Electronics and Micro-electronics

23-28 agosto

Venezia, Italy

SENSORDEVICES 2015, The Sixth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

www.iv2015.org

www.indin2015.org http://anbre.cti3.com/anbre15.htm www.iariajournals.org www.iaria.org/conferences2015/SENSORDEVICES15.html

23-29 agosto

Incheon, South Korea

Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM15)

http://asem.cti3.com/asem15.htm

24-27 agosto

Miedzyzdroje, Poland

MMAR - Methods and Models in Automation and Robotics

www.mmar.edu.pl

9-13 settembre

Lecco, Italy

Congresso GMEE 2015

www.misure2015.polimi.it

9-13 settembre

Lecco, Italy

Congresso GMMT 2015

www.misure2015.polimi.it

16-18 settembre

Torino, Italy

1st International Forum on Research and Technologies for Society and Industry: Leveraging a better Tomorrow

http://rtsi2015.tr.unipg.it

21-24 settembre

Paris, France

17th International Congress of Metrology (CIM 2015)

www.metrologie2015.com/index-en.html

29-30 settembre

Roma, Italy

FIRST IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEMS ENGINEERING

http://ieeeisse.org

30 settembre-3 ottobre

Kaohsiung, Taiwan

The International Multi-Conference on Engineering and Technology Innovation 2015 (IMETI2015)

www.imeti.org

10-12 novembre

Santa Barbara, USA

Avionics and Vehicle Fiber-Optics and Photonics Conference 2015 (AVFOP)

http://avfop-ieee.org

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COMMENTI ALLE NORME

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

Audit interno - Parte Quarta La posizione di ACCREDIA sul punto 4.14.1

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

RIASSUNTO Prosegue con successo l’ampia e interessante serie di commenti di Nicola Dell’Arena alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. I temi trattati sono: La struttura della documentazione (n. 4/2000); Controllo dei documenti e delle registrazioni (n. 1/2001 e n. 2/2001); Rapporto tra cliente e Laboratorio (n. 3/2001 e n. 4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n. 3/2002 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 Apparecchiature (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), Assicurazione della qualità parte 1.a (n. 4/2010); Assicurazione della qualità parte 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), parte 4.a (n. 3/2012), parte 5.a (n. 4/2012), parte 6.a (n. 1/2013), parte 7.a (n. 2/2013), parte 8.a (n. 3/2013), parte 9.a (n. 4/2013), parte 10.a (n. 1/2014); Audit interno parte 1.a(n. 2/2014), parte 2.a (n. 3/2014), parte 3.a (n. 4/2014).

ACCREDIA inizia, per ambedue le tipologie di Laboratori, con “si applica il requisito di norma”, ma poi prescrive numerosi requisiti aggiuntivi. Il primo, al di là della forma, vale per entrambi, e prescrive che “i valutatori devono essere indipendenti dall’area verificata e devono assicurare l’obiettività e l’imparzialità della verifica”. La 17025 pone il requisito dell’indipendenza con incertezza con la frase “quando le risorse lo consentono” mentre il requisito aggiuntivo lo rimette come obbligatorio. Ho già esposto che questo è un problema per i piccoli Laboratori.

Il requisito dell’obiettività e dell’imparzialità rientra tra le caratteristiche deon-

tologiche del verificatore. Certo, se ci sono la situazione è migliore per tutti: per il verificatore, per il responsabile dell’area verificata e per la direzione.

Durante la mia attività ho sempre applicato questo principio che dipende dalla personalità del verificatore, poiché imporlo per legge è difficoltoso e non “carino”. Sinceramente non so se sia un bene o no aver inserito questi due principi che la norma non chiede.

Il secondo requisito vale per entrambi i Laboratori, con qualche piccola aggiunta per i Laboratori di taratura, e i due regolamenti recitano “dev’essere fornita evidenza della formazione, dell’addestramento e della qualifica dei valutatori” e per quelli di taratura si aggiunge “dell’affidamento dell’incarico comprensivo dell’impegno alla riservatezza”. Tutto il capitolo 4.14 non dice nulla sulle registrazioni relative al personale. Nel caso di personale qualificato è sufficiente l’Attesta-

to di qualifica, che comprende sia la formazione sia l’addestramento. Negli altri casi bisogna preparare e conservare tutte le registrazioni richieste da ACCREDIA. L’affidamento dell’incarico non dev’essere per forza una lettera, come sembra leggendo il regolamento ma, essendo una questione interna al Laboratorio, può essere contenuto nel Piano della Qualità o nella Notifica.

L’impegno alla riservatezza, non richiesto dalla norma, non so quanto sia valido per questo argomento, visto che poi vengono emessi documenti che sono alla portata di tutti. Quando si affida l’incarico a personale esterno, le due ultime registrazioni sono obbligatorie da preparare e conservare, soprattutto quella della riservatezza. Bene ha fatto ACCREDIA a inserire questi requisiti essendo una mancanza grave della 17025 non richiederli in un sistema basato sull’evidenza delle azioni e dei fatti.

Il terzo requisito, al di là del lungo discorso riportato per i Laboratori di taratura, prescrive la stessa cosa. Per i Laboratori di prova il regolamento riporta la seguente frase concisa, precisa, chiara (non c’è nulla da spiegare poiché si capisce da sola): “gli audit interni possono essere effettuati, se non esistono risorse interne, da valutatori qualificati esterni al Laboratorio”. Per i Laboratori di taratura il regolamento riporta “nel caso in cui il Responsabile del Laboratorio svolga anche la funzione di Responsabile della Qualità e l’organizzazione di cui il Laboratorio/Centro è parte non disponga di personale addestrato e qualificato per l’esecuzione di verifiche ispettive interne, il sistema qualità del Laboratorio/Centro deve prevedere, nel corso dell’anno, almeno un audit interno relativo alla parte di sistema di gestione, svolta da un ispettore esterno, con comprovata esperienza

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in merito sia ai processi di taratura sia di pianificazione e conduzione di audit in accordo alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025”.

Il requisito è scritto in modo contorto, complicato e con alcune ambiguità.

Nell’analizzarlo si parte dalla prima affermazione “Responsabile del Laboratorio che coincide con il Responsabile della Qualità”. La norma, e anche la ISO 9001, ammettono che il compito di Responsabile della Qualità possa essere svolto da personale che effettua altre funzioni, però unire le due funzioni principali di un Laboratorio mi pare esagerato. Purtroppo nel sistema Italia, fatto di Laboratori di piccole dimensioni, può capitare che avvengano questi accorpamenti che possono essere accettati anche se a malincuore, purché ciò non diventi una regola generale. Il requisito parla solo di accorpamento di funzioni, ma può capitare che le due funzioni siano separate ma non esiste personale preparato a condurre audit: anche per questo caso è necessario ricorrere a personale esterno.

Il requisito è ambiguo quando parla “almeno un audit relativo alla parte del sistema di gestione”: il termine relativo

NEWS

BANCO DINAMOMETRICO MOTORIZZATO CONTROLLABILE VIA PC ESM1500 è un banco dinamometrico a colonna singola, per applicazioni di misura della trazione e della compressione fino a 1.500 lbF (6,7 kN). Adatto per laboratori e ambienti di produzione, ESM1500 può essere utilizzato con un dinamometro digitale oppure con una combinazione d’indicatore e cella di carico separata. La preparazione del provino e il posizionamento sono molto semplici grazie alla funzione di posizionamento basato sulla forza FollowMeTM che, utilizzando la vostra mano come guida, spinge e tira la cella di carico o il dinamometro per muovere dinamicamente l’afferraggio a velocità variabile.

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COMMENTI ALLE NORME

fa sembrare che il personale esterno debba effettuare l’audit solo sulla parte 4 della 17025, mentre la stessa norma prescrive che sia fatta su tutti gli elementi. Non era necessario riportare tutta la frase. Il requisito parla di “ispettore con comprovata esperienza in merito sia ai processi di taratura sia di pianificazione e conduzione di audit”.

E’ da notare il termine “ispettore” al posto di “valutatore”, non più utilizzato dal 1990. Si parla di “esperienza sia tecnica sia di qualità”, mentre la norma prescrive addestramento e qualificazione: certo l’esperienza è un tassello importante della qualificazione, ma da sola non è sufficiente. Inoltre le due esperienze, quella tecnica e quella di qualità, non devono per forza coincidere: può capitare che il valutatore possieda entrambe le professionalità ma ciò non dev’essere una regola da prescrivere.

Nonostante le difficoltà che s’incontrano nei piccoli Laboratori, al personale esterno dev’essere affidato il solo compito della conduzione dell’audit, ma non quello della pianificazione che deve rimanere nelle mani del Laboratorio.

Un quarto requisito, comune per en-

Grazie a una corsa generosa, allo spazio e alle dimensioni a disposizione, possono essere eseguite varie tipologie di prove, come prove di rottura, prove cicliche, sotto carico o allungamento costante, mantenimento del carico, test di allungamento, prove di trazione, prove di compressione e altro ancora. Si possono soddisfare i vari metodi test attraverso un menù di facile utilizzo, che consente la configurazione della velocità di prova, della forza e distanze limite, tempi di ciclo, precarico e molte altre funzioni, il tutto protetto da una password.

Le funzioni del controller sono offerte singolarmente attraverso un’unica piattaforma di configurazione “build-your-own”. È possibile ordinare qualsiasi combinazione di funzioni per personalizzare il banco di prova in base alle specifiche esigenze; le fun-

trambe le tipologie di Laboratori, è il seguente: “gli audit di seconda e terza parte non possono sostituire gli audit interni del Laboratorio”. A parte la incongrua precisazione tra audit tecnici e di sistema fatta per i Laboratori di taratura, il requisito non era necessario da riportare: infatti la norma non ne parla, ma è invece chiarissima a obbligare che bisogna effettuare gli audit interni.

Gli altri requisiti sono differenti per le due tipologie di Laboratori. Per i Laboratori di prova si prescrive che “il ciclo di audit deve essere completato in un anno”. Non era necessario ma ACCREDIA ha fatto bene, in quanto la 17025 riporta integralmente la frase nella nota del paragrafo 4.14.1 sapendo che le note delle norme hanno carattere volontario e non obbligatorio. Lo stesso regolamento riporta la seguente nota: “è consigliabile nella pianificazione degli audit interni tenere conto delle carenze evidenziate nel corso degli audit precedenti”. Questo requisito era meglio riportarlo nella trattazione del paragrafo 4.14.4 e quando lo commenterò dirò che cosa bisogna fare per rispettare il requisito di ACCREDIA.

zioni originariamente non ordinate possono essere attivate successivamente sul campo.

I dati relativi alla forza e allo spostamento possono essere inviati a un PC per la rappresentazione grafica e l’analisi utilizzando il MESURTM gauge software. È possibile controllare completamente il banco da un PC, attraverso un programma personalizzato scritto in qualsiasi linguaggio che supporti le comunicazioni ASCII. Tutti i cavi di comunicazione necessari al controllo tramite PC e la raccolta dei dati sono inclusi con il banco prova.

I banchi dinamometrici dell’azienda americana Mark-10 sono distribuiti in Italia da LUCHSINGER srl.

Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it

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NEWS

COMSOL SERVER™ LANCIA LE SIMULAZIONI DA APP COMSOL è lieta di annunciare il lancio di COMSOL Server™, un nuovo prodotto sviluppato specificamente per eseguire le app costruite con l’Application Builder, rilasciato pochi mesi fa.

L’Application Builder permette agli utenti del software COMSOL Multiphysics® di costruire, sulla base dei propri modelli COMSOL, un’intuitiva interfaccia che può essere utilizzata da chiunque, anche privo di precedenti esperienze di simulazione. COMSOL Server rende possibile la distribuzione delle app, permettendo a team di progettazione, Dipartimenti di produzione e non solo, di condividerle all’interno della propria organizzazione, usando un client nativo Windows® o un web browser.

COMSOL Server è il motore che permette di eseguire le app COMSOL e l’hub che ne controlla l’accessibilità, la distribuzione e l’uso. Dopo aver creato una app con l’Application Builder,

il server fornisce a tecnici e ricercatori una soluzione economicamente vantaggiosa per gestirne l’uso, sia all’interno della propria organizzazione sia all’esterno, in tutto il mondo.

“COMSOL Server offre un ambiente facilmente accessibile e semplice da utilizzare, per lanciare app create con l’Application Builder” afferma Svante Littmarck, Presidente e CEO del Gruppo COMSOL. “Usando l’Application Builder e COMSOL Server insieme, ad esempio, un tecnico che si occupa di R&S avrà gli strumenti per creare app che soddisfino nel migliore dei modi le esigenze di quello specifico settore produttivo, in un formato di semplice utilizzo, rapido da implementare e adattabile secondo le necessità”.

“Non solo COMSOL Server offre agli esperti di simulazione un modo efficace per distribuire le proprie app, ma consente anche a tutti gli utenti di accedere subito a eventuali aggiornamenti, con tutte le opportune garanzie di sicurezza” spiega Bjorn Sjodin, VP of Product Management presso COMSOL, Inc. Per saperne di più, andate alla registrazione del webinar: www.comsol.it/events/3081/come-costruire-elanciare-la-app-di-una-simulazione-applicationbuilder-e-comsol-server

NUOVO DATALOGGER WIRELESS PER MONITORAGGIO DI GRANDEZZE FISICHE Il sistema di datalogging wireless Delta OHM serie HD35xx permette di monitorare una molteplicità di grandezze fisiche nei più svariati campi di applicazione. Sono disponibili datalogger per il monitoraggio di: Temperatura Umidità relativa - Pressione atmosferica - Pressione differenziale - Illuminamento (lux) e irradiamento (UV) - Monossido di carbonio (CO) Biossido di carbonio (CO2) – Accelerazione Corrente 4 ÷ 20 mA - Tensione 0 ÷ 1 V o 0 ÷ 50 mV - Pt100 / Pt1000 - Termocoppie K, J, T, N, E. Alcuni modelli calcolano anche grandezze derivate: temperatura del punto di rugiada, di bulbo umido, umidità assoluta, rapporto di mescolanza, pressione di vapore parziale.

Il sistema è composto da unità base, sensori con datalogger (fino a 255 per ogni unità base), eventuali ripetitori (coprendo così distanze fino a 1.500 metri in campo aperto) e unità di controllo (permette il controllo in uscita a contatto pulito a relay o potenziometrica).

Il segnale è anche gestibile in rete Ethernet, anche via WiFi, con protocollo Modbus o può comunicare via GPRS inviando anche

messaggi SMS e Mail di allarme. La batteria permette un utilizzo senza alimentazione fino a 3 anni. I datalogger sono conformi alla normativa EN 12830 e il software PLUS opera in accordo alle raccomandazioni del FDA 21 CFR parte 11.

Tra i campi di applicazione del sistema, ricordiamo: settore alimentare (contenitori refrigerati, banchi frigo, celle frigorifere, produzione e trasporto alimenti), strutture sanitarie e farmaceutiche (sale bianche, laboratori, conservazione farmaci, monitoraggio incubatori, EN 12830), serre, analisi ambientali (qualità dell’aria, fotovoltaico, meteorologia, idrologia), sale museali e archivi, trasporto di merci deperibili e fragili (monitoraggio degli urti subiti mediante misura dell’accelerazione), condizionamento dell’aria e Building Intelligence, luoghi pubblici in generale (scuole, enti, fiere, sale convegni, grande distribuzione).

Per ulteriori informazioni: www.deltaohm.com

RISPARMIARE SUI COSTI DI MANUTENZIONE DEL SOFTWARE PER ACQUISIZIONE DATI HBM offre convenienti contratti di manutenzione per il software di acquisizione dati catman, di durata fino a cinque anni. La multinazionale tedesca garantisce così ai propri clienti l’accesso diretto all’assistenza tecnica e mette a disposizione gratuitamente nuove versioni del software entro la scadenza, informando proattivamente i clienti della loro disponibilità.

Nell’ambito delle ultime versioni, HBM ha sviluppato importanti innovazioni mirate ad aumentare l’efficienza delle misurazioni e offrire agli utenti la sicurezza futura. È disponibile una biblioteca di funzioni per prestazioni elettriche ed è possibile integrare sensori di forza delle ruote; catman permette di acquisire fino a 4 segnali di fotocamera, contemporaneamente all’acquisizione dei valori di misura. L’operatore può esportare le visualizzazioni dei dati di

misura elaborati, per creare automaticamente rapporti in MS Word o MS Excel. Sono stati realizzati numerosi nuovi formati di memoria ed esportazione, anche per altri pacchetti software comuni per il post processing. Le classificazioni (Rainflow e Time-at-Level) sono possibili online e in post processing. L’operatore può ottenere le automazioni, grazie a sequenze automatiche, ed eseguire valutazioni automatiche di test mediante script.

Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/menu/ prodotti/software/software-per-acquisizione-dati

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T U T T O _ M I S U R E Anno XVII - n. 1 - Marzo 2015 ISSN: 2038-6974 Sped. in A.P. - 45% - art. 2 comma 20/b legge 662/96 - Filiale di Torino Direttore responsabile: Franco Docchio Vice Direttori: Alfredo Cigada, Dario Petri Comitato di Redazione: Luca Mari, Renato Ottoboni, Aldo Baccigalupi, Salvo Baglio, Lorenzo Peretto, Carmine Landi, Lorenzo Scalise, Gaetano Vacca, Rosalba Mugno, Carmelo Pollio, Michele Lanna, Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino

Redazioni per: Storia: Emilio Borchi, Riccardo Nicoletti, Mario F. Tschinke, Aldo Romanelli Le pagine delle Associazioni Universitarie di Misuristi: Franco Docchio, Dario Petri, Alfredo Cigada, Gabriele Bitelli, Stefano Agosteo Le pagine degli IMP: Maria Pimpinella Comitato Scientifico: ACCREDIA (Filippo Trifiletti, Rosalba Mugno, Emanuele Riva, Silvia Tramontin); ACISM-ANIMA (Roberto Cattaneo); AEIT-ASTRI (Roberto Buccianti); AIPT (Paolo Coppa); AIS-ISA (Piergiuseppe Zani); ALATI (Paolo Giardina); ALPI (Lorenzo Thione); ANIE (Marco Vecchi); ANIPLA (Marco Banti, Alessandro Ferrero); AUTEC (Gabriele Bitelli), CNR (Ruggero Jappelli); GISI (Sebastian Fabio Agnello, Renato Uggeri); GMEE (Dario Petri); GMMT (Michele Gasparetto); Gruppo Misuristi Nucleari (Stefano Agosteo); GUFPI-ISMA (Luigi Buglione); IMEKO (Paolo Carbone); INMRI – ENEA (Pierino De Felice, Maria Pimpinella); INRIM (Massimo Inguscio, Paolo Vigo, Franco Pavese); ISPRA (Maria Belli) Videoimpaginazione e Stampa: la fotocomposizione - Torino Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 204 del 3/3/1999.

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NEL PROSSIMO NUMERO • • • •

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ABBIAMO LETTO PER VOI

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

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STORIA DELLE MISURE NELLA SOCIETÀ DAL 1875 Sergio Sartori – A cura di Franco Docchio, Luca Mari e Michele Gasparetto 277 pp. – Pavia University Press (2014) ISBN: 978-88-96764-93-0 Prezzo: € 23,00 – Edizione ebook gratuita

Obiettivo di questo libro è quello d’inquadrare lo sviluppo della metrologia – intesa come scienza e pratica della misurazione, per propria natura interdisciplinare per eccellenza – nel contemporaneo contesto storico, economico, culturale e sociale, presentandola a partire dal 1875, la data della firma della Convenzione del Metro.

Il libro si rivolge a un insieme ampio di potenziali lettori, in particolare a tutti coloro che utilizzano strumenti – concettuali e pratici – per eseguire misure, da cui trarre elementi per prendere decisioni, e che desiderano acquisire consapevolezza di tali strumenti, potendo disporre anche d’informazioni corrette e complete sul linguaggio da adottare nella comunicazione.

La narrazione parte dal 1875, anno in cui, per la prima volta nella storia, molte e importanti Nazioni decidono di adottare lo stesso sistema di unità di misura e d’istituire infrastrutture per la realizzazione e la disseminazione dei campioni di misura.

La storia della metrologia viene poi suddivisa in cinque periodi: dal 1875 alla fine del XIX secolo; la prima metà del XX secolo; gli anni dal 1950 al 1980; l’ultima parte del XX secolo; i primi anni del XXI secolo. A ciascun periodo scelto è intimamente associata una fisionomia dello sviluppo della metrologia, che determina e condiziona gli sviluppi successivi ma che a sua volta è determinata e condizionata dalle storie che in parallelo si compiono.

L’autore Sergio Sartori, laureato nel 1961 al Politecnico di Torino in Ingegneria Elettronica, è stato autore di oltre 140 articoli scientifici e di tre libri (incluso il presente) nei settori delle misure elettriche, termiche e meccaniche, della fisica dello stato solido, dell’interferometria con laser, della modellistica di sistemi meccanici, dell’optoelettronica, dell’informatica, dell’epistemologia, della qualità nei sistemi di produzione.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMERO AR Europe Aviatronik Bocchi Cibe Comsol Control Messe Crase Delta Ohm DSPM Echo R&S HBM Italia Hexagon Metrology IC&M Instrumentation Devices

T T_M _M ƒN. 80 1/15 ƒ 80

3a di cop.

4a di cop. p. 34 p. 48 pp. 18-79 p. 56 pp. 22-64 pp. 50-79 pp. 20-68 pp. 10-68 pp. 8-57-79 p. 4 p. 44 pp. 64-70

Keyence Kistler Italia Labcert LTF LTTS Luchsinger Microlease-Keysight Techn.

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pp. 3-64 pp. 12-75 p. 36 p. 26 p. 58 pp. 24-78 pp. 3-17-62 pp. 62-70 pp. 21-40 pp. 32-68 pp. 6-55 pp. 38-64 2a di cop. pp. 13-14

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

ANNO XVII N. 01 ƒ 2 015 AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

EDITORIALE L’Arbitro e i giocatori

IL TEMA: MISURE E STRUMENTAZIONE DALLE AZIENDE ISSN 2038-6974 - Poste Italiane s.p.a. - Sped. in Abb. Post. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n° 46) art. 1, comma 1, NO / Torino - nr 1 - Anno 17- Marzo 2015 In caso di mancato recapito, inviare al CMP di Torino R. Romoli per restituzione al mittente, previo pagamento tariffa resi

TUTTO_MISURE - ANNO 17, N. 01 - 2015

Tomografia industriale Le sei dimensioni della taratura Microscopia elettronica

GLI ALTRI TEMI Misura dello stato di salute delle batterie Velocimetro laser self-mixing Misura della temperatura di fili

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