Editoriale: Benvenuti ad A&T, e a M&Q! (F. Docchio) 5

Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese

Notizie da Enti, Associazioni e Imprese 7

Il tema: la Taratura crea ValoreIl valore della taratura per l’affidabilità della produzione(M. Mosca) 11Casi di successo: parlano i protagonisti 15Accredia e il mondo delle imprese (F. Docchio, F. Trifiletti) 21Calibratori multifunzione e multimetri numeralidi precisione (G. La Paglia) 23

Gli altri temi: Misure di vibrazioni e MEMSMonitoraggio del funzionamento di applicazioniindustriali (F. La Rosa) 29

Gli altri temi: Misure a CoordinateI bracci di misura articolati (M. Marasso) 35Misure multipunto nella metrologia a coordinate (I. Schmidt) 39

Campi e Compatibilità elettromagneticaIl comportamento a radiofrequenza dei componenti circuitali passivi (C. Carobbi, M. Cati, C. Panconi) 43

Le Rubriche di T_M: Visione ArtificialeUn’introduzione alla Visione Artificiale (G. Sansoni) 47

I Seriali di T_M: Misure e FidatezzaLe parole della Fidatezza (M. Catelani, L. Cristaldi,M. Lazzaroni, L. Peretto, P. Rinaldi) 49

I Seriali di T_M: i sistemi RFIdUn’introduzione ai sistemi RFId – 1 (E. Puddu, L. Mari) 55

Le Rubriche di T_M: Metrologia legaleInosservanza delle norme metrologiche (V. Scotti) 61

Spazio Associazioni Universitarie di MisuristiDalle Associazioni Universitarie di Misuristi (F. Docchio,A. Cigada, A. Spalla, S. Agosteo) 64Le unità del GMMT e le loro Aree di Competenza – 2011(A. Cigada, M. Gasparetto) 66

Le Rubriche di T_M: Metrologia per CapillaritàSulla verifica della conformità metrologica degli strumenti(G. Miglio) 69

Manifestazioni, eventi e formazione2011: eventi in breve 70

Lo spazio degli IMPLa metrologia per l’industria delle comunicazioniquantistiche (M.L. Rastello) 71

Le Rubriche di T_M: Commenti alle normeAssicurazione della Qualità – Parte 2a (N. Dell’Arena) 74

Le Rubriche di T_M: Storia e curiositàLa collezione degli antichi strumenti di Ottica dell’Osservatorio Valerio di Pesaro – Parte 1a

(E. Borchi, R. Macii, R. Nicoletti, A. Nobili) 77Abbiamo letto per voi 80News 56-60-68-72-76-79

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

TUTTO_MISURE ANNO XIIIN. 01 ƒ

2011

Misure di vibrazioni con l’utilizzo di sensori in tecnologia MEMSHow MEMS sensors can prevent catastrophicmachine failureF. La Rosa

29CMM: I bracci di misura articolatiArticulated Measurement Arms –Features and Performance Verification StandardsM. Marasso

35

Storia e curiosità:l’Osservatorio “Valerio” di Pesaro The collection of ancientmeasurement instrumentsof the “Valerio” Observatory in PesaroE. BorchiR. MaciiR. NicolettiA. Nobili

77

Le Rubriche di T_M:la Visione artificialeAn introduction to industrial visionG. Sansoni

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Welcome to A&T, and to M&Q!

Benvenuti ad A&T, e a M&Q!

Cari lettori!Eccoci al primo numero del2011, il numero che tra l’al-tro accompagnerà i lettoriche partecipano agli eventiAffidabilità & Tecnologie2011 e Metrologia & Quali-tà 2011. L’apprezzamentoche ha accompagnato lamia conferma come Direttoreda parte della Proprietà del-la testata (l’AssociazioneGMEE) mi stimola a conti-

nuare l’opera intrapresa con entusiasmo e (spero)con soddisfazione da parte di chi mi legge. Il mioimpegno a far sì che la rivista accontenti in parteuguale tutti i suoi portatori d’interesse mi ha portatoalla scoperta di mondi da me finora poco esplorati,eppure di primaria importanza per l’economianazionale e internazionale.Uno di questi mondi è quello della taratura, e a essoè dedicato il presente numero, anche e soprattutto asupporto di tutti i nostri lettori e inserzionisti chesono anche Centri SIT, degli Enti di accreditamentoe (perché no) degli organizzatori di A&T 2011 chehanno progettato uno spazio di incontri e discussio-ne sulle tarature e sul valore che esse generano.Dunque il numero si apre con un intervento del Diret-tore del Dipartimento Servizi di taratura MarioMosca che, a partire dai fondamenti normativi, illu-stra i vantaggi di un corretto approccio alla taratu-ra e i limiti di un suo uso improprio o superficiale.Segue un contributo a più mani che illustra alcuni“casi di successo” di Aziende aventi attività diverse,che eseguono tarature per conto terzi, per uso inter-no, o entrambi. I responsabili commentano il valoreche l’approccio corretto alla taratura fornisce in ter-mini di affidabilità del prodotto/servizio fornito.Il terzo contributo al tema è un’intervista al DirettoreGenerale di Accredia, Filippo Trifiletti, che eviden-zia il presente e il futuro dell’Ente. Chiude il tema ilcontributo di un Ricercatore dell’Istituto MetrologicoNazionale, Giuseppe La Paglia, sul ruolo deimoderni calibratori elettrici nella taratura. Infine,alla taratura (e in particolare alla conferma metro-logica degli strumenti) è dedicato lo stimolante con-tributo di Giorgio Miglio in “Metrologia per capilla-rità”.L’aver dedicato il numero alla taratura non vuolesicuramente esaurire la discussione sul tema: al con-trario, è un tentativo (magari un po’ “naif” ma speroefficace) da parte del vostro Direttore di mettere adisposizione la Rivista agli operatori del servizio diTaratura e ai loro portatori di interesse e clienti, perfar diventare la Rivista un punto d’incontro e un fo-rum di discussione.

In questo numero si prosegue con l’iniziativa, sperogradita, di dotare la Rivista di nuove Rubriche stabilie di nuovi articoli “a puntate” che affezionino il letto-re. La Rubrica che inizia in questo numero è quellariguardante la Visione Industriale, “interpretata” daGiovanna Sansoni che ne affronta gli aspetti relativialla misura e al controllo di qualità. Anche quest’ini-ziativa ha il senso di far considerare T_M e T_MNews come punto di riferimento per gli operatoridella Visione. Inoltre, facendo seguito alla partenzadel “seriale della rivista” sulla Fidatezza, il Gruppo diRicerca di Castellanza mi ha proposto il “seriale”sugli RFId di cui pubblichiamo il primo numero. Seria-li e rubriche: una messe di informazioni che, di voltain volta, sono accorpate per i lettori affezionati come“Speciali di T_M”.Completata la parte “formale” di questo Editoriale,lasciatemi commentare brevemente la situazione poli-tica, limitandomi a quanto succede nel settore dell’U-niversità e della Ricerca (con entrambe le inizialimaiuscole!). Due stimoli: (i) il discorso di Walter Vel-troni al Lingotto il 22 gennaio, e (ii) la partecipazio-ne di Emma Marcegaglia a “Che tempo che fa” ilgiorno successivo. Veltroni ha detto (ma non è il pri-mo: l’aveva detto anche Gianfranco Fini): “Per ridur-re il debito si può tagliare fondi su tutto, ma non sullaScuola, sull’Università e sulla Ricerca”. Bene così.Spero che questo impegno possa fare da collante tramaggioranza e opposizione. Emma Marcegaglia,commentando quella che a suo dire è l’”insufficienteazione di governo di questi ultimi sei mesi”, ha detto:“tra le cose positive fatte dal Governo c’è la Riformadell’Università… tra le cose da fare c’è il rilanciodella Ricerca”. Visto che l’Università è una delle sedideputate primariamente alla Ricerca, l’ho letta comeun’ammissione d’incompletezza della Riforma Gelmi-ni, sulla quale non posso che essere d’accordo.Poiché si parla di Ricerca, termino con un pressanteinvito ai miei colleghi Universitari (e, perché no,anche alle Imprese che credono nel rapporto Uni-versità-Impresa): facciamo rete! Pubblicizziamo inostri siti web sui motori di ricerca con il SEO(Search Engine Optimization). Valorizziamo le atti-vità svolte con siti web curati dal punto di vista dellaloro esplorazione da parte dei motori di ricerca.Impariamo a “linkarci” a vicenda: questo avrà comeconseguenza un aumento di “ranking”. Usiamo gliRSS! Come? Studiamo! Il libro che recensisco inquesto numero parla di questo. C’entra con le misu-re? Certo: si parla della misura della qualità (deinostri siti web, e quindi, in ultima analisi della ricer-ca che abbiamo svolto!).

Franco Docchio

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Notizie dagli Enti, dalle Associazioni e dalle Imprese

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

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ACCREDIA (www.accredia.it)

Patrocinio all’eventosul Valore della Taratura

Accredia ha concesso il proprio Patro-cinio a “IL VALORE delle TARATURE &PROVE per l’Innovazione e l’Affidabi-lità”, l’importante evento dedicato alleindustrie manifatturiere utilizzatrici distrumenti e servizi di misura.L’iniziativa, organizzata nel contestodella manifestazione AFFIDABILITÀ& TECNOLOGIE (Torino LingottoFiere – 13/14 Aprile 2011), è rea-lizzata in collaborazione con lamedesima Segreteria Organizzativae con il sostegno della RivistaTUTTO_MISURE; prevede una capil-lare attività di comunicazione, rivol-ta a migliaia di industrie utilizzatricidi strumenti di misura, e l’organiz-zazione, nei giorni 13 e 14 Aprile2011, del primo grande Eventodedicato alla Taratura.Obiettivo dell’Evento è la corretta infor-mazione a vantaggio della competitivi-tà industriale. L’affidabilità rappresentauna delle principali caratteristiche checontribuiscono a determinare il verosuccesso di un prodotto e a fidelizzare

la clientela; essa si può garantire soloattraverso adeguate misure, prove econtrolli e ciò prevede l’acquisizionedei giusti strumenti e servizi, l’accurataformazione degli addetti, ecc. In taleottica è fondamentale la sensibilizza-zione dei vertici aziendali, che devonoguidare un approccio aziendale a que-ste tematiche finalizzato al migliora-mento competitivo, non al sempliceadempimento di obblighi previsti dallenorme o contenuti nei capitolati deicommittenti.

CEI - COMITATO ELETTROTECNICOITALIANO (www.ceiuni.it)

Il CEI ha pub-blicato la nuo-va versionedella GuidaCEI 82-25“Guida allarealizzazionedi sistemi digenerazionefotovoltaica

collegati alle reti elettriche di Media eBassa Tensione”.La guida, allineata con i criteri delDM 06/08/2010 “Incentivazionedella produzione di energia elettri-ca mediante conversione fotovoltai-ca della fonte solare”, fornisce i cri-teri per la progettazione, l’installa-

zione e la verifica dei sistemi digenerazione fotovoltaica, destinatia operare in parallelo alla rete didistribuzione di Media e Bassa ten-sione.Rispetto alla precedente edizione, ildocumento contiene maggiori conte-nuti. È stato aggiunto l’Allegato D chedescrive le prove essenziali da effet-tuare su moduli e assiemi fotovoltaicia concentrazione solare per verificarei requisiti minimi di sicurezza e quali-tà del prodotto, mentre l’articoloriguardante la misura dell’irraggia-mento solare e gli strumenti di misuraè stato completamente aggiornato eampliato. I restanti contenuti sono statiaggiornati e rivisti.La Guida è disponibile in formato pdfsul Webstore al prezzo di 60 € (48 €per i soci), circa il 20% in meno rispet-to alla vecchia edizione, ma con con-tenuti doppi. La Guida è disponibile anche in for-mato cartaceo, rilegata a volume,allo stesso prezzo del pdf.

GISI - ASSOCIAZIONE IMPRESEITALIANE DI STRUMENTAZIONE(www.gisi.it)

Production Expo Ecodesign Expo

Mostre Convegno relative a ELETTRO-NICA INDUSTRIALE, SISTEMI PERPRODUZIONE ELETTRONICA, COM-PONENTI ELETTRONICI e INDU-STRIALI, APPLICAZIONI MECCATRO-NICHE, AUTOMAZIONE di PROCES-SO, ENERGIE RINNOVABILI, RISPAR-

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

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

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MIO ENERGETICO, BUILDING AU-TOMATIONPiacenza Expo, dal 7 aprile 2011al 9 aprile 2011

ISO – INTERNATIONAL STANDARD ORGANIZATION(www.iso.org)

Le più vendute norme ISOsono ora disponibili in formato e-book

Una selezione di standard ISO best-seller, come la ISO 9001 (gestionedella qualità), la ISO 31000 (gestionedel rischio) e la ISO/IEC 27001(gestione della sicurezza delle infor-mazioni), è ora disponibile in formaticompatibili con i lettori più diffusi di e-book.Oltre alla versione cartacea e PDF,gli acquirenti possono scegliere tra iseguenti formati:

1. Standard formato ePub, compati-bile con la maggior parte dei let-tori e-book, come il Sony Reader,Barnes and Noble Nook, ecc.

2. ePub iPad formato ottimizzato perApple e iPhone, che consente ilpieno utilizzo delle funzionalitàdi questi dispositivi

3. Mobipocket formato, compatibilecon Kindle di Amazon.

La selezione di standard e-book com-patibili è disponibile sia in inglese siain francese allo stesso prezzo dellenorme in formato PDF. Il Segretario generale ISO RobSteele commenta: “La serie di sfideper le quali le norme ISO offronosoluzioni continua a ampliarsi alfine di soddisfare le aspettativedella comunità internazionale. Alpasso con questi contenuti in conti-nua evoluzione, è normale cheanche la forma in cui gli utenti pos-sono ottenere gli standard ISO sievolva”.

NPL - NATIONAL PHYSICALLABORATORY (www.npl.co.uk)

La 13a Conferenza Internazio-nale sulla metrologia e leproprietà di superfici ingegneristiche si terrà presso il National Physical Laboratory dal 12 al 15 aprile 2011. Un convegno incentrato sullametrologia di superficie, la caratterizzazione di strumentazione di superfi-cie e le proprietà delle super-fici ingegneristiche

La Conferenza Met & Props 2011si concentrerà sui progressi nelcampo della metrologia di superfi-cie, la caratterizzazione di stru-mentazione di superficie e le pro-prietà delle superfici di ingegneria.La conferenza mira a rappresenta-re un forum internazionale peraccademici, industriali e ingegneriprovenienti da discipline diverse,per incontrarsi e scambiare le pro-prie idee, i risultati e le ultime ricer-che. Questo è il tredicesimo eventodella serie di grande successo diconferenze, che hanno promossola topografia di superficie come uncampo interdisciplinare nuovo edeccitante di studi scientifici e tec-nologici.I temi scientifici coprono: Micro eNano metrologia di superfici, stru-mentazione e misura; metrologiaper dispositivi MST; Misura e carat-terizzazione di forme libere; incer-tezza, tracciabilità e taratura;Metrologia AFM/SPM; Tribologiae fenomeni di usura, applicazionifunzionali, strumenti a stilo e stru-menti ottici.

Per informazioni e registrazione,visitare il sito http://conferences.npl.co.uk/met_prop/registration.html

UNI – ENTE NAZIONALE ITALIANO DI UNIFICAZIONE(www.uni.com)

Dal Sito UNI: Pubblicata la nuova Norma UNI ISO 31000:2010 sulla gestione del rischio

L’introduzione alla nuova norma UNIISO 31000:2010 riporta: “Le orga-nizzazioni di tutti i tipi e dimensioni sitrovano ad affrontare fattori ed in-fluenze interni ed esterni che rendo-

no incerto ilraggiungi -mento deipropri obiet-tivi. Il rischioè l’effettoche questaincer tezzaha sugli o-biettivi del-l’organizza-zione”.Tutte le atti-

vità di una organizzazione compor-tano dei rischi: la loro gestione puòessere applicata in qualsiasi momen-to a un’intera organizzazione, allesue numerose aree e livelli, cosìcome alle specifiche funzioni, pro-getti e attività.Applicabile a qualunque tipo dirischio, la UNI ISO 31000 “Gestio-ne del rischio – Principi e lineeguida” può essere utilizzata daimprese pubbliche, private o sociali,associazioni, gruppi o individui e,pertanto, non è specifica per alcunaindustria o settore.

Per saperne di più, consultare lapagina:www.uni.com/index.php?option=com_content&view=article&id=753&Itemid=741&lang=it

COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

LA TARATURA CREA VALORE

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Il valore della taraturaMario Mosca

per l’affidabilità della produzione industriale

TARATURA, DEFINIZIONI E APPLICAZIONI

La recente terza edizione del Vocabola-rio Internazionale di Metrologia (VIM)2007 rinnova in modo non superficialela definizione di taratura al punto 2.39.In esso si dà la definizione contenuta nelriquadro qui a fianco.L’introduzione della seconda fase nelsignificato dell’operazione è solo inparte alleggerita dalla nota 3, che ripor-ta la definizione all’incirca nei termini delVIM del 1993. Quest’operazione è diessenziale importanza per diffondere lariferibilità dei risultati delle misure alSistema SI delle unità di misura.Infatti, in merito il punto 2.41 recita quan-to riportato nel riquadro qui a fianco.Come si vede le definizioni, seppurequi riportate non completamente,chiariscono bene il processo in cui lataratura è inserita, illustrano il lavoronecessario per assicurare un buonlivello di fiducia ai risultati delle misu-razioni che vengono effettuate, e indi-cano i limiti di questa fiducia.

QUALE VALORE PER LA TARATURA

Le definizioni del VIM sono l’esito di

dia delle fede pubblica nelle tran-sazioni commerciali è stata per lungotempo una delle prerogative impor-tanti di chi detiene il potere. Quasitutti i testi fondanti delle grandi reli-gioni o le antiche raccolte di leggicontengono prescrizioni sulla necessi-tà di utilizzare correttamente le misu-re, sovente accompagnate da anate-mi e condanne molto severe per i tra-sgressori. I fondatori dei grandi impe-ri indicavano tra i propri meriti l’averunificato i sistemi di misura rendendocosì facili le azioni di compravendita,per il benessere dei propri sudditi.Questo lungo sviluppo ha avuto unaprima sistemazione al tempo dell’illumi-nismo e della rivoluzione francese. Siriteneva necessario definire un sistemadi misura in modo razionale, universal-mente accettabile, partendo da campio-ni a tutti accessibili come le proprietàfisiche delle stelle, del pianeta, dell’ac-qua, ecc… A partire dalla misurazionemoderna della circonferenza terrestre sidefiniva il metro e poi le altre grandez-ze meccaniche fondamentali. Senzavoler ripercorrere tutte le tappe, è notoche dopo alterne vicende tutto ciò portòalla firma della Convenzione del Metro(1875) e alla definizione del sistemametrico decimale delle unità di misura.Con trattati di tipo diplomatico si stabilivache tutte le Nazioni firmatarie si impe-gnavano ad usare le stesse misure, a uti-lizzare terminologie concordate, a spie-gare e diffondere i metodi scientifici dimisura che si rendevano disponibili. Sidefinivano i campioni prototipi interna-zionali delle unità di misura, si dissemi-navano i prototipi nazionali che di quelliinternazionali erano copia autentica, ilcui valore era noto (a meno dell’incertez-za di misura) perché con essi confronta-

Accredia – Dipartimento laboratoridi taraturam.mosca@sit-italia.it

THE IMPORTANCE OF CALIBRATION FOR THE DEPENDABILITYOF INDUSTRIAL PRODUCTIONStarting from basic concepts, their definition and their implementation, the impor-tance of calibration is described in the framework of the global economy, toaccept the results of measurements that can be performed in different parts ofthe world, in different phases of the process of production, and of services ren-dering. A short resumé of the different steps that cause these results is shown.

RIASSUNTOA partire dai concetti base, dalle loro definizioni e dalle loro applicazioni sidescrive l’importanza della taratura nello scenario di un’economia globale,per garantire l’accettazione internazionale dei risultati delle misurazioni chepossono venire eseguite in diverse parti del mondo, in diverse fasi dei proces-si di produzione e di erogazioni dei servizi. Un breve riepilogo delle principalitappe che hanno portato a questi risultati completa l’esposizione.

IL TEM

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Taratura (VIM 2007)

Operazione eseguita in condizioni specifi-cate, la quale in una prima fase stabilisceuna relazione tra i valori di una grandezza,con le rispettive incertezze di misura, fornitida campioni di misura, e le corrispondentiindicazioni, comprensive delle incertezze dimisura associate, e in una seconda fase usaqueste informazioni per stabilire una rela-zione che consente di ottenere un risultato dimisura a partire da una indicazione.

NOTE – La taratura non dovrebbe essere confusacon la regolazione di un sistema di misura,che in alcuni settori è spesso chiamata erro-neamente “auto-taratura”, e neppure con laverifica dello stato di taratura. – Spesso, solamente la prima fase richiama-ta nella presente definizione è interpretatacome taratura.

una lunga evoluzione storica che quinon si può neppure riassumere. Findall’antichità si è osservato che lemisurazioni hanno un alto impattocon il progresso umano, dal punto divista tecnico (pensate a quali misuresofisticate richiedesse l’erezione digrandi monumenti come le piramidi),per la salvaguardia dell’ambiente edelle salute (è noto da sempre chemolte medicine, se somministrate inquantità errate, si trasformano in vele-ni) e per il commercio. La salvaguar-

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;2011

ILTEMA

to. Ecco che il concetto di taratura comebase per la disseminazione del sistema dimisura internazionalmente definito veni-va individuato come essenziale nella teo-ria della misura, e contemporaneamentenei trattati e nelle leggi metriche.Con l’inizio del ‘900 in Italia come neglialtri Paesi industrialmente sviluppatinascevano le leggi metriche che stabili-vano un sistema metrico di verifiche esorveglianze, basato sugli Uffici MetriciProvinciali, che vegliavano sulla correttaapplicazione delle regole di misurazio-ne, ma contemporaneamente facevanoopera di divulgazione metrologica escientifica, essenziale in un Paese alloraculturalmente arretrato come il nostro.Sono convinto che non si riconosceràmai abbastanza l’importanza di quest’o-perazione che ha accompagnato l’evo-luzione industriale del secolo scorso.Lo sviluppo del sistema metrico è noto,le Conferenze Generali dei Pesi e delleMisure, che periodicamente si riunisco-

no a livello diplomatico e scientifico inapplicazione dei dettati della Conven-zione del Metro, aggiornano le defini-zioni e modificano i metodi accettati inmodo da migliorare continuamente illivello delle misurazioni per quantoriguarda la sicurezza dei risultati, l’in-certezza di misura, il costo e la disponi-bilità di campioni e strumenti di misuraaffidabili, raggiungibili e controllabilida un vasto pubblico. Dal 1960 s’indi-vidua il sistema delle unità di misuracon la sigla SI, Sistema Internazionale.Le linee di tendenza di tale operazionesono state individuate nell’utilizzo dellerisorse scientifiche in modo sempre piùavanzato. Questo porta ad abbandona-re definizioni di unità basate sui prototipi,che devono essere conservati in estremasicurezza per evitare il deterioramentodell’incertezza, per passare a definizionibasate sulle costanti fisiche fondamentali,che in quanto tali sono disponibili ovun-que e non richiedono conservazioni di

alcun genere. Diventa essenziale lamessa in pratica della definizione, an-ch’essa oggetto di approvazione da par-te della Conferenza Generale. In base aquesta, gli Enti preposti, in Italia gli IstitutiMetrologici Primari stabiliti all’interno delSistema Nazionale di Taratura dallalegge 273/91, avviano la disseminazio-ne della riferibilità metrologica al livellopiù alto.Questo processo di razionalizzazionee di riforma del sistema SI basato sullecostanti fisiche è in atto: attualmentesopravvive solo l’unità di massa, ilkilogrammo, definita a partire da unprototipo costituito da un oggetto fisi-co. Presto si concluderà con un siste-ma di definizioni coerenti, tutte legatealle costanti fisiche fondamentali.Come si vede, con fatica, tramite un pro-cesso di razionalizzazione continuo si ègiunti ad assicurare un insieme di unitàdi misura globalmente accettate, tramitele quali si può dare sicurezza che qua-

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Qui grande importanza viene data allaqualità delle misurazioni che sono inseri-te nel processo di produzione di manu-fatti e servizi. Basti ricordare il punto 7.6della ISO 9001, che recita quanto espo-sto nel riquadro qui sotto. Il sistema dellacertificazione dei sistemi qualità s’inseri-sce in un più ampio processo dell’accre-ditamento che assicura che i diversi livel-li di competenza vengano valutati e atte-stati. Con il tempo, sono stati creati dueorganismi internazionali, (i) l’Internatio-nal Laboratory Accreditation Coopera-tion (ILAC) e l’International AccreditationForum (IAF), che raggruppano e control-lano gli organismi di accreditamento e leOrganizzazioni regionali per l’accredi-tamento. In Europa è presente l’Euro-pean Cooperation for Accreditation –EA. Quest’ultima è stata riconosciutacome controllo europeo per gli Organi-smi di accreditamento nazionali dalRegolamento Europeo (CE) 765:2008.In base a tale regolamento anche l’Italiasi è dovuta dare un unico ente naziona-le di accreditamento: è così nataACCREDIA, che dal DM 22/12/2009è riconosciuta come tale dallo Stato ita-liano. Sono confluite nel DipartimentoTaratura di ACCREDIA le attività diaccreditamento dei laboratori di taratu-ra, dal 1979 svolte dal SIT entro gli Isti-tuti Metrologici Primari riconosciuti dallalegge 273/91.Così, come previsto dal Sistema Nazio-nale di Taratura, la riferibilità metrologi-ca è attuata in Italia attraverso gli Istitu-ti Metrologici che realizzano e dissemi-nano i campioni del sistema SI, in con-formità alle decisioni della ConferenzaGenerale dei Pesi e delle Misure. La dis-seminazione continua attraverso i Cen-tri di taratura accreditati un tempo dalSIT, attualmente da ACCREDIA, ingrado di fornire al mercato taratureadatte a garantire la riferibilità alle con-dizione che il mercato attende.Nella normativa per qualità viene indi-

smo permanente della Convenzione delMetro) indicava, già qualche anno fa,nella percentuale di circa il 6% l’impat-to delle misurazioni e delle tarature sulsistema economico globale.

IL CORRETTO USO DELLE TARATURE,UN VALORE AGGIUNTO?

Accanto al processo, che ho appenacercato di delineare, d’individuazionedi un metodo razionale ed esaustivoper effettuare le misure, se ne è svilup-pato un secondo per garantire un ade-guato sistema di controlli sulle misure.Nella Fig. 1 si confrontano i due pro-cessi gerarchici che permettono di rea-lizzare la riferibilità delle misure da unlato, e la verifica della competenza dal-l’altro. Si sottolinea che, nella piramidedelle riferibilità, l’elemento che permet-te di accedere ai vari livelli è costituitoda confronti tra i risultati di tarature.Purtroppo il fatto che, con fatica e permezzo di un processo secolare, si siapredisposto uno strumento (la taratura)che permette di ottenere la riferibilitàmetrologica, non vuol dire che questovenga applicato sempre e correttamente.L’esigenza di contenere i costi e la scar-sa preparazione tecnico-scientifica deglioperatori hanno spesso indotto a tentarescorciatoie senza fondamento, chehanno allontanato dalla possibilità diottenere misurazioni in grado di avvalo-rare la qualità dei prodotti. Di qui lanecessità di garantire un sistema di con-trolli. Legato direttamente alla Conven-zione del Metro, e alle leggi metricheche ne derivano, è il sistema della Metro-logia Legale, che vede nell’autorità delloStato il garante della fede pubblica.Si è tuttavia sviluppato un sistema paral-lelo, di tipo volontario, legato all’accre-ditamento e alla certificazione. In meritobisogna ricordare che almeno dal secon-do dopoguerra (in Italia più tardi, daglianni ’80) sono venuti in uso sistemi diassicurazione della qualità, per daregaranzia ai consumatori sull’oggetto deiprodotti e dei servizi offerti. Anche quinon è possibile ripercorrere passo apasso l’evoluzione del sistema che si èassestato, per quanto riguarda la certifi-cazione dei sistemi qualità, sulle norma-tiva delle serie ISO 9000 (ISO 14000).

ILTEMA

Riferibilità metrologica

Proprietà di un risultato di misura per cui esso èposto in relazione a un riferimento attraverso unadocumentata catena ininterrotta di tarature ciascu-na delle quali contribuisce all’incertezza di misura.

NOTE – La riferibilità metrologica implica l’esistenza diuna gerarchia di taratura.– La specificazione del riferimento citato nellapresente definizione deve includere la data in cuiesso è stato impiegato nella definizione dellagerarchia di taratura, così come ogni altra infor-mazione metrologica pertinente, quale, peresempio la data di esecuzione della prima tara-tura nella gerarchia di taratura.– Per misurazioni caratterizzate da più di unagrandezza d’ingresso del modello di misura, cia-scuno dei valori di una grandezza in ingressodovrebbe essere di per sé metrologicamente rife-ribile e la gerarchia di taratura che ne deriva puòformare una struttura ramificata o una rete. Losforzo richiesto nella definizione della riferibilitàmetrologica per ciascun valore di una grandezzain ingresso dovrebbe essere commisurato alrispettivo contributo al risultato di misura.– La riferibilità metrologica di un risultato di misu-ra non garantisce che l’incertezza di misura siaadeguata per un determinato scopo e neppureche nel corso della misurazione non si siano veri-ficati errori grossolani. ………– L’ILAC ritiene che gli elementi necessari per la con-ferma della riferibilità metrologica siano: un’inin-terrotta catena di riferibilità metrologica a un cam-pione di misura internazionale o a un campione dimisura nazionale, un’incertezza di misura docu-mentata, una procedura di misura documentata, lacompetenza tecnica accreditata, la riferibilitàmetrologica al SI e una dichiarazione degli inter-valli di taratura (vedere ILAC P-10:2002).

lunque fenomeno fisico possa esserequantificato in modo corretto, ripetibile,accettato a livello internazionale. Comedice la Nota 2 della definizione, il con-cetto di riferibilità implica l’esistenza diuna gerarchia di tarature. Esistono diver-si livelli di campioni con diversa incer-tezza di misura associata, e quindi diver-si tipi di taratura che ne permettono iconfronti. In passato, si parlava spessodi piramide dei campioni di misura o dipiramide della riferibilità.La taratura ha quindi acquisito il valo-re di elemento fondante del processodi disseminazione delle unità di misu-ra e di applicazione del sistema SIdelle unità di misura.Ci si può chiedere “Quanto valequesto processo?”. Ritengo che ilvalore che conta non sia misurabile indenaro, ma consista nel nodo logicoche ho cercato di illustrare. La taraturaè l’elemento che permette di passare daun insieme di campioni coerentementee correttamente definiti a partire dalleleggi fisiche alle misure di tutti i giorni,misure di cui non possiamo fare a menoin tante situazioni quotidiane. Un pas-sato presidente del Comitato Interna-zionale dei Pesi e delle Misure (organi-

Tenuta sotto controllo dei dispositivi di monitoraggio e di misurazione

Ove necessario per assicurare risultati validi, leapparecchiature di misurazione devono:

a) essere tarate e/o verificate, a intervalli specifi-cati, o prima della loro utilizzazione, a fronte dicampioni di misura riferibili a campioni internazio-nali o nazionali; qualora tali campioni non esista-no, deve essere registrato il riferimento adottatoper la taratura o la verifica.

zione o di controllo aumen-tando i trattamenti e gli scar-ti, per evitare il crearsi disituazioni di non conformità.Si pensi a quanto avviene nelcaso della salute o dei con-trolli ambientali, dove sistemidi misurazioni non adeguati,a causa dell’eccessiva incer-tezza introdotta, possonoportare a curare situazioniaccettabili con aumento deicosti, oppure a trascurarnedi pericolose, con danno evi-dente per l’individuo e lasocietà. È evidente che lataratura, come strumento di

diffusione della riferibilità metrologica, èun elemento fondamentale del processodi conferma.La norma precisa che la riferibilitàmetrologica alle unità di misura SI deveessere ottenuta facendo riferimento a unappropriato campione primario o auna costante fisica naturale il cui valorein termini delle pertinenti unità SI sianoto e raccomandato dalla ConferenzaGenerale di Pesi e delle Misure e dalComitato Internazionale dei Pesi e delleMisure. Tale riferibilità è garantita gra-zie a laboratori di taratura affidabili,come quelli accreditati in conformitàalla UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Lecatene di riferimento possono comin-ciare anche a partire da campioni rea-lizzati e mantenuti presso Istituti Metro-logici Nazionali di Paesi diversi daquello dove è sito l’utente, purché lecapacità di misura e di taratura di que-sti siano riconosciute a livello interna-zionale nel quadro dell’accordo dimutuo riconoscimento del ComitatoInternazionale dei Pesi e delle Misure(CIPM – MRA).

UNO STRUMENTO SOFISTICATOE FLESSIBILE

L’evoluzione secolare dei metodi e dellateoria di misura ha prodotto uno strumen-

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cata come guida e per ulteriori informa-zioni su come gestire la strumentazionela UNI EN ISO 10 012:2004 “Sistemidi gestione della misurazione – Requisitiper i processi e per le apparecchiature dimisurazione”. È questa certamente unvalido aiuto per affrontare, specie a livel-lo aziendale, i problemi di corretta rea-lizzazione delle misure, fornendo gli ele-menti che permettono di soddisfare irequisiti dell’assicurazione della qualitàdi cui sopra, assicurando nello stessotempo l’attuazione di catene di riferibili-tà metrologica che rispondono al dettatodegli accordi della Conferenza Genera-le e descritti nel VIM.Essa stabilisce che, fissati i requisitirichiesti ai campioni e agli strumenti dimisura, questi vengano confrontati conle caratteristiche metrologiche delleapparecchiature di misurazioni; questoprocesso, denominato conferma metro-logica, permette di stabilire se la stru-mentazione scelta è in grado di rispon-dere completamente ai bisogni delleapplicazioni su cui si deve operare(Fig. 2). È ben noto che la scelta di stru-mentazione di elevate prestazioni richie-de alti costi di investimento e manuten-zione, viceversa la scelta di processi dimisurazione a basso costo (solitamentecon scarsa accuratezza ed elevataincertezza) comporta di dover interveni-re frequentemente sul sistema di produ-

Mario Mosca si è laurea-to in ingegneria elettronicaa Torino nel 1971. Dal1984, dipendente dell’Isti-tuto di Metrologia “G. Co-lonnetti” del C.N.R., ha ac-quisito esperienza nel cam-

po della metrologia della grandezza mas-sa. Nel 1999 è stato nominato responsa-bile delle attività SIT di accreditamento deilaboratori di taratura, specificamente perle grandezze meccaniche, e del coordina-mento della Segreteria Centrale del SIT.Dal 2006 è responsabile del SIT nell’Istitu-to Nazionale di Ricerca Metrologica(I.N.Ri.M). Attualmente, dopo la designa-zione di ACCREDIA quale ente naziona-le di accreditamento (DM 22/12/2009)è Direttore del Dipartimento Laboratori ditaratura di ACCREDIA.

to sofisticato, aggiornato ai più recenti svi-luppi della scienza, ma contemporanea-mente flessibile rispetto ai bisogni del mer-cato e della società. Questo strumento hacome cuore il sistema SI delle unità dimisura, e usa la taratura come mezzoessenziale di disseminazione.Il meccanismo dell’accreditamento cheattesta la competenza dei Laboratori diidonea valenza a svolgere le tarature inottemperanza ai requisiti degli accordiinternazionali è il baluardo che permettedi verificare continuamente la correttez-za degli operatori e l’accettabilità deirisultati delle misure effettuate.

BIBLIOGRAFIA

1. UNI CEI 70099:2008, Vocabola-rio Internazionale di Metrologia –Concetti fondamentali e generali e ter-mini correlati (VIM), contiene la tradu-zione di ISO/IEC Guide 99.2. UNI EN ISO 9001:2008, Sistemidi gestione per la qualità – Requisiti.3. UNI EN ISO 10012:2004, Sistemidi gestione della misurazione – Requi-siti per i processi e per le apparec-chiature di misurazione.

Figura 1 – Rappresentazione del sistema gerarchico che garantiscela riferibilità metrologica e la verifica della competenza dei Labora-tori accreditati, in quanto organismi di valutazione della conformità

Figura 2 – Il processo di conferma metrologica

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Casi di successo:parlano i protagonisti

Franco Docchio con contributi di Giovanni Musatti1, Roberto Frizza2,Marcello Caravaggio3, Paolo Giardina4

Imprese e Centri SIT: crisi, affidabilità e tarature

QUATTRO CASI, QUATTRO ESPERIENZE

Introduzione del Direttore di Tutto_Misure

La taratura crea valore? Le aziende,anche in periodo di crisi, dovrebberotarare i propri strumenti non solo perconformità alle Norme (ad es. il punto7.6 della ISO 9000), ma anche permigliorare l’affidabilità e la qualitàdei propri prodotti e dunque per com-petere con più forza nel mercato? È lariflessione che si impone e sulla qualequesta rivista ha stimolato l’interessedelle imprese e dei centri SIT, racco-gliendo testimonianze e sollecitandola presentazione di casi di successoche possano illustrare meglio il pro-blema della taratura in Italia.Presentiamo qui quattro casi emble-matici, complementari fra di loro perla tipologia e la collocazione produt-tiva. Il vostro Direttore ha dunqueincontrato l’Ing. Giovanni Musatti,Direttore Tecnico di Trescal, l’Ing.Roberto Frizza, Responsabile di Pro-duzione di MG Marposs, il Dott. Mar-cello Caravaggio, Vicepresidente eDirettore Commerciale di Scandura &

FEM, e infine l’Ing. Paolo Giardina diItalcementi Group.Trescal (Centro SIT n° 051) fa partedel “maggiore gruppo di centri diTaratura di parte terza al mondo” e inItalia, con i suoi 11 000 certificati diTaratura/anno, si pone in posizionedi leadership nel servizio di taraturaper conto terzi, accreditato per nume-rose grandezze. È un osservatorio pri-vilegiato, data la sua connotazione dioperatore esclusivamente per terzi.Trescal ha superato con una leggeraflessione la crisi del 2009 e nel 2010è in ripresa rispetto al 2008).Del tutto diverso è l’approccio dellaMG Marposs, azienda da sempre pro-duttrice di calibri e al cui interno avevai laboratori di taratura, che ora sonostati scorporati e fan parte del gruppoTrescal. MG Marposs ha a sua voltafatto accreditare un laboratorio di Tara-tura (Centro SIT n° 133) prevalente-mente per la grandezza “Lunghezza”.In questo caso, a detta del Responsabi-le Ing. Frizza, “la taratura è intrinseca-mente legata alla qualità dei prodottidell’azienda, e contribuisce dunque alsuccesso dell’Azienda”.Il terzo caso si riferisce a un’aziendanota in Italia e all’estero per strumenti e

sistemi di taratura per la strumentazionedi processo, con particolare riferimentoa strumenti di misura di pressioni perimpianti di raffinerie e piattaformepetrolifere e calibratori flessibili di labo-ratorio. Scandura & F.E.M. è Centro SITn° 114, per la grandezza “pressione”. L’ultimo caso riguarda ItalcementiGroup, maggior produttore di cemen-ti in Italia e quarto nel mondo. Il suoCentro Tecnico di Gruppo (CTG spa)ha, al suo interno, il Centro SIT n° 100di cui è responsabile l’Ing. Giardina.I “clienti” del Centro sono esclusiva-mente le Aziende del Gruppo (le“cementerie”) per cui il Centro svolgeattività di taratura e certificazione siain sede sia presso il cliente stesso (es.taratura di bilance e macchine provamateriali). Accreditato per Lunghez-za, Forza, Temperatura e Massa, ilCentro svolge operazioni che sonofortemente correlate alla qualità eall’affidabilità dei cementi prodotti,oltreché ai suoi aspetti di rispetto perl’ambiente e per l’uomo.

CASO 1: TRESCAL spa, Travagliato (BS)Le spinte propulsive alla taratura, contributo dell’Ing. Giovanni Musatti

Il mio contributo al te-ma dell’importanzadella taratura nelleaziende deriva dall’e-sperienza maturatanel ruolo di responsa-bile del Centro SIT diTrescal in Italia. Per

via della sua struttura, Trescal in Italiaha come interlocutori aziende di ognidimensione (dalle più piccole fino alle

SUCCESS CASES: INTERVIEWS WITH THE LEADERS.CRISIS, DEPENDABILITY AND CALIBRATIONTo stimulate the industrial frame work to use SIT calibration centers to increasethe quality and the dependability of their products, we present here four casesof success by SIT centers operating entirely or partially for third parties, as wellas centers providing internal services. The responsibles of the centers expresstheir considerations about present and future of calibration in Italy.

RIASSUNTONell’intento di stimolare le imprese all’uso di centri di taratura accreditatiper migliorare la qualità e l’affidabilità dei propri prodotti, presentiamo quiquattro casi di successo da parte di Centri SIT operanti totalmente o par-zialmente per conto terzi, unitamente ad aziende che svolgono tarature peruso interno. Parlano i protagonisti, esprimendo considerazioni sul presentee sul futuro della loro attività.

1 Trescal srl,2 MG Marposs spa,3 Scandura & FEM srl, 4 Italcementi Group

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multinazionali) che operano nei più di-sparati settori produttivi e del terziario.L’analisi che segue ha lo scopo di sup-portare, attraverso l’esempio, la tesi percui la taratura entra significativamentein gioco nella qualità dei prodotti/ser-vizi, senza distinzione di sorta.Possiamo pensare di suddividere indue categorie la variegata tipologia diaziende che rappresenta la “doman-da“ nel mercato delle tarature periodi-che: aziende per le quali la taraturadei campioni/strumenti risulta fonda-mentale per garantire requisiti di sicu-rezza, di salute o per controllare l’im-patto ambientale.Si pensi ad esempio a tutti i laboratori dianalisi medica, a quelli che misurano laqualità dell’aria (argomento al quale l’o-pinione pubblica e le amministrazionisono molto sensibili negli ultimi anni),dell’acqua, dei prodotti alimentari. Traquesti doverosamente inseriamo anchetutti i laboratori di prova e taratura, spe-cie se accreditati. Ancora, pensiamo alleaziende i cui prodotti possono risultarepericolosi (ad esempio, produzione digas industriali e medicali) o che possonoessere potenzialmente pericolosi se i pro-cessi produttivi non sono più che control-lati (industria chimica e farmaceutica).È evidente che in questi casi la “spintapropulsiva” del processo di taratura èdettata da una diretta e importante rica-duta sulla comunità di eventuali conse-guenze negative dei processi non con-trollati. Non è raro trovare in questi am-bienti una cultura metrologica già ap-profondita, che consente ai responsabilidella gestione di effettuare quelle opera-zioni successive alla taratura ma altret-tanto fondamentali (conferma metrologi-ca e accettazione) senza le quali il pro-cesso di taratura perderebbe gran partedella propria valenza.Vi è poi una seconda categoria diaziende nelle quali il “propulsore” èrappresentato dalla necessità di opera-re in conformità a quanto previsto dallenorme sulla gestione dei Sistemi Quali-tà. Tra queste, troviamo ancora azien-de per le quali la taratura è fondamen-tale; per citare il solo caso dell’industriameccanica, si pensi ai “master di azze-ramento” il cui compito è dare i valoridi riferimento alle macchine di collaudo(spesso automatiche) che lavorano a

bordo linea e senza i quali esse nonsarebbero in grado di rilevare altrettan-to efficacemente i prodotti fuori tolle-ranza, specie nel caso in cui le tolle-ranze costruttive diventino “spinte”rispetto allo stato dell’arte della tecnolo-gia costruttiva delle macchine utensili.Oltre a queste, vi è poi una moltitudinedi aziende che utilizzano processi pro-duttivi ormai consolidati e, a causadelle ampie tolleranze costruttive, per iquali le macchine di lavorazione sonopiù che adeguate e in grado di garan-tire la conformità dei prodotti. Anche inquest’ultimo caso però la taratura è unafase importante del processo produtti-vo, anche solo per il fatto che altrimen-ti si lavorerebbe con sistemi “a catenaaperta” (che possono sempre “deriva-re”), ovvero senza ritorno di informa-zione sulla qualità prodotta; o, peggio,con un ritorno di informazione prove-niente dalla sola analisi delle non con-formità. Purtroppo in questo caso i livel-li di rischio, economici e non, derivantida processi non centrati, saranno dicerto molto elevati.Per concludere, una sempre maggiorematurità metrologica, trasversale neltessuto produttivo, è auspicabile inquanto comporta forse ulteriori razio-nalizzazioni nei costi legati al processodi taratura (far tarare quello che serve,quando serve) ma di sicuro completatali processi, mettendo a frutto le infor-mazioni indicate sui certificati.

CASO 2: MG MARPOSS, Travagliato (BS)Passato, presente e futuro di MG e del suo Centro SIT, contributo dell’Ing. Roberto Frizza

La taratura di un’ap-parecchiatura di misu-ra, sia essa uno stru-mento vero e propriosia invece un master diazzeramento o un“campione di confron-to”, è un’operazione

necessaria per garantire la riferibilità diuna misura ai campioni nazionali einternazionali; essa, cioè, rappresentail mezzo attraverso il quale misure fatteda soggetti e strumenti diversi possonoessere confrontate.

L’importanza di questa fase della con-ferma metrologica, per le apparec-chiature di misura usate in MG spa,risulta ulteriormente determinante,consistendo la produzione meccanicadella azienda in calibri e master conlivelli di tolleranza molto spinti (siparla di micron e sottomultipli).Lo stabilimento MG è dotato di un siste-ma di climatizzazione con termotraviventilate in grado di limitare l’escursionetermica nell’arco della giornata nell’ordi-ne di qualche grado e, soprattutto, dimantenere tale valore prossimo ai 20°C; per poter raggiungere i predetti livel-li di precisione sulla produzione, tuttavia,è necessario garantire agli operatori dipoter eseguire verifiche e misure in mac-china e a bordo stazione, con strumentiidonei e con master e riscontri che de-vono essere rigorosamente in regime diconferma metrologica.Non è raro il caso in cui alla produzio-ne di un calibro/master speciale si faprecedere la produzione di uno o piùcampioni dedicati (di solito tamponi oanelli) con valore reale il più prossimopossibile al nominale che, dopo esserestati tarati in sala metrologica, l’opera-tore usa come master azzeratori per icontrolli a bordo macchina.I laboratori del “centro SIT”, che occupa-no un’area al centro dello stabilimento dioltre 400 m2, sono inoltre dedicati all’as-sistenza dei reparti di lavorazione nellefasi più critiche della produzione e nellacertificazione di tutta la produzione.Riguardo al tema Taratura, l’impressio-ne è che, a livello industriale, l’esigen-za della conferma metrologica (vinco-lante per le aziende certificate, cheessenzialmente in merito devono sod-disfare la UNI EN 10012:2004) siaspesso sentita come un dazio dapagare per poter ottenere il riconosci-mento di un ente, invece che il giustomezzo per garantire le proprie misure.Le ragioni di ciò sono probabilmentemolteplici e, a mio avviso, vanno dauna ancora insufficiente cultura inmateria, alla sovrastima delle capaci-tà metrologiche di strumenti e metodidi misura (in particolare a livello diincertezza) rispetto alle tolleranze.È mia convinzione che un’oculatagestione degli strumenti, con scelte diintervalli di taratura e limiti di accetta-

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bilità mirati, possa in ogni “situazio-ne” rivelarsi un mezzo utile per ridur-re gli sprechi e migliorare la qualità,oltre che essere una prassi necessariaai fini certificativi; viceversa questopuò rivelarsi un costo importante dicui è difficile apprezzare i benefici.

CASO 3: SCANDURA & FEM srl,Rodano Millepini (MI)Il significato della Riferibilità,contributo del Dott. Marcello Caravaggio

È con molto piacereche accogliamo que-sta iniziativa diTutto_Misure di darevoce alle esigenzedelle aziende riguardogli aspetti inerenti lariferibilità delle misure.

Questo aspetto è particolarmente impor-tante per la realtà in cui operiamo.

Non mi soffermo sul significato di riferi-bilità, che tutti gli addetti ai lavori cono-scono bene, ma vorrei mettere l’accentosul significato che propriamente o im-propriamente l’industria Italiana sembraattribuire a questa parola: “esiste unanorma che mi impone di far tarare glistrumenti di misura; se non lo faccio,posso avere dei problemi …”. È chiaroche una visione del genere del concetto“riferibilità” non solo svilisce il significa-to e gli sforzi di tante persone che siadoperano quotidianamente nel misura-re, ma genera uno spreco di risorse eimpoverisce ingiustamente il settore mi-suristico. Fortunatamente, il segnale chequalche cosa sta cambiando lo abbia-mo avuto dal mercato. Negli ultimi anniabbiamo incrementato la qualità deinostri strumenti per poterli suggerire nonsoltanto a coloro i quali tarano perchécostretti (norme, clausole contrattuali,ecc.) ma anche a quelli consapevoli che

una taratura accurata, periodica, affi-dabile e riferibile può far risparmiareloro molto denaro e fornire valore ag-giunto in termini di competitività. Il risul-tato va chiaramente visto al netto dellacrisi degli ultimi due anni, ma crediamosia incoraggiante.Purtroppo va anche detto che l’Italia fati-ca molto a tenere il passo con altri paesieuropei, in alcuni dei quali la culturametrologica pare essere molto più diffu-sa che da noi. Il motivo di questo diva-rio potrebbe risiedere nella differenzadella struttura industriale. Tra i settori in-dustriali che richiedono maggiormenteaccurati strumenti di taratura e servizi ditaratura di elevata qualità vi sono: avio-nico, nucleare, aerospaziale, farmaceu-tico, ecc. Alcuni di questi settori sonodiscretamente coperti dai servizi di tara-tura, anche dai nostri, ma in alcuni ilnostro sistema è ancora molto carente. Con il nostro lavoro speriamo di potere

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dare un piccolo contributo al sistemadella riferibilità e di essere uno dei testi-moni del concetto: “tarare è convenien-te e non rappresenta un costo inutile”.

LA RIFERIBILITÀ DELLE MISURE IN ITALCEMENTI GROUP: UN’ESPERIENZA DIRETTA Contributo dell’Ing. Paolo Giardina, Responsabile Centro SIT n° 100, Italcementi Group, Bergamo

In Italia e nel mon-do chi producecemento, come l’I-talcementi Group,deve rispettare re-gole e norme benprecise sia sullaqualità del prodot-to sia sull’impattoche la produzione

ha sull’ambiente. Le emissioni in atmo-sfera di agenti chimici, prodotti dallaproduzione del cemento, potenzial-mente nocivi alla natura e all’uomo,devono essere tenuti sotto controllo enon devono superare i limiti fissati perlegge. La qualità del cemento è impor-tante perché influenza notevolmentele caratteristiche tecniche di stabilità edurata della struttura edilizia cheverrà costruita con il cemento utilizza-to per il calcestruzzo.Il controllo della qualità nella produ-zione del cemento avviene nei labo-ratori chimici e fisico-meccanici pre-senti in ogni cementeria del gruppo.Con procedure specifiche gli analisticontrollano le caratteristiche tecniche(fisiche e chimiche) del cemento cheesce dalla macinazione del clinkerdurante il processo produttivo e primache il cemento stesso venga fornitoagli acquirenti, nonché la qualitàdelle materie in entrata ovvero lematerie prime utilizzate per la produ-zione del cemento vero e proprio e icombustibili utilizzati per alimentare ilforno (carbone, petrolio, ecc.); que-st’ultimo controllo è effettuato per mas-simizzare il risparmio energetico eminimizzare le emissioni in atmosferadi materiali inquinanti. In tal modo,qualora i parametri e le specifichepreviste non siano rispettati si intervie-ne in tempo reale sul ciclo di produ-

zione del cemento per apportare ledovute correzioni alle miscele dellematerie prime (prima della cottura inforno) e/o sugli additivi dopo la cot-tura e prima della macinazione delclinker.Le prove effettuate sul cemento dailaboratori delle cementerie hannocome riferimento quelle accreditateda ACCREDIA e COFRAC secondo laISO/IEC 17025 nei laboratori delCentro Tecnico di Gruppo (C.T.G.)con sede a Bergamo che in tal modogarantisce l’omogeneità delle stesseprove. I laboratori di prova del C.T.G.fungono quindi da riferimento a tuttoil gruppo per quanto concerne l’attivi-tà di prova sul cemento effettuatadalle filiali italiane ed estere dell’Ital-cementi Group.Le procedure di prova seguite neilaboratori sono conformi alla normati-va cogente e non del settore. Le pro-cedure di controllo qualità, sia pressoi laboratori delle cementerie che pres-so quelli del C.T.G. prevedono l’utiliz-zo di strumenti di misura di cui ognilaboratorio è dotato, come ad esem-pio: bilance, stufe, armadi climatici,presse, termometri, igrometri, calibri,stampi, muffole, phmetri, titolatori,ecc.Affinché i controlli di qualità di unlaboratorio siano efficienti e confron-tabili con altri (in modo di avere unprodotto il più omogeneo possibile) ènecessario che tali strumenti di misurasiano tarati/verificati e riferibili acampioni nazionali o internazionali(VIM).La garanzia delle riferibilità è altresìassicurata attraverso un’attenta quali-ficazione della strumentazione di mi-sura che viene scelta principalmentein funzione delle esigenze specifichedettate dalle prove di cui sopra. Dopol’acquisizione lo strumento viene col-laudato tramite taratura per verificarese rispetta le specifiche dettate in fasedi qualifica.A tal proposito all’interno del C.T.G. èstato istituito un laboratorio metrologi-co accreditato come Centro SITn° 100 secondo la ISO/IEC 17025 ei requisiti del SIT (Servizio di Taraturain Italia), ora ACCREDIA.Non a caso le grandezze per le quali

il Centro è accreditato ricopronobuona parte del campo di interesse edi intervento riguardante la strumenta-zione presente nei laboratori dellecementerie e della sede: massa, lun-ghezza, forza, temperatura, e, in futu-ro, misure in chimica e misure am-bientali.La riferibilità delle misure ai campioninazionali o internazionali viene assi-curata tramite taratura periodica dellastrumentazione del Centro presso IMPo Centri accreditati in ambito EA.La garanzia delle riferibilità delle misu-re nei laboratori di prova non si esau-risce con il controllo periodico di tara-tura delle propria strumentazione pres-so il Centro di Taratura (effettuata insito o presso il centro stesso in funzio-ne delle tipologia di strumento inesame), ma tra una taratura e la suc-cessiva il laboratorio di prova, coadiu-vato dal personale del Centro, hamesso a punto procedure di controlliintermedi (più semplici della taratura)che garantiscono il monitoraggio pres-soché continuo delle stato di taraturadelle strumento (EN ISO 10012).In questo modo qualsiasi anomaliaviene facilmente gestita dal laborato-rio stesso che, qualora l’inconvenientesia di non facile soluzione, può ri-chiedere al Centro un intervento sup-plementare di taratura.Il grosso vantaggio di aver creato al-l’interno dell’Italcementi Group un la-boratorio metrologico permette, oltreche un mantenimento del know-howinterno ai massimi livelli nel settoremetrologico, una più veloce gestionedelle problematiche inerenti gli stru-menti di misura, con una semplifica-zione significativa della gestione difornitori di servizio esterni.Dopo circa 20 anni di accreditamen-to dei laboratori di prova e del Labo-ratorio metrologico in seno all’Italce-menti Group possiamo tranquillamen-te asserire che il circolo virtuoso venu-tosi a creare nella gestione delle misu-re ha sempre risposto in modo eccel-lente sia al controllo qualità internosia a quello predisposto dagli organiistituzionali preposti del settore ce-mentizio, oltre a creare un modello diriferimento anche da parte dei com-petitor.

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Accredia e il mondo delle imprese

Filippo Trifiletti

Intervista al Direttore di Accredia

L’INTERVISTA

D.: Che cosa è cambiato con lafusione tra SINCERT e SINAL inACCREDIA? È solo un adegua-mento alla normativa comuni-taria o c’è valore aggiunto nel-la presenza di un unico ente diaccreditamento?R: Abbiamo impostato, nel 2009, lafusione tra SINCERT e SINAL basando-la sul principio della continuità. Voleva-mo, con questo, riconoscere il valore diun cammino durato diversi lustri, con unnotevole prestigio, sia sul piano internosia su quello internazionale. Obiettivonon secondario, quello di non dare aorganismi e laboratori accreditati pro-blemi di tipo burocratico-amministrati-vo. A due anni di distanza da quellascelta, rimaniamo convinti della bontàdi quella intuizione, ma dobbiamoanche prendere atto del fatto cheACCREDIA si distanzia sempre di piùda quella storia, pur prestigiosa. L’enteè cresciuto nelle dimensioni (due nuovidipartimenti attivi, tra cui quello dellataratura) e nel “riconoscimento” daparte dei soggetti interessati, a partiredalle pubbliche amministrazioni. Cre-diamo anche di aver apportato miglio-ramenti gestionali che, tra l’altro, ci per-mettono di ridurre le tariffe prima prati-cate dai due enti, già dal 2011.D.: Da un osservatorio privile-giato qual è il Suo, come giudi-ca l’andamento delle attività di

taratura dei centri accreditatinegli anni di crisi?R: La crisi del modello industriale italia-no è ormai un fatto storico; un processonon ancora compiuto, secondo me, mache comunque già nel secolo scorsoaveva prodotto effetti socio-economici dirilievo. Abbiamo pagato un prezzopesante, specie nel settore manifatturie-ro; tuttavia abbiamo “tenuto” in alcunisettori, sia produttivi, ad alto livello dicompetitività, sia di servizio (terziarioavanzato, logistica, distribuzione). Nonposso affermare che il settore delle tara-ture industriali sia rimasto estraneo allacrisi (bisognerebbe anche analizzare ifatturati dei singoli centri, per avere unarisposta che, con ogni probabilità,sarebbe articolata, con differenze signi-ficative tra settori e territori), ma possoaffermare che, nel complesso, il sistemaha tenuto, e si presenta oggi in grado diassolvere al compito che l’apparato pro-duttivo italiano chiede.D.: Le imprese tarano solo perchéciò viene loro richiesto o perchéla giudicano una attività strategi-ca per garantire una maggioreaffidabilità dei loro prodotti?R: Per l’una e per l’altra ragione. L’affi-dabilità del prodotto (e del marchio,

non dimentichiamolo) va garantita sottoogni profilo. Il sistema della taraturarappresenta un investimento indispen-sabile per la credibilità dell’impresa. Enon trascurerei i molti centri di taraturapubblici, che certo operano in una logi-ca no profit, ma che contribuiscono aquel “sistema” di taratura di cui primaparlavo. Il dibattito culturale sul sistemaproduttivo italiano si è evoluto. La logi-ca dei distretti sta cedendo il passo aquella delle reti, un modello più com-plesso in cui il settore pubblico può(direi: deve) affiancare ancora di più inmodo proficuo l’iniziativa privata.ACCREDIA, tra l’altro, si sente a pienotitolo un attore di questi sistemi a rete.ACCREDIA è in grado di farfronte tempestivamente alledomande di accreditamento, ese no, quali sono le possibilitàdi miglioramento?Con l’integrazione delle attività del SITin ACCREDIA – un’altra storia presti-giosa, come quella di SINAL e SIN-CERT – abbiamo dovuto, in primoluogo, recuperare la stasi che si eradeterminata per la fine dell’avventura diCOPA. Basti dire che, nel primo seme-stre 2010, si erano svolte solo visite “disorveglianza”. Forse, non tutti hannocolto il rischio che si è corso. L’Italia èstata ad un passo dal rimanere esclusadai circuiti internazionali dell’accredita-mento per la taratura. Dal 1 luglio2010, con l’avvio dell’attività del dipar-timento per i laboratori di taratura,abbiamo lavorato di buona lena;anche i prossimi mesi verranno impie-gati per colmare il gap che era statoaccumulato, incluse alcune domande diaccreditamento necessariamente istruitecon ritardo, per quelle ragioni. Già nel

ACCREDIA AND THE WORLD OF INDUSTRIESThe Director interviews the General Director of ACCREDIA, the novel Italianassociation for accreditation into which the previous entities have merged.Dr. Filippo Trifiletti outlines the present and the future of accreditation inItaly, in the present economic scenario for industry.

RIASSUNTONon poteva mancare, all’interno del tema proposto ai lettori, l’opinione delDirettore Generale di ACCREDIA, Filippo Trifiletti, che illustra il presente eil futuro del nuovo Ente di Accreditamento.

Direttore Generale Accrediatrifil.@accredia.it

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anima il personale dell’INRIM, oltre allaben nota competenza, che abbiamosempre ritenuto insostituibile.

Filippo Trifiletti, lau-reato in Scienze Politi-che e specializzato inMaterie comunitarie, èentrato in Confagricoltu-ra nel 1980. Tra le altrefunzioni, è stato respon-

sabile della segreteria di presidenza edirezione generale, e, a partire dal1996, ha diretto l’Area Ambiente eQualità, come rappresentante e refe-rente per tutte le politiche inerenti allaqualità.Ha poi assunto, nel 2007, la carica didirettore generale di SINCERT. Con lasua guida si è realizzata la fusionecon SINAL, che ha dato vita adACCREDIA – l’Ente unico italiano diaccreditamento – che dirige dal2009. Rappresenta l’ente in EA –European Cooperation for Accredita-tion, dove è membro dei comitati Hori-zontal Harmonization e FinancialOversight.

2011 contiamo di passare a un regimepiù efficiente. Mi conforta, in questaprevisione, lo spirito collaborativo che

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Calibratori multifunzionee multimetri numerali di precisione

Giuseppe La Paglia

L’impatto sui laboratori di taratura

I.N.Ri.M.g.lapaglia@sit-italia.it

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L’AVVENTO DELLA NUOVA GENERAZIONE DI CALIBRATORI MULTIFUNZIONE

Nell’ultima parte degli anni ’80 com-parve sul mercato una nuova genera-zione di strumenti elettrici di misuracostituita da calibratori multifunzionee multimetri numerali caratterizzati daun elevato livello di accuratezza. Giàda diversi anni erano presenti cali-

bratori per grandezze elettriche emisuratori numerali, ma per la primavolta si venne a disporre di strumentielettrici in grado di operare in vasticampi delle grandezze elettriche dibase (tensione continua e alternata,corrente continua e alternata e resi-stenza in c.c.) con livelli di accuratez-za paragonabili a quella fornita dagliapparati campione di più elevato li-vello.

La nascita di questa nuova tipologiadi apparati può essere vista, in effetti,come la naturale ricaduta, nel settoredelle misure elettriche, dei significativiavanzamenti avutisi nell’elettronicaanalogica e digitale. In primo luogoha inciso la disponibilità di compo-nenti analogici di elevata qualità (rife-rimenti Zener, resistori, amplificatori abasso rumore e a basso offset) e diconvertitori A/D e D/A di grandelinearità e risoluzione.L’inserimento negli strumenti dei mi-croprocessori e di memorie non vola-tili ha poi consentito di completare ilsalto di qualità. La loro presenza hainfatti permesso di gestire all’internodello strumento operazioni quali:• Memorizzazione dei coefficienti dicorrezione per tutte le portate di ognifunzione;• Correzione della linearità dei con-vertitori A/D e D/A;• Compensazione dell’effetto della fre-quenza sugli stadi d’ingresso;• Gestione di complessi processi diautoverifica;• Autotaratura dello strumento perconfronto con riferimenti interni.Si è quindi realizzata una gestionedinamica delle capacità metrologichedello strumento. Il risultato è stato l’ot-tenimento di apparati di misura elet-trici di uso semplice, gestibili da cal-colatore, accurati e relativamente eco-nomici. La Tab. 1 ci consente di com-prendere che cosa abbia significato,per il mondo della taratura, l’introdu-zione degli strumenti multifunzione diprecisione. In essa sono confrontate,in alcuni significativi punti di misura,la migliore incertezza di taratura rico-nosciuta ad un laboratorio accredita-to in ambito SIT sul finire degli anni

MULTIFUNCTION CALIBRATORS AND HIGH-PRECISION DIGITALMULTIMETERS: THE IMPACT ON CALIBRATION LABORATORIESAt the end of the eighties, the rapid and wide diffusion of Multifunction Cali-brators and High-Precision Digital Multimeters has produced a strongimpact on the way of working in calibration laboratories. In fact, theseinstruments can perform measurements with an accuracy which approachesthat of the best reference standards but in more simply, efficient and eco-nomic way.If, on one side, the calibration of these devices may be a very difficult taskeven at the level of the best calibration laboratories, on the other side theiravailability enables the laboratories to use very efficient measurementequipment that can be considered as reference and working standards fora wide range of electrical quantities allowing a reduction in the calibrationcosts.The present paper describes the evolution process activated by this instru-mental evolution, and the role played not only by the calibration laborato-ries, but also by measuring instrument manufacturers, national metrologicalinstitutes and accreditation bodies.

RIASSUNTOIl rapido diffondersi, a partire dalla fine degli anni ottanta, di calibratorimultifunzione e multimetri numerali di precisione, ha avuto un profondoimpatto sul modo di operare dei laboratori di taratura, a causa del fatto cheessi erano in grado di assicurare un’accuratezza paragonabile a quella deimigliori strumenti campione, operando però in modo molto più semplice,efficace e conveniente.Se da un lato la taratura di questa tipologia di strumenti ha quindi spessoposto, anche per i laboratori più attrezzati, problemi di non facile soluzio-ne, dall’altro la loro disponibilità ha messo a disposizione dei laboratoriapparati in grado di svolgere la funzione di strumenti campione in un vastocampo di misura e con un elevato grado di efficienza, consentendo diabbattere in modo sostanziale i costi operativi.Nell’articolo si descrive il processo evolutivo che ne è derivato e che hacoinvolto, oltre ai laboratori di taratura, anche i costruttori degli strumenti,gli istituti metrologici nazionali e i servizi di accreditamento.

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Tabella 1 – Confronto tra specifiche degli strumenti e accreditamenti SIT nel 1989

Grandezza Punto Migliore incer- Specifiche di accuratezza a 1 annodi misura tezza di accredi- Multimetro Calibratore

tam. ’89 (10-6) (10-6) (10-6)

Tensione 0,1 V 20 15 12continua 0,5 V 12 6 7

1 V 3 5 65 V 10 4,5 3,610 V 3 4,2 3,350 V 10 6,6 6100 V 10 6,3 5,5500 V 10 8,7 81000 V 10 16 7,5

Tensione 0,1 V – 1 kHz 200 90 130alternata 1 V – 1 kHz 100 90 50

1 V – 1 MHz 1000 10000 190010 V – 1 kHz 100 90 50100 V – 1 kHz 100 220 60

100 V – 100 kHz 300 1220 150700 V – 1 kHz 300 430 129700 V – 50 kHz 500 3020 1057

Corrente 100 µA 50 28 120continua 1 mA 50 25 50

100 mA 50 40 501 A 200 120 12010 A 200 - 200

Corrente 1 mA – 400 Hz 500 500 200alternata 1 mA – 5 kHz - 500 300

100 mA – 400 Hz 500 500 2001 A – 400 Hz 500 1200 4001 A – 5 kHz - 1200 590

10 A – 400 Hz 500 - 53010 A – 5 kHz - - 1010

Resistenza 10 Ω 20 20 25100 Ω 20 17 910 kΩ 5 10,5 91 MΩ 20 17 25

100 MΩ 200 510 70

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‘80, con le specifiche a un anno di un multimetro nume-rale e di un calibratore multifunzione all’epoca disponibi-li sul mercato. Come si può rilevare non solo nessun labo-ratorio accreditato era in grado di verificare questi stru-menti con il tipico rapporto 4:1 o 3:1 tra incertezza ditaratura e incertezza dello strumento (detto anche TUR”Test Uncertainty Ratio”), ma, in molti punti le specifichesono più ristrette delle migliori incertezze di taratura di-sponibili. L’effetto della loro diffusione è stato quindi“drammatico” ed ha portato a ridefinire le metodologie ele logiche di disseminazione della riferibilità precedente-mente utilizzate in questo ambito.Il processo di adeguamento alla nuova situazione ha vistocoinvolti diversi attori: i costruttori di strumentazione elettri-ca, i laboratori di taratura, gli Istituti Metrologici Naziona-li, e i servizi di accreditamento. Tutti hanno contribuito all’e-voluzione del sistema di disseminazione, evoluzione chesolo in questi ultimi anni sta giungendo a conclusione. Dasegnalare l’assenza degli enti normatori, non in grado diriportare a categorie omogenee un insieme di modelli distrumenti elettronici, ognuno dotato di specifiche caratteri-

Nella struttura di Fig. 1 i campioni diriferimento sono costituiti da un insie-me di campioni periodicamente taratitipicamente presso un Istituto Metrolo-gico primario. Essi sono adoperati siaper la messa in punto e la verificadegli strumenti multifunzione (usaticome campioni di lavoro), sia per letarature al più alto livello. Il maggiornumero di tarature viene comunqueeffettuato dal calibratore multifunzio-ne e dal multimetro numerale di preci-sione in grado, grazie alla loro accu-ratezza, di effettuare direttamente la

verifica della granparte degli stru-menti di misura ditipo elettrico.Nello schema diFig. 2 un multimetronumerale e un cali-bratore multifunzio-ne sono gli strumen-ti campione del la-boratorio. Il multi-metro numerale vie-ne tarato periodica-mente presso unlaboratorio di tara-tura di alto livello. Ilcalibratore multifun-zione può esseretarato anch’essocon le stesse moda-lità, o può essere

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stiche e prestazioni. La prima rispostache si può cercare di dare a una situa-zione di questo genere è di migliorarele caratteristiche metrologiche deglistrumenti campione da utilizzare pertarare i calibratori multifunzione e imultimetri numerali di precisione. Pur-troppo è stato possibile percorrere que-sta via solo in parte.L’unica grandezza che ha visto lo svi-luppo di nuove tipologie di campionidi riferimento è la tensione alternata.Al termine degli anni ’80 e all’iniziodegli anni ’90 è iniziata la produzio-ne di nuovi modelli di strumenti carat-terizzati da un’incertezza base di 20-30⋅10-6 e quindi in grado di tarare inuovi strumenti multifunzione in modosignificativo con un TUR dell’ordine di2:1, 3:1. Per quanto riguarda la cor-rente alternata si sono continuati autilizzare derivatori di trasferimentoc.a./c.c. che, accoppiati con i nuovicampioni di tensione alternata, per-mettono di raggiungere incertezzedell’ordine di 1⋅10-4.Anche in tensione continua vi è statolo sviluppo di nuovi apparati campio-ni, costituiti da riferimenti di tensionedi tipo elettronico basati su diodiZener particolarmente selezionati.Questi nuovi riferimenti presentano,rispetto alle precedenti pile campione,notevoli vantaggi sotto l’aspetto del-l’affidabilità e della semplicità d’usoma non rappresentano un sostanzialemiglioramento delle capacità metrolo-giche, in quanto la loro specifica distabilità a un anno è dell’ordine di2⋅10-6. Solo disponendo di gruppi dialmeno 4 riferimenti elettronici è pos-sibile ottenere una incertezza di tara-tura inferiore a 1⋅10-6.Sugli apparati resistivi non vi sonostati particolari sviluppi, e solo un’at-tenta gestione dei dati provenientidalle tarature e dai confronti periodiciha potuto consentire di ridurre l’incer-tezza relativa all’uso di resistori cam-pione, derivatori di corrente e divisoriresistivi.

LE CATENE DI RIFERIBILITÀ

I laboratori di taratura sono stati lerealtà più direttamente coinvolte in

tutto il processo dia d e g u a m e n t o .L’effetto più visibi-le della loro evo-luzione è stato losviluppo di nuovestrutture di riferi-bilità. La largadiffusione di stru-menti multifunzio-ne, e in particola-re di multimetrinumerali di diver-so livello di accu-ratezza, ha fattosi che le riferibili-tà delle misureeffettuate nellegrandezze tensio-ne continua, ten-sione alternata,corrente continua,corrente alternata e resistenza inc.c. non fossero viste in modo sepa-rato ma nel loro insieme. I laborato-ri si sono suddivisi sostanzialmentetra quelli di alto livello, in grado ditarare tutte le tipologie di strumentimultifunzione, compresi i calibratorie i multimetri di precisione, e quellidi livello medio-basso, non in gradodi tarare adeguatamente gli stru-menti più accurati.Le catene di riferibilità utilizzate deidue tipi di laboratori sono sintetizzaterispettivamente in Figg. 1 e 2.

Figura 1 – Struttura di riferibilità di un laboratorio di taratura di alto livello

Figura 2 – Struttura di riferibilità di un laboratorio di taratura di livello medio-basso

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tarato internamente al laboratorio per confronto con il multi-metro numerale nel momento in cui esso ritorna dal labora-torio di riferimento. Le incertezze di taratura di un laborato-rio che utilizza questo schema di riferibilità dipendono dallatipologia di calibratore utilizzato, ma sono in ogni casosignificative e consentono l’effettuazione della taratura diquasi tutti gli strumenti di misura operanti in tensione, cor-rente e resistenza presenti all’interno delle aziende.Il fatto che un Laboratorio di taratura scelga di utilizzare unoschema di riferibilità del tipo di quello descritto in Fig. 1o di quello descritto in Fig. 2 dipende dagli obiettivi che sipone, e dalla sua collocazione e funzione nell’ambitoaziendale. Una catena metrologica impostata sullo sche-ma di Fig. 1 consente di raggiungere i più elevati livelli diprecisione, ma, essendo molto onerosa in termini economicie di personale, è sostenibile solo da un limitato numero diCentri. Lo schema descritto in Fig. 2 è più semplice ed eco-nomico da mantenere, e può rappresentare una scelta con-veniente per tutti i laboratori per i quali non è necessarioraggiungere un livello di riferibilità particolarmente spinto.Tenendo conto del fatto che, in alcuni campi di misura, ilrapporto tra la migliore incertezza fornibile dall’IstitutoMetrologico Primario e le specifiche di accuratezza di mul-timetri numerali diffusamente utilizzati dalle aziende comestrumenti di lavoro non supera 10:1, i laboratori di taratu-ra si sono trovati nella necessità di ottimizzare tutti i mec-canismi con cui viene trasferita, la riferibilità delle misure. Èstato quindi necessario definire attentamente i processi dimisura utilizzati, elaborare statisticamente i risultati ottenutie mantenere un sistema di conferma metrologica in gradodi individuare immediatamente eventuali alterazioni dellecaratteristiche metrologiche degli strumenti campione dellaboratorio. Questa evoluzione ha costretto il personaleoperante nei laboratori a un significativo aggiornamentoculturale e a un impegno rilevante per la revisione delle pro-cedure tecniche utilizzate.

IL RUOLO DELL’I.N.Ri.M.

L’I.N.Ri.M., che svolge in Italia la funzione di Istituto Metro-logico Nazionale, ha cercato di migliorare, per quanto pos-sibile, i sistemi utilizzati per la disseminazione nelle gran-dezze tensione e corrente continua, tensione e corrente alter-nata e resistenza in c.c.. Si è cercato in primo luogo dimigliorare la taratura dei campioni di riferimento utilizzatinei laboratori di taratura di alto livello. Sono stati sviluppatinuovi sistemi per la taratura dei misuratori campione di ten-sione alternata e dei trasferitori alternata/continua, per lataratura dei divisori resistivi in tensione continua, e per laverifica della linearità in tensione continua. Sono stati miglio-rati significativamente i sistemi per la taratura dei riferimentielettronici allo stato solido e dei resistori, e ciò ha consenti-to di ridurre sensibilmente l’incertezza dichiarata sui certifi-cati emessi. Al fine di supportare adeguatamente anche illaboratori di taratura che utilizzavano direttamente calibra-tori multifunzione e multimetri numerali di precisione come

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ILTEMA

campioni di riferimento, è stata, inoltre,sviluppata una specifica stazione per laloro taratura la cui struttura è descrittain Fig. 3.I campioni di riferimento della stazio-ne vengono periodicamente taraticontro i campioni nazionali di tensio-ne continua, resistenza in c.c. e tra-sferimento c.a./c.c.. A loro volta essiprovvedono alla taratura dei campio-ni di lavoro costituiti da calibratorimultifunzione di elevata accuratezza.Questi ultimi svolgono la gran partedel lavoro di disseminazione, effet-tuando in modo automatico la taratu-ra dei multimetri numerali di precisio-ne e dei trasferitori di riferibilità. Ilsoftware utilizzato è stato sviluppatoappositamente presso l’I.N.Ri.M., econsente la correzione degli errori,rilevati in fase di taratura, dei cam-pioni di lavoro. Processi automatici osemiautomatici consentono, inoltre, dieffettuare la taratura di calibratorimultifunzione e misuratori campionedi alternata utilizzando i campioni diriferimento della stazione. Da partesua il SIT, Servizio di taratura in Italia,non è stato solo testimone di questo pro-

cesso di adeguamento ma è intervenu-to supportando l’evoluzione dei labora-tori mediante l’individuazione dei mec-canismi e degli strumenti culturali neces-sari per realizzare correttamente il pro-cesso di trasferimento di riferibilità.Questa attività, effettuata in collabora-zione con il settore metrologia elettricadell’I.N.Ri.M., ha riguardato diversiaspetti ed in particolare:• Indicazioni sulle modalità di valuta-zione delle componenti d’incertezzarelative all’utilizzo degli strumenti mul-tifunzione di precisione;• Individuazione di modelli d’incertez-za coerenti con quanto richiesto daldocumento dell’EA (European Accre-ditation) EA.4/02 GUM;• Definizione delle operazioni di confer-ma metrologica da effettuare in funzio-ne della struttura di riferibilità realizzata;• Suggerimenti su come strutturare ladocumentazione tecnica;• Effettuazione di un intenso program-ma di confronti di misura per control-lare le capacità di taratura dei labo-ratori accreditati.Tale attività si è concretizzata nonsolo nella quotidiana attività del Ser-

vizio, ma anche nella presentazionedi memorie nelle riunioni annuali SIT enei convegni del settore e nella realiz-zazione di specifici documenti tecniciche possono essere liberamente con-sultati accedendo al sito internet delSIT.

BIBLIOGRAFIA

1. M. Angelino, S. D’Emilio, G. LaPaglia: Evaluation of the traceabilitylevels of high precision multifunctionelectrical instruments. Actes du 6e

Congrès International de Métrologie,pp. 37÷42, Lille, October 1993.2. C. Cassiago, G. La Paglia, U.Pogliano: Stability evaluation of highprecision multifunction instruments fortraceability transfer. Proc. of the 16th

IEEE Instrumentation and Measure-ment Technology Conference, pp.1873÷1878, Venezia, May 1999.3. G. La Paglia, G.C. Bosco, M. Lan-zillotti, L: Callegaro: The effect ofadjustment on multifunction instru-ments for electrical metrology: caseexamples. Proc. of 16th IMEKO TC4Symposium “Exploring New Frontiersof Instrumentation and Methods forElectrical and Electronic Measure-ments” pp.128÷133. Firenze, Sep-tember 2008.

Giuseppe La Paglia èdiplomato Perito in ener-gia nucleare nel 1972 edè stato assunto dall’IstitutoElettrotecnico NazionaleGalileo Ferraris. Ha ope-rato all’interno del settore

Metrologia Elettrica sino al 2005 parteci-pando allo sviluppo e al mantenimento didiversi campioni primari nazionali. Hainoltre sviluppato i sistemi di misura per lataratura degli strumenti elettrici multifun-zione di precisione. Dal 1984 è IspettoreSIT per l’accreditamento di laboratori ditaratura. Nell’ambito della struttura diaccreditamento SIT ha svolto, dal 1995,la funzione di Segretario tecnico e, nel2004, gli è stato assegnato il ruolo diResponsabile dell’area elettrica. Attual-mente opera all’interno del Dipartimentolaboratori di taratura di ACCREDIA.

Figura 3 – Struttura della stazione di misura I.N.Ri.M. per strumenti multifunzione di precisione

MISURE DI VIBRAZIONI E MEMS

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GLI

ALT

RI

TEM

I

Monitoraggio del funzionamentodi applicazioni industriali

Fabrizio La Rosa

mediante l’utilizzo dei sensori in tecnologia MEMS

ST Microelectronicsfabrizio.larosa@st.com

IL RUOLO DELLE VIBRAZIONI NEL MONITORAGGIO DI MACCHINE INDUSTRIALI

La comparsa di vibrazioni meccanichee di emissioni sonore nei motori elettrici

o nelle macchine industriali può esseresintomo dell’insorgenza di difetti nelleloro principali componenti. Il più dellevolte la causa determinante è da ricon-durre a un’anomalia nel funzionamentodei cuscinetti a sfera. Un principio di

rottura al loro interno si manifesta attra-verso vibrazioni, spesso accompagnateda emissioni acustiche, che si ripercuo-tono sulle prestazioni del motore o dellamacchina ospitante, e le cui frequenzedipendono dalle loro caratteristichecinematiche.Conoscere preventivamente le caratteri-stiche dinamiche del sistema da analiz-zare, le geometrie delle sue parti mec-caniche e la velocità di rotazione diqueste ultime, è pertanto fondamentaleper individuare accuratamente la causadel deterioramento delle prestazioni, eper procedere alla sostituzione deipezzi difettosi. Nel caso di cuscinettirotanti, le frequenze fondamentali gene-rate sono individuate da semplici for-mule legate alle loro caratteristichegeometriche.Una strategia generale in grado di pre-venire rotture in un sistema meccanicosi basa sulla completa caratterizzazio-ne armonica iniziale (ovvero in condi-zioni di assenza di difetti o al megliodelle performance del sistema), e sulcontinuo monitoraggio dello stato difunzionamento. I dati del sistema ope-rante, acquisiti e confrontati in manieraperiodica con quelli raccolti nella faseiniziale, evidenzieranno lo scostamentodelle condizioni operative causato dal-l’insorgenza di difetti.

METODOLOGIA DI VALUTAZIONE

La metodologia che si propone indivi-dua le frequenze caratteristiche di unsistema meccanico a partire dalla fusio-ne dei dati ottenuti da due dei principa-li approcci sperimentali utilizzanti sen-sori in tecnologia MEMS. Lo studio dellevibrazioni meccaniche è eseguito per

HOW MEMS SENSORS CAN PREVENT CATASTROPHIC MACHINE FAILUREThe most common failure in industrial engines, generators and equipment ismainly due to the wear and tear of their mechanical parts. In particular, bea-rings, shafts or couplings are the most critical components used extensively ina wide range of machines, and they are continuously subjected to heavy stressduring operation. Mechanical vibrations, accompanied by the emission ofacoustic vibrations, can be indicative for the identification of early problems inthe mechanical parts. Vibration monitoring is frequently used to identify faultsin machinery, to predict machine faults and avoid catastrophic failures with thehigh costs associated with process line-down, to reparation plans, and to main-tain machinery functioning for as long as possible without unexpected failure.This paper describes a multi-sensorial platform designed to monitor vibrations,both mechanical and acoustic, in a wide range of frequencies. Focus will beon the devices, on their technical features and performances, and on the maintarget application. The solution is mainly equipped with a 3-axis MEMS acce-lerometer, two MEMS digital microphones and a Microcontroller Unit (MCU)that continuously collects measurements from the sensors and transmits data toan external system that elaborates them. After data acquisition, a spectrumanalysis of main vibrations frequencies will be performed, providing a quan-titative assessment of the current health of the tested systems.

RIASSUNTOLa principale causa di rottura nei motori industriali è riconducibile all’usura delleloro parti meccaniche più critiche come cuscinetti, alberi o accoppiamenti. Inqueste componenti, l’insorgenza di difetti generati dal forte stress a cui essesono sottoposte durante il funzionamento, può originare vibrazioni meccaniche,accompagnate talvolta da rumore. Tali segnali possono essere indicativi per laprecoce identificazione dei problemi legati alle parti meccaniche. Il monitorag-gio delle vibrazioni è spesso utilizzato per identificare preventivamente guastinei motori elettrici, evitando così gli alti costi associati al fermo di un processo,ai lunghi piani di manutenzione o riparazione, o per mantenere macchinari fun-zionanti per più a lungo possibile senza guasti imprevisti.Questo documento descrive una piattaforma multi-sensoriale progettata per ilmonitoraggio delle vibrazioni, sia meccaniche che acustiche, in una vasta gammadi frequenze. La soluzione è costituita da un accelerometro MEMS triassiale, duemicrofoni MEMS digitali e un Microcontrollore (MCU) che raccoglie continua-mente i dati dei sensori e li trasmette ad un sistema esterno per l’elaborazione.Dopo l’acquisizione sarà effettuata l’analisi dello spettro di frequenze, fornendouna valutazione quantitativa dello stato di funzionamento dei sistemi testati.

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mezzo di accelerometri. Le loro presta-zioni e le dimensioni estremamenteridotte permettono di rilevare il segnalein maniera accurata, essendo facilmen-te posizionabili in prossimità delle partida monitorare. Dall’analisi dei dati rica-vati si verificano le variazioni dell’am-piezza e della posizione delle armoni-

che fondamentali in un’ampiafinestra temporale. Per quantoriguarda l’analisi delle emissio-ni acustiche, sono invece statiutilizzati i microfoni miniaturiz-zati in tecnologia MEMS perrilevare il suono emesso dalleparti rotanti in una gamma difrequenze estesa.La scelta di utilizzare diversetipologie di sensori nasce dalfatto che i due dispositivi per-mettono di distinguere con effi-cacia i disturbi che appaiononel sistema. Infatti, mentre lasensitività dell’accelerometro

permette una chiara identificazionedelle vibrazioni meccaniche alle bassefrequenze, che in generale caratteriz-zano le rotture meccaniche, il microfo-no è maggiormente sensibile alle fre-quenze medio-alte, in cui sono localiz-zati i segnali sonori dovuti all’usura.Al fine di dimostrare l’applicazione della

metodologia proposta, si è fatto uso didue motori elettrici, fissati al banco e col-legati a circuiti di controllo dedicati:• motore brushless (BLDC), con numerodi giri massimo pari a 4 000 rpm, cop-pia nominale pari a 0,42 Nm (convalore massimo pari a 1 Nm);• motore elettrico sincrono a magnetepermanente (PMSM), con numero digiri massimo pari a 16 000 rpm e cop-pia nominale pari a 0,3 Nm.Per ciascun motore sono state eseguitediverse misure con entrambi i metodi,variando il regime di funzionamento.Per ogni prova effettuata si è ricavata larisposta del sistema nello spettro di fre-quenze, così da confrontare tutti i pos-sibili risultati.

STRUTTURA DELLA PIATTAFORMATECNOLOGICA

La soluzione adottata comprende una

Tabella 1 – Frequenze caratteristiche emesse dai cuscinetti rotanti

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piattaforma per l’acquisizione dati e unPC. Quest’ultimo è fornito di opportuneperiferiche per la comunicazione e diprogrammi per l’elaborazione dei dati(in particolare MATLAB®).Come specificato in precedenza, lapiattaforma integra due diverse tipo-logie di sensori in tecnologia MEMS,accoppiandoli tramite un unico siste-ma di controllo per la gestione deidati. Il cuore della piattaforma è costi-tuito da un microcontrollore a 32 bit,un accelerometro lineare con uscitadigitale e una coppia di microfoni,anch’essi digitali. Di seguito sonoriportate alcune caratteristiche tecni-che dei principali dispositivi.

Il Microcontrollore STM32F103Il microcontrollore ha un core ARM Cor-tex™– M3 ad alte prestazioni, in archi-tettura RISC a 32 bit e con velocità mas-sima di 72 MHz. Ha due memorie inter-ne ad alta velocità (una memoria Flashdi 128 kByte e una SRAM di 20 kByte),e un’ampia gamma di periferiche con-nesse ai principali BUS APB.

L’Accelerometro LIS3DHL’accelerometro è un sensore inerzialelineare triassiale realizzato in tecnologiaMEMS. Ha alte prestazioni, basso con-sumo di potenza e uscita digitale. Èdotato di periferiche d’interfaccia serialeSPI e I2C che permettono un’efficacecomunicazione con il microcontrollore.L’accelerometro LIS3DH ha diversi FondoScala (±2g/±4g/±8g/±16g) facilmenteselezionabili, e ha un output data ratecompreso tra 1 Hz e 5 kHz. Inoltre il sen-sore ha integrato un buffer a 32 livelligestito da una politica FIFO che permet-te di immagazzinare i dati o implemen-tare particolari funzioni di media ridu-cendo il carico di lavoro del microcon-trollore.

Il Microfono MP45DT01Il microfono ultracompatto a basso con-sumo è composto da due blocchi princi-pali: l’elemento sensibile, realizzato intecnologia MEMS, e un ASIC realizzatoin tecnologia CMOS, che elabora i datidel trasduttore e fornisce in uscita unsegnale in formato PDM (Pulse DensityModulation). Il microfono MP45DT01 haun livello di pressione sonora massimo

pari a 120 dB SPL con un rapportosegnale-rumore pari a 58 dB, e comuni-ca con il microcontrollore per mezzodella seriale SPI.Nella piattaforma è presente anche unamemoria SRAM da 512 kB, utilizzataper immagazzinare i dati. Il microcon-trollore, dopo aver acquisito le gran-dezze misurate dai sensori tramite lesue periferiche SPI, immagazzina i datiin SRAM per via della periferica FSMC.Dopo averli richiamati, li rielabora edapplica un efficace algoritmo al fine diconvertirli in un formato facilmente ge-stibile. Saranno successivamente inviatial PC per mezzo della seriale RS232.Nella Fig. 1 sono illustrati i sensori uti-lizzati per l’analisi e lo schema a bloc-chi della piattaforma implementata perl’acquisizione.

ANALISI DELLE VIBRAZIONI MECCANICHE

Nell’analisi delle vibrazioni meccanichel’operazione di acquisizione del segnaleè strettamente legata al posizionamentodell’accelerometro, che deve avvenire inprossimità della parte da monitorare inmodo che il dispositivo rilevi le vibrazio-ni causate dal motore o dalle sue com-ponenti, con la minima attenuazione. L’o-rientamento dell’accelerometro LIS3DH èstato scelto in modo tale che l’asse x sialongitudinale all’albero in entrambi imotori. I dati sono estratti e campionatinel dominio del tempo dal sensore iner-ziale, quindi successivamente acquisitidal microcontrollore per essere infineconvertiti nel dominio della frequenza eanalizzati in MATLAB®.L’accelerometro LIS3DH è costituito daun trasduttore meccanico-capacitivo ingrado di rilevare uno sbilanciamentominimo di 1 mg (con un fondo scala di±2 g) trasformandolo in una variazionedi capacità elettrica, e un ASIC checondiziona tale variazione e la conver-

te in una parola digitale codificata a16 bit, rappresentante la misura del-l’accelerazione letta. La sensibilità del-l’accelerometro è di 1 mg/digit sufondo scala di ±2 g; ciò significa cheogni volta che il dispositivo rileva unaccelerazione di 1 mg (9,8·10-3 m/s2),il suo valore in uscita cambia di undigit. La frequenza di campionamentoscelta per acquisire le vibrazioni mec-caniche dei due motori è stata fissatavia firmware a 5 kHz. In base a ciò esecondo il teorema di Shannon, l’anali-si spettrale permetterà di caratterizzarele vibrazioni meccaniche nel range difrequenze [1 Hz ÷ 2,5k Hz].La singola acquisizione del segnaleè eseguita per un periodo di 2,5secondi, dopo il quale i dati vengonoimmagazzinati nella memoria SRAM

e quindi in-viati al PC tra-mite serialeRS232 con unbaud rate di115 200 bps.Infine il softwa-re di elabora-zione MATLAB®

rende effettivolo studio dello spettro di frequenza delsegnale acquisito.L’analisi vibrometrica è stata eseguita indue differenti regimi di funzionamentoper ciascun motore (a 900 rpm e1 800 rpm per il motore A, a 1 000 rpme 4 000 rpm per il B), variando le con-dizioni di carico; per ogni regime sonostate ricavate le vibrazioni lungo ciascunasse dell’accelerometro. Dalle analisieseguite sui due motori, si è dedotto chele sollecitazioni meccaniche sono princi-palmente presenti lungo gli assi x e ymentre quelle lungo l’asse z sono trascu-rabili ai fini dello studio.Dalle analisi del motore A effettuate a

Figura 1– Foto dell’accelerometro LIS3DH (a sinistra), dei microfoni MP45DT01 (a destra)

e schema a blocchi della piattaforma di analisi

Figura 2 – Analisi in frequenza delle vibrazionidel motore A, funzionamento a 900 rpm (2.a)

e 1 800 rpm (2.b) in assenza di carico

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GLIALTRI TEMI

900 rpm in assenza di carico, si è otte-nuto che le frequenze principali sonolocalizzate nell’intorno di 1,3 kHz, rile-vate da entrambi gli assi ma con intensi-tà maggiore sull’asse x (Fig. 3.a). Inoltre,ulteriori sollecitazioni insistono sull’asse xnell’intorno della frequenza di 350 Hz.Aumentando il numero di giri a1800 rpm, il motore diventa più sta-bile poiché il numero di armoniche ènotevolmente ridotto ma focalizzato.Sull’asse x (Fig. 2.b) le frequenzesono più nette e hanno un’intensitàmaggiore rispetto al caso precedente,mentre per l’asse y è presente uno sbi-lanciamento di intensità 270 mg allafrequenza caratteristica di 600 Hz.Di analogo interesse risultano le analisisul motore B (Fig. 3) a 1 000 rpm e a4 000 rpm, applicando un carico concoppia pari a 0,5 Nm opponente allarotazione dell’albero. A 1 000 rpm ilmotore B presenta una grande quantitàdi vibrazioni di piccola intensità, con-

centrata nella direzione dell’albero(Fig. 3.a) alle frequenze 370 Hz,630 Hz e 2 175 Hz. In particolare, unacomponente a 1 300 Hz è presente suentrambi gli assi, con maggiore intensi-tà sull’asse y (36 mg circa).Raddoppiando il numero di giri malasciando inalterato il carico, si è ri-scontrato un aumento dell’intensitàdelle vibrazioni, soprattutto nelle com-ponenti a frequenze più elevate, ov-vero al di sopra dei 2 kHz.

ANALISI DELLE EMISSIONI ACUSTICHE

I segnali acustici emessi dalle parti mec-caniche sono strettamente correlati allevibrazioni, e la presenza di frequenzecaratteristiche ne rivela i difetti. Solita-mente, l’intensità di tali segnali diventaevidente all’orecchio umano in corri-spondenza di un danneggiamento irre-

versibile dei cuscinetti. In sedi speri-mentali, si è riscontrato che per motoridi dimensioni medie, il range di fre-quenza maggiormente interessato è[1 Hz ÷ 20 kHz], quindi tali segnalisono facilmente rilevabili con microfonicomuni. Dato che lo stridìo di cuscinettidegradati può essere nettamente perce-pibile, il monitoraggio sonoro è senzadubbio meno intrusivo rispetto ad altrimetodi. In tale approccio è da tenere inconsiderazione lo schermaggio deimicrofoni dai rumori ambientali chepossono inficiare la misura sulla parteinteressata. A tal fine, alla presenza dipiù macchine, i microfoni sono colloca-ti in specifiche loggette annesse alle

Figura 3 – Analisi in frequenza delle vibrazioni del motore B, funzionante a 1 000 rpm (a)

e 4 000 rpm (b) con carico di 0,5 Nm

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parti da monitorare in modo da favori-re il massimo trasferimento del suono eridurre l’influenza di rumori ambientali.L’utilizzo dei microfoni in tecnologiaMEMS in questo tipo di analisi è parti-colarmente interessante per le lorodimensioni e la facilità di posiziona-mento, ma soprattutto per le prestazioninettamente superiori rispetto ai tradizio-nali microfoni a condensatore.L’analisi effettuata sui due motori-prova èstata eseguita per mezzo del microfonoMP45DT01. Tale dispositivo fornisce inuscita un segnale con codifica PDM(Pulse Density Modulation) a 1 bit adalta frequenza (3,25 MHz). Il segnale èdapprima acquisito dal microcontrolloreSTM32 tramite la periferica SPI, quindifiltrato e convertito in un segnale PCM(Pulse Code Modulation) a 16 bit confre-quenza pari a 32 kHz, così daavere un segnale audio digitale con unformato di compressione standard.L’operazione di conversione è eseguitaper mezzo di un algoritmo implementa-to nel firmware dello STM32F103,costituito da due filtri FIR con guadagnoopportuno: il segnale PDM estratto dalmicrofono viene cosi elaborato in mododa ottenere un segnale audio alla fre-quenza e alla risoluzione richiesta dal-l’applicazione. Dopo che il segnaleaudio è stato acquisito per 2,5 s, vieneeffettuata la conversione PCM dalmicrocontrollore, quindi i dati vengonodapprima immagazzinati all’internodella memoria SRAM e poi inviati al PCper mezzo della seriale RS232-USB.Infine MATLAB® esegue le trasformatedi Fourier dei segnali acquisiti perpoterne analizzare lo spettro nel rangedi frequenze [1 Hz ÷ 16 kHz].Anche in questi test l’analisi acustica deidue motori è stata eseguita in differentiregimi di funzionamento e in diversecondizioni di carico. Dai risultati ricava-ti dal motore A (Fig. 4), si riscontra facil-mente che il cambio di regime del moto-re è coinciso con il cambio delle fre-quenze caratteristiche derivanti dalladiversa velocità di rotazione dell’albero.Inoltre, l’emissione di segnali ad am-piezza e frequenza più elevate puòessere interpretata come un maggioresforzo da parte del motore per mante-nere lo stato di lavoro imposto dal con-trollo, quindi come un principio di sco-

stamento dalle sue condizioni iniziali.Nella Fig. 5 sono riportati i risultatidelle analisi effettuate sul motore Beseguite a 1 000 rpm e 4 000 rpm conun carico opponente pari a 2,5 Nm.Appare evidente come l’emissione disegnali acustici è maggiormente pre-sente ad alta frequenza, quindi ricon-ducibile ad uno stato di funzionamentodel motore ad alti regimi e sotto sforzomeccanico, che innesca così le pre-messe per un degradamento delle partimeccaniche.

CONCLUSIONI

Nel presente articolo la metodologiaproposta attraverso l’integrazione delledue tecniche sperimentali ha permessola caratterizzazione armonica di duemotori elettrici e lo studio dei fenomenidinamici in essi presenti. Un monitorag-gio continuo con l’uso di queste tecnichepermetterebbe di identificare le causeincipienti di rottura ed individuarne solu-zioni atte ad eliminarle in modo rapidoed efficace.La potenzialità di questo tipo di approc-cio, applicato a processi produttivi, per-metterebbe di ridurre, o eliminare, itempi d’inattività non programmati ridu-cendo i costi di manutenzione ed aumen-tando la disponibilità dell’impianto. Infat-ti, una politica oculata nella gestionedelle risorse mira sempre a massimizza-re la produttività mantenendo alta l’effi-cienza delle macchine, soprattutto oggiche la continua variazione nella doman-da di beni e la forte competitività dell’at-tuale mercato mondiale richiedono unamaggiore flessibilità dei processi produt-tivi. Da questo punto di vista, la scelta diun’efficace strategia da adottare per lagestione delle macchine è uno degliaspetti più critici negli impianti di produ-zione, dove è necessario garantire lacontinuità, la riduzione dei costi di manu-tenzione e la minimizzazione del rischiodi line-down.

BIBLIOGRAFIA

1. Abbate N., Basile A., Brigante C.,Faulisi A., La Rosa F.: “ModernBreakthrough Technologies enable

new applications based on IMUSystems”, Journal of Sensors, Hinda-wi, August 2010.2. W. Zhou, T.G. Habetler and R.G.Harley: “Bearing Condition Monito-ring Methods for Electric Machines: AGeneral Review”, 2007 IEEE3. S. A. McInerny and Y. Dai: “BasicVibration Signal Processing for Bea-ring Fault Detection”, IEEE Trans. OnEducation 46, no. 1, 2003.

Fabrizio La Rosa si èlaureato in IngegneriaElettronica all’Universitàdi Catania nel 2004. Nel2005, ha fatto parte delMarketing IMS di STMi-croelectronics Catania,

come specialista di Marketing Strategi-co nel Team di Marketing Avanzato asupporto delle attività di R&D avanzato.Dal 2009, è Senior Application Engi-neer per il Team Automazione, Roboticae Trasporti nel “ST-IMS Systems Lab andTechnical Marketing”. Le sue aree diattività riguardano lo sviluppo di sistemiembedded hardware e firmware, appli-cazioni e algoritmi MEMS-based.

Figura 4 – Analisi dello spettro sonoro del motore A,funzionamento a 900 rpm (a) e 1 800 rpm (b)

in assenza di carico

Figura 5 – Analisi dello spettro sonoro del motore B,funzionamento a 1 000 rpm (a) e 4 000 rpm

con carico di 2,5 Nm

MISURE A COORDINATE

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GLI

ALT

RI

TEM

I

I bracci di misura articolati

Maurizio Marasso

caratteristiche e normativa per le verifiche di prestazione

Responsabile Centro di Taratura SITn° 66 presso Hexagon Metrology spaL’autore ringrazia i colleghi Levio Valettied Emanuele Ricci per la preziosacollaborazionemaurizio.marasso@hexagonmetrology.com

ARTICULATED MEASUREMENT ARMS – FEATURES AND PERFORMANCE VERIFICATION STANDARDS

Articulated measurement arms (AACMM) are increasingly popular andappreciated by users. Portability, user-friendliness and the availability ofcountless accessories for specific measurement applications are thestrengths of this particular type of coordinate measuring machines. For theperformance verification of AACMMs, only some local specific standardsare available: ASME B89.4.22-2004 and VDI/VDE 2617 part 9. No inter-national standard is available, however. As a result, performance verifica-tion is often performed in accordance with procedures established by manu-facturers, or conforming to existing standards which, however, are not spe-cific for this machine type, such as the ISO 10360-2.This article briefly explains the features of AACMMs, gives some conside-rations on the applicability of the ISO 10360-2, and recaps the methods ofthe testing required by the specific standards currently available.

RIASSUNTOI bracci di misura articolati (AACMM) sono sempre più diffusi ed apprezzatidagli utilizzatori. I punti di forza di questa particolare tipologia di macchine dimisura a coordinate sono principalmente la portabilità e la facilità di utilizzo,oltre alla disponibilità di numerosi accessori per la soluzione di specifici pro-blemi applicativi. Per la verifica delle prestazioni di tali macchine, esistono nor-me specifiche locali, ASME B89.4.22-2004 e VDI/VDE 2617 parte 9, ma man-ca una norma internazionale, per cui le verifiche vengono spesso eseguite se-condo procedure definite dai costruttori oppure ispirandosi a norme esistenti manon specifiche come nel caso della ISO 10360-2. L’articolo, dopo una brevepresentazione delle caratteristiche dei bracci di misura articolati ed alcune con-siderazioni sull’applicabilità della ISO 10360-2, riassume le modalità operati-ve delle prove richieste dalle norme specifiche attualmente disponibili.

GLI AACMM: UNA REALTÀ IN ESPANSIONE

Da alcuni anni stiamo assistendo a unnotevole incremento della diffusione diuna particolare tipologia di macchinedi misura a coordinate: si tratta dellemacchine di misura articolate, cono-sciute anche con il termine “braccetti dimisura”, “bracci articolati di misura”, o“bracci di misura antropomorfi” per lasomiglianza all’arto umano, o ancoracon l’acronimo anglosassone AACMM(Articulated Arm Coordinate Measu-ring Machines).I numeri parlano chiaro: il mercato mon-diale è quasi quadruplicato negli ultimi

cinque anni, e il 2008 ha visto la vendi-ta di circa 3 500 unità, con un fatturatocomplessivo di 170 milioni di dollari.I bracci di misura articolati sono mac-chine di misura a coordinate, tipica-mente a comando manuale che, a dif-ferenza delle tradizionali macchine acoordinate cartesiane, raggiungonopunti del volume di misura attraversouna serie di assi rotanti (Fig. 1). Costrut-tivamente, tali macchine sono costituiteda segmenti tubolari, normalmente infibra di carbonio, accoppiati tra loroper mezzo di giunti rotanti con duegradi di libertà ciascuno. Un ulterioregiunto è posto all’estremità inferiore delprimo segmento e lo collega alla base

di appoggio, mentre all’estremità delterzo segmento un quarto giunto per-mette il montaggio del sistema tastato-re. Nel caso di utilizzo di particolarisensori a lama laser alcuni costruttoripropongono un settimo asse rotante,che permette di ruotare il sensore attor-no al proprio asse, per una miglioremanovrabilità del sistema in presenzadi pezzi con morfologia complessa.Ogni giunto è dotato di due encoderangolari; l’insieme delle posizioniangolari di tutti gli encoder, associatoalle relative lunghezze dei bracci, per-mette il calcolo della posizione in coor-dinate X, Y, Z della punta dell’elemen-to di contatto, che descriverà un volu-me di misura di forma sferica. Graziea tale architettura si costruiscono mac-chine che possono essere dotate di unnumero di gradi di libertà generalmen-te variabile da cinque a sette.

Figura 1 – Braccio articolato

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Le macchine sono catalogate in basealla dimensione del volume di misuraed al numero dei gradi di libertà. Essepossono essere dotate di sistema tasta-tore a contatto di tipo passivo o trigger,oppure di sensori senza contatto tiposcanner laser o altro. Per raggiungerele prestazioni desiderate anche questemacchine necessitano della compensa-zione geometrica degli errori, che ge-neralmente non è effettuata tramite ilrilevamento dei singoli parametri cine-matici ma in modo volumetrico, elabo-rando il risultato di misurazioni di uncampione di lunghezza collocato invarie posizioni nel volume di misura.Queste macchine presentano indubbivantaggi grazie alla loro grande versa-tilità di impiego. Un aspetto che lerende particolarmente versatili è la por-tabilità, ovvero la possibilità di portarela macchina in prossimità o addiritturasul pezzo da misurare, anziché il con-trario, come avviene con le macchine a

coordinate cartesiane. I bracci di misu-ra articolati possono infatti essere facil-mente trasportati in prossimità delpezzo da misurare e posizionati a pavi-mento per mezzo di treppiedi o supiani di riscontro per mezzo di piastrecon basi magnetiche, o su superfici nonferrose con apposite piastre forate. Labase inoltre può essere posizionata susuperfici comunque orientate, sia verti-cali che orizzontali, anche capovolte.La possibilità di portare la macchina dimisura al pezzo costituisce un grandevantaggio per la misurazione di pezzidi grandi dimensioni, direttamente sullemacchine utensili, o nel sito di funziona-mento senza la necessità di dover smon-tare il componente. Trattandosi di mac-chine manuali, solitamente dotate disoftware semplici ed intuitivi e non ne-cessitando di programmazione, ne per-mettono l’utilizzo in modo rapido anchea personale non altamente qualificato,anche se, dal punto di vista strettamente

metrologico, l’esperienza e la sensibilitàdell’operatore possono essere significa-tive. I software applicativi sono stati svi-luppati per adattarsi alla particolarearchitettura dei bracci di misura artico-lati e risolvere i problemi applicativi chetale architettura ha generato.Le accuratezze di misura ottenibili daquesti sistemi sono generalmente infe-riori a quelle ottenibili con le CMMcartesiane, ma certamente sufficientia soddisfare le esigenze delle appli-cazioni cui tipicamente si rivolge que-sta categoria di strumenti.

CAMPI DI UTILIZZO

La versatilità, e in particolare la portabi-lità dei bracci di misura articolati, rendeidoneo l’utilizzo di tali macchine anchein settori dove le CMM cartesiane nonsono diffuse. Infatti, oltre ai classici setto-ri quali meccanica, automotive, aero-

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spaziale, essi si stanno diffondendo nel-l’ambito della cantieristica navale, dell’e-dilizia, dell’industria ferroviaria, dei tra-sporti e movimento terra, del recuperodei beni artistici ed architettonici.Numerosi accessori permettono di am-pliare le possibilità applicative: non solouna vasta gamma di sistemi tastatoreche vanno dai semplici trigger agliscanner laser e alle forcelle per la misu-razione di tubi, ma anche guide lineariper rapidi spostamenti della macchina,sistemi sia hardware che software per lagenerazione di sistemi di riferimento supezzi di grandi dimensioni che permet-tono la ripresa delle misurazioni dopo lospostamento del braccio, trasmissionedati senza fili verso il calcolatore peruna migliore manovrabilità e accessibi-lità ai pezzi di grandi dimensioni.

SITUAZIONE NORMATIVA

Trattandosi di macchine di misura acoordinate a tutti gli effetti, la verificadelle prestazioni si può effettuare uti-lizzando l’ormai consolidata normaUNI EN ISO 10360-2, tuttavia alcuneconsiderazioni di carattere sia tecnicoche formale ne limitano l’utilizzo.Ripercorrendo la storia della ISO10360-2, possiamo infatti osservare cheessa, nella prima versione risalente al1994, forniva la seguente definizione diCMM: “Dispositivo di misura, il cui basa-mento è in una collocazione fissa duran-te l’uso, progettato per effettuare misura-zioni a partire da almeno tre spostamen-ti lineari od angolari generati dallaCMM. Almeno uno dei tre spostamentideve essere lineare”. Con questa ultimafrase si rendeva non applicabile talenorma ai bracci di misura articolati.Nel 2000, la pubblicazione dellaISO 10360-1 “Vocabolario” (nel 2005la versione italiana UNI EN ISO10360-1) e la successiva eliminazionedelle definizioni dalla parte 2 viderouna modifica della definizione diCMM e quindi dell’applicabilità dellaISO 10360-2. La nuova definizioneattualmente valida è: ”Macchina dimisura a coordinate CMM: Sistema dimisurazione in grado di spostare unsistema tastatore e di determinare coor-dinate spaziali sulla superficie di un

pezzo.“ Questa definizione, decisa-mente più generica, non prende inconsiderazione aspetti costruttivi o diarchitettura delle CMM, quindi laISO 10360-2 risulta essere formal-mente applicabile ai bracci di misuraarticolati. La terza versione dellaISO 10360-2 è stata pubblicata allafine del 2009, e recepita come UNI nel2010: sebbene non cambi la definizio-ne di CMM data nella ISO 10360-1:2000, una nota al punto 1 Scopo ecampo di applicazione dichiara la nonesplicita applicabilità della norma allemacchine non cartesiane salvo accordotra le parti.Da un punto di vista esclusivamente tec-nico occorre considerare che, a differen-za delle macchine a coordinate cartesia-ne, dove un singolo punto è univoca-mente determinato dalla posizione deitre assi coordinati, in un braccio di misu-ra articolato un singolo punto può esseredeterminato attraverso un numero infinitodi posizioni delle articolazioni. Vienequindi da domandarsi quanto le provepreviste dalla ISO 10360-2 ed espressa-mente ideate per le CMM cartesianesiano significative per la valutazione dimacchine con un’architettura differentecome i bracci di misura articolati. A talscopo è iniziata nel WG10 ISO un’atti-vità per la stesura di una nuova partedella ISO 10360 specifica per questatipologia di macchine. Sono invece di-sponibili sul mercato altre norme per lavalutazione delle prestazioni dei braccidi misura articolati: si tratta dell’america-na ASME B89.4.22-2004 “Methods forPerformance Evaluation of ArticulatedArm Coordinate Measuring Machines” edella tedesca VDI/VDE 2617 parte 9“Genauigkeit von Koordinatenmessgerä-ten Kenngrößen und deren PrüfungAnnahme – und Bestätigungsprüfungvon Gelenkarmkoordinatenmessgeräten(Prove di accettazione e riverifica permacchine di misura a braccio articolato– n.d.r.)”.

La norma ASME B89.4.22-2004È una norma a tutti gli effetti, applica-bile alle sole macchine manuali conun massimo di 7 gradi di libertà edotate di sistema tastatore a contatto.Essa prevede l’esecuzione di tre diffe-renti prove:

1. prova del diametro effettivo;2. prova della prestazione su singolopunto (SPAT);3. prova della prestazione volumetrica.La prova del diametro effettivo permettela valutazione della capacità della mac-china di misurare un diametro con mini-me articolazioni del braccio. Si effettuamisurando tre volte per nove punti lasfera di riferimento, di diametro nomi-nale compreso tra 10 e 50 mm, e valu-tando il massimo scostamento del dia-metro rispetto al valore tarato.La prova della prestazione su singolopunto (SPAT, Single-point articulationperformance test) permette la valutazio-ne della capacità della macchina diriprodurre coordinate di un punto fissonello spazio sfruttando il più possibile lepossibilità di articolazione del braccio.La prova richiede l’utilizzo di una sferadi riferimento in caso di presenza disistema tastatore trigger, mentre con unsistema tastatore passivo occorre di-sporre di una sede fissa, conica, conforo smussato o con tre sfere nella qualeposizionare l’elemento di contatto.Le misurazioni si eseguono in tre dif-ferenti posizioni nel volume, in ciascu-na delle quali il centro della sfera o laposizione dell’elemento di contattoviene misurata dieci volte con posi-zioni differenti (estreme) delle artico-lazioni. Dei dieci centri così indivi-duati si calcolano la media e le relati-ve distanze tridimensionali rispetto adessa. Per ogni posizione di prova sivaluta il massimo scostamento ed ilparametro 2SSPAT calcolato dalla se-guente formula:

Dove δ rappresenta ciascuna distanzatridimensionale e n il numero di sferemisurate (10). Tale parametro è indi-cativo del raggio della regione nellaquale hanno probabilità di trovarsi ipunti/centri.La prova della prestazione volumetricasi utilizza per la valutazione della capa-cità di misurare lunghezze nel volumedella macchina. Per l’esecuzione di taleprova è richiesto l’utilizzo di calibri dilunghezza tarati come barre a 2 sfere(scelta predefinita), calibri a passi o

2 21

2s

nSPATi=

−∑δ

( )

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blocchetti piano paralleli di due diffe-renti lunghezze nominali proporzionalial diametro del volume della macchinada verificare. La norma prescrive lamisurazione dei campioni una solavolta in venti differenti posizioni definitecome combinazioni di lunghezza delcampione, orientamento, direzione,inclinazione, distanza dal centro delvolume ecc. Gli errori di lunghezza cosìdeterminati si possono raccogliere inuna tabella o grafico che riportano i treparametri richiesti per la valutazione:1. deviazione massima;2. banda delle deviazioni;3. due volte RMS, dove:

essendo D la deviazione in ciascunaposizione e n il numero di posizioni.La conformità alle specifiche puòessere valutata applicando le regoledecisionali dettate dalla ISO 14253-1o dalla ASME B89.7.3.1 – 2001 Guidelines for Decision Rules: Consi-dering Measurement UncertaintyDetermining Conformance to Specifi-cations.La norma non contiene solo la proce-dura per la valutazione delle prestazio-ni metrologiche ma anche un’introdu-zione con glossario e terminologia, unaclassificazione delle macchine, ed alcu-ne definizioni dei requisiti ambientali eloro procedure di verifica, oltre a nume-rose appendici non obbligatorie.

La VDI/VDE 2617 parte 9È una linea guida pubblicata nel2009, in versione bilingue tedesco einglese. Essa trae profonda ispira-zione dalla ISO 10360-2 e dallaISO 10360-5, con l’intenzione di inte-grarle per adattarle alle macchine abraccio articolato. La sua applicabili-tà è prevista per le sole macchine consistema tastatore a contatto.Come nella ISO 10360-2 sono previ-ste due prove:1. prova del sistema tastatore;2. prova dell’errore di indicazione permisure di dimensione.La prova del sistema tastatore, ispira-ta alla ISO 10360-5, prevede la valu-tazione dei parametri:

2 2

2RMS

Dn

i= ∑

• MPEPS per l’errore di dimensione(size);• MPEPF per l’errore di forma;• MPLPL per l’errore di posizione (loca-tion).La prova si effettua utilizzando una sferadi riferimento posta in tre differenti posi-zioni nel volume. Tali posizioni sonodeterminate come combinazioni di dif-ferenti altezze, settore circolare e distan-ze dal centro di rotazione. In ogni posi-zione si misura la sfera per cinque punti,con cinque differenti orientamenti delsistema tastatore indicativamente lungoX, Y e Z. Utilizzando i cinque centridelle sfere così misurate si calcolanotutte le possibili combinazioni di distan-ze per un totale di 10. La massima delle30 distanze così ottenute fornisce ilvalore dell’errore di posizione del siste-ma tastatore PL. I parametri relativi alvalore dell’errore di dimensione PS edell’errore di forma PF del sistema tasta-tore sono invece forniti rispettivamentedall’errore del diametro e dallo scosta-mento dalla rotondità ottenuti nel calco-lo della sfera utilizzando la totalità dei25 punti tastati in ogni posizione.Per la prova dell’errore di indicazioneper misure di dimensione, ovvero per lavalutazione del parametro MPEE, si pos-sono utilizzare diversi tipi di campionidi lunghezza, come blocchetti pianoparalleli, calibri a passi, barre a duesfere o a più sfere o a fori multipli la cuilunghezza massima deve essere alme-no il 66% del diametro del volume dimisura della macchina. Analogamentea quanto prescritto dalla ISO 10360-2occorre misurare cinque differenti lun-ghezze, ripetute ognuna tre volte, insette differenti posizioni.La conformità alle specifiche deveessere valutata tenendo in considera-zione l’incertezza di test secondo i cri-teri dettati dalla ISO 14253-1.Nonostante la disponibilità di questenorme, i produttori tardano a recepir-le e dichiarano prestazioni metrologi-che in modo non uniforme; alcunisecondo ISO 10360-2, altri secondoprove ispirate alla B89.4.22, altriancora senza citare riferimenti norma-tivi. Questo rende difficoltosa la com-parazione tra macchine di differentiproduttori e il confronto con le CMMcartesiane qualora ci sia sovrapposi-

zione applicativa con queste.Vista la rapida diffusione delle mac-chine di misura articolate, la disponi-bilità di una norma internazionalesarebbe sicuramente di aiuto sia aicostruttori sia agli utilizzatori.

BIBLIOGRAFIA

1. ASME B89.4.22-2004 Methods forPerformance Evaluation of ArticulatedArm Coordinate Measuring Machines(CMM).2. VDI/VDE 2617 blatt 9 – 2009 Accu-racy of coordinate measuring machines –Characteristics and their reverification –Acceptance and reverification tests forArticulated Arm Coordinate MeasuringMachines.3. UNI EN ISO 10360-1:2005 “Specifi-che geometriche dei prodotti (GPS) –Prove di accettazione e prove di riverificaper macchine per misurazione a coordi-nate (CMM) – Parte 1: Vocabolario”.4. UNI EN ISO 10360-2:1998 “Metrolo-gia a coordinate – Valutazione delle pre-stazioni delle macchine per misurazione acoordinate.”5. UNI EN ISO 10360-2:2005 “Specifi-che geometriche dei prodotti (GPS) –Prove di accettazione e prove di verificaperiodica per macchine di misura a coor-dinate (CMM) – Parte 2: CMM utilizzateper misurazioni dimensionali”.6. UNI EN ISO 10360-2:2010 “Specifi-che geometriche dei prodotti (GPS) –Prove di accettazione e prove di verificaperiodica per macchine di misura a coor-dinate (CMM) – Parte 2: CMM utilizzateper misurazioni dimensionali lineari”.

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Maurizio Marasso èdiplomato Perito Meccani-co presso l’Istituto TecnicoIndustriale statale “A.Avogadro” di Torino. Nel1983 entra in DEA S.p.A.,

ora Hexagon Metrology S.p.A. dove sioccupa di collaudi e verifiche di presta-zioni di macchine di misura a coordinate.Dal 2000 è responsabile del centro ditaratura SIT n° 066 istitutito presso Hexa-gon Metrology S.p.A. ed accreditato nelsettore CMM. Parallelamente continua adoccuparsi di strumentazione e metodolo-gie di collaudo e verifica di prestazionedi CMM. Dal 2002 è iscritto al registro dicertificazione del personale CEPAS comeesperto senior di misurazioni con CMMcon il n° di registro 011.

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Misure multipuntonella metrologia a coordinate

Ingomar Schmidt

I sensori attuali consentono di acquisire completamente la geometria del pezzo

Werth Messtechnik GmbH - Giessen.I prodotti Werth sono distribuitiin esclusiva, in Italia, dalla RUPAC srldi Milanowww.rupac.com

Responsabile di prodotto per l’ItaliaIng. Sandro Telasisandro.telasi@gmail.com

MULTIPOINT MEASUREMENTS IN COORDINATE METROLOGYModern coordinate measuring machines can be equipped with varioussensors. In addition to tactile sensors, optical sensors are gaining moreacceptance. Large quantities of measurement points on the material sur-face can be captured in a short period of time. This enables completeanalysis of shapes, dimensions, and positions. Even more extensivepotential is provided by completely capturing workpieces using compu-ter tomography.

RIASSUNTOLe macchine di misura a coordinate dell’ultima generazione possonoessere equipaggiate con molti sensori. Oltre ai sensori a contatto, i sen-sori ottici stanno ottenendo una maggiore accoglienza presso le azien-de. Un elevato numero di punti sulla superficie del pezzo possono esse-re misurati in breve tempo. Questo consente una completa analisi diforma, dimensione e posizione. Un potenziale ancora maggiore è forni-to dall’acquisizione integrale del pezzo tramite tomografia computeriz-zata.

SCANSIONE DI MOLTI PUNTI SENZA CONTATTO, USANDO SENSORI OTTICI

Il sensore ottico utilizzato nella mag-gior parte dei casi è l’Analisi d’Im-magine: elemento tradizionalmentecentrale, peraltro, nelle macchine dimisura Werth, che godono di unasolida base di affidabilità e preci-sione formatasi in oltre 20 anni d’e-sperienza in misure ottiche. Oggiquesto tipo di sensore è molto accu-rato e veloce: sistemi d’illuminazio-ne flessibili e affidabili (come WerthMulti Ring) e software di analisid’immagine precisi e semplici dausare (in grado d’identificare auto-maticamente geometrie regolari nelcampo visivo) rendono le misure piùfacili per l’operatore.La nuova e brevettata tecnologia“OnTheFly”’ (misure ad analisi d’im-magine con assi macchina in movi-mento) ha portato la combinazione divelocità e precisione a un nuovo e piùelevato livello. Ad esempio è ora pos-sibile la misura di decine di caratteri-stiche per secondo, compreso il ripo-sizionamento dell’oggetto sotto misu-ra (Fig. 1).Grazie alla scansione a griglia contecnologia OnTheFly, un oggettopuò essere completamente digitaliz-zato e misurato alla massima risolu-zione e con velocità prima impensa-bili.

Un numero sempre maggiore di uti-lizzatori di macchine di misura acoordinate richiede che i pezzi sottomisura siano acquisiti nel modo piùcompleto possibile. Le ragioni diquesta richiesta sono in parte daindividuare nella crescente comples-sità dei componenti da sottoporre acontrollo dimensionale: ad esempio,l’uso di superfici di forma liberanella progettazione di componenti èin rapido aumento.Come risultato della moderna minia-turizzazione dei prodotti, in molticomponenti funzionali compaionogeometrie sempre più piccole, chedevono essere misurate con risolu-zioni e precisioni sempre maggiori.In tali geometrie, le deviazioni diforma sono spesso dello stesso ordi-ne di grandezza delle tolleranzedimensionali; se viene acquisito unnumero insufficiente di punti di misu-ra, si possono avere significativierrori nella misura stessa.I tipici settori applicativi vanno dallostampaggio plastica a iniezione, aimicrocomponenti per tecnologie me-dicali e automobilistiche, ai compo-

nenti di sensori e, per finire, agliutensili da taglio.Due strade principali possono essereseguite per ottenere un grande nu-mero di punti di misura: macchine dimisura multi-sensore e tomografiacomputerizzata.La tecnologia di misura multi-senso-re, i cui principi sono oggi ben noti,utilizza vari sensori ottici e a contat-to per consentire l’acquisizione dipunti di misura al massimo livello diprecisione. In particolare, i sensoriottici permettono di misurare un ele-vato numero di punti in breve tempo;lo stesso vale per i moderni sensoria contatto, grazie alla tecnologia discansione, e per i micro tastatori afibra ottica.Un metodo più recente è invececostituito dalla tomografia compute-rizzata impiegata nella metrologia acoordinate: attraverso tale metodo ilpezzo può essere completamentedigitalizzato in un tempo relativa-mente breve; una precisione nell’or-dine di alcuni micron è ottenibile uti-lizzando i tomografi di ultima gene-razione.

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Usando gli stessi componenti hardwa-re, è possibile misurare anche geome-trie tridimensionali. Già nel 1999Werth aveva presentato un sistemabasato sulla variazione di fuoco; gra-zie al sensore Werth 3D-Patch e all’at-tuale tecnologia di acquisizioneimmagini, è possibile rilevare simulta-neamente centinaia di punti di unasuperficie in pochi secondi: raggi eplanarità, ad esempio, possono esse-re misurati in un singolo passo.Questa tecnologia è particolarmenteinteressante per piccole geometriema, ripetendo questo tipo di misura indifferenti posizioni, è anche possibilegenerare una nuvola di punti e map-pare aree e geometrie del pezzo dimaggiori dimensioni (Fig. 2.a); unmetodo simile è usato per la misuradei taglienti (Fig. 2.b).

Altri sensori, che possono essere piùadatti ad alcune caratteristiche dellasuperficie del pezzo, tuttavia posso-no essere più costosi o più difficilida utilizzare in determinate circo-stanze. Ad esempio, la topografia superficia-le di inserti in metallo duro può essererilevata molto bene tramite il sensorelaser WLP (Fig. 2.c), completamenteintegrato nell’asse ottico della macchi-na e, quindi, semplicissimo da usare;in modalità “scansione continua”migliaia di punti possono essereacquisiti in pochi secondi.Se la superficie in esame è altamenteriflettente, come le superfici di compo-nenti ottici, un sensore cromatico didistanza è sicuramente più idoneo. Lasuperficie stessa può essere digitaliz-zata in scansione continua con accu-ratezze inferiori al micron.Il sensore Nano Focus Probe (NFP)acquisisce superfici in modo simile alsensore 3D Patch e consente l’acqui-sizione simultanea di molti punti inuna singola misura nel campo visivo(Fig. 2.e - 2.f). L’uso di un sensore con-focale fornisce una precisione ancoramaggiore e una minore dipendenzadall’inclinazione della superficie.Con questo sensore sono possibili mi-sure di planarità con precisioni nel-l’ordine di 0,1 micron.Sostanzialmente i sensori elencatisopra forniscono precisioni di qualchemicron o anche molto inferiori. Quan-do si seleziona un sensore per la pro-pria applicazione di misura, occorretenere presenti le proprietà della su-perficie materiale dell’oggetto da mi-surare. In questi casi sono particolar-mente importanti l’esperienza e lacompetenza del costruttore della mac-china di misura.La possibilità di integrare più di unsensore in una stessa macchina di

misura è cruciale nella progettazionedi macchine flessibili e adatte a di-verse applicazioni di misura dimen-sionale. L’equipaggiamento di basecomprende un sensore ad Analisid’Immagine, combinato eventual-mente con uno o più differenti senso-ri di distanza.La gamma dei sensori disponibili ècompletata da sensori a tastatore edalla Tomografia Computerizzata.

MISURARE LE GEOMETRIE PIÙ PICCOLE CON LA MASSIMAPRECISIONE GRAZIE AL SENSOREWERTH FIBER PROBE (WFP)

Il principio di funzionamento dellaWerth Fiber Probe consiste nel misu-rare la posizione della sfera di con-tatto tramite un sensore ottico. Questorende possibile l’utilizzo di una sferae di uno stelo piccoli a piacere, alcontrario di quanto accade con itastatori tradizionali, che non possonoassumere dimensioni troppo piccole acausa della flessione dello stelo, conla conseguente degradazione delsegnale trasmesso. La Werth FiberProbe, grazie a sfere con diametrifino a 20 micron, consente di misura-re anche le più piccole geometrie pre-senti nel pezzo, come ad esempio ifianchi dei denti di un microingranag-gio (Fig. 3). La misura può essere effettuata anchein scansione continua e con grandeprecisione: mantenendo la sonda inuno stato di leggera vibrazione (pochimicron), si evita l’effetto d’incollaggiodel sensore alla superficie e si garan-tisce una uniforme distribuzione dei

Figura 1 – On the fly - Una tecnologia di controllo avanzata consente alla macchina di misurare accuratamente mentre è in movimento

Figura 2 – Rappresentazioni a colori delle deviazioni di vari componenti misurati

con sensori differenti: a) micro stampo misurato con Werth 3D Patch;

b) tagliente di un micro utensile da taglio misurato con scansione in Autofocus;

c) topografia superficiale di inserto in metalloduro misurato con laser WLP in scansione

continua; d) utensile per punzonatura misuratocol sensore cromatico di distanza CFP in scansione continua; e) microstampo misurato col sensore confocale NFP;

f) ugello di stampa misurato col sensore confocale NFP

Figura 3 - Deviazioni del profilo dei denti di un microingranaggio:

profili acquisiti con il sensoreWerth Fiber Probe in scansione continua

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punti rilevati. Prove comparative tra laWerth Fiber Probe e altri sensori dielevata accuratezza hanno mostratodeviazioni nell’ordine del decimo dimicron, un livello di precisione tale darendere questo sensore adatto alleapplicazioni con le tolleranze più ri-strette, come ad esempio la misura diiniettori diesel e benzina o di altricomponenti con micro-geometrie ac-curate.La Werth Fiber Probe può anche es-sere usata nella taratura di compo-nenti e campioni o per la genera-zione di fattori di correzione per al-tri sensori.Questo sensore è stato sviluppato incollaborazione col PTB (l’Istituto Me-trologico Nazionale tedesco) ed è im-piegato, tra l’altro, nella taratura dimicro-campioni.La Werth Fiber Probe è attualmente lamicro-sonda più utilizzata al mondo.

MISURE COMPLETE E ACCURATECON LA TOMOGRAFIA A RAGGI X

Werth ha presentato nel 2005 laprima macchina di misura a coordi-nate con tomografia computerizza-ta, equipaggiabile opzionalmenteanche con altri sensori. Da allora inpoi è stata sviluppata una gamma dimacchine per soddisfare le richiestedei clienti relative alla dimensione eal materiale dei pezzi da misurare(Fig. 4).Queste macchine possono essereimpiegate, ad esempio, per il con-trollo dimensionale di componenti inplastica con accuratezze nell’ordinedi pochi micron, acquisendo un ele-vato numero di punti e rilevando lequote d’interesse. La tecnica Werthdi tomografia a griglia permette diadattare la risoluzione utilizzata nelciclo di misura alla dimensione com-plessiva del pezzo; in questo modo èpossibile misurare con elevata preci-sione geometrie minute anche suparti relativamente grandi. I dati cosìottenuti possono essere usati per cor-reggere direttamente lo stampo d’i-niezione nel processo iniziale dicampionatura.

Se è richiesta una precisione ancoramaggiore per componenti meccanici,allora la tecnologia multi-sensore puòaiutare a ridurre ulteriormente le resi-due deviazioni sistematiche di misura.La tecnica di AutoCorrezione Werthconsente di identificare tali deviazionisu componenti master e correggerleautomaticamente nelle misure di routi-ne.Questa tecnica raggiunge la massimaprecisione combinando la tomografiacol sensore Werth Fiber Probe. Adesempio, misure di micro-fori in com-ponenti d’acciaio possono essere ef-fettuate con una precisione inferioreal micron (Fig. 5).

MISURE E ANALISI DEI DATI CON UN UNICO SOFTWAREMETROLOGICO

Il software metrologico WinWerthcostituisce uno strumento semplice epotente per gestire analisi di dati emisure con qualunque sensore instal-lato nella macchina di misura.In tal modo è possibile programmarein autoapprendimento sequenze dimisure con o senza i dati CAD2D/3D e piani di controllo CAQ; èanche possibile programmare la mac-

china fuori linea in modo semplice econfrontare i dati rilevati coi modelliCAD (Fig. 2-3-5).

SOLUZIONI OTTIMALI GRAZIEALLA TECNOLOGIA MULTI-SENSORE

Le necessità di misura richieste dallemoderne applicazioni di controllodimensionale non sono più soddisfat-te dall’uso dei soli sensori a contatto.Elevate densità di punti o l’acquisizio-ne completa di un componente posso-no essere ottenute alle precisionirichieste solo con l’ausilio di tecnolo-gie ottiche o della tomografia compu-terizzata.Gli esempi applicativi mostrati chiari-scono che la scelta del sensore piùadatto dipende innanzitutto dalle ne-cessità di misura, dalle proprietà deicomponenti da misurare (soprattuttodalla finitura superficiale) e dalle tol-leranze da rispettare.La soluzione ottimale, tuttavia, consi-ste spesso nella combinazione divari sensori in una stessa macchinadi misura, selezionabili in funzionedella specifica necessità e gestibilifacilmente con un’unica interfacciasoftware.

Figura 4 – Due modelli della gamma Werth Tomo Scope: a) Tomo Scope 200; b) Tomo Scope HV Compact

Figura 5 - Precisione sub-micron: misura dei diametri e della forma degli ugelli d’iniezione con tomografia computerizzata

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IL CONDENSATORE REALE

Per quanto descritto nell’articolo pre-cedente, ultimo paragrafo, gli ingre-dienti principali per modellare il com-

portamento a RF di un condensatoresono la capacità C, l’induttanzaparassita L e la resistenza parassita R.Il valore dei parametri parassiti èdeterminato essenzialmente da due

fattori: a) il package del componente(dimensioni, disposizione delle arma-ture, ecc.) e b) il montaggio sul circui-to elettronico a foro passante (TH)oppure a montaggio superficiale(SMD).Nei paragrafi seguenti saranno evi-denziati questi aspetti per due impor-tanti tipologie di condensatori: quelliceramici e quelli elettrolitici che fon-damentalmente si differenziano per lecaratteristiche fisiche del dielettricoutilizzato. Sarà fornito un circuitoequivalente capace di descriverne ilcomportamento a RF e saranno evi-denziati i limiti di impiego.

CONDENSATORI CERAMICI

Il dielettrico dei condensatori ceramiciè costituito generalmente da unamassa ceramica la cui permittività die-lettrica relativa può variare tra 10 e10 000 mediante opportune compo-sizioni. I condensatori ceramici abassa permittività dielettrica si distin-guono per la stabilità del valore capa-citivo e per le perdite molto basse:sono i preferiti per l’utilizzo nei circui-ti oscillanti e per le applicazioni diprecisione. I condensatori a elevatacostante dielettrica permettono di otte-nere capacità elevate con scarso in-gombro. I condensatori ceramici han-no in generale piccole dimensioni, esono utilizzati essenzialmente nellatecnica delle alte frequenze.

THE RADIOFREQUENCY BEHAVIOR OF PASSIVE CIRCUIT COMPONENTS: THE CAPACITOR – PART 2Starting from Tutto_Misure n.4/2010 we address a basic and important topicfor those involved in Electromagnetic Compatibility (EMC) measurements anddesign: the radio–frequency (RF) behavior of passive circuit components. Thediscussion will be limited to linear components: resistors, capacitors, inductorsand mutually–coupled inductors. Also, in a broad sense of the term “compo-nent”, we will also include in the list the short circuit and the open circuit. AtRF it is essential to know the real behavior of components. Indeed, at RF thereal behavior is markedly different from the ideal one, and this fact may ori-ginate unexpected experimental situations. For example what was designeddoes not work or does not fulfill specifications, or neither the measurementresults, nor the qualitative behavior, correspond to expectations.This second article deals with the analysis of the real ceramic and elec-trolytic capacitors. In particular, we will present the equivalent lumped cir-cuits which describe their RF behavior, and we will discuss the physical ori-gin of each element in the equivalent model. Particular emphasis will be pla-ced on the type of component assembly: Surface Mount Device (SMD) orThrough–Hole (TH).

RIASSUNTOA partire dallo scorso numero di Tutto_Misure (n.4-2010) affrontiamo unargomento di base e importante per chi si occupa di Compatibilità Elettro-magnetica (CEM): il comportamento a radiofrequenza (RF) dei componenticircuitali passivi. La discussione si limiterà ai componenti lineari: resistore,condensatore, induttore e induttori mutuamente accoppiati e, in un’acce-zione ampia del termine “componente”, includeremo nella rassegna ancheil corto circuito e il circuito aperto. A RF è essenziale che chi si occupa diprogetto e misure CEM conosca il comportamento reale dei componenti. Ilcomportamento reale, infatti, è diverso da quello ideale, ed è all’origine disituazioni sperimentali inattese dagli inesperti. Ad esempio, ciò che si è pro-gettato non funziona affatto o non funziona secondo le specifiche previste,oppure i risultati delle misure e magari nemmeno le tendenze corrispondo-no con quanto atteso.In questo secondo articolo affronteremo l’analisi del comportamento deicondensatori ceramici ed elettrolitici reali. In particolare, presenteremo cir-cuiti equivalenti a costanti concentrate capaci di descrivere il loro compor-tamento a RF, e discuteremo l’origine fisica di ciascun elemento del model-lo equivalente. Particolare enfasi sarà posta sulla tipologia di montaggiodei componenti: superficiale (SMD, Surface Mount Device) oppure a foropassante (TH, Through–Hole).

LA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICACA

MPI

ECOM

PATI

BILIT

ÀEL

ETTR

OM

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ICA

Il comportamento a radiofrequenzadei componenti circuitali passivi

Carlo Carobbi*, Marco Cati**, Carlo Panconi***

Il Condensatore - Parte 2

* Dip. Elettronica e Telecomunicazioni, Università di Firenze** Ricerca e Sviluppo, Esaote S.p.A.,Firenze*** Istituto Tecnico Industriale Statale“Silvano Fedi”, Pistoiamarco.cati@esaote.com

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A seconda delle necessità sono di-sponibili in molte forme costruttive.La forma di condensatore ceramicopiù diffusamente utilizzata è quellaa montaggio superficiale (Fig. 2.a).Un’altra forma anch’essa ancorapiuttosto diffusa è quella a disco(Fig. 2.b), formata cioè da un di-schetto di ceramica metallizzatosulle due facce, sulle quali sono sal-dati i terminali. Esistono anche icondensatori a strato (Multi LayerCapacitor, MLC), il cui dielettrico ècostituito da strati ceramici interval-lati da armature conduttive. Gli stra-ti più interni risultano parzialmenteconduttivi, mentre quelli più esterni,ad alta resistività, sono rivestiti con

una pellicola di argento. Dato chele prestazioni dei condensatori ce-ramici a strato dipendono dalla ten-sione. Questi componenti sonoadatti per tensioni di lavoro fino acirca 20 V.Per tutte le tipologie esistenti di con-densatori ceramici il modello circui-tale che rende conto del comporta-mento a RF è del tipo R–L–C seriecioè come quello rappresentato inFig. 3.L’impedenza equivalente vista ai ter-minali del condensatore sarà quindidata dalla relazione:

(10)Z R j Lj CC = + +ωω1

A partire dalla (10), si evince quindiche: 1) per f<fr = 1/(2π√LC) il modulodell’impedenza vista ai capi del com-ponente è del tipo capacitivo cioèdecresce al crescere della frequenza,2) per f>fr il comportamento è di tipoinduttivo cioè il modulo dell’impedenzacresce al crescere della frequenza einfine, 3) per f=fr l’impedenza vista aicapi del componente è puramente resi-stiva. La Fig. 4, che mostra l’andamen-to del modulo dell’impedenza misurataai capi dei una famiglia di condensato-ri SMD (Fig. 4.a) di dimensioni 0603(6x3 millesimi di pollice) e TH (Fig. 4.b),conferma quanto qui descritto.

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Figura 2 – Condensatori ceramici. 2.a: Tecnologia a montaggio superficiale; 2.b: Tecnologia a foro passante

Figura 3 – Circuito equivalente condensatore ceramico

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Da notare che: a) fissata la tipologiacostruttiva di condensatori l’induttan-za parassita è la stessa per tutti i valo-ri di capacità e b) la resistenza paras-sita tende a crescere linearmente conla frequenza.Nella letteratura tecnica sono disponi-bili formule che permettono di stimareil valore della induttanza parassita (equindi della frequenza di risonanza fr)fissata la dimensione del package. Inparticolare per un package SMD dilunghezza l e larghezza b l’induttan-za parassita può essere stimata con laformula:

(11)

con l e b espressi in millesimi di polli-ce e L in pH. Nella tabella 1 vengonoriportati i valori tipici dell’induttanzaparassita per le dimensioni di packa-ge SMD più comuni:Per quanto riguarda invece il conden-satore con package con montaggio TH

L pHl l b= • • [ ]394 727 1 052 1 317. . . /

l’induttanza parassita è dominata dallainduttanza della spira formata dai reo-fori. Nella Fig. 5 è riportato l’anda-mento del modulo dell’impedenza vistaai capi di un condensatore a foro pas-sante al variare della lunghezza deireofori di collegamento al circuito stam-pato fissato il valore di capacità. Comeevidente al crescere della lunghezzadei reofori il valore dell’induttanza pa-rassita aumenta e conseguentemente lafrequenza di risonanza diminuisce.

CONDENSATORI ELETTROLITICI

Quando sono necessarie capacitàestremamente elevate (ordine del µF) sidevono utilizzare condensatori elettroli-tici, poiché i tipi finora descritti assume-rebbero dimensioni proibitive. I con-densatori elettrolitici sono composti daun elettrodo (anodo), sul quale è for-mato uno strato di ossido con elevatacostante dielettrica che funge da iso-

lante. L’altro elettrodo (catodo) è costi-tuito da un elettrolita, un fluido elettri-camente conduttore di solito formatoda una soluzione salina o acida, e daun secondo elettrodo metallico che,nella maggior parte dei casi, coincidecon il contenitore stesso.In quest’ultimo caso, l’involucro me-tallico esterno stabilisce il collegamentotra l’elettrolita e il terminale negativo delcondensatore. Lo spessore dello stratodi ossido varia in funzione della tensio-ne di lavoro, e normalmente assumevalori dell’ordine degli 0,001 µm. Ilpiccolo spessore dello strato, e la suacostante dielettrica relativamente eleva-ta, permettono di ottenere valori capa-citivi molto elevati. I condensatori elet-trolitici possono essere a base di ossidodi alluminio o di tantalio. Come gli altritipi di condensatori, gli elettrolitici pos-sono essere di tipo SMD (Fig. 6.a) o TH(Fig. 6.b). Una banda laterale indica lapolarità di almeno uno degli elettrodi.Il modello circuitale che descrive il com-portamento RF dei condensatori elettroli-tici è molto più complesso rispetto aquello dei condensatori ceramici. Il moti-vo della complicazione deriva sia dallatecnologia costruttiva sia dalla naturapiù complessa del dielettrico.La risposta in termini di impedenza diingresso è caratterizzata dal classicoandamento “a vasca” (Fig. 7) molto piùdolce rispetto a quello precedentemen-te descritto dei condensatori ceramici.Proprio la presenza di questo particola-re andamento richiede l’introduzionedel circuito equivalente di Fig. 8 perdescriverne l’andamento in frequenza. Ivalori dei componenti parassiti di Fig. 8non sono determinabili sulla base disemplici equazioni; proprio per questomotivo, generalmente, i costruttori neforniscono i valori. Si osservi inoltre chetra gli elementi essenziali che caratte-rizzano il circuito equivalente è statointrodotto anche un diodo D che rendeconto della polarizzazione del conden-satore stesso.Per inciso si osservi che, come nel casodei condensatori ceramici, il circuitoequivalente di Fig. 8 trova una inter-pretazione fisica nel percorso che lacorrente elettrica effettua all’interno del-la struttura condensatore (Fig. 9) nel“transito” tra anodo e catodo. Maggio-

CAMPI E COMPATIBILITÀ

ELETTROMAGNETICA

Figura 4 – Impedenza misurata per vari condensatori. 4.a: a montaggio superficiale; 4.b: a foro passante

Chip Style l/b l Formula (11) Misura Errore %[pH] [pH] Formula (11)

Misura

1210 1,2 12 1010 980 3,06

1206 2,0 12 1255 1250 0,40

0805 1,6 8 920 1050 –12,38

0603 2,0 6 925 870 6,32

0612 0,5 6 615 610 0,82

0508 0,625 5 605 600 0,83

Tabella 2 – Valori tipici della induttanza parassita per le dimensioni di package a montaggio superficiale più comuni

ri dettagli e approfondimenti in questadirezione possono essere reperiti neiriferimenti citati.

BIBLIOGRAFIA(comune alle due parti)

1. Yun Chase, “Introduction to Choo-sing MLC Capacitors. For Bypass/Decoupling Applications”, AVX Tech-nical Information.2. Jeffrey Cain, “The Effects of ESRand ESL in Digital Decoupling Appli-cations”, AVX Technical Information,

1997.3. Howard Johnson,“Parasitic Inductanceof a Bypass Capaci-tor”, EDN, Jul 20,2000, pg. 32.

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Carlo Carobbi si è lau-reato con lode in Ingegne-ria Elettronica nel 1994presso l’Università di Fi-renze. Dal 2000 è Dotto-re di Ricerca in Telemati-ca. Nel 2001 è ricercato-

re del Dipartimento di Elettronica e Tele-comunicazioni dell’Università di Firenzedove è docente di Misure Elettroniche eCompatibilità Elettromagnetica.

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

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

Carlo Panconi si è lau-reato nel 2003 in Inge-gneria Elettronica all’Uni-versità di Firenze È Dotto-re di Ricerca in “Controllinon distruttivi”. Dal 1988è insegnante di Laborato-

rio di Elettrotecnica e di Elettronica neltriennio degli Istituti Tecnici e Professio-nali.

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Figura 5 – Effetto della lunghezza dei reofori sull’impedenza di condensatore a foro passante

Figura 6 – Condensatori elettrolitici. 6.a: Tecnologia a montaggio superficiale; 6.b: Tecnologia a montaggio a foro passante

Figura 7 – Impedenza misurata per vari condensatorielettrolitici a montaggio superficiale

Figura 8 – Circuito equivalente condensatore elettrolitico

Figura 9 – Tecnologia costruttiva dielettrico di un condensatore elettrolitico.

9.a: Immagine al microscopio elettronico 9.b: modello elettrico equivalente

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Vicks VapoRub,Ferrari & Co.Un’introduzione alla Visione Artificiale

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

VICKS VAPORUB, FERRARI & CO: AN INTRODUCTION TO INDUSTRIAL VISION

The section on Artificial Vision is intended to be a“forum” for Tutto_Misure readers who wish to explorethe world of components, systems, solutions for indu-strial vision and their applications (automation, robo-tics, food & beverage, quality control, biomedical).Write to Giovanna Sansoni and stimulate discussion onyour favorite topics.

RIASSUNTOLa rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettoridella rivista Tutto_Misure interessati a componenti, sistemi, soluzioni per lavisione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroa-limentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni esottoponetele argomenti e stimoli.Benvenuti nella nuova rubrica di Tutto_Misure dedicata alla visione! Nonsaprei con quale altra espressione iniziare questa mia prima esperienzacome responsabile di un piccolo spazio dedicato a un argomento cosìvasto e “caldo” come quello riguardante le tecnologie, la strumentazione, imetodi di misura e le applicazioni inerenti la visione. Mi occupo di visioneda quasi venticinque anni, ho iniziato quando le telecamere erano soloanalogiche, i computer avevano il Bus ISA e memorie da 250 MB, e i framegrabber, se si voleva fare qualcosa di appena passabile, costavano dai 10milioni di vecchie Lire in su. Dimenticavo: i sistemi di sviluppo erano com-posti di un insieme (piuttosto ricco, devo dire) di funzioni, rigorosamenterichiamabili da ambienti di programmazione non proprio ad alto livello, eil cui debugging non era per niente ‘friendly’, come si usa dire adesso.“Compatibilità” era un requisito del quale si parlava molto, e nella pratica erasostanzialmente assente. Tuttavia la soddisfazione di vedere finalmente la tele-camera inviare le immagini a un monitor, e vedere il piccolo applicativo soft-ware (sviluppato in proprio) memorizzarle, era grande. Meglio ora che allora,visto l’enorme sviluppo che ha caratterizzato la tecnologia della visione, il cuimercato è attualmente ricchissimo di dispositivi a diversi livelli di complessità ecosti, pensati per risolvere un’ampia gamma di problemi applicativi.Ben mi guardo dall’oberare (per ora) il lettore con dotte dissertazioni sudispositivi, sistemi e applicazioni. Dedicherò invece lo spazio di questoesordio a formulare alcune considerazioni, assolutamente personali, fruttodella mia esperienza lavorativa.

VICKS VAPORUBQuand’ero bambina, qualunque affe-zione delle vie respiratorie venivacurata con il Vicks VapoRub. Era unmedicinale facilmente reperibilesenza prescrizione medica, a bassocosto e di posologia semplice. Con i

sistemi di visione, oggi sta accadendoun fenomeno abbastanza simile. Ven’è un’amplissima gamma, il marke-ting che ne viene fatto punta sul bassocosto, sulla versatilità, sulla semplicitàdi utilizzo e sul principio “installa edimenticatene”. Cresce il numero di

fiere dedicate alla visione con notevo-le successo di pubblico e di affari. Siguarda sempre di più ai modernisistemi come alla panacea per ognispecifico problema applicativo: bastainstallare una telecamera e caricareun po’ di software, e il gioco è fatto.Non è così, purtroppo. Lo è (in unacerta misura) se il problema è di sem-plice soluzione, ma questa è una si-tuazione rara (per la mia esperienza).Quello che più spesso mi capita è chemi venga chiesta una consulenza perrisolvere problemi in cui il sistema divisione debba avere i seguenti requi-siti: (i) la qualità della misura tipicadel particolare caso, (ii) il controllo al100% dei pezzi, (iii) un’alta velocità,(iv) un altissimo grado di flessibilità,(v) una trascurabile manutenzione e(vi) un basso costo.Il requisito di flessibilità può concre-tizzarsi nell’effettuazione della misurasu pezzi di dimensioni in un intervallomolto ampio, caratterizzati da estre-ma variabilità delle caratteristichedelle superfici (i pezzi possono esserepuliti, macchiati, lucidi, opachi, colo-rati, neri, trasparenti). In alternativa,vi è il requisito che il sistema di visio-ne debba poter essere utilizzato percontrolli a temperatura ambiente e percontrolli ad alta temperatura.La necessità di manutenere il sistemafa insorgere nel cliente un certo gradodi sospetto, anche se in molte situa-zioni ambientali (sistemi posti dovel’ambiente è quello della linea di pro-duzione, e non quello di un laborato-rio di prove e misure), è indispensabi-le prevedere la pulizia delle ottiche, eun controllo periodico della taraturadel sistema. Questi requisiti aumenta-no significativamente la complessitàdel problema di misura. L’aspetto dicosto è il più critico nel rapporto con-sulente/cliente, perché rappresentaun elemento sul quale è spesso impos-sibile effettuare una trattativa.

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VISIONEARTIFICIALE

FERRARI O UTILITARIA ACCESSORIATA?

Nessuno si stupisce del fatto che unaFerrari costi molto di più di una qualun-que automobile di serie. È uno statussymbol, soggetto alla legge della do-manda e dell’offerta, si tratta di un pro-dotto fuori serie, fatto a mano, con costialla sorgente altissimi, da personalecon conoscenze specifiche. Tutti posso-no permettersi una Ferrari? No. Hasenso averla? No, se costa troppo, senon ci porta al lavoro, se non ci stannoi sacchetti della spesa, e se per il ta-gliando serve fare un mutuo. Megliol’automobile di serie, con gli optional!Queste considerazioni mi richiamanoalla mente quanto ho visto accadere inun negozio specializzato, al quale misono recentemente recata per acquista-re un monitor per il computer di casa.Mentre aspettavo il mio turno, ho avutomodo di osservare con quale impegnoil commesso del negozio si prodigasseper spiegare al cliente che mi precede-va le caratteristiche, i vantaggi e le limi-tazioni di ciascuno dei modelli di moni-tor TV esposti. Per fare questo, il com-messo utilizzava un discreto numero disigle, acronimi e tecnicismi. Questi nonsembravano impressionare il cliente:egli infatti era interessato alla linea, alcolore, alla dimensione dei modelli, eal fatto che questi avessero il digitaleterrestre, molto più che al fatto che fossedotato di interfaccia HDMI, o SCART, oUSB. La vendita del televisore è andataa buon fine: il cliente è stato soddisfattodel suo acquisto, e il commesso ha svol-to il suo compito.La prima considerazione che mi è venu-ta in mente riguardava il cliente: è pro-babile che egli abbia innalzato il suostandard in materia di apparecchi televi-sivi, ma chissà se ha acquistato esatta-mente ciò di cui aveva bisogno. Nel ca-so il prodotto non avesse soddisfatto lesue aspettative, di chi sarebbe stata laresponsabilità? La seconda considera-zione riguardava il venditore: la frustra-zione per non aver potuto comunicare inmaniera adeguata con il cliente era evi-dente. E, naturalmente, un “gliel’avevodetto” non sarebbe servito a tranquilliz-zare il cliente in merito alla sua scelta.Questo esempio si adatta bene a situa-

zioni che si possono verificare quandoviene deciso l’acquisto di un sistema divisione, per il quale debbano venireinvestite risorse certamente più impor-tanti rispetto a quelle necessarie per unmonitor TV, e in cui le ricadute in ter-mini di produttività siano certo piùgravi nel caso in cui il prodotto non ri-solva il problema applicativo per ilquale era stato pensato.Il messaggio che voglio veicolare è chesoprattutto in un periodo di crisi comequello in cui troviamo l’elemento cono-scenza assume un ruolo imprescindibi-le. Qual è il punto d’equilibrio fra costodel sistema, complessità, affidabilità,semplicità? Cosa fa di un sistema di vi-sione un oggetto non sufficientementeperformante, o sovradimensionato, o ec-cessivamente sofisticato? Il punto focaleè, a mio parere, il problema applicativo.Questo, e cosa comporti risolverlo, devo-no essere ben chiari nella mente di chivuole dotarsi di un sistema di visione.Non è l’aspetto tecnologico in sé il pro-blema, ma la capacità di individuare edi comunicare a chi sviluppa le proprieesigenze, nonché di recepire in modochiaro le soluzioni offerte. Niente è peg-gio di una bella soluzione tecnologicautilizzata per risolvere un problemadiverso da quello per il quale quella tec-nologia è stata acquisita.Non a caso, sempre più aziende pro-duttrici di sistemi di visione stanno inve-stendo in formidabili siti web che forni-scono informazioni molto utili al cliente.Non è tempo perso leggere le pagine,i tutorial, e le roadmap fruibili via rete,vedere webcast tematici che fornisconoutili entry point per comprendere i variaspetti della materia. Lasciatemi anchedire, da docente, che brevi seminarierogati “alla vecchia”, nei quali siapossibile porre domande e avere rispo-ste, costituiscono un mezzo efficace perconsentire a ciascuno di costruirsi lasua chiave di accesso alla tecnologia.Anche la nostra Rivista ha ben chiaroquesto obiettivo. Non a caso in que-sta rubrica svilupperemo argomentiche chiariscano concetti fondamenta-li, e presentino prassi efficaci per unasemplificazione dell’approccio almondo della visione. Chiedo l’aiutodei lettori, per raccogliere stimoli edubbi da chiarire.

NOVITÀ2011

Per la prima volta in Italia un focus dedicato alla

Visione ArtificialeLa rivista “TUTTO_MISURE”

e l’evento“AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE”sviluppano insieme un progettoinformativo mirato a proporre

SOLUZIONI INNOVATIVE E ATTUABILIin grado di:

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Le parole della Fidatezza

Marcantonio Catelani1, Loredana Cristaldi2, Massimo Lazzaroni3,Lorenzo Peretto4, Paola Rinaldi5

Guasti, avarie e stati dei sistemi

1 Dip. di Elettronica e Telecomunicazioni,Università di Firenzemarcantonio.catelani@unifi.it2 Dip. di Elettronica, Politecnico di Milano3 Dip. di Tecnologie dell’Informazione,Università di Milano4 Dip. di Ingegneria Elettrica,Università di Bologna5 Dip. di Elettronica, Informatica e Sistemistica, Università di Bologna

LE PAROLE DELLA FIDATEZZA

Richiamiamo [1] il termine di Fidatez-za quale caratteristica qualitativa diuna entità (item) – sia essa un compo-nente, un dispositivo o un apparato –cioè quell’insieme di proprietà chedescrivono la Disponibilità all’uso ditale entità e i fattori che la condizio-nano: l’Affidabilità, la Manutenibilitàe la Logistica della manutenzione.Appare evidente che un’adeguatavalutazione delle prestazioni di Fida-

tezza non può prescindere dalla cor-retta individuazione e interpretazionedi un evento di guasto o di uno statodi avaria di sistema, termini definitinella norma CEI 56-50 “Terminologiasulla Fidatezza e sulla Qualità del Ser-vizio”2 oppure, in ambito internazio-nale, nella norma IEC 60 050.Rimandiamo all’articolo precedente [2]per quanto riguarda il significato diFidatezza e i fattori che la condiziona-no: focalizzeremo invece l’attenzionesul concetto di guasto. L’intervallo di

tempo durante il quale una entità fun-ziona correttamente, in accordo conquanto specificato in fase di progetto(in termini tecnici: rispondenza allespecifiche) si conclude nel momento incui, per effetto di un qualsivoglia feno-meno di degradazione, si verifica undegrado inaccettabile delle prestazio-ni. Quando ciò accade cessa l’attitudi-ne dell’elemento a eseguire la funzione(o le funzioni) richiesta; tale evento èdenominato guasto (failure). Il gua-sto è pertanto il passaggio da una con-dizione di corretto funzionamento auna condizione in cui l’elemento non èpiù in grado di svolgere la sua funzio-ne; per componenti funzionalmentecomplessi il guasto può essere totale oparziale.È evidente che, in un’ottica di revisioneprogettuale o di miglioramento delleprestazioni di Fidatezza, occorre prov-vedere alla classificazione dei guasti;in altri termini, non è sufficiente accer-tare la manifestazione del guasto maoccorre capirne le cause e i fattori chehanno determinato tale evento. A titolodi esempio, una classificazione in fun-zione delle cause responsabili del loroaccadimento, riportata nella normaCEI 56-502, è la seguente:• guasto per impiego improprio(misuse failure): è dovuto all’applica-zione di sollecitazioni superiori ai

THE WORDS OF DEPENDABILITYOn the basis of the term Dependability given in a previous article1, it isimportant to recall the definition of some terms currently used in this field;this is the assumption of the title “the words of dependability”. For sake ofsimplicity only a subset of terms are proposed in the paper, referring to thestandard IEC 60 050 for more details. In particular, our attention is focusedon the terms failure, fault and system state and presents in brief their classi-fication according to the above mentioned Standard. Such classificationsare fundamental to understand the causes that lead to a failure and toincrease dependability performances of the system. A brief description ofthe failure rate and the plot of its function is also proposed.

RIASSUNTODopo aver introdotto la parola Fidatezza nell’articolo “Chiariamoci sul con-cetto di Fidatezza”1, si ritiene opportuno, attraverso questo secondo lavoroe sempre nell’ottica di un uso appropriato dei termini, focalizzare l’atten-zione su alcune “parole della Fidatezza”. Essendo tuttavia l’argomentoassai vasto e articolato, esso non può essere affrontato esaustivamenteattraverso la redazione di un solo articolo. Corre quindi l’obbligo di ricor-dare al Lettore l’esistenza di importanti documenti normativi (qui si farà rife-rimento alle norme redatte dal Comitato Tecnico CEI 56), ormai consolida-ti, ai quali è necessario riferirsi per eventuali approfondimenti. In questocontesto ci limiteremo pertanto a richiamare la terminologia essenziale suiguasti, le avarie e gli stati di sistema, terminologia ricorrente nei lavori cheseguiranno, e a proporre una loro classificazione.In ottica di revisione progettuale, di miglioramento delle prestazioni di Fida-tezza e di analisi delle condizioni di impiego – aspetto che, come noto,condiziona fortemente le prestazioni di Fidatezza – non è tuttavia suffi-ciente misurare l’istante di tempo in cui si è verificato il guasto del compo-nente o l’avaria del sitema ma occorre accertarne le cause. In tal senso illavoro riporta alcuni esempi di classificazione dei guasti proposti dalla nor-mativa di settore. Infine, si ritiene opportuno soffermarsi sul termine tasso diguasto ed il suo andamento temporale.

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valori massimi sopportabili dall’enti-tà (p. es. dispositivo, componente).L’evento si può verificare quando, adesempio, un componente elettronico èsottoposto a uno stress in potenzaoppure lavora in un ambiente operati-vo non idoneo per la tecnologia conla quale è stato realizzato.• guasto primario (primary failu-re): guasto la cui causa diretta o indi-retta non è attribuibile al guasto diun’altra entità. In altre parole, il com-ponente in esame si guasta indipen-dentemente dal comportamento deglialtri componenti presenti nel sistema.• guasto indotto o secondario(secondary failure): quando è generatodal guasto di un’altra entità. Il mancatointervento di un sistema di protezionepotrebbe indurre al guasto del sistemasul quale doveva svolgere la funzione.• guasto per deficienza intrinse-ca (early failure): detto anche guastoinfantile o prematuro, si manifesta per

lo più nel primo periodo di funziona-mento ed è generalmente attribuibile adebolezze costruttive intrinseche allaentità, le cui cause sono normalmenteindividuabili nel processo produttivo.In ambito elettrico – elettronico esistela possibilità di individuare tale tipolo-gia di guasto mediante tecniche disetacciatura (screening) le quali, attra-verso l’applicazione di determinatilivelli di sollecitazione, inducono ilguasto dei componenti intrinsecamen-te deboli. Se la sollecitazione applica-ta è una temperatura lo screeningprende il nome di burn-in. • guasto casuale (random failure): èil tipico guasto dovuto a fattori incon-trollabili, che si verifica durante il perio-do di “vita utile” dell’entità (useful life) epresenta una probabilità di accadimen-to indipendente dal tempo. • guasto per invecchiamento oper usura (wearout failure): è genera-to da fenomeni chimico-fisici di degra-

dazione, invecchiamento appunto, eha una probabilità di accadimento cheaumenta con il passare del tempo. Inambito elettrico – elettronico l’ampiointervallo di vita utile dell’entità fa sì cheil guasto per invecchiamento non sia diinteresse pratico. Situazione completa-mente diversa è nel contesto della tec-nologia meccanica.• guasto attribuibile alla pro-gettazione (design failure): guastodi un’entità (componente o sistema)dovuto a inadeguata progettazione.Una diversa classificazione, funzionedelle conseguenze che si hanno aseguito del manifestarsi di un guasto,porta a definire:• guasto critico (critical failure): è ilcaso di un guasto che può causare,con elevata probabilità, danni a per-sone o conseguenze materiali nonaccettabili ad altre parti del sistema oall’ambiente. Lo studio della criticitàdel guasto è un aspetto di fondamen-

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tale importanza per le analisi RAMS(Reliability, Availability, Maintainabi-lity and Safety) [3]. Ciò viene fatto,soprattutto in ambito Sicurezza eManutenzione, mediante l’impiego ditecniche di analisi dei modi e deglieffetti dei guasti (FMEA – FailureMode and Effect Analysis) e delle rela-tive criticità (FMECA – Failure Mode,Effects and Criticality Analysis). Talimetodologie, citate in Rif. 1 e in Rif. 3,saranno oggetto di trattazone specifi-ca in lavori che seguiranno.• guasto di primaria importanza:guasto di un’entità che, pur diverso dalprecedente, può ridurre la funzionalitàdel sistema del quale fa parte.• guasto di secondaria impor-tanza: quando la funzionalità del si-stema non è ridotta.Considerando invece l’entità del gua-sto anche a livello di sistema si posso-no individuare:• guasti totali, quando le variazionidelle prestazioni dell’entità sono talida comprometterne in maniera com-pleta il funzionamento;• guasti parziali, quando la varia-zione di una o più prestazioni non im-pedisce il completo funzionamento;• guasti intermittenti, costituiti dallasuccessione, generalmente casuale, diperiodi di funzionamento e periodi diguasto (o non completo funzionamen-to), senza che si intervenga sull’entitàcon azioni di manutenzione.Come detto in precedenza, possiamoconsiderare il guasto come un eventoa cui è associata una probabilità diaccadimento. La conoscenza di taleprobabilità consente di intervenire inmaniera adeguata sul sistema al finedi minimizzarne l’indisponibilità. Ipo-tizzando che, come è normale, l’enti-tà sia perfettamente funzionante al-l’istante iniziale del suo impiego, mi-surare il tempo di corretto funziona-mento rappresenta un aspetto fonda-mentale. In tal senso, il tempo alprimo guasto (time to first failure)rappresenta la durata di tempo com-plessiva del tempo di funzionamentodell’elemento dall’istante in cui esso èstato messo in servizio fino al momen-to in cui vi è l’insorgenza del guasto.Il tempo al primo guasto rappresentacosì la variabile aleatoria che caratte-

rizza il manifestarsi dell’evento “gua-sto”.Leggermente diversa è la definizionedi tempo al guasto (time to failu-re). Esso rappresenta la durata ditempo complessiva del tempo di fun-zionamento dell’elemento considera-to, dal momento in cui esso viene dap-prima messo in uno stato di disponi-bilità fino al guasto, oppure dal mo-mento in cui avviene il ripristino finoall’apparizione del guasto successivo.Talvolta, è bene dirlo, quando non sihanno ambiguità le due definizionivengo usate come sinonimi essendoperaltro facile dividere il primo guastodai successivi. Nella condizione in cuisi verificano più guasti nel tempo èpossibile definire il tempo tra gua-sti come la durata di tempo fra dueguasti successivi di un’entità. È deltutto evidente che questa definizione èapplicabile in modo rigoroso solo adispositivi o sistemi riparabili, quandocioè è ipotizzabile che un guastopossa essere riparato ed il sistema ri-messo in funzione (in attesa, si fa perdire, del guasto successivo). Per quan-to detto è possibile valutare anche ivalori medi, noti con i seguenti acro-nimi: tempo medio al primoguasto (MTTFF, Mean Time To FirstFailure), tempo medio al guasto(MTTF, Mean Time To Failure), tempomedio tra guasti (MTBF, MeanTime Between Failures).L’evidenza oggettiva del guasto pren-de il nome di modo di guasto (fai-lure mode). Il manifestarsi di un cir-cuito aperto, l’assenza di un segnalein ingresso, la presenza di una valvo-la che rimane chiusa, sono esempi dimodi di guasto.Le cause di guasto sono invece lecircostanze legate al progetto, allarealizzazione o all’impiego di un ele-mento che hanno portato al guasto.Con il termine meccanismo diguasto si intende, infine, il processochimico, fisico o di altra natura cheha generato il guasto.Il manifestarsi di un guasto porta l’en-tità in uno stato di avaria (fault),caratterizzato dall’inabilità ad esegui-re una funzione richiesta; tale statonon riguarda l’inabilità durante lamanutenzione preventiva o altre azio-

ni pianificate. È opportuno, quindi,non confondere il concetto di guastointeso come evento, con il concetto diavaria, associato ad un particolarestato di sistema.Analogamente a quanto fatto per iguasti, anche le avarie possono esse-re classificate secondo opportuni cri-teri su cui per brevità non entreremo,peraltro, nel merito in questa memo-ria. Sono riconoscibili quindi: avariecritiche e non critiche, avarie maggio-ri e minori, avarie per impiego impro-prio, avarie per errata manovra, ava-rie per fragilità, avarie attribuibili allaprogettazione, avarie attribuibili allafabbricazione, avarie per invecchia-mento dette anche avarie per usura,avarie dovute al programma, avariedovute ai dati, avarie complete o par-ziali, avarie persistenti o permanenti eintermittenti o temporanee, avarie de-terminate e indeterminate, avarie la-tenti e, infine, avarie sistematiche. Ledefinizioni relative a tale terminologiasono presenti nei riferimenti normativicitati.Si ritiene utile, invece, riportare il si-gnificato di alcune importanti attivitàche possono essere intraprese quan-do una entità è in avaria. Tali attivitàsi diversificano a seconda delle finali-tà ed in particolare riguardano:• Diagnosi di avaria (fault diagno-sis): insieme delle operazioni eseguiteai fini della rilevazione di avaria,della localizzazione di avaria e dell’i-dentificazione delle cause dell’avaria.• Rilevazione di avaria (fault re-cognition): riconoscimento di un’ava-ria.• Localizzazione di avaria (faultlocalization): insieme delle operazionivolte a identificare la o le sottoentitàin avaria, al livello di intervento ap-propriato. In particolare, con livello diintervento si intende un appropriatolivello di suddivisione della entità (piùpropriamente in questo caso il siste-ma) per quanto riguarda l’azione dimanutenzione.• Correzione di avaria (fault cor-rection): insieme delle operazioni ese-guite dopo la localizzazione dell’ava-ria, intese a ristabilire l’abilità dell’en-tità in avaria ad eseguire la funzionerichiesta.

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• Ripristino (restoration, recovery,restore): l’evento corrispondente alrecupero da parte dell’entità della atti-tudine ad eseguire la funzione richie-sta, dopo un’avaria.• Riparazione (repair): insieme dioperazioni di manutenzione corretti-va, cioè eseguita a seguito della rile-vazione di un’avaria, effettuate sul-l’entità.Associati ai concetti di ripristino eriparazione, i parametri “MTTR”, puravendo lo stesso acronimo, hannosignificati completamente diversi e sucui occorre fare attenzione. Citiamo iltempo medio di riparazione(MTTR, Mean Time To Repair) ed iltempo medio di ripristino (MTTR,Mean Time To Restore).Quanto detto è sempre riferibile adun’entità, sia essa un componente, unsistema, un apparato anche comples-so, un impianto, un software. Si in-tuisce, pertanto, che una entità du-

rante la sua vita può trovarsi in diffe-renti situazioni anche dette stati. Èquindi possibile definire:• Stato di funzionamento (opera-ting state): è lo stato nel quale un’entitàesegue la o le funzioni richieste. L’inter-vallo di tempo durante il quale un’entitàsi trova in questo stato è noto con ilnome di Tempo di funzionamento.• Stato di non funzionamento(non-operating state): stato in cui unaentità viene a trovarsi quando nonesegue la funzione richiesta. L’inter-vallo di tempo durante il quale per-mane uno stato di non funzionamentoè detto Tempo di non funziona-mento.• Stato di attesa (standby state):corrisponde con lo stato di un’entitàdisponibile e in stato di non-funziona-mento durante un periodo richiesto.L’intervallo di tempo durante il qualepermane lo stato d’attesa si chiamaTempo d’attesa.

• Stato di riposo (free state): statodi un’entità disponibile e in stato dinon-funzionamento durante un perio-do non richiesto.• Stato d’incapacità (disablestate): corrisponde con lo stato diun’entità caratterizzato dalla sua ina-bilità a eseguire la funzione richiestaper una ragione qualunque.• Stato d’incapacità per causeesterne (external disable state): statodi incapacità di un’entità che è dispo-nibile ma che manca dei mezzi ester-ni necessari o è resa incapace acausa di azioni programmate diversedalla manutenzione. L’intervallo ditempo durante il quale un’entità sitrova in uno stato d’incapacità è dettoTempo di incapacità.• Stato di disponibilità (up state):lo stato di un’entità caratterizzato dalfatto che essa può eseguire la funzio-ne richiesta, assumendo che le risorseesterne, se necessarie, siano assicura-

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Marcantonio Catela-ni si è laureato in Inge-gneria elettronica pressol’Università degli Studidi Firenze. È attualmentedocente di Affidabilità e

controllo qualità presso la Facoltà diIngegneria di Firenze e afferisce al Di-partimento di Elettronica e Telecomuni-cazioni. L’attività di ricerca riguardamisure e metodi per l’affidabilità inambito elettronico, tecniche di diagno-si di guasto, attività sperimentali e pro-ve di affidabilità di componenti e siste-mi, sistemi automatici di misura per lagestione delle attrezzature di prova.

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te. L’intervallo di tempo durante ilquale si ha lo stato di disponibilità èdetto Tempo di disponibilità.• Stato di indisponibilità (downstate): lo stato di una entità caratteriz-zato da un’avaria o da una possibileinabilità ad eseguire una funzionerichiesta durante la manutenzione pre-ventiva. Anche in questo caso, e conovvio sinificato dei termini, viene defi-nito un Tempo di indisponibilità.È possibile inoltre definire il Tempoaccumulato di indisponibilitàessendo questo il tempo accumulato,appunto, durante il quale un’entità èin uno stato d’indisponibilità per undato intervallo di tempo.• Stato di occupazione (busystate): lo stato di un’entità nel qualeessa esegue una funzione richiestaper un utilizzatore e perciò non è uti-lizzabile da altri utilizzatori.• Stato critico (critical state): stato diun’entità considerato suscettibile dicausare danni a persone, danni mate-riali ingenti o altre conseguenze nonaccettabili.La Fig. 1 riassume in forma graficaquanto appena detto.

IL TASSO DI GUASTO λ

Concludiamo questo secondo lavorodella serie dedicando un paragrafo alparametro tasso di guasto (failurerate), comunemente indicato con lalettera λ. In termini empirici è possibi-le esprimere il tasso di guasto attra-verso il rapporto tra gli elementi che sisono guastati in un determinato inter-vallo di tempo e il numero di elementifunzionanti all’inizio di tale intervallo.La definizione rigorosa di tasso diguasto istantaneo λ(t) è riportata nellanorma CEI 56-50 a cui si rimanda. Informa semplificata esso è espressocome rapporto tra la probabilità delmanifestarsi dell’evento di guasto e ladurata dell’intervallo di osservazione.Appare quindi evidente che il tasso di

guasto è una grandezza dimensiona-le funzione del tempo, espressa in ore-

1, la cui rappresentazione grafica,denominata “a vasca da bagno”, èqualitativamente riportata in Fig. 2.L’andamento della curva consente dievidenziare tre zone tipiche.• La zona immediatamente seguentel’inizio della vita della entità, caratte-rizzata da un elevato tasso di guastodecrescente rapidamente nel tempo;tale zona è denominata di “mortalitàinfantile” o “zona dei guasti prematu-ri”. La presenza di questa prima partedella curva deriva dall’esistenza diuna frazione “debole” della popola-zione di entità che manifestano guastidurante le prime ore di funzionamen-to. È possibile rendere evidente que-sta tipologia di guasti mediante le tec-niche di screening di cui abbia-mo accennato in precedenza.• Alla zona di mortalità infantilesegue una parte della curva incui è ragionevole considerare iltasso di guasto pressochècostante nel tempo; il valore diλ è determinato soprattutto dallivello delle sollecitazioni cui èsottoposta l’entità. Poiché, co-me vedremo in articoli a segui-re nella serie, l’affidabilità di-pende dal valore del tasso diguasto, tecniche che consento-no di aumentare l’affidabilitàdi un’entità possono basarsi sul sot-toutilizzo (denominato anche dera-ting) della stessa. In questo caso laparte centrale della curva riportatain Fig. 2 si sposta verso il basso. Perinciso, in ambito elettrico-elettronico,le banche dati mediante le quali èpossibile valutare il tasso di guastodi sistema assumono l’ipotesi di tassodi guasto costante, ipotesi sostenibileper il fatto che in questo contesto lazona di vita utile è temporalmentemolto ampia. • La terza zona viene denominata zo-na di usura, wear-out failure period, edè caratterizzata da un tasso di guasto

rapidamente crescente. È questo ilperiodo dei guasti “per usura” delleentità in cui il meccanismo di guasto,cioè il processo chimico-fisico che siinnesca, porta alla condizione di gua-sto.

BIBLIOGRAFIA

1. I. Trotta, M.Pignotti, M. Catelani,“Chiariamoci sul concetto di Fidatez-za”, Tutto_Misure n.4/2010, pp.293-295 (2010).2. Norma CEI 56-50, “Terminologiasulla fidatezza e sulla qualità del ser-vizio”.3. M.Catelani, L.Cristaldi, M.Lazzaro-ni, L.Peretto, P.Rinaldi, “L’affidabilitànella moderna progettazione: un ele-mento competitivo che collega sicu-rezza e certificazione”, Vol. 1 Edito-re: A&T, Torino, 2008, ISBN-13:9788890314902.

Figura 2 – Curva a “vasca da bagno” per il tasso di guasto

Figura 1 – Classificazione degli stati di una entità secondo la norma CEI 56-50

I SISTEMI RFID

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Un’introduzione ai sistemi RFId – 1

Emiliano Puddu, Luca Mari

Principali caratteristiche tecnologiche e funzionali

RFId SYSTEMS: AN INTRODUCTIONThe paper introduces the basic tech-nological and functional features ofthe radiofrequency identification(RFId) systems, interpreted in the per-spective of the development of an“Internet of things”.

RIASSUNTOL’articolo introduce le principali ca-ratteristiche tecnologiche e funziona-li dei sistemi di identificazione inradiofrequenza (RFId), interpretatinella prospettiva dello sviluppo diuna “Internet delle cose”.

LA STORIA

La tecnologia RFId (Radio FrequencyIdentification, identificazione mediantesegnali in radio-frequenza) venne intro-dotta durante la Seconda Guerra Mon-diale, a complemento del RADAR (RAdioDetection And Ranging), un sistema difunzionamento piuttosto semplice. L’on-da radio emessa da un’antenna si pro-paga nello spazio circostante alla velo-cità della luce c, fino a quando nonincontra un ostacolo. Se le dimensionidell’ostacolo sono superiori alla lunghez-za d’onda λ dell’onda incidente, essaviene diffusa in tutte le direzioni, com-presa quella di provenienza, un fenome-no noto come backscattering (retrodiffu-sione). La componente d’onda retrodiffu-sa viene rilevata da un’antenna cheruota nel tempo ed è quindi in grado dideterminare la direzione di provenienzadell’onda retrodiffusa e quindi dell’osta-colo. Se l’onda radio impiega un tempot per raggiungere un ostacolo a distanzad dall’emittente, t = d/c, allora l’onda re-trodiffusa tornerà all’emittente dopo untempo 2d/c: un radar è quindi in gradodi determinare anche la distanza d di unoggetto. Ci si accorse che se gli aereieffettuavano una manovra di rollio, cioè

È un fatto oggi generalmente riconosciuto che per mantenere o incrementare la loro competiti-vità le imprese e le organizzazioni in genere devono riuscire a sfruttare al meglio le opportu-nità rese disponibili dalle continue e sistematiche innovazioni nel settore delle tecnologie del-l’informazione e della comunicazione. In questo quadro, un ruolo del tutto particolare è gioca-to dai sistemi di identificazione in radiofrequenza (RadioFrequency Identification, RFId). Risul-tato di un’evoluzione tecnologica di vari decenni, tali sistemi di identificazione automatica delle“etichette” apposte agli oggetti da identificare costituiscono ormai in molte situazioni applicati-ve, industriali e non, una valida alternativa ai tradizionali sistemi di codici a barre. La princi-pale differenza funzionale tra RFId e barcode sta proprio nel fatto che le etichette RFId (gene-ralmente chiamate tag o transponder) sono in grado di rispondere in modo automatico alsegnale radio inviato da un dispositivo lettore (reader), come accade per esempio nel caso deisistemi Telepass, e dunque senza la necessità di alcun intervento manuale da parte di operato-ri umani. Ciò rende possibili scenari applicativi molteplici: oggetti che vengono tracciati indivi-dualmente nel loro intero ciclo di produzione e di vita, e che, grazie alla possibilità di scriveree riscrivere sull’etichetta, mantengono dati anche sugli interventi di manutenzione effettuati,oggetti identificati automaticamente quando vengono posti in uno scaffale e quindi tolti da que-sto, dunque nella logica della realizzazione dell’inventario automatico e “in tempo reale”, oanche del monitoraggio degli item presi in mano dagli avventori di un negozio o, ancora, persuggerire opportuni abbinamenti (si pensi per esempio a un capo di abbigliamento).Benché esempi significativi di applicazioni siano ormai presenti, la tecnologia RFId è tuttorain notevole evoluzione. In conseguenza, l’adozione di un sistema RFId rimane una sceltaspesso delicata, per le molte opzioni disponibili, per le specificità di ciascun contesto ambien-tale nel quale il sistema può essere implementato e per la complessità di riuscire a valutarea priori costi e benefici delle diverse soluzioni, soprattutto quando esse non sono off-the-shelf.In questo scenario si collocano alcuni laboratori universitari italiani, che da vari anni si inte-ressano di RFId, ognuno con sue finalità e competenze ma tutti accomunati da una notevoleapertura alle applicazioni della tecnologia. Uno di questi laboratori è il Lab#ID, attivo daquattro anni presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università Cattaneo – LIUC, a Castellanza(VA) grazie al supporto della Camera di Commercio di Varese. Ereditando l’esplicita con-notazione gestionale della LIUC, stabilita da Confindustria, il laboratorio opera principal-mente sviluppando studi di fattibilità organizzativa e tecnologica per aziende e organizza-zioni di vario genere, private e pubbliche. L’articolo che segue è il primo di una mini-serie,a cura dei ricercatori del Lab#ID, che mira a proporre un’introduzione ai sistemi RFId e alleloro applicazioni, ma anche a testimoniare il modo con cui il laboratorio attua processi ditrasferimento tecnologico, mettendo in evidenza i fattori critici per conseguire gli obiettivi diprogetto e portando l’esperienza di alcuni casi concreti.

Università “Carlo Cattaneo”, Castellanzal.mari@liuc.it

un’oscillazione intorno all’asse longitudi-nale dell’aereo, il segnale ricevuto eradifferente da quello di un aereo in motostabile, e di conseguenza risultava rico-noscibile: questo è il primo caso di radio-frequency identification passivo della sto-ria. Si sviluppò anche un sistema di rico-noscimento attivo, inserendo sugli aereiun dispositivo che, ricevuto un segnaleradar, emetteva un ulteriore segnale chepermetteva di riconoscere l’aereo: un si-stema RFId attivo funziona ancora in que-sto modo.Negli anni successivi alla guerra, StatiUniti, Europa e Giappone continuaronola ricerca sull’utilizzo delle radiofre-quenze in campo civile, sviluppando in

particolare i sistemi antitaccheggio tutto-ra usati nei supermercati: un tag passivoa un bit è inserito nella merce; all’uscitadal negozio un reader interroga il tag,leggendo il valore, 1 o 0, contenuto inesso, e quindi l’eventuale informazionesull’avvenuto pagamento. Negli anniSettanta il Dipartimento dell’Energiadegli Stati Uniti usò un sistema RFId atti-vo per tracciare il materiale radioattivodestinato alle centrali nucleari: sul vei-colo contenente la merce era montatoun tag, mentre ogni ingresso conteneva

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

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

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

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

del processo e del controllo qualità

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

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

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

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

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

Per maggiori informazioni:www.maxymo.com

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

appena analizzato – un notevole vantaggioper le postazioni di lavoro manuali

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

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un reader che ne registrava il passaggioidentificando il carico. Questi dispositivifurono poi sviluppati per il passaggiodei mezzi di trasporto su strade e ponti,come per il Telepass in Italia.Un’altra applicazione storica è la chia-ve elettronica: il tag è inserito in unatessera, mentre un reader è collegato auna porta: quando il reader legge ilcodice del tag abilita l’apertura. Siapplicò quindi un tag ai bovini degli al-levamenti per distinguere quelli già vac-cinati da quelli non, ed evitare un ulte-riore vaccino che avrebbe potuto gene-rare problemi alla salute dell’animale.Questi tag, che lavorano alla frequenzadi 125 kHz e sono incapsulati in un in-volucro di plastica o ceramica, sono im-messi in uno degli stomaci degli anima-li, e sono tuttora utilizzati in quanto fre-quenze più alte sono schermate dal-l’acqua presente nei tessuti animali.Sistemi a frequenza di 13,56 MHz si dif-fusero progressivamente, in quanto adat-ti al trasferimento di maggiori quantità didati e quindi utilizzabili per esempio neisistemi di pagamento, le smart card e isistemi di pedaggio stradale. Negli anniNovanta IBM sviluppò sistemi operanti afrequenze ancora più elevate, in bandaUHF (Ultra High Frequency), adatti al tra-sferimento di ancora maggiori quantitàdi dati e soprattutto capaci di operarefino a distanze di alcuni metri. Questiebbero successo però solo quando al-l’MIT si pensò di sfruttarli all’interno dellasupply chain, applicando a ogni prodot-to o semilavorato un tag, tramite il qualeè possibile tracciare le singole fasi diproduzione. La diffusione delle reti di cal-colatori e di Internet ha poi generato l’ul-teriore opzione di mantenere sul chipassociato al tag solo un codice identifi-cativo, e quindi pochi bit di informazio-ne, gestendo gli altri dati sull’oggetto inun database accessibile in rete: RFIddiventa, o torna, così una tecnologiaspecificamente di identificazione. Sicomprende così l’importanza dell’intro-duzione, tra il 1999 e il 2003 da partedell’Auto-ID Center, dell’EPC (ElectronicProduct Code), uno schema di codificabasato sul concetto di URI (Uniform Re-source Identifier) e in grado di identifica-re non solo la tipologia dei prodotti,come accade nel caso del codice abarre, ma ogni singolo item, insieme con

la sua tipologia, il suo produttore, ecc. Sipuò immaginare EPC come la contro-parte nel mondo fisico di quello che sonogli indirizzi web per Internet: un proto-collo per codificare i dati che consento-no l’identificazione univoca di oggetti.

LA TECNOLOGIA

Un sistema RFId è costituito funzional-mente da due componenti: uno o piùreader (lettori) e dei tag (etichette).– I reader sono ricetrasmittenti, dotati diun’antenna attraverso la quale comunica-no in lettura e scrittura con i tag. I reader,che possono anche essere portatili e in talcaso sono dotati di uno schermo checonsente all’utente di operare direttamen-te con i dati letti dai tag o da scrivere sudi essi, sono generalmente in grado diconnettersi in una rete di calcolatori, inmodo costituire l’anello di integrazionetra i dati presenti nei tag e quelli nel si-stema informativo dell’organizzazione.– I tag sono dispositivi applicati aglioggetti fisici da identificare. Un tag è unpiccolo componente elettronico costituitoda un circuito integrato e un’antenna in-stallati su un supporto fisico, tipicamenteun film plastico o una capsula di prote-zione. La struttura a base elettronica deitag consente una notevole diversificazio-ne delle loro caratteristiche funzionali:possono contenere da pochi bit (in prati-ca solo per memorizzare un numero diserie identificativo) a diversi Kbyte didati; possono essere solo leggibili o an-che riscrivibili, eventualmente mediantealgoritmi crittografici per garantire lasicurezza dell’operazione di scrittura olettura; possono operare energeticamen-te in modo passivo, essendo dunque ali-mentati direttamente dal segnale inviatodal reader (dimensioni e costi industrialidi tag di questo genere possono essereassai ridotti; il limite dei tag passivi è larelativa limitata distanza di lettura checonsentono, nel migliore dei casi fino aqualche metro), oppure possono essereattivi, includendo quindi una batteria cheli rende energeticamente autonomi e ingrado di trasmettere fino a distanze del-l’ordine di un centinaio di metri; possonoinfine essere accoppiati a sensori divario genere, per attivare funzionalitànon solo di identificazione ma anche di

acquisizione di dati su grandezze fisichevarie (posizione, temperatura, pressione,accelerazione, deformazioni, ...).L’interazione tra reader e tag si realizzamediante accoppiamento induttivo oelettromagnetico. Nel primo caso il sistema reader-tag sicomporta come un trasformatore di ten-sione elettrica: il circuito primario è costi-tuito dal reader che genera un campomagnetico modulato; questo campo in-duce una tensione sull’antenna del tag,che opera come secondario. La correnteelettrica generata dipende dall’impeden-za del chip, che viene attivato da questastessa corrente. A questo punto, come inun trasformatore, la corrente indotta sul-l’antenna del reader è modulata: il rea-der è in grado di leggere il messaggiocodificato in questa modulazione. I siste-mi a 13,56 MHz sono un esempio disistemi ad accoppiamento induttivo.I sistemi ad accoppiamento elettroma-gnetico operano in banda UHF o a fre-quenze superiori. L’onda elettromagneti-ca generata dal reader investe l’anten-na del tag: una parte ridotta dell’ener-gia viene assorbita dal tag e lo alimen-ta; una parte più consistente è invecemodulata dall’antenna e diffusa (scatte-red) nello spazio circostante. La compo-nente diffusa dipende da caratteristichedell’antenna quali la sua impedenza,modulata anche in questo caso dalchip. La piccola parte di onda elettro-magnetica che raggiunge l’antenna delreader si dice dunque retrodiffusa (back-scattered) e fornisce il segnale che, de-codificato, contiene i dati cercati.

UN INSERTO: LE FREQUENZE OPERATIVE

I sistemi RFId ad accoppiamento induttivo equelli ad accoppiamento elettromagneticooperano su frequenze radio diverse: in parti-colare, i primi operano a frequenze di 125 -135 kHz e 13,6 MHz, i secondi alle frequen-ze di 860 - 960 MHz e 2,4 GHz. Il compor-tamento differente delle onde elettromagneti-che incide sull’uso che si può fare dei sistemiRFId; le onde a bassa frequenza infatti attra-versano indisturbate liquidi e tessuti organici,ma quelle a più alta frequenza possono tra-sferire una quantità maggiore di dati per unitàdi tempo. La Tab. 1 presenta un quadro com-parativo delle principali caratteristiche deisistemi RFId divisi per frequenza operativa.

I SERIALII SISTEMI RFID

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GLI STANDARD

Lo sviluppo dei sistemi RFId è stato ini-

z i a lmen t eguidato dalmercato: iprimi proto-colli furonodefiniti diret-tamente dal-le aziendecostruttrici.L’aumentaredella diffu-sione di talisistemi e laprogressivadiversifica-zione dei lo-ro settori diapplicazio-ne e delle lo-ro condizio-ni di impie-

go hanno però sollecitato la creazionedi norme tecniche, in grado di garantirecondizioni basilari di uniformità nello

sviluppo impetuoso che tuttora caratte-rizza questa tecnologia.Gli elementi che possono essere og-getto di standardizzazione in un siste-ma RFId sono diversi. In particolare, sipossono specificare le caratteristichefisiche (frequenze, distanze di lettura,...) e logiche del protocollo con cuireader e tag comunicano (air interfa-ce protocol), ma anche la struttura e ilformato dei dati scambiati. Può esserepoi critico definire un metodo di anti-collisione, in grado di evitare che nelcaso di presenza simultanea di piùtag interrogati da un unico reader idati giungano sovrapposti e quindinon leggibili. Infine, gli standard pos-sono riguardare specifiche tipologiedi tag (con o senza batteria, proximitycard, ...) o particolari ambiti applica-tivi (identificazione di animali, logisti-ca, …).Su questi elementi nell’ultimo decenniosono stati perciò stabiliti numerosi stan-

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Figura 1 – Schema logico di accoppiamento nei tag induttivi ed elettromagnetici

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dard, e altri sono in corso di redazione,a cura di organizzazioni diverse, e traesse: ISO (International Organisation ofStandardisation) e IEC (InternationalElectrotechnical Commission), EPCglo-bal Inc, un’organizzazione no-profitche ha assunto il ruolo inizialmente svol-to dall’Auto-ID Center, ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute)e CEN (European Committee for Stan-dardization). L’interfaccia radio è stataoggetto delle attività in particolare diISO/IEC ed EPCglobal, che, fortunata-mente, stanno convergendo alla mede-sima normativa. In particolare, lo stan-dard EPC Gen2 è stato adottato conminime modifiche da ISO e IEC (nellanorma ISO/IEC 18000-6C), mettendoordine nella babele di protocolli che sistava generando nel campo dellesupply chain. L’EPC stesso, citato sopra,è un componente cruciale per lo svilup-po armonizzato della tecnologia RFId.

IL PRESENTEE IL PROSSIMO FUTURO

Come spesso accade per le tecnolo-gie a base elettronica, quello del-l’RFId è un mondo evolutivo e daiconfini sfumati, sollecitato da molte-plici fattori: le richieste del mercato elo sviluppo interno della tecnologia,naturalmente, ma anche il rinnova-mento della tecnologia concorrentedei codici a barre, che con i data-

matrix (QR code) sono diventati bidi-mensionali e sono quindi in grado dimemorizzare maggiori quantità didati pur con un costo del tag ancoravirtualmente nullo, e l’ibridazione conaltre tecnologie, che conduce adaccoppiare l’identificazione in radio-frequenza con altre funzionalità, peresempio la localizzazione e il sensing.Non è quindi facile proporre un qua-dro di riferimento in grado di inter-pretare gli scenari che si prospettano.Ci accontentiamo di suggerire quialcune tra quelle che ci appaiono og-gi le principali tendenze evolutive delmondo intorno all’RFId.Una prima, promettente, linea di svi-luppo è dovuta alla tecnologia notacome NFC (Near Field Communica-tion), i cui sistemi operano come com-ponenti RFId in HF, dunque a 13,6MHz e con accoppiamento induttivofra reader e tag, con un bitrate del-l’ordine di alcune centinaia di kbit/s edistanza di lettura fino a dieci centi-metri, dunque in condizioni di prossi-mità. In un sistema NFC i componenticoinvolti nella trasmissione sono chia-mati chiamati initiator (il primo deidispositivi a interrogare) e target. Lanovità è che il protocollo NFC preve-de non solo l’usuale sistema asimme-trico reader – initiator che attiva uno opiù tag – target, ma anche un ActiveCommunication Mode, in cui initiatore target hanno ruoli simmetrici, e quin-di, una volta che la comunicazione è

stata iniziata, si alternano paritetica-mente nella trasmissione. Ciò implicache entrambi siano dispositivi attivi: èil caso degli smartphone NFC-ena-bled che, mediante applicazioni ap-propriate, possono non solo interro-gare tag RFId ma operare essi stessi insostituzione di smartcard, e scambia-re dati in modalità peer-to-peer. Le ap-plicazioni che possiamo aspettarcidai sistemi NFC sono varie, dai siste-mi di micropagamento, alle chiavielettroniche, ai poster “intelligenti”.In molteplici situazioni di lettura nonin prossimità, risulta utile stabilire nonsolo che un dato oggetto è presente,ma anche dove esso si trovi, con uncerto grado di precisione quanto allasua posizione in uno spazio bi- o tri-dimensionale. Nonostante la sua per-vasività, il sistema GPS non è sempreadatto a questo scopo, in particolareperché il suo segnale è schermato inambienti chiusi e comunque i disposi-tivi GPS sono relativamente costosi edenergeticamente poco efficienti. Sonoperciò stati messi a punto diversi siste-mi RTLS (Real Time Locating System),in grado di determinare la posizionedi un oggetto all’interno di un’areadelimitata mediante tecniche varie,per esempio il tempo impiegato dalsegnale per raggiungere il ricevitore(Time of Arrival, usato anche nelGPS): tra questi, gli stessi sistemi RFIdattivi, sistemi basati su reti Wi-Fi, siste-mi a ultrasuoni e UWB (Ultra WideBand). I tag RFId possono poi essereaccoppiati a sensori per acquisire etrasmettere, ed eventualmente memo-rizzare, dati su grandezze dell’am-biente in cui l’oggetto etichettato sitrova, per esempio allo scopo di ga-rantire che l’oggetto stesso è statomantenuto in condizioni di temperatu-ra o di umidità date. In questa pro-spettiva, l’RFId confluisce nelle WSN(Wireless Sensor Network) e di esseeredita caratteristiche, potenzialità eproblematiche, tra le quali in partico-lare la necessità dell’alimentazionedei dispositivi, per esempio quandooccorre una funzionalità di data log-ging, cosa che mette in evidenza l’im-portanza dell’ulteriore linea di svilup-po della raccolta di energia dall’am-biente (energy harvesting).

I SERIALII SISTEMI RFID

Frequenza 125 - 135 kHz 13,6 MHz 860 - 960 MHz 2,4 GHzoperativa

Spettro basse frequenze alte frequenze frequenze microonde(LF) (HF) ultra-alte (UHF)

Accoppiamento induttivo induttivo elettromagnetico elettromagnetico

Ordine di 0,5 m 1 m 3 m 1 mgrandezza della distanza operativa

Alimentazione passivo passivo passivo, attivo passivo, attivo

Bit rate fino a 1 kbit/s 25 kbit/s 100 kbit/s 250 kbit/s

Esempi di tracciamento smart card, logistica: pallet e supply chain applicazioni animali, logistica, oggetti, controllo e logistica

controllo bigliettazione, accessi, smistamentocontainer bagagliidentificazioneveicoli

Tabella 1 – Frequenze operative degli RFId

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Lo scenario complessivo in cui questimolteplici sviluppi possono essereinterpretati è quello dell’Internet ofThings, l’Internet delle cose: possiamoaspettarci che un numero crescente di

oggetti di uso quotidiano sarà fornitodi un tag e di conseguenza sarà ingrado di trasmettere e ricevere dati,su se stesso ed eventualmente sul suoambiente circostante, a una rete loca-le e quindi a Internet. Si genera cosìun’infrastruttura pervasiva, che esten-de agli oggetti del mondo fisico laconnettività globale di Internet, conlivelli diversi di sovrapposizione, se-condo il concetto cosiddetto dellarealtà aumentata (augmented reality).In questa prospettiva l’RFId costituisceun imprescindibile elemento di pontetra mondo fisico e mondo dell’infor-mazione.

BIBLIOGRAFIA, PER APPROFONDIRE

1. Wikipedia su RFId: http://it.wikipedia.org/wiki/Radio_Frequency_IDentification2. RFId Journal: www.rfidjournal.com3. EPCglobal: www.epcglobalinc.org4. DiscoverRFID: www.discoverrfid.org

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Emiliano Puddu ha con-seguito laurea e dottoratoin Fisica Applicata pressol’Università dell’Insubria diComo. Ha svolto attività diricerca nel campo dell’otti-

ca non lineare. Ora è ricercatore pressol’Università Carlo Cattaneo – LIUC diCastellanza nella quale collabora con illaboratorio Lab#ID.

Luca Mari è professoreordinario di scienza dellamisurazione presso laFacoltà di Ingegneria del-l’Università Carlo Catta-neo – LIUC di Castellanza,

dove dirige il laboratorio Lab#ID. È, tral’altro, rappresentante dell’IEC nel gruppodi lavoro sul Vocabolario Internazionaledi Metrologia (VIM) del Joint Committeefor Guides in Metrology (JCGM).

Figura 2 – Qualche esempio di tag RFId. a) RFID card utilizzata per controllo accessi; frequenza operativa: 125 kHz; dimensioni:

86 mm x 54 mm x 1,8 mm. b) tag per riconoscimento animali;

frequenza operativa: 134 kHz; diametro maggiore: 30,5 mm.

c) tag per riconoscimento elettronico e antitaccheggio; frequenza operativa:

13,56 MHz; diametro: 40 mm. d) tag butterfly per pallets; frequenza operativa:

865 MHz; dimensioni: 72 mm x 72 mm. e) sensore di vibrazioni attivo;

frequenza operativa: 2,45 GHz; dimensioni: 30 mm x 31 mm x 11 mm (fonte GAO RFID)

+20% DI EFFICIENZANELL’ELABORAZIONEE ANALISI DEI DATI

Una delle sfide che gli ingegneri che sioccupano di fatica devono affrontare ègestire grandi volumi di dati. Sia che i datisiano generati da acquisizioni sul campo,da misure di laboratorio o da simulazionenumerica, non è accettabile dover poiimpiegare mesi per interpretarli. LMS Tec-Ware ottimizza il processo consolidando idati acquisiti, analizzandone le specifichecaratteristiche di fatica e li prepara a esse-re riutilizzati per la simulazione, per i testsu piste di prova o per le prove su banco.Bruno Massa, vice-presidente della divisio-ne Test di LMS International, ha commenta-to: “I clienti che hanno confrontato le pre-stazioni di LMS TecWare 3.8 con alcunisoftware concorrenti hanno verificato unaumento dell’efficienza dell’elaborazionedei dati del 20% con un fattore di rispar-mio del tempo per i calcoli in frequenza di10 volte. LMS TecWare, grazie all’elabo-razione dei dati su modello dei diagrammidi flusso, può tranquillamente gestire il pro-cessamento in totale autonomia e in moda-lità batch, fuori dall’orario di lavoro”.La maggiore efficienza è garantita dal Pro-cessBuilder migliorato nella nuova release.

NEWS

Ottimizzato pergestire grandiquantità di dati LmsTecWare Proces-sBuilder è unambiente graficodedicato a definire,ottimizzare ed ese-guire operazioni dianalisi illimitate.Con un’interfacciamolto intuitiva nonè necessario avereconoscenze di pro-grammazione ma èsufficiente trascina-re e collegare i sin-goli passaggi anali-tici. Il software, gra-zie ai nuovi proces-sori multi-core,gestisce oggi senzaalcun problema unsempre maggior numero di canali, cam-pionamenti più alti, campagne di misurapiù lunghe. LMS TecWare Process può com-piere analisi per giornate intere senza inte-razioni da parte dell’utente e ciò spiega ilsuo successo presso gli OEM.Altre migliorie della nuova release includo-no schermate del flusso dei dati e il loroconfronto e anche un editor di formule percompiere calcoli matematici sui canalimisurati. LMS TecWare è competamentecompatibile con Microsoft® Excel e permet-te di raccogliere meta-informazioni e stati-

stiche per la preparazione di report in for-mato Microsoft® Word e PowerPoint.LMS TecWare 3.8 è in grado di individua-re ogni minima anomalia all’interno deidati acquisiti. La reportistica in Microsoft®Excel riassume tutte le possibili anomaliedovute a black-out, picchi, compensazioni,deviazioni e sovraccarichi. Ne consegueche gli utenti si devono focalizzare solo unset limitato di eventi e il processo di vali-dazione dei dati è più veloce.Per ulteriori informazioni:www.lmsintl.com/test/tecware

IL CONTRATTO

Tutte le attività commerciali si svolgono inforza di contratti, ovvero in base ad ac-cordi conclusi dalle parti, volti a regola-mentare l’assetto degli interessi nell’am-bito di un rapporto che viene definito daisoggetti coinvolti, oltre che da norme sta-bilite da altre fonti (siano esse giuridicheo tecniche).Gli elementi che caratterizzano i contrat-ti, in senso generale, sono la prestazione(che può essere intesa come trasferimen-to della proprietà di un bene – mobile oimmobile che sia – fornitura di un servi-zio o concessione di determinati vantag-gi) [1] verso il corrispettivo (che puòessere stabilito in denaro o in una con-troprestazione economicamente valuta-bile). Un principio fondamentale chedeve essere tenuto in considerazione,almeno per quanto concerne la vigentenormativa nazionale, è la libertà delleparti contrattuali, sia in ordine alcontenuto del contratto sia per quantoriguarda la forma [2], fermo restandoalcuni elementi insuperabili e sottratti alladisponibilità delle parti stesse, definitidalle norme generali. In particolare, si fariferimento ai concetti di base in materiadi diritto privato che attengono alla ne-

cessità del rispetto delle norme orientatealla tutela dell’ordine pubblico e di benidi elevato rango (in specie beni a rile-vanza costituzionale) o di disposizioniposte a presidio della pacifica conviven-za sociale e a garanzia della correttez-za e lealtà nei rapporti contrattuali (siciti, tra molti, la nullità di patti volti a limi-tare o ad escludere la responsabilità con-trattuale della parte in dolo).Ciò premesso, considerato pertanto chele parti sono libere di determina-re i loro obblighi reciproci come riten-gono più opportuno, pur sempre nelrispetto delle norme inderogabili, si inten-de qui brevemente valutare le conse-guenze, sul piano contrattuale, che pos-sono sorgere in caso di mancata appli-cazione della normativa in materiametrologica. Preliminarmente è necessario un breveexcursus sugli elementi essenziali delcontratto che ne delineano la validità;assume particolare rilevanza, su questopunto, il fatto che il contratto non possaessere contrario alla legge e, conse-guentemente, diviene importante inqua-drare gli effetti connessi alla violazionedi detto divieto.Infatti, nel caso in cui ciò avvenga, è pre-vista, quale conseguenza, la nullità del

contratto, qualora l’oggetto principaledel contratto sia rappresentato da obbli-ghi contrari alla legge (ovvero nel caso incui l’obiettivo da raggiungere tramite ilcontratto non sia lecito); diversamente, nel-l’ipotesi in cui la clausola inserita pattizia-mente e contraria alla legge sia trascura-bile rispetto alla economia generale delcontratto considerato nel suo complesso epossa, quindi, venire meno senza inficia-re l’accordo, interviene un automatismogiuridico che annulla la clausola di cuinon si tiene più conto in quanto tamquamnon esset. Nell’ipotesi in cui sia presentenell’ordinamento una clausola di similecontenuto a quella nulla, essa si intendesostitutiva mentre, in caso di assenza dinorme analoghe, il contratto rimane fermoper tutto il resto. Le norme di riferimento che stabiliscono irequisiti di validità del contratto sono con-tenute nel codice civile e sono di naturainderogabile, senza possibilità alcunaper le parti di prevedere disposizioni con-trarie o, semplicemente, diverse.Di particolare interesse è la norma di cuiall’art. 1418 cc che stabilisce la nullitàdel contratto quando è contrarioa norme imperative, salvo che lalegge disponga diversamente. Al riguar-do è opportuno però menzionare ildistinguo che la giurisprudenza opera inrelazione alle norme imperative.Infatti, nonostante l’imperatività, unanorma di legge può, tuttavia, essere di-sapplicata senza dare luogo alla nullitàdel contratto nel caso in cui l’interessetutelato dalla legge, ovvero il suo scopo,non sia di elevato rango cioè non si trat-ti di un bene di rilevanza generale e didimensione collettiva ma possa essereconsiderato di secondaria importanza inquanto, ad esempio, relativo esclusiva-mente a rapporti di natura privatisticaindifferenti al legislatore.Pertanto, alla luce dell’orientamento giu-risprudenziale si pongono all’attenzionedue possibili conseguenze in dipenden-za della violazione di una norma impe-

METROLOGIA

LEGALE

Inosservanza delle norme metrologicheÈ valido il contratto?

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

LEGAL METROLOGYThis section intends to discuss the great changes on LegalMetrology after the application of the Dlgs 22/2007, theso-called MID directive. In particular, it provides informa-tion, tips and warnings to all “metric users” in need oforganizations that can certify their metric instruments accor-ding to the Directive. Please send all your inquiries to Ms.Scotti or to the Director!

RIASSUNTOQuesta rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema di Metrolo-gia Legale a seguito dell’entrata in vigore del Dlgs 22/2007, altrimenti dettoDirettiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli e ammoni-menti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per reperire informazioni su Entie organizzazioni notificate per la certificazione del loro prodotto/strumentosecondo la Direttiva. Scrivete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verrete accontentati!

rativa in funzione della natura di que-st’ultima:a) Nel caso in cui la norma imperativatuteli un interesse rilevante di rango eleva-to il contratto in violazione di tale discipli-na sarà affetto da nullità insanabile;b) Nell’ipotesi in cui la norma imperati-va protegga beni trascurabili e non siaposta quindi a tutela di beni collettivi diampia portata, il contratto potrà esseremantenuto in vigore, ferme restandoeventuali sanzioni (penali o amministrati-ve) previste per la violazione delle di-sposizioni di legge.In ragione della distinzione citata, si trat-ta ora di stabilire se le norme imperativecontenute nel Dlgs 22/2007 siano postea tutela di beni rilevanti, talché i contrat-ti conclusi in violazione di dette disposi-zioni risultino nulli, oppure se si possaattribuire validità ad accordi tra le parti,in deroga alle disposizioni del decreto.

NATURA DELLE NORMEDEL DECRETO 22/2007

Al fine di riconoscere la validità di uncontratto che abbia per oggetto lo svol-gimento di una attività di misura median-te strumenti non muniti di marcaturametrologica supplementare, benchéricompresi in quelli annoverati dal dlgs22/2007, è necessario indagare sullanatura delle norme che disciplinano irequisiti degli apparecchi di misura e sta-bilirne, quindi, la loro derogabilità omeno, ai soli fini civilistici relativi allamateria contrattuale.Soccorre al riguardo l’art. 1 comma 2del decreto, relativo alla delimitazionedel campo di applicazione della norma-tiva, che, comunque, manifesta contornisfumati, attesa l’ampia casistica di moti-vazioni, citata dal legislatore, che ren-dono necessaria l’apposizione dellamarcatura metrologica supplementare. Infatti la norma menzionata testualmenterecita: “Il presente decreto legislativodefinisce i requisiti cui debbono confor-marsi i dispositivi e i sistemi di cui alcomma 1 ai fini della loro commercializ-zazione e messa in servizio per le fun-zioni di misura giustificate da motivi diinteresse pubblico, sanità pubbli-ca, sicurezza pubblica, ordinepubblico, protezione dell’ambien-

te, tutela dei consumatori, impo-sizione di tasse e di diritti e lealtàdelle transazioni commerciali.”Dalla lettura delle motivazioni addottedal legislatore appare abbastanza evi-dente la difficoltà di riconoscere comelecite fattispecie contrattuali che preve-dano l’esecuzione di misure mediantestrumenti ricompresi in quelli indicati al-l’art. 1 comma 1 del decreto senza chetali oggetti siano stati verificati e marcatiCE secondo le procedure di legge.In realtà, a ben vedere, è lasciato, adavviso di chi scrive, un certo spazio nel-l’ambito di rapporti contrattuali, fermerestando le sanzioni amministrative pre-viste dal decreto, che consente di rico-noscere validità, sul piano privati-stico, ad accordi derogatori dellanorma in specie per quanto concernel’assoggettamento alla marcatura metro-logica supplementare. Infatti, adottando una interpretazionerestrittiva dei termini utilizzati dal legisla-tore per individuare il campo applicativodella norma in esame, è possibile identi-ficare un’area esente da imposizioni nor-mative che possano determinare il con-tenuto del contratto o inficiarne la validi-tà nel caso in cui sia concordata tra leparti una deroga consistente nella man-cata apposizione della marcatura allostrumento che, invece, sarebbe, in baseai requisiti prescritti dal decreto, neces-sario sottoporre a procedura di verifica.Nell’ambito dell’eventuale contratto con-cluso in deroga a quanto previsto dallanormativa, occorre verificare che non as-sumano alcuna rilevanza o, comunque,non sussista alcun collegamento, direttoo indiretto, con gli interessi (uno o più)per i quali il decreto legislativo in esamepredispone la tutela. Conseguentementenella ipotesi di misurazione effettuata, dicomune accordo, mediante uno stru-mento non marcato CE, nonostantela normativa metrologica ne imponga ildebito controllo, che non coinvolgaaspetti attinenti interesse pubblico, sanitàpubblica, sicurezza pubblica, ordinepubblico, protezione dell’ambiente, tute-la dei consumatori, imposizione di tassee di diritti e lealtà delle transazioni com-merciali il contratto sarà da ritener-si valido e pienamente applicabi-le [3]. In caso contrario, data l’imperati-vità delle norme metrologiche, il contrat-

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METROLOGIALEGALE

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to sarà nullo con tutto ciò che da tale cir-costanza deriva.Il contratto può, pertanto, essere valida-mente concluso tra le parti, purchéentrambe siano consapevoli della dero-ga alla norma, perché, diversamente, visarebbe un vizio del consenso utile aconsentire l’annullamento dell’accordostipulato, che, benché si diversifichi, inquanto a conseguenze, rispetto alla nul-lità, produce, comunque, la rimozionedel contratto nell’ordinamento giuridico.

NULLITÀ E ANNULLABILITÀ

Il contratto può essere nullo o annullabilein dipendenza del tipo di vizio che lo infi-cia o in base a normative di legge cheprevedano espressamente tali ipotesi. Per quanto concerne la nullità che, comeanzidetto, si verifica nel caso di viola-zione di norme imperative che abbianoquale oggetto la tutela di beni di interes-se collettivo oltre che in altri casi previstidal codice civile [4] o da leggi speciali[5], essa determina il venir meno del con-tratto fin dalla sua origine in modo chel’accordo non possa produrre alcun effet-to. In ragione di ciò, le prestazioni, ri-spettivamente fornite da ciascuna partecontrattuale, dovranno essere restituite inmodo da ripristinare lo status precedentealla stipula del contratto.La nullità è insanabile ed imprescrittibile:il contratto non può essere convertito incontratto valido (ferme restando eventua-li eccezioni e deroghe legislative) e puòessere impugnato, da una qualunquedelle parti del contratto o anche da sog-getti terzi portatori di interessi qualificati,in ogni momento al fine di vedernedichiarata l’invalidità in sede giudiziale.Per quanto riguarda l’annullabilità essa sidifferenzia dalla nullità, sia in quanto adeffetti che in quanto a presupposti. Infattil’annullamento del contratto [6] può esse-re richiesto solo dalla parte nel cui inte-resse la legge lo ha previsto, l’azione puòessere promossa entro 5 anni, a pena diprescrizione ed il contratto può esseresanato mediante convalida. In speciequesta ultima caratteristica deriva dallanatura del contratto annullabile stessoche, contrariamente al contratto nullo,produce tutti gli effetti di un contratto vali-do e, anche in caso di annullamento, le

prestazioni eseguite restano salve.Si rende, tuttavia, opportuno precisare,dato che la fattispecie che ci occupariguarda un contratto potenzialmentenullo poiché configgente con norme im-perative, che la nullità può essere di duetipologie: integrale o parziale.Nel caso di nullità totale, il contrattoviene integralmente travolto con gli effet-ti indicati sopra, mentre nell’ipotesi dinullità parziale, che si verifica quandouna o più clausole (trascurabili nel com-plesso) del contratto siano nulle, il con-tratto rimane in vigore per la restanteparte, salvo che le condizioni nulle noncostituiscano lo scopo principale del con-tratto o non siano essenziali per legge operché ritenute tali dalle parti.Ciò posto appare evidente che nel casodi conclusione di un contratto che abbiaper oggetto lo svolgimento di attività dimisura mediante l’uso di uno strumentonon recante marcatura metrologica sup-plementare, in violazione della normati-va MID, che ne impone invece il control-lo, si possono configurare tre differentisituazioni:1) Il contratto è nullo e non produceeffetti, per violazione di norme impera-tive in quanto l’attività di misura coinvol-ge, in via diretta o indiretta, aspetti con-templati dal decreto 22/2007 all’art. 1comma 2 nel caso in cui le parti abbia-no concordemente riconosciuto comeessenziale lo svolgimento dellamisura mediante strumento nonmarcato;2) Il contratto è parzialmente nullo,per violazione di norme imperative inquanto l’attività di misura coinvolge, invia diretta o indiretta, aspetti contempla-ti dal decreto 22/2007 all’art. 1 comma2, nella parte in cui è previsto l’utilizzo diuno strumento non marcato nel caso incui le parti abbiano indicato come con-dizione non essenziale l’uso diuno strumento non conforme. Intale ipotesi il contratto resta valido per laparte residua, purché la misura vengaeffettuata con uno strumento conforme aquanto stabilito dal decreto 22/2007. 3) Il contratto è valido nell’ipotesi dieffettuazione di misura mediante stru-mento non marcato, sebbene assogget-tato per legge a tali controlli, nella ipo-tesi in cui gli interessi menzionati dallegislatore nell’art. 1 del decreto non ri-

sultino rilevanti nell’ambito del contrat-to. Ovviamente, al fine di conservarevalidità, l’accordo deve essere concor-de ed entrambe le parti devono essereconsapevoli della violazione della nor-ma del decreto. In caso diverso sussi-sterebbe un vizio del consenso, utiliz-zabile dalla parte che ignorava l’inos-servanza del decreto 22/2007 ai finidell’annullamento del contratto.Conclusivamente si può affermare che,sul piano privatistico, il contratto con-cluso in violazione delle norme postedal decreto 22/2007 può conservareuna propria validità, ferme restando lesanzioni previste per le fattispecie tra-sgressive delle norme di legge, che de-ve però essere valutata caso per caso infunzione del tipo di oggetto del contrat-to specifico. Non è, infatti, possibile,allo stato fornire, una generalizzazioneidonea a garantire in assoluto tutela acontratti posti in essere nell’ambito quiconsiderato in ragione dell’ampia casi-stica che astrattamente potrebbe citarsi,in ragione del vasto campo applicativodel decreto contemplato dal legislatore.

NOTE

[1] Si tratta di una esemplificazione a mero titolo espli-cativo delle più frequenti fattispecie contrattuali previ-ste nel nostro ordinamento [2] Vi sono casi in cui, contrariamente al principiosopra esposto, il contratto, per la sua esistenza giuri-dica, deve rivestire una forma particolare. Tali ipote-si sono deroghe al principio generale e sono previ-ste per legge.[3] Il contratto, sul piano operativo, dovrà comunqueessere regolarizzato nel senso che si dovrà dare attodella nullità ed indicare che le parti intendono darviesecuzione nonostante il vizio, riconoscendo espres-samente in tale modo la nullità ed il suo superamento. [4] Art. 1325 c.c. stabilisce che il contratto è nulloquando manca: l’accordo delle parti, la causa, l’og-getto, la forma, se prescritta a pena di nullità; art.1345 c.c. definisce nullo il contratto avente causa ille-cita; art. 1346 c.c. prevede la nullità di un contrattoche abbia oggetto impossibile, illecito, indeterminatoo indeterminabile.[5] Tra gli altri, solo per citare alcuni esempi, si ricor-da che la legge in materia di locazioni stabilisce la nul-lità di contratti non redatti per iscritto; il decreto192/2005 stabilisce la nullità di contratti di compra-vendita di immobili in assenza della certificazioneenergetica.[6] Le fattispecie più ricorrenti e generali che qui si pos-sono citare, posto che nel panorama normativo sononumerose le ipotesi previste ex lege di annullabilità dipatti contrattuali, sono quelle contenute negli articoli1425, 1428, 1434 e 1439 del codice civile riguar-danti la capacità giuridica di una delle parti e vizi delconsenso nella stipula del contratto, quali errore, vio-lenza e dolo di una parte in danno all’altra.

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franco.docchio@ing.unibs.it

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

Dalle Associazioni Universitariedi Misuristi

FROM THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENTThis section groups all the relevant information from the main Universityassociations in Measurement Science and Technology: GMEE (Electricaland Electronic Measurement), GMMT (Mechanical and Thermal Measure-ments), AUTEC (Cartography and Topography), and Nuclear Measure-ments.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle mag-giori Associazioni Universitarie che si occupano di scienza e tecnologiadelle misure: il GMEE (Associazione Gruppo Misure Elettriche ed Elettroni-che), il GMMT (Gruppo Misure meccaniche e Termiche), l’AUTEC (Asso-ciazione Universitari di Topografia e Cartografia) e il Gruppo di MisureNucleari.

BEST PAPER AWARD ISPCS2010A GRUPPO DI RICERCA DELL’UNITÀ GMEE DI BRESCIA –LABORATORIO DI ELETTRONICA

Durante la conferenza InternazionaleISPCS2010 (2010 International IEEESymposium on Precision ClockSynchronization for Measurement,Control and Communication), la IEEEInstrumentation and MeasurementSociety ha conferito il premio per ilmiglior lavoro a Chiara Maria DeDominicis, Paolo Ferrari, AlessandraFlammini ed Emiliano Sisinni. La Con-ferenza (www.ispcs.org) è l’eventodi riferimento mondiale per le attività diricerca sulla sincronizzazione, e i rife-

rimenti dell’articolo vincitore sono: DeDominicis, C.M.; Ferrari, P.; Flammini,A.; Sisinni, E.; Wireless sensors exploi-ting IEEE802.15.4a for precise time-stamping, ISPCS2010, Pages: 48 –54, ISBN 978-1-4244-4392-5, DOI:10.1109/ISPCS.2010.5609782.

PICK & PLACE 3D DI ROBOT IN UN VIDEO DALL’UNITÀ DI BRESCIA – LABORATORIO DI OPTOELETTRONICA

Il Laboratorio di Optoelettronica hasviluppato un’applicazione di pick &place utilizzando un Robot DENSOVS-6556G e integrando sia visione3D sia visione 2D. Il sistema 3D èbasato su una lama di luce, solidale

alla pinza. Essa effettua la scansio-ne della scena, e ne produce la nu-vola di punti tridimensionale. La tele-camera utilizzata dalla lama di luceacquisisce anch’essa la scena, e me-diante template matching di tipogeometrico, riconosce posizione eorientamento degli oggetti. Questeinformazioni sono funzionali all’in-terpretazione dei dati 3D. Il robot èoggi in grado di effettuare il pickingcorretto degli oggetti quando questisiano disposti in modo non preordi-nato sul piano d’appoggio. È ingrado di gestire gli oggetti impilati,parzialmente sovrapposti e parzial-mente occlusi.Il sistema fa uso dell’ambiente di svi-luppo grafico LabView, delle libreriedi visione IMAQ visione e delle libre-rie per la manipolazione del robot svi-luppate da Imaging Lab.Guarda il video suwww.optolab-bs.it

GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE (GMEE)

Notizie dal Consiglio Direttivodel Dicembre 2010Il Prof. Pasquale Daponte informail Consiglio che è stato approvato ilprogetto DI.TR.IM.MIS. relativo albando RIDITT (Rete Italiana per la Dif-fusione dell’Innovazione e il Trasferi-mento Tecnologico alle imprese) pre-sentato dall’Università del Sannio,con la partecipazione del GMEE. Ladurata del progetto è di due anni. IlConsiglio si congratula con Daponteper l’ottimo lavoro svolto. Il Consiglioprende atto dando mandato al Presi-dente per tutti gli adempimenti conse-guenti all’approvazione del progetto.

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Laboratorio di Nanotecnologie a CataniaL’Università di Catania ha reso opera-tivo un Laboratorio di Nanotecnologie(NanoTechLab); Responsabile SalvoBaglio.

GRUPPO MISURE MECCANICHE E TERMICHE (GMMT)

La chiusura di un anno difficileper l’intera Università impattaanche sul Gruppo di Misure Meccani-che e Termiche, che ha perso per pen-sionamento alcune delle colonne por-tanti del gruppo sin dalla sua fonda-zione, con speranze purtroppo scarse,nel breve periodo, di far crescere gio-vani promettenti che possano degna-mente proseguire le loro attività.A fronte della riduzione di organicosegnaliamo una nota positiva conl’entrata nel gruppo di un giovaneprofessore associato presso l’Universi-tà Guglielmo Marconi: si tratta diAlberto Garinei, che speriamo possadare un ulteriore contributo allo svi-luppo delle Misure.In questo periodo molti nostri colleghi(soprattutto in relazione all’esiguonumero di componenti il gruppo)hanno avuto incarichi importanti nelleproprie sedi. Segnaliamo l’elezionedi Gianluca Rossi alla presidenza del

Consiglio di Intercorso di IngegneriaMeccanica presso la Facoltà di Inge-gneria dell’ Ateneo di Perugia. La ele-zione del collega Enrico Primo Toma-sini nel Consiglio di Amministrazionedell’Università Politecnica delle Mar-che e la nomina del collega MarcoBocciolone alla guida del Polo territo-riale di Lecco, con funzioni di Pro-ret-tore vicario. Da ultimo segnaliamo lacandidatura di Francesco Crenna perla rappresentanza nella fascia deiricercatori al CUN.A tutti i colleghi vanno i nostri miglio-ri auguri di successo e di un mandatoproficuo e ricco di importanti traguar-di.Segnaliamo poi il secondo premio diAntonella Gasparri dell’Università del-l’Aquila, sotto la guida del collegaGiulio D’Emilia nel concorso indettodal CERMET, in collaborazione con37 atenei italiani, per elaborati dilaurea riguardanti la Qualità. Il titolodel lavoro è “La modulazionedegli strumenti valutativi deicosti della Qualità in funzionedella progettazione nel settoreAutomotive” nata dalla collabora-zione tra il DIMEG della Facoltà diIngegneria dell’Aquila e la societàMML-Lamborghini di Bologna.Nel corso di questo periodo forse lanovità saliente riguarda il prossimoconvegno di Misure Meccaniche e

Termiche. I colleghi di Genova, Gio-van Battista Rossi e Francesco Crennahanno prodotto un notevole sforzo or-ganizzativo per portare il prossi-mo convegno a Genova dal 12al 14 settembre 2011. Negli stes-si giorni si terrà a Genova anche ilconvegno del Gruppo di Misure Elet-triche ed Elettroniche, organizzato daPaolo Pinceti e Andrea Mariscotti,presso la sala della Borsa Valori. La soluzione scelta permetterà di effet-tuare, nella giornata di martedì 13settembre, una sessione congiunta trai due gruppi, che proseguirà in seratacon una suggestiva cena insieme pres-so l’Acquario di Genova. È il corona-mento di uno sforzo durato anni e chesperiamo goda del meritato successo.Sul piano delle novità nel mondodella ricerca segnaliamo un interes-sante progetto recentemente acquisitodal gruppo di Milano, insieme agli exmisuristi, ora topografi, guidati da Al-berto Giussani, per il monitoraggiocontinuativo della Guglia Maggio-re del Duomo di Milano durantele difficili opere di restauro che impe-gneranno il gruppo nel corso di trelunghi anni, insieme a progettisti, strut-turisti, esperti di conservazione deibeni culturali, e soprattutto la Vene-randa Fabbrica del Duomo che fin dal1387 si occupa costruzione e conser-vazione della Cattedrale.Le principali difficoltà sono legate allosforzo per far gravare il meno possi-bile il peso delle impalcature sulla cu-pola: allo scopo è stata progettata erealizzata una speciale struttura reti-colare che poggia sui muri portantidella cattedrale e non ha alcun puntodi contatto con la guglia, per evitareche le azioni del vento possano scari-carsi sulla struttura della guglia mag-giore. Il gruppo si occuperà di mette-re a punto un sistema di monitoraggiopermanente che, in una logica di fu-sione di sensori, statici e dinamici,permetta un controllo continuativodello stato di salute della struttura percercare di cogliere tempestivamentela nascita e lo sviluppo di qualche for-ma di danneggiamento.

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Alfredo Cigada, Michele Gasparetto

Le Unità del GMMTe le loro Aree di Competenza – 2011

THE GMMT LABORATORIES AND THEIR COMPETENCE AREAS - 2011The fruitful collaboration between Universities andIndustry stems from a detailed knowledge of the mainareas of basic and applied research, and TechnologyTransfer, of the University laboratories and Research Cen-ters. In Tutto_Misure no. 1/2010 we published the direc-tory of all the Research Units of the GMEE Association,owner of the Journal, with their Areas of Interest The suc-cess of the initiative was encouraging. This numberreports the Research Units of the Group on Mechanicaland Thermal Measurements, GMMT. For a better use ofthe material, the Areas of Interests of the Laboratorieshave been standardized into keywords. The Laboratoriescould update their technology offer in the list below.Industries interested in a close collaboration with theGMMT Laboratories and Research Centers can directlycontact the responsibles of each Laboratory, or send amessage to the Director atfranco.docchio@ing.unibs.it, or to the responsible forthe data collection, the Vice Director Alfredo Cigada,alfredo.cigada@polimi.it.

RIASSUNTOLa collaborazione tra Università e imprese nasce e si raf-forza attraverso una più diffusa conoscenza delle attivitàdi ricerca di base, ricerca applicata e trasferimento tec-nologico dei Laboratori Universitari e Centri di Ricerca.Nel 2010 è stato pubblicato il Direttorio delle Unità diRicerca dell’Associazione GMEE con le loro attività eAree di Interesse. Il successo dell’iniziativa ha incorag-giato a pubblicare il Direttorio delle competenze delleUnità di Ricerca del Gruppo Misure Meccaniche e Termi-che (GMMT). Per una maggior fruibilità del materiale, leAree di Interesse sono state ridotte e standardizzate, e leUnità interessate a rapporti con le imprese hanno potutoaggiornare la propria offerta di tecnologia nell’elencoche presentiamo.Imprese interessate a rapporti di collaborazione con leUnità possono rivolgersi direttamente agli indirizzi dellestesse, o tramite la Redazione inviando una mail a franco.docchio@ing.unibs.it, o all’estensore del Di-rettorio, Vice Direttore della Rivista, Prof. Alfredo Cigada,alfredo.cigada@polimi.it.

Unità di Ancona (prof. Enrico Primo Tomasini)Dip. di Meccanica - Università Politecnica delle MarcheVia Brecce Bianche - 60131 Ancona - Tel. 071/2204487E-mail: ep.tomasini@univpm.itAttività: misure senza contatto, in particolare ottiche, interferometrichee non, visione nello spettro visibile ed infrarosso, misure con ultrasuonied acustiche. Studio e sviluppo di strumenti e metodi di misura e loroapplicazione in contesti innovativi. vibrometria laser, misura di formemediante visione 3D, vibroacustica, in particolare basata su arraymicrofonici, misure ottiche per la velocità di fluidi e i controlli non-distruttivi.Aree principali d’interesse: Sistemi di visione 2D e 3D, scanner 3D.Misure per il controllo e miglioramento della qualità. Misure e strumenta-zione in ambito clinico e biomedico. Misure per la conservazione dei beniculturali. Misure di vibrazione. Misure fluidodinamiche. Misure per ladomotica e la gestione dell’energia. Misure per la diagnostica. Misure perla caratterizzazione di materiali, componenti, sistemi e costruzioni. Misu-re Meccaniche e Termiche

Unità di Bari (prof. Gaetano Vacca)Dip. Ingegneria Meccanica e Gestionale - Politecnico di BariVia Orabona 6 - 70125 Bari - Tel. 080/5963225E-mail: g.vacca@poliba.itAttività: Velocimetria laser doppler, vibrometria laser doppler, diagno-stica industriale, misure termo-fluidodinamiche.Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Misure termiche e termo-dinamiche. Sensori e trasduttori per l’automazione industriale e il control-lo qualità. Misure per l’automazione industriale. Misure per collaudi.Sistemi per la gestione dell’energia. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Bologna - Polo di Forlì (prof. Raffaella Di Sante)DIEM – Università di Bologna - Sede di ForlìVia Fontanelle 40 - 47100 Forlì (FCE-mail: raffaella.disante@unibo.itAttività: Misure di velocità nei flussi turbolenti, Anemometria a filocaldo, PIV; Structural Health Monitoring, Sensori in fibra ottica a reticolodi Bragg; Caratterizzazione dei motori a CI, Misure elettro-ottiche su par-ticolato.Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Sistemi di misura distri-buiti. Sistemi di misura embedded. Sistemi di misura in tempo reale. Stru-mentazione per test non distruttivi. Sensori e trasduttori: elettroottici e afibra. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Brescia (prof. David VetturiDip. Ingegneria Meccanica e Industriale - Università di BresciaVia Branze 38 - 25123 Brescia - Tel. 030/3715664E-mail: david.vetturi@ing.unibs.itAttività: Sviluppo di metodi di misura, Sviluppo di metodi per la stimadell’incertezza di misura, Progettazione e sviluppo di sistemi di misura de-dicati, Elaborazione e trattamento dei segnali. Sviluppo di tecniche di dia-gnostica industriale.Aree principali d’interesse: Scienza delle misure. Incertezza di misu-ra: stima, accreditamento e decision-making. Misure neurali e logichefuzzy. Sistemi di elaborazione di segnali e immagini. Strumentazione dimisura virtuale. Misure per l’automazione industriale. Misure per collaudi.Misure per l’ingegneria di precisione. Misure e strumentazione in ambitoclinico e biomedico. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Cagliari (prof. Rinaldo Vallascas)Dip. Ingegneria Meccanica - Università di CagliariPiazza d’Armi - 09123 Cagliari - Tel. 070/6755721 E-mail: vallascas@iris.unica.itAttività: Sviluppo di sistemi automatici di misura indiretta della pressio-ne arteriosa con il metodo dell’autovalidazione; Sviluppo di sistemi etilo-metrici; Caratterizzazione di ampolle di nebulizzazione.Aree principali d’interesse: Nanometrologia. Misure termiche e ter-modinamiche. Misure neurali e logiche fuzzy. Strumentazione biomedica.Sensori e trasduttori: chimici. Misure e strumentazione in ambito clinico ebiomedico. Misure Meccaniche e Termiche

Politecnico di Milanoalfredo.cigada@polimi.it

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SPAZO ASSOCIAZIONIUNIVERSITARIE MISURISTI

Unità di Genova (prof. Giovanni Battista Rossi)DIMEC - Università di GenovaVia dell’Opera Pia 11° - 16145 Genova - Tel. 010/3532232E-mail: gb.rossi@die.unige.itAttività: Teoria deterministica e probabilistica della misurazione. Progetto,caratterizzazione e gestione dei sistemi di misura. Trattamento dei segnali ed ana-lisi statistica dei dati. Misure di grandezze meccaniche, biomeccaniche e sen-soriali. Misure per la qualità, l’ergonomia, la sicurezza e la diagnostica tecnica.Aree principali d’interesse: Scienza delle misure. Incertezza di misura:stima, accreditamento e decision-making. Sistemi di elaborazione di segnalie immagini. Sensori intelligenti e reti di sensori, sensori wireless. Misure emetodi per la valutazione della sicurezza e del rischio. Misure e strumenta-zione in ambito clinico e biomedico. Misure per la conservazione dei beniculturali. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di L’Aquila (prof. Giulio D’Emilia)Dip. Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale - Università dell’AquilaPoggio di Roio, Campo di Pile - 67100 L’Aquila - Tel. 0862/434324E-mail giulio.demilia@univaq.itAttività: Sistemi e procedure di misura per la valutazione dell’accuratezza diposizionamento di sistemi automatici ad alta velocità; valutazione dell’incertez-za di misura di misure dimensionali con sistemi di visione; sistemi a fibra otticaper la misura di concentrazioni di inquinanti in emissioni industriali.Aree principali d’interesse: Misure per l’automazione industriale. Misu-re per il controllo e miglioramento della qualità. Misure di monitoraggioambientale e di agenti inquinanti. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Messina (prof. Roberto Montanini)Dip. Chimica Industriale e Ingegneria dei Materiali - Università di MessinaV.le d’Alcontres 31 - 98166 Palermo - Tel. 090/3977248E-mail: montanini@ingegneria.unime.itAttività: Termografia ad infrarossi, sensori in fibra ottica a reticolo di Bragg,vibrometria laser doppler, analisi sperimentale delle sollecitazioni, diagnosti-ca industriale e monitoraggio strutturale, noise source identification, tomo-grafia computerizzata a raggi x, ultrasuoni senza contatto, correlazione digi-tale di immagini.Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Misure termiche e termodi-namiche. Strumentazione per test non distruttivi. Sensori e trasduttori: elet-troottici e a fibra. Sensori e trasduttori per l’automazione industriale e il con-trollo qualità. Misure per collaudi. Misure per il controllo e miglioramentodella qualità. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Milano Politecnico (prof. Michele Gasparetto)Dip. di Meccanica - Politecnico di MilanoVia G. La Masa 1 - 20156 Milano - Tel. 02/23998429E-mail: michele.gasparetto@polimi.itAttività: Sviluppo di nuovi trasduttori, tecniche di misura e di analisi deidati. Analisi dell’incertezza. Misure per il monitoraggio e la diagnostica disistemi meccanici e di grandi strutture civili. Misure per l’ingegneria delvento, per i trasporti, lo spazio, per sistemi energia per l’automazione e larobotica, per la biomeccanica e la salute.Aree principali d’interesse: Sistemi di elaborazione di segnali e imma-gini. Sistemi di visione 2D e 3D, scanner 3D. Dispositivi a film sottile eMEMS. Sensori e trasduttori: elettroottici e a fibra. Sensori intelligenti e retidi sensori, sensori wireless. Misure per l’automazione industriale. Misure divibrazione. Misure acustiche. Misure per la diagnostica. Misure Meccanichee Termiche

Unità di Napoli Federico II (prof. Riccardo Russo)Dip. Meccanica ed Energetica - Università di Napoli “Federico II”Via Claudio 21 - 80125 Napoli - Tel. 081/7683992E-mail: riccardo.russo@unina.itAttività: Sviluppo di algoritmi per l’elaborazione di segnali di misura. Svi-luppo di procedure automatiche per le misure finalizzate al controllo di qua-lità. Misure per l’identificazione dei parametri di sistemi meccanici.Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Misure numeriche. Misureper il controllo e miglioramento della qualità. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Padova (prof. Enrico Lorenzini)Dip. Ingegneria Meccanica - Università di PadovaVia Venezia 1 - 35131 Padova - Tel. 049/8276766E-mail enrico.lorenzini@unipd.itAttività: Misure e strumentazione per l’esplorazione spaziale, per la robo-tica e l’automazione, trasferimento tecnologico. Metodi e strumentazioni dimisura, strumentazione elettroottica, sistemi di visione 3D, tecniche per sen-sor fusion, strumentazione per la riproducibilità di gradezze termiche e mec-caniche, misure per la qualità, per la certificazione dei prodotti, per il con-trollo di processo, per il controllo della dinamica, per la caratterizzazione didispositivi, componenti e materialiAree principali d’interesse: Misure di posizione. Misure criogeniche. Sistemidi elaborazione di segnali e immagini. Sistemi automatici di taratura. Sistemi dimisura distribuiti. Sistemi di visione 2D e 3D, scanner 3D. Sensori e trasduttori perl’automazione industriale e il controllo qualità. Strumentazione per lo spazio. Faci-lities per collaudo aerospaziale. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Palermo (prof. Leonardo D’Acquisto)Dip. di Meccanica - Università di PalermoViale delle Scienze Ed. 8 - 90128 Palermo - Tel. 091/6657144E-mail: dacquisto@unipa.itAttività: sensori a fibra ottica con reticoli FBG per il monitoraggio struttura-le. Sistemi per il rilievo di forme mediante tecniche ottiche moirè ombra edanalisi delle immagini. Caratterizzazione di sonde di temperatura per appli-cazioni cliniche.Aree principali d’interesse: Sistemi di elaborazione di segnali e imma-gini. Sensori e trasduttori elettroottici e a fibra. Misure e strumentazione inambito clinico e biomedico. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Perugia (prof. Gianluca Rossi)Dip. Ingegneria Industriale - Università di PerugiaVia G. Duranti 93 - 09125 Perugia - Tel. 075/5853744E-mail: gianluca@unipg.itAttività: tecniche di misura senza contatto, (termografiche (TSA) e ottiche(DIC)); rilievo di campi di tensione e deformazione su organi meccanici,misure di vibrazioni e acustiche. Sviluppo di strumenti e metodi di misura incontesti industriali innovativi e per la meccanica, i trasporti (veicoli terrestri eaeronautica), la diagnostica industriale.Analisi della vita a fatica, qualificadi materiali, componenti e strutture.Aree principali d’interesse: Misure termiche e termodinamiche. Stru-mentazione per test non distruttivi. Sensori e trasduttori: elettroottici e afibra. Misure per il controllo e miglioramento della qualità. Misure di vibra-zione. Misure acustiche. Misure di deformazione mediante correlazione diimmagini (DIC). Misure senza contatto di campi di sollecitazione e defor-mazione. Misure Meccaniche e Termiche. Misure termografiche e termoe-lastiche (TSA)

Unità di Roma – La Sapienza (prof. Paolo Cappa)Dip. Ingegneria Meccanica e Aeronautica - Università di Roma “La Sapienza”Via Eudossiana 18 - 00184 Roma - Tel. 06/44585273E-mail: paolo.cappa@uniroma1.itAttività: Sicurezza di persone e strutture. Misure per macchine e sistemi perproduzione energia (idrogeno, biomasse, celle a combustibile). Misure nellaBiomeccanica e Biomedica:, micro-trazione su campioni biologici, provedinamiche e di forza, potenza e fatica delle fibre muscolari. Progettazionee realizzazione di fantocci per lo studio della Strumentazione Biomedica,Misure di cavitazione nel campo ultrasonoro per applicazioni terapeutiche.Sensori innovativi (livello, inerziali).Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Strumentazione biomedica.Sensori e trasduttori: biosensori. Misure per collaudi. Misure per le nanotec-nologie. Misure e strumentazione in ambito clinico e biomedico. Misure diflussi energetici da fonti tradizionali e rinnovabili. Misure per la conserva-zione dei beni culturali. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Roma Tre (prof. Salvatore Andrea Sciuto)Dip. Ingegneria Meccanica e Industriale - Università di Roma treVia della Vasca Navale 84 - 00146 Roma - Tel. 06/57333300E-mail: sciuto@uniroma3.itAttività: misura di deformazioni, vibrazioni, viscosità e caratteristichereologiche dei fluidi. Misure per il benessere umano. Collaudo e verifica disistemi medicali (circolazione extracorporea, aiuto alla respirazione, dia-gnostica per immagini) Rilievo e controllo remoto di sistemi riabilitativi,sistemi di misura biomeccanici. Analisi sperimentali di campioni biologicie biomateriali.Aree principali d’interesse: Misure ottiche. Misure termiche e termodi-namiche. Sistemi di acquisizione dati. Sistemi di misura distribuiti. Strumen-tazione biomedica. Sensori e trasduttori: biosensori. Sensori e trasduttori:elettroottici e a fibra. Misure per collaudi. Misure e strumentazione in ambi-to clinico e biomedico. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Torino e Vercelli (prof. Giulio Barbato)DISPEA - Politecnico di TorinoC.so Duca degli Abruzzi 24 - 10129 Torino - Tel. 011/5647285E-mail: giulio.barbato@polito.itAttività: Macchine di misura a coordinate, applicazione della statisticaalle attività di misura e prova, applicazioni industriali oggettive e sogget-tive (acustica e fotometria), gestione di outliers e di dati soggettivi, carat-terizzazione metrologica di campioni di forza, dinamometria multicom-ponente, metrologia della durezza, misure assolute di accelerazione digravità locale.Aree principali d’interesse: Metrologia primaria. Definizione, studio erealizzazione dei campioni. Problematiche di riferibilità e di mutuo ricono-scimento. Incertezza di misura: stima, accreditamento e decision-making.Misure di lunghezza. Misure ottiche. Metrologia delle misure di forza. Metro-logia delle misure di durezza. Misure Meccaniche e Termiche. Analisi stati-stica di valutazioni oggettive e soggettive

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SPAZO ASSOCIAZIONIUNIVERSITARIE MISURISTI

Unità di Trento (prof. Mariolino De Cecco)DIMS - Università di TrentoVia Mesiano 77 - 38100 Trento - Tel. 0461/282512E-mail: mariolino.dececco@ing.unitn.itAttività: misura e controllo per robot mobili. Collaudo per payload spazia-li e conduzione delle prove. Sistemi di visione artificiale per la diagnosticaindustriale e per la ricostruzione di forma in 3D. Metodi per la stima dell’in-certezza di misura. Progetto e sviluppo di strumentazione virtuale dedicata.Diagnosi e controllo di sistemi industriali.Aree principali d’interesse: Sistemi di elaborazione di segnali e imma-gini. Sistemi di acquisizione dati. Sistemi di visione 2D e 3D, scanner 3D.Strumentazione di misura virtuale. Misure per collaudi. Sistemi di posiziona-mento indoor. Strumentazione per lo spazio. Facilities per collaudo aerospa-ziale. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Trieste (prof. Ermanno Annovi)Dip. Ingegneria Meccanica - Università di TriesteVia A. Valerio 10 - 34127 Trieste - Tel. 040 5583800E-mail: annovi@units.itAttività: Prospezioni tecnologiche e tecniche di supporto alle decisioni comepromotori d’innovazione. Ricerca applicata, sviluppo di dimostratori e prototipia supporto di aziende. Percezione artificiale. Diagnostica ambientale. Metodiper la misura e il miglioramento della qualita’ delle immagini digitali.Aree principali d’interesse: Misure di monitoraggio ambientale e diagenti inquinanti. Misure Meccaniche e Termiche

Unità di Università Campus Bio-Medico (prof. Sergio Silvestri)Centro Integrato di Ricerca - Università Campus Bio-MedicoVia Alvaro del Portillo 21 - 00128 Roma RM - Tel. 06/225419604E-mail s.silvestri@unicampus.itAttività: diagnostica e monitoraggio clinico, sensori e metodiche innova-tive, misure di portata in fluidi comprimibili, di grandezze termoigrometrichein ventilazione artificiale, dispositivi per dialisi peritoneale neonatale e misu-ra indiretta di portata cardiaca, metodi statistici per analisi di serie storichelento-variabili, realizzazione di strumenti per collaudo e verifica funzionaledi strumentazione medicale.Aree principali d’interesse: Misure termiche e termodinamiche. Stru-mentazione biomedica. Sensori e trasduttori: elettroottici e a fibra. Misure percollaudi. Misure e strumentazione in ambito clinico e biomedico. MisureMeccaniche e Termiche

Unità di Tutto_Misure (prof. Franco Docchio)Riviste “Tutto_Misure” e “T_M News”A&T sas - Via Palmieri 63 - 10138 TorinoTel. 011/0266700E-mail: franco.docchio@ing.unibs.itAttività: Divulgazione, informazione, formazione.Aree principali d’interesse: Scienza delle misure. Valorizzazione, diffu-sione e trasferimento di conoscenze nella scienza delle misure e nella ricer-ca su materiali. Editoria e formazione nell’ambito delle misure

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Il Laser Scanner scanCONTROLLLT2700 è un sistema completo hard-ware e software per il controllo inlinea di forme e profili. Diversamentedai comuni sensori laser a triangola-zione, che inviano sul bersaglio unsingolo raggio, qui un sistema otticogenera e proietta una linea lasersulla superficie del bersaglio. Lariflessione diffusa di questa lineaviene captata attraverso un sistemaottico da una matrice CMOS e ana-lizzata nelle due dimensioni con ilmetodo di intersezione. Si acquisiscein questo modo, oltre all’informazio-ne della distanza sull’asse Z, anchel’esatta posizione di ogni punto dellalinea laser sull’asse X. Nel caso dimoto trasversale tra oggetto e senso-re (secondo l’asse Y), il sistema è ingrado di operare una ricostruzionedinamica dell’immagine e fornirneuna rappresentazione 3-D.Secondo l’asse X sono disponibili 3campi di misura, 27, 56 e 112 mmcon una risoluzione di 640 punti perprofilo. Sull’asse Z i campi di misurasono rispettivamente di 25, 50 e 100mm, ma possono essere estesi a 40,

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Sono applicazioni tipiche dello stru-mento: misura della posizione dioggetti; misura di profili di guarni-zioni e cordoni di saldatura o diadesivi/sigillanti; misura di angoli;controllo dell’allineamento e delgioco di porte e superfici; controllodella larghezza e profondità di sca-nalature di pneumatici; misure diplanarità; applicazioni robotiche ingenerale.

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100 e 300 mm. I segnali elaboratisono disponibili su interfaccia Firewi-re. La disponibilità di un segnaled’ingresso di sincronizzazione con-sente di far funzionare più LaserScanner simultaneamente. QuestoLaser Scanner, a differenza di altriscanner presenti sul mercato, non hacontroller esterno bensì integratonella testa del sensore: dunque undesign compatto e di facile integra-zione su macchine e robot per appli-cazioni di alta precisione doveanche l’ingombro è importante.

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Sulla verifica della conformità metrologicadegli strumentiSoddisfare il cliente o... l’auditor?!M

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METROLOGY FOR EVERYONEThis section is open to questions and curiosity by all themeasurement operators, both in industry and in calibrationanalysis and test laboratories, who do not have the time tosearch for answers in the Standards. The section givesanswers and tips in a simple language, yet complete andworth adequate reference to rigorous metrological criteria.

RIASSUNTOQuesta rubrica è aperta alle domande e ai dubbi formulati da chi si occupa di pro-cessi di misurazione o di affidabilità e qualità delle misure sia in azienda sia neilaboratori di taratura, di prova o d’analisi e che non ha il tempo o l’opportunità dicercare spiegazioni nella normativa. La rubrica offre risposte e delucidazioni conun linguaggio che può peccare di eccessiva semplicità, ma non di disallineamen-to dai criteri metrologici ortodossi.

DOMANDA È da tempo che, nell’azien-da di lavorazioni meccaniche di cui sonodipendente, ho la responsabilità di gestirela strumentazione di misura e di verificarnelo stato di manutenzione e taratura. Sonometicoloso per carattere e, salvo qualcheosservazione da parte di auditor esternisuccedutisi negli anni, non ho mai avutogrossi problemi. Ora però un cliente venu-to in azienda per seguire un controllo su diuna fornitura a lui destinata mi sta conte-stando di non aver verificato la “conformi-tà metrologica” della strumentazione utiliz-zata per quello specifico ordine. In buonafede, gli ho mostrato i rapporti di taraturadei 3 strumenti coinvolti in quel controllo edimostrato che gli scostamenti sui vari puntidi taratura rientravano nell’errore massimospecificato dal costruttore.Per non mettermi in crisi il cliente non hainsistito, ma ho capito che non è rimastopersuaso. Il mio capo, cui ho riferito l’inci-dente, non è stato in grado di darmi spie-gazioni in proposito: d’altronde per lui lataratura è già una perdita di tempo. Legiro quindi il quesito: “Uno strumentodi misura di cui si è in grado didare evidenza del corretto stato dimanutenzione e di taratura puònon superare la verifica della suaconformità metrologica?”.

RISPOSTA La sua perplessità sulla con-duzione dell’audit da parte del consulen-

te è pienamente condivisibile e questasua percezione del rischio gioca piena-mente a favore della sua coscienza pro-fessionale. L’orientamento più recentedella qualità è verso la soddisfazione delcliente e il rispetto delle norme cogenti:eppure la stragrande maggioranza degliauditor non si addentra più di tanto nelleproblematiche connesse alla gestionemetrologica aziendale, già per lo piùinglobata e oscurata da programmi infor-matici più o meno rispondenti ai requisitidelle norme applicabili.Ed è sorprendente come, proprio laddovela normativa chiede di trasformare i requi-siti di misurazione “espressi dal cliente” inrequisiti metrologici e di confermare leapparecchiature per misurazione (nelsenso del dare l’evidenza che le lorocaratteristiche siano in grado di soddi-sfarli), l’audit si alleggerisca o addiritturasi fermi. Questa prassi purtroppo procuraun danno non trascurabile alle aziendeche, per effetto di una progressiva ridu-zione dei costi (fra cui quelli dedicati allaformazione metrologica), per lo più ten-dono a correggere e a migliorare il pro-prio sistema qualità solo a fronte dellenon conformità rilevate in fase di audit.Le difficoltà ad attuare o a valutare unprocesso di “conferma metrologica”sono imputabili alla insufficiente cono-scenza del ruolo che le varie caratteristi-che metrologiche della strumentazione

hanno nelle decisioni di idoneità al suouso (campi di misura, di sicurezza, dimagazzino, soglie di sensibilità, risolu-zione, errore massimo ammesso, isteresi,derive, incertezze accumulate, ecc.): l’at-tenzione si è storicamente concentrata sulprocesso di taratura, che è però solo unsottoassieme di quello di conferma metro-logica. Inoltre i risultati del processo ditaratura vengono, di prassi, confrontaticon i limiti dichiarati dal costruttore del-l’apparecchiatura, ma ciò non comportache l’apparecchiatura risponda automati-camente anche ai requisiti dell’impiegocui è destinata.È chiaro quindi che la sua perplessità èsacrosanta: l’audit deve arrivare a verifi-care in dettaglio come le caratteristichemetrologiche delle apparecchiature(CMA) abbiano soddisfatto i requisitimetrologici del cliente (RMC) e se ne ab-bia l’evidenza. Tale verifica, come tipica-mente avviene per l’attività di audit, vaesercitata a campionamento scegliendouna normale linea di prodotto o una for-nitura critica.

RIFERIMENTI A NORME E GUIDEIl requisito della conferma metrologica eraesplicitamente richiamato già nel titolo diuna norma europea pubblicata come UNInel 1994, la 30012-1 “Sistemi di confermametrologica di apparecchi per misurazione”.I contenuti di questa norma, abrogata nel2004, sono confluiti nella UNI CEI ENISO/IEC 10012: 2004 “Requisiti per i pro-cessi e le apparecchiature di misurazione”assieme a quelli della UNI ISO 30012-2“Linee guida per il controllo dei processi dimisurazione”, anch’essa abrogata nello stes-so anno. Anche la UNI CEI EN ISO/IEC17025 al punto 5.5.5 richiede di effettuareverifiche (registrandone i risultati) di confor-mità delle apparecchiature alle specificherelative alle prove o alle tarature. Il concettodi sottrarre da un limite di accettazione l’in-certezza estesa è riscontrabile nella normaUNI EN ISO 14253-1 “Verifica mediantemisurazione dei pezzi e delle apparecchia-ture per misurazioni. Regole decisionali perprovare la conformità o non conformitàrispetto alle specifiche”.

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

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19 - 22 LUGLIO

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Torino, Italia

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Baden Baden, Germany

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Savelletri di Fasano (BA), Italia

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Orvieto (TR), Italia

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Noordwijkerhout, Olanda

Linkoeping, Svezia

Bologna, Italia

Braunschweig, Germania

Bologna, Italia

Olhao, Portugal

IMEKO 2011 - Metrological traceability in the globalisation age

The 13th International Conference on Metrology and Properties of Engineering Surfaces at the National Physical Laboratory

VII° Congresso Italiano Metrologia e Qualità

Affidabilità & Tecnologie, Va edizione - Mostra Convegno di Metodi, Soluzioni, Tecnologie perl’Innovazione Competitiva

International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’11)

AIPnD 10th International Conference on non-destructive investigations and microanalysis forthe diagnostics and conservation of cultural and environmental

SPIE Microtechnologies: VLSI Circuits and Systems, Nanotechnology, Smart Sensors andMEMS e altre

IAPR Computational Color Imaging Workshop

EUROCON2011 e CONFTELE2011

IEEE VLSI Test Symposium (VTS) 2011

International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN 2011)

Fotonica 2011

ISCAS 2011 - The 44th IEEE International Symposium on Circuits and Systems

4th International Conference on Human System Interaction (HSI 2011)

SPIE Optical Metrology

2nd EOS Conference on Manufacturing of Optical Components

11th EUSPEN Conference

2011 International Congress on Advances in Measurements, Testing and Instrumentation(ICAMTI)

IEEE 6th International Symposium on Medical Measurement and Applications (MeMeA 2011)

2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium

International Measurement University (IMU)

3rd International Conference on Radioecology and Environmental Radioactivity (ICRER-2011)

International Conference on Radioecology and Environmental Radioactivity

IEEE IWASI 2011

16th International Conference on Composite Structures (ICCS16)

IEEE Forum on Sustainable Transport Systems (FISTS)

Orvieto (TR), ItaliaIEEE-IMEKO International Workshop on ADC Modelling and Testing

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

8th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics - ICINCO2011

European Conference on Circuits Theory and Design (ECCTD) 2011

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

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

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

VIPIMAGE: III Eccomas Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Pro-cessing

www.imeko.org

http://conferences.npl.co.uk/met_prop

www.affidabilita.eu

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www.icrepq.com

www.aipnd.it/art2011

www.spie.org

www.iapr.org

www.eurocon2011.it.pt

www.tttc-vts.org

www.engconfintl.org/11asabstract.html

www.fotonica2011.it

www.iscas2011.org

www.imechatro.org/hsi2011

http://spie.org/x6506.xml

www.myeos.org/events/eosmoc2011

http://como2011.euspen.eu

http://users.encs.concordia.ca/~icamti11

http://memea2011.ieee-ims.org

www.mrt.uni-karlsruhe.de/iv2011

http://imu.ieee-ims.org

www.icrer.org

www.ecorad2011.net

iwasi2011.poliba.it

paginas.fe.up.pt/~iccs16

ieee-fists.org

www.iwadc2010.diei.unipg.it

www.2011iiisconferences.org/wmsci

www.icinco.org

http://ecctd2011.org

www.sdemped11.ing.unibo.it

www.lasermetrology2011.com

www.cigre.it

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

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SPAZIO

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IMP

La metrologia per l’industria delle comunicazioni quantistiche

Maria Luisa Rastello

II.N.Ri.M.m.rastello@inrim.it

Riferimenti per dispositivi a singolo fotone

METROLOGY FOR INDUSTRIAL QUANTUM COMMUNICATIONMetrology aims at fostering industrial quantum communication developments bypulling expertise and resources together from across the European NMIs to pro-vide the entire measurement framework needed. Facilities and standards will bedeveloped to operate at telecom wavelengths. This is technically challenging asno standards currently exist for photon counting telecom detectors, and some ofthe parameters and required uncertainties have yet to be defined within a quan-tum framework.

RIASSUNTOLa Metrologia europea si propone di sostenere lo sviluppo della nascente industriadella comunicazione quantistica coordinando competenze e risorse a livello euro-peo per creare la necessaria infrastruttura di misura e sviluppare il quadro nor-mativo. L’obiettivo è molto impegnativo, perché non esistono riferimenti preesistentiper dispositivi operanti al livello di singolo fotone in regime di conteggio di fotoni.

NUOVO IMPULSO ALLA COMUNICAZIONE QUANTISTICA

L’industria della comunicazione quanti-stica è attualmente nella sua fase na-scente. Il revival della meccanica quan-tistica attraverso le tecniche ottiche è cul-minato in una serie di esperimenti chehanno consentito ai ricercatori non solodi dimostrare per la prima volta alcuneleggi fondamentali della fisica ma an-che di utilizzarne i principi per la rea-lizzazione di nuovi dispositivi. Di con-seguenza, un certo numero di impor-tanti imprese ad alta tecnologia hacreato al proprio interno un gruppo diricerca quantistica e con il meccanismodello spin-off sono nate una serie disocietà in tutto il mondo. Nell’insiemeesse formano una nebula comunementeindicata come industria quantistica.La tecnologia più matura in termini diofferta di mercato è sicuramente lacomunicazione quantistica, in quantotecnologia in grado di rispondere allepressanti richieste di segretezza dei datie di sicurezza del loro trasferimento.Segretezza e sicurezza possono esseregarantite soltanto dalla conoscenzadelle proprietà dei singoli dispositivi. Ilsettore richiede quindi lo sviluppo diriferimenti metrologici specifici e con

incertezze mai raggiunte in preceden-za. L’obiettivo è di dichiarare questi di-spositivi quantistici conformi a normeben definite e accettate dagli operatori.Attualmente non esiste una soluzione alproblema in ambito europeo, nonostan-te la posizione di leader nel settore.La Comunità Europea ha recentementefinanziato un progetto di ricerca che hal’ambizioso obiettivo di sviluppare lastruttura metrologica necessaria a favori-re la diffusione sul mercato delle tecnolo-gie caratteristiche della comunicazionequantistica e, in particolare, quelle per ladistribuzione di chiavi quantistiche(QKD, Quantum Key Distribution).Inoltre, i campioni e i metodi di misurasviluppati nel progetto aiuteranno l’in-dustria della QKD a migliorare i propriprodotti, ponendo le basi per un’indu-stria quantistica robusta in grado di ser-vire il cambiamento prevedibile nel set-tore della comunicazione e della gestio-ne di dati sensibili.

LA QUANTUM KEY DISTRIBUTION

La QKD è essenzialmente la generazio-ne di una chiave crittografica in modocompiutamente casuale che permetta loscambio di dati tra due parti che sono

collegate da un canale classico. LaQKD non è stata inventata come solu-zione a una domanda urgente, ma piut-tosto da speculazioni teoriche sullapotenza che si aggiunge alla teoria del-l’informazione attraverso l’uso di sistemibasati sulla meccanica quantistica.Nel corso del tempo, la QKD si è rive-lata una tecnologia dirompente nel set-tore di gestione delle informazioni. Conla sua forte prospettiva di sicurezza alungo termine, la QKD sta diventandouna componente importante nelle retiper la comunicazione affidabile e sicu-ra, con il potenziale quindi di aumenta-re l’usabilità e l’accettazione dei servizitipici della società dell’informazione dioggi e nel prossimo futuro.Da un lato quindi, la QKD è un driverper il successo di una serie di servizi neicampi dell’e-government, dell’e-com-merce e dell’e-health, ma lo è anche perlo sviluppo di nuovi rivelatori e sorgenti,generando nuovi dispositivi come i ripe-titori quantistici, utilizzati nella QKD diprossima generazione.È un dato di fatto che alcune industrieeuropee di dimensioni piccole o medieabbiano scelto il loro modello di busi-ness sulla distribuzione di chiavi quanti-stiche, investendo molte risorse in pro-getti di ricerca e sviluppo nell’ambitodei Programmi Quadro VI e VII dell’U-nione Europea. Ciò determina un inte-resse crescente in termini di standardiz-zazione per la QKD, esistendo già daora una massa critica di soggetti inte-ressati in Europa.Dal punto di vista delle prospettive delmercato, secondo fonti indipendenti ilmercato collegato alle tecniche di QKDarriverà a $ 300 milioni entro il 2015(Fonte: International Data Corporation,2005, USA). Più recentemente, unarelazione degli analisti di ricerca Glo-

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bal porta quel valore a $ 842 milionientro il 2015, mentre un’indagine con-dotta da Price-Waterhouse-Cooperssullo stato globale delle informazioni(febbraio 2010) indica che il terziario ei consumatori sono restii a tagliare icosti in materia di segretezza, ritenendola protezione dei dati un fattore chiavedurante questa crisi economica.In risposta a queste esigenze la Com-missione Europea ha chiesto di adottaretutte le misure necessarie a prevenirel’accesso non autorizzato alle comuni-cazioni al fine di tutelarne la riservatez-za, compreso il loro contenuto, o qual-siasi dato sia trasferito. Ciò è dimostra-to dal forte sostegno alla standardizza-zione delle tecnologie dell’informazionequando afferma che “il fornitore di unpubblico servizio di comunicazione elet-tronica deve prendere appropriatemisure tecniche e organizzative per sal-vaguardare la sicurezza dei suoi servi-zi, se necessario in collaborazione conil fornitore della rete pubblica di comu-nicazione per quanto riguarda la sicu-rezza della rete. Visto lo stato dell’arte edei loro costi di realizzazione, dettemisure devono garantire un livello disicurezza adeguato al rischio esisten-te.” La Commissione ritiene inoltre chele proprietà di privacy estremamenteforti della QKD debbano essere utiliz-zate per migliorare la privacy (PET – Pri-vacy Enhancing Technology) nella tuteladei dati personali.Per quanto riguarda gli aspetti collegatialla nomativa va citata un’iniziativa cheha avuto origine nel contesto del pro-getto SECOQC del VI programma qua-dro (FP6) dell’Unione Europea. Nel-l’ambito della European Telecommuni-cations Standards Institute (ETSI) è statocreato uno specifico Industry Group(ISG), cioè un gruppo interdisciplinareche unisce esperti di vari settori scienti-fici, come la fisica quantistica e la me-trologia, la crittografia e la teoria del-l’informazione provenienti dal mondoaccademico, da centri di ricerca e dal-l’industria di tutto il mondo.Negli ultimi dieci anni i progressi nellaricerca QKD sono stati così rapidi darendere disponibili sul mercato il pro-dotto finito. Nel già citato progettoSECOQC, sei sistemi tecnologicamentedifferenti sono stati visti operare in con-

dizioni reali all’interno di una rete QKDa Vienna nell’autunno del 2008, for-nendo alle applicazioni a livello utentele chiavi crittografiche.Altri collegamenti crittografici operati inambiente reale sono istallati in USA,Giappone e Cina. Prodotti commercialiper QKD da punto a punto sono dispo-nibili da numerose piccole imprese start-up, attive in quello che al momento èancora un mercato di nicchia. Inoltregrandi aziende a livello mondiale,come ad esempio Toshiba, IBM, ecc,stanno svolgendo attività di ricerca sul-l’informazione quantistica, in generale,e su QKD, in particolare.Tutti gli operatori del settore riconosco-no che la mancanza di validazione estandardizzazione resta un ostacoloper la commercializzazione dei disposi-tivi QKD, e questo problema ricadenaturalmente nella competenza degliIstituti Nazionali di Metrologia. Attual-mente, l’unica iniziativa per la standar-dizzazione di sistemi QKD attiva nelmondo è quella dello European Tele-communication Standards Institute –Industry Specification Group (ETSI-ISG).Dal punto di vista degli istituti metrolo-gici, il NIST (USA) ha un’attività di ricer-ca ben avviata con un banco di provadedicato alla QKD mentre, in Europa,solo I.N.Ri.M. e NPL hanno avuto alcu-ni piccoli progetti finanziati, che solo inparte hanno fornito la caratterizzazionemetrologica dei componenti di un siste-ma QKD, per esempio i rivelatori inregime di conteggio di fotoni e le sor-genti di fotoni che operano a lunghezzed’onda Telecom. È quindi necessariouno sforzo coordinato a livello europeoper sviluppare l’infrastruttura metrologi-ca necessaria al sostegno delle industrieQKD e affini.

IL PROGETTO MIQC – METROLOGY FOR INDUSTRIALQUANTUM COMMUNICATION

In collaborazione con ETSI è stato pro-posto all’Unione Europea il finanziamen-to di un progetto di ricerca che ha comescopo la caratterizzazione metrologicadelle proprietà ottiche dei componentidei sistemi industriali per la QKD.L’obiettivo generale è quello di favorire

lo sviluppo a livello industriale di nuovetecnologie quantistiche per la comuni-cazione volte a raggiungere il massimoimpatto per l’industria europea in que-sto settore. Il successo nello sviluppo ditali nuove tecnologie e prodotti richiedela soluzione di una serie di sfide metro-logiche che non sono stati sufficiente-mente affrontati finora.

TRASMISSIONE VELOCEDEI DATI CON ILNUOVOANALIZZATOREDI POTENZA ELETTRICA

L’analizzatore di potenza elettrica mono-fase e trifase Infratek 106A (distribuito daburster Italia), ad alta precisione, è statorecentemente migliorato, grazie allanuova versione Z con banda passantedi 1 MHz. In questa nuova versione sonostati implementati sia la velocità di misura(quantità elettriche misurate entro 60msec) sia il trasferimento dei dati viainterfaccia (72 valori al secondo). Peresempio, in un sistema trifase, è possibiletrasferire in un secondo 6 correnti, 6 ten-sioni e 6 potenze di ciascuna fase 1,2,3+ altri 18 valori a scelta. Qualora i valo-ri da trasferire saranno inferiori a 72, iltempo di trasferimento diminuirà in modoproporzionale. L’Analizzatore di potenzarappresenta lo stato dell’arte per quantoriguarda le misure e l’analisi della poten-za elettrica. Ideale per la misura di poten-za di transitori in veicoli elettrici comestart-up del motore, cambiamento di cari-co e decelerazione del motore. Con que-sta versione è inoltre possibile sopprimereil rumore. Display a zero per valori infe-riori all’1%. La tecnologia consolidata el’ottimo rapporto prestazioni/prezzo ren-dono questo analizzatore estremamentecompetitivo a parità di prestazioni. Per ulteriori informazioni: www.burster.it

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LO SPAZIODEGLI IMP

Infatti, indipendentemente dalle sceltetecnologiche di progetto, nella maggiorparte dei sistemi QKD compaiono tretipologie di dispositivi quantistici: la sor-gente di singolo fotone, il canale di tra-smissione e i rivelatori operanti in regimedi conteggio di fotone. Le caratteristichedi questi componenti ottici quantisticisono cruciali per l’analisi della sicurezzadel sistema QKD nel suo complesso.Per quanto riguarda il ruolo nel proget-to degli Istituti Metrologici Primari, il pro-getto sviluppa nuovi campioni di misuraa livelli di segnale molto più deboli diquelli della radiometria convenzionale.Una volta convalidati, I nuovi metodi dimisura sviluppati permetteranno aipartner industriali di ottimizzare i pro-dotti QKD per garantire un funziona-mento affidabile e stabile. L’indipenden-za degli NMI dalle esigenze del mer-cato è fondamentale per ottenere lafiducia degli utenti nella validazione estandardizzazione delle apparecchiatu-re e dei componenti QKD. Inoltre si pre-vede, nel lungo termine, la necessità difornire servizi di taratura specifici diquesto settore ma del tutto simili a quel-li già offerti in ambiti più tradizionali.In sintesi, il progetto svilupperà nuovistandard e metodologie che consenti-ranno di migliorare l’incertezza di unfattore da 2 a 10 in tutte le attività diricerca proposte. Alcune delle attivitàconsentiranno caratterizzazioni e riferi-bilità impossibili finora, oppure prive diuna reale valutazione dell’incertezza.Questi obiettivi saranno raggiunti attra-verso il coordinamento di risorse e com-petenze già parzialmente esistenti pres-so i partner del progetto, evitando inuti-li duplicazioni di sforzi. Il carattere alta-mente specializzato della ricerca svoltafa sì che il progetto si avvalga di com-petenze al di fuori della tradizionalecomunità metrologia.In particolare, un sistema QKD è com-posto da dispositivi quantistici (sorgenti,canali di trasmissione, e rivelatori) chesono utilizzati nell’ambito della tecnolo-gia dell’informazione classica. La sfidasta nella caratterizzazione metrologicadei componenti ottici del sistema QKDcome rappresentato in Fig. 1.

Tutte le attivi-tà sarannosvolte anche

sulla base di discussioni con l’indu-stria sotto la guida di ETSI-ISG.

LE SFIDE SCIENTIFICHE E TECNICHE

Le sfide principali sono l’individuazionedelle risorse peculiari della comunica-zione quantistica, distinte da, ma com-plementari a quelle classiche nelle co-municazioni, e lo sviluppo di riferimentidi misura adeguati alla quantificazionedi tali risorse. Le risorse delle tecnologiequantistiche sono quasi del tutto ine-splorate dal punto di vista metrologico.Talvolta persino l’identificazione chiarae univoca di tali risorse è un compitonon del tutto completato. La caratteriz-zazione delle risorse per la comunica-zione classica è un compito ben defini-to dal punto di vista metrologico. Tutta-via, la comunicazione quantisticarende necessario un ulteriore sviluppodi queste “classiche” tecniche di misu-razione per analizzare parametri chesono al di là degli scopi della comuni-cazione classica. Un esempio è la mi-sura dell’efficienza di rivelazioni di di-spositivi capaci di risolvere il numerodi fotoni incidenti, a livello di singolofotone.Gli obiettivi scientifici e tecnici per con-sentire all’Europa di progredire versonuove applicazioni industriali sono: – caratterizzazione di sorgenti di singo-lo fotone, in termini di numero medio difotoni per impulso e di probabilità diemissione di un dato numero di fotoniper impulso;– tomografia quantistica dello statoquantico prodotto dalla sorgente;– realizzazione di sorgenti di singolifotoni ottimizzate come riferimenti dimisura per la caratterizzazione degliemettitori di segnale;– caratterizzazione del canali quantisti-ca per i sistemi di comunicazione infibra ottica, inclusa la quantificazionedella de-coerenza, e la tomografiaquantistica legata alla propagazionedello stato quantico all’interno dellafibra ottica;– caratterizzazione di rivelatori com-merciali di singolo fotone, compresa

l’efficienza di rivelazione, jitter, il tempomorto di risposta, l’after-pulsing, i con-teggi di buio e la saturazione;– identificazione e standardizzazionedelle definizioni specifiche della rivela-zione quantistica a livello di singoli fo-toni;– determinazione delle proprietà dei ri-velatori a risoluzione del numero di foto-ni in grado di osservare più di un foto-ne in un impulso.Il progetto completa il processo iniziatonel 2008 con un finanziamento euro-peo, che ha come scopo lo sviluppo dicampioni per la metrologia fotonica dallivello di segnale (1013-1014 fotoni/s)dei campioni radiometrici già esistenti(10-100 microwatt) sino al livello delsingolo fotone. MIQC estende i risultatigià ottenuti nel visibile alle radiazionicon lunghezze d’onda TELECOM e allapropagazione in fibra ottica.In conclusione, l’uso diffuso e generaliz-zato di sistemi di QKD richiede che que-sti siano considerati affidabili dagli uten-ti. Ciò comporta la definizione di unacomplessa procedura di garanzia chedefinisca le specifiche di sicurezza, valu-tazione e certificazione secondo unametodologia standardizzata.MIQC fornirà i fondamenti metrologi-ci necessari alla standardizzazionedel QKD, garantendo agli utenti finalila conformità agli standard dei pro-dotti QKD promuovendone così la dif-fusione sul mercato della tecnologiae, in ultima analisi, rivoluzionando lasicurezza dei dati nel settore dell’ICT.Il successo di questa operazione met-terà in moto altre applicazioni indu-striali basate sulla meccanica quanti-stica, ma l’impatto maggiore è attesonei settori dell’ambiente, del sociale edelle finanze.

Maria Luisa Rastello è Dirigente diRicerca e Responsabile della divisione diOttica presso l’Istituto Nazionale di Ricer-ca Metrologica (I.N.Ri.M.) di Torino, si oc-cupa di studi e ricerche nell’ambito dellaFotometria e dell’Ottica quantistica, conparticolare attenzione alle tecniche di mi-sura. È coordinatore europeo del progettoMIQC e autore di numerose pubblicazio-ni scientifiche e libri sull’argomento dellaQKD.

Figura 1 – Tipico schema di un sistema QKD

LA 17025

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Assicurazione della Qualità

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

Parte 2a

COM

MENTI

ALLE

NORM

E

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

RIASSUNTOProsegue con successo l’ampia e interessante serie di commenti di NicolaDell’Arena alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. I temi trattati sono: Lastruttura della documentazione (n.4/2000); Controllo dei documenti e delleregistrazioni (n.1/2001 e n.2/2001); Rapporto tra cliente e laboratorio(n.3/2001 e n.4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n.3/2002 en.1/2003); Metodi di prova e taratura (n.4/2003, n.2/2004 en.3/2004); Il Controllo dei dati (n.1/2005); Gestione delle Apparecchia-ture (n.3/2005, n.4/2005, n.3/2006, n.3/2006, n.4/2006, n.1/2007e 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 dellaqualità parte 1.a (n.4/2010).

PROVE VALUTATIVE INTERNE

Le prove valutati-ve interne posso-no essere fattecon l’utilizzo dimateriali di riferi-mento certificati,o secondari ocon l’utilizzo dicampioni civet-ta. Nei primidue casi il risul-tato ottenuto de-

ve essere uguale a quello conosciutomentre il terzo caso durante la provadeve essere riscontrato l’errore. Nel set-tore della taratura la prova deve essereeffettuata con un campione primariointerno o con in campione degli IstitutiMetrologici Primari.

RIPETIZIONE DI PROVE E TARATURE

La norma prevede due tipi di ripeti-zione: con metodi identici e con meto-di differenti. Per molte tarature esiste

un solo metodo e quindi questo requi-sito non si applica. La ripetizionedella taratura con lo stesso metodopuò essere fatto solo prima della ri-consegna dello strumento (e vi lascioimmaginare il risultato ottenuto a bre-ve distanza di tempo), oppure ripor-tando lo strumento al Centro in tempidiversi facendo aumentare i costi. Solo poche prove (ad esempio durez-za) possono essere effettuate conmetodi differenti. La ripetizione delleprove con metodi identici diventa didifficile applicazione per gli oggettiche si devono restituire o per quellifacilmente deperibili. Per questo argo-mento nasce il problema dei costi ele-vati per la conservazione e l’imma-gazzinamento (penso ai laboratori dianalisi cliniche con centinaia di clien-ti al giorno per ogni prova e con og-getti tipo urina e sangue). Nonostantequeste mie perplessità, dove possibi-le, il laboratorio deve richiedere alcliente l’oggetto della prova in quanti-tà sufficiente per permetterne la ripeti-zione.Non sono riuscito a capire la differenzache esiste tra ripetizione di prove/tara-

ture ed effettuazione di nuove pro-ve/tarature, per me è la stessa cosa sefatta sullo stesso campione. Per questometodo mi devo allargare moltissimoper definirlo una procedura di controllodella qualità.

CORRELAZIONE DEI RISULTATI

Questo metodo, sia per le caratteristi-che diverse dello stesso oggetto che perle stesse caratteristiche di diversi ogget-ti, è semplice da adottare e non costatanto. Tuttavia mi chiedo quanto è ap-plicabile per le tarature o per la provaa compressione dei provini di cemento.Naturalmente l’elenco delle prove odelle tarature nella quale si misura unasola caratteristica si può allungare equindi il metodo si applica solo perpochi casi.

VERIFICA PRIMA DELLA PROVA/TARATURA

Questo metodo non esiste nella lettera-tura ma nel corso degli audit che hoeffettuato ho constatato presso un labo-ratorio la bontà di questo metodo.Prima di iniziare la taratura l’operatoreda alla macchina l’input di effettuare leverifiche sulla bontà dei risultati che siottengono e alla fine la macchina stam-pa un rapporto e solo con esito positivoche appare dal rapporto si inizia lataratura.

PIANIFICAZIONE

La 17025 prescrive che il monitoraggiosia pianificato e riesaminato. Per quan-to riguarda la pianificazione, il labora-torio deve per prima cosa scegliere ilmetodo da adottare e/o la proceduradi controllo da applicare, dopo deveemettere e applicare un documento di

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pianificazione (sinceramente nella lette-ratura non esiste un nome e neanche lanorma parla di documento, si potrebbechiamarlo Piano di Monitoraggio oPiano di Controllo della Qualità). Il documento può essere redatto in formatabellare o in forma descrittiva. Il docu-mento in forma tabellare è semplice dacapire e facile da applicare: in esso sipuò riportare il metodo o la procedura dicontrollo, la frequenza, la responsabilità(interna o esterna) con i nomi del perso-nale interno, i controlli da eseguire, leregistrazioni da utilizzare e se si vuole lospazio per la firma di avvenuta azione.La scelta della frequenza dipende dallatipologia del metodo o dei controlli e dalvolume delle prove/tarature effettuatenel corso dell’anno.Il laboratorio può preparare due docu-menti di pianificazione: il primo solo perle azioni di controllo della qualità e ilsecondo solo per i metodi, oppure puòpreparare un solo documento che con-tenga controlli e metodi. Nel caso checontenga solo i controlli il documentopuò essere emesso con frequenzaannuale mentre negli altri due casi puòessere emesso con frequenza maggiore,visto che i confronti interlaboratori hannouna frequenza maggiore dell’anno. Cisono dei documenti di pianificazioneancora più semplici, preparati per ognisingola apparecchiatura/attrezzaturadove su un format stardard si riportano icontrolli, la frequenza, la data di effet-tuazione e la firma dell’operatore.Per quanto riguarda il riesame delmonitoraggio si può rivedere controlli,metodi e frequenza (anche se per unlaboratorio accreditato è difficile cam-biare metodi e controlli) e il documentodi pianificazione deve essere riemesso.La frequenza dei controlli della qualitàe dei metodi deve essere riesaminata inbase alle esigenze, ai costi e ai risultatiottenuti (se positivi si può aumentare, senegativi si può diminuire).

AZIONI DA INTRAPRENDERE

Il paragrafo 5.9.1 prescrive che: “I datirisultanti devono essere registrati inmodo che le tendenze siano rilevabili e,quando fattibile, devono essere appli-cate tecniche statistiche per riesaminare

i risultati” mentre il 5.9.2 prescrive che“I dati di tenuta sotto controllo della qua-lità devono essere analizzati e, qualorasi dimostrino al di fuori dei criteri prede-finiti, devono essere adottate azioni pia-nificate per correggere il problema eper prevenire che siano riportati risultatinon corretti”. I due paragrafi sono lega-ti (e secondo me i normatori potevanofarne uno unico per non confondere leidee) poiché entrambi dicono cosa farea seguito del monitoraggio e precisa-mente il laboratorio deve: (i) registrare i dati risultanti, in modoche le tendenze siano rilevabili; (ii)applicare tecniche statistiche, se fattibi-li, per riesaminare i risultati; (iii) analiz-zare i dati; (iv) adottare azioni pianifi-cate.Sulle registrazioni da utilizzare non sug-gerisco niente. Esse sono diverse seapplicate per il controllo della qualità ose applicate per i metodi. Per ogni con-trollo esistono molti format validi edapplicati e inoltre a un laboratorio cheutilizza una registrazione da anni è pre-feribile non farla cambiare. Per gli inter-confronti esistono format applicati alivello di BIPM. L’unico suggerimentoche posso dare per rispettare tutta laISO 17025 è di riportare sulla re-gistrazione almeno i seguenti: i dati ri-sultanti, la firma di chi ha effettuato l’a-zione, la data e un codice di identifica-zione della registrazione. Volendo sipuò riportare un giudizio sull’esito del-l’azione effettuata.Con i risultati ottenuti si esprime un giu-dizio sulla bontà del laboratorio, se l’e-sito è positivo si procede con le pro-ve/tarature, se l’esito è negativo si bloc-cano le prove/tarature. A volte con idati precedenti si può valutare se laprova/taratura sia ancora in grado didare risultati buoni oppure si può valu-tare fino a quando si può continuare adeffettuare prove/tarature senza interve-nire sul processo (acquisto di nuoveapparecchiature). La frase “applicate tecniche statisticheper riesaminare i risultati” è abbastan-za equivoca per l’utilizzo del termine“riesaminare”. Questo termine mi piacepoco, per la cattiva traduzione dal ter-mine inglese “review” (che comprendeesame e riesame). Per prima cosa irisultati non si “riesaminano”: in italiano

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COMMENTIALLE NORME

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“riesaminare” significa “fare una secon-da volta l’esame”. La frase potrebbeportare a due azioni: (i) esaminare contecniche statistiche i risultati ottenuti peresprimere un giudizio; (ii) riesaminaretutti i risultati di precedenti controlli, contecniche statistiche, per valutare labontà delle prove già effettuate e quel-le da effettuare. Secondo me il norma-tore voleva solamente introdurre l’utiliz-zo delle tecniche statistiche per esami-nare i risultati.La frase “I dati di tenuta sotto controllodella qualità devono essere analizzati”è chiarissima e precisa. Non ha biso-gno di suggerimenti poiché per ognisingolo controllo si applicano singoletecniche conosciute da tutti i laboratori.Con questo requisito due sono gliaspetti da precisare: (i) esso è doppiorispetto al 5.9.1; (ii) il 5.9.1 è inap-propriato oppure prescrive il riesamedei controlli precedenti.La “polpa” più significativa è nella se-

conda parte del requisito “e, qualora sidimostrino al di fuori dei criteri prede-finiti, devono essere adottate azionipianificate per correggere il problemae per prevenire che siano riportati risul-tati non corretti”. Le azioni da effettua-re devono raggiungere due scopi: (i)correggere il problema, (ii) evitare chesiano riportati risultati non corretti.Questo requisito mi ricorda la primanorma sul “quality assurance” dovel’obiettivo primario delle azioni corret-tive era proprio quello di eliminare edevitare che si ripresentasse una nonconformità.La norma richiede con una frase gene-rica azioni pianificate. Secondo lenorme vigenti, si doveva parlare diazione correttiva e introdurre un docu-mento di pianificazione. Il mio suggeri-mento è di usare due strumenti a secon-da delle dimensioni e dei costi dell’a-zione correttiva da effettuare. Nei casisemplici si può utilizzare il modulo sulle

azioni correttive già predisposto dallaboratorio, nei complessi si può pre-parare un documento di pianificazione,in forma descrittiva, in cui riportare tuttoquello che necessita, quali azioni daeffettuare, costi, responsabilità interneed esterne, tempi di attuazione, acqui-sti o installazione di nuove apparec-chiature o attrezzature, controlli da ese-guire registrazioni da emettere, ecc., esi può riportare anche più azioni cor-rettive se sono necessarie per raggiun-gere lo scopo.La norma parla di “al di fuori dei crite-ri predefiniti”. In base alla norma illaboratorio deve stabilire criteri pervalutare se la prova/taratura dà risulta-ti validi. In questa scelta il laboratorio èaiutato dalle norme sulla singola pro-va/taratura, dalla letteratura scientificae dalle istruzioni delle case costruttrici,e qualora questi criteri non esistessero listabilisce e li riesamina in base alle pro-prie esigenze.

CAM2 CELEBRA IL SUO30° ANNIVERSARIO CON UN CUSTOM CHOPPER REALIZZATODA PAUL JR. DESIGNS

CAM2 (Gruppo FARO Technologies, Inc. -NASDAQ: FARO), fornitore leader a livellomondiale di soluzioni portatili di misura e diimaging, ha recentemente festeggiato il suo30° anniversario: tre decenni di innovazionee supporto ai clienti per rendere i loro prodottie processi i migliori al mondo. CAM2 hacelebrato questo traguardo con un chopperpersonalizzato, realizzato da uno dei suoistimati clienti, Paul Jr. Designs. La costruzionedella motocicletta CAM2 è stata presentatanel gennaio scorso all’interno della famosaserie televisiva “American Chopper: Seniorvs. Junior”, in onda su Discovery Channel.Per Paul Jr. Designs è importante crearecapolavori unici in modo rapido ed effi-ciente. Alcuni elementi, quali il serbatoio,la sella e il rivestimento del display princi-pale, sono i veri pezzi artigianali checaratterizzano ogni modello. Si tratta dicomponenti con forme e profili complessi,difficili da acquisire o ricreare a mano:grazie al braccio di misura CAM2 Arm èpossibile digitalizzare la forma e la posi-

NEWS

scanner 3D permisurazioni e docu-mentazioni detta-gliate con un intuiti-vo controllo touchscreen.La storia dell’a-zienda inizia nel1981, quandoSimon Raab eGreg Fraser fon-dano la societàRes-Tech a Mon-treal, in Canada(nel 1990 la sedeaziendale verràspostata in Flori-da, negli StatiUniti). Due annidopo cambiano il

nome dell’azienda e iniziano a svilupparetecnologie, compresi software, per opera-zioni complesse e procedure diagnostiche.Nel 1991 i due fondatori individuanoparallelismi tra la diagnostica medica 3D ei processi per la realizzazione di compo-nenti con l’ausilio di CAD da utilizzare nelsettore industriale della produzione. Daquel momento in poi CAM2 segue unanuova direzione e diventa leader nei siste-mi portatili di misura tridimensionale, stabi-lendo da allora un record consolidato dicostante innovazione tecnologica.

Per maggiori informazioni:www.cam2.it

zione esatta dei componenti, eliminando inpratica la necessità di disegnare e realiz-zare dei modelli in cartone. I dati raccolticon il braccio di misura possono poi esse-re immediatamente importati nella macchi-na CNC o utilizzati per il taglio a gettod’acqua per realizzare pezzi precisi, per-fetti fin da subito, riducendo così gli scarti,risparmiando tempo e incrementando l’effi-cacia dell’intero processo. A 30 anni dal suo ingresso sul mercato,CAM2 vanta tra i suoi prodotti non solo ibracci di misurazione più venduti al mondo,ma anche il sistema di misurazione laser dimaggior successo a livello globale - il LaserTracker e il Focus3D, un rivoluzionario laser

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

Emilio Borchi1, Renzo Macii2, Riccardo Nicoletti3, Alberto Nobili4

Parte I – IntroduzioneSTORIA

ECURIO

SIT

À

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

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THE COLLECTION OF ANCIENT MEASUREMENT INSTRUMENTS OFTHE “VALERIO” OBSERVATORY IN PESAROStarting from this issue the authors describe the rich collection of ancient instru-ments conserved in the Valerio Observatory of Pesaro, including instruments formeteorology, astronomy, geodesy and geomagnetism.

RIASSUNTOInizia in questo numero la descrizione della ricca collezione di strumenti dimisura conservata presso l’Osservatorio meteorologico e sismologico Valeriodel Comune di Pesaro, che annovera strumenti di meteorologia, di astronomia,di geodesia, di geomagnetismo e di sismologia.

L’OSSERVATORIO VALERIO DI PESARO

L’Osservatorio meteorologico e sismolo-gico Valerio del Comune di Pesaro con-serva una ricca collezione di strumentidi meteorologia, di astronomia, di geo-desia, di geomagnetismo e di sismolo-gia provenienti dalla prima dotazionestrumentale dell’Osservatorio stesso,fondato in Pesaro nel 1861 a opera delprof. Luigi Guidi (Fig. 1).Recentemente il Comune di Pesaro hafatto restaurare buona parte della colle-zione di strumenti. Il controllo dei vecchiinventari ha mostrato che molti strumentisono andati perduti nel corso degli anni,tuttavia il materiale rimasto è di valoretale da meritare di essere conosciuto edapprezzato tanto per la rarità che perl’importanza di alcuni esemplari.La ricchezza e l’originalità della stru-mentazione sta ad indicare anche lalunga attività di ricerca svolta fin dallaseconda metà dell’Ottocento. Tale ricer-

misure meteorologiche.Sempre a quegli anni risale l’idea dicostruire un osservatorio meteorologico.In esso trovano idealmente spazio que-gli strumenti di osservazione magnetica(declinometro, bifilare e inclinometro) edi analisi spettroscopica e fotometricadella radiazione solare che il Guidi pos-sedeva ed utilizzava già prima dellafondazione dell’Osservatorio Valerio.Tra il 1859 ed il 1860 gli avvenimentibellici e politici cambiarono l’assettopolitico della nazione e già l’11 settem-bre 1860 le porte di Pesaro si aprironoai soldati del generale Cialdini. Il 9 gen-naio 1861 Lorenzo Valerio, regio com-missario generale straordinario per laprovincia delle Marche, avendo accoltola richiesta di Luigi Guidi [2], assegnòin nome di Vittorio Emanuele II un sussi-dio straordinario di 20 000 Lire alMunicipio di Pesaro per la costruzionedi un osservatorio meteorologico e perl’acquisto di strumenti scientifici.Subito dopo l’approvazione del finan-ziamento il Guidi preparò un progettoper la costruzione del nuovo osservato-rio e lo presentò alle competenti autori-tà. Il piano di costruzione dell’Osserva-torio fu approvato nel giugno 1861,mentre il sussidio di 20 000 lire fupagato al Municipio di Pesaro soltantonel mese di marzo 1863. Per superarele ultime difficoltà il Guidi si impegnò inun’obbligazione firmata con il Munici-pio il 7 agosto 1863 di provvedere inte-ramente a sue spese alla manutenzionedegli strumenti.Per più di venti anni il Guidi raccolsestrumentazione e si aggiornò sulle tecni-che di misura nell’ambito della meteo-

ca continua anche oggi specialmentenel settore della meteorologia dovel’Osservatorio Valerio possiede seriestoriche di 150 anni e dove viene svol-ta attività di ricerca sulla radiazione so-lare nella regione dell’ultravioletto.Di seguito verrà data una breve pre-sentazione dell’origine della collezionee verrà fornita una scheda descrittivadei principali strumenti attualmente pre-senti, accennando talvolta anche all’at-tività di misura svolta con essi pressol’Osservatorio.

LA STORIA

Le osservazioni meteorologiche a Pesa-ro hanno una tradizione antica, cherisale al Settecento, ma solo nella secon-da metà dell’Ottocento esse acquistanouna caratteristica di continuità per meri-to del prof. Luigi Guidi (S. Angelo in Liz-zola 1824 – Pesaro 1883), naturalistae agronomo di grande valore, giusta-mente considerato l’iniziatore di misuresistematiche di meteorologia nella città[1]. La prima attività del Guidi nel setto-re risale al 1853. Egli iniziò le pratichedi osservazione nella cittadina natale,S. Angelo in Lizzola, dove si trovava insoggiorno obbligato. Le osservazioniproseguirono per alcuni anni, non soloa Pesaro ma anche in alcune località dicampagna dove il Guidi, su incaricodell’Accademia Agraria, coordinava le

Figura 1 – Il professor Luigi Guidi(1824-1883) fondatore e primo direttore dell’Osservatorio Valerio

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STORIA ECURIOSITÀ

rologia e della sismologia. Nel 1867 ilGuidi cominciò una serie regolare diosservazioni meteorologiche e magneti-che che, dal 1871 in poi, furono ripor-tate su appositi registri. Nel 1875 com-parve anche il bollettino dell’Osservato-rio, prima in forma completa, poi informa più semplice a causa delle ingen-ti spese di stampa.Le difficoltà economiche restarono sem-pre pressanti e a poco valsero gli sforzidel Guidi di avere contributi dalla Sta-zione Agraria di Pesaro, di cui egli eraDirettore. Nel 1879 l’Osservatorio Vale-rio entrò finalmente nella rete me-teorologica nazionale, ma solo dal1882 venne sussidiato dal governo con300 Lire all’anno.Al momento della morte di Luigi Guidi,avvenuta il 6 marzo 1883, l’Osservato-rio sembrava sul punto di dover chiude-re. Il nuovo direttore, l’ing. Pio Calvori(Fig. 2), agì con tempestività riuscendoa trovare i finanziamenti per la ristruttu-razione, e riqualificando l’osservatoriosul piano nazionale e internazionale[3]: riordinò la biblioteca, e conservòcon cura la ricca strumentazione acqui-stata dal Guidi. Si deve alla sua azioneenergica e tempestiva il salvataggiodella struttura. Sotto la sua lunga guida,ordinata e meticolosa, l’OsservatorioValerio divenne “uno dei migliori delregno”.I direttori che seguirono, Gino Pampana(1931-1935), Tito Alippi (1935-1959),Alessandro Procacci (1962-1971) eBrunello Bedosti (1971-1992), si mos-sero sempre nel solco tracciato dal Cal-vori. Con la direzione Alippi si ebbe unnotevole potenziamento strumentale delsettore sismologico. Nel 1983 pressol’Osservatorio fu istituito un museo scien-tifico, intitolato a Luigi Guidi, che rac-coglie la strumentazione scientifica edaltre collezioni di interesse storico. Dal1992 il Comune di Pesaro attraverso ilservizio Ambiente gestisce il rilevamen-to dei dati e l’archivio corrente, mentreattraverso il servizio Musei gestisce lastruttura museale e la biblioteca storica.

A SEGUIRE…

Nei prossimi numeri verranno descrittele diverse tipologie di strumenti, a parti-

re dagli strumenti ottici, e, a seguire, glialtri strumenti della collezione, ordinatisecondo le categorie:a) Strumenti astronomici e geodetici:essi sono, insieme ai magnetometri, ipiù antichi della collezione Uno degliultimi strumenti astronomici, acquista-to dal Guidi verso il 1870, fu il can-nocchiale dei passaggi di Negretti eZambra.b) Strumenti di geomagnetismo: alcunidegli strumenti magnetici facevanoparte della primitiva strumentazione delGuidi degli anni 1856-58. Il declino-metro, l’inclinometro ed il bifilare eranostati acquistati nel 1864. Il teodolitemagnetico tipo Brunner del TecnomasioItaliano fu acquistato verso il 1880.c) Strumenti di meteorologia: dei mol-tissimi strumenti di meteorologia quel-li di interesse ottico riguardano l’otticameteorologica. Il Guidi accenna adalcuni apparecchi nell’avvertenza del“Bullettino Mensile” del luglio 1875:“…il colore dell’atmosfera è determi-nato col polarimetro di Arago, ilquale serve anche per lo studio dellapolarizzazione atmosferica, la tempe-ratura solare è misurata coll’eliometrodel Secchi. L’intensità chimica dellaluce si determina col metodo diRoscoe”. Rientrano in questo settoreanche i nefoscopi di cui l’osservatorioValerio conserva un pregevole esem-plare.Riguardo agli strumenti sismologici, ilCalvori commenta: “Quando l’osserva-torio venne fondato non possedeva cheun semplice pendolo Cavalleri. Nel1876 (gennaio) fu impiantato il tromo-metro normale col quale si fecero osser-

vazioni abbastanza regolari fin dalmomento della sistemazione. Nel gen-naio 1877 si impiantò il sismografo acarte affumicate del Cecchi, completo.Nel 1879 venne acquistato il microsi-smografo De Rossi che però non fu maiposto in completo stato d’azione”. Altristrumenti vennero acquistati dai diretto-ri successivi dell’Osservatorio. Attual-mente, a parte il cannocchiale di osser-vazione del tromometro, non ci sonoaltri strumenti di ottica nel settore dellasismologia.

NOTE

[1] Luigi Guidi nacque in S.Angelo inLizzola presso Pesaro l’11 maggio1824. Studiò Storia, Filosofia e Letterenel ‘41 e ‘42 a Firenze, nel ‘43 e ‘44in Urbino. Tornato a Pesaro, nel 46,prese parte alle sommosse liberali delleRomagne e delle Marche. Fu presentealla presa di Roma da parte dei france-si. Il 29 settembre 1849 veniva proscrit-to e doveva fuggire S. Marino. Dopo unmese poteva rimpatriare ma venivacostantemente controllato.[2] Luigi Guidi, 1860, “Istanza del Pro-fessor Luigi Guidi al R. CommissarioGenerale Straordinario delle Marcheper un sussidio al fine di erigere unOsservatorio Meteorologico in Pesaro”,“Estratto dalle Esercitazioni dell’Acca-demia Agraria”. La stampa è conserva-ta nell’archivio storico dell’OsservatorioValerio. [3] G. H. Boehmer, Report on Astrono-mical Observationes for 1886, Smithso-nian Institute, Washington, 1889.

Figura 2 – Pio Calvori(1854 - 1931), ingegnere,nato a Senigallia, successe al Guidi alla direzione dell’Osservatorio

Figura 3 – Piccolo teodolite di Ertel

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NEWS

ACCELEROMETRI:L’IMPORTANZA DELCERTIFICATO DI TARATURAE LA STRUMENTAZIONENECESSARIA PER OTTENERLO

TORSIOMETRI A FLANGIACON APPROVAZIONE ATEX

La gestione in Qualità di un laboratoriorichiede una corretta documentazione a cor-redo dei sensori utilizzati. Generalmenteviene fornito il “Calibration Certificate”, lacui validità in termini di Qualità dipende dalreale documento che ci si trova ad analizza-re. Infatti, tale termine si presta a molteplicitraduzioni. Le due principali sono: Certifica-to di Taratura e Rapporto di Prova, che peròcelano sottili ma fondamentali differenze. Il Certificato di Taratura è un documentoemesso da laboratori accreditati che havalenza ufficiale. È il risultato di un manualedi qualità, di procedure tecniche e gestiona-li che vengono periodicamente approvate esupervisionate dall’Ente di accreditamentoche ne garantisce la qualità del contenuto.Tali caratteristiche gli attribuiscono un valorelegale e universale. Questo tipo di docu-mento è riconoscibile dal logo SIT per l’Ita-lia, A2LA per gli Stati Uniti, DKD per la Ger-mania e analoghi per le altre Nazioni. Il Rapporto di Prova è invece un sempli-ce certificato, con o senza riferibilità all’Enteprimario, o solamente una prova funzionaledi prodotto. Può essere emesso da qualun-que laboratorio senza accreditamento. Per-tanto, il contenuto qualitativo dipende dallapreparazione tecnica e professionale dellaboratorio. Questo documento non riportalogo SIT, A2LA o equivalenti. Dalle differenze sopra elencate emerge cheil Certificato di Taratura è un docu-mento di maggior valore rispetto alRapporto di Prova.Nel panorama suddetto la PCB ha semprescelto di fornire insieme ai sensori il relativoCertificato di Taratura A2LA così da garanti-re al cliente la totale conformità agli stan-dard consentendogli così di avvalersi di tuttequelle caratteristiche (universalità, valorelegale, qualità tecnica della prova) che ren-dono unico il Certificato di Taratura.Inoltre, l’esperienza (più 40 anni) della PCBnella fabbricazione degli accelerometri haportato alla commercializzazione di un’am-pia gamma di prodotti, dal semplice cali-bratore al sistema completo per la taratura.Ad esempio:– Il Model 394C06 è un calibratore portati-le mono-frequenza e mono-ampiezza adattoalla verifica (anche in loco) della catena dimisura e rappresenta una scelta entry-leveldal costo contenuto. Chi invece desideraaccedere a un livello superiore può scegliereil Model 9100 che consente di calibrare nel-l’intervallo 10Hz-10kHz fino a un massimo

di 10G in conformità alla ISO 17025.Inserire NewsPCB_fig2- Per aziende più esi-genti sono disponibili sistemi completi di tara-tura quali la workstation Model 9155. Si trat-ta di un sistema di taratura completo “chiavi inmano” conforme alla norma ISO 16063-21/22:2005. Questo prodotto possiede lespecifiche idonee a consentire un accredita-mento SIT. È quindi uno strumento adatto a tuttii Centri SIT o a quei laboratori che intendonodiventarlo; ma rappresenta anche una soluzio-ne professionale per tutte quelle aziende chepossiedono un ampio parco di accelerometrida tarare periodicamente. – Per chi invece, è già dotato di un banco ditaratura proprio, l’air bearing shaker ModelK394A30/31 è la soluzione ideale e rap-presenta l’attuale stato dell’arte in campo dishaker. Infatti, è l’unico modello sul mercatoa garantire i limiti imposti dalla norma ISO16063-21/22:2005 in termini di vibrazionitrasversali. Grazie a un sistema ad aria com-pressa e all’accelerometro di riferimentoinserito all’interno dello shaker stesso, è ingrado di ridurre al minimo tali vibrazioniaumentando notevolmente la ripetibilità eripetitività della misura.

Per ulteriori informazioni: www.modalshop.com.

Per determinare in modo esatto le prestazionidi una macchina si impiega un torsiometro,che viene integrato tra il meccanismo di tra-smissione e la macchina stessa, direttamentenel gruppo propulsore. HBM, specialista intecnica di misurazione, offre tali trasduttori adesempio con i suoi torsiometri a flangia deltipo T10FH, disponibili di serie con coppienominali fino a 300 kNm. L’elettronica è statarielaborata e adattata per poter impiegare iltrasduttore anche in ambienti a rischio diesplosione. La versione speciale del trasdutto-re T10FH è disponibile con l’approvazioneATEX ll 2G EEx d e q IIC T4 per campi dimisura nominali fino a 150 kNm. La versionein categoria II2G può quindi essere impiega-ta in Zona 1. La trasmissione dei dati tra roto-re e statore è di tipo digitale, quindi anche incondizioni ambientali difficoltose, ad esem-pio in presenza di disturbi elettromagnetici otemperature variabili, è possibile garantireuna registrazione e trasmissione di valorimisurati sicura e senza errori. Un impiego tipico del torsiometro T10FH-ATEX è il comando di motori a gas per siste-mi a compressore a gas. Questi vengonoimpiegati, ad esempio, nelle stazioni com-pressore dei gasdotti oppure nelle cavernesotterranee di gas. Siccome la pressionenelle condutture oscilla spesso, è necessariauna regolazione rapida e precisa, che rea-gisca al mutare dei parametri di funziona-mento. In questo modo la trasmissione puòessere efficacemente protetta dai danneggia-menti e, al contempo, è possibile ridurre ilconsumo di carburante. Grazie all’elevataprecisione della misurazione della coppia èanche possibile trasmettere i dati di stato delsistema, che consentono l’ottimizzazionedegli intervalli di manutenzione nell’ambitodi un “Condition Based Monitoring” (monito-raggio in base alle condizioni).

Per ulteriori informazioni: www.hbm-italia.it

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T U T T O _ M I S U R EAnno XIII - n. 1 - Marzo 2011

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

LA QUALITÀ DEI SITI WEB PER IL SUCCESSO DELL’IMPRESA

di Giovanni GuidaFranco Angeli Editore

192 pagineISBN 9788856830248: € 22,00, 2011

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NEL PROSSIMO NUMERO• Misure acustiche in ambito industriale• Misure per il sistema ferroviario• Gli RFIdE molto altro ancora

Il livello di successo di un portale aziendale è direttamente correlato alla sua qualitàe questa, a sua volta, dipende in ultima analisi dalla capacità di governo del progetto.La finalità del libro è di offrire un modello di riferimento e un insieme di regole di com-portamento concrete ed efficaci a chi si trova nella posizione, spesso entusiasmantema comunque difficile, di guidare il progetto di un portale. Il percorso suggerito perrealizzare un portale di successo certamente non garantisce il risultato, ma può esse-re d’aiuto per raggiungerlo, nelle grandi aziende, nella pubblica amministrazione,nelle organizzazioni non profit, nelle piccole e medie imprese.

L’AUTOREGiovanni Guida è professore ordinario presso la Facoltà di Ingegneria dell’U-niversità degli Studi di Brescia. Svolge attività di ricerca in diverse aree di fron-tiera dell’ingegneria informatica. È attivo come libero professionista nell’ambitodelle strategie di sviluppo dei sistemi informativi aziendali, della gestione delleconoscenze, del progetto di portali. Fellow e Tutor in antropologia al Keble Col-lege, Oxford. Esperto di Archeologia Paleolitica, è coordinatore di numerosi testiquali Becoming human: Innovation and Prehistoric Material and Spiritual Culture.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMEROAEP Transducers p. 02ATEQ p. 10Bocchi p. 06Burster p. 72CAM 2 p. 76Carl Zeiss p. 54CCIAA di Prato p. 12Cibe p. 18Coop. Bilanciai p. 41Crioclima p. 50Delta Ohm p. 20DGTS p. 44F.lli Galli p. 75Fluke 4a di cop.HBM Italia p. 52, 79Hexagon Metrology p. 34

Kistler Italia p. 56, 58IC&M p. 22Labcert p. 1Leane p. 36Leane.net p. 32LMS Italiana p. 28, 60LTF p. 30LTTS p. 16Luchsinger p. 24, 26, 68PCB Piezotronics p. 79Physik Instrumente p. 62Renishaw 3a di cop.Rupac 2a di cop.Scandura p. 4Soc. Bilanciai Porro p. 8