TUTTO_MISURE EDITORIALE IL TEMA: TUTTO_SERGIO SARTORI. ALTRI TEMI Misure per il fotovoltaico

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1 TUTTO_MISURE LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORI ORGANO UFFICIALE DELL ASSOCIAZIONE GMEE E DI METROLOGIA & QUALITÀ ANNO XIV N. 04 ƒ 2012 GRUPPO MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE EDITORIALE Navigando tra i siti degli IMP IL TEMA: TUTTO_SERGIO SARTORI TUTTO_MISURE - ANNO 14, N ISSN Poste Italiane s.p.a. - Sped. in Abb. Post. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n 46) art. 1, comma 1, DCB Torino - nr 4 - Anno 14 - Dicembre 2012 In caso di mancato recapito, inviare al CMP di Torino R. Romoli per restituzione al mittente, previo pagamento tariffa resi AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA Una raccolta di scritti di Sergio su T_M ALTRI TEMI Misure per il fotovoltaico METROLOGIA LEGALE TRV: MI 006 Strumenti per pesare a funzionamento automatico ARGOMENTI Metrologia legale e forense: gli etilometri Conformità ed efficacia parte II IMP: Campioni Josephson parte II Commenti alla 17025: la non conformità parte V

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4 :27 Pagina 243 TUTTO_MISURE ANNO XIV N. 04 ƒ 2012 IN QUESTO NUMERO La stima dell incertezza nelle misurazioni Uncertainty estimation in measurements S. Sartori 257 Editoriale: Navigando tra i siti degli Istituti Metrologici... (F. Docchio) 245 Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese Notizie nel campo delle misure e della strumentazione 248 Il tema: Tutto_Sergio Sartori Introduzione alla raccolta (F. Docchio, A. Cigada, M. Mortarino) Metrologia incompiuta (S. Sartori) Metrologia e sua (rinnegata) globalizzazione (S. Sartori) La stima dell incertezza nelle misurazioni (S. Sartori) I costi della riferibilità: si possono ridurre? (S. Sartori) Applicazione della GUM a una misura biologica (A. Maiello, D. Spolaor, S. Sartori) Cambiare tutto affinché niente cambi (S. Sartori) Collaudo d impianti fotovoltaici di media e grande taglia Gli altri temi: Misure per il Fotovoltaico Collaudo d impianti fotovoltaici di media e grande taglia: un caso specifico (E. Fiorucci, G. Bucci, F. Ciancetta) Testing of medium and large-sized photovoltaic plants: application to a case study E. Fiorucci, G. Bucci, F. Ciancetta Campi e Compatibilità Elettromagnetica Strumentazione di base nelle misure di Compatibilità Elettromagnetica: la rete artificiale per la misura dei disturbi condotti (C. Carobbi, M. Cati, C. Panconi) Le Rubriche di T_M: Visione Artificiale Smart Cameras distribuite (G. Sansoni) I Seriali di T_M: Misure e Fidatezza L approccio previsionale all affidabilità: modelli e banche dati (M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazzaroni) 285 Dalla conformità all efficacia Parte 2: le informazioni I Seriali di T_M: Conformità e Affidabilità Dalla conformità all efficacia: Parte 2 le informazioni (T. Miccoli) 289 From compliance to effectiveness Part 2: the information T. Miccoli 289 Metrologia legale e forense: gli etilometri Legal and forensic metrology: the breathalyzers V. Scotti 293 Le Rubriche di T_M: Metrologia legale Etilometro: prime aperture alla valutazione dei dati numerici (V. Scotti) Tavola Rotonda Virtuale: MI 006 Strumenti per pesare a funzionamento automatico. L evoluzione normativa della metrologia legale in Italia (a cura di M. Mortarino) 295 Spazio Associazioni Universitarie di Misuristi Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi 303 Spazio delle altre Associazioni Notizie dalle altre Associazioni Lo spazio degli IMP Prospettive dei campioni Josephson per la Metrologia Quantistica (V. Lacquaniti, N. De Leo, M. Fretto, A. Sosso) 309 Manifestazioni, Eventi e Formazione : eventi in breve 313 Commenti alle norme: la Non conformità, azioni correttive, azioni preventive, reclami e miglioramento - Parte quinta (N. Dell Arena) 315 Storia e curiosità Antonio Pacinotti, cent anni dalla morte (C. Luperini, A. Tellini) 317 Abbiamo letto per voi 320 News T_M N. 4/12 ƒ 243

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6 EDITORIALE Franco Docchio Navigando tra i siti degli Istituti Metrologici... Navigating among the Metrological Institutes websites... Cari lettori! Nella cornice della prolungata estate che tutt a un tratto diventa un inverno anticipato (dove sono le mezze stagioni?), degli eventi atmosferici che scuotono New York e degli eventi politici che scuotono il nostro povero Paese, sono a scrivere questo editoriale che fa da preambolo a un numero della Rivista dedicato per buona parte al contributo del suo fondatore, Sergio Sartori. Ho oziato (sto finalmente concludendo la convalescenza per un rimpiazzo di anca) navigando, tra l altro, tra i siti degli istituti metrologici e ho trovato un paio di suggestive notizie che meritano attenzione. La prima è tratta dal sito del National Physical Laboratory (NPL) inglese, e parla di una collaborazione tra l Istituto stesso e un Università inglese, per lo sfruttamento della radiazione X da stelle decedute (le cosiddette Pulsar, stelle di neutroni in rapida rotazione attorno al nucleo, residui di stelle che hanno terminato il loro ciclo di vita e sono collassate) come guida per la navigazione di astronavi nello spazio interstellare ai confini del sistema solare e oltre. Questa sorta di GPS stellare ridurrebbe i costi e i tempi delle attuali trasmissioni da e verso la terra, entrambi elevati a causa delle notevoli distanze. Questa ricerca fa parte, per l NPL, della ricerca sul tempo e la frequenza dell Istituto e dimostra la lungimiranza e la proiezione verso il futuro della metrologia avanzata, che investe tempo e risorse in ambiti applicativi con ricadute a medio, se non a lungo, termine. La seconda notizia deriva da una visita al sito del nostro Istituto Metrologico e si riferisce a un convegno svoltosi nei giorni scorsi in compartecipazione tra l I.N.Ri.M. e il Politecnico di Torino, dal titolo The time machine Factory. A metà tra convegno scientifico e occasione per un opera di divulgazione anche verso i non esperti di meccanica quantistica o relatività generale, l evento mette a fuoco la non escludibile fattibilità di un ritorno al passato o un salto nel futuro, da coniugare con la necessità di salvaguardare la casualità e non perturbare lo scorrere naturale degli eventi. Il viaggio nel tempo ha esercitato su di me un grande fascino fin da bambino, e continua a esercitarlo anche ora; la sua fattibilità deriva anche da quei nuclei di distorsione spazio-temporale costituiti dai buchi neri, importanti per un approccio più realistico alla rivalutazione del tempo come coordinata bidirezionale. A proposito di viaggi nel tempo e di possibilità di correggere storture del passato per un mondo migliore, sono convinto che la sentenza che ha condannato i sei esperti della Commissione Grandi Rischi della Protezione Civile sia uno degli eventi a cui sia necessario porre rimedio. Per un ricercatore come me, membro di quella categoria che fa della ricerca della verità un obiettivo incondizionabile dal potere, la sentenza stupisce e allarma. Stupisce per il fatto che i giudici non hanno tenuto conto della manipolazione dell incertezza (in questo caso, l ovvia incertezza nella stima della probabilità di un evento sismico delle proporzioni di quello dell Aquila) da parte del potere, solo per i suoi scopi mediatici. Allarma per l inevitabile perdita di credibilità, da un lato, del corpo degli scienziati e dei tecnici nei confronti dell opinione pubblica, e della tentazione, da parte di questi, di evitare di assumersi responsabilità specie in settori ad alta incertezza e nei quali il rapporto con il potere e con i media è più stretto. Fa piacere che da tutto il mondo si siano levate voci di dissenso e di condanna nei confronti di questa sentenza. Fa piacere, anche in assenza di viaggi nel tempo che possano correggere l evento, che esista un secondo grado di giudizio per raddrizzare questa stortura. Il feedback dei lettori all ultimo numero della Newsletter Tutto_Misure News è stato lusinghiero, e soprattutto ha dimostrato il notevole interesse dei laboratori di taratura per la costituzione dell associazione A.L.A.T.I., che li dovrebbe raggruppare e dovrebbe proporsi come interfaccia diretta nonché membro di ACCREDIA. Spero proprio che l associazione possa raccogliere tra i soci un cospicuo numero di laboratori prove e tarature, per contare di più a livello nazionale. Alcuni lettori avranno notato, nell ultimo numero di Tutto_Misure News, e noteranno anche in questo numero cartaceo, nella Rubrica Notizie dal Mondo delle Misure, una notizia che riguarda offerte di posizioni accademiche all Università Tecnica di Abu Dhabi. La notizia, oltre che un riconoscimento per un prestigioso posto di Full Professor affidato a un membro del GMEE (l Ing. Marco Mugnaini, Unità di Siena), è la dimostrazione che giovani ricercatori nostrani possono a pieno diritto ambire a posizioni accademiche di alto livello presso importanti Università straniere. Non me ne vogliano i fautori del cosiddetto rientro di cervelli : credo che uno dei compiti dello staff della Rivista sia favorire quanto più possibile l inserimento di giovani preparati e di valore in posizioni di prestigio di Università e imprese in tutto il mondo, in un ottica di sana competizione a livello globale. Buona fortuna a Marco e a tutti coloro che tenteranno un avventura all estero, in attesa di tempi migliori per il loro inserimento nelle nostre Università e imprese! Infine, avviso alle aziende che hanno, o vogliono attivare, collaborazioni con Università. Oggi (31 ottobre, n.d.r.), come già anticipato in altro numero della rivista, le Università perdono le Facoltà. Responsabili della ricerca e della didattica saranno, in futuro, unicamente i Dipartimenti, che potranno all uopo proporre un organismo di coordinamento con poteri molto limitati rispetto alle vecchie Facoltà. Dunque, per la maggior parte delle imprese, i nuovi interlocutori saranno i Dipartimenti. E, a proposito di Dipartimenti, segnalo che con oggi cessa la mia afferenza al Dipartimento di Ingegneria dell Informazione e da domani inizia la mia afferenza al Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale (stessa Università di Brescia). Dopo anni di militanza nel precedente Dipartimento, questo cambiamento mi emoziona, ma spero di poter dare, anche nella nuova struttura, un contributo fattivo per la promozione del trasferimento tecnologico universitàimpresa e per una ricerca e una didattica di qualità per il nostro Ateneo. Buona lettura! Franco Docchio T_M N. 4/12 ƒ 245

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9 COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE La Redazione di Tutto_Misure Notizie nel campo delle misure e della strumentazione NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION This section contains an overview of the most significant news from Italian R&D groups, associations and industries, in the field of measurement science and instrumentation, at both theoretical and applied levels. RIASSUNTO L articolo contiene una panoramica delle principali notizie riguardanti risultati scientifici, collaborazioni, eventi, Start-up, dei Gruppi di R&S Italiani nel campo della scienza delle misure e della strumentazione, a livello sia teorico che applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie, poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività di Trasferimento Tecnologico. PASQUALE DAPONTE PROSSIMO PRESIDENTE IMEKO Il Prof. Pasquale Daponte, dell Università degli Studi del Sannio a Benevento, nonché membro GMEE e del Comitato Editoriale della Rivista Tutto_ Misure, è stato nominato Presidente dell IMEKO per il triennio durante la riunione del General Council dell organizzazione, tenutasi a Busan (Korea) lo scorso 9 settembre. IMEKO (Confederazione Internazionale delle Misure, org), è una federazione non governativa di 38 Organizzazioni focalizzate nel progresso delle tecnologie di misura. I suoi obiettivi fondamentali sono la promozione di scambi internazionali d informazioni scientifiche e tecniche nel campo delle misure e della strumentazione, e la promozione della collaborazione internazionale tra scienziati e tecnici dalla ricerca e dall industria. All amico e collega Pasquale le più vive felicitazioni per questo prestigioso traguardo, i migliori auguri di buon lavoro e la speranza che l incremento di lavoro che gli deriverà dal nuovo ruolo non faccia venir meno la sua preziosa attività per la Rivista! UNISALENTO E IL PROGETTO SIMPLE: NUOVI OBIETTIVI RAGGIUNTI S.I.M.P.Le. System for Identifying and Monitoring Pipe LEaks è un progetto di ricerca svolto in collaborazione tra l Università del Salento (responsabile: Prof. Ing. Andrea Cataldo) e l Acquedotto Pugliese spa (referente: Ing. Marcello Miraglia), con la collaborazione del Politecnico di Bari, con lo scopo di sviluppare un nuovo sistema ricerca-perdite, basato sulla riflettometria a microonde, per la localizzazione puntuale di perdite lungo condotte idriche e fognarie interrate. Il funzionamento del sistema SIMPLe è stato illustrato nel n. 2/2012 di Tutto Misure (pp ). Dal punto di vista d implementazione pratica, sono state individuate due configurazioni del sistema adatte a due scenari applicativi: 1. ricerca perdite in condotte idriche metalliche già installate; 2. ricerca perdite in condotte idriche o fognarie di nuova posa in opera, realizzate in qualunque materiale. Per ciascuna di queste configurazioni, è stata condotta un intensa campagna di sperimentazione sul campo (con test sia su impianti pilota sia su impianti idrici di diversi comuni delle province di Lecce, Brindisi e Taranto). I risultati ottenuti, in termini sia di accuratezza nell individuazione della posizione della perdita sia di riduzione dei tempi d ispezione, sono estremamente soddisfacenti. Solo a titolo esemplificativo, si è riscontrato che nella configurazione 1 il sistema permette d individuare il punto di perdita con un incertezza dell ordine di 2-3 m (su tratti di condotta di qualche centinaio di metri) con tempi medi d ispezione dell ordine di 2 km di rete al giorno. Queste prestazioni migliorano ulteriormente nel caso in cui (configurazione 2), in fase d installazione, l elemento sensibile sia direttamente predisposto lungo le condotte (sia idriche sia fognarie e di qualsiasi materiale esse siano). In questo caso, oltre a permettere un attività sistematica di monitoraggio estremamente agevole, l incertezza nella valutazione della posizione della perdita risulta dell ordine di 1 m, con tempi d ispezione dell ordine di pochi minuti. Attualmente, si sta lavorando all ottimizzazione del software di misura e gestione e all integrazione del sistema (già portatile), in modo da renderlo ancora più pratico, comodo e user friendly. T_M N. 4/12 ƒ 248

10 N. 04ƒ ;2012 COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE NOTIZIE ACCREDIA Pubblicati i nuovi documenti per i Laboratori di taratura RG e RT-25 Sono stati pubblicati nel sito web (www.accredia.it) nell area Laboratori di taratura: 1. RG rev. 00 Regolamento per Accreditamento di tarature esterne e di Laboratori di Taratura multisito (entrata in vigore 1 Novembre 2012). 2. RT-25 rev. 02 Prescrizioni per l accreditamento dei Laboratori di Taratura (entrata in vigore 1 Novembre 2012). NPL NATIONAL PHYSICAL LABORATORY Nuove pubblicazioni online sul sito del NPL Pubblicate sul sito alcune interessanti presentazioni tecniche. Di particolare interesse quella sulle innovazioni riguardo alla metrologia delle Fuel Cells, scaricabile da questo indirizzo: science-lectures/innovationsin-fuel-cell-metrology BIPM BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET DES MESURES FAQ sul nuovo SI del BIPM Per chi fosse interessato ad approfondire il dibattito, alimentato sulle pagine di Tutto_Misure, versione cartacea, da Sergio Sartori sul Nuovo SI e continuato con la lettera di Walter Bich di I.N.Ri.M., ecco un utile set di FAQ sul Nuovo SI, accessibile sul sito del BIPM Bureau International des Poids et des Mesures, all indirizzo: faqs.html MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICO Restart, Italia! Presentato dal Ministero per lo Sviluppo Economico, alla presenza del Ministro Corrado Passera, il rapporto Restart, Italia della task Force sulle Start-up, considerate elemento vitale per la ripresa tecnologica del Paese. Il volume, in formato PDF, è scaricabile all indirizzo: images/stories/documenti/ startup_low_small.pdf CAMERA DI COMMERCIO DI FIRENZE: LE RETI D IMPRESA PER LA RISCOSSA DEL MADE IN ITALY DELLE PMI Da Milano al mattino in teleconferenza, le esperienze di coloro che stanno già facendo rete. Firenze, 22 ottobre 2012 Si sono mossi in molti, dall associazionismo, dagli ordini professionali, ma, quel che più conta, dalle imprese, per rispondere alla convocazione di Metropoli, azienda speciale della Camera di Commercio per l internazionalizzazione, che ha voluto questo Convegno in teleconferenza con Milano, dove le reti d impresa hanno già attecchito con successo e con soddisfazione per gli imprenditori coinvolti. Circa duecento le adesioni alla proposta di Metropoli di presentare la propria impresa alle altre convenute, in vista di possibili sinergie assistite. Ai primi di ottobre di quest anno, in tutta Italia sono 458 i contratti di rete già operativi, che coinvolgono imprese, di cui più della metà sono società di capitali. Molte le fattispecie: ne possiamo trovare di tipo orizzontale, verticale, territoriali e non territoriali, specialistiche, di professionisti, di subfornitura, orientate alla difesa dei brand o finalizzate ad affrontare mercati importanti ed esigenti come quello russo o cinese. Esistono anche reti d impresa transnazionali, anche se, al momento, non possono usufruire dei benefici di legge riservati a quelle totalmente italiane. Questi ultimi, in tempi di vacche magre, sono tutt altro che trascurabili e invitano all abbandono di resistenze, più che altro culturali e tradizionali, alla condivisione di scopi precisi tra imprenditori teoricamente anche in concorrenza tra di loro. La giornata intensa e articolata si è aperta al mattino con i saluti in teleconferenza di Carlo Sangalli, presidente della Camera di Commercio di Milano e di Vasco Galgani, presidente di Unioncamere Toscana e della Camera di Commercio di Firenze. Entrambi hanno ribadito che priorità per il sistema camerale diventa la promozione dell internazionalizzazione delle piccole e medie imprese, attraverso l aggregazione in reti finalizzate all export. Tali azioni saranno tanto più rilevanti quanto più punteranno ad aumentare il numero delle imprese esportatrici non in grado (da sole) di accedere ai mercati esteri. In questo ambito, non si considera secondario il sostegno a tutte quelle reti orizzontali di servizi per l internazionalizzazione (ad es. reti di produttori per la creazione di marchi comuni per prodotti destinati a mercati esteri; reti di consulenti in servizi per l export; reti per l offerta integrata di servizi per l accesso ai mercati esteri di una o più filiere; reti di supporto per la tutela della proprietà intellettuale e la difesa dalla contraffazione e pirateria in ambito internazionale). È seguita la relazione di Renato T_M ƒ 249

11 COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE N. 04ƒ ; 2012 Mannheimer, che ha dato conto dell immagine che hanno di sé gli imprenditori milanesi, evidenziando i pro e i contro della piccola dimensione aziendale e le aspettative proprie e del sistema Italia per l anno venturo. La percezione è chiara: gli imprenditori sono consapevoli che il principale vantaggio è dato dai risparmi che si ottengono con le sinergie tra imprese diverse e che il principale punto di dubbio è il rischio di limitazioni nella strategia consolidata della propria realtà aziendale. I casi aziendali che sono seguiti, nelle due tavole rotonde parallele a Milano e a Firenze, hanno cercato di aumentare la percezione delle positività e di sgombrare il campo tra i dubbi. Fabrizio Vanni Riceviamo dal Direttore del Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica degli Higher Colleges of Technology, Università di Abu Dhabi, il presente invito a presentare candidature per posti di Faculty in varie discipline. Requisiti generali sono il possesso di Master e PhD, oltre ad almeno tre anni di ricerca nell industria. Tra lo staff dell HCT annoveriamo anche il nostro Marco Mugnaini (GMEE, Unità di Siena), cui è stata offerta una posizione di Full Professor, come da testo che segue. Greetings, Recently, our department was honored to have Dr. Marco Mugnaini join our faculty in the area of electrical power and machines with a focus on control systems. The United Arab Emirates (UAE) is well known for its oil and gas industry and a many of our graduates are employed by these industries. Furthermore, the UAE has a documented population growth of about 5% which implies ever increasing numbers of students to be trained to work in these industries and other heavy industries such as aluminum, steel, and frigate production. We also have a number of graduates in the national communications, aerospace, and military-related companies. Our faculty members hold masters and PhD qualifications and over three years of industrial experience. Dr. Mugnaini suggested that I contact you in relation to recruiting quality faculty members. To that end, it would greatly honor me if you referred possible academics to our recruitment website: recruit.hct.ac.ae/webforms/ ViewJobList.aspx?p=Faculty If you or anyone whom you have recommended has any questions concerning the position or the UAE, please contact me at this address or information below. Warm regards, Dr. Michael Jacobson Chair Electrical & Electronic Engineering Technology ADMC Higher Colleges of Technology PO Box 25035, Abu Dhabi, United Arab Emirates +971 (2) AVVISO DI DISPONIBILITÀ DI POSIZIONI ACCADEMICHE PRESSO GLI HIGHER COLLEGES OF TECHNOLOGY, UNIVERSITÀ DI ABU DHABI Museo della bilancia di Campogalliano (MO): un Museo per mille idee! Il Museo della Bilancia di Campogalliano, nel centro del sisma dell Emilia, si fa in tre, anzi in quattro, con proposte per tutti i gusti. Infatti, gli istituti scolastici dei comuni colpiti dal terremoto del maggio scorso saranno i benvenuti al Museo e potranno usufruire per tutto l anno scolastico in corso delle visite guidate gratuitamente. Torna poi il Concorso a premi IL PESO DELLE IDEE, un modo simpatico e divertente per fare scienza tra i banchi di scuola. Continuano le collaborazioni volte a valorizzare le nostre collezioni e a contribuire alla divulgazione scientifica e tecnologica. Anche il Museo di Campogalliano contribuisce all offerta didattica del MEF di Modena portando... un po di bilance e di misure! Il percorso rappresenta una modalità profondamente innovativa di fruizione del museo e delle esposizioni che ospita, incentrandosi sui due edifici del nuovissimo Museo modenese: la casa di Enzo Ferrari e il famoso cofano giallo. Dopo il successo di mostra e laboratori PESI CORRETTI E GIUSTE MISURE al Centro La Rotonda, una nuova sfida a fianco del Museo casa Enzo Ferrari di Modena! Sempre fruibile al Museo di Campogalliano, oltre al percorso classico sugli strumenti per pesare, la mostra LA LIBELLULA E LA BILANCIA. Una mostra adatta a scuole e famiglie, che parlando di insetti consente di affrontare temi scientifici: fisica del volo, della luce e del suono. Informazioni: 059/ oppure T_M ƒ 250

12 TUTTO_SERGIO SARTORI Franco Docchio, Alfredo Cigada, Massimo Mortarino IL TEMA Introduzione alla raccolta a cura della redazione Come i lettori di Tutto_ Misure e i cultori delle misure ormai sanno, è recentemente mancato il fondatore della Rivista, il Prof. Sergio Sartori, dopo breve ma inesorabile malattia. Il Prof. Sartori ha dedicato a questo progetto dieci anni della sua vita, dal 1999 al 2009, convinto com era che una rivista che parlava con serietà ma anche con spirito divulgativo di misure (che fossero meccaniche, elettriche, chimiche, biologiche, ambientali o altro) avesse un importanza capitale per educare alla cultura delle misure i suoi operatori e per innalzare il livello qualitativo delle misure in Italia, dove spesso rivestivano un ruolo ancillare e spesso poco considerato a livello sia accademico sia industriale. Il n. 3 di Tutto_Misure, finito d impaginare a pochi giorni dalla sua scomparsa, ha potuto dedicare a Sergio solamente la copertina e l editoriale, riservandosi di poter contribuire in modo più dettagliato a tenere vivo il suo ricordo con una dedica speciale: eleggere a tema principale del numero successivo (questo che state leggendo) una raccolta degli scritti dell illustre metrologo sulla rivista negli anni della sua direzione. Ecco dunque questa breve ma intensa raccolta di editoriali e articoli, che spaziano dal primo anno di vita della rivista a qualche anno fa. Il primo contributo è un editoriale del n. 1/2005, dal titolo Metrologia incompiuta. In esso il Direttore, dopo aver tracciato (da par suo) un excursus della storia della Metrologia dai tempi della Rivoluzione Francese (1791), data che viene riconosciuta universalmente come origine della moderna Metrologia, denuncia i ritardi con cui la Metrologia ortodossa ha riconosciuto settori tecnologici come degni di attenzione (p. es. la chimica), o addirittura ne tiene fuori altri. Soprattutto denuncia i soliti ritardi all italiana (da qui il titolo), di governi che ritardano vistosamente passaggi organizzativi importanti come l unificazione degli Istituti Metrologici (peraltro incompleta, perché ha lasciato fuori dal processo quello che ora è l INMRI). Il secondo Editoriale (n. 1/2008) ha come titolo Metrologia e sua (rinnegata) globalizzazione. Qui il Prof. Sartori mette in evidenza con vigore il prevalere d interessi nazionali, di carattere puramente commerciale, rispetto a quello che dovrebbe essere un coordinamento globale della ricerca metrologica internazionale, senza sottacere il ruolo a tratti campanilistico di comitati, quali il CIPM, nell ostacolare una vera e propria globalizzazione della Metrologia (citando l esempio delle grandezza d interesse ambientale). Il fondatore della Rivista aveva, fin dall inizio, la dichiarata intenzione di rendere la stessa un utile strumento formativo oltreché divulgativo. Ed ecco che già dai primi numeri (a partire dal n. 1/1999) firma un interessante serie di articoli sull uso appropriato dell incertezza di misura come indispensabile corredo di qualsiasi risultato di misura, avvalendosi della GUM (allora neonata) e dei documenti a essa correlati. Com era profetica questa visione, stante il fatto che ancor oggi l incertezza di misura, in molti settori, è ancora sconosciuta o negletta! Dal contributo congiunto del Prof. Sartori e del Prof Luca Mari di Castellanza, nasce il secondo degli articoli qui raccolti, dal titolo Si possono ridurre i costi della Riferibilità? (n. 1/2006) in cui gli autori disquisiscono sull importanza, ma anche sui costi sociali, degli Accordi di Mutuo Riconoscimento (MRA) e dei confronti intercampioni tra nazioni. Il terzo degli articoli ( Applicazione della GUM a una ricerca in biologia, n. 2/2007) intende introdurre con vigore e rigore il concetto d incertezza di misura in un settore applicativo che proprio l incompiutezza della metrologia del primo editoriale aveva escluso, vale a dire, appunto, quello della biologia e microbiologia. Anche questo, che getta le basi teoriche del calcolo dell incertezza, ha come compendio due articoli seguenti che trattano esempi concreti. Non poteva mancare, nella raccolta, un articolo dell ultimo triennio, in cui Sergio, ormai scarico delle fatiche della Direzione di Tutto_Misure, si dedicò al tema della formazione in Metrologia, e alla stesura del suo libro sulla storia della metrologia, ahimè interrotto. Di questo periodo è il contributo dal titolo Cambiare tutto perché niente cambi, in cui l autore si chiede (e si risponde, in modo non troppo positivo) chi siano i beneficiari del cambiamento del sistema Internazionale (SI) in cui sette unità di base verranno definite utilizzando le costanti fondamentali. Nell augurare a tutti una buona lettura, siamo convinti che questa breve raccolta metta bene in evidenza le intenzioni, da un lato, divulgatrici e, dall altro, moralizzatrici del compianto Prof. Sartori, sempre spinto dal desiderio di una maggiore neutralità della Metrologia rispetto a interessi nazionalistici e politici e di una maggiore e più capillare divulgazione delle buone pratiche della metrologia nella vita di tutti i giorni, a beneficio del singolo e della collettività. T_M N. 4/12 T_M ƒ 251

13 IL TEMA N. 04ƒ ; 2012 CURRICULUM SCIENTIFICO E ACCADEMICO DEL PROF. SERGIO SARTORI Il Prof. Sergio Sartori si è laureato nel 1961 al Politecnico di Torino in ingegneria elettronica. Nel 1963 iniziò l attività di ricerca nel Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR). Nel 1975, vinto sia il concorso a cattedra di Misure Elettriche sia il concorso a Dirigente di Ricerca nel CNR, ha preferito rimanere nel CNR, conservando fino al 1986 l incarico d insegnamento di Misure Elettriche al Politecnico di Torino. Dal 1995 al dicembre 1998 è stato Direttore dell Istituto di Metrologia Gustavo Colonnetti del CNR e dal 1994 al 1997 rappresentante del MURST nel Consiglio di Amministrazione dell Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris. Fondatore del Gruppo Italiano di Studio sulle Macchine di Misura a Coordinate (denominato CMM_Club), ne è stato Presidente dal 1994 al Dal 1997 era membro del Comitato Fondatore di Euspen (European Society for Precision Engineering and Nanotechnology), del quale è stato vicepresidente dal 1997 al Dal 1991 al 1998 ha rappresentato il CNR nel Consiglio Generale dell IMEKO. Dal 1980 al 1985 è stato consulente dell UNESCO. Dal 1984 al 1988 è stato esperto consulente dell Ufficio per la Metrologia Applicata nella CEE. Dal 1999 al 2007 è stato presidente del Comitato Organizzatore della Mostra Congresso Biennale Metrologia & Qualità, da lui fondato. Dal 1999 al 2009 è stato Direttore Responsabile della Rivista Tutto_Misure, da lui fondata. Dal 2004 era socio dell Associazione Italiana GMEE. È stato autore di oltre 140 pubblicazioni e di due libri nei settori delle misure elettriche, termiche e meccaniche, della fisica dello stato solido, dell interferometria con laser, della modellistica di sistemi meccanici, dell optoelettronica, dell informatica, dell epistemologia, della qualità nei sistemi di produzione. T_M ƒ 252

14 TUTTO_SERGIO SARTORI Sergio Sartori IL TEMA Metrologia incompiuta Editoriale della Rivista Tutto_Misure n. 1/2005 Si può far risalire la metrologia moderna alla nascita del Sistema Metrico Decimale, con la Rivoluzione Francese e con le definizioni del 1791, superbo esempio di trionfo della ragione. Due anni dopo già avvengono le prime rotture: le necessità pratiche costringono al compromesso. È la metrologia del grande Newton, deterministica, della lunghezza, della massa e del tempo. La meccanica resta il solo oggetto della metrologia anche nel 1875, quando viene firmata la Convenzione del Metro (CM): l opera di Gauss, Weber, Maxwell, Thompson e di molti altri viene ignorata. Solo nel 1921, dopo cinque Congressi Internazionali, dopo la proposta di Giorgi del 1901, la Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) apre una porta agli (ingegneri) elettrotecnici ed estende la CM alle grandezze elettromagnetiche. Nel 1948 la IX CGPM accoglie l ampere tra le unità fondamentali; la definizione dell ampere, valida ancora oggi, aggancia l elettromagnetismo alla meccanica, tramite una bilancia che confronta forze elettriche a forze meccaniche. Nel 1960 la XI CGPM sanziona la nascita del Sistema Internazionale di Unità (SI); in quello stesso anno il secondo è definito come frazione dell anno tropico al giorno 0 gennaio 1900, modesto aggiustamento a una definizione dell unità di tempo ancora vincolata a fenomeni astronomici (prima la rotazione della terra intorno al proprio asse; ora il moto della terra intorno al sole secondo le leggi di Keplero). Il secondo deve attendere altri sette anni perché i fisici sperimentali accettino di abbandonare i moti degli astri, governati dalle leggi di Newton e Keplero, agganciandolo al periodo di una radiazione elettromagnetica. Più fortunato è il metro che già nel 1960 viene agganciato alla lunghezza d onda di una radiazione del cripto; ma anche più sfortunato, perché poco dopo viene scoperto il laser e le radiazioni candidate a una nuova definizione del metro sono tantissime, tutte con caratteristiche metrologiche migliori di quella scelta nel Si arriva al 1983: i fisici sperimentali sono messi da parte dai fisici dell atomo e dai fisici teorici: il metro viene legato al secondo attraverso la velocità della luce nel vuoto, adottando, nella nuova definizione, il modello esposto da Einstein quasi 80 anni prima: la velocità della luce non varia al variare del moto dell osservatore. Nel 1971 la CGPM fa una piccola concessione alla chimica e introduce la mole nel SI; ma i chimici devono aspettare fino al 1995 per avere un proprio Comitato Consultivo che si occupi di promuovere, coordinare, valutare l enorme ambito delle misure per la chimica. Alla fine del millennio la metrologia ufficiale accetta anche di occuparsi di grandezze tecnologiche, accogliendo la durezza nell Olimpo delle grandezze oggetto della CM. Questo numero di Tutto_Misure è dedicato a tutti i settori che sono stati accolti con grande ritardo dalla metrologia ufficiale, o che addirittura ne sono ancora esclusi, come accade per esempio per la biologia (ecco la ragione di una guida alla qualità dei laboratori per i biologi, allegata a questo specifico numero di T_M). Mettendo a confronto gli articoli qui pubblicati emerge, a mio avviso, un importante insegnamento: ritardi e ostracismi non sono dovuti a colpe dei settori che ne sono stati colpiti ma all incapacità d incontro tra le culture che hanno dominato la metrologia, in modo esclusivo in passato e in modo prevalente oggi, e le culture emergenti. La cultura dei metrologi tradizionali è in parte ancora ferma ai dibattiti che hanno appassionato generazioni di fisici nel XIX e nel XX secolo. Le difficoltà del Vocabolario di Metrologia ne sono la dimostrazione più eclatante. Le culture emergenti, appena si ritrovano nella metrologia, lasciano subito ogni eventuale senso d inferiorità. Si appropriano, con pragmatismo, dei metodi e dei sistemi organizzativi; rispondono con grande dinamismo alle raccomandazioni, espresse (finalmente) nel 1999 dalla XXI CGPM, di potenziare l attività di metrologia per la chimica e per le biotecnologie. Essenziale risulta il loro ruolo culturale per portare a compimento il processo di estensione della metrologia a tutti i settori delle scienze della natura. In Italia intanto la metrologia resta incompiuta. Finalmente un Governo ha avuto il coraggio di procedere all unificazione in un unico ente dei due istituti metrologici di Torino. Ma non ha avuto il coraggio di unire a essi l Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti dell ENEA. Follia tutta italiana. Tutto_Misure, per parte sua, cerca di compensare questa follia e continua a presentare uniti quelli che ieri erano tre e che oggi sono diventati due. T_M N. 4/12 ƒ 253

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16 IL TEMA TUTTO_SERGIO SARTORI Sergio Sartori Metrologia e sua (rinnegata) globalizzazione Editoriale della Rivista Tutto_Misure n. 1/2008 Come è complesso un mondo globalizzato! Prepotentemente vengono alla luce gli interessi particolari che si scontrano con l interesse generale. Un esempio, piccolo ma emblematico, lo troviamo nella metrologia, che per sua natura e dalle sue origini moderne (la stipula della Convenzione del Metro, CM, nel 1875) è globalizzata. Si potrebbe pensare che la stessa CM, assegnando alla metrologia un governo globale nel quale tutte le nazioni aderenti sono rappresentate con pari dignità, sia riuscita a risolvere il contrasto tra interessi nazionali e globali. Invece, da quando il commercio è entrato con prepotenza a governare la metrologia, qualcosa si è rotto nel delicato equilibrio e gli interessi particolari hanno preso, giorno dopo giorno, il sopravvento sulle questioni universali e sul coordinamento della ricerca metrologica internazionale. Tutto nasce dal giorno (14 ottobre 1999) della firma del Mutual Recognition Arrangement (MRA) da parte di 67 istituti metrologici nazionali (NMI è l acronimo in inglese), appartenenti a 45 stati aderenti alla CM, 20 stati associati e 2 organismi internazionali non governativi, oltre a 119 laboratori nominati dai firmatari. Il MRA, promosso dal Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure (CIPM), l organo esecutivo del governo globale della CM, vorrebbe sancire l importanza della metrologia negli scambi commerciali tra nazioni: ma nasce debole. Per volontà del governo USA è un Arrangement (intesa), non un Agreement (accordo): impegna gli istituti firmatari, non i governi ai quali essi appartengono. Dunque i governi non sono tenuti a considerare equivalenti, entro l opportuna incertezza, i campioni nazionali e i certificati di taratura di altri paesi in confronto ai propri; in altre parole, malgrado confronti internazionali, accreditamenti, sistemi di qualità e altro, possono in qualunque momento ripetere i controlli sulle caratteristiche dei prodotti, già fatti all origine e riconosciuti validi dagli istituti, applicando eventualmente nuove specifiche protezionistiche. I contrasti più forti tra interessi diversi nascono quando si devono individuare i laboratori nominati dai firmatari del MRA. Chiariamo di cosa si tratta. Il MRA, dopo avere affermato la centralità dei confronti interlaboratorio nel processo di mutuo riconoscimento dei campioni e dei certificati, al paragrafo 6.1 precisa che la partecipazione a tali confronti è aperta ai laboratori che hanno la più alta competenza tecnica ed esperienza, di norma membri dell appropriato Comitato Consultivo (CC) del CIPM. Quei laboratori che non sono membri del CC e non sono NMI devono essere nominati dal NMI designato a firmare l accordo dalla competente autorità dello stato al quale il NMI appartiene, in quanto responsabile dei rilevanti campioni nazionali di misura. Questo complicato sistema d intesa, firmato dagli NMI, da loro gestito ma che coinvolge anche istituti nominati dagli NMI (che sono ben più del doppio degli NMI), va incontro alle esigenze di molte nazioni; esse, nel costituire il loro sistema metrologico nazionale, non hanno creato gli NMI dal nulla ma utilizzato strutture esistenti, coordinandole e attribuendo a una o più di esse il ruolo di NMI. Secondo quali criteri? La rilevanza dei campioni da essi realizzati e mantenuti, ovviamente. Ma l altro ieri rilevanti erano i campioni di lunghezza, massa e tempo; oggi più rilevanti stanno diventando, per la stessa sopravvivenza dell umanità con il tenore (non qualità!) di vita raggiunto nei paesi industrialmente più avanzati, i campioni necessari per le misure del tasso d inquinamento. Domani potranno essere più rilevanti i campioni per le misure di carattere biologico. Così sulla rilevanza dei campioni, sulla competenza degli istituti nominati, sull intreccio d interessi e finanziamenti scatenato da queste scelte nascono i contrasti all interno delle nazioni e tra nazioni. Così il CIPM, che dovrebbe operare per dare attuazione alle nobili delibere e raccomandazioni della Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM), relative ad esempio al miglioramento delle misure per l ambiente e di quelle sui sistemi biologici, in realtà dedica la quasi totalità del tempo delle sue riunioni a dirimere questioni tra NMI e tra nazioni sulla rilevanza dei campioni, sulla competenza degli istituti nominati, sulle pressioni d istituti competenti detentori di campioni rilevanti che il NMI, al quale devono far riferimento, rifiuta di nominare per i confronti interlaboratorio, per timore di perdere prestigio, contratti per certificati e finanziamenti. Il rapporto tra CIPM e CGPM potrebbe sembrare simile al rapporto tra G8 e Assemblea dell ONU; ma così non è. La CGPM è organo di governo globale e decide; non è invece l Assemblea dell ONU, o i suoi organismi, a decidere ma il G8, che rappresenta gli interessi di una ristretta e ricca minoranza degli abitanti del nostro pianeta ma agisce da assurdo organo di governo globale. I no-global, che vorrebbero riportare le decisioni per l umanità nella sede appropriata, sono forse i più corretti sostenitori della globalizzazione: per il bene di tutti e non di pochi. T_M N. 4/12 ƒ 255

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18 IL TEMA TUTTO_SERGIO SARTORI Sergio Sartori La stima dell incertezza nelle misurazioni Parte 1 Procedura e concetti fondamentali 1 INTRODUZIONE Questo inserto inaugura il discorso sulla stima dell incertezza, discorso che verrà proseguito nei numeri successivi della rivista, per formare una raccolta di testi che, si spera, saranno utili a chi debba affrontare problemi di valutazione dell incertezza. La trattazione verrà svolta sulla base di due principi ispiratori: 1. S intende fornire un ausilio pratico, di facile comprensione e uso, a chi, esperto della pratica delle misure, debba qualificare i risultati della sua attività attribuendo a essi la ineliminabile incertezza. Alla facilità d uso si sacrificherà dunque il rigore matematico, limitando le formule all indispensabile e sempre cercando di renderle immediatamente traducibili in numeri. 2. Si farà riferimento a due documenti, la Norma UNI CEI ISO 9, citata nel seguito con la sigla GUM, e il documento tecnico ISO\TR (1999) Geometrical product specification (GPS) Inspection by measurement of workpieces and measuring instruments Part 2: Guide to the estimation of uncertainty of measurement in calibration of measuring equipment and product verification. Quest ultimo documento costituisce un passo significativo verso l applicazione in campo industriale della GUM in quanto propone un metodo semplificato di grande efficacia per la stima dell incertezza, denominato PUMA (Procedure for Uncertainty MAnagement). Quanto viene proposto in questa serie d inserti è applicabile nei casi seguenti: Quando si debba attribuire l incertezza a risultati di singole misurazioni; Quando sia necessario stimare l incertezza nel confronto dei risultati di due o più misure, incluso il caso di grande interesse pratico del confronto tra il risultato di una misura e la tolleranza (o l errore massimo ammissibile) attribuita alla caratteristica misurata; Quando si voglia definire il massimo errore ammissibile per uno strumento o un campione di misura usato in un processo produttivo, o i limiti di tolleranza delle caratteristiche di un prodotto. Quando s intenda verificare se il progetto di un sistema di misura e relative procedure d impiego soddisfano i requisiti predefiniti. I PASSI PER LA VALUTAZIONE DELL INCERTEZZA Chiunque debba eseguire la stima dell incertezza, sia in fase preventiva di programmazione di una misurazione sia a posteriori quando dispone dei risultati del lavoro sperimentale, preliminarmente deve avere definito in modo chiaro due punti di fondamentale importanza: 1. Il misurando. Si deve definire il misurando, cioè ciò che si intende misurare, cercando di chiarire quali limiti sono insiti nella definizione stessa. Ad esempio, si tratta di rispondere a domande del tipo seguente: Cosa significa dire il diametro del pezzo? A quale altezza sulla generatrice, a quale orientamento? È un diametro medio o il minimo circoscritto, o il massimo inscritto? Con quale calcolo si è ottenuto o si pensa di ottenere tale diametro? La deformazione sotto carico del provino costruito con il materiale che si deve caratterizzare dipende dal modo di applicazione del carico e dall entità del carico? In quali condizioni di campo elettrico è fornita la rigidità dielettrica di un materiale e quanto esse differiscono dalle condizioni d impiego del materiale? Cosa si intende per temperatura dell ambiente? La misura della concentrazione di un contaminante nell acqua quanti campioni richiede per dare un informazione significativa? A quale stato del misurando vengono riferiti i risultati? Dedicare qualche minuto a ragionare sul misurando può servire sia a individuare le componenti d incertezza insite nel modello scelto per definire il misurando sia a comprendere il limite minimo all incertezza conseguibile, dovuto all incertezza insita nella natura e nella definizione del misurando stesso, ossia alla sua incertezza intrinseca. Riassumendo: definire il misurando significa sintetizzare la caratteristica o la proprietà che si intende misurare mediante un modello. Il modello scelto deve essere ben chiaro allo sperimentatore, il quale deve essere in grado di quantificare l incertezza insita nel modello stesso. 2. Si deve stabilire qual è l incertezza-obiettivo (target uncertainty nel documento PUMA), ossia l incertezza massima che risulta indispensabile per poter utilizzare il risultato della misura e conseguire lo scopo che ha reso necessario eseguirla. In ogni momento si deve poter verificare se l incertezza che si spera di ottenere è sufficiente per poter prendere le decisioni che conseguono al risultato della 1 Pubblicato su Tutto_Misure 1/1999. Le parti 2 e 3 sono state pubblicate rispettivamente su T_M 2/1999 e T_M 3/1999 T_M N. 4/12 ƒ 257

19 N. 04ƒ ; 2012 misurazione. Se l incertezza stimata è superiore all incertezza-obiettivo la misurazione non è utilizzabile per assumere una qualunque decisione; se è uguale o inferiore, non è necessario approfondire la stima perché l obiettivo è ormai conseguito. Le conseguenze pratiche e semplificatrici di queste considerazioni sono enormi. Si può procedere a stime approssimate e semplificate dell incertezza purché si sia sicuri di mantenersi sempre in sicurezza, cioè di effettuare sovrastime. Se la sovrastima dell incertezza risulta minore o uguale all incertezzaobiettivo, è inutile, e costoso, cercare di essere più accurati nella stima: lo scopo è raggiunto. Il procedimento di stima dell incertezza non deve essere un procedimento accurato e costoso: deve badare all essenziale, cioè a dimostrare che l incertezza che si è conseguita o che si conseguirà è adeguata alle necessità che hanno determinato l esecuzione della misurazione, cioè è uguale o minore dell incertezza-obiettivo. In conclusione, si deve ottenere da una misurazione non l incertezza migliore possibile ma l incertezza che serve, né più né meno di tanto. I PASSI OPERATIVI PER LA STIMA DELL INCERTEZZA Passo 1 Si esprima matematicamente la relazione tra il misurando e tutte le grandezze d ingresso (comprese correzioni e fattori vari) dalle quali il misurando dipende. Questo passo richiede l effettuazione di due operazioni distinte: A. L individuazione di tutte le grandezze d ingresso. È un operazione che richiede una completa e approfondita conoscenza del processo o sistema sul quale si effettua la misurazione. Si ricordi che nella maggioranza dei casi una sottostima dell incertezza è attribuibile al non aver preso in considerazione una grandezza d ingresso. Per verificare se tutto ciò che conta è stato correttamente considerato conviene analizzare a tavolino il sistema passo per passo, ricostruendo il percorso di ciascuna informazione o segnale d interesse. B. La scrittura della relazione matematica che lega le grandezze d ingresso prima individuate con il misurando. Questa operazione è indispensabile anche per pervenire alla stima del misurando, soprattutto quando si ha a che fare con misurazioni cosiddette indirette, quando cioè si misurano le grandezze che abbiamo chiamato d ingresso e si calcola con i risultati il valore della grandezza d interesse. Non dobbiamo dimenticare che il ragionamento che sta alla base della stima del misurando e della sua incertezza nella GUM si può riassumere in un concetto: non esistono misure dirette. Tutte le misure sono in qualche modo indirette, cioè risultato di calcolo su informazioni all ingresso di vario tipo, e quindi impongono di conoscere il modello che lega le informazioni d ingresso alla uscita che vogliamo stimare. Esempio: si supponga di voler conoscere l area A del pavimento di una stanza di forma rettangolare. Si misurano la base b e l altezza h del rettangolo. Il modello assunto è quello di rappresentare la stanza con un rettangolo, ignorando ad esempio la presenza di piccole rientranze dovute alla finestra e alla porta. La relazione matematica che consente il calcolo del misurando A è la seguente: A = b h Dove b e h sono misurati e A è calcolato. La stessa relazione servirà per stimare l incertezza di A, supponendo note le incertezze con le quali si è ottenuto b e h. Si dovrà ancora tener conto, nel valutare l incertezza di A, del contributo dovuto alla scelta del modello approssimante di rettangolo perfetto. Un interessante alternativa di fronte a sistemi complessi difficilmente descrivibili con formule matematiche consiste nel far ricorso a un equazione di modello di tipo generale semplificato. Questo è possibile quando si ha a che fare con misure dirette, fornite da un ben identificato strumento, di grandezze di tipo additivo. Si deve preliminarmente aver individuato tutte le cause

20 N. 04ƒ ;2012 IL TEMA possibili di errore e d incertezza e averle eventualmente raggruppate in categorie trattabili separatamente. Il modello risulterà allora il seguente: M = P + C 1 + C 2 + C 3 + C 4 + C 5 + M rappresenta la misura cercata; P rappresenta la proposta dello strumento; C 1, C 2, C 3, ecc. rappresentano le correzioni da apportare alla proposta dello strumento conseguenti alle cause di errore identificate. Evidentemente molte, o anche tutte, le correzioni possono essere considerate nulle, ma non mai le loro incertezze, che andranno stimate. Si sposta il problema della modellizzazione a un livello più basso e più semplice da gestire. Le cause di errore e incertezza possono essere identificate in generale nei seguenti gruppi, ovviamente non tutti sempre di uguale importanza o addirittura presenti: 1. L ambiente nel quale la misurazione è condotta (temperatura, vibrazioni, interferenze, eccetera, sul misurando, sui campioni e sulle apparecchiature). 2. I campioni di riferimento usati per effettuare la misurazione (stabilità, incertezza di taratura, risoluzione, incertezza intrinseca, sensibilità alle condizioni ambientali, ecc.). 3. L apparato di misura (stabilità, isteresi, sensibilità alle condizioni ambientali, risposta ai transitori, risoluzione, ecc.). 4. L organizzazione e la messa a punto della misurazione, in particolare quando ciò comporta azioni sul misurando (ad esempio, la campionatura, la conservazione). 5. Il software che contribuisce alla definizione del risultato della misura e ai calcoli (algoritmi, filtraggio, digits significativi, effetti di manipolazioni accidentali, ecc.). 6. L operatore (aggiornamento, competenza specifica, esperienza, onestà, ecc.). 7. La natura del misurando e la sua incertezza intrinseca. 8. L incertezza del modello usato per descrivere il misurando. 9. La procedura di misurazione (numero di ripetizioni, sequenza e cicli, durata, ecc.). 10. Le costanti e i fattori di conversione usati. Passo 2 Si determini il valore stimato di ciascuna delle grandezze d ingresso sulla base di: A) Analisi statistica di serie di osservazioni (anche una sola). B) Altri metodi. Tra tali metodi si citano: valori ottenuti da un manuale, da precedenti esperienze, da cataloghi; stime sulla base della storia pregressa del processo; casi simili. Questo è un passo operativo che comunque va fatto, indipendentemente dalla necessità o meno di stimare l incertezza. Richiede l esperienza misuristica del responsabile della misurazione. Si noti che uno o più dei valori stimati possono essere posti uguali a zero; ciò avviene, ad esempio, quando una correzione è stimata essere nulla. Ciò non significa che per tali variabili d ingresso automaticamente si possa stimare nullo anche il contributo all incertezza. Anzi spesso avviene il contrario, in particolare quando la grandezza d ingresso considerata è una grandezza d influenza. L incertezza dell ipotesi di uguaglianza a zero del valore stimato di una grandezza d ingresso va sempre valutata tra le incertezze da considerare. Passo 3 Si valuti l incertezza tipo di ciascuna stima di grandezza d ingresso. A) Se la stima della grandezza d ingresso è stata ottenuta sulla base di analisi statistica di serie di osservazioni (Passo 2/A), l incertezza tipo è valutata mediante lo scarto tipo sperimentale della distribuzione o mediante lo scarto tipo della media. B) Se la stima della grandezza d ingresso è stata ottenuta con altri metodi (Passo 2/B), l incertezza tipo è valutata per mezzo di un giudizio basato su tutte le informazioni disponibili sulla possibile variabilità della grandezza d ingresso considerata; l insieme delle informazioni può comprendere: dati di misurazioni precedenti; esperienza o conoscenza generale del comportamento e delle proprietà dei materiali e strumenti d interesse; specifiche tecniche del costruttore; dati forniti in certificati di taratura o altri; incertezze assegnate a valori di riferimento presi da manuali. Questo passo richiede esperienza e conoscenza della fisica e della chimica che sta dietro in particolare all eventuale misura o conoscenza delle grandezze d ingresso. Passo 4 Si valutino le covarianze associate alle stime d ingresso eventualmente correlate. Ignorare le covarianze può in molti casi portare a errori gravi nella stima dell incertezza. È la stessa organizzazione dei sistemi nazionali e internazionali di disseminazione che crea correlazioni significative tra le diverse variabili. Il caso più tipico è quello della misura della differenza tra due valori prossimi di uno stesso misurando che cambia nel tempo, misurati con la medesima strumentazione: ignorando l esistenza di covarianze, con fattori di correlazione prossimi all unità, si sbaglia anche di un ordine di grandezza la stima dell incertezza. Passo 5 Si calcoli il risultato della misurazione, vale a dire la stima del misurando, dalla relazione di cui al passo 1, usando, per le grandezze d ingresso le corrispondenti stime ricavate al passo 2. Passo 6 Si determini l incertezza tipo composta del risultato della misurazione a partire dalle incertezze tipo e dalle covarianze associate alle stime delle grandezze d ingresso. Questa operazione è quella che generalmente viene indicata con il termine fare il bilancio delle incertezze. La sua importanza non va trascurata: serve infatti anche a mettere in evidenza cosa conta molto (numeri grossi in colonna 6 della tabella seguente) e cosa conta poco (numeri piccoli in colonna 6 della tabella seguente) nel bilancio e quindi a concentrare gli sforzi futuri nella direzione giusta. T_M ƒ 259

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