TITOLO: L INCERTEZZA DI TARATURA DELLE MACCHINE PROVA MATERIALI (MPM)

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1 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 1 d 7 Annotazon: Il presente documento fornsce comment e lnee guda sull applcazone della ISO COPIA CONTROLLATA N CONSEGNATA A: COPIA NON CONTROLLATA N CONSEGNATA A: 0 Emssone C. Ferrero M. Mosca Revsone Descrzone Data Redazone Approvazone

2 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 2 d 7 Indce 0. Introduzone 1. Forze crescent 1.1 rpetbltà 1.2 rsoluzone 1.3 campone d trasfermento 1.4 ncertezza estesa 2. Forze decrescent 3. Esempo

3 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 3 d 7 0. Introduzone La valutazone dell ncertezza d taratura delle macchne d prova materal è effettuata secondo requst prevst dalla norma UNI CEI ENV e le ndcazon rportate nell appendce D della norma ISO/DIS (d prossma pubblcazone), e tenendo conto, per quanto rguarda l errore d accuratezza (q), d quanto decso dall Uncertanty Experts Group dell European co-operaton for Accredtaton - EA, n relazone alla valutazone dell ncertezza per trasduttor con scala defnta (non aggustable) rportata nella Gude EA-10/14 (Note 1 e 2 a pè pagna). È possble calcolare l'ncertezza del sstema d msura della forza, sa da rsultat delle msure ottenute durante la taratura sa da lmt d specfca (tolleranze). Le vare norme stablscono nfatt de valor d tolleranza ed una classfcazone delle dfferent macchne d prova. S rcorda che per la verfca del carco applcato le vare normatve nazonal (e così pure le ASTM ed ISO tuttora utlzzate) prevedono la contemporanea determnazone del carco msurato con l dnamometro d rfermento (campone d prma lnea per Centr Accredtat) e del carco ndcato dalla macchna d prova per var lvell d carco e dvers ccl d taratura rpetut n dfferent poszon angolar del dnamometro rspetto all'asse macchna. I rsultat, elaborat secondo quanto ndcato dalle dverse norme, vengono confrontat con de valor fss d rfermento (generalmente n termn d tolleranze prevste). La macchna vene classfcata sulla base delle dsuguaglanze che vengono determnate fra rsultat ottenut durante la taratura ed valor d rfermento. NOTA 1: Un caso dfferente s ha quando lo strumento ndcatore del dspostvo per la msura del momento torcente non è aggustable. I valor determnat per q sono trattat come error sstematc cu modul rappresentano una parte non domnante dell'ncertezza. In quest cas, le ncertezze estese assoluta e relatva, al desderato lvello d copertura del 95%, possono solo essere ottenute mpegando la procedura descrtta nel captolo F della Gude to the Expresson of Uncertanty n Measurement.(da EA-10/14). NOTA 2: S sottolnea come l termne errore d accuratezza sa obsoleto e non n lnea con la termnologa adottata dalla ISO GUM e dal VIM. Vene qu comunque ancora mpegato per non dscostars dalla termnologa attualmente utlzzata nella normatva d settore (ISO 376 ed ISO ). Nella prma revsone della ISO 7500 potrebbe essere sosttuto da errore d ndcazone.

4 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 4 d 7 L errore d accuratezza (q) delle MPM, n analoga qund con quanto prevsto per trasduttor con scala defnta, non vene normalmente elmnato, sulla base de rsultat della taratura, se l suo valore cade all'nterno della fasca d valor (specfche) ndcate nella Tabella 2 della norma ISO ; n tal caso l ntervallo entro cu l'errore relatvo stmato (E) potrebbe ragonevolmente trovars, sarà: E = q ± U, q è l'errore d accuratezza relatvo ed U è l'ncertezza estesa. 1 Forze crescent La mglore stma dell errore medo relatvo della forza ndcata dalla macchna d prova è q, errore d accuratezza relatvo. Vene assocata, a questa stma dell errore medo relatvo, l ncertezza estesa U, data da: U = k u = k u c n 2 = 1 k è l fattore d copertura; u c è l'ncertezza composta; u 1 ad u n sono le ncertezze tpo e rappresentano contrbut dpendent dalla rpetbltà, dalla rsoluzone e dal campone d trasfermento. Altr contrbut d ncertezza possono dervare dagl effett d nterfacca (end-loadng) e dall'nfluenza dell'operatore. 1.1 Rpetbltà L'ncertezza tpo assocata alla rpetbltà, u rep è lo scarto tpo del valore dell errore medo relatvo stmato: (1) u rep n = ( ) n F n 1 j = 1 ( F F ) j 2 (2) n = numero d letture ad ogn valore d forza nomnale. F j = valore d forza msurato (n untà d forza). F = valor medo d forza msurato (n untà d forza).

5 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 5 d Rsoluzone L'ncertezza tpo assocata alla rsoluzone relatva, u res è calcolata, nell potes d una dstrbuzone rettangolare, dalla relazone seguente: a ures = 2 3 (3) a = rsoluzone relatva 1.3 Campone d trasfermento L'ncertezza tpo rferta al campone d trasfermento, u std è data da: u = u + A + B + C std cal (4) u cal è l'ncertezza tpo relatva d taratura del campone; A, B, e C sono possbl contrbut dovut alla temperatura, alla stabltà nel tempo (derva) ed alla eventuale approssmazone lneare d una curva polnomale. 1.4 ncertezza estesa Una volta determnate tutte le ncertezze tpo (nclus var contrbut precedentemente rcordat), è possble calcolare l'ncertezza composta, u c, la quale moltplcata per l fattore d copertura, k, fornrà l'ncertezza estesa U. In genere s utlzza un valore d k = 2, anche se, k, potrebbe essere calcolato sulla base del numero d grad d lbertà effettv. L errore medo relatvo stmato, E, potrebbe ragonevolmente essere atteso trovars all'nterno dell ntervallo: E = q ± U (5) Il valore medo della forza generata dalla macchna, F, può essere espressa come: F F F q ± U 100 ( ) (6) 2 Forze decrescent Per forze decrescent, l'ncertezza composta, u' c è calcolata da contrbut d ncertezza d q e v. Il contrbuto d ncertezza composta d v è presunto essere lo stesso assocato all'errore d accuratezza, q, determnato per carch crescent. L'ncertezza composta, u' c è allora stmata essere:

6 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 6 d 7 u ' = 2 (7) c u c L'ncertezza composta, u' c è moltplcata per l fattore d copertura, k, per dare l'ncertezza estesa U. L errore medo relatvo stmato, E, potrebbe ragonevolmente essere atteso trovars all'nterno dell ntervallo ( q + v) U ' E = ± (8) q = l'errore relatvo d accuratezza per carch crescent; v = l'errore relatvo d reversbltà; Il valore medo della forza generata dalla macchna per carch decrescent, F, può essere espresso come: F F F 100 [( q + v) U ] ± (9) 3. ESEMPIO: S consder l seguente esempo: - forza ndcata: 100,0 kn, rsoluzone 0,5 kn - forze msurate ncremental (ccl 1 a 3): 100,1 kn, 100,8 kn, e 100,9 kn - forze msurate decrescent (cclo 4): 99.5 kn - campone d trasfermento n Classe 1 (u std = 0,12%) - nessun contrbuto sgnfcatvo dovuto alla derva, alla temperatura o ad effett d nterfacca. - nessun contrbuto sgnfcatvo dovuto all nfluenza dell operatore - errore relatvo d accuratezza q = -0,60%: rentra nelle tolleranze della Classe 1 - errore relatvo d rpetbltà b = 0,80%: rentra nelle tolleranze della Classe 1 - errore relatvo d reversbltà v = +1,39%: rentra nelle tolleranze della Classe 1 - rsoluzone relatva a = 0,50%: rentra nelle tolleranze della Classe 1 - u rep = 0,25% (scarto tpo dell errore medo stmato) - u res = 0,14% (l'ncertezza tpo della rsoluzone) - u std = 0,12% (l'ncertezza tpo del campone d rfermento) - u c = 0,31% (ncertezza composta per carch crescent) - u' c = 0,44% (ncertezza composta per carch crescent e decrescent) - U = 0,62% (ncertezza estesa: prodotto dell'ncertezza composta per k = 2) - U = 0,88% (prodotto dell'ncertezza composta, determnata per carch crescent e decrescent, per k = 2) E = 0,60 ± 0,62 % (ntervallo stmato dell errore medo per carch crescent) ( )

7 Identfcazone: SIT/Tec-012/05 Revsone: 0 Data Pagna 7 d 7 F F F ( 0,60 ± 0, 62) kn (ntervallo stmato del valore medo della forza per carch 100 crescent) E = 0,60 + 1,39 ± 0,88 = ( 0,79 ± 0,88) % (ntervallo stmato dell errore medo per carch crescent e decrescent.) F F F ( 0,79 ± 0, 88) kn (ntervallo stmato del valore medo della forza per carch 100 decrescent) Nota: I rsultat della precedente procedura fornscono solamente le ncertezze dell errore medo d accuratezza ottenuto durante la taratura della macchna d prova materal(mpm). Non danno l'ncertezza assocata con una sngola applcazone della forza durante la taratura, né rappresentano l'ncertezza della macchna durante l suo susseguente uso, quando molt altr fattor dovranno essere consderat (ad es., allneamento del provno, derva della temperatura, e sstem d afferraggo).