Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale. Area Didattica di Ingegneria. Corso di Laurea in Ingegneria Industriale

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1 Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale Area Didattica di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Industriale Lezioni del Corso di Misure Industriali 1

2 Un po di Storia Fino ad un passato non troppo lontano, i campioni erano esclusivamente realizzazioni materiali di una determinata grandezza Il metro Il kilogrammo Le unità di misura facevano riferimento a manufatti assai spesso "locali", talvolta "antropomorfi" Il braccio, il piede, il pollice, Facevano eccezione le unità di tempo, che facevano riferimento a effetti astronomici periodici comuni a tutti Sorgere e tramontare del sole Le fasi lunari 2

3 Un po di Storia L'Illuminismo e la Rivoluzione Francese introdussero il concetto di riferimenti di lunghezza e massa comuni, cercati in natura (proprietà della Terra, di materiali). Si teorizzò l'impiego di proprietà egualmente disponibili per tutti gli uomini, in tutti i tempi e in qualsiasi luogo. Si introdusse il sistema decimale per i multipli e i sottomultipli La tecnologia e le conoscenze scientifiche non permisero le realizzazione di campioni diversi da quelli materiali 3

4 Un po di Storia Un secolo più tardi (1870), J. C. Maxwell introdusse un concetto fondamentale: "If we wish to obtain standards of length, time and mass which shall be absolutely permanent, we must seek them not in the dimensions, or the motion, or the mass of our planet, but in the wavelength, the period of vibration, and the absolute mass of these imperishable and unalterable and perfectly similar molecules La strada era aperta, ma ci volle ancora un secolo, la scoperta della relatività e della fisica quantistica e l'opera di G. Giorgi per tradurre in pratica queste parole. 4

5 Un po di Storia Sistema metrico francese (1789) Il 7 aprile 1795 per volere dell Assemblea Nazionale fu pubblicata la tabella ufficiale del sistema metrico decimale (universalità dell unità di misura, riproducibilità). Il suo punto di forza è l introduzione della decimalizzazione dell unità. Trattato della convenzione del metro (1875) 17 Nazioni aderiscono alla convenzione del sistema metrico (vengono ufficialmente stabiliti come unità di misura metro e grammo) e istituiscono la Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) discutere ed incentivare le misure necessarie per diffondere e perfezionare il Sistema SI Sanzionare i risultati di nuove determinazioni metrologiche fondamentali Adottare risoluzioni scientifiche di portata Internazionale Deliberare la definizione delle unità SI 5

6 Un po di Storia Sistema Giorgi (1938) sistema mks (metro, chilogrammo, secondo) sistema mksω (metro, chilogrammo, secondo, Ampere) sistema mksa (metro, chilogrammo, secondo, Ampere) Sistema Internazionale Il sistema internazionale nasce dall esigenza di semplificare gli scambi commerciali e le collaborazioni scientifiche. In Italia il SI è stato ufficialmente recepito con il decreto legge dell 11 agosto 1991 n.273. Il suo utilizzo è obbligatorio nella stesura di atti e documenti con valore legale. Il mancato rispetto delle norme di scrittura imposte dal SI potrebbe comportare l'invalidazione di tali atti. 6

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8 DUE CLASSI DI UNITA DEL SI Fondamentali o di base Derivate 8

9 Grandezze fondamentali 9

10 Grandezze derivate 10

11 Multipli e sottomoltupli 11

12 Proprietà del Sistema Internazionale di Unità di Misura assolutezza universalità riproducibilità stabilità praticità coerenza indipendenza uniformità campione scelto sulla base di leggi universali della fisica,ovvero non dipendente dai particolari materiali utilizzati; campione accettato da tutti campione realizzabile in luoghi e tempi diversi senza differenze significative; campioni stabili, cioè connessi a fenomeni o grandezze fisiche inalterabili nel tempo; grandezze fondamentali con senso fisico immediato una qualsiasi unità dovrebbe poter essere espressa come: g SI = m a kg b s c A d K e cd f mol g con a, b,... coeff. intero, (nullo, positivo o negativo) delle grandezze fondamentali; altre grandezze derivate dalle relazioni fisiche o geometriche (es. lunghezza/superficie); scale di misura uniformi, possibilità di ricavare il valore di un qualunque 12 intervallo mediante due letture lungo la scala.

13 Alcune regole del SI punto a mezz altezza o di uno spazio per indicare unità derivate ottenute dal prodotto di altre unità (es. N m o N m); barra obliqua, orizzontale o esponenti negativi per indicare unità derivate ottenute dal rapporto di altre unità (es. m/s o m s -1 ); forme esponenziali per indicare unità derivate ottenute dal rapporto o dal prodotto di altre unità ogni volta che possano generarsi ambiguità (es. m s -1 A -1 non m/s A) spazio tra numero e unità; nessuno spazio tra prefisso e simbolo della unità; non utilizzare simboli composti di più prefissi (es. 1 nm, e non 1 mmm); scrittura per esteso dei prefissi e dei simboli, quando questi non sono accompagnati dal valore numerico, risultato di una misura; iniziale minuscola per le unità caratterizzate da un nome proprio (es. joule, watt, ecc.) iniziale maiuscola quando di tali unità si adotti il simbolo (es. J, W, ecc.); uso fattore moltiplicativo più opportuno, al fine di ridurre il numero delle cifre significative (es mm e non m); uso del plurale per le sole unità fondamentali SI: metro, secondo, grammo, candela, radiante, streradiante e relativi multipli. 13

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15 Curiosando la storia del metro Data Definizione Incertezza 1800 Decimilionesima parte di un quadrante di un meridiano terrestre 1889 Distanza fra due riferimenti incisi su un'asta di platino iridio conservata a Sèvres volte la lunghezza d'onda emessa nel vuoto dagli atomi del nuclide 86Kr nella transizione dal livello 2p 10 al 5d Attuale definizione

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22 Il Sistema Nazionale di Taratura la seguente legge: LEGGE 11 agosto 1991 N. 273 IL PRESIDENTE DELLA REPUBBLICA Promulga Art. 1 Sistema nazionale di taratura 1 Il sistema nazionale di taratura è costituito dagli istituti metrologici primari e dai centri di taratura e ha il compito di assicurare la riferibilità ai campioni nazionali dei risultati delle misurazioni. 22

23 Il Sistema Nazionale di Taratura Riferibilità Proprietà del risultato di una misurazione consistente nel poterlo riferire a campioni appropriati, generalmente nazionali od internazionali, attraverso una catena ininterrotta di confronti, tutti con incertezza dichiarata. [VIM, 6.10] CIPM Campioni e definizioni INRIM - INMRI Campioni Nazionali Campioni Nazionali Campioni Nazionali Campioni Nazionali CENTRO LAT Tarature CENTRO LAT Tarature CENTRO LAT Tarature Laboratorio Misure Laboratorio Misure Industria Misure Commercio 23

24 Il Sistema Nazionale di Taratura Riferibilità delle misure Il Sistema Nazionale di Taratura (SNT) è costituito dagli Istituti Metrologici Primari (INRIM, INMRI/ENEA) e dai Centri di Taratura accreditati Gli Istituti Metrologici realizzano, conservano e disseminano i campioni delle unità di misura del Sistema SI La disseminazione può essere effettuata direttamente dagli Istituti Metrologici o indirettamente, tramite i Centri di Taratura 24

25 Il Sistema Nazionale di Taratura Piramide della riferibilità Convenzione del Metro Confronti chiave Confronti LAT Tarature Istituti Metrologici Primari Laboratori taratura accreditati Imprese e Utilizzatori finali INRIM, INMRI-ENEA, ricerca metrologica, campioni nazionali, confronti internazionali e MRA ACCREDIA DT (ex SIT-SNT), campioni riferiti ai campioni nazionali - Legge 273/91 campioni industriali tarati uso di strumenti di misura tarati 25

26 Il Sistema Nazionale di Taratura LAT CENTRI LAT LAT LAT 26

27 Il Sistema Nazionale di Taratura ACCREDITAMENTO E CERTIFICAZIONE VOLONTARI Riconoscimenti Internazionali IAF ILAC APLAC EA IAAC COFRAC ACCREDIA UKAS IAF (International Accreditation Forum): associazione mondiale degli Enti di accreditamento di Organismi di certificazione e di altri Enti interessati alle attività di Conformity Assessment. ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation): organizzazione mondiale degli Enti di accreditamento di Laboratori e di Organismi di Ispezione. EA (European cooperation for Accreditation): network europeo degli Organismi di Accreditamento riconosciuti a livello nazionale. 27

28 Il Sistema Qualità Italia ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO

29 Il Sistema Qualità Italia ACCREDIA Dipartimento Laboratori di Taratura (ex I.N.RI.M e INMRI- ENEA) ACCREDIA Dipartimento Laboratori di Prova (DL, ex SINAL) ACCREDIA Dipartimento Laboratori di Prova per la sicurezza degli alimenti (DS, ex ORL) ACCREDIA Dipartimento Certificazione ed Ispezione (ex SINCERT) UNI - CEI Norme Laboratori Accreditati Laboratori Accreditati Laboratori di Taratura Accreditati Laboratori Accreditati Laboratori Accreditati Laboratori Medici Accreditati Laboratori Accreditati Laboratori Accreditati Laboratori di Prova Accreditati Organismi di Certificazione Organismi di di Prodotto Certificazione Organismi di di Prodotto Certificazione di Prodotto Organismi di Certificazione Organismi di di Sistema Certificazione Organismi di di Sistema Certificazione di Sistema Organismi diispezione Organismi diispezione Organismi di Ispezione TESSUTO INDUSTRIALE Organismi di Certificazione Organismi di del Personale Certificazione Organismi di del Personale Certificazione del Personale 29

30 Il Nuovo Sistema Normativo Europeo in materia di Accreditamento Commissione Europea Stato Membro Autorizza e Controlla Org.Naz.Accr. Notifica il nome alla Comm. Eur. Autorizza gli OdC per la certificazione cogente e regolamentata (tramite i Ministeri) Effettua Vigilanza sul Mercato EA Riconosce gli Org.Naz.Accr. Organismo Nazionale Unico di Accreditamento ACCREDIA Rilascia gli Accreditamenti Organismi di Certificazione (ambito Cogente e Regolamentato) Organismi di Certificazione (ambito Volontario) Organismi di Ispezione Laboratori Prove e Tarature Mercato 30

31 Convenzione del Metro CdM (20/5/ paesi) Trattato diplomatico Conferenza Generale dei Pesi e Misure (CGPM) E formata dai delegati degli Stati Membri e si riunisce ogni quattro anni Governi degli Stati Membri (48) Comitati Consuntivi (CC S) Sono 10. Ciascuno è presieduto da un membro del CIPM. Sono formati da esperti metrologici provenienti, in genere, dagli Istituti Metrologici Nazionali Comitato Internazionale dei Pesi e Misure (CIPM) E formato da 18 esperti eletti a titolo personale dalla CGPM. E incaricato della supervisione del BIPM e si avvale della consulenza dei Comitati Consuntivi (CC s). Si riunisce ogni anno al BIPM Organizzazioni Internazionali (RMO, ) Istituti Metrologici Nazionali (NMI) Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) Laboratorio Metrologico Internazionale con uno staff di circa 70 persone, situato a Sèvres (nelle vicinanze di Parigi) 31

32 Libera circolazione delle merci e dei servizi 32