Via Poliziano 20 50040 Settimello di Calenzano (FI) Calenzano, 28.06.2006 COMUNICATO INFORMATIVO REV. 4 VERIFICA E TARATURA DEI MISURATORI DI VELOCITA Perché e cosa si misura Si misura prevalentemente per controllare e prendere decisioni in campo commerciale e legale. Nel campo applicativo di ns. interesse si misura la velocità di un veicolo con adeguata incertezza, al fine di rilevare se sono stati o meno superati i limiti di velocità imposti dal C.d.S., in determinate situazioni di circolazione stradale. Esiste quindi una fase di misura ed una successiva fase decisionale automatica demandata alla stessa strumentazione (per esempio: scatta la fotografia al superamento della velocità preimpostata, viene impresso sulla pellicola il valore rilevato). Appare chiaro che lo strumento adempia alla funzione richiesta, con la sua incertezza caratteristica, nel campo delle limitazioni previste dal manuale di uso e manutenzione, in relazione al valore impostato preventivamente dall operatore. Il valore impostato preventivamente dall operatore deve tenere conto dell incertezza di misura più eventuale margine di sicurezza consentito. L art. 345 del Regolamento di attuazione del C.d.S. prevede, invece, che al valore rilevato sia applicata una riduzione pari al 5%, con un minimo di 5 km/h e che nella riduzione è compresa anche la tolleranza strumentale. Per meglio comprendere alcuni concetti e definizioni di metrologia, per riepilogare le regolamentazioni esistenti nel nostro campo di applicazione, per esporre come la nostra società opera alla data odierna, riportiamo di seguito tre appositi capitoli. Metrologia Precisione e accuratezza Poiché ovviamente una misura poco accurata incide sul valore misurato, riportiamo alcune formali definizioni ed una breve esemplificazione del loro significato. - Accuratezza di uno strumento di misura è il grado di concordanza fra il risultato della misurazione ed il valore vero del misurando. - Precisione di uno strumento di misura è il grado di concordanza fra i risultati di successive misurazioni condotte con lo stesso metodo, strumento, luogo, operatore, condizioni di uso. Per meglio comprendere i termini di cui sopra viene normalmente utilizzata l analogia del tiro a bersaglio: - Se tutti i colpi raggiungono il bersaglio quasi nello stesso punto ma non nei dintorni del centro, avremo uno strumento preciso ma non accurato (valori molto vicini tra loro ma lontani da quello che volevamo raggiungere); - Se tutti i colpi raggiungono il bersaglio quasi nello stesso punto e nei dintorni del centro, avremo uno strumento preciso ed accurato (valori vicini al valore vero, cioè vicini a quello che volevamo raggiungere); La precisione non può essere migliorata con una regolazione perché è una caratteristica intrinseca dello strumento e di come questo è stato costruito.
L accuratezza invece può essere migliorata con una regolazione, che permette di ridurre l errore. Questa ultima affermazione introduce il concetto di TARATURA ripreso più avanti. Incertezza e fattore correttivo K L incertezza di misura risulta l unità di misura dell accuratezza, cioè risulta il range entro il quale abbiamo una ragionevole certezza che quello che si stà misurando risulti il valore vero. - Il calcolo dell incertezza può essere effettuato in modo analitico andando a studiare a priori tutti gli aspetti che possono influire sul processo di misura e quali di questi riteniamo significativi. E il metodo applicato dal laboratorio o dal progettista. - Il calcolo dell incertezza può essere effettuato utilizzando l approccio pratico verificando con una serie di misure, in diverse condizioni, con diversi operatori etc., che il nostro processo di misura è capace, cioè ci restituisce una ragionevole certezza che abbiamo adottato un metodo ripetibile e riproducibile. In poche parole non c è bisogno di rilevare il valore e l accuratezza riscontrata, basta sapere se siamo dentro il range richiesto. E il metodo pragmatico applicato nelle industrie che garantisce comunque il raggiungimento dello scopo della misurazione quando si deve solo verificare che siamo dentro. Nella espressione dell incertezza viene inserito anche un fattore correttivo K, o di copertura (tipicamente K=2) legato strettamente al livello di confidenza prescelto. Intervallo di confidenza Detto anche livello o intervallo di fiducia, serve per accompagnare la stima di un parametro ad intervalli di valori plausibili per quel parametro. Significa che se misuriamo la velocità di un veicolo e dichiariamo soltanto che la strumentazione rileva la velocità di 150 km/h +/- 1, non diamo sufficienti garanzie che la misurazione effettuata cada in quell intervallo intorno alla media (tra 149 e 151). Dobbiamo anche indicare un adeguato livello di confidenza che può essere espresso in %. Il parametro tipico è il 95% ed i risultati numerici dicono che nel 95% dei casi un campione mostrerà uno scostamento dalla media vera. Per ottenere quanto detto occorre effettuare un determinato numero di misurazioni in fase di verifica della strumentazione, che andranno aumentate se desideriamo migliorare tale parametro. Cosa è la Taratura e quando si deve fare Taratura è l insieme delle operazioni che stabiliscono sotto condizioni specificate, la relazione tra i valori indicati di uno strumento (valore misurato) ed i corrispondenti valori noti di un misurando (grandezza oggetto della misurazione). Lo scopo fondamentale della taratura consiste nel fornire una stima degli errori di indicazione di uno strumento. In pratica la taratura di uno strumento consiste nell esecuzione di varie letture (il numero è dipendente dal livello di confidenza e dal fattore correttivo applicato) con lo stesso strumento, in corrispondenza di valori prefissati. Il confronto tra queste letture e quelle rilevate con lo strumento campione consente di calcolare la correzione da apportare alla lettura dello strumento in prova (attività dei centri SIT), oppure di intervenire fisicamente sullo strumento per riportare il valore medio vicino al valore nominale, operazione definita come REGOLAZIONE (attività normalmente effettuata dai costruttori che dispongono dei pezzi di ricambio e delle necessarie nozioni progettuali; vedere di seguito CONFERMA METROLOGICA). L attività di taratura deve risultare effettuata periodicamente in maniera tale che si possano prevenire variazioni tendenti a comprometterne l idoneità. Tipicamente la frequenza di taratura risulta di un anno tra un intervallo di conferma e l altro. La conformità metrologica della strumentazione risulterà mantenuta nell intervallo di conferma se da parte dell utilizzatore verranno rispettate le condizioni di utilizzo e di immagazzinaggio riportate nel manuale di uso e manutenzione dello strumento. Qualora dette condizioni non siano rispettate, è necessario inviare la strumentazione al Laboratorio Metrologico per una nuova conferma metrologica; l intervallo di conferma ripartirà dal momento del rilascio da parte del laboratorio.
E implicito che la taratura che è necessario effettuare al fine di poter contare su risultati di misurazione rientranti nel campo di incertezza desiderato, è quella avente influenza sulle grandezze coinvolte nel processo di misurazione. Strumentazione che non deve misurare una grandezza variabile, ma deve semplicemente rilasciare un informazione ON/OFF, non ha necessità di taratura periodica ma semplicemente di taratura funzionale, definita in fase di progettazione o omologazione di prodotto. E il caso per esempio di uno strumento per la rilevazione del passaggio di un autoveicolo con il segnale rosso di una lanterna semaforica, che ne fotografa la presenza secondo i vincoli dell omologazione ministeriale. Non essendoci da misurare niente non c è ovviamente processo di misura in corso e di conseguenza non è richiesta la taratura periodica. Conferma metrologica La conferma metrologica risulta normata dalla recente UNI EN ISO 10012:2004 Sistemi di gestione della misurazione - Requisiti per i processi e le apparecchiature di misurazione. La norma fornisce la guida per la gestione dei processi di misurazione e per la conferma metrologica delle apparecchiature per misurazione utilizzate per supportare e dimostrare la conformità ai requisiti metrologici. La norma tiene conto di tutte le fasi del processo i cui passaggi sono: la verifica della conformità, la taratura, la regolazione e riparazione se necessaria, la verifica finale. Norme e regolamenti Di seguito riepiloghiamo le norme e le regole tecniche applicabili, volontarie o cogenti, le leggi, disposizioni e decreti ai quali dobbiamo fare riferimento in materia di misura della velocità. Omologazione-approvazione Precisiamo che il nostro referente primario risulta il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti il quale, in base alla verifica del soddisfacimento di caratteristiche prestazionali, funzionali e metrologiche della strumentazione presentata per l approvazione, rilascia l autorizzazione a commercializzare la strumentazione stessa presso i ns. clienti (Polizie Municipali e similari). L art. 45 comma 6 del Codice della strada, prevede un processo di approvazione od omologazione da parte del Ministero dei Lavori Pubblici (attuale Ministero delle Infrastrutture e Trasporti) per segnali, dispositivi, apparecchiature e altri mezzi tecnici di controllo e regolazione del traffico, nonché quelli atti all'accertamento e al rilevamento automatico delle violazioni alle norme di circolazione. In base all art. 192 comma 8 del Regolamento di esecuzione e di attuazione del nuovo codice della strada, in qualità di fabbricante siamo tenuti a produrre e distribuire solo esemplari conformi al campione depositato presso il Ministero Per adempiere a tale richiesta la ns. società dispone presso il proprio laboratorio di un ulteriore esemplare che viene utilizzato come campione di riferimento sia per le caratteristiche funzionali che per il confronto metrologico, risultando quest ultimo con una minore incertezza. Con D.D. n 1123 del 16/05/2005 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, è stata stabilita la frequenza di taratura che risulta almeno una volta all anno. D. Lgs. 273 Con la legge 273 del 11 agosto 1991 è stato istituito il Sistema Nazionale di Taratura (SNT), individuando gli istituti Metrologici Primari IMP ( costituiti da: Istituto di Metrologia G.Colonnetti IMGC, Istituto Elettrotecnico nazionale G.Ferraris IEN Istituto Metrologico Radiazioni Ionizzanti IMRI) che dispongono dei campioni di riferimento primari e disseminando sul territorio nazionale, tramite Centri di taratura del Servizio di Taratura in Italia (SIT), idonei campioni di riferimento secondari. Le grandezze metrologiche coperte dagli IMP risultano quelle riportate nel DM 30 novembre 1993 n. 591. In tale maniera il legislatore ha indicato la riferibilità che deve essere rispettata per ottenere un processo di misurazione corretto. I Centri SIT vengono accreditati da strutture indipendenti che fanno riferimento agli IMP ed operano secondo la UNI CEI EN ISO/IEC 17025/2005 che ha per titolo requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura.
Con il D.Lgs. del 21/01/2004 n. 38 è stato istituito il Istituto nazionale di ricerca metrologica INRIM, a norma dell articolo 1 della legge 6 luglio 2002 n. 137, che riunisce gli IMP, definisce le finalità e le modalità di funzionamento. L INRIM è un ente pubblico con il compito di svolgere e promuovere attività di ricerca scientifica nel campo della metrologia. Soltanto in data 12/06/2006 è stato accreditato dal S.I.T. Servizio di Taratura in Italia, un laboratorio per la taratura dei misuratori di velocità dei veicoli. Il laboratorio risulta il primo Centro SIT accreditato in Italia nel campo di misura della grandezza velocità da 30 a 130 km/h e da 30 a 170 km/h, con livello di confidenza del 95%. Fino alla data del 12/06/2006 chiunque avesse avuto necessità di riferibilità delle misure di velocità a unità SI riconosciute a livello internazionale, doveva rivolgersi ad organizzazioni estere quali per esempio il METAS Svizzera. Esiste infatti un mutuo riconoscimento delle misurazioni effettuate a livello europeo, per effetto dell appartenenza sia dell Italia che della Svizzera alle EA European Co-operation for Accreditation. Dal laboratorio METAS la nostra società ha ricevuto fino dal 1996 l omologazione della Confederazione Elvetica per i propri strumenti di misura della velocità e sempre presso tale laboratorio viene fatto tarare il nostro campione di riferimento avente minore incertezza. OIML Organisation Internazionale de Mètrologie Lègale E un organismo intergovernativo di cui l Italia è membro, che ha emesso delle linee guida da applicare per quanto possibile. Diciamo per quanto possibile poiché le raccomandazioni si riferiscono esclusivamente a strumenti con tecnologia radar, notoriamente molto meno affidabili nella misurazione della velocità, e non a quelli prodotti dalla nostra società che sono tutti con tecnologia laser. Il documento richiede che per la strumentazione utilizzata in campo legale debba essere effettuata: - una approvazione di tipo (omologazione o approvazione del campione; a cura dell Ente omologante) - una verifica di tipo (o di accettazione prima della approvazione del campione; a cura dell Ente omologante) - una verifica iniziale (relativa alla prima serie di produzione; che normalmente effettua il costruttore) - una verifica periodica (a frequenze determinate; a cura del Laboratorio prova o Laboratorio metrologico) UNI EN ISO 10012:2004 Abbiamo già citato la nuova norma UNI EN ISO 10012/2004 Sistemi di gestione della misurazione - Requisiti per i processi e le apparecchiature di misurazione, relativa alla conferma metrologica. Situazione attuale Dopo l approvazione rilasciata dal nostro referente primario (Ministero delle infrastrutture e dei Trasporti) e la commercializzazione verso il cliente, abbiamo sempre avuto autonoma responsabilità nel garantire a coloro i quali viene contestata una infrazione della velocità, anche una incertezza di misura adeguata all uso dello strumento. Diciamo incertezza adeguata e non richiesta in quanto nessuno ha mai fornito ad oggi in Italia un riferimento in tal senso. Per trovare dei riferimenti abbiamo instaurato da decenni relazioni con altri paese europei ed extra europei presso i quali è stata presentata la stessa tipologia di strumentazione e poi conseguita l omologazione alle loro specifiche di riferimento. Anche qui ci soffermiamo sul termine omologazione e non approvazione del tipo per evidenziare come il primo significhi corrispondenza ad una specifica tecnica emessa dal cliente, mentre il secondo significa accettazione del campione presentato facendo riferimento alle specificazioni tecniche proposte dal costruttore. A comprova del corretto iter del nostro attuale operare riportiamo la documentazione applicata.
1. Procedimento interno di conferma metrologica AQ/IS/11/03 rev. 1, nel quale sono riportati i riferimenti delle metodologie, delle competenze, delle strumentazioni, delle attrezzature qualificate che sono servite sia in fase di validazione del metodo di misurazione, che in fase di successive conferme metrologiche come da UNI 10012:2004, alla quale ci atteniamo. La nostra società, avvalendosi del proprio Sistema Qualità certificato dal DNV secondo le norme UNI EN ISO 9001:2000 fino dal 2001, della propria competenza di costruttori, delle omologazioni nazionali ed internazionali ricevute, dell utilizzo di un metodo validato e della strumentazione riferibile S.I., ha emesso il procedimento sopra citato al quale si attiene nel processo di taratura (vedere UNI CEI EN ISO/IEC 17025: 2005). 2. Rapporto d esame 258-05798, emesso in data 14/06/2005 dall ufficio federale di metrologia e accreditamento METAS Svizzera relativamente alla verifica dell incertezza del nostro campione di riferimento 916143 (riferimento METAS 93114). In Svizzera i nostri strumenti risultano omologati secondo la regolamentazione Svizzera che risulta avere il miglior protocollo europeo. Vedere anche sul sito www.metas.ch e www.sas.ch. In tale documento si può rilevare l incertezza registrata dal METAS con la probabilità di circa il 95% e il fattore di copertura (K=2) applicato. 3. Rilasciamo una dichiarazione di conformità funzionale e metrologica. Tale dichiarazione rilasciata agli utilizzatori consente loro di dimostrare agli organi competenti l adempimento di quanto richiesto da leggi e decreti ministeriali di approvazione/omologazione. Infatti con l art. 4 del decreto 1123 si richiede agli organi di Polizia Stradale di effettuare con la frequenza di almeno un anno la verifica periodica della taratura, e con l art. 192 comma 8 del Regolamento di esecuzione e di attuazione del nuovo codice della strada si richiede al costruttore di garantire la conformità degli strumenti prodotti al campione depositato. Con la stessa dichiarazione, la nostra società, avvalendosi della procedura di prova e del campione di riferimento indicati, attesta l effettuazione delle attività di verifica e taratura nonché della conformità metrologica e funzionale della strumentazione sottoposta ad esame. E importante sottolineare come non sia sufficiente disporre di un rapporto di prova emesso da un Centro SIT per garantire i requisiti normativi; infatti il laboratorio accreditato dal SIT secondo la normativa UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2005 può solo indicare nel rapporto l incertezza rilevata (esclusivo aspetto metrologico). La valutazione della conformità è altra cosa in quanto deve fare riferimento ad una specifica tecnica o altra prescrizione, che alla data odierna risulta consistere nella conformità al campione depositato presso il Ministero delle infrastrutture e dei Trasporti ed equivalente al campione di riferimento (metrologico, tipologico e funzionale) giacente presso la società costruttrice. Infatti l Ente di omologazione effettua una verifica ed una approvazione di tipo; la verifica iniziale e periodica è affidata alla responsabilità del costruttore come previsto dall art. 192 comma 8 del Regolamento, del quale riportiamo l estratto...il fabbricante assume la responsabilità del prodotto commercializzato sulla conformità al prototipo depositato e si impegna a far effettuare i controlli di conformità che sono disposti dall Ispettorato generale per la circolazione e la sicurezza stradale.