Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica

Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica C. Ferrero ANALISI DELLE MISURE EFFETTUATE DURANTE L ACCERTAMENTO SPERIMENTALE PER LA TARATURA DELLE PRESSE SECONDO LA UNI EN 12390-4 DAL CENTRO CTG RT 36/2009 Novembre 2009 RAPPORTO TECNICO I.N.RI.M.

ANALISI DELLE MISURE EFFETTUATE DURANTE L ACCERTAMENTO SPERIMENTALE PER LA TARATURA DELLE PRESSE SECONDO LA UNI EN 12390-4 DAL CENTRO CTG Carlo Ferrero 1) Considerazioni generali Nell ambito di un confronto interlaboratorio si è provveduto alla realizzazione di un accertamento sperimentale, consistente nella taratura di una macchina prova materiali e di una pressa da parte del Centro CTG. 2) Valutazione del Centro CTG 2.1 Documentazione I documenti prodotti dalla ditta CTG erano i seguenti: procedure di taratura secondo le normative di riferimento; elenco dei campioni, delle attrezzature e della strumentazione necessarie per la taratura delle macchine di prova materiali; norme di riferimento; esempi di certificati prodotti dal Centro. Tabella di accreditamento Si è valutato l'adeguamento alla normativa per la taratura delle macchine prova materiali (UNI EN ISO 7500/1 ed UNI EN 12390-4) dei campioni di prima linea, della strumentazione e delle attrezzature del Centro che risultano facilmente identificabili sia da parte dell'operatore sia durante le operazioni per l'accertamento sperimentale. All'elenco dei campioni e delle attrezzature è infatti data particolare attenzione, ciascuno dei campioni, delle attrezzature e la strumentazione utilizzata durante le operazioni di taratura delle macchine di prova materiali sono identificate con un numero di riferimento e ne vengono riportate le caratteristiche di impiego più importanti (es. risoluzione, limite minimo di utilizzo, ecc.). Per ogni strumento è prevista una scheda che permette di seguire nel tempo l'evolversi delle sue caratteristiche sulla base delle successive tarature. 2.2 Strumentazione. La ditta CTG ha acquisito strumentazione di buona qualità fra quella disponibile sul mercato. Le celle di carico sono di classe elevata e sono dotate di certificati emessi dall'inrim, l'indicatore è adeguato, per quanto riguarda risoluzione ed incertezze, a quanto richiesto per la taratura delle macchine prova materiali.

Si è verificata la sovrapponibilità dei campi di utilizzo delle celle di carico, che si ritiene adeguata a quanto richiesto dalla normativa di riferimento. Essendo la classe della strumentazione presentata nettamente superiore a quanto richiesto per la taratura di macchine prova materiali a trazione e compressione, può essere accettata una periodicità di taratura biennale. La riferibilità ai campioni nazionali, sia per i campioni di prima linea del centro, sia per quanto riguarda le apparecchiatura ausiliarie, risulta ben documentata. 2.3 Procedure Il Centro prevede di utilizzare, per quanto riguarda la taratura delle macchine a compressione, come procedure le UNI EN ISO 7500/1 e UNI EN ISO 12390-4, secondo quanto richiesto dall'utenza. I certificati emessi dall'inrim contengono dati sufficienti alla elaborazione prevista dalle varie normative. 3. Esperienza del Personale partecipante all Accertamento Sperimentale (AS) Il Politecnico di Torino, sede in cui è stato eseguito l accertamento sperimentale, possiede, presso il Dipartimento di Ing. Strutturale, una serie di macchine per prove di trazione e compressione su materiali metallici e per prove di compressione su materiali da costruzione. Le macchine vengono controllate con scadenza annuale con i campioni di prima linea del Politecnico di Torino, tarati con scadenza biennale presso l INRIM o Centri SIT. Il Politecnico di Torino ha dato la sua disponibilità all utilizzo di due di tali macchine per il rinnovo dell accreditamento di 6 Centri SIT (Galdabini, TRESCAL, CTG, METROCOM, POLITO, CNE) aventi scadenza nel 2009 e per l accreditamento SIT di 2 nuovi laboratori (RINA, MATEST). 3.1 Taratura macchine di prova Per verificare le capacità operative del Centro CTG è stata scelta la macchina universale GALDABINI (matricola 29395/76) per prove a compressione fino a 600 kn. La macchina universale GALDABINI è stata tarata a compressione per le scale da 50 kn, 100 kn, 300 kn (fino a 200 kn). La taratura della macchina è stata effettuata dal Centro CTG (Ing. Giardina) il giorno 3 luglio 2009. Il personale del Centro ha dimostrato di saper usare correttamente la strumentazione in dotazione e di aver compreso le prescrizioni delle normative previste come procedure. Il Centro ha elaborato i dati di misura, rilevati secondo la procedura UNI EN ISO 7500/1.

Per quanto riguarda i risultati di taratura ottenuti dal Centro CTG durante l accertamento sperimentale questi sono riportati nelle Tabelle II - VI. Essi possono essere così sintetizzati: Macchina Galdabini da 600 kn Differenza dell errore relativo massimo di accuratezza dello 0,05 %, per la scala da 50 kn. Differenza dell errore relativo massimo di accuratezza dello 0,42 %, per la scala da 100 kn. Differenza dell errore relativo massimo di accuratezza dello 0,38 %, per la scala da 300 kn. La macchina prova materiali risulta pertanto in Classe 0,5. 5) Valutazione dei risultati: indice di compatibilità L incertezza del sistema di taratura, tenuto conto dell influenza degli operatori, della stabilità nel tempo delle celle impiegate e del metodo di misura adottato risulta inferiore a quanto richiesto dalle norme prese come riferimento nell accreditamento SIT per la taratura delle macchine prova materiali. I campi di tolleranza, stabiliti dalla norma UNI-EN ISO 7500/1, per la classificazione delle macchine prova materiali sono riportati nella Tab. I. Sulla base della Guida ISO-GUM e del documento EA-4/02 si può valutare l incertezza corrispondente alle tolleranze previste dalle norme di riferimento per le diverse classi, ipotizzando varie distribuzioni di probabilità per i vari tipi di errori tollerati previsti dalle norme di riferimento (di accuratezza, di ripetibilità, dello zero, ecc.). Considerando infatti, entro il campo di tolleranza +/-b, una distribuzione di probabilità rettangolare per tutti i tipi di errore e quindi una varianza equivalente pari a u 2 = b 2 /3, si ottiene una incertezza pari allo 0,5% per classe 0,5 ed una incertezza dell 1% per la classe 1. Si può pertanto considerare come Indice di compatibilità il rapporto fra l errore relativo di accuratezza determinato sulla MPM dal Centro CTG, e l incertezza tipo risultante dalla classificazione della macchina oggetto di verifica, secondo quanto previsto dalla normativa di riferimento (macchine a trazione e compressione-uni EN ISO 7500/1) Questo rapporto risulta sempre: IC < 0,7 per l intero intervallo di misura considerato. Si è potuto di conseguenza rilevare durante lo svolgimento dell accertamento sperimentale come: a) i certificati prodotti abbiano permesso un rapido confronto fra i risultati della taratura e gli errori di accuratezza e ripetibilità previsti dalle norme, e riportino i valori di incertezza estesa secondo quanto richiesto dal documento SIT_tec-012; b) il personale del Centro CTG abbia dimostrato una buona conoscenza delle procedure, nonché delle attrezzature e della strumentazione impiegata; c) l indice di compatibilità, valutato sui limiti delle classi previste dalle norme di riferimento, risulti IC < 0,7 per la macchina di prova oggetto del confronto e per l intero intervallo misura.

A seguito quindi: 1. della documentazione tecnica prodotta; 2. dell esame dei campioni, delle attrezzature e della strumentazione utilizzate dai Centri; 3. dell analisi delle tarature effettuate in nostra presenza che hanno permesso di valutare le capacità tecniche del personale; Si può affermare come il Centro della ditta CTG sia adeguato a svolgere attività di taratura per le macchine prova materiali nei limiti, con le modalità e le tolleranze previste dalla norma UNI-EN ISO 7500/1 e UNI EN 12390-4. Tabella I Classe della macchina (ISO 7500-1) Valori massimi ammissibili, % Errore relativo Risoluzione accuratezza ripetibilità reversibilità dello zero relativa q b v ƒ 0 a 0,5 ± 0,5 0,5 ± 0,75 ± 0,05 0,25 1 ± 1,0 1 ± 1,5 ± 0,1 0,5 2 ± 2,0 2 ± 3,0 ± 0,2 1 3 ± 3,0 3 ± 4,5 ± 0,3 1,5

Tabella II: Macchina universale GALDABINI da 600 kn (scala da 50 kn): risultati sperimentali RISULTATI DELLA TARATURA PER LA SCALA FINO A 50 kn TRASDUTTORE DI FORZA DELLA PRESSA DINAMOMETRO CAMPIONE USATO Costruttore : n.r. Identificativo : F-02-0115 Modello : n.r. Numero di certificato : 20174 (DKD) Serie : n.r. Incertezza estesa : 0,06% Portata : 600 kn Prossima taratura : 2010-01-04 INDICATORE - VISUALIZZATORE Costruttore : TMT Modello : DM 20000-10X1 Serie : STI Scala : 50 kn Risoluzione : 0,02 kn CONTROLLO A COMPRESSIONE Carico F i CARICO EFFETTIVO MISURATO [kn] Errore relativo [%] risoluzione Incertezza indicato Serie 1 Serie 2 Serie 3 Serie 4 Serie 5 Serie 1, 2, 3 accuratezza ripetibilità reversibilità relativa [%] estesa [%] [kn] F F F F' F C F q b v a U 0,00 0,000 0,000 0,000 - - 0,000-10,00 10,005 9,995 10,004 - - 10,001-0,01 0,10-0,20 0,14 20,00 20,014 20,009 20,010 - - 20,011-0,05 0,02-0,10 0,08 30,00 30,013 30,012 30,012 - - 30,013-0,04 0,00-0,07 0,07 40,00 40,013 40,015 40,010 Vedi nota 1 Vedi nota 1 40,012-0,03 0,01 Vedi nota 1 0,05 0,06 50,00 50,008 50,007 50,004 - - 50,006-0,01 0,01-0,04 0,06 - - -

Tabella III: Macchina universale GALDABINI da 600 kn (scala da 100 kn): risultati sperimentali RISULTATI DELLA TARATURA PER LA SCALA FINO A 100 kn TRASDUTTORE DI FORZA DELLA PRESSA DINAMOMETRO CAMPIONE USATO Costruttore : n.r. Identificativo : F-02-0115 Modello : n.r. Numero di certificato : 20174 (DKD) Serie : n.r. Incertezza estesa : 0,06% Portata : 600 kn Prossima taratura : 2010-01-04 INDICATORE - VISUALIZZATORE Costruttore : TMT Modello : DM 20000-10X1 Serie : STI Scala : 100 kn Risoluzione : 0,05 kn CONTROLLO A COMPRESSIONE Carico F i CARICO EFFETTIVO MISURATO [kn] Errore relativo [%] risoluzione Incertezza indicato Serie 1 Serie 2 Serie 3 Serie 4 Serie 5 Serie 1, 2, 3 accuratezza ripetibilità reversibilità relativa [%] estesa [%] [kn] F F F F' F C F q b v a U 0,00 0,000 0,000 0,000 - - 0,000-20,00 20,096 20,091 20,064 - - 20,084-0,42 0,16-0,25 0,18 40,00 40,161 40,156 40,136 - - 40,151-0,38 0,06-0,12 0,10 60,00 60,207 60,210 60,192 - - 60,203-0,34 0,03-0,08 0,08 80,00 80,227 80,230 80,222 Vedi nota 1 Vedi nota 1 80,226-0,28 0,01 Vedi nota 1 0,06 0,07 100,00 100,243 100,223 100,218 - - 100,228-0,23 0,02-0,05 0,07 - - -

Tabella IV: Macchina universale GALDABINI da 600 kn (scale da 300 kn) RISULTATI DELLA TARATURA PER LA SCALA FINO A 200 kn TRASDUTTORE DI FORZA DELLA PRESSA DINAMOMETRO CAMPIONE USATO Costruttore : n.r. Identificativo : F-02-0116 Modello : n.r. Numero di certificato : 20173 (DKD) Serie : n.r. Incertezza estesa : 0,06% Portata : 600 kn Prossima taratura : 2010-01-04 INDICATORE - VISUALIZZATORE Costruttore : TMT Modello : DM 20000-10X1 Serie : STI Scala : 200 kn Risoluzione : 0,1 kn CONTROLLO A COMPRESSIONE Carico F i CARICO EFFETTIVO MISURATO [kn] Errore relativo [%] risoluzione Incertezza indicato Serie 1 Serie 2 Serie 3 Serie 4 Serie 5 Serie 1, 2, 3 accuratezza ripetibilità reversibilità relativa [%] estesa [%] [kn] F F F F' F C F q b v a U 0,00 0,000 0,000 0,000 - - 0,000-40,00 40,170 40,156 40,130 - - 40,152-0,379 0,100-0,249 0,165 60,00 60,213 60,204 60,198 - - 60,205-0,340 0,025-0,166 0,112 80,00 80,291 80,243 80,213 - - 80,249-0,310 0,097-0,125 0,107 120,00 120,299 120,276 120,301 Vedi nota 1 Vedi nota 1 120,292-0,243 0,021 Vedi nota 1 0,083 0,075 160,00 160,340 160,320 160,290 - - 160,317-0,198 0,031-0,062 0,069 180,00 180,309 180,269 180,279 - - 180,285-0,158 0,022-0,055 0,066 200,00 200,262 200,243 200,212 - - 200,239-0,119 0,025-0,050 0,065 - - - - - -