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Realizzazione di un prototipo di strumento per la misura di campo elettrico atmosferico (EFM Electric Field Meter) Presentazione Progetti UIT 2007 Roma,

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1 Realizzazione di un prototipo di strumento per la misura di campo elettrico atmosferico (EFM Electric Field Meter) Presentazione Progetti UIT 2007 Roma, 07 Marzo 2008 Federico Perini INAF-IRA Via Gobetti, Bologna Tel Fax

2 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Esiste un campo elettrico che al livello del suolo punta verso il basso e vale ~ 120 Vm -1 Beccaria, Franklin, Lemonnier, Richman (XVIII secolo) In condizioni di tempo buono il campo punta verso il basso ed è stato misurato in moltissimi luoghi sulla superficie del nostro pianeta Non esiste un modello universalmente accettato che ne spieghi lesistenza Campo Elettrico Atmosferico Bel tempoTempo perturbato

3 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo a) meccanismi di separazione delle cariche Il campo elettrico terrestre ha intensità variabile nel tempo Il campo elettrico terrestre è funzione di: b) conducibilità dellaria a) e b) e dipendono da cause: Naturali radiazione solare temporali eruzioni vulcaniche ………... Artificiali inquinamento chimico inquinamento particellare inquinamento radioattivo inquinamento elettromagnetico ………... Aspetti generali del campo elettrico terrestre

4 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Campo E Principio di misura Si carica e scarica continuamente il sensore, o i sensori, presentando una condizione di zero periodico al front end (tecnica di modulazione lock in) E induce carica su sensore Misura in DC: problemi di offset e derive! Mulinello da campo (field mill)

5 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Lo strumento (versioni commerciali) (field mill) (shutter) Costo indicativo (solo sensore): 2000

6 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Prototipo FENICS-UMFVG/ARPA FVG Realizzato da Valter Gennaro (FENICS-UMFG) in tutte le sue parti: meccanica, elettronica e software

7 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Esempi di misure di campo elettrico atmosferico Bel tempo Temporale

8 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Applicazioni EFM Protezione siti e apparecchiature civili e militari (ponti radio, staz. broadcasting, radar, aeroporti, stazioni lancio, funivie,…) Siti e osservatori astronomici posti a grandi altezze Protezione strumentazioni scientifiche di grandi dimensioni Strumento scientifico per studio meteorologico del campo elettrico atmosferico Sensore complementare per monitoraggio fenomeni inquinamento atmosferico (elettromagnetico, radioattivo, particellare e chimico)

9 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Desiderate / Proposta UIT Nessuna parte in movimento –Compattezza, durata e manutenzione Strumento alimentato a batterie predisposto al collegamento a pannelli solari –No necessità rete elettrica 220V Predisposizione sincronizzazione dati via GPS –Rete di sensori Predisposizione memorizzazione dati su SD card, via RS232 o remotamente via modem GSM-GPRS –Invio dati in tempo reale

10 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo grandi array (a poche antenne di grandi dimensioni si sostituiscono un elevatissimo numero di piccoli sensori indipendenti) Attività che danno origine al trasferimento tecnologico (IRA) Applicazioni di punta della radio astronomia: - multi feed / Focal Planar Array In entrambi i casi -> necessità di controllare un elevato numero di ricevitori remotamente!

11 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Attività che danno origine al trasferimento tecnologico (IRA) uP

12 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Origine Trasferimento Tecnologico IASF

13 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo MTX Italia s.r.l. opera da 25 anni nel settore dei sistemi di rilevamento di parametri ambientali. I principali settori di attività sono: meteorologia agrometeorologia idrologia (monitoraggio e gestione di bacini o opere idrauliche) nivologia (monitoraggio e prevenzione rischi) qualità dellaria (urbano e industriale) qualità delle acque (superficiali e profonde) tele gestione di impianti idraulici, condotte e bacini Partner industriale: MTX Italia srl

14 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo In Italia ha fornito ed installato oltre 3000 stazioni automatiche di monitoraggio ambientale ed oltre sensori per Comuni, Provincie, Regioni, Ministeri, Uffici Idrografici, ARPA (Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente), Aziende Municipalizzate, Consorzi di Bonifica, Università, ed altri enti. Partner industriale: MTX Italia srl

15 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo MTX sviluppa al suo interno i moduli per la comunicazione dati tra i suoi dispositivi remoti e il centro di controllo ed è già in grado di fornire sul mercato sistemi basati su reti GPRS o LAN Partner industriale: MTX Italia srl

16 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Suddivisione Attività WP0: Coordinamento INAF-IRA (Federico Perini) WP1: Architettura ARPA-FVG (Fulvio Stel, Dario Giaiotti), FENICS-UMFVG (Valter Gennaro) WP2: Disegno e realizzazione parte Analogica INAF-IRA (Jader Monari) WP3: Disegno e realizzazione parte Digitale/Software di Test INAF-IRA (Franco Fiocchi) WP4: Disegno, realizzazione, integrazione parte meccanica INAF-IRA (Marco Schiaffino) WP5: Test ARPA-FVG (Dario Giaiotti, Fulvio Stel), FENICS-UMFVG (Valter Gennaro, Giorgio Bressan) WP6: Realizzazione Software finale EFM Azienda Partner MTX (Gabriele Bompani)

17 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Gantt Chart

18 Federico Perini - Presentazione Progetti UIT Roma, 07 Marzo Costi richiesti Realizzazione parte analogica 1-2 (prototipo, componenti, CS e montaggio)8000 Acquisto facilities di test della parte analogica2000 Realizzazione della parte digitale (prototipo, componenti, CS e montaggio)7000 Acquisto facilities di test della parte digitale4000 Realizzazione della parte meccanica in acciaio inox4000 Acquisto modem GSM-GPRS1000 Realizzazione modulo GPS-Sync/SD3000 Acquisto e realizzazione facilities di test9000 Costo meeting e missioni4000 Totale42000 Totale -15% di co-finanziamento INAF35700 Il 15% in kinds dellimpresa co-finanziatrice verrà fornito come sviluppo del software necessario alla sincronizzazione con GPS, memorizzazione su SD, invio remoto tramite modem GPRS-GSM (WP6)


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