Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura.

Presentazione sul tema: "Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura."— Transcript della presentazione:

1 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura

2 2 Caratteristiche metrologiche: Dati riguardanti le relazioni tra le letture effettuate con un dispositivo per misurazione e/o regolazione e le misure dei parametri con i quali esso interagisce. (NORMA UNI 4546) Possibile schema per lo strumento di misura: iDiD iMiM iIiI u a STRUMENTO DI MISURA

3 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura3 qiqi qoqo STRUMENTO DI MISURA Modello fisico Modello matematico Taratura statica Taratura dinamica

4 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura4 CARATTERISTICHE STATICHE Riferimento: NORMA UNI 4546 DIAGRAMMA DI TARATURA Relazione che permette di ricavare da ogni valore di lettura fornito da un dispositivo per misurazione e/o regolazione la misura da assegnare al misurando. (UNI 4546) Fornisce una relazione tra la lettura fornita in uscita dallo strumento e la corrispondente fascia di valore da assegnare al misurando, in modo tale che la misura di questultimo risulti compatibile. Il diagramma può essere fornito in forma grafica, analitica, tabulare...

5 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura5 Compatibilità delle misure: Condizione che si verifica quando le fasce di valore assegnate in diverse occasioni come misura dello stesso parametro nello stesso stato hanno almeno un elemento in comune. (UNI 4546) M a b c d La misura d non è compatibile con a, b, c. [u.m]

6 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura6 L M [u.m.] [u.f.] M i u.m. - unità di misura misurando u.f. - unità di formato lettura LiLi

7 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura7 La misura assegnata attraverso limpiego del diagramma di taratura è compatibile se e solo se sono verificate le seguenti condizioni: 1 - sono rispettate le prescritte condizioni operative per lo strumento; 2 - le grandezze dinfluenza sono comprese allinterno del prescritto campo dimpiego.

8 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura8 Grandezza dinfluenza: Grandezza, diversa dal misurando, pertinente al sistema misurato stesso, e/o allambiente, la cui variazione altera, agli effetti della misurazione o della regolazione le caratteristiche degli apparecchi e/o le modalità dellinterazione di misurazione. (UNI 4546) Campo dimpiego per una grandezza dinfluenza: Campo entro il quale deve rimanere compresa una grandezza dinfluenza durante la misurazione e/o regolazione affinché sia possibile ottenere la misura del parametro. (UNI 4546)

9 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura9 Condizioni operative: Condizioni che devono essere rispettate durante limpiego del dispositivo affinché sia applicabile o ottenibile un definito diagramma di taratura. (UNI 4546) (condizioni varie: posizionamento dellapparecchio, inserzione dellapparecchio,…) le condizione operative riguardano anche i campi dimpiego delle grandezze dinfluenza

10 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura10 Curva di taratura: L M [u.m.] [u.f.] M i LiLi Insieme di tutti i punti medi dei segmenti M i.

11 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura11 Impiego del diagramma: L M [u.m.] [u.f.] LiLi MiMi IsIs IsIs M i M i I s Il diagramma consente di assegnare una misura al misurando a fronte di una lettura L i. Fascia di valori Valore di misura Incertezza strumentale M i

12 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura12 Fascia di valore: Insieme limitato di numeri con unità misura associata, assegnato globalmente come misura di un parametro. (UNI 4546) Valore di misura: Numero con associata unità di misura, costituente lelemento rappresentativo della fascia di valore assegnata come misura di un parametro in un determinato stato del sistema. (UNI 4546) Incertezza strumentale: Incertezza che viene associata al valore (di misura), assegnato mediante curva di taratura, per garantire la compatibilità della misura corrispondente alla lettura effettuata. (UNI 4546) (una volta fissate le condizioni operative e i campi dimpiego per le grandezze dinfluenza)

13 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura13 Curva di taratura: Relazione biunivoca tra ogni valore di lettura fornito dallo strumento espresso in unità di formato e il corrispondente valore da assegnare al misurando, espresso nella sua unità di misura, ovvero tra il valore nominale del campione materiale e il valore da assegnare alla grandezza da esso riprodotta, espresso nella sua unità di misura. (UNI 4546) Se la curva di taratura è una retta prende il nome di retta di taratura; la sua pendenza è detta costante di taratura. La curva di taratura non è uninformazione sufficiente al fine di assegnare una misura al misurando.

14 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura14 Linsieme della curva di taratura e dellincertezza strumentale costituisce linformazione necessaria e sufficiente per consentire il passaggio da lettura a misura. Lincertezza strumentale ottenuta a partire dal diagramma di taratura consente di assegnare misure compatibili se sono rispettate le seguenti condizioni: - lincertezza intrinseca del misurando è trascurabile rispetto allincertezza strumentale stessa; - gli effetti del rumore associato alla trasmissione dei segnali sono trascurabili rispetto allincertezza strumentale stessa; - sono rispettate le condizioni operative previste per il corretto funzionamento dell'apparecchio.

15 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura15 Osservazione: Il diagramma di taratura consente inoltre, a fronte di un valore M i per il misurando, di definire il corrispondente intervallo di lettura, ovvero linsieme di tutti i valori che lo strumento può fornire in lettura una volta fatto interagire con tale misurando (con un certo livello di fiducia). L M [u.m.] [u.f.] L i MiMi

16 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura16 Il diagramma di taratura varia al variare delle condizioni dinfluenza. Esso viene fornito in corrispondenza dei diversi campi di variabilità di queste ultime. Esistono due modalità attraverso le quali vengono forniti i diversi diagrammi per i suddetti differenti campi. Modo 1 Curva di taratura A B M L M Modo 2 Curva di taratura A B L

17 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura17 Campo di misura: Intervallo comprendente tutti i valori delle misure che lo strumento può assegnare. (UNI 4546) Portata: Limite superiore del campo di misura. (UNI 4546) L M PORTATA CAMPO DI MISURA CAMPO DI LETTURA UTILE

18 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura18 Sensibilità: Inverso della pendenza della curva di taratura in un suo punto. (UNI 4546) La sensibilità è definita dal rapporto fra u.f. ed u.m.: sensibilità: La sensibilità varia al variare del campo considerato per le grandezze dinfluenza (azione degli ingressi modificanti). L M [u.m.] [u.f.] LiLi MiMi L M

19 Caratteristiche metrologiche degli strumenti di misura19 ERRORI DI MISURA Errori sistematici Si tratta di errori sistematicamente presenti. Possono essere previsti, quantificati e quindi corretti. Errori casuali Si tratta di errori che si manifestano casualmente; possono essere attribuiti a variazioni casuali delle grandezze dinfluenza. Non possono essere previsti e corretti. Errori incidentali Si tratta di errori che si manifestano casualmente; sono rari e di entità molto più consistente rispetto agli errori casuali. Sono conseguenza di eventi eccezionali. Errori accidentali Effettuando una misura si ottiene un campione di risultati attribuibili al misurando. La misura è cioè caratterizzata da aleatorietà, connessa in principal modo agli effetti casuali; i valori risultano anche dal contributo degli effetti sistematici, che, tuttavia vanno minimizzati. Il valore di misura è calcolato come media dei valori ottenuti… se gli errori sistematici sono minimizzati, tale valore deve approssimare il valore di riferimento (valore vero), ovvero, se corredato di incertezza deve fornire un intervallo di valori compatibile con la misura campione.