Dipartimento - ISPRA

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ARPAT
Agenzia regionale per la protezione ambientale della Toscana
56127 PISA Via V. Veneto, 27
tel 050 835611 fax 050/835670
Dipartimento
DIPARTIMENTO PROVINCIALE DI PISA
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
U.O. Infrastrutture di mobilità, reti elettriche e di comunicazione
Rapporto sulle verifiche di buon
funzionamento dei sensori ELF
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data di creazione: 30/05/2008
ARPAT
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Introduzione
All’interno delle attività previste dalla Convenzione APAT - ARPA/APPA in materia di campi
elettromagnetici è stato assegnato ad ARPAT il compito di verificare, mediante la strumentazione in
dotazione al Dipartimento di Pisa, il buon funzionamento dei sensori per la misura dell’induzione
magnetica a 50 Hz in dotazione alle ARPA/APPA che avrebbero in seguito partecipato
all’Interconfronto di misura ELF svoltosi in Sicilia nei giorni 29 ÷ 31 ottobre 2007. A partire da
giugno 2007 è stata, quindi, effettuata da ARPAT una ricognizione sui sensori che le Agenzie
avrebbero utilizzato in sede di interconfronto e sul loro stato di taratura e buon funzionamento.
Diverse Agenzie si sono organizzate in modo da avere disponibile per la data dell’interconfronto un
sensore con taratura SIT; le altre Agenzie, avendo sensori già tarati, hanno preferito far effettuare
una verifica al proprio sensore inviandolo al Dip. ARPAT di Pisa.
L’attività di verifica dei sensori è stata svolta nel 2007 nei periodi giungo ÷ luglio e settembre ÷
ottobre sugli 8 strumenti di misura riportati in tabella 1.
Agenzia
Sede
ARPA Valle d’Aosta Saint Christophe
Marca e modello del sensore
Num. di serie
Enertech, mod. Emdex II
2976
APPA Trento
Trento
W&G, mod. EFA-3
D-0087
ARPA Basilicata
Potenza
PMM, mod. 8053 + EHP 50
0110J00406
ARPA Puglia
Brindisi
Microrad, mod. HT300
TS040021
ARPA Sardegna
Cagliari
W&G , mod. EFA-3
F-0023
ARPA Sicilia
Catania
PMM, mod. 8053 + EHP 50C
142WK50204 +
352WN50324
ARPA Umbria
Perugia
W&G, mod. EFA300 + BN2245/9010
B-0093
ARPA Veneto
Mestre
PMM, mod. 8053 + EHP 50B
142WK30312 +
242WM30615
Tabella 1: elenco dei sensori sottoposti a verifica
La Cella di Merritt
Il Dip. ARPAT di Pisa ha in dotazione un prototipo di Cella di Merritt, realizzato per ARPAT
dall’IFAC-CNR di Firenze (ex IROE) a partire dal lavoro scientifico di R. Merritt “Uniform
Magnetic Field Produced by Three, Four and Five Square Coils”, Rev. Sci. Instrum. 54 (7), July 1983. Tale
dispositivo è costituito da 4 bobine quadrate con lato di 31 cm (d), 2 esterne con 26 spire e 2 interne
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con 11 spire, pilotate in tensione ed in corrente dalla circuiteria elettronica, garantendo un rapporto
costante tra la corrente nelle bobine esterne e quella nelle bobine interne in modo che il campo di
induzione magnetica a 50 Hz al centro della cella sia sempre proporzionale (con dipendenza fissa)
alla corrente sulle bobine esterne (vedi Figure 1 e 2).
a
= 0.128106
d
b
= 0.505492
d
I int
= 0.423514
I ext
Bcentr . = 1.795 ⋅
Figura 1: rappresentazione schematica della
Cella di Merritt.
I ext
d
Figura 2: formule che mostrano
le relazioni tra i parametri
costruttivi della cella.
La cella è stata costruita in modo da ottimizzare tutte le grandezze (autoinduttanza, resistenza,
capacità e mutua induttanza delle bobine) al fine di ottenere all’interno del volume cilindrico di
prova un campo spazialmente uniforme, di intensità nota e regolabile, diretto lungo l’asse della
cella. L’obiettivo progettuale nella realizzazione del dispositivo è quello di avere a parità di volume
di ingombro un maggiore volume di uniformità di campo all’interno con un’incertezza estesa
dell’1%. La cella di Merritt è tale da garantire tali prestazioni in una sfera di 20.15 cm di diametro
e, quindi in un volume di circa 4280 cm3. L’intensità del campo all’interno della cella può variare
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da 10.0 nT a 100 μT, in 4 intervalli con risoluzione che varia dal 5% all’estremo inferiore allo 0.5%
all’estremo superiore dell’intervallo (vedi Tabella 2). E’ possibile, inoltre, selezionare la forma
d’onda con cui generare il campo: sinusoidale, quadra e triangolare (vedi Figura 3).
Intervallo di intensità di campo
Risoluzione
Da
A
10.0 nT
100 nT
0.5 nT
100 nT
1000 nT (1 μT)
5 nT
1 μT
10 μT
0.05 μT
10 μT
100 μT
0.5 μT
Tabella 2: intervalli di variabilità dell’intensità di campo selezionabile all’interno della cella
Figura 3: display e comandi della cella
Tale apparato costituisce, quindi, la sorgente di prova con cui testare i sensori di induzione
magnetica a 50 Hz e verificarne sia la risposta lineare in ampiezza che l’isotropia.
Procedura utilizzata per le verifiche
Ciascun sensore triassiale da verificare è stato posizionato all’interno della cella cercando, con la
massima precisione possibile, di disporre ogni volta il singolo sensore assiale (X, Y e Z) al centro
della cella, orientato parallelamente all’asse della stessa. Fissato un sensore assiale e la sua
posizione, è stata fatta variare l’intensità di campo per 11 valori prestabiliti di induzione magnetica
in microTesla: 0.20; 0.30; 0.40; 0.50; 0.75; 1.00; 3.00; 6.50; 10.0; 50.0 e 100. Ogni sensore è stato
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impostato per la lettura dei valori istantanei di induzione magnetica misurata. Per ogni valore di
campo impostato è stato registrato dalle letture strumentali l’intervallo dei risultati della misura
(minimo e massimo). Tale procedimento è stato ripetuto per ogni strumento per le 3 posizioni dei
suoi 3 sensori assiali. Le misure sono state effettuate controllando che la temperatura ambiente
fosse compresa tra 24 °C e 25 °C.
I risultati delle misure (valore centrale tra minimo e massimo registrati) sono stati elaborati in
modo da fornire per ciascun valore di campo impostato l’accuratezza (%) ed il fattore di correzione
(F.C.), in modo da evidenziare sia la linearità in ampiezza che l’isotropia dei sensori verificati.
⎞
⎛B
Accuratezza = 100 ⋅ ⎜⎜ mis. − 1⎟⎟
⎝ Bcella ⎠
F .C. =
Bcella
Bmis.
Verifica del sensore di APPA Trento
Il sensore triassiale Wandel & Goltermann, mod. EFA-3 con sonda BN 2245, s.n. D-0087, in
dotazione all’U.O. Tutela dell’aria e agenti fisici dell’APPA Trento (vedi Foto 1) ha una soglia di
sensibilità pari a 0.50 μT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti:
AUTO RANGE; RMS DET; LIVE; 50 FILTR. In Tabella 3 sono riportati i risultati delle misure e la
loro seguente elaborazione.
Foto 1: sensore EFA-3 posizionato con un sensore assiale al centro della cella.
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B (μT)
nella
cella
Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.10 – 0.11
-50.0
2.000
0.10 – 0.11
-50.0
2.000
0.10 – 0.11
-50.0
2.000
0.30
0.28 – 0.29
-6.7
1.071
0.29 – 0.30
-3.3
1.034
0.29 – 0.30
-3.3
1.034
0.40
0.39 – 0.40
-2.5
1.026
0.38 – 0.39
-5.0
1.053
0.38 – 0.39
-5.0
1.053
0.50
0.48 – 0.49
-4.0
1.042
0.49 – 0.50
-2.0
1.020
0.48 – 0.49
-4.0
1.042
0.75
0.74 – 0.75
-1.3
1.014
0.74 – 0.75
-1.3
1.014
0.72 – 0.74
-4.0
1.042
1.00
0.99 – 1.00
-1.0
1.010
0.98 – 1.00
-2.0
1.020
0.96 – 0.98
-4.0
1.042
3.00
2.98 – 3.00
-0.7
1.007
2.98 – 3.00
-0.7
1.007
2.92 – 2.94
-2.7
1.027
6.50
6.42 – 6.44
-1.2
1.012
6.46 – 6.49
-0.6
1.006
6.35 – 6.37
-2.3
1.024
10.0
9.85 – 9.88
-1.5
1.015
9.93 – 9.95
-0.7
1.007
9.77 – 9.81
-2.3
1.024
50.0
49.1 – 49.2
-1.8
1.018
49.9 – 50.0
-0.2
1.002
49.3 – 49.4
-1.4
1.014
100
97.6 – 97.7
-2.4
1.025
99.8 – 100.0
-0.2
1.002
99.3 – 99.5
-0.7
1.007
Tabella 3: misure sui 3 assi del sensore EFA-3, s.n. D-0087,
con l’elaborazione dell’accuratezza e del fattore di correzione.
Commento
Il sensore, come dichiarato dal costruttore, non ha una buona risposta al di sotto di 0.40 μT; in
generale ha una leggera sottostima rispetto al valore vero con accuratezza compresa tra –5% e 0.2%
ed ha una buona isotropia, anche se la risposta del sensore assiale Z è meno precisa rispetto a quella
degli altri due sensori assiali.
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Verifica del sensore di ARPA Valle d’Aosta
Il sensore triassiale Enertech, mod. Emdex II, s.n. 2976, in dotazione all’ARPA Valle d’Aosta ha
una soglia di sensibilità pari a 0.01 μT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica
sono le seguenti: RATE: 1.5 sec.;OP MODE: normal; BANDWDTH: boadbnd; STORAGE: rlst, xyz. In
Tabella 4 sono riportati i risultati delle misure e la loro seguente elaborazione.
B (μT)
nella
cella
Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.21
5.0
0.952
0.21
5.0
0.952
0.21
5.0
0.952
0.30
0.31
3.3
0.968
0.31
3.3
0.968
0.31
3.3
0.968
0.40
0.42
5.0
0.952
0.41
2.5
0.976
0.41
2.5
0.976
0.50
0.52
4.0
0.962
0.51
2.0
0.980
0.52
4.0
0.962
0.75
0.78
4.0
0.962
0.78
4.0
0.962
0.78
4.0
0.962
1.00
1.04
4.0
0.962
1.03
3.0
0.971
1.03
3.0
0.971
3.00
3.13
4.3
0.958
3.10
3.3
0.968
3.11
3.7
0.965
6.50
6.75
3.8
0.963
6.69
2.9
0.972
6.72
3.4
0.967
10.0
10.35
3.5
0.966
10.26
2.6
0.975
10.30
3.0
0.971
50.0
51.05
2.1
0.979
50.65
1.3
0.987
50.80
1.6
0.984
100
101.69
1.7
0.983
101.03
1.0
0.990
101.26
1.3
0.988
Tabella 4: misure sui 3 assi del sensore Emdex II, s.n. 2976,
Commento
Il sensore sovrastima leggermente rispetto al valore vero con accuratezza compresa tra 1% e 5% ed
ha un’ottima isotropia.
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Verifica del sensore di ARPA Basilicata
Il sensore triassiale PMM, mod. 8053, s.n. 0220J00527, con sonda EHP50, s.n. 0110J00406, in
dotazione al Dip. di Potenza ha una soglia di sensibilità pari a 0.01 μT. Le impostazioni dello
strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti: HIGHEST BAND; SPAN: 100 Hz;
MARKER+PEAK: 50 Hz. In Tabella 5 sono riportati i risultati delle misure e la loro seguente
elaborazione.
B (μT)
nella
cella
Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.18 – 0.20
-5.0
1.053
0.18 – 0.20
-5.0
1.053
0.18 – 0.20
-5.0
1.053
0.30
0.28 – 0.30
-3.3
1.034
0.28 – 0.30
-3.3
1.034
0.28 – 0.30
-3.3
1.034
0.40
0.38 – 0.40
-2.5
1.026
0.38 – 0.40
-2.5
1.026
0.38 – 0.40
-2.5
1.026
0.50
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.75
0.73 – 0.74
-2.0
1.020
0.73 – 0.74
-2.0
1.020
0.73 – 0.74
-2.0
1.020
1.00
0.97 – 0.99
-2.0
1.020
0.97 – 0.98
-2.5
1.026
0.97 – 0.99
-2.0
1.020
3.00
2.95 – 2.96
-1.5
1.015
2.92 – 2.93
-2.5
1.026
2.94 – 2.95
-1.8
1.019
6.50
6.40 – 6.42
-1.4
1.014
6.33 – 6.34
-2.5
1.026
6.37 – 6.38
-1.9
1.020
10.0
9.84 – 9.86
-1.5
1.015
9.75 – 9.76
-2.5
1.025
9.79 – 9.81
-2.0
1.020
50.0
49.2 – 49.3
-1.5
1.015
48.8 – 48.9
-2.3
1.024
49.0 – 49.1
-1.9
1.019
100
98.3 – 98.4
-1.7
1.017
97.5 – 97.6
-2.5
1.025
97.9 – 98.0
-2.1
1.021
Tabella 5: misure sui 3 assi del sensore PMM 8053, s.n. 0220J00527,
Commento
Il sensore ha una leggera sottostima rispetto al valore vero con accuratezza compresa tra –5% e
–1.4% ed ha una buona isotropia.
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ARPAT
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Verifica del sensore di ARPA Sardegna
Il sensore triassiale Wandel & Goltermann, mod. EFA-3 con sonda BN 2245, s.n. F-0023, in
dotazione al P.M.P. - Area Fisica dell’Azienda U.S.L. n° 8 di Cagliari ha una soglia di sensibilità
pari a 0.10 μT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti: AUTO
RANGE; RMS DET; LIVE; 50 FILTR. In Tabella 6 sono riportati i risultati delle misure e la loro
seguente elaborazione.
B (μT)
nella
cella
Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.18 – 0.20
-5.0
1.053
0.19 – 0.20
-2.5
1.026
0.18 – 0.20
-5.0
1.053
0.30
0.28 – 0.30
-3.3
1.034
0.29 – 0.30
-1.7
1.017
0.28 – 0.30
-3.3
1.034
0.40
0.38 – 0.39
-3.8
1.039
0.39 – 0.40
-1.3
1.013
0.38 – 0.40
-2.5
1.026
0.50
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.48 – 0.50
-2.0
1.020
0.75
0.74 – 0.76
0.0
1.000
0.74 – 0.75
-0.7
1.007
0.73 – 0.74
-2.0
1.020
1.00
0.98 – 1.00
-1.0
1.010
0.99 – 1.00
-0.5
1.005
0.98 – 1.00
-1.0
1.010
3.00
2.97 – 2.99
-0.7
1.007
2.98 – 3.00
-0.3
1.003
2.95 – 2.96
-1.5
1.015
6.50
6.38 – 6.40
-1.7
1.017
6.47 – 6.49
-0.3
1.003
6.40 – 6.42
-1.4
1.014
10.0
9.80 – 9.82
-1.9
1.019
9.94 – 9.96
-0.5
1.005
9.81 – 9.83
-1.8
1.018
50.0
49.1 – 49.2
-1.7
1.017
49.8 – 49.9
-0.3
1.003
49.5 – 49.6
-0.9
1.009
100
97.7 – 97.9
-2.2
1.022
99.5 – 99.7
-0.4
1.004
99.4 – 99.6
-0.5
1.005
Tabella 6: misure sui 3 assi del sensore EFA-3, s.n. F-0023,
Commento
Il sensore ha una leggera sottostima rispetto al valore vero con accuratezza compresa tra –5% e 0%
ed ha una buona isotropia, anche se la risposta del sensore assiale Y è migliore rispetto a quella
degli altri due sensori assiali.
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Verifica del sensore di ARPA Umbria
Il sensore triassiale Wandel & Goltermann, mod. EFA-300, s.n. B-0093, con sonda di precisione
BN 2245/90.10, s.n. L-0004, in dotazione al Dip. di Perugia (vedi Foto 2) ha una soglia di
sensibilità pari a 5 nT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti:
AUTO RANGE; RMS DET; LIVE; 50 FILTR. In Tabella 7 nella pagina seguente sono riportati i
risultati delle misure e la loro seguente elaborazione.
Foto 2: sensore EFA-300 con sonda di precisione
posizionato con un sensore assiale al centro della cella.
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ARPAT
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Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
B
nella
cella
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
200 nT
191 – 208
-0.3
1.003
191 – 207
-0.5
1.005
195 – 203
-0.5
1.005
300 nT
291 – 305
-0.7
1.007
291 – 307
-0.3
1.003
295 – 304
-0.2
1.002
400 nT
390 – 405
-0.6
1.006
390 – 405
-0.6
1.006
391 – 404
-0.6
1.006
500 nT
487 – 501
-1.2
1.012
488 – 502
-1.0
1.010
492 – 501
-0.7
1.007
750 nT
737 – 746
-1.1
1.011
737 – 750
-0.9
1.009
741 – 750
-0.6
1.006
1000 nT
981 – 996
-1.2
1.012
978 – 997
-1.1
1.011
982 – 997
-1.1
1.011
3.00 μT
2.97 – 2.98
-0.8
1.008
2.99 – 3.00
-0.2
1.002
2.98 – 2.99
-0.5
1.005
6.50 μT
6.44 – 6.45
-0.8
1.009
6.48 – 6.50
-0.2
1.002
6.46 – 6.47
-0.5
1.005
10.0 μT
9.89 – 9.91
-1.0
1.010
9.93 – 9.95
-0.6
1.006
9.90 – 9.91
-0.9
1.010
50.0 μT
49.4 (*)
-1.2
1.012
49.4 (*)
-1.2
1.012
49.5 (*)
-1.0
1.010
100 μT
98.7 (*)
-1.3
1.013
98.5 (*)
-1.5
1.015
98.6 (*)
-1.4
1.014
Tabella 7: misure sui 3 assi del sensore EFA-300, s.n. B-0093, più sonda di precisione
(*) valore iniziale che poi tende lentamente a diminuire.
Commento
Il sensore ha un’ottima precisione ed un’ottima isotropia con lievissima sottostima rispetto al valore
vero e accuratezza compresa tra –1.5% e –0.2%. Si è notato tuttavia che per valori di campo elevati
(50 e 100 μT) il valore istantaneo misurato non è stabile nel tempo e tende a diminuire.
11
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
Verifica del sensore di ARPA Veneto
Il sensore triassiale PMM, mod. 8053A, s.n. 142WK30312, con sonda EHP50B,
s.n. 242WM30615, in dotazione al Dip. di Venezia (Mestre) ha una soglia di sensibilità pari a
0.01 μT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti: HIGHEST
BAND; SPAN: 100 Hz; MARKER+PEAK: 50 Hz. In Tabella 8 sono riportati i risultati delle misure e
la loro seguente elaborazione.
Misura Asse X
B (μT)
nella
cella
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.195 − 0.202
-0.8
1.008
0.191 − 0.202
-1.8
1.018
0.192 − 0.196
-3.0
1.031
0.30
0.292 − 0.300
-1.3
1.014
0.288 − 0.298
-2.3
1.024
0.285 − 0.297
-3.0
1.031
0.40
0.390 − 0.402
-1.0
1.010
0.389 − 0.397
-1.8
1.018
0.383 − 0.394
-2.9
1.030
0.50
0.471 − 0.499
-3.0
1.031
0.480 − 0.496
-2.4
1.025
0.481 − 0.490
-2.9
1.030
0.75
0.738 − 0.753
-0.6
1.006
0.733 − 0.745
-1.5
1.015
0.725 − 0.741
-2.3
1.023
1.00
0.985 − 1.001
-0.7
1.007
0.976 − 0.992
-1.6
1.016
0.968 − 0.984
-2.4
1.025
3.00
2.967 − 2.983
-0.8
1.008
2.942 − 2.965
-1.6
1.016
2.917 − 2.937
-2.4
1.025
6.50
6.439 − 6.462
-0.8
1.008
6.396 − 6.414
-1.5
1.015
6.340 − 6.359
-2.3
1.024
10.0
9.898 − 9.914
-0.9
1.009
9.841 − 9.859
-1.5
1.015
9.749 − 9.767
-2.4
1.025
50.0
49.50 − 49.57
-0.9
1.009
49.32 − 49.38
-1.3
1.013
48.85 − 48.88
-2.3
1.023
100
99.08 − 99.12
-0.9
1.009
98.71 − 98.83 (*)
-1.2
1.012
97.70 − 97.80
-2.3
1.023
Tabella 8: misure sui 3 assi del sensore PMM 8053A più sonda EHP50B,
(*) valore iniziale che poi tende lentamente a diminuire.
Commento
Il sensore ha una leggera sottostima rispetto al valore vero con accuratezza compresa tra –3% e
–0.6% ed ha una buona isotropia, anche se i sensori assiali Z, Y e X hanno rispettivamente una
precisione diversa e crescente. Si è notato che a 100 μT il valore istantaneo misurato non è stabile
nel tempo e tende a diminuire.
12
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
Verifica del sensore di ARPA Puglia
Il sensore triassiale Microrad, mod. HT300 (centralina per i monitoraggi), s. n. TS040021, in
dotazione al Dip. di Brindisi (vedi Foto 3) ha una soglia di sensibilità pari a 0.01 μT. In Tabella 9
sono riportati i risultati delle misure e la loro seguente elaborazione.
B (μT)
nella
cella
Misura Asse X
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.18 − 0.20
-5.0
1.053
0.19 − 0.21
0.0
1.000
0.19 − 0.21
0.0
1.000
0.30
0.28 − 0.30
-3.3
1.034
0.28 − 0.30
-3.3
1.034
0.29 − 0.30
-1.7
1.017
0.40
0.39 − 0.41
0.0
1.000
0.39 − 0.41
0.0
1.000
0.40 − 0.41
1.3
0.988
0.50
0.48 − 0.50
-2.0
1.020
0.49 − 0.51
0.0
1.000
0.50 − 0.51
1.0
0.990
0.75
0.73 − 0.75
-1.3
1.014
0.74 − 0.76
0.0
1.000
0.75 − 0.77
1.3
0.987
1.00
0.98 − 1.00
-1.0
1.010
0.98 − 1.01
-0.5
1.005
1.00 − 1.02
1.0
0.990
3.00
3.12
4.0
0.962
3.12
4.0
0.962
3.12
4.0
0.962
6.50
6.25
-3.8
1.040
6.25 − 7.03
2.2
0.979
7.03
8.2
0.925
10.0
10.16
1.6
0.984
10.16
1.6
0.984
10.16
1.6
0.984
50.0
50.78 − 51.56
2.3
0.977
51.56
3.1
0.970 51.56 − 52.34
3.9
0.962
100
101.56
1.6
0.985
102.34
2.3
0.977
3.1
0.970
103.12
Tabella 9: misure sui 3 assi del sensore Microrad HT-300,
Commento
La centralina per i monitoraggi ha un comportamento molto diverso dagli altri sensori esaminati;
essa infatti su ogni singolo sensore non ha una risposta uniforme (sovrastima per alcuni valori e
sottostima per altri) e non ha una buona isotropia. L’accuratezza in generale varia tra –5% e 0.0%,
ma per l’asse Z su un valore di campo arriva all’8.2%. La risposta del sensore assiale Y è migliore
di quella degli altri sensori assiali.
13
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
Foto 3: sensore Microrad HT-300 posizionato con un sensore assiale al centro della cella.
Verifica del sensore di ARPA Sicilia
Il sensore triassiale PMM, mod. 8053A, s.n. 142WK50204, con sonda EHP50C,
s.n. 352WM50324, in dotazione al Dip. di Catania ha una soglia di sensibilità pari a
0.01 μT. Le impostazioni dello strumento utilizzate nella verifica sono le seguenti: HIGHEST
BAND; SPAN: 100 Hz; MARKER+PEAK: 50 Hz. In Tabella 10 a pagina seguente sono riportati i
risultati delle misure e la loro seguente elaborazione.
14
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
Misura Asse X
B (μT)
nella
cella
Misura Asse Y
Misura Asse Z
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
Lettura
Acc.
(%)
F.C.
0.20
0.221 − 0.229
12.5
0.889
0.198 − 0.204
0.5
0.995
0.198 − 0.204
0.5
0.995
0.30
0.336 − 0.343
13.2
0.884
0.297 − 0.305
0.3
0.997
0.296 − 0.308
0.7
0.993
0.40
0.448 − 0.456
13.0
0.885
0.400 − 0.409
1.1
0.989
0.400 − 0.408
1.0
0.990
0.50
0.562 − 0.567
12.9
0.886
0.500 − 0.506
0.6
0.994
0.503 − 0.509
1.2
0.988
0.75
0.847 − 0.859
13.7
0.879
0.755 − 0.760
1.0
0.990
0.756 − 0.761
1.1
0.989
1.00
1.129 − 1.137
13.3
0.883
1.005 − 1.015
1.0
0.990
1.008 − 1.015
1.1
0.989
3.00
3.413 − 3.418
13.9
0.878
3.035 − 3.039
1.2
0.988
3.036 − 3.043
1.3
0.987
6.50
7.403 − 7.410
13.9
0.878
6.584 − 6.589
1.3
0.987
6.595 − 6.601
1.5
0.985
10.0
11.37 − 11.38
13.8
0.879
10.11 − 10.12
1.1
0.989
10.13 − 10.15
1.4
0.986
50.0
57.01 − 57.02
14.0
0.877
50.73 − 50.75
1.5
0.985
50.81 − 50.85
1.7
0.984
100
113.9 − 114.1
14.0
0.877
101.5 − 101.6
1.6
0.985
101.6 − 101.7
1.7
0.984
Tabella 10: misure sui 3 assi del sensore PMM 8053A più sonda EHP50C,
Commento
Il sensore mostra un’evidente anomalia di funzionamento per il sensore assiale X che va ad
inficiare l’isotropia. Gli altri due sensori hanno una leggera sovrastima rispetto al valore vero con
accuratezza compresa tra 1.7% e 0.3%.
Certificazione del campo campione
A marzo 2008 la Cella di Merritt del Dip. ARPAT di Pisa è stata esaminata dall’I.N.RI.M. che
ne ha valutato sia l’incertezza del valore di campo impostato al centro della cella, che l’uniformità
spaziale in un volume cubico di 10 cm di lato. Il certificato di taratura N. 08-0198-01, emesso
dall’I.N.RI.M. il 10-03-2008, evidenzia come l’incertezza del valore di campo impostato al centro
della cella varia tra un massimo di 2.7% a 0.10 μT ad un minimo di 0.9% a 0.50 μT e come
l’incertezza per valori tra 1 μT e 100 μT è sempre pari a 0.7%. E’ stata anche certificata l’ottima
uniformità spaziale del campo generato. La Cella di Merritt ha, quindi, i requisiti di un sistema di
generazione del campo campione di riferimento.
15
ARPAT
tel 050 835611 fax 050/835670
Conclusioni
Le verifiche di buon funzionamento dei sensori per la misura dell’induzione magnetica a 50 Hz,
effettuate presso il Dipartimento ARPAT di Pisa mediante la Cella di Merritt, hanno fornito
un’analisi dettagliata della risposta dei sensori triassiali, evidenziando le prestazioni dei singoli
strumenti in termini di linearità in ampiezza e di isotropia. La Cella di Merritt, come campione di
riferimento, ha consentito di evidenziare sia le ottime prestazioni che le anomalie dei sensori
comunemente usati dalle Agenzie. Tali sensori hanno prestazioni molto simili tra loro e
sovrapponibili e tali da garantire la conformità alla Norma CEI 211-6, come previsto dall’Art. 5 del
D.P.C.M. 08.07.2003.
16

Dipartimento - ISPRA

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