Metrologia è un termine tecnico che significa tutte le attività e le procedure relative alle misurazioni. L’obiettivo finale della metrologia, definita anche come “la scienza della misura e la sua applicazione” (International Vocabulary of Metrology, 2010), è quello di garantire risultati di misura corretti, comparabili e affidabili.
La metrologia può essere suddivisa nelle seguenti aree:
- Metrologia scientifica o generale. Questa parte della metrologia si occupa di problemi comuni a tutte le domande metrologiche indipendentemente dalla quantità stessa. Ad esempio, tocca i problemi teorici e pratici generali relativi alle unità di misura, il problema degli errori di misura e i problemi delle proprietà metrologiche degli strumenti di misura.
- Metrologia industriale. Questa disciplina si concentra sulle misure nella produzione e nel controllo della qualità.
I problemi tipici sono le procedure di calibrazione e gli intervalli di calibrazione, il controllo dei processi di misurazione e la gestione delle apparecchiature di misura.
- Metrologia legale. Questo termine si riferisce ai requisiti tecnici obbligatori. Un servizio di metrologia legale controlla questi requisiti al fine di garantire misurazioni corrette in settori di interesse pubblico, come il commercio, la salute, l’ambiente e la sicurezza (Vocabolario internazionale dei termini in metrologia legale, 2000).
La misurazione riguarda praticamente tutte le operazioni commerciali, dal commercio di merci alla rinfusa (petrolio, gas naturale, minerali metallici) alla vendita al dettaglio di beni al pubblico sul mercato. In particolare, il commercio internazionale di manufatti e processi di produzione che utilizzano parti e componenti fabbricati in diverse regioni del mondo richiedono misurazioni corrette basate su un sistema metrologico internazionale. Questo può essere illustrato dagli esempi seguenti.
- Il commercio internazionale e il significato di un sistema di unità accettato a livello globale
Supponiamo di voler conoscere il diametro di un tubo. Vuoi la dimensione in centimetri o pollici? Cosa viene richiesto dal tuo cliente? Il centimetro e il pollice sono unità appartenenti a due diversi sistemi di unità. Mentre il centimetro è un sottomultiplo del metro, l’unità di lunghezza del Sistema Internazionale di Unità (SI), il pollice, appartiene al cosiddetto Sistema di misura imperiale
. Il SI è il sistema consigliato e viene applicato in tutto il mondo, mentre le unità imperiali sono utilizzate in alcuni paesi o per applicazioni specifiche.
- Misure ad alta precisione come base della tecnologia delle telecomunicazioni e dell’informazione
‘Tempo’ è la quantità più spesso misurata. Con la tecnologia di oggi, l’ora corretta viene diffusa via radio, televisione, telefono, Internet e via satellite. Un esempio di misure di tempo ultra-precise è il sistema di posizionamento globale, GPS, dove i segnali temporali di orologi atomici da almeno tre satelliti sono utilizzati per calcolare la posizione del ricevitore a terra con una precisione di una frazione di un metro. Questi risultati straordinariamente accurati possono essere raggiunti solo a condizione che ogni orologio produca segnali temporali della stessa precisione. Questa tecnologia aiuta a rendere la spedizione di merci più veloce e sicura, facilita e accelera lo scambio e il recupero di informazioni e costituisce la base del commercio e del commercio elettronico (Secrets of Electronic Commerce, 2009).
- Contributi della metrologia alla valutazione e certificazione della conformità
Nei mercati globali, i certificati sono spesso richiesti come prova della conformità di prodotti o servizi a standard o regolamenti specificati. In molti casi, le valutazioni della conformità e il controllo della conformità a norme o regolamenti richiedono misurazioni e prove.
Le misurazioni e le prove devono pertanto essere corrette entro limiti specificati, comparabili e affidabili per garantire la fiducia nei certificati.
In generale, la precisione degli strumenti di misura è ottenuta attraverso calibrazioni regolari. La calibrazione comporta il confronto di uno strumento di misura con uno standard di misurazione più accurato. Gli standard nazionali di misurazione, che di solito forniscono le misurazioni più accurate in un paese, vengono confrontati con gli standard internazionali o altri standard nazionali per garantire la corretta diffusione delle unità in tutto il mondo. Se esiste una catena ininterrotta di calibrazioni documentate dai più alti standard fino agli strumenti di misura ordinari, le misurazioni ottenute sono chiamate “tracciabili”.
I costi e i rischi della mancata taratura
Purtroppo, la taratura ha dei costi ad essa associati e in tempi economici incerti, questa attività può spesso essere trascurata o l’intervallo tra i controlli di taratura sugli strumenti può essere esteso per ridurre i costi o semplicemente per mancanza di risorse o di manodopera.
Tuttavia, trascurare la calibrazione può portare a tempi di fermo macchina o produzione non programmati, problemi di qualità del prodotto e del processo o persino richiami e rilavorazioni del prodotto.
Inoltre, se lo strumento è fondamentale per un processo o si trova in un’area pericolosa, consentire a quel sensore di spostarsi nel tempo potrebbe potenzialmente comportare un rischio per la sicurezza dei dipendenti. Allo stesso modo, un prodotto finale fabbricato da un impianto con strumenti scarsamente calibrati potrebbe presentare un rischio sia per i consumatori che per i clienti. In alcune situazioni, questo può anche portare a una società di perdere la sua licenza di operare a causa della società non soddisfare i suoi requisiti normativi. Ciò vale in particolare per il settore alimentare e delle bevande e per i produttori farmaceutici.
Anche gli strumenti di pesatura devono essere calibrati regolarmente.
Determinare la massa corretta di un prodotto o di un materiale è particolarmente importante per le aziende che forniscono acciaio, carta e pasta, energia, compagnie aeree, porti e punti vendita, che fatturano i clienti in base alla massa di ciò che forniscono (misurazione fiscale). Queste aziende devono dimostrare non solo che la massa è accurata, ma anche che l’apparecchiatura che produce le letture è stata correttamente calibrata.
La fatturazione in questi settori è spesso basata su misurazioni di processo.
È quindi sempre più necessario che la qualità metrologica di questi strumenti di pesatura sia confermata dalla taratura.
La produzione del prodotto dipende anche da masse accurate e quindi i laboratori e i reparti di produzione nelle industrie alimentari e delle bevande, petrolio e gas, energia, chimica e farmaceutica, devono anche calibrare i loro strumenti di pesatura.