Giudizio di conformità di un trasmettitore di pressione con banda di guardia
Un laboratorio accreditato verifica un trasmettitore di pressione 4–20 mA con campo 0–10,00 bar. Il costruttore dichiara un'accuratezza di ±0,25% del campo, riferita a 23 °C, con coefficiente di temperatura di ±0,02% del campo per °C. Il campione (manometro a peso morto con certificato) ha U = 0,02% della lettura (k = 2); il multimetro che legge la corrente ha U = 0,005 mA (k = 2). A 6,00 bar in salita la corrente misurata è 13,652 mA; in discesa 13,640 mA. Il valore ideale è 13,600 mA. La sala di calibrazione è a 28,0 °C e il termometro ambiente ha U = 0,2 °C. Il cliente chiede un giudizio di conformità secco («passa / non passa») da inserire nel certificato e minaccia di rivolgersi altrove se il laboratorio non lo fornisce.
1. Calcolare l'errore in percentuale del campo, costruire il budget di incertezza e formulare il giudizio con una regola binaria a banda di guardia.
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Errore. Corrente ideale a 6,00 bar: 4 + 16×(6,00/10,00) = 13,600 mA. Salita: 13,652 − 13,600 = +0,052 mA = 0,325% del campo (16 mA). Discesa: +0,040 mA = 0,250%. Limite dichiarato: ±0,25% del campo = ±0,040 mA.
Budget in mA. Campione: 0,02% di 6,00 bar = 0,0012 bar = 0,0019 mA (U, k = 2) → u = 0,0010. Multimetro: U = 0,005 → u = 0,0025. Isteresi/ripetibilità: differenza 0,012 mA, semintervallo 0,006, rettangolare → u = 0,0035. Temperatura: 5,0 °C sopra 23 °C × 0,02%/°C = 0,10% del campo = 0,016 mA, rettangolare → u = 0,0092. Termometro: trascurabile (0,0006 mA).
Incertezza composta. u_c = √(0,0010² + 0,0025² + 0,0035² + 0,0092²) = √(1,04·10⁻⁴) = 0,0102 mA; U = 2u_c = 0,020 mA (0,13% del campo).
Decisione. Con banda di guardia: soglia di accettazione w = T − U = 0,040 − 0,020 = 0,020 mA; zona di non conformità oltre T + U = 0,060 mA. L'errore di 0,052 mA cade tra 0,020 e 0,060: risultato indeterminato. Non si può dichiarare né conformità né non conformità; si riporta l'errore con la sua U e la regola decisionale applicata.
2. Quale componente domina e che cosa si può fare, prima o dopo la misura, per arrivare a un verdetto difendibile?
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Componente dominante. La dipendenza dalla temperatura: 0,0092 mA su 0,0102, circa l'80% della varianza. Non è un difetto dello strumento, è il laboratorio che misura fuori dalle condizioni di riferimento dichiarate dal costruttore.
Strada 1: correggere. Se il coefficiente ha segno noto, si corregge la lettura di −5 × 0,02% = −0,10% del campo (0,016 mA) e l'errore scende a 0,036 mA, dentro il limite; resta l'incertezza sul coefficiente stesso, che va dichiarata.
Strada 2: controllare l'ambiente. A 23 ± 1 °C il termine temperatura scende a u ≈ 0,0018 mA e u_c = √(0,0010² + 0,0025² + 0,0035² + 0,0018²) = 0,0048 mA, U = 0,0096 mA. Allora T + U = 0,040 + 0,010 = 0,050 mA < 0,052 mA: la non conformità diventa dichiarabile.
Diagnosi da completare. Con un solo punto non si distingue un offset di zero (errore costante) da un errore di span (proporzionale): servono misure a 0, 2,5, 5,0, 7,5, 10 bar, in salita e in discesa. La diagnosi cambia la raccomandazione al cliente (azzerare o ritarare il campo), e va fatta prima di emettere qualunque giudizio. La scelta tra correzione e controllo ambientale va fatta e documentata prima della misura, non dopo aver visto l'esito.
3. Come si formula la dichiarazione di conformità nel certificato e come si risponde alla richiesta pressante del cliente?
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Obbligo normativo. ISO/IEC 17025:2017, §7.8.6: quando si formula una dichiarazione di conformità, il certificato deve riportare la regola decisionale applicata, così che il cliente possa valutare il rischio associato. Qui la regola è: binaria con banda di guardia, U con k = 2.
Formulazione corretta. Non «passa / non passa», ma: «errore misurato +0,325% del campo, U = 0,13% del campo (k = 2); con la regola decisionale concordata il risultato cade nella banda di guardia (0,12%–0,38%): non è possibile dichiarare la conformità alla specifica di ±0,25%». È un'informazione più utile e più difendibile di un verdetto forzato, e tutela il laboratorio in caso di contestazione.
Sulla minaccia del cliente. Un laboratorio accreditato non può scegliere la regola in funzione dell'esito: cambiarla dopo aver visto il dato invaliderebbe il certificato e l'accreditamento. La risposta professionale è offrire le opzioni tecnicamente valide (misura a 23 °C, ripetizione, correzione della temperatura) con tempi e costi, mettendo per iscritto che la regola decisionale va concordata prima della misura. Perdere il cliente è preferibile a emettere una dichiarazione non supportata dai dati: la responsabilità ricade sul laboratorio e sul suo direttore tecnico, non sul committente che ha chiesto il verdetto.