11 progetto Tecnocity, proposto dalla Fon-dazione Agnelli, e la Mostra sulla Metrolo-gia, promossa dalla Provincia di Torino nell'autunno '84, hanno riproposto in ter-mini chiari l'interesse verso la ricerca scientifica, gli scambi fra università e indu-stria, la concentrazione di attività ad alta tecnologia.
La nascita ed il formarsi di un complesso di iniziative culturalmente e imprendito-rialmente avanzate, racchiuse nel triangolo Torino-Ivrea-Novara, non può non con-cretizzarsi in un ammodernamento e in un maggior sviluppo delle piccole, medie e grandi imprese.
In tale situazione, l'Istituto Elettrotecnico Nazionale «Galileo Ferraris» trova una precisa collocaziona e dimensione operati-va.
Fondato da Giancarlo Vallauri negli Anni Trenta quale «centro di studi e d'indagini sperimentali nel campo dell'elettrotecni-ca», l'Istituto, ente pubblico di ricerca po-sto sotto la vigilanza del Ministero della Pubblica Istruzione, è attualmente diretto dall'ing. Ezio Alberton, Commissario straordinario, e dal dott. Carlo Manacorda, Direttore generale.
L'Istituto Elettrotecnico Nazionale « G . Ferraris» svolge un'ampia e diversificata attività caratterizzata da studi avanzati nei settori dell'acustica, dell'elettromeccanica,
della fotometria, dell'ingegneria dei siste-mi, dei materiali, della metrologia elettrica e della metrologia elettromagnetica e di tempo e frequenza.
Relativamente a queste linee di sviluppo scientifico, collabora con organismi nazio-nali e internazionazio-nali aventi scopi analoghi e fornisce qualificati servizi di consulenza, prove per terzi e tarature. Promuove e or-ganizza corsi e seminari di specializzazione e di aggiornamento tecnico.
Nel campo della metrologia elettrica pri-maria, opera come laboratorio nazionale di riferimento e realizza, riproduce perio-dicamente, mantiene e dissemina, tra i possibili utilizzatori, le unità di misura delle grandezze elettromagnttiche di tempo e frequenza, fotometriche e acustiche del Sistema Internazionale di Unità (SI). La disseminazione viene attuata sia diret-tamente con la taratura di campioni e di strumenti di elevate caratteristiche, sia at-traverso una rete di Centri di taratura rife-riti in modo rigoroso all'Istituto e facenti parte del Servizio di Taratura in Italia (SIT).
Le esperienze del settore metrologico sono effettuate, in taluni casi, nell'ambito di programmi e progetti finalizzati concordati con il Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.).
Con il Consiglio Nazionale delle Ricerche
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intrattiene anche un rapporto diretto attra-verso il Centro di Studio per la televisione, ospitato nei locali dell'Istituto.
Mediante l ' « A n n u a l R e p o r t » — pubblica-zione che racchiude i lavori scientifiche, in sintesi, le esperienze in atto presso i propri laboratori — l'Ente divulga l'informazione riguardante le varie linee di ricerca, mentre la Biblioteca, aperta a studenti e ricercatori del settore, è fornita di 6500 volumi e 1000 riviste specializzate.
Al di là degli aspetti più direttamente con-nessi con la sperimentazione, l'Istituto conserva una significativa raccolta di stru-menti di carattere storico, proveniente, in gran parte, dalla prima Scuola di Elettroni-ca fondata in Italia da Galileo Ferraris nel
1888.
La collezione, c o m p r e n d e n t e oltre duecen-to «pezzi», ordinati e catalogati dal com-pianto prof. Carlo Chiodi, si estende sino al 1900 per l'elettrotecnica in generale, e sino alla p r i m a guerra mondiale per la te-legrafia, la telefonia e la radio.
Particolarmente di rilievo sono i modelli del motore a c a m p o rotante, realizzato da Galileo Ferraris, e i primi trasformatori di
Gaulard e di Zipernousky, sui quali f u r o n o eseguiti gli studi che p o r t a r o n o alla f o r m u -lazione della p r i m a teoria sul trasformato-re e alla determinazione della potenza in corrente alternata.
Tali strumenti vengono talora esposti in occasione di mostre come « A r t e e Scienza per il disegno del M o n d o » , promossa dal-l'Assessorato alla Cultura della Città di T o r i n o e allestita alla Mole Antonelliana (1983), e « M o s t r a sulla Metrologia, scien-za e tecnica della m i s u r a » , realizscien-zata alla
2. Laboratori della sede di Strada delle Cacce 3. Biblioteca. 6500 volumi e 1000 riviste scientifi-che specializzate.
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4. Sala Vallauri, utilizzata per convegni, conferenze e dibattiti a carattere prettamente scientifico. 5. Strumenti storici. Motori a campo magnetico rotan-te realizzati da Galileo Ferraris ne11885.
« P r o m o t r i c e » delle Belle Arti nel 1984 dalla Provincia di Torino, Assessorati al-l'Istruzione e alla Cultura, con la collaborazione dell'Istituto di Metrologia « G u s t a -vo Colonnetti» del C N R e dell'IEN.
U N I T À DI RICERCA
6. Pubblicazioni IEN.
7. Camera anecoica predisposta per misure di
impe-denze acustiche.
8. Gruppo motore - generatore trifase per prove di cor-to circuicor-to con corrente alternata, a bassa tensione.
Più di cento fra ricercatori e tecnici, suddivisi nei laboratori di Corso Massimo d ' A -zeglio 42 e di Strada delle Cacce 91, ope-rano nei diversi settori di ricerca e delle at-tività per terzi, coordinati dal dott. Giusep-pe Righini e, Giusep-per la metrologia, dall'ing. Elio Bava.
Acustica
I laboratori dell'« Acustica» — certamente tra i migliori per completezza se non unici in Italia — consentono di eseguire una se-rie di misure normalizzate relative al coef-ficiente di assorbimento acustico, al potere fonoisolante, all'isolamento da r u m o r e di calpestio, a)la perdita di inserzione di bar-riere; e ancora: misure d ' i m p e d e n z a acusti-ca, misure di livello di potenza sonora, ta-ratura assoluta di microfoni e di dispositivi di calibrazione acustici.
Lo studio del c o m p o r t a m e n t o acustico dei materiali impiegati nell'industria a u t o m o -bilistica, più in generale dei trasporti (fer-rovia, aeronautica), e nei prefabbricati per l'edilizia, è alla base della m o d e r n a proget-tazione acustica, valorizzata dal processo d'innovazione tecnologica.
Particolarmente qualificato l'impegno del-l'Unità nel controllo dell'inquinamento da r u m o r e in ambiente di lavoro e urbano. Esiste, in tale contesto di attività, un rap-porto pluriennale con gli enti pubblici e privati e con la Regione Piemonte. Inoltre le tecniche e gli strumenti usati per l'elabo-razione numerica del segnale acustico tro-vano importanti applicazioni in bioinge-gneria, nella sfera del d o m i n i o delle meto-dologie diagnostiche non invasive.
Elettromeccanica
L'Unità di Elettromeccanica svolge attività
di studio, ricerca, sperimentazione, certifi-cazione e omologazione nei settore delle correnti forti, dalle macchine elettriche agli impianti di distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica in bassa tensione, e nel settore delle alte tensioni.
Nell'ambito delle macchine elettriche ha particolari competenze relativamente allo studio dei c a m p i magnetici inerenti; in quello degli impianti elettrici dispone di strutture di prova sofisticate per l'indagine sistematica o specialistica sui dispositivi di manovra, di protezione e di regolazione degli impianti stessi; nel c a m p o delle alte tensioni studia gli aspetti caratteristici del-l'isolamento delle apparecchiature e dei componenti degli impianti elettrici.
U n cenno merita l'attività sperimentale dell'Unità, per la certificazione di rispon-denza alla normativa di controllo della qualità e della sicurezza, su interruttori au-tomatici e di m a n o v r a , su sezionatori, con-tattori, c o m m u t a t o r i , avviatori, fusibili, condutture elettriche, quadri di c o m a n d o e di regolazione, e, per l'omologazione, su misuratori fiscali.
Partecipa, inoltre, all'elaborazione della normativa elettrotecnica in sede nazionale e internazionale, e collabora sistematica-mente con l'Istituto italiano del Marchio di Qualità (IMQ), con il C e n t r o Nazionale di Elettrotecnica Applicata (CNEA), costitui-to in T o r i n o tra l'Associazione Industriali Metallurgici Meccanici ed Affini ( A M M A ) e l'IEN.
Contribuisce, infine, alla diffusione della cultura scientifica e tecnica in materia.
Fotometria
L ' U n i t à di Fotometria assicura il riferi-m e n t o riferi-metrologico nazionale delle unità
fotometriche, in particolare candela e lu-men. Garantisce, quindi, la taratura dei campioni secondari e della strumentazione per i laboratori industriali. In c a m p o internazionale partecipa alle attività del « C o -mitato consultivo di fotometria e radiome-tria» sotto gli auspici della Conferenza ge-nerale dei pesi e delle misure di Parigi. Le apparecchiature dell'Unità consentono di valutare la conformità alle n o r m e di sor-genti di luce, apparecchi di illuminazione e dispositivi di segnalazione (segnali aero-portuali, ferroviari, fanali e catadiottri per autoveicoli).
Nel settore automobilistico, l'Istituto è u n o dei quattro enti europei riconosciuti dal-l'American Association of M o t o r Vehicle
9. Radiometro assoluto impiegato per realizzare la « candela », unità fondamentale per la fotometria. 10. Elaborazione automatica di scintigrafia cardiaca per l'identificazione automatica del ventricolo sinistro con tecniche di intelligenza artificiale.
Administrators ( A A M V A ) .
Lo studio delle caratteristiche fotometriche e spettrofotometriche dei materiali rappre-senta attualmente una delle esperienze di maggior impegno. Si intende infatti rag-giungere la possibilità di valutare il mate-riale interposto tra sorgente e rivelatore in tutte le possibili condizioni di illuminazio-ne e osservazioilluminazio-ne.
Ingegneria dei Sistemi
Lo studio di metodologie e tecniche n u m e -riche avanzate caratterizza l'attività del-l'Ingegneria dei Sistemi in una direzione che, sul p i a n o applicativo, riveste sempre maggiore interesse nell'industria, nella me-dicina, nei trasporti e nelle telecomunica-zioni.
Notevole rilievo hanno assunto le esperien-ze riguardanti la visione artificiale, che con-sente di riconoscere automaticamente ogget-ti o analizzare scene mediante calcolatori e tecniche di elaborazione di immagini.
Naturali applicazioni di tali ricerche si ri-scontrano, in a m b i t o industrialef nell'auto-mazione di procedure per il controllo visi-vo di qualità e di dimensioni degli oggetti e nel controllo flessibile dei robot.
Si utilizzano tecniche di visione artificiale per la determinazione, mediante telecame-re, dei parametri di flusso relativi al traffi-co urbano.
Nel c a m p o medico, la visione artificiale viene impiegata al fine di fornire un sup-porto per la diagnosi preventiva, sottopo-nendo all'analisi automatica immagini medicali come radiografie, scintigrafie, t o m o -grafie assiali computerizzate, risonanza magnetica nucleare.
L'Ingegneria dei Sistemi elabora anche nuove metodologie numeriche per lt pro-gettazione di sistemi complessi, con parti-colare riferimento alle tecniche di «proget-to o t t i m o » e all'analisi delle prestazioni e dell'affidabilità dei sistemi.
Materiali
L'Unità di ricerca Materiali svolge, in pre-valenza, ricerche teoriche e sperimentali sulle proprietà dei materiali magnetici tra-dizionali cristallini.
Il recente sviluppo dei materiali a struttura amorfa, ottenuti con nuove procedure di fabbricazione e aventi interessanti proprie-tà magnetiche e meccaniche, ha indirizzato la ricerca dell'Unità verso questo settore considerato di « a v a n g u a r d i a » .
Lo studio sugli « a m o r f i » è prevalentemen-te caratprevalentemen-terizzato dalla deprevalentemen-terminazione, in via sperimentale, della stabilità magnetica e strutturale delle leghe. In particolare, il decadimento della permeabilità magnetica,
11. ir Laboratorio misure magnetiche »: complesso per misure in regime di magnetizzazione dinamica periodi-ca con // giogo di Epstein ridotto 11 - 400 Hz) - Mutua induttanza per taratura wattmetri elettronici a basso cos (0,017) - Complesso per misure in regime di ma-gnetizzazione ciclica statica (metodo Balistico).
12. Metrologia Elettrica. Esperienza Josephson per il mantenimento dell'unità di tensione, con particolare di giunzione.
che inevitabilmente avviene in tali leghe, è rilevato mediante tecniche impulsive. I vantaggi della loro applicazione sono ri-scontrabili in una migliore risposta nella registrazione magnetica e nei minori con-sumi di energia nei trasformatori e nei mo-tori elettrici.
In collaborazione con il G r u p p o Nazio-nale di Struttura della Materia del C N R , vengono effettuate ricerche sui processi di magnetizzazione e sulle perdite di potenza nei materiali cristallini; si studiano i pro-cessi casuali di magnetizzazione di un ma-teriale in c a m p o magnetico periodico, me-diante tecniche di analisi del r u m o r e indot-to dal m o t o delle pareti di Bloch, che sepa-rano i domini magnetici adiacenti.
Sono impiegate, per tali rilievi, tecniche ottiche in luce laser o tecniche elettriche a microcontatti in camera elettromagnetica-mente schermata, mentre la struttura delle leghe viene osservata ai «raggi X » . La strumentazione di cui è dotato il labo-ratorio di misure magnetiche, consente di eseguire le prove di caratterizzazione sui diversi tipi di materiali (alcuni dei quali prodotti all'interno dell'Istituto) in regime di magnetizzazione ciclica, statica e dina-mica.
Nel c a m p o dei materiali dielettrici si rea-lizzano sistemi di controllo e misura per prove di tensione sino a 60 kV, di resisten-za all'arco e alle correnti striscianti, di re-sistenza d'isolamento, del fattore di dissi-pazione e della costante dielettrica. Di peculiare interesse è il confronto fra materiali isolanti, basato sull'accumulo delle cariche elettrostatiche, secondo un procedimento progettato ed elaborato in Istituto.
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Metrologia Elettrica
Nei laboratori di Metrologia Elettrica, do-tati di schermatura elettromagnetica e di stabilizzazione termica, vengono realizzate e m a n t e n u t e le unità di misura delle prin-cipali grandezze elettriche nell'intervallo di frequenza da 0 Hz fino a circa 1 M H z . A questo scopo, si utilizzano gruppi di cam-pioni materiali, selezionati tra quelli di tipo più perfezionato e di maggiore
stabili-tà, mantenuti a una temperatura controlla-ta entro il millesimo di grado. Si segnala, a tale proposito, il sistema di misura basato sull'effetto Josephson, che permette di ri-produrre periodicamente l'unità di tensio-ne, il volt, agganciandola all'unità di fre-quenza mediante il r a p p o r t o tra la carica dell'elettrone e la costante di Planck. Il va-lore dell'unità così riprodotta viene trasfe-rito a un g r u p p o di pile del tipo Weston sa-ture, m a n t e n u t o in opportuni bagni termo-statici.
Allo scopo di verificare e migliorare i livelli raggiunti nei diversi settori, la « M e t r o l o -gia Elettrica» partecipa ai cicli internazio-nali di confronto organizzati dal C o m i t a t o Consultivo per l'Elettricità (CCE) e a quel-li promossi, nell'ambito europeo, dal Bure-au C o m m u n i t a i r e de Référence (BCR). La disseminazione delle unità di misura elettriche viene attuata sia direttamente
con la taratura dei campioni e degli stru-menti elettrici di elevate caratteristiche uti-lizzati nei laboratori metrologici esterni, sia attraverso i Centri del Servizio di Tara-tura (SIT), che o p e r a n o nell'ambito di in-dustrie e organismi pubblici e privati.
Metrologia Elettromagnetica e di Tempo e di Frequenza
La Metrologia del t e m p o e della frequenza ha avuto, negli ultimi trent'anni, un novole sviluppo e trova applicazioni nelle te-lecomunicazioni, nella radioastronomia, nello studio dei moti della terra e del mo-vimento dei continenti, nei sistemi di navi-gazione e nella determinazione dell'orbita dei satelliti.
Il « S e c o n d o » , unità fondamentale del si-stema « S I » per la misura del t e m p o , viene generato da campioni atomici e fascio di
13. Metrologia Elettromagnetica e di tempo e frequen-za. Laboratorio per la realizzazione della scala di tempo UTC (IEN) (Tempo Universale CoordinatoI che avviene mediante l'utilizzo delle frequenze generate dai cam-pioni primari a fascio di cesio. I segnali di tempo e fre-quenza sono diffusi mediante il trasmettitore a onde corte IBF, // servizio radiofonico e televisivo della RAI (segnale orario codificato) e per la rete di Torino, il ser-vizio telefonico SIP
14. Centro T.V. Estrazione automatica del contorno del ventricolo sinistro del cuore ripreso in cineangiografia: contorno estratto sovrapposto all'immagine originale.
cesio, conservati in un locale situato a do-dici metri di profondità, per ridurre al massimo l'influenza dei fattori ambientali. I segnali di frequenza e t e m p o campione sono resi disponibili agli utenti attraverso diversi mezzi. In questi laboratori viene ge-nerato il segnale orario codificato trasmes-so dalle stazioni radiofoniche e televisive della RAI, mentre sulla rete telefonica ur-b a n a di T o r i n o viene fornito un servizio continuo di ora esatta.
L'Unità di ricerca collabora con osservato-ri astronomici e, via satellite, con altosservato-ri la-boratori europei ed extraeuropei, coi quali opera per la costruzione della scala di tem-p o atomico internazionale realizzata dal
Bureau International de l'Heure di Parigi. Vengono poi svolte ricerche sullo sviluppo dei campioni di frequenza a fascio di m a -gnesio e a fascio di cesio e sulla sintesi di frequenza fino all'infrarosso, con la pro-spettiva di realizzare, in collaborazione con l'Istituto di Metrologia « G . Colonnetti» del C N R , la nuova definizione del metro. Nel c a m p o della compatibilità elettroma-gnetica, sono in corso studi sulla protezio-ne dai radiodisturbi e sulle radiazioni, non ionizzanti, potenzialmente pericolose per l'uomo.
IEN E IMPRESE
Per favorire la riqualificazione tecnologica, il recupero della competitività delle indu-strie sui mercati internazionali e l'incenti-vazione dei processi produttivi, l'Istituto ha stipulato nel 1984 un importante accor-d o con il Fiaccor-dipiemonte.
Si tratta di un impegno di collaborazione che, attraverso un costruttivo rapporto fra l'IEN e le piccole e medie imprese p i e m o n -tesi, consente di facilitare lo scambio di in-formazioni tecniche, lo sviluppo di pro-g r a m m i di ricerca e di sperimentazione, la possibilità di usufruire, nel settore delle di-scipline elettriche, dei servizi di consulen-za, prova, collaudo e certificazione.
A p p a r e chiaro che in questa direzione si p o t r a n n o definire, con maggior concretez-za, studi di nuove tecnologie, di strumenta-zioni, di materiali, per uno sviluppo dei progetti industriali, ai quali la ricerca è in grado di offrire riscontri, informazioni, esperienze di elevata professionalità.