presentazione

Sheraton Padova
25-26 giugno 2014
LA RICERCA SUI SENSORI PER LA
SICUREZZA E LA CONTINUITÀ
OPERATIVA
ing. Claudio RAFANELLI
Direttore CNR-IDASC
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perché l’acustica ?
perché al CNR ?
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Scienze Acustiche
(studio delle onde elastiche in un mezzo continuo)
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CNR - Istituto di Acustica e Sensoristica «Orso Mario Corbino»
L’IDASC - Istituto di Acustica e Sensoristica “O. M. Corbino” - è stato fondato nel 1936 dal
grande fisico italiano Orso Mario Corbino, quando era presidente del CNR Guglielmo
Marconi.
Con mirabile intuito, la missione dell’Istituto fu fissata negli studi degli Ultrasuoni,
dell’Acustica Musicale, dell’Acustica Ambientale e sullo Sviluppo di Trasduttori ed
Attuatori (oggi Sensori) con fini di applicazione alla società in generale.
Queste linee di ricerca ed il trasferimento dei risultati sono ancora campi rilevanti di studio e
l’Istituto ne è il degno custode e continuatore.
Infatti oggi rappresenta un punto di riferimento per PMI, istituzioni pubbliche sia nazionali che
internazionali quali Università, il Ministero dell’Ambiente, delle Agenzie regionali della
protezione ambientale in genere. Colloquia con il Dipartimento della Protezione Civile.
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Underwater acoustics
Off-shore Oceanography
Side-scan sonar Imaging
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AE - Active and passive
Accelerometric devices
Monumental decay
Sensors in matrix configurations
CRACK!
Data Logger
Cultural Heritage – P. Calicchia, I. Di Menno
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Acoustics and geosciences
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Tecniche acustiche ad
ultrasuoni:
Emissione Acustica
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Emissione Acustica
processo
fisico
legato
alla
generazione di onde elastiche
dovute al rapido rilascio di energia
immagazzinata da una o più
sorgenti localizzate all’interno di un
materiale od una struttura.
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3,0
2,5
Arbitrary Units
2,0
Gran Sasso d'Italia 1996
AE 200 kHz in rock
AE 200 kHz in air
Natural electric field
1,5
1,0
0,5
0,0
29 0May
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Ente/azienda
96
30
192
31
288
384
1June
2
days
480
3
576
4
672
5
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Struttura reticolare
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AE – Propagazione della cricca
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The succession of the frequency of the observed AE decreases vs. time
•
•
•
•
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As a first order approximation, the phenomenon
can be depicted in terms of Dirac -functions.
Upon closer physical consideration, every function ought to be substituted by a lognormal
distribution.
An eventual externally applied additional effect
(such as e.g. tidal modulation) sometimes results
into an apparent trend looking like a damped
oscillation.
After Paparo and Gregori (2003).
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Plot of RQA %Det.
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AE – Installazione in
campo (affioramento
roccioso)
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AE Detector
installation indoor
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Esploso del Nodo Sensore
PCB Sensors Unit
Nodo Sensore assemblato
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AE – Tests on concrete
150 KHz AE
25 KHz AE
Load
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AE VIRGO
– Risk
index
Lama
BL001
4,0
b=-0.9962
3,5
3,0
Log n
2,5
2,0
1,5
1,0
threshold
0,5
0,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Log r
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AE – network
configuration
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AE – network
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Sistemi basati su onde acustiche per
applicazioni ambientali e security
sismometro
Unità centrale di acquisizione
shaker
LAB.
TESTING
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Applicazione nel campo dei trasporti
di una unità multisensoriale
informazioni dai
sensori per:


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rilievo di situazioni
anomale nell’ambiente
interno del veicolo
fornire dati per l’indice
di “benessere”
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Naso Elettronico
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Artificial Olfaction system based on quartz
microbalance sensors
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
Example: Evolution of
moldy contamination in
oranges.
25
242245 30 30
13
30
13 11474 9
7 9710
14 10
7
7
30
9
-0.2
-0.3
1
-0.4
2
1
-0.5
f mabs nabs
1
1
-0.6
-0.7
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Sensors for security
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Food analysis with low cost devices
collaboration with Linköping University
Example: food analysis ;integration with artificial nose
sight
olfaction
Sensors for security
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Flotte di U.A.V.
Esacottero, in laboratorio
In collaborazione con l’Università di Genova
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Conclusioni
 Emissioni Acustiche
• capacità di individuare difetti e diminuzione di resistenza
in anticipo rispetto al danno catastrofico di strutture.
 Naso Elettronico
• capacità di individuare singole o gruppi di molecole per
evidenziare eventi in punti specifici.
 Sicurezza degli Ambienti
• sensori per il monitoraggio di ampi volumi sia al chiuso
sia in spazi aperti
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grazie
dell’attenzione
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