mercoledì 30 dicembre 2020

STEP #28 - LA SINTESI FINALE

Rilevatore di gas n. 2 prodotto da
Hall Telephone Accessories Ltd, Londra, 1939.
Immagine [step #02]

Il rilevatore di gas è uno strumento scientifico di recente invenzione: il primo prototipo nasce infatti in Inghilterra intorno al 1815 per scongiurare le esplosioni dovute all'accumulo di gas metano all'interno delle miniere di carbone. Lo strumento inizialmente venne chiamato "Lampada Davy", in onore del suo inventore [step #09]; solo successivamente a questo nome si sostituì quello oggi in uso: questo giustifica l'assenza di un'origine etimologica della denominazione "rilevatore di gas" [step #01]. Tramite Google Books Ngram Viewer, strumento che permette di scoprire con quale frequenza le parole ricorrono all’interno di libri [step #10] scritti tra il 1800 e il 2012, è inoltre possibile dare rilievo al fatto che anche lo stesso nome "rilevatore di gas" risulta ormai desueto e che invece si preferisce parlare di "sensore di gas"[step #24]. 

Osservando la tassonomia del dispositivo, è facile osservare che un rilevatore di gas può essere di varie tipologie [step #14]. Per efficacia della trattazione, in questo blog si è preferito trattare esclusivamente il rilevatore elettrochimico e a infrarossi NDIR

  • il rilevatore elettrochimico dà certamente molti spunti per poter parlare di chimica [step #26]. Poiché basato sul funzionamento della cella elettrolitica [step #EXTRA], il principio fisico a cui il rilevatore fa riferimento è l'elettrolisi, la cui stechiometria si basa sulle leggi di Faraday [step #05 - ELETTROLISI E LEGGI DI FARADAY]. La scienza di riferimento è l'elettrochimica [step #04 - ELETTROCHIMICA], la quale tratta dei processi di trasformazione dell’energia chimica in energia elettrica e viceversa;
  • il rilevatore ad infrarossi di tipo non dispersivo (NDIR) lavora in accordo alla legge di Lambert-Beer [step #05 - LEGGE DI LAMBERT-BEER]: la scienza a cui fa riferimento è dunque l'ottica [step #04 - OTTICA], branca della fisica che studia i fenomeni relativi all'emissione, alla propagazione e alla ricezione della luce.
Di entrambi i rilevatori sono state analizzate le componenti principali attraverso un glossario (da cui sono state prelevate le due immagini sopra) [step #03 - R.ELETTROCHIMICO; step #03 - R.INFRAROSSI], un esploso con annessi video esplicativi [step #16 - R.ELETTROCHIMICO; step #16 - R.INFRAROSSI] e una trattazione delle proprietà dei materiali di cui sono costituiti [step #08 - R.ELETTROCHIMICO; step #08 - R.INFRAROSSI]. 

Come detto sopra, l'invenzione del rilevatore di gas risale al 1815; è possibile tuttavia reperire sul web informazioni riguardo al brevetto di tale strumento solo a partire dal 1895: su questo blog ne sono stati citati alcuni dei più datati [step #17 parte 1]. Dal momento che, però, negli ultimi decenni il problema ambientale sta diventando sempre più rilevante, si è preferito inserire in un post successivo [step #17 parte 2] alcuni brevetti più recenti che espongono rilevatori ecosostenibili o che coadiuvano al raggiungimento di una migliore qualità dell'aria. Per la stessa ragione è stato scelto come marchio rappresentativo dello strumento quello dell'azienda GasSensing: lo spot ad esso collegato, "Making sense of the air we breathe", traduce in poche parole il sentimento ecologico che sta alla base della nascita dell'azienda [step #20].

Marchio [step #20]

È bene notare tuttavia che la casa produttrice citata poco fa è un'azienda di nicchia, soprattutto nei confronti dei grandi costruttori di rilevatori quali Dräger e Ametek [step #11], attivi, tra le altre cose, nel settore dell' e-commerce. È facile imbattersi infatti, tra le pagine del web, negli annunci dei loro prodotti. 

Inserzione pubblicitaria [step #13]

Come è noto, la pubblicità commerciale è una forma di comunicazione persuasiva che spinge i consumatori ad acquistare un prodotto facendo leva sulle migliori caratteristiche di quest'ultimo [link esterno]. Dando uno sguardo alle inserzioni riguardanti il rilevatore di gas [step #13], la qualità vantata è di certo la sicurezza che lo strumento garantisce, sia essa domestica o aziendale. Il rilevatore di gas è infatti uno strumento che si appresta a svariati ambienti, assicurandone l'incolumità, a patto che vengano seguite scrupolosamente le normative per l'installazione e la manutenzione [step #23 parte 1step #23 parte 2step #23 parte 3]. Anche un corretto approccio risulta fondamentale per il funzionamento del rilevatore, per questo bisogna attenersi ai manuali d'uso che vengono sempre forniti insieme allo strumento [step #22]; essi riportano, tra le altre cose, i numeri necessari (pressione, temperatura, umidità, ecc...) perché lo strumento dia validi riscontri [step #15]. 

Il rilevatore di gas è uno strumento che certamente rimanda all'ambito industriale: i simboli a cui perciò è più spesso associato appartengono alla segnaletica aziendale [step #06]. 
Potrà dunque stupire il fatto che di questo strumento se ne possa aver traccia anche in libri, film, serie tv [step #12], fumetti [step #21], francobolli [step #18] e persino miti! A proposito di questi ultimi, nel blog è stata proposta un'interessante rilettura dell'antico mito dell'oracolo di Delfi [step #07]. 

Fumetto [step #21]

Quest'ampia panoramica sul rilevatore di gas giunge qui al termine; poiché, come detto, si tratta di una vasta visione d'insieme, vengono lasciati al lettore due validi strumenti per orientarsi al meglio nella comprensione dello strumento e, al contempo, nel blog: una mappa concettuale [step #27] e un abbecedario [step #19]. 

Il blog Tutto quello che devi sapere sul rilevatore di gas è stato scritto e curato da me, Annalisa Pignone. Se desideri sapere qualcosa in più sul mio conto, oltre ciò che puoi trovare sul profilo, ti consiglio di dare uno sguardo alle mie cose personali [step #25] e, perché no, alle mie letture [step letterario]. 

lunedì 28 dicembre 2020

STEP #27 - LA MAPPA CONCETTUALE

(si consiglia di aprire l'immagine)

Poiché si tratta di una mappa neurale, la mappa concettuale riportata sopra si presta a plurime interpretazioni.
In primo luogo possiamo pensare che lo strumento in questione, il rilevatore di gas, è stato realizzato durante un periodo di forte espansione dell'industria mineraria per controllare le pericolose fuoriuscite di gas che causavano frequenti esplosioni e incendi. Questi ultimi rilasciavano nell'ambiente fumi tossici che, oltre a compromettere irrimediabilmente la qualità dell'aria, causavano problemi polmonari è, più in generale, problemi di salute ai lavoratori. L'invenzione del rilevatore di gas fu quindi uno dei primi accorgimenti per garantire la sicurezza sul luogo di lavoro
Inoltre possiamo leggere la mappa concettuale contestualizzandola al presente: il rilevatore di gas è stato, insieme ad altri, uno strumento fondamentale per monitorare la qualità dell'aria garantendo così non solo la sicurezza ma anche lo sviluppo delle industrie sostenibili che, grazie all'adozione di normative severe, hanno potuto controllare l'emissione di agenti tossici pericolosi per l'ambiente.

venerdì 25 dicembre 2020

STEP #NATALIZIO: LE COSE NELLA LETTERATURA

Ray Bradbury, Fahrenheit 451, Milano: Mondadori, ristampa 2016.
La data della prima pubblicazione è il 1953.

Negli ultimi tempi ho preso coscienza del fatto che fino ad ora, nella mia vita, ho letto poco: durante il periodo natalizio ho deciso perciò di "rifarmi" dedicando del tempo a questo grande classico, semplice da leggere ma certamente intriso di una miriade di significati e insegnamenti.

Fahrenheit 451- il titolo allude alla temperatura di autoignizione della carta (circa 233° C) - appartiene al filone della fantascienza distopica e descrive una società futura (all’incirca 10 anni dopo la data di pubblicazione) in cui una dittatura totalitaria ha impedito la lettura e il possesso di libri, che quindi vengono bruciati da uno specifico corpo di polizia.

Come titola il post, voglio concentrarmi sulle cose senza le quali l'intera narrazione perderebbe di consistenza: il libro e la televisione. Il libro è visto come colpevole di instillare nelle menti delle persone idee sovversive e sbagliate; è bandito inoltre poiché permette lo sviluppo della cultura e del libero pensiero dell'individuo. La televisione invece è usata, nel mondo distopico, per "lobotomizzare" il cervello delle persone attraverso l'uso persuasivo dei mass media e diffondere contenuti vacui, privi di un significato profondo e pensati con l’unico scopo di intrattenere
Il potere dell’immagine illusoria, veicolata dagli schermi televisivi, si oppone quindi al ruolo dell’immaginazione e dell’originalità, rappresentato dai libri “proibiti”.

Bradbury dunque sta descrivendo e criticando una società futura intrappolata nell'ignoranza, che non ha accesso all'informazione e che non conosce i propri diritti o i propri doveri a causa dell'avvento dei mezzi mediatici, che sono sottoposti all'azione totalizzante dello stato. Tutto ciò ha come unica conseguenza l'essere soggiogati al potere di altri, eventualmente senza rendersene conto. L'unico strumento che possa sanare la situazione è la cultura, rappresentata dai libri, la quale permette di formare menti aperte e critiche. 

È interessante notare che la critica che Bradbury ha voluto rivolgere alla società di allora possa essere tutt'oggi riproposta, se non addirittura avvalorata dagli eventi, a quasi 70 anni dalla pubblicazione.

domenica 20 dicembre 2020

STEP #26 - LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENTIFICI


Il rilevatore di gas è uno strumento complesso, di cui esistono numerose varianti, come illustrato nello step sulla tassonomia. Poiché, tra i tanti, ho scelto di concentrarmi sul rilevatore elettrochimico (oltre che su quello a infrarossi NDIR), spesso ho fatto riferimento nei post precedenti a processi legati alla chimica. In particolar modo ho accennato la storia dell' elettrochimica (step 4), ho presentato l'elettrolisi e le leggi di Faraday (step 5) e sono andata a indagare sul funzionamento della cella elettrolitica (step EXTRA). Nello step sui francobolli ho inoltre riportato le leggi chimiche che regolano il comportamento dei gas ideali; infine le proprietà chimiche dei materiali del rilevatore di gas elettrochimico sono state presentate nello step dedicato ai materiali

Sitografia: 
https://www.treccani.it/enciclopedia/elettrochimica/
https://it.wikipedia.org/wiki/Storia_dell%27elettrochimica
https://www.chimica-online.it/download/elettrolisi.htm

Bibliografia:
Chimica, la natura molecolare della materia e delle sue trasformazioni di Martin S. Silberberg e Patricia Amateis.

venerdì 11 dicembre 2020

STEP #25 - COSE PERSONALI

Questo post nasce con l'idea di mostrare un po' di me attraverso tre oggetti: uno relativo alla mia vita passata, un secondo relativo alla mia vita presente e un terzo relativo al mio futuro. 

1. MEMENTO: oggetto di memoria del passato.

IL RE LEONE
Questo cartone animato è per me un ricordo d'infanzia: dopo la fine della scuola io e la mia famiglia andavamo in vacanza in Basilicata dai miei zii e, per tradizione, la prima sera, io e i miei cugini ci riunivamo per riguardarlo e iniziare così una spensierata estate insieme. 
 








2. UTENSILE: oggetto d'uso quotidiano. 

LE CUFFIE
Sono l'oggetto che utilizzo di più ogni giorno: sono infatti per me uno strumento indispensabile per ascoltare la musica, ma anche per guardare film e serie tv o per allenarmi. 
In questo periodo in particolare, in cui è necessario seguire le lezioni al computer, le cuffie si rivelano uno strumento necessario per l'ascolto, l'attenzione e di conseguenza la comprensione dell'argomento. 


3. AMULETO: oggetto con una funzione magica di previsione del futuro.

IL MIO BRACCIALE 
Questo bracciale è conosciuto perché è possibile completarlo con il tempo aggiungendo volta per volta uno charm (ciondolo). Mi è stato donato da una persona per me molto speciale, la quale, ad ogni evento lieto, mi regala un ciondolo che rappresenta il momento felice. Il bracciale è diventato dunque per me una testimonianza di eventi gioiosi e coltivo la speranza di poterlo riempire totalmente. 

martedì 8 dicembre 2020

STEP #24 - LE PAROLE NELLA STORIA

Utilizzando Google Books Ngram Viewer ho analizzato il rilevatore di gas focalizzandomi su alcune parole ad esso inerenti. Ecco qui di seguito l'andamento della frequenza del loro utilizzo. 


Il primo prototipo del rilevatore di gas fu chiamato "Davy Lamp" in onore del suo inventore Humpry Davy. Coerentemente con quanto descritto sul post riguardante gli inventori, vediamo comparire il nome dello strumento nella letteratura scientifica durante gli anni 20 dell'800. Soltanto successivamente, circa un secolo più tardi, ad esso andrà a sostituirsi il termine "gas detector", in uno ancora oggi, sebbene in declino. 



Infatti, come si può osservare dall'immagine riportata sopra, la frequenza di utilizzo della parola inglese "gas detector" (rilevatore di gas) si è ridotta notevolmente a partire dagli anni '80 del secolo scorso, lasciando uno spazio di crescita notevole alla parola "gas sensor" (sensore di gas). Probabilmente il declino della prima parola in favore della seconda è da ricercarsi nella differenza fisica tra un rilevatore e un sensore di gas: mentre il primo è un apparecchio realizzato con l'unico scopo della misurazione delle percentuali gassose nell'aria, il secondo è un apparecchio di piccole dimensioni che generalmente si installa all'interno di altri utensili multifunzione e, come sappiamo, la tecnologia degli ultimi anni ha favorito lo sviluppo di questi ultimi.



Nella mia trattazione sul rilevatore di gas mi sono concentrata in particolare su due tipi di sensore: quello elettrochimico e quello a infrarossi di tipo non dispersivo (NDIR). Google Books Ngram Viewer ci mostra che il sensore di gas a infrarossi sta comparendo nella trattatistica (perlopiù scientifica) molto di più rispetto a quanto faccia quello di tipo elettrochimico, sebbene quest'ultimo in passato fosse più utilizzato. 

Sitografia: 

mercoledì 2 dicembre 2020

STEP #23 - LA NORMATIVA (PARTE 3)

Nello step precedente sono state riportate le normative relative al rilevatore di gas per uso domestico. Di seguito vengono riportate le normative relative al rilevatore di gas utilizzato in campo industriale: è necessario porre l'attenzione sul fatto che le seguenti pagine mostrino non solo le norme strettamente legate allo strumento in sé bensì anche quelle legate all'ambiente di utilizzo o alle precauzioni da adottare in tali ambienti per evitare incidenti. 




Sitografia: 

STEP #23 - LA NORMATIVA (PARTE 2)

L’efficace impiego del rivelatore di gas necessita di tre fasi fondamentali:
• Scelta degli apparati: NORME CEI;
• Corretta installazione: NORMA UNI CIG 11522;
• Regolare e qualificata manutenzione: NORMA UNI CIG 11522.

In alternativa, esiste anche una normativa, la Norma CEI EN 216-4 , che, da sola, fornisce informazioni sulla selezioneinstallazioneuso e manutenzione degli apparecchi per la rivelazione di gas combustibili destinati al funzionamento continuo per installazioni fisse in ambienti domestici.


NORME DI PRODOTTO (norme CEI)
CEI EN 50194-1: Apparecchi elettrici per la rilevazione di gas combustibile in ambienti domestici. Metodi di prova e prescrizioni di prestazione;
CEI 216-8: Apparecchi rivelatori da incasso di gas combustibile per ambienti domestici. Metodi di prova e prescrizioni di prestazione;
CEI EN 50291-1: Apparecchi per il rilevamento di monossido di carbonio in ambienti domestici. Metodi di prova e prescrizioni di prestazione;
• CEI UNI 70028: Rivelatori di gas naturale e rivelatori di GPL per uso domestico e similare.


NORMA UNI CIG 11522
La Norma stabilisce i criteri per l’installazione e la manutenzione dei rivelatori di gas (gas combustibili della 1°, 2° e 3° famiglia secondo la Norma UNI EN 437) e di monossido di carbonio, progettati per funzionamento continuo in un’installazione fissa, in ambienti domestici e similari (portata termica non maggiore di 35 kW). 

(Si consiglia di aprire l'immagine)


Sitografia:



STEP #23 - LA NORMATIVA (PARTE 1)

Una norma tecnica è un documento, utilizzato in svariati ambiti, che stabilisce specifiche tecniche di entità, oggetti, concetti. Più in generale, una norma descrive requisiti di materiali, prodotti, apparecchiature, opere, servizi e molto altro, sia in generale sia per diverse fasi/aspetti del ciclo di vita di ciascuno di questi elementi. Le normative sono definite da enti normatori internazionali. 

Sia a livello mondiale che nazionale sono presenti diversi Enti normatori.


A livello mondiale, per esempio, possiamo trovare:

ISO (International Organization for Standardization);
IEC (International Electrotechnical Commission).

A livello europeo, inoltre, abbiamo:

CEN (European Committee for Standardization): le norme elaborate da tale apparato hanno sigla EN;
CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization).

A livello nazionale, invece, troviamo altri Enti. In Italia, per esempio, sono presenti:

UNI (Ente Nazionale di Unificazione);
CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano);
CIG (Comitato Italiano Gas). 

Sitografia:

https://blog.inoxmare.com/organismi-di-normazione-internazionali/

https://it.wikipedia.org/wiki/Normazione#:~:text=Normazione%20(anche%20normativa%20o%20legislazione,nonch%C3%A9%20l'insieme%20delle%20stesse.

https://www.projectgroup.it/blog/qual-e-il-significato-degli-acronimi-uni-en-iso/#:~:text=giusto%20per%20fare%20un%20po,)%20e%20mondiale%20(ISO).

sabato 28 novembre 2020

STEP #22 - UN MANUALE D'USO

Di seguito viene riportato un manuale d'uso per i rilevatori di gas portatili: quelli di tipo fisso infatti, una volta installati, misurano i livelli dei gas ininterrottamente, pertanto non richiedono alcun tipo di intervento da parte di chi ne fa utilizzo, ad eccezione della segnalazione da parte dell'utente del "pericolo ricevuto" per poterli spegnere. 


RILEVATORE DI GAS PORTATILE 


1. Messa a zero e accensione

Prima di accendere il rilevatore di gas è necessario controllare che si trovi in ‘aria pulita’ (vale a dire, all’esterno, in aria normale). Questo consentirà la messa a zero del rilevatore. Infatti, se il rilevatore viene messo a zero in aria contaminata si potrebbe ottenere un valore falso di lettura del gas, oppure la messa a zero potrebbe non riuscire.

Una volta acceso lo strumento, generalmente comparirà una schermata "home" nella quale sarà possibile scegliere una delle funzioni proposte dal rilevatore: avvio misurazione del gas, visualizzazione livelli di allarme inferiori e superiori dei sensori, visualizzazione dei livelli di allarme STEL o TWA¹ ecc.

2. Stato di allarme


Il rilevatore entra immediatamente in stato di allarme se il livello di uno qualunque dei gas per cui è stato configurato il rilevamento supera limiti accettabili. Per l’ossigeno è impostato un livello minimo e massimo, mentre gli altri gas faranno scattare l’allarme per l’aumento dei livelli.

Lo stato di allarme è caratterizzato dall'emissione di segnali acustici e/o visivi e talvolta tattili (vibrazione) generalmente diversi in accordo al diverso tipo di esposizione al gas: le varie icone, così come i vari tipi di allarmi acustici, sono illustrati sul manuale d'uso dello strumento cosicché l'operatore possa prontamente riconoscere la situazione in cui si trova. 

3. Salvataggio ed elaborazione dati


Sui modelli di nuova generazione sono spesso disponibili delle funzionalità di salvataggio dei dati pregressi che permettono di conservare e confrontare nel tempo i valori misurati in modo da permettere all'operatore una maggiore consapevolezza dell'andamento delle misurazioni. Qualora questa funzionalità non risulti necessaria, dopo la misurazione è sufficiente spegnere il rilevatore, altrimenti bisognerà procedere al salvataggio dei dati attraverso diverse modalità sempre descritte nel manuale d'uso. 

Note:
1. STEL, TWA: valori limiti di soglia per gas tossici.

martedì 24 novembre 2020

STEP #21 - NEI FUMETTI







Questo fumetto realizzato da J. Gravelle e pubblicato su  https://comics.manitowiki.com/home-safety/ nella sezione "Home Safety" mostra un rilevatore di diossido di carbonio. Il significato della sequenza è chiaramente ironico: gli esseri umani respirando (e parlando) producono diossido di carbonio (un gas non nocivo); non appena la moglie parla al marito il rilevatore segnala la presenza del gas emettendo un rumore che allontana la donna, facendo così sentire l'uomo "al sicuro". 



Questa seconda sequenza, estratta dal diciassettesimo volume della "Wonder Comics", mostra un rilevatore di atmosfera nella quarta e nella quinta vignetta, che si attiva non appena un pericoloso gas (impiegato per realizzare delle bombe) viene accidentalmente sprigionato da un uomo maldestro. 

venerdì 20 novembre 2020

STEP #20 - IL MARCHIO

In un precedente step (clicca qui) sono stati già mostrati alcuni loghi delle più importanti case produttrici dei rilevatori di gas. Qui di seguito è invece riportato un marchio aziendale di un'industria più piccola, nata ad Hull, una piccola città del nord-ovest dell'Iowa. Quest'azienda è nata con lo scopo del monitoraggio dell'ozono nell'atmosfera ma ben presto ha ampliato i propri orizzonti realizzando e vendendo rilevatori di gas e altri prodotti nello stesso ambito.



Ciò che colpisce di questo marchio è sicuramente lo spot ad esso collegato, che giustifica la scelta di riportare come marchio del rilevatore di gas proprio questo logo, fra i tanti: "Dare un senso all'aria che respiriamo". 

Sitografia:

https://www.gas-sensing.com/support/about-us.html

giovedì 19 novembre 2020

STEP #19 - L'ABBECEDARIO


A come Ametek, una delle più importanti case produttrici 
B come Beer-Lambert, principio fisico seguito dal rilevatore di gas a infrarossi NDIR
C come Chuck, serie televisiva dove compare il rilevatore di gas 
D come Dräger, una delle più importanti case produttrici 
E come Elettrochimico, uno dei diversi tipi di rilevatore di gas 
F come Faraday, come le leggi di Faraday, principi fisici seguiti dal rilevatore di gas elettrochimico
G come Gas
H come Humpry Davy, l'inventore del primo prototipo del rilevatore di gas 
come Infrarossi, onde elettromagnetiche utili alla rilevazione del gas nei sensori di gas NDIR
L come Lampada Davy, primo prototipo del rilevatore di gas 
M come Monossido di carbonio, gas che è possibile misurare con il rilevatore di gas 
N come NDIR (rilevatori ad infrarossi di tipo non dispersivo), uno dei diversi tipi di rilevatore di gas 
O come Ottica, scienza grazie alla quale è stato possibile realizzare i rilevatori di gas NDIR
P come Pericolo, dovuto alla presenza di gas tossici nell'ambiente
Q come Quantità, come la quantità minima del gas di interesse che deve essere presente nell'aria perché il sensore la possa rilevare
R come Riferimento (Reference), come l'elettrodo di riferimento contenuto nel rilevatore di gas elettrochimico
S come Sensore
T come Temperatura, i rilevatori di gas infatti lavorano solo in determinati range di temperatura 
U come Umidità, i rilevatori di gas infatti lavorano solo in determinati range di umidità 
V come Visivo, come il segnale visivo costituito da una serie di luci a intermittenza emesso dal rilevatore per segnalare gas pericolosi o potenzialmente letali per la salute.
Z come Zinco, come uno dei possibili materiali di cui sono costituiti gli elettrodi nel rilevatore elettrochimico. 

sabato 14 novembre 2020

STEP #18 - IL FRANCOBOLLO

Data la difficoltà a reperire un francobollo che presenti direttamente un rilevatore di gas, ho deciso di mostrare alcuni francobolli che riguardano più generalmente la chimica dei gas. 

Il comportamento fisico di un campione di gas può essere descritto con quattro variabili legate tra loro da relazioni matematiche: pressione, temperatura, quantità di moli e volume. Queste espressioni matematiche, tuttavia, descrivono lo stato di un gas perfetto, cioè un gas che presenta relazioni lineari semplici tra le quattro variabili; questo gas non esiste in natura, ma a maggior parte dei gas semplici presenta un comportamento quasi ideale alle alte temperature e alle basse pressioni. Ecco le 4 leggi dei gas perfetti: 

Irlanda, 2012


Francia, 1951


Italia, 1956
  1. la legge di Boyle afferma che il prodotto della pressione del gas per il volume da esso occupato è costante: p∙V = costante.
  2. La prima legge di Gay-Lussac afferma che in una trasformazione isobara (pressione costante), il volume di un gas ideale è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.
  3. La seconda legge di Gay-Lussac è una legge che descrive come, in una trasformazione isocora (volume costante), la pressione di un gas sia direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta.
  4. La legge di Avogadro stabilisce che volumi uguali di gas diversi, alle medesime condizioni di pressione e temperatura, contengono lo stesso numero di molecole di gas. 

Sitografia: 

venerdì 13 novembre 2020

STEP #17 - I BREVETTI (...E NEL PRESENTE)

Negli ultimi decenni il problema ambientale sta diventando sempre più rilevante: molti studiosi quindi si adoperano perché ci possa essere un corretto smaltimento o un riutilizzo dei componenti di alcuni strumenti che altrimenti finirebbero per andare ad aumentare la lista dei prodotti non riciclabili e conseguentemente l'inquinamento del pianeta. Tra le proposte è sicuramente da annoverare quella di Gopichandra Surnilla, Richard, E. Soltis, Daniel A. Makled, brevettata nel 2013. Nel brevetto US9057330B2 sono descritti vari metodi e sistemi per la determinazione dell'umidità ambientale attraverso un rilevatore di gas ormai scarico.



Per concludere ho pensato fosse opportuno proporre il brevetto più recente, pubblicato il 12 novembre del 2020: il AU2020102451A4. Si tratta di un modulo di gestione ambientale GREEN BUILDING per il monitoraggio della qualità dell'aria in tempo reale. 
Gli inventori sostengono che la maggior parte degli esseri umani consuma il 90% della propria giornata in ambienti chiusi, perciò l'ambiente interno ha un impatto considerevole sul benessere. Al fine di ottimizzare la qualità dell'aria interna, i residenti o il proprietario dell'edificio possono dettare e regolare comportamenti e iniziative utilizzando il monitoraggio in tempo reale. La loro invenzione propone una rete economicamente vantaggiosa di sensori per un sistema di monitoraggio dell'aria in tempo reale per tracciare e ottimizzare la qualità dell'aria interna in modo ecologico. 





STEP #17 - I BREVETTI (NEL PASSATO...)

Il primo brevetto del rilevatore di gas che è reperibile sul web risale al 1895, il brevetto è il GB189511120A, però purtroppo sembrano non esserci informazioni ulteriori al fatto che esso riguardasse appunto "un indicatore o un rilevatore di fughe di gas" e che fosse stato richiesto da Charles John Bailey e Sam Wilson. 

Un secondo brevetto, in ordine cronologico, risale al 1898, il brevetto è il CA61538A e fu richiesto da Charles Edward Ormsby. Si tratta di un rilevatore elettrico di gas, di cui è possibile visionare il progetto. 



Più informazioni abbiamo invece sul brevetto richiesto da Oscar Freymann e Charles Tolman nel 1901, il US692007A. I due studiosi spiegano che l'invenzione è un dispositivo di allarme automatico costituito da da un'apparecchiatura che rivela e segnala la presenza di gas che fuoriesce nel luogo in cui si trova l'apparecchiatura stessa. 
L'invenzione descritta nel brevetto è progettata per essere utilizzata in connessione con un dispositivo di segnalazione ad azionamento elettrico, la sua funzione in questa combinazione è quella di effettuare la chiusura del circuito elettrico; l'apparato può tuttavia anche essere utilizzato in connessione con un dispositivo di segnalazione ad azionamento meccanico.
Ecco qui di seguito le illustrazioni allegate al brevetto. 


STEP #16 - ANATOMIE (RILEVATORE A INFRAROSSI NDIR)

Di seguito viene riportata in dettaglio l'anatomia del rilevatore di gas a infrarossi NDIR. 

(Si consiglia di aprire l'immagine)

 Per visualizzare ancora meglio la struttura di un rilevatore di gas a infrarossi NDIR consiglio la visione di questo breve filmato che, oltre a mostrare una vista esplosa dei comuni rilevatori di gas a infrarossi, mostra un'ulteriore vista esplosa di un rilevatore NDIR di nuova generazione, risaltandone i vantaggi. 


Infine ecco la vista esplosa del componente "Infrared detector", visibile nella figura sopra riportata. 



STEP #16 - ANATOMIE (RILEVATORE ELETTROCHIMICO)

Per comprendere al meglio l'anatomia del rilevatore di gas consiglio la visione di questo breve video, in particolare dal minuto 00:21 al minuto 1:39


In particolare qui di seguito è riportata la vista esplosa del particolare visibile al minuto 1:33


Per comprendere le varie componenti e lo scopo di esse si rimanda ancora una volta alla visione de video sopra riportato e anche dello STEP #03 relativo al rilevatore elettrochimico. 
Ecco infine due viste esplose dello strumento nel suo complesso: 





Sitografia: 




mercoledì 11 novembre 2020

STEP #15 - I NUMERI


I numeri del rilevatore di gas elettrochimico

1950 I rilevatori elettrochimici fanno la loro comparsa per monitorare la quantità di ossigeno ambientale;

1980 I rilevatori subiscono un netto processo di miniaturizzazione che ne consente una prima diffusione sul mercato;

25 °C  - I rilevatori elettrochimici sono poco sensibili a oscillazioni di temperatura; lavorano a temperature intorno appunto ai 25 °C;

65% - I rilevatori elettrochimici sono poco sensibili a oscillazioni di umidità; lavorano con umidità relativa intorno al 65%;

0-1 ppm - Quantità minima del gas di interesse che deve essere presente nell'aria perché il sensore la possa rilevare; 

0.5% FS - Risoluzione del rilevatore di gas elettrochimico;

24 ÷ 36 mesi - Vita media del rilevatore di gas elettrochimico.



I numeri del rilevatore di gas a infrarossi NDIR

(-20) ÷ (+55) °C - Temperatura di lavoro di un rilevatore di gas a infrarossi NDIR;

10 ÷ 90 % - Umidità alla quale lavora un rilevatore di gas a infrarossi NDIR; 

700 ÷ 1300 hPa - Pressione alla quale lavora un rilevatore di gas a infrarossi NDIR; 

4,5 ÷ 5,5 V CC - Tensione di funzionamento di un rilevatore di gas a infrarossi NDIR.

domenica 8 novembre 2020

STEP #14 - LA TASSONOMIA

La tassonomia è la disciplina che si occupa della classificazione gerarchica di esseri viventi o anche inanimati; qui di seguito viene mostrato l'albero tassonomico dei sensori di gas elettrochimici e dei sensori di gas a infrarossi NDIR

(Si consiglia di aprire l'immagine)

In scienza dell'automazione, il controllo automatico di un dato sistema dinamico (ad esempio un impianto industriale) si prefigge di modificare il comportamento del sistema da controllare attraverso la manipolazione di opportune grandezze d'ingresso.

Il controllo del sistema in esame viene affidato ad un altro sistema costruito appositamente, detto "sistema di controllo", che è costituito da diversi tipi di strumenti, tra i quali sicuramente i sensori.

Il sensore è un dispositivo che si trova in diretta interazione con il sistema misurato; più comunemente vengono classificati in base al tipo di grandezza fisica che misurano, come nell'albero sopra riportato. Del sensore di gas sono state elencate tutte le tipologie, quelle che vengono esplicitamente trattate all'interno di questo blog sono riquadrate in rosso. 

Sitografia: 

STEP #13 - LA PUBBLICITÀ

La pubblicità commerciale è una forma di comunicazione volta a promuovere la vendita di un bene; talvolta il messaggio viene associato ad un’emozione la quale ha il compito di coinvolgere emotivamente il cliente per renderlo più propenso all’acquisto. E' il caso della pubblicità qui riportata: 


L'acquisto del rilevatore di gas viene qui associato alla sensazione di sicurezza dovuta ad aver finalmente eliminato l'ansia e la conseguente paura di una possibile fuga di gas all'interno della propria abitazione. 




Anche questa seconda pubblicità fa leva sui sentimenti, in particolare consiglia l'acquisto del prodotto in quanto una fuga di gas è un evento imprevedibile che può accadere in qualsiasi momento della vita quotidiana e di cui è possibile accorgersi solamente grazie all'allarme del rilevatore di gas. E' interessante notare che entrambe le pubblicità facciano riferimento alla morte, evitabile soltanto grazie all'ausilio dei prodotti che promuovono: è indubbio quindi un forte tentativo di coinvolgimento emotivo del possibile consumatore. 


Sitografia: 


STEP #28 - LA SINTESI FINALE

Rilevatore di gas n. 2 prodotto da Hall Telephone Accessories Ltd, Londra, 1939. Immagine [ step #02 ] Il rilevatore di gas è uno strumento ...