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Purificatore d’aria: cos’è e a cosa serve, come funziona, i vantaggi e quale scegliere a seconda delle proprie esigenze

Purificatore d’aria: cos’è e a cosa serve, come funziona, i vantaggi e quale scegliere a seconda delle proprie esigenze

Oggi, a causa dell’inquinamento e dello smog, presente soprattutto nelle grandi città ma non solo, le nostre case sono continuamente invase da polveri sottili, batteri, composti chimici volatili, muffe, fumo, etc…

È per questo che avere, dentro la nostra abitazione, un buon purificatore d’aria sta diventando sempre più importante per la salute di grandi e piccoli.

Ma vediamo ora, nello specifico: cos’è un purificatore d’aria e a cosa serve, come funziona, i suoi vantaggi e quale scegliere a seconda delle proprie esigenze.



Purificatore d’aria: cos’è e a cosa serve

Il depuratore d’aria è un dispositivo estremamente semplice da utilizzare, molto simile al classico condizionatore d’aria, estremamente importante soprattutto per chi vive nelle grandi città, ma non solo. Questo perché oltre lo smog e l’inquinamento in generale, la nostra casa è quasi sempre invasa da impurità e polvere, essendo un ambiente praticamente al chiuso.

Il purificatore d’aria provvede proprio a risolvere questa problematica nociva per la nostra salute, restituendoci aria pulita e purificata all’interno e filtrando tutto ciò che danneggia l’aria che respiriamo.

Tutto questo grazie al filtro interno al dispositivo che assorbe l’aria e la purifica.

E non si tratta solo di purificare l’aria da agenti esterni inquinanti, ma anche da fumo di sigaretta, polline, quindi allergeni, o ancora batteri o COV (composti organici volatili che si trovano nei vestiti, negli arredi, nei prodotti chimici che utilizziamo tutti i giorni e così via…). Il tutto ovviamente comprende anche l’eliminazione di tutti gli odori sgradevoli che possono ricrearsi in un ambiente al chiuso, come appunto un’abitazione.



Purificatore d’aria: come funziona

Il funzionamento del purificatore d’aria varia in base alla tecnologia dello stesso:

  1. Filtro HEPA: si tratta di un filtro che intrappola tutte le particelle inquinanti, ottima per asmatici e/o allergici, in quanto riesce a catturare sino al 99,7% di particelle nocive;

  2. Ionizzatore: qui non vi è alcun filtro ma piuttosto una produzione di IONI che attaccano le particelle nocive per il nostro organismo, rendendole pesanti e impedendogli di fluttuare nell’aria, raccolte poi da terra attraverso delle piastre elettrostatiche montate a parte. Inoltre, in questo caso, le particelle attaccate hanno anche un volume notevolmente più piccolo e, va da sé, che il lavoro di filtraggio sarà più efficiente ed efficace, rendendo l’aria ancora più pura del precedente filtro HEPA;

  3. Filtro Carbone attivo: questo filtro, a differenza dei precedenti, raccoglie anche gli inquinanti che creano odori cattivi, come la puzza di fumo;

  4. A Raggi UV: la tecnologia a raggi ultravioletti attacca batteri e virus rompendone la struttura molecolare e sterilizzando così l’aria del posto;

Ovviamente, poi, ci sono alcuni purificatori d’aria che sommano più di queste tecnologie assieme. Per altre info, un ottimo sito per approfondire è https://www.purificatorearia.info/ 



Purificatore d’aria: i vantaggi

I maggiori vantaggi dei purificatori d’aria sono:

  • Sonno di qualità molto elevata;

  • Aumento delle difese immunitarie;

  • Diminuzione drastica di attacchi d’asma e/o d’allergia;

  • Miglioramento della salute in generale;

E ovviamente tutta una serie di vantaggi che sono consequenziali alla purificazione dell’aria che ci ritroviamo a respirare ogni giorno. Ci sentiremo molto meno stanchi e la pesantezza diminuirà notevolmente, soprattutto a livello fisico, oltre che mentale.



Purificatore d’aria: quale scegliere

Non resta che scegliere ora quale sia il purificatore d’aria migliore in base alle nostre esigenze.

Vediamo allora insieme le caratteristiche maggiori da tenere in considerazione:

  • Rumore: si tratta di un dispositivo che viene lasciato acceso per diverso tempo, è per questo che bisogna sempre considerare anche il rumore che emette durante la sua attività;

  • La dimensione delle particelle che il purificatore riesce a filtrare: più è piccolo e migliore sarà il risultato ottenuto;

  • Ambiente da filtrare: ovviamente maggiori saranno le dimensioni dell’ambiente in questione e più difficile sarà l’attività di filtraggio del purificatore stesso, quindi bisognerà, anche qui, scegliere quello più potente e adatto alla metratura del posto;

  • Costo filtro di ricambio: il filtro agisce direttamente sulla purificazione dell’aria, quindi va da sé che bisogna cambiarlo ogni 6 o massimo 12 mesi, per questo il suo costo è importante da tenere in considerazione;

  • Accessori: ogni depuratore d’aria ha ovviamente anche accessori e opzioni aggiuntive, come un timer, un controllo remoto, una modalità silenziosa per la notte, etc… O ancora ci sono filtri che in base alla percezione della qualità dell’aria riescono ad impostarsi in autonomia e gestire da soli la qualità del filtraggio stesso;

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Come trasformare un bici tradizionale in una bici elettrica con il kit di trasformazione e-bike

Come trasformare un bici tradizionale in una bici elettrica con il kit di trasformazione e-bike

Se ci si guarda attorno sembra che ormai le e-bike siano ovunque. Per molte persone rappresentano la soluzione perfetta per soddisfare la propria voglia di pedalare a lungo e in modo diverso dal solito. C'è una cosa che ostacola l'acquisto di una e-bike per molti ed è il prezzo. Prima degli incentivi statali, per alcuni acquistare una e-bike era un sogno e potrebbe tornare ad esserlo una volta esaurite le risorse che lo stato ha messo a disposizione del bonus bici elettriche.

Fortunatamente però, c'è un modo per avere una bici elettrica senza spendere molti soldi. Esiste un modo grazie al quale possiamo convertire la nostra attuale bici in una bici elettrica: basta usare un kit per conversione in bici elettrica o comunemente chiamato kit di conversione. Un kit di conversione ti consentirà di prendere qualsiasi bici ordinaria e, aggiungendo alcuni componenti, trasformarla in una e-bike. E soprattutto, ti permetterà di avere una bici elettrica spendendo molto, ma molto meno.

Vediamo allora quali kit propone il mercato in modo che tu possa scegliere quello più adatto alle tue esigenze. Qual è il kit migliore? Se fai una rapida ricerca di kit di conversione su internet vedrai che esistono una varietà quasi sbalorditiva di diversi kit di conversione. La maggior parte però richiedere una certa conoscenza dei sistemi elettrici, della saldatura e molta manualità. Ma se approfondisci un po' vedrai che esistono alcuni kit di conversione che richiedono solo un livello base di conoscenza meccanica della bici, il resto è semplice come collegare un caricatore del telefono a una presa di corrente.

Per facilitarti la scelta di seguito troverai i diversi tipi di kit di trasformazione per bici elettrica.

Ruote ebike motorizzate

La ruota motorizzata è probabilmente l'opzione più pratica per molte persone: sostituisci una delle tue normali ruote non motorizzate con una con un mozzo speciale che contiene un motore, aggiungendo una batteria e gli ingranaggi necessari. Questi kit di conversione sono tra i più economici.

Il kit è formato da un mozzo e un pacco batteria. Fai attenzione ai sistemi controllati da un acceleratore (chiamato anche "twist-and-go"). Legalmente, sono classificate come motocicli elettrici piuttosto che bici elettriche e devono essere tassate e assicurate. Una soluzione semplice ed economica per trasformare la tua bici in un a ebike ma lo svantaggio principale è che aggiunge massa alla tua bici rendendola più pesante. Solitamente questa soluzione aggiunge un tra i 2 e i 4 kg alla tua bicicletta ma consentono un'autonomia fino a 50 km a secondo del modello.

Kit di conversione a trasmissione con attrito posteriore

Questo kit viene direttamente dal passato. Negli anni 90 era già stato creato un sistema analogo composto da una scatola che si trova sulla ruota posteriore alimentata tramite attrito con un volano di gomma azionato da un motore. L'idea non è svanita ed è stata ripresa e migliorata da alcune società che promettono una buona assistenza elettrica per quasi tutte le bici. Questi kit di conversione sono adatti a qualsiasi diametro di ruota compreso tra 16 pollici e 29 pollici.

Sono composti da un pacco batteria agganciato alla canna della sella che pende sotto la bici e preme un rullo motorizzato contro la ruota posteriore. Il livello di potenza può essere selezionato tramite un'unità di controllo montata sul manubrio o un'app per smartphone. I modelli medi di questi kit forniscono fino a 250 watt di assistenza e una velocità massima di 25 km/h con un'autonomia fino a 60 km.

Questo aspetto è molto importante perché permette di farle rientrare nei limiti di legge che escludono di dover ricorrere ad omologazione, casco obbligatorio ed assicurazione alla pari dei ciclomotori.

Kit di conversione nascosto

Questo kit è lo stesso sistema che è stato utilizzato da professionista belga di ciclocross per vincere durante un campionato. È un kit che prevede l'installazione di un piccolo motore da 200 watt che si trova all'interno del tubo verticale della bicicletta e che aziona l'albero motore tramite un ingranaggio e una batteria che va posizionata al posto del porta borraccia. Solitamente questi kit forniscono assistenza per almeno 60 minuti di guida e sono dotati di un interruttore montato sul manubrio per l'attivazione del motore. Sono i modelli più leggeri tra i kit di conversione, infatti arrivano a pesare al massimo 2 kg ma deve essere montato da uno specialista.

Kit di conversione a motore centrale

Questo kit di trasformazione per bici elettrica è ciò che più si avvicina alle e-bike in commercio. Molte bici elettriche disponibili in commercio infatti sono alimentate con motori montati attorno al movimento centrale, vicino ai pedali. Questi kit hanno il vantaggio di posizionare il peso nella parte bassa sulla bici rendendola più stabile. Lo svantaggio però è che possono danneggiarsi colpendo rocce, cordoli e altri ostacoli, essendo così bassi.

Anche questo kit richiede una certa manualità ma non non è così complicato da montare. La conversione solitamente può avvenire utilizzando pochi strumenti per rimuovere il movimento centrale e montare l'unità sulla parte anteriore del tubo obliquo della bicicletta. Questi kit sono dotati di acceleratore, quindi considera la potenza finale per evitare di essere classificati come ciclomotore. I kit di trasformazione a motore si dice si adatti al 95% dei telai di biciclette standard ed è molto più leggero degli altri kit.

Kit di conversione per ebike pieghevoli

Ovviamente esistono i kit di trasformazione in bici elettrica anche per le oramai sdoganate e sempre più diffuse biciclette pieghevoli. Se hai una bici pieghevole per comodità e vuoi aumentare questa comodità trasformandola in una ebike, questo paragrafo fa al caso tuo. Sono disponibili numerosi kit di conversione ebike. Generalmente funzionano con un mozzo alimentato nella ruota anteriore e una batteria trasportata in una borsa montata sulla parte anteriore. Come con gli altri sistemi, c'è un motore del mozzo della ruota anteriore, un alimentatore a clip e un sensore di coppia del movimento centrale.

L'autonomia indicata mediamente è fino a 50 km. Il motore solitamente è molto leggero (circa 2 kg) in virtù del fatto che può esere trasportato a mano o in uno zaino. A seconda del kit si ha la possibilità di utilizzare un acceleratore a manopola o un acceleratore a pollice. Alcuni modelli portano come autonomia massima raggiungibile fino a 60 km con una velocità massima assistita di 40 km/h.

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Telecamere Wi-Fi. Cosa sono e come sceglierle

Cosa sono le telecamere IP e come scegliere una telecamera WI-FI

La sicurezza a casa non è mai troppa. Se quindi vuoi stare più tranquillo e tenere d’occhio il tuo appartamento anche quando sei in vacanza o a lavoro, devi propendere per l’acquisto di una telecamera di sorveglianza, non prima però di aver valutato tutti i requisiti che questo dispositivo deve avere per funzionare ad hoc.

Le telecamere possono essere sia via cavo che Wi-Fi. Se a casa hai una connessione internet, non ti resta che comprare una videocamera di sorveglianza IP.
Si tratta di una valida soluzione che ti permetterà di avere immagini di casa tua in tempo reale ovunque ti trovi, accedendo alle registrazioni da qualunque dispositivo collegato alla rete. Non è certo un caso quindi che la telecamera IP wireless sia stata realizzata appositamente con lo scopo di sorvegliare in modo costante un ambiente.

E infatti è più facile così tenere lontani dalle proprie mura domestiche i malintenzionati, garantendo così una maggiore sicurezza quando non si può vegliare di persona sul proprio nido. Per riuscire a selezionare la telecamera Wi-Fi più adatta alle tue esigenze, devi tener conto di alcune caratteristiche fondamentali. Anche perché, ormai si tratta di un dispositivo talmente comune, che in commercio ne trovi di tutte le salse. Prima quindi di sborsare cash, valuta se i requisiti che indicheremo più avanti sono validi per il modello che intendi comprare tu.

La qualità dell’immagine

La maggior parte dei modelli di telecamera Wi-Fi presente oggi sul mercato, ha la funzionalità di registrare le immagini di quanto avviene nel raggio di copertura dell’obiettivo.
Quello che però può essere carente in un modello a dispetto di un altro e viceversa, non è dunque la capacità di registrazione, ma la qualità con la quale quest’ultima viene posta in essere. Bisogna in parole povere capire se si possono ottenere dei filmati con una risoluzione più o meno elevata.

La risoluzione base minima ormai impiegata da quasi tutte le aziende produttrici è la classica 640x480 pixel. Con questa qualità si ottengono immagini buone, sufficientemente nitide, e che in termini di peso e grandezza non sono gravose. Tieni infatti presente che parliamo di una tipologia di telematica che funziona sfruttando la rete internet.

Più dunque opti per una telecamera impegnativa dal punto di vista risolutivo, e maggiore dovrà essere la velocità di connessione web con cui navighi.

Se infatti la velocità di rete dovesse essere inferiore rispetto alla necessità risolutiva del dispositivo, rischieresti di ottenere immagini scattose e poco nitide. Per quanto poc'anzi detto, la risoluzione 640x480 è considerata il giusto compromesso tra velocità di connessione standard e qualità visiva accettabile. Al di sotto di questi pixel comunque, rischi solo di ritrovarti davanti a device mediocri e qualitativamente scarsi. Inoltre se pensi di utilizzare un dispositivo mobile (tablet o smartphone) per tenere d’occhio la casa, 640x480 è perfetto perché è un valore risolutivo sopportabile dai display oggi in uso.

I formati delle immagini

Anche il formato attraverso cui le immagini e i filmati vengono catturati è importante ai fini dell’acquisto.

Quasi tutti i modelli in commercio sono in grado di registrare in differenti formati compressi, tra cui per esempio MPEG4 o H.264.

Per cui, prima di comprare la videocamera, sarà meglio che tu vada a verificare se il dispositivo con il quale intendi visualizzare le registrazioni sia compatibile con gli standard supportati dalla videocamera.

Il frame rate

Altro requisito tecnico fondamentale nelle migliori telecamere Wi-Fi e che non puoi in alcun modo trascurare è il frame rate. Altro non è che la frequenza di cattura di un filmato, o meglio un insieme di immagini “collegate” una all’altra.

Più è alto il livello del frame rate migliore sarà la fluidità di visione.

Il consiglio è quello quindi di scegliere dei modelli che siano in grado di registrare video ad almeno 60 frame per secondo.
Questo però ha un costo in più, per cui se vuoi spendere di meno e risparmiare, dovrai optate per modelli che effettuano una registrazione a 30 frame per secondo.

Prezzo e design

Se metti a confronto i costi dei vari modelli presenti in commercio (e anche online) è palese che ci sono non poche differenze.
Viene da sé quindi che una telecamera più economica abbia meno funzionalità e un livello maggiore di mediocrità nella registrazione dei video, rispetto a modelli più cari ma che vantano dalla loro parteuna serie di funzionalità aggiuntive che li rendono completi e versatili.
Quindi, se intendi spendere qualcosa in più, ti consigliamo di optare per modelli che abbiano dei sensori. In questo modo, potrai risparmiare spazio di archiviazione, in quanto la cellula che registra tende ad attivarsi solo in presenza di rumori e movimenti.
Ci sono altri modelli poi, che sono in grado di registrare su schede di memoria aggiuntive o che consentono di avere accesso a un database online nel quale sono archiviate le varie registrazioni.
Infine ricorda che se la telecamera da te acquistata deve essere installata in giardino o comunque in uno spazio esterno, non badare al design, ma opta per un modello la cui scocca sia resistente e non marcisca a contatto con pioggia e intemperie.

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La storia del World Wide Web e di internet


La storia del World Wide Web e di internet

Sarebbe davvero difficile ripercorrere in poche righe la strada che ha portato alla nascita del World Wide Web. Parliamo infatti di un’invenzione che oggi influenza il 99% della società, delle scelte personali, del modo di vivere e di relazionarsi di ognuno di noi. Data l’enorme importanza che internet ha assunto nel tempo per tutti noi, abbiamo pensato che potrebbe essere utile ricostruire sinteticamente la sua storia.

Abbiamo chiesto all’amico Cristhian Jordan, founder della Web Revolution Agency di Milano, di raccontarci questa meravigliosa galoppata di internet che anno dopo anno ha rivoluzionato la vita di tutti noi.

Prima però di passare alla storia vera e propria, è giusto fare un appunto circa la terminologia che usiamo nel fare comune.  Sebbene infatti le parole web ed internet vengano usate come sinonimi, il concetto di “web” (nato nel lontano 1989) riguardava più che altro un servizio che attraverso internet permetteva il trasferimento e la visualizzazione di dati sotto forma di ipertesto. Di converso, internet è una struttura tecnologica attraverso cui avviene il trasferimento di questi dati, mentre il web o world wide web è uno dei principali servizi di internet grazie al quale è possibile accedere facilmente e velocemente a infinite informazioni di ogni tipo a carattere amatoriale e professionale collegate da link.

Gli albori e i primi concetti

Concettualmente, si cominciò a parlare di internet nel lontano 1962. All’epoca, lo scienziato e psicologo Joseph Licklider teorizzò una rete che potesse mettere in collegamento tra loro i PC.

Circa tre anni dopo, da quell’idea ci fu un avanzamento tecnologico che portò alla nascita del packet switching, la tecnica di accesso multiplo che rende possibile il trasferimento dei dati. E così solo nel 1969, arrivò il primo collegamento tra due computer: uno situato alla Ucla (Università della California di Los Angeles) e l’altro allo Stanford Research Institute.
È da questi primi tentativi che poi si diramerà la rete globale come la concepiamo oggi. Nello stesso anno, e nel giro poi di 12 mesi, i computer collegati tra loro a distanza diventano 23, e poi ancora 60 agli inizi degli anni ‘70.
Frattanto, l’agenzia della difesa statunitense sognava di poter creare un esercito collegato in rete che avrebbe potuto sfruttare il suo potere informatico per sconfiggere l’Unione Sovietica e i suoi alleati. Fu così che ingegneri ed esperti furono impegnati alla realizzazione di internet in grande scala.

La rete wireless e la connessione dei network

Per riuscire a mettere in collegamento in rete l’esercito, ci volevano sostanzialmente due passi in avanti. In primis la creazione di una rete wireless, che diramasse i dati via satellite e via radio. In secondo luogo c’era bisogno di collegare il network wireless direttamente all’Arpanet, in modo che il sistema potesse tornare utile anche ai soldati in battaglia. Il collegamento di diversi network era ciò che gli scienziati informatici chiamavano internet working. Così, nel 1974 Vint Cerf e Robert Kahn, crearono “un sistema semplice ma molto flessibile”: il protocollo di controllo trasmissione (TCP), che quattro anni dopo si trasforma nel TCP/IP ed è ancora oggi lo strumento su cui si fonda il funzionamento di internet.

Nasce il word wide web

A questo punto, l’infrastruttura di base è completa.
E infatti dopo mesi di lavoro, lo scienziato del Cern di Ginevra, il britannico Tim Berners-Lee, crea il protocollo di trasferimento ipertestuale (in inglese http). Si tratta di un sistema di documenti collegati tra loro e la cui trasmissione si fonda sui link, utilizzabili per passare da un pc all’altro.
La visualizzazione dei dati ipertestuali sarebbe stata esperita attraverso un’applicazione browser, funzionante su un computer attraverso un apposito software.
Bastano tre anni a Lee per creare le basi del web: l’html (il linguaggio per la formattazione e l’impaginazione di documenti ipertestuali), la Url (l’indirizzo unico che consente l'identificazione di ogni risorsa presente in rete) e, il protocollo http per il recupero di tutte le risorse linkate.

Ufficialmente il 6 agosto 1991 nasce il word wide web, mettendo online il primo sito internet della storia (progettato da Lee).

Aveva una grafica semplice e forniva informazioni tecniche ma dettagliate sul funzionamento dello stesso web. Il problema di fondo era che sebbene avessero creato uno strumento di condivisione globale, in pochissimi possedevano i mezzi per la navigazione.
Bisogna dunque aspettare il 1993 per vedere la diffusione dei pc e del word wide web fuori da stazioni di ricerca o militari. Questa diffusione coincide con la nascita del browser Mosaic, il primo in assoluto a permettere di visualizzare anche le immagini e ad utilizzare i moderni strumenti di ricerca come la barra degli indirizzi, i pulsanti di avanti, indietro, l’aggiornamento della pagina e così via.

La nascita di Google

Dopo un anno, nel 1994, Berners-Lee fonda il World wide web Consortium (W3C) al fine di poter creare degli standard che assicurino che tutti i siti del nascente web possano entrare in rete secondo gli stessi principi di compatibilità.
Il web, tuttavia, per avere successo, deve essere accessibile a tutti e completamente gratuito. Lentamente prende quota l’universo digitale, fatto di informazioni libere aperte e spesso un po’ caotiche.

Come mettere ordine in questa confusione informativa?

Ecco quindi che iniziano a nascere i primi motori di ricerca. Nel 1994 nasce Yahoo, e solo nel 1997 viene lanciato Google. Quest’ultimo si distingueva per essere un motore di ricerca in grado di consentire il reperimento delle informazioni sul web attraverso parole chiave e gerarchizzando i contenuti.
Inoltre i risultati in serp per la prima volta erano organizzati in base al trust di una pagina web, ovvero più volte una pagina veniva citata e linkata e più saliva nella serp di Google.
Da allora ne è passata di acqua sotto i ponti, ma quella che è stata un’idea travagliata e lentamente partorita oltre 40 anni fa, ha permesso alla società di diventare ciò che è oggi: digitalmente dipendente.

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Cos'è il luxmetro, come funziona, come si usa ed i migliori luxmetri in commercio

Che cos'è il luxmetro?

Il Luxmetro è uno strumento che quantifica l'illuminamento di una superficie, misurando il flusso luminoso per unità di superficie. Misura correttamente come la luminosità appare all'occhio umano, il luxmetro deve infatti avere la stessa sensibilità dell'occhio umano per ciascuna lunghezza d'onda della luce e deve eseguire la correzione del coseno per l'incidenza angolare della luce. Il sensore di luce del Luxmetro è costituito da un fotodiodo che converte la luce in un segnale elettrico, un filtro ottico che garantisce la stessa sensibilità dell'occhio umano e un globo diffusore che facilita correzione del coseno.

Ci sono molti vantaggi nell'utilizzo dei Luxmetro. In primo luogo, forniscono una misurazione della quantità di luce disponibile reale, senza la quale si sta semplicemente ipotizzando. In secondo luogo, con un Luxmetro, è possibile vedere e confrontare chiaramente gli impatti delle diverse condizioni di illuminazione. Per fare ciò un Luxmetro utilizza una cellula fotografica per catturare la luce, convertendo questa luce in un flusso di corrente elettrica e, dopo aver misurato questa corrente, consente al dispositivo di calcolare il valore lux della luce catturata.

Riepilogo unità di misura illuminotecniche: Lux, Lumen e Candele

Si identifica quindi un flusso luminoso e l'unità di misura di tale flusso è nota come lux (lx). È uguale a un lumen per metro quadrato e i valori di lux sono direttamente correlati alla luminosità in considerazione della distanza, dell'orientamento e dell'ambiente. Un lumen è la vera irradiazione della luce visibile di una sorgente: equivale a una candela per angolo tridimensionale misurato.

La candela viene invece definita come una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540 x 12 hertz e la cui intensità energetica in tale direzione è di 1/683 watt.

L'unità di misura rilevata dal Luxmetro è quindi il Lux, pertanto restituisce una misura dell'illuminamento . Il Lux è strettamente legato alla superficie sulla quale viene misurato, anche se si può risalire ai Lumen moltiplicando il valore dei Lux per la superficie in cui questo valore è stato rilevato ( purché la superficie sia sufficientemente ridotta da poter ritenere il valore costante in essa ). Per questo la misurazione del Lux non va confusa con l'intensità luminosa prodotta da una sorgente luminosa, che si misura invece in candele, o con quella della luce riflessa da un oggetto. 

Come funziona un luxmetro?

La maggior parte dei Luxmetri sono costituiti da un corpo, una fotocellula o un sensore di luce e un display. La luce che cade sulla fotocellula o sul sensore contiene energia che viene convertita in corrente elettrica. A sua volta, la quantità di corrente dipende dalla luce che colpisce la fotocellula o il sensore di luce. Il Luxmetro legge la corrente elettrica, calcola il valore appropriato e mostra questo valore sul suo display.

Questo è il principio di funzionamento di base del Luxmetro. I Luxmetri analogici visualizzano i valori su un quadrante di solito con un ago o un puntatore, mentre i luxmetri digitali visualizzano i valori come lettere di numeri. Un contatore Lux può essere portatile o di tipo da banco.

Poiché la luce di solito contiene colori diversi e lunghezze d'onda diverse, la lettura rappresenta gli effetti combinati di tutte le lunghezze d'onda. In genere, i colori standard o le temperature di colore, sono espressi in gradi Kelvin (K). La temperatura di colore standard per la calibrazione della maggior parte dei Luxmetri è di 2856 ° K, una quantità che è più gialla del bianco puro.

Il luxmetro e la curva di visione dell'occhio umano

Come detto, la misura fornita dal luxmetro deve tenere conto della curva di visione dell'occhio umano rispetto alle varie componenti spettrali della luce. Vale quindi la pena un breve ripasso sul funzionamento dell'occhio umano rispetto alle varie lunghezze d'onda della luce.

L'occhio umano distingue i colori della luce secondo due modelli complementari di fisiologia visiva. La teoria tricromatica , introdotta da Thomas Young nel 1802 e perfezionata da Young nel 1912, afferma che ciascuno dei tre tipi di recettori (coni) presenti nell'occhio sono attivati da un certo intervallo di lunghezze d'onda:

  • coni β percepiscono la luce tra i 400 e i 500 nm ed hanno il picco di sensibilità intorno ai 437nm , corrispondente al colore blu-violetto. Vengono detti anche coni S, da short wavelenght sensitive, perché appunto più sensibili alle lunghezze d'onda più corte;
  • coni Y sono sensibili alla luce tra i 450 e i 630 nm ed hanno il picco di sensibilità intorno ai 533nm, lunghezza d'onda corrispondente al colore verde. Vengono detti anche coni M, da middle wavelenght sensitive, perché appunto sensibili alle lunghezze d'onda medie;
  • coni ρ sono sensibili alle luce tra i 500 e i 700 nm ed hanno il picco di sensibilità in corrispondenza del colore rosso, a 564nm. Pertanto vengono detti coni L , cioè long wavelenght sensitive cone.

La teoria tricromatica spiega in maniera parziale la percezione della luce da parte dell'occhio umano, ma non spiega alcuni fenomeni, come ad esempio l'esistenza di coppie di colori complementari come il giallo e il blu o il rosso e il verde che non possono essere percepiti simultaneamente. Così Ewald Hering postulò nel 1878 la teoria dell'opponenza cromatica , che afferma invece che i colori sono percepiti dalle aste e dai coni in modo antagonistico: nero contro bianco, blu contro giallo e rosso contro verde.

Processo di elaborazione del Luxmetro

La maggior parte dei Luxmetri registra la luminosità con un fotorilevatore integrato. Il fotorilevatore è posizionato perpendicolarmente alla fonte di luce per un'esposizione ottimale. I Luxmetri usano un fotorilevatore specifico per questa misurazione. Le letture sono presentate all'utente tramite strumento analogico o digitale. I tipi digitali spesso richiedono input di base da parte dell'operatore e possono salvare le misurazioni e avere un intervallo di rilevamento regolabile.

I fotorilevatori sono composti da selenio o silicio determinano la luminosità dal punto di vista fotovoltaico. La corrente generata è proporzionale ai fotoni ricevuti. I rivelatori a base di silicio devono amplificare la tensione generata dall'esposizione alla luce. I rivelatori a base di selenio convertono i fotoni in una tensione sufficientemente elevata da essere direttamente collegati a un galvanometro, ma hanno difficoltà a determinare misurazioni di lux per sorgenti luminose inferiori a 1.000 lumen.

I fotorilevatori che misurano la luminosità tramite fotoresistenza sono composti da un substrato ceramico con solfuro di cadmio. Una corrente di commutazione elettronica viene fornita alla cella e la resistenza aumenta man mano che vengono rilevati più fotoni per fornire una lettura proporzionale.

Calibrazione del Luxmetro

La calibrazione del Luxmetro è indispensabile per misure utili. Per calibrare un Luxmetro viene utilizzata una lampada standard certificata per la calibrazione con un'intensità luminosa nota. Viene posizionata di fronte allo strumento che è stato orientato per un'illuminazione uniforme sul sensore. Le misurazioni vengono eseguite a cinque diverse distanze per determinare un'illuminazione di riferimento e la media di queste misurazioni viene sommata con il fattore di correzione della lampada di riferimento e il fattore di correzione della risoluzione del misuratore.

La maggior parte dei Luxmetri industriali non fornisce una lettura assoluta, ma fornisce un valore rappresentativo in termini di tolleranza e risoluzione. I luxmetri calibrati in laboratorio invece sono più accurati ma al termine dell'utilizzo dovranno essere ricalibrati. Alcuni produttori raccomandano di rimuovere il coperchio del fotorilevatore alcuni minuti prima di misurare un campione per ridurre la potenziale sensibilità di adattamento nel sensore.

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Che cos'è una termocamera, a cosa serve, come funziona e le tipologie di termocamera

Che cos'è una termocamera, a cosa serve, come funziona e le tipologie di termocamera sul mercato

Una termocamera è un dispositivo che cattura e crea un'immagine di un oggetto usando la radiazione infrarossa emessa dall'oggetto, in un processo chiamato imaging termico. L'immagine creata rappresenta la temperatura dell'oggetto

 

Breve storia della termografia dall'esperimento di Herschel in poi

Sia la radiazione infrarossa che la luce visibile fanno parte dello spettro elettromagnetico, ma a differenza della luce visibile, la radiazione infrarossa non può essere percepita direttamente con gli occhi umani. Il che spiega perché una termocamera non è influenzata dalla luce e può dare un'immagine chiara di un oggetto anche in un ambiente buio.

La tecnologia di base delle termocamere è stata inizialmente sviluppata per i militari. Tuttavia, l'invenzione della termocamera non sarebbe stata possibile senza la storia della termografia, che si può convenzionalmente far risalire al 1800, anno in cui l'astronomo Sir William Herschel scoprì la luce infrarossa, con un esperimento ingegnoso quanto semplice.

Fece infatti passare la luce solare attraverso un prisma, ottenendo così la luce divisa nelle varie bande dello spettro visibile. Passò poi un termometro al mercurio in ciascun colore, per misurare il contributo al calore di ciascun colore. Notò che la temperatura aumentava andando dal blu al rosso ma, aspetto ancora più sorprendente, la temperatura aumentava ancora di più ponendo il termometro oltre il rosso, dove non c'era luce visibile. Questo lasciava teorizzare l'esistenza di un'ulteriore contributo di luce non visibile che era in grado di trasportare ancora più energia, l'infrarosso appunto.

Nel 1860, l'astronomo americano Samuel Pierpont Langley inventò il bolometro che è un dispositivo che misura le radiazioni infrarosse o termiche. E nel 1929, Kálmán Tihanyi, fisico ungherese inventa una telecamera elettronica sensibile agli infrarossi in grado di catturare immagini termiche.

Come funziona una termocamera?

L'imaging termico consiste nel convertire la luce infrarossa in segnali elettrici e creare un'immagine usando tali informazioni. Questa tecnologia era rivoluzionaria qualche anno fa ma oggi è di uso comune in molteplici campi. Ma Come funzionano una termocamera?

Gli standard odierni permettono la misurazione della temperatura tramite la termocamera che mostra gli oggetti più caldi con una tonalità giallo-arancione che diventa più luminosa quando l'oggetto diventa più caldo. Gli oggetti più freddi vengono visualizzati con un colore blu o viola.

La luce infrarossa ha una lunghezza d'onda che inizia a circa 700 nanometri e si estende a circa 1 mm.  Le lunghezze d'onda più corte di questa iniziano ad essere visibili ad occhio nudo. Le termocamere utilizzano questa energia a infrarossi per creare immagini termiche

La telecamera focalizza l'energia a infrarossi su una serie di rivelatori che creano un modello dettagliato chiamato termogramma. Il termogramma viene quindi convertito in segnali elettrici per creare un'immagine termica che possiamo vedere e interpretare.

Le termocamere funzionano come normali fotocamere digitali: hanno un'area di avvistamento, il cosiddetto campo visivo ( FOV, Field Of View ), che in genere può variare tra per un'ottica telescopica e 48° per un'ottica grandangolare

La maggior parte delle ottiche standard ha un FOV di 23°. Più lontano l'oggetto è lontano, più ampia sarà l'area osservata. Ma sta aumentando anche la parte dell'immagine che rappresenta un singolo pixel
Il vantaggio è che la densità di radiazione è indipendente dalla distanza pertanto le misurazioni della temperatura non sono influenzate dalla distanza dell'oggetto da misurare

Quali sono i componenti di una termocamera

L'ottica

La radiazione di calore può essere focalizzata solo con ottiche in germanio, leghe di germanio, sali di zinco o con specchi di superficie. Queste ottiche rivestite rappresentano ancora un fattore di costo significativo nelle termocamere rispetto alle normali ottiche prodotte in grandi volumi per la luce visibile.

Sono progettati come tre lenti sferiche o come disposizioni asferiche di due lenti. Soprattutto per le fotocamere con ottica intercambiabile, ogni ottica deve essere calibrata per ogni singolo pixel per ottenere misurazioni corrette.

Matrice di rilevatori - Focal Plane array (FPA)

In quasi tutti i sistemi termografici utilizzati in tutto il mondo, il cuore di queste telecamere è una matrice di rilevatori detta array sul piano focale (FPA), un sensore di immagine integrato con dimensioni da 20.000 a 1 milione di pixel.

Ogni pixel è un bolometro big micro da 17 x 17 μm 2 a 35 x 35 μm 2. Questi rivelatori termici spessi 150 mm sono riscaldati dalla radiazione termica entro 10 ms a circa un quinto della differenza di temperatura tra temperatura dell'oggetto e del chip.

Questa sensibilità estremamente elevata è ottenuta da una bassissima capacità termica in connessione con un superbo isolamento del circuito di silicio e dell'ambiente esterno. 

Come funziona l'imaging termico

La lente speciale focalizza la luce infrarossa emessa da tutti gli oggetti in vista. La luce focalizzata viene scansionata da una serie di elementi rivelatori a infrarossi.

Gli elementi del rivelatore creano un modello di temperatura molto dettagliato chiamato termogramma. Ci vuole circa un trentesimo di secondo affinché l'array di rivelatori ottenga le informazioni sulla temperatura per realizzare il termogramma. Questa informazione è ottenuta da diverse migliaia di punti nel campo visivo dell'array di rivelatori.

Il termogramma creato dagli elementi del rivelatore è tradotto in impulsi elettrici. Gli impulsi vengono inviati a un'unità di elaborazione del segnale, ovvero un circuito stampato con un chip dedicato che traduce le informazioni dagli elementi in dati per la visualizzazione.

L'unità di elaborazione del segnale invia le informazioni al display, dove appaiono come vari colori a seconda dell'intensità dell'emissione infrarossa. La combinazione di tutti gli impulsi di tutti gli elementi crea l'immagine.

Tipi di dispositivi di imaging termico

La maggior parte dei dispositivi di imaging termico esegue la scansione a una velocità di 30 volte al secondo. Sono in grado di rilevare temperature che variano da -4 gradi Fahrenheit (-20 gradi Celsius) a 3.600°F (2.000°C) e normalmente possono rilevare variazioni di temperatura di circa 0,4°F (0,2°C).

Esistono due tipi comuni di dispositivi di imaging termico nelle termocamere disponibili in commercio:

  • Imaging termico non raffreddato: questo è il tipo più comune di dispositivo per imaging termico. Gli elementi del rivelatore a infrarossi sono contenuti in un'unità che funziona a temperatura ambiente. Questo tipo di sistema è completamente silenzioso, si attiva immediatamente e ha la batteria integrata.
  • Imaging termico raffreddato: questi dispositivi sono più costosi e più suscettibili ai danni causati da un uso intenso, perché questi sistemi hanno gli elementi sigillati all'interno di un contenitore che li raffredda al di sotto di 32 F (zero °C). Il vantaggio di un tale sistema è l'incredibile risoluzione e sensibilità che derivano dal raffreddamento degli elementi. I sistemi con raffreddamento criogenico possono "vedere" una differenza minima di 0,2 F (0,1 C) da più di 300 m di distanza.

Quali sono le applicazioni delle termocamere

Come anticipato l'ambito di applicazione delle termocamere è davvero enorme. Questi dispositivi vengono utilizzati in tutti quei contesti dove il rilevamento della temperatura è fondamentale. Vediamo qualche esempio.

In ambito ambito industriale sono usate per :

  • Riscaldamento di componenti elettrici difettosi;
  • Attrito nei motori o nelle macchine elettriche;
  • Oneri di squilibrio;
  • Perdite o blocchi nei tubi;
  • Collegamenti elettrici errati;
  • Previsione di potenziali incendi o danni;
  • Sovraccarico di circuiti elettrici;
  • Livelli in depositi;
  • Punti critici nei tubi;
  • Reazioni chimiche pericolose.

In edilizia e nelle costruzioni le termocamere trovano impiego per:

  • Efficienza energetica;
  • Perdite di calore;
  • Umidità;
  • Scarso isolamento;
  • Perdite d'acqua;
  • Distribuzione della temperatura negli impianti di riscaldamento.

Nell'ambito della sicurezza, le termocamere sono usate ad esempio per:

  • Rilevamento di esseri viventi in situazioni di emergenza (frana, terremoto …);
  • Rilevazione di possibili incendi;
  • Rilevamento di clandestini sui valichi di frontiera;
  • Perimetro di sicurezza;
  • Infestazioni di animali;
  • Osservazione della fauna selvatica e attività all'aperto.

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Cos'è l'oscilloscopio, come funziona e tipologie di oscilloscopi: analogico, digitale, LCD, USB

Cos'è l'oscilloscopio, come funziona e tipologie di oscilloscopi: analogico, digitale, LCD, USB

Sommario:

 

Cos'è l'oscilloscopio?

L'oscilloscopio è un dispositivo di visualizzazione di grafici di un segnale elettrico. Nella maggior parte delle applicazioni, il grafico mostra come i segnali cambiano nel tempo: l'asse verticale (Y) rappresenta la tensione e l'asse orizzontale (X) rappresenta il tempo. L'intensità o la luminosità del display è talvolta chiamata asse Z.

Gli oscilloscopi possono essere classificati in due categorie principali:

  • oscilloscopi analogici;
  • oscilloscopi digitali.

Contrariamente a un oscilloscopio analogico, un oscilloscopio digitale utilizza un convertitore da analogico a digitale (ADC, Analog to Digital Converter) per convertire la tensione misurata in informazioni digitali. Acquisisce la forma d'onda come una serie di campioni e li conserva fino a quando non accumula abbastanza campioni per descrivere una forma d'onda. L'oscilloscopio digitale quindi ri-assembla la forma d'onda per la visualizzazione sullo schermo.

Gli oscilloscopi digitali possono essere classificati in:

  • oscilloscopi a memoria digitale (DSO, Digital Storage Oscilloscope);
  • oscilloscopi al fosforo digitale (DPO, Digital Phosphor Oscilloscope);
  • oscilloscopi a segnali misti (MSO, Mixed Signal Oscilloscope);
  • oscilloscopi a campionamento digitale.

Un oscilloscopio è costituito da quattro diversi sistemi: il sistema verticale, il sistema orizzontale, il sistema di trigger e il sistema di visualizzazione. Tutti questi sistemi sono utilizzati dall'oscilloscopio per fornire la maggior parte delle informazioni sul segnale e consentire all'utente di determinare l'integrità, la prevedibilità e l'affidabilità di questi segnali per qualsiasi numero di applicazioni.

Cosa misura un Oscilloscopio

Gli oscilloscopi vengono utilizzati per molte misurazioni tra cui:

  • Misure di tensione;
  • Misure di tempo e frequenza;
  • Misurazioni della durata dell'impulso e del tempo di salita;
  • Misure di sfasamento.

Altre tecniche di misurazione comportano l'installazione dell'oscilloscopio per testare componenti elettrici su una catena di montaggio, catturare segnali transitori sfuggenti e molti altri.

Come funziona un oscilloscopio

Gli oscilloscopi digitali rientrano in una delle tre classi: oscilloscopi a memoria digitale (DSO), oscilloscopi al fosforo digitale (DPO) e oscilloscopi a campionamento. Tutti e tre hanno sistemi verticali, orizzontali, di acquisizione e di innesco.

Il sistema verticale è il punto di ingresso per i segnali provenienti dalla sonda. Ottimizza l'ampiezza del segnale in ingresso nell'intervallo di tensione dei circuiti successivi, in particolare il convertitore da analogico a digitale (ADC).

Il sistema di acquisizione comprende gli elementi della base dei tempi (o orizzontale) più gli attuali elementi di digitalizzazione e memorizzazione. Campiona la tensione del segnale, acquisendo numerosi punti dati per visualizzarla. In un oscilloscopio digitale, il sistema orizzontale contiene l'orologio di campionamento, che fornisce a ciascun campione di tensione una coordinata temporale (orizzontale) precisa.

Il clock di campionamento aziona un convertitore da analogico a digitale (ADC) la cui uscita è memorizzata nella memoria di acquisizione. La capacità di questa memoria è nota come lunghezza del record.  Negli ultimi anni sono stati fatti enormi progressi nell'architettura del sottosistema di acquisizione, tra cui innovazioni come la tecnologia di acquisizione DPX ™ utilizzata negli oscilloscopi al fosforo digitale.

Il sistema di trigger rileva una condizione specificata dall'utente nel flusso del segnale in entrata e la applica come riferimento temporale nella registrazione della forma d'onda. Viene visualizzato l'evento che ha soddisfatto i criteri di trigger, così come i dati della forma d'onda che precedono o seguono l'evento.  In ogni caso, è possibile osservare la posizione temporale dell'evento trigger. Il sistema di trigger garantisce che una forma d'onda stabile e coerente venga visualizzata sullo schermo. Il sistema di trigger cerca soglie di tensione, ampiezze di impulsi, combinazioni logiche (su più ingressi) e molte altre condizioni per qualificare un'acquisizione.

Il grafico dell'oscilloscopio

il grafico di un segnale elettrico di un oscilloscopio mostra come il segnale cambia nel tempo. Negli oscilloscopi al fosforo digitale (DPO), l'asse Z può essere rappresentato dalla classificazione dei colori del display.

Un vantaggio chiave di un oscilloscopio è la sua capacità di ricostruire accuratamente un segnale. Migliore è la ricostruzione del segnale, maggiore è l'integrità del segnale.
I diversi sistemi e le capacità prestazionali di un oscilloscopio contribuiscono alla sua capacità di fornire la massima integrità del segnale possibile. Le sonde influiscono anche sull'integrità del segnale di un sistema di misurazione.

Le forme d'onda

Il termine generico utilizzato per un modello che si ripete nel tempo è un'onda. Le onde sonore, le onde cerebrali, le onde dell'oceano e le onde di tensione sono tutti schemi ripetitivi. Un oscilloscopio misura le onde di tensione creandone una rappresentazione grafica.

Fenomeni fisici come vibrazioni, temperatura o fenomeni elettrici come corrente o potenza possono essere convertiti in tensione da un sensore. Un ciclo d'onda è la porzione dell'onda che si ripete. Una forma d'onda di tensione mostra il tempo sull'asse orizzontale e la tensione sull'asse verticale.

Le forme d'onda rivelano molto su un segnale. Ogni volta ci sarà un cambiamento nell'altezza della forma d'onda, si saprà che la tensione è cambiata. Ogni volta che c'è una linea orizzontale piatta si saprà che non ci sono cambiamenti per quel periodo di tempo.

Le linee rette e diagonali significano un cambiamento lineare; un aumento o una caduta di tensione a un ritmo costante. Gli angoli acuti su una forma d'onda indicano un cambiamento improvviso.

Tipi di onde

Possiamo classificare la maggior parte delle onde in questi tipi:

  • Onde sinusoidali;
  • Onde quadrate o rettangolari;
  • Onde a dente di sega e triangolo;
  • Forme del passo e del polso;
  • Segnali periodici e non periodici;
  • Segnali sincroni e asincroni;
  • Onde complesse.

Tipi di oscilloscopi

Oscilloscopio a raggi catodici

Gli oscilloscopi erano originariamente basati su tubi a raggi catodici (CRT), che sono relativamente voluminosi, pesanti, assetati di energia, inaffidabili e costosi.

Oscilloscopi LCD

Proprio come i televisori CRT sono stati in gran parte sostituiti da una più conveniente tecnologia LCD, così molti oscilloscopi CRT sono stati sostituiti da schermi LCD a schermo piatto. Invece di utilizzare fasci di elettroni in movimento per tracciare tracce, gli oscilloscopi LCD utilizzano invece l'elettronica digitale per tracciare una traccia, imitando efficacemente ciò che sta accadendo con la tecnologia più vecchia. Gli oscilloscopi LCD tendono ad essere molto più economici e compatti.

A differenza degli oscilloscopi tradizionali, che utilizzano la tecnologia interamente analogica (visualizzazione di vari segnali sullo schermo che corrispondono esattamente ai segnali che vengono immessi in essi), gli oscilloscopi LCD sono generalmente digitali: usano convertitori da analogico a digitale per trasformare i segnali in ingresso (analogici) in forma numerica (digitale) e poi tracciare quei numeri sullo schermo.

Oscilloscopi USB

Poiché i computer, tablet o smartphone sono già dotati di un display LCD, non è più necessario acquistare un oscilloscopio se non per uso professionale. Esistono aziende che vendono oscilloscopi USB, o cavi equivalenti per dispositivi mobili, che simulano i circuiti in un oscilloscopio tradizionale e visualizzano una traccia sul PC o sullo schermo del cellulare.

 

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Cos'è una saldatrice elettrica o saldatrice a inverter, come funziona, tipologie e parametri di scelta

Saldatrici elettriche e saldatrici a inverter: Principi di funzionamento e parametri di scelta

Le saldatici elettriche sono strumenti tramite i quali è possibile applicare una lavorazione sui metalli definita saldatura ad arco elettrico. La saldatura ad arco è un processo di saldatura che viene utilizzato per saldare i metalli con l'aiuto dell'elettricità per generare calore sufficiente per ammorbidire il metallo e d unirlo con un altro metallo una volta raffreddato.

Questo tipo di saldatura utilizza un alimentatore per creare un arco elettrico tra un asta di metallo a cui è stato inserito un elettrodo e il materiale da lavorare per ammorbidire il metallo. Il principio di funzionamento in un processo di saldatura è dato quindi dal calore generato tra il pezzo in lavorazione e l'elettrodo.

Vediamo un rapido sommario di cosa tratteremo in questo articolo:

Come funziona la saldatrice elettrica

La saldatura ad arco elettrico, come anticipato,si riferisce al processo di utilizzo di un arco elettrico per fondere i materiali con cui si sta lavorando, nonché i materiali di riempimento.

La saldatrice elettrica è formata da un'asta, definita asta di saldatura, che consente di saldare i giunti insieme. Per eseguire la saldatura ad arco è necessario collegare un filo di messa a terra al materiale da saldare. Il materiale di saldatura non è il materiale che si intende saldare insieme.
Un filo diverso, chiamato elettrodo, è ciò che viene inserito nel materiale che si intende saldare. Quando si estrae il cavo dell'elettrodo dal materiale, si crea elettricità.
L'elettricità che si crea tirando il cavo dell'elettrodo è ciò che crea l'arco elettrico.

Quando viene generato l'arco, il materiale che si sta saldando si scioglie e, se vengono utilizzati, i materiali di riempimento contribuiranno a fondere insieme i pezzi di metallo.
Una fonte di alimentazione AC o CC è collegata da un cavo al pezzo da saldare e da un altro cavo all'asta di saldatura che stabilisce un contatto elettrico con l'elettrodo di saldatura.

Un arco viene creato attraverso lo spazio vuoto quando il circuito eccitato con il contatto tra la punta dell'elettrodo e il pezzo da lavorare. L'arco produce una temperatura compresa tra 4000°C e 6000°C sulla punta dell'elettrodo. Questo calore fonde sia il metallo di base che l'elettrodo, producendo un mix di metallo fuso chiamato cratere. Il cratere si solidifica creando il legame di fusione tra i metalli.

Tipi di saldatrici elettriche

Le saldatrici elettriche vengono catalogate in base al tipo di saldatura ad arco che riescono ad eseguire. Esistono tre diversi tipi di saldatura ad arco:

  • Saldatura ad arco in metallo schermato
  • Saldatura ad arco in metallo e gas
  • Saldatura ad arco con tungsteno a gas

Saldatura ad arco schermato (SMAW)

La saldatura ad arco schermato, nota anche come SMAW, che è l'acronimo di Shielded Metal Arc Welding. Si riferisce a un tipo di saldatura ad arco che utilizza un cavo per elettrodo coperto di flux, ovvero un agente di pulizia chimica che serve per purificare.  Quando l'arco elettrico viene generato, il flux si disintegrerà.
Quando il flux si disintegra emette dei vapori che proteggeranno la saldato da qualsiasi particella contenuta nell'aria che potrebbe contaminare la saldatura indebolendola.

Poiché questo tipo di saldatura è relativamente semplice, può essere utilizzata per molti progetti che prevedono una saldatura.

Saldatura ad arco in metallo e gas (GMAW)

La saldatura ad arco in metallo e gas ha due differenziazioni.
Può essere indicato come saldatura a metallo inerte (MIG ovvero Metal-arc Inert Gas) o saldatura a gas attivo in metallo (MAG, Metal-arc Active Gas).

La saldatura GMAW funziona quando l'arco elettrico viene generato tra un elettrodo metallico inerte e i materiali da saldare.
Il processo fa riscaldare e infine fondere i materiali.
La differenza principale tra SMAW e GMAW è l'elettrodo: GMAW utilizza un gas inerte metallico, mentre SMAW utilizza un elettrodo al piombo.

Saldatura ad arco con tungsteno a gas (GTAW)

Questo tipo di saldatura è anche noto come saldatura a gas inerte al tungsteno (TIG, Tungsten Inert Gas). La saldatura ad arco con tungsteno a gas è chiamata cosi perché utilizza un elettrodo di tungsteno nel suo processo. Il processo è il medesimo dei precedenti ma viene impiegato un elettrodo con materiale diverso. Ciò che è differente è l'agente protettivo usato. La saldatura GTAW ( Gas Tungsten Arc Welding ) utilizza un gas di protezione inerte per proteggere l'area di saldatura dai contaminanti.

Saldatrici a inverter

Le saldatrici a inverter sono una categoria trasversale alle precedenti, perché l'attributo "ad inverter" non si riferisce al tipo di arco elettrico creato o al materiale usato per la saldatura, ma alla tecnologia elettrica che viene impiegata per generare la corrente di saldatura. L'inverter appunto, che è un dispositivo in grado di modulare la frequenza della corrente in uscita dai suoi morsetti .

Gli inverter infatti, rispetto ai trasformatori tradizionali, permettono un ingombro molto inferiore a parità di potenza e prestazioni molto più elevate. La saldatura infatti avviene con frequenze elevate, anche dell'ordine delle migliaia di Hertz ( da 1kHz a 100kHz ).

Come scegliere la saldatrice elettrica

La chiave per selezionare la saldatrice è scegliere quella migliore per le specifiche esigenze di saldatura. La prima selezione da attuare è scegliere tra una saldatrice elettrica monofase o trifase.

A seconda dell'utilizzo bisognerà scegliere la saldatrice elettrica anche a seconda della potenza. In commercio ne esistono di diversi tipi ovvero:

  • da 150 a 200 Ampère: eccellente per lavori leggeri e medi; è la saldatrice ideale per l'hobbista;
  • da 250 a 300 Ampère: viene generalmente utilizzata per la saldatura generali (manutenzione, riparazioni, ecc.) e lavori di produzione media. È considerata una saldatrice per uso professionale;
  • da 400 a 600 Ampère: è usato per lavori pesanti. Di solito viene utilizzato per saldare strutture, parti pesanti di macchinari, serbatoi, tubi, ecc. È considerata una saldatrice per uso industriale.

Altra caratteristica da valutare è la dimensione dell'elettrodo. Questa è correlata alla potenza del saldatore, ovvero maggiore è la potenza del saldatore, maggiore sarà il diametro dell'elettrodo che è possibile utilizzare.

Anche il porta elettrodo è degno di nota durante la scelta. Il porta elettrodo è il morsetto utilizzato per afferrare l'elettrodo e guidarlo durante la saldatura. Il porta elettrodo dovrebbe essere leggero e pratico per espellere facilmente l'elettrodo usato e inserirne uno nuovo. Gli standard di sicurezza impongono che debba essere elettricamente isolato.
Sarebbe importante, al momento dell'acquisto di una saldatrice elettrica, verificare che abbia una protezione termica. Questa consentirà di proteggere l'attrezzatura dal calore generato dalla saldatura e dal passaggio di corrente.

Le ruote e la maniglia di trasporto faciliteranno il trasferimento del saldatore.

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Che cos'è una stampante 3D, come funziona e a cosa serve.

Che cos'è una stampante 3D, come funziona e a cosa serve.

La stampa 3D, chiamata anche produzione additiva, è un processo per creare oggetti solidi tridimensionali partendo da un da un file digitale. La creazione di un oggetto stampato in 3D è ottenuta mediante processi additivi in quanto l'oggetto viene creato disponendo strati di materiale fino alla creazione dell'oggetto. Ognuno di questi strati può essere visto come una sezione trasversale orizzontale dell'oggetto finale. La stampa 3D consente di produrre forme complesse utilizzando meno materiale rispetto ai metodi di produzione tradizionali.

In questo articolo affronteremo questi aspetti:

Il principio di funzionamento

Il principio di funzionamento di una stampante 3D è simile a quello di una stampante a getto d'inchiostro.
Crea un modello 3D uno strato alla volta, dal basso verso l'alto, stampando ripetutamente sulla stessa area con un metodo noto come modellazione a deposizione fusa. In lingua inglese questa tecnica viene detta FFDFused deposition modeling o FFF, Fused Filament Fabrication.

Funzionando in modo completamente automatico, la stampante crea un modello trasformando un disegno CAD 3D in molti strati bidimensionali e trasversali depositando strati di plastica fusa. Negli ultimi anni sono state realizzate anche stampanti 3D per il metallo, ma solitamente il materiale maggiormente impiegato è la plastica.

Il materiale utilizzato nella stampa 3D

Il materiale utilizzato per la stampa dell'oggetto 3D è comunemente definito plastica, ma esistono moltissime tipologie di materie plastiche. Le stampanti 3D, nello specifico, utilizzano materiali termoplastici, ovvero materiali plastici che si sciolgono quando vengono scaldati e diventano solidi quando si raffreddano.

In genere viene utilizzato un materiale plastico chiamato ABS (acrilonitrile butadiene stirene), il medesimo materiale con cui sono realizzati i mattoncini LEGO® o anche ampiamente utilizzato negli interni delle auto.

Questo materiale viene utilizzato grazie alle sue caratteristiche di durezza e resistenza. È perfetto per la stampa 3D perché è solido a temperatura ambiente e si scioglie a poco più di 100 °C. Questa temperatura è sufficientemente bassa per essere raggiunta dalla stampante 3D e anche per far resistere gli oggetti stampati se esposti per lunghi periodi al al sole.

Questo composto plastico è anche si presta ad una lavorazione meccanica del prodotto formato. Per le stampanti 3D viene fornito sotto forma di filamenti avvolti su di una bobina. Come anticipato, oltre ai materiali plastici, vengono utilizzati per la stampa 3D anche polveri metalliche o soluzioni leganti.

Come funziona una stampante 3D

La tecnologia di produzione additiva è disponibile in molte forme e dimensioni, ma indipendentemente dal tipo di stampante 3D o materiale che stai utilizzando, il processo di stampa 3D segue gli stessi passaggi di base. Inizia con la creazione di un progetto 3D utilizzando il software di progettazione assistita da computer (comunemente chiamato CAD , Computer Aided Design ).

Una volta creato il progetto 3D, è necessario preparare la stampante. Ciò include il riempimento delle materie prime e la preparazione della piattaforma di costruzione. Avviata la stampa, la stampante 3D crea automaticamente l'oggetto desiderato mediante l'estrusione del materiale che include una serie di diversi tipi di processi a seconda del materiale impiegato.

L'estrusione di materiale funziona come una pistola per colla a caldo. Il materiale di stampa, in genere un filamento di plastica, viene riscaldato fino a quando non si liquefà ed estrude attraverso l'ugello di stampa.

Le informazioni del file digitale è suddiviso in sottili sezioni trasversali bidimensionali in modo che la stampante sappia esattamente dove posizionare il materiale. L'ugello deposita il polimero in strati sottili, spesso 0,1 mm di spessore. Il polimero si solidifica rapidamente, legandosi allo strato sottostante prima che la piattaforma di costruzione si abbassi e la testina di stampa aggiunga un altro strato.

A seconda delle dimensioni e della complessità dell'oggetto, l'intero processo può richiedere da pochi minuti a giorni.

Tipologie di stampanti 3D

Nel corso degli anni, l'industria della stampa 3D è cresciuta notevolmente, creando nuove tecnologie e un linguaggio specifico per descrivere i diversi processi di produzione additiva. Vediamo quindi le diverse tipologie di stampa 3D. Ovviamente non è possibile descrivere in poche righe il funzionamento di ogni tipologia di stampante 3D, per ulteriori approfondimenti consigliamo la guida Stampalo3d.it .

Materiale a getto

Proprio come una normale stampante, il materiale a getto deposita materiale attraverso una testina di stampa a getto. Il processo in genere utilizza una plastica che richiede la luce per indurire, chiamata fotopolimero ma può anche stampare cere e altri materiali.

La stampa a getto di materiale può produrre parti precise e incorporare più materiali mediante l'uso di ugelli per stampanti a getto aggiuntivi. Questa tipologia di stampanti 3D sono relativamente costose e i tempi di costruzione possono essere lenti.

Getto di materiali leganti

Nella stampa 3D a getto di legante un sottile strato di polvere, che può essere di plastica, vetro, metalli o sabbia, viene fatto rotolare attraverso la piattaforma di costruzione.
La testina di stampa spruzza una soluzione legante simile a una colla per fondere la polvere insieme solo nei punti specificati nel file digitale.

Il processo si ripete fino al termine della stampa dell'oggetto e la polvere in eccesso che ha supportato l'oggetto durante la stampa viene rimossa e salvata per un uso successivo. Il getto di legante può essere utilizzato per creare parti relativamente grandi ma può essere costoso soprattutto per i sistemi di grandi dimensioni.

Fusione a letto di polvere

La fusione del letto di polvere è simile al getto di legante ma si differenzia per il fatto che gli strati di polvere vengono fusi insieme tramite sinterizzazione. La sinterizzazione è un processo che utilizza il calore o la pressione per formare una massa solida di materiale senza fonderlo utilizzando una fonte di calore, come un raggio laser o elettronico.

Mentre i processi a letto di polvere possono produrre parti in polimero e metallo solido di alta qualità, le scelte di materie prime per questo tipo di produzione additiva sono limitate.

Deposizione a energia diretta

Nella stampa a deposizione a energia diretta il materiale metallico o in polvere viene depositato in strati sottili e fuso mediante una fonte ad alta energia come ad esempio un laser. I sistemi di deposizione di energia diretta sono comunemente usati per riparare parti esistenti e costruire parti molto grandi, ma con questa tecnologia, queste parti richiedono spesso un post elaborazione più ampio.

Laminazione di fogli

I sistemi di laminazione di fogli legano insieme sottili fogli di materiale (tipicamente carta o metalli) usando adesivi, fonti di calore a bassa temperatura o altre forme di energia per produrre un oggetto 3D. 

I sistemi di laminazione a foglio consentono ai produttori di stampare con materiali sensibili al calore, come carta ed elettronica, offrendo costi di materiale più bassi rispetto ai processi additivi. Questo processo però può risultare meno accurato rispetto ad altri tipi di sistemi di produzione additiva.

Fotopolimerizzazione

La fotopolimerizzazione è la metodologia più vecchia di stampante 3D. Utilizza una resina liquida che viene polimerizzata con luci speciali per creare un oggetto 3D. A seconda del tipo di stampante, utilizza un laser o un proiettore per innescare una reazione chimica e indurire strati sottili di resina. Questi processi possono costruire parti molto precise con dettagli precisi, ma le scelte dei materiali sono limitate e le macchine possono essere costose.

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Che cos'è un monopattino elettrico o e-scooter, come funziona e la tecnologia che utilizza

Che cos'è un monopattino elettrico o e-scooter, come funziona e la tecnologia che utilizza

Fino a poco tempo fa il monopattino era, nell'immaginario collettivo, un giocattolo per bambini. Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo dei mezzi elettrici, è diventato un vero mezzo di locomozione individuale utilizzato da persone di tutte le età.

Il monopattino elettrico si è sviluppato principalmente nei contesti urbani dove gli spostamenti, a causa del traffico, sono sempre più problematici. La sua diffusione ha creato un'impennata nella produzione per far fronte alla considerevole richiesta. Il fattore che ha permesso l'enorme diffusione dei monopattini elettrici è sicuramente la sua semplicità d'uso e la trasportabilità. Spesso infatti il monopattino è ripiegabile e questo lo rende un mezzo ideale per andare in ufficio o al lavoro, anche in contesti dove i parcheggi sono limitati.

La recente emergenza causata dalla pandemia di Covid-19 e l'ulteriore necessità di ridurre il traffico senza sovraffollare i mezzi pubblici ha dato l'impulso definitivo, facendo diventare l'e-scooter un prodotto di massa, anche grazie a incentivi per la mobilità sostenibile come il bonus monopattino.

Vediamo quindi dl comprendere il funzionamento di un monopattino elettrico e analizziamo le vari parti di cui è composto.

 

Le componenti del monopattino elettrico

Il monopattino elettrico è composta da una piattaforma poggia piedi, un manubrio con attacco a T dotato di acceleratore e freno a mano, due ruote (alcuni modelli sono dotati di tre o quattro ruote) e sospensioni anteriori e posteriori.

La maggior parte dei monopattini elettrici inoltre sono dotati di cerniera alla base del manubrio che consente di piegarli, diminuendone le dimensioni e consentendo di trasportarli facilmente.Oltre alle parti estetiche, il monopattino elettrico è formato da 4 componenti principali, ovvero:

  • La batteria
  • Il motore
  • I freni
  • Il regolatore di velocità

Analizziamo quindi queste componenti principali.

Batteria

In commercio si trovano monopattini elettrici con tre tipi di batteria:

  • nichel-metallo idruro
  • piombo acido
  • al piombo acido e ioni di litio.

A seconda del modello viene montato un pacco batterie diverso per conferire caratteristiche di velocità e autonomia diversa.

Batterie al Nichel-metallo idruro (NiMH)

Le batterie NiMH rappresentano la via di mezzo tra le batterie piombo acido e le più recenti ioni di litio. Le batterie NiMH hanno una carica più lunga rispetto a una versione al piombo, ma sono più pesanti della varietà agli ioni di litio. Sono quindi un'alternativa economica alle più costose batterie agli ioni di litio e molto più valida rispetto alle batterie piombo acido.

Batterie al Piombo acido

Sono le più diffuse batterie in ambito elettrico. Le batterie al piombo acido non hanno ancora perso il loro posto come dispositivo di avviamento preferito per le automobili e la fonte di energia per i veicoli elettrici. Anche se più ingombranti e pesanti rispetto ad altri pacchi batteria, sono ancora i più diffusi tra i monopattini elettrici grazie al loro costo contenuto e la buona autonomia.

Batterie agli ioni di litio

E' la più recente tecnologia delle batterie per i monopattini elettrici, ma anche la più costosa.
La tecnologia agli ioni di litio è più potente, mantiene una carica molto più lunga rispetto alle batterie al piombo acido o al NiMH. Inoltre il pacco batteria ioni di litio risulta più leggero e ha dimensioni molto più contenute. Ovviamente tutte queste caratteristiche positive fanno aumentare il prezzo dell'e-scooter che le monta e viene quindi utilizzata nei monopattini elettrici di fascia alta.

Il motore

Altra componente fondamentale del monopattino elettrico è ovviamente il motore. Esso è alimentato del pacco batteria. Esistono diversi tipi di motori che vengono impiegati nei monopattini elettrici. Anche in questo caso il tipo di motore montato determina una variazione del prezzo del monopattino elettrico.

Il motore determina la massima velocità, accelerazione, la capacità di arrampicata, il consumo di energia e le prestazioni. Tutti i monopattini elettrici hanno almeno un motore mentre nei modelli di fascia alta possono essere presenti anche due motori.

Il motore ha una potenza nominale espressa in Watt. Un watt è una misura di potenza equivalente a un joule al secondo , cioè l'unità di energia per l'unità di tempo. Pertanto il termine wattaggio si utilizza come sinonimo di potenza. Un wattaggio del motore più elevato, consentirà al motore un'accelerazione più rapida, la possibilità di trasportare più peso e permetterà di poter scalare pendenze più ripide.

I watt indicano quanta potenza è in grado di consumare il motore. Ovviamente un motore con un valore alto di watt consumerà molta più energia in un breve lasso di tempo. È anche vero che più energia consuma più energia meccanica produrrà e quindi la velocità di crociera sarà maggiore. Più in generale, la potenza del motore è un buon modo per confrontare le prestazioni dei diversi monopattini elettrici.

I freni

Un sistema di frenata di qualità, è essenziale per la sicurezza del pilota e degli altri. Permette di controllare la guida e prevenire incidenti. I freni dei monopattini elettrici possono essere suddivisi in due categorie: freni meccanici e freni elettronici.

I sistemi di frenatura meccanica sono quelli che si basano su un meccanismo fisico per rallentare lo scooter e sono i noti freni a disco, a tamburo e a pedale. I sistemi di frenatura elettronici si basano sull'uso del motore stesso per la frenata e includono sistemi di frenatura rigorosamente elettronici e rigenerativi.

I sistemi di frenatura meccanici offrono una frenata molto più forte rispetto ai sistemi elettronici. Tuttavia, i sistemi elettronici traggono vantaggio dal non richiedere alcuna regolazione o manutenzione periodica. Molti monopattini elettrici hanno una combinazione di entrambi i sistemi di frenatura, sia elettronici che meccanici.

Il regolatore di velocità

Il regolatore di velocità invia alimentazione al motore in base alla posizione dell'acceleratore.

Il regolatore di velocità è un componente elettronico nascosto all'interno del monopattino elettrico che controlla il flusso di corrente dalla batteria al motore. È formato da un controller che riceve input dall'acceleratore e dai controlli elettronici del freno e li traduce in una corrente che viene inviata al motore.

I controller sono classificati in base alla tensione e alla corrente che sono in grado di regolare. I monopattini con motori più potenti avranno controller con tensione massima più elevata e valori nominali di corrente massima più elevati.

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