mercoledì 30 dicembre 2020

La sintesi finale-28

Siamo quindi giunti alla fine del nostro percorso alla scoperta del riflettometro. Partendo da un'immagine storica dello strumento (step 2) si può ricordare come uno dei primi riflettometri fu ideato dalla società Goerz (step 9) nel 1926, società conosciuta per la realizzazione di strumenti ottici e fotografici (step 20). Il riflettometro, il cui nome deriva da "riflettere" e "metro" (step 1), trova le sue principali applicazioni nell'ambito della riflettometria nel dominio del tempo (step 4), dove viene spesso utilizzato per rilevare guasti in sistemi di trasmissione a larga banda. Ciò è possibile grazie al suo principio fisico (step 5), basato sulla riflessione, in quanto se un cavo non funziona correttamente il segnale che è stato inviato verrà riflesso. Uno dei primi antenati del riflettometro fu il radar (step 6), in quanto entrambi gli strumenti si basano sullo stesso principio fisico. Passando ai giorni d'oggi, il riflettometro moderno è uno strumento scientifico digitale (step 14) costruito dalle case produttrici (step 11) principalmente con il materiale ABS (acrilonitrile butadiene stirene) (step 8), ciò è dovuto all'esigenza dello strumento di dover avere una buona resistenza e durezza, caratteristiche principali del materiale in uso. Inoltre, lo strumento moderno è caratterizzato da un display per la visualizzazione del segnale di ritorno (step 3), com'è possibile notare dall'immagine pubblicitaria (step 13) dove vengono elencate alcune delle principali caratteristiche del riflettometro moderno. E' inoltre necessaria la presenza di carichi resistivi in un circuito in cui si vuole utilizzare un riflettometro, che serviranno per la misurazione e dovranno seguire certi valori numerici (step 15). Per far uso dello strumento è necessario essere provvisti di un oscilloscopio e di un generatore (step 22) per studiare un dispositivo sotto prova, inoltre è necessario seguire le normative (step 23) nel caso della misurazione della riflettanza di una superficie. Attraverso il blog si è cercato di compiere una ricerca approfondita dello strumento e di ciò che lo circonda, ma è possibile notare come la parola "riflettometro" (step 24) abbia mantenuto una scarsa ricerca negli anni. Questo forse è dovuto alla poca conoscenza di massa dello strumento, mentre sono state ben più ricercate le parole "segnale" e "riflessione", concetti chiave per l'utilizzo del riflettometro. Difatti è sulla base di queste ricerche e della poca conoscenza popolare dello strumento che sono stati effettuati collegamenti che potessero ritrovare il riflettometro in diversi ambiti. Ad esempio, è stato possibile identificare dei fumetti che rappresentassero Goerz o uno strumento che seguisse lo stesso principio fisico del riflettometro (step 21), come è stato possibile ricollegare lo strumento al famoso mito di Narciso (step 7) oppure trovare un francobollo che rappresentasse delle onde sinusoidali (step 18). Inoltre, per andare più a fondo sulla conoscenza del riflettometro, è stato creato un abbecedario con le principali parole che rappresentano e caratterizzano lo strumento e la sua storia (step 19). Per una conoscenza più approfondita del riflettometro, vi sono elencati alcuni libri che trattano dello strumento e del suo principio fisico (step 10), oltre ad alcuni esempi di brevetti riportati (step 17) e la rappresentazione della sezione dello stesso (step 16). Infine, per una visione panoramica di ciò che circonda il riflettometro, è possibile visualizzarne una mappa concettuale (step 27).

venerdì 25 dicembre 2020

La chimica e gli strumenti scientifici-26

La riflettometria utilizza la riflessione delle onde su superfici e interfacce per rilevare o caratterizzare gli oggetti. In particolare, la riflettometria a raggi X è una tecnica analitica sensibile alla superficie utilizzata in chimica. Le misure di riflettività di raggi X permettono determinazioni su scala atomica delle caratteristiche morfologiche di film sottili. L'acquisizione in tempo reale degli spettri di riflettività durante l'esposizione dei film al gas, ha permesso di campionare l'evoluzione dei parametri morfologici fornendo nuove informazioni sulle modalità di interazione.

Cose personali-25

Un oggetto che mi ricorda il passato è un peluche di un riccio che mi regalò mia nonna quando ero più piccola.

Un oggetto che rappresenta il mio presente è sicuramente il computer. Considerando soprattutto il periodo in cui stiamo vivendo, è diventato un oggetto indispensabile per lo studio e per mantenere i contatti con le persone, anche se virtualmente.


Un oggetto che spero di poter utilizzare in futuro è un biglietto aereo per la Finlandia, mio paese di origine in cui ero solita andare due volte all'anno ma che non raggiungo da ormai molto tempo.



venerdì 27 novembre 2020

Le parole nella storia-24

Le parole cercate sono state: riflettometro, riflessione e segnale. E' possibile notare come la parola riflettometro abbia mantenuto una scarsa ricerca durante gli anni, ciò dimostra la scarsa conoscenza di massa dello strumento. Sicuramente più in crescita durante gli anni è la parola riflessione. Infine, segnale ha un andamento più sinusoidale, e si trova al di sotto di riflessione fino al 1860 circa, successivamente vi è una netta crescita di segnale, ed è inoltre possibile notare come avvicinandosi ai giorni d'oggi riflessione e segnale si avvicinino sempre di più.


La normativa-23

Il riflettometro misura la riflettanza di una superficie secondo gli standard ISO3906-1980, ISO3905 e ISO2814 che le superfici stesse devono rispettare per poter utilizzare adeguatamente lo strumento.

giovedì 26 novembre 2020

Un manuale d'uso-22

 Per l'utilizzo del riflettometro è necessario disporre gli strumenti da utilizzare come schematizzato in figura:

Il segnale di uscita del generatore alimenta attraverso il riflettometro il dispositivo sotto prova. Una parte del segnale perviene allo strumento di rilevamento che normalmente è un oscilloscopio. In figura è rappresentato un riflettometro P 258 che presenta quattro porte. Alla prima porta viene applicato il segnale fornito dal generatore, alla seconda porta deve essere inserita la resistenza campione di riferimento, la terza porta è disponibile per collegare il dispositivo sotto prova ed infine la quarta porta è l'uscita demodulata da collegare all'oscilloscopio. Il generatore va collegato mediante un cavo coassiale alla porta INPUT.

Nei fumetti-21

Nel fumetto riportato viene rappresentato Goerz, creatore della società berlinese di strumenti di misura, tra cui il riflettometro


Vi è anche un ulteriore fumetto in cui viene rappresentato uno strumento che utilizza lo stesso principio fisico di riflessione del riflettometro



Il marchio-20

 

Marchio della società Goerz, una delle prime case produttrici di riflettometri. 

giovedì 19 novembre 2020

L'abbecedario-19

A per Anomalia, il riflettometro viene utilizzato per trovare anomalie lungo i cavi

B per Berlino, città in cui venne fondata la società Goerz 

C per Cavo coassiale, cavo attraverso il quale viene inviato un segnale elettrico variabile

D per Display, dove viene visualizzato il segnale di ritorno 

E per Elettronica 

F per Fibra ottica, il riflettometro ottico è il dispositivo equivalente per misurare la fibra ottica

G per Goerz, una delle prime società ad aver prodotto riflettometri 

H per Hugo Fellner-Feldegg, utilizzò la tecnica della riflettometria per determinare le proprietà elettriche dei materiali

I per Impedenza

L per Linea di trasmissione 

M per Misura

N per

O per Oscilloscopio digitale, usato per la corretta misura nella riflettometria per un cavo

P per Propagazione 

Q per Quattro, numero di porte presenti nel riflettometro a ponte 

R per Radar, primo antesignano del riflettometro 

S per Segnale elettrico 

T per TDR, Time Domain Reflectometry 

U per Uscita, il segnale di uscita di un generatore alimenta attraverso il riflettometro il dispositivo sotto prova

V per

Z per Zn o Zx, denominazione delle porte del riflettometro 

Il francobollo-18

Il francobollo riportato rappresenta delle onde sinusoidali. Queste possono essere ricollegate al segnale trasmesso al riflettometro, in quanto l'impulso è spesso sinusoidale a metà ciclo.



I brevetti-17

 Alcuni esempi di brevetti del riflettometro:

1. A time domain reflectometer (TDR) for making impedance measurements on a powered transmission line cable system. The TDR is particularly useful for measuring impedance discontinuities on a powered Ethernet system. A negative test pulse is provided to ensure that any positive reflections do not exceed the upper voltage limit of the transceivers. 

 



2. An optical time domain reflectometer that injects at least two complementary code sequences into an optical fiber (26) and detects the return signal produced by each of these code sequences. These return signals are processed to extract the function hk that is equal to the response function for the fiber when a single pulse is injected into the fiber. 

 


3. A time domain reflectometer transmission line interface includes a pulse driver for generating a transmitted pulse signal. A coupling transformer coupled to the pulse driver couples the transmitted pulse signal to a transmission line and receives a reflected pulse signal from the transmission line. 



mercoledì 11 novembre 2020

Anatomie-16

 Piano costruttivo della sezione elettronica del riflettometro. C1, C2, C3, C4 e C5 rappresentano i condensatori, R1 e R2 le resistenze e IC1 l'integrato. 


I numeri-15

Viene riportata una tabella con indicati i carichi resistivi da utilizzare in un circuito in presenza di un riflettometro 



sabato 7 novembre 2020

La tassonomia-14

 L'albero tassonomico che illustra la gerarchia della classe di appartenenza del riflettometro:


giovedì 5 novembre 2020

La pubblicità-13

La pubblicità sottostante mostra alcune delle caratteristiche principali dello strumento:

-Leggero, portatile ed economico
-Dati di test leggibili
-Gli utenti possono misurare in modo rapido e preciso 
-Touch screen

domenica 1 novembre 2020

I costruttori-11

Una delle principali case costruttrici dello strumento è la PCE Instruments. L'azienda si occupa di produrre e distribuire strumenti di misura offrendo un catalogo completo di dispositivi, soprattutto misuratori. La PCE Instruments si occupa anche della produzione di strumenti portatili, strumenti da montare negli armadi, convertitori di misura e altri strumenti utili per la misura, l'analisi ed il controllo. 



sabato 31 ottobre 2020

I libri-10

 Libro: Marco Zerbini, Paolo Buratti, Cristina Centioli, Il riflettometro a modulazione di ampiezza per FTU, Roma, ENEA, 1995

Articolo: Pettinelli E. , Cereti A. , Galli A, , Bella F., Time Domain Reflectometry: Tecniche di calibrazione per misurazioni accurate delle proprietà dielettriche di vari materiali, 2002

Articolo: F. Piscitelli, A. Khaplanov, A. Devishvili, S. Schmidt, J. Birch, P. Van Esch, Neutron Reflectometry on highly absorbing films and its application to B4 C-based neutron detectors, 2016

Gli inventori-09

Non vi è un vero e proprio inventore dello strumento, ma uno dei primi riflettometri fu ideato nel 1926 dalla società Goerz. Idearono il riflettometro ottico da tavolo, strumento che si basa sul principio fisico della rifrazione della luce, secondo cui all'aumentare della densità di una sostanza si ha il crescere proporzionale del suo indice di rifrazione.

Goerz era una società di strumenti ottici e fotografici fondata a Berlino nel 1886 da Carl Paul Goerz, Carl Moser e Ottomar Anschutz. La socità si specializzò nella produzione di obiettivi, fotocamere, telescopi e binocoli, anche per uso militare.  

domenica 25 ottobre 2020

I materiali-08

 Il riflettometro moderno è principalmente caratterizzato dall'acrilonitrile butadiene stirene (ABS). Questo è un comune polimero termoplastico utilizzato per creare oggetti leggeri e rigidi. Le più importanti proprietà meccaniche del materiale sono la resistenza all'impatto e la durezza, inoltre la sua stabilità dimensionale è eccellente sotto carichi bassi. Le due principali tecnologie di lavorazione dell'ABS sono l'estrusione e lo stampaggio a iniezione. E' anche un materiale infiammabile se esposto a temperature elevate e può essere riciclato.


venerdì 23 ottobre 2020

Il mito-07

Il principio fisico del riflettometro può ricordare il mito di Narciso, in quanto entrambi richiamano un "riflesso". Nel caso dello strumento si ha una riflessione delle onde, mentre per Narciso si verifica il riflesso della sua stessa immagine nell'acqua. 
Il mito narra di una ninfa di nome Eco che si innamorò perdutamente di Narciso. Quest'ultimo si riteneva troppo bello per Eco non ricambiando quindi il suo amore, dunque lei si spense pian piano lasciando di sé solamente la sua voce. La dea Nèmesi decise dunque di punire Narciso per ciò che aveva fatto conducendolo sulla sponda di una fonte le cui acque riflettevano la sua immagine e lui, non essendosi mai visto, non riuscì più a staccarsene e morì.



martedì 20 ottobre 2020

Il simbolo-06

Il simbolo sottostante rappresenta un radar perchè funziona sullo stesso principio fisico di riflessione di onde del riflettometro.




Il principio fisico-05

Il riflettometro viene spesso utilizzato per effettuare test e rilevare guasti in sistemi di trasmissione a larga banda. All'ingresso del cavo viene inviato un gradino. Se il cavo funziona e la sua terminazione è adattata, il segnale inviato non viene riflesso, se invece lungo il cavo si manifesta un guasto questo si presenta spesso con le caratteristiche di un'impedenza non adatta, producendo quindi un'onda riflessa facilmente rilevata.

Il coefficiente di riflessione è dato da:

dove   è l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione.


generica linea di trasmissione caricata

La scienza-04

Il riflettometro viene utilizzato nell'ambito della riflettometria nel dominio del tempo (TDR). Questa è una tecnica basata sull'analisi del segnale viaggiante lungo una linea di trasmissione e riflesso da un generico carico. In particolare l'attività di ricerca interessa aree di applicazione come il monitoraggio ambientale, il controllo di linee di trasmissione e di processi industriali. 

giovedì 15 ottobre 2020

Un glossario-03

Il riflettometro è caratterizzato da:

Un cavo attraverso il quale viene inviato un segnale elettrico variabile a lunghezza d'onda corta

Un display sul quale viene visualizzato il segnale di ritorno

Un carico resistivo utilizzato per la misurazione 

L'immagine-02

 

 riflettometro nel 1926
                                


                                          riflettometro oggi                                                  http://it.opticomfiber.com/info/ofdr-optical-frequency-domain-reflectometer-32979923.html

domenica 11 ottobre 2020

Il nome-01

 Il riflettometro è uno strumento utilizzato per misurare il coefficiente di riflessione di superfici materiali per onde elettromagnetiche o elastiche. 

"Riflettometro" deriva dalla composizione delle parole "riflettere" e "metro". In inglese si traduce con "reflectometer", in spagnolo "reflectòmetro", mentre in francese "réflectomètre".