Valutazione attuale: 4 / 5

Stella attivaStella attivaStella attivaStella attivaStella inattiva
 

La nota A3-3 del Dlgs 159/2016 specifica che nel caso di campi non sinusoidali, la valutazione  dell'esposizione effettuata ai sensi dell'articolo 209 e' di norma basata sul metodo del picco  ponderato, come descritto negli strumenti tecnici e specialistici per la riduzione dei livelli di rischio di cui all'articolo 28, comma 3-ter. In tale ambito potranno altresì  essere indicate  procedure alternative di valutazione scientificamente provate e validate, che conducano a risultati comparabili. Nella guida europea  si riporta inoltre la seguente nota :

Semplificando un po, nel caso siano presenti più componenti in frequenza ovvero escludendo cabine di trasformazione, barriere antitaccheggio a 58 kHz, motori elettrici trifase ecc che sono a singola componente in frequenza, i due metodi più accreditati e utilizzabili (comparabili) per la verifica dei valori di azione (popolazione e professionali) sono i seguenti :

  • Metodo standard con determinazione dell'indice IMS (Metodo detto anche delle frequenze diverse)
  • Metodo dei picchi ponderati con l'indice IWP

Metodo standard

Il metodo standard, anch'esso metodo dei picchi ponderati,  si basa sul fatto che, poichè le componenti spettrali che costituiscono una forma d'onda non coerente sono tra loro indipendenti per definizione, non si può escludere che si realizzi la condizione in cui esse raggiungono il valore picco tutte nello stesso istante: in quell'istante, il valore del campo è effettivamente uguale alla somma dei valori di picco delle singole componenti spettrali e quindi si impone che tale somma sia inferiore al valore limite. Nel caso in cui si abbia invece a che fare con una forma d'onda coerente, la condizione di coincidenza dei valori di picco delle varie componenti spettrali è del tutto eccezionale e quindi imporre una limitazione basata su di essa è altamente cautelativa. Il metodo standard passa attraverso l'utilizzo della seguente formula formulata attraverso i valori di picco :

 

Per essere soddisfatti tutti i valori di azione l'indice IMS deve essere minore di 1.

Per esempio nello spettro riportato di seguito sono presenti 4 picchi ma solo due sono significativi ovvero il picco A e il picco B in quanto i picchi C e D pesano per frazioni inferiori all'1% (Scala logaritmica).

 

Picco A : 33 µT  50 Hz  Limite popolazione 100 µT percentuale 33/1,41*100= 0,23

Picco B : 0,60 µT 150 Hz Limite popolazione 33,3 µT percentuale 0,60/1,41*33=0,016

Sommando i termini si ottiene

IMS = 0,23 + 0,016 = 0,25  ( = 25 %).

Come si era anticipato, il metodo standard dà  luogo ad indici che possono essere molto cautelativi rispetto, per esempio, al picco ponderato. Inoltre, il valore dell'indice dipende da alcuni parametri, come la risoluzione spettrale, che devono essere fissati in funzione della particolare forma d'onda osservata. La scelta di una risoluzione insufficiente può portare a trascurare componenti spettrali significative e causare quindi risultati errati, mentre risoluzioni elevate portano a valutazioni estremamente cautelative.

 

Picco ponderato in frequenza e nel tempo

 

Come il metodo standard, anche il metodo del picco ponderato conduce alla determinazione di un indice (simbolo IWP), il cui valore deve restare al di sotto dell'unità  (o del 100%, se espresso in percentuale) per garantire il rispetto delle prescrizioni. Per determinare questo indice sono a disposizione tre approcci: nel dominio della frequenza (via software), in hardware, in software nel dominio del tempo. Per la sua applicazione, occorre disporre non solo delle ampiezze efficaci delle componenti spettrali del campo rilevato, ma anche delle rispettive fasi  rispetto ad un riferimento arbitrario. Si devono poi ricombinare le varie componenti spettrali del segnale considerato, dopo averne pesato le ampiezze in funzione del valore limite L(fi) preso a riferimento e averne aumentato le fasi di un opportuno termine (dipendente dalla frequenza)  il valore assoluto massimo della funzione così ottenuta costituisce l'indice cercato:

Si nota subito che ponendo l'argomento del coseno uguale a 0° l'indice IWP coincide con IMS (dopo aver aggiustato i picchi) mentre per valori dell'argomento del coseno uguali a  n¶ i valori si sottraggono. I valori dell'indice IWP risultano quindi in generale inferiori all'indice IMS in quanto tiene conto di eventuali sottrazioni di componenti sfasate tra di loro. L'indice IWP viene calcolato in automatico dallo strumento di misura istante per istante ovvero nel tempo.

La criticità  principale utilizzando il metodo del picco ponderato può nascere nel caso delle forme d'onda non coerenti, in cui non è sempre possibile stabilire a priori quanto tempo sia necessario aspettare affinchè si verifichi la condizione di coincidenza di fase tra le componenti spettrali del segnale che dà  luogo al massimo valore dell'indice stesso. D'altra parte, non è detto che questa debba necessariamente verificarsi, se l'esposizione ha una durata breve. In ogni caso però, è impossibile stabilire quando l'indice IWP possa risultare rappresentativo, se non si ha la garanzia di aver considerato la condizione più sfavorevole, e quindi la più cautelativa, tra tutte quelle possibili. Detto in altri termini nel caso di più sorgenti indipendenti gli indici rilevati potrebbero essere diversi a ogni campionamento in quanto funzione degli sfasamenti tra le componenti che non sono necessariamente costanti nel tempo e indipendenti dalla posizione.

  

Osservazioni conclusive

Scusandoci per la semplicità , si osserva che nessuno dei due indici rasenta la perfezione in particolare:

 

  • Il metodo standard dà  luogo ad indici che possono essere molto cautelativi. Inoltre, il valore dell'indice dipende da alcuni parametri, come la risoluzione spettrale, che devono essere fissati in funzione della particolare forma d'onda osservata, e in questo ambito è fondamentale l'esperienza del Valutatore. La scelta di una risoluzione insufficiente può portare a trascurare componenti spettrali significative e causare quindi risultati errati, mentre risoluzioni elevate portano a valutazioni estremamente cautelative risolvibili però con l'esperienza dell'operatore addetto alla misurazione.
  • La difficoltà  principale col metodo del picco ponderato può nascere nel caso delle forme d'onda non coerenti, in cui non è sempre possibile stabilire a priori quanto tempo sia necessario aspettare (con il rischio di tempi di misurazione estremamente lunghi) affinchè si verifichi la condizione di coincidenza di fase tra le componenti spettrali del segnale che dà luogo al massimo valore dell'indice stesso. D'altra parte, non è detto che questa debba necessariamente verificarsi, se l'esposizione ha una durata breve. In ogni caso però, è impossibile stabilire quanto l'indice IWP possa risultare rappresentativo, se non si ha la garanzia di aver considerato la condizione più sfavorevole tra tutte quelle possibili. Detto in altri termini nel caso di più sorgenti indipendenti gli indici rilevati potrebbero essere diversi a ogni campionamento, e quindi con il rischio di risultare contestabili, in quanto funzione degli sfasamenti tra le componenti che non sono necessariamente costanti nel tempo e indipendenti dalla posizione.

Quale indice utilizzare ?

Glob Tek suggerisce di riferirsi in prima istanza al metodo standard, anch'esso è un metodo "picchi ponderati". Se l'indice IMS risulta minore di 1, l'esposizione può ritenersi sicuramente consentita. In caso contrario, occorre valutare l'impatto dell'eventuale messa in atto di interventi volti ad impedire o mitigare l'esposizione stessa. Se questo dovesse risultare eccessivamente oneroso o penalizzante, potrà  essere presa in considerazione l'applicazione del metodo del picco ponderato in frequenza e nel tempo.

 

Rif. - Bibliografici  Relazione Ispra Ifac v3