STUDIO DI FATTIBILITA' E SVILUPPO PROTOTIPALE DI SENSORI ELETTRO-OTTICI PER LA MISURA DI BrAC

    Progetto: Research project

    Dettagli progetto

    Description

    Nell'ambito del tema di ricerca complessivo proposto nel presente progetto, il lavoro dell'unità di ricerca dell'Università di Palermo riguarderà lo studio preliminare di fattibilità della realizzazione di sensori in fibra ottica, ad oggi non disponibili nel campo delle diverse applicazioni di misura della concentrazione di alcol (etanolo) nell'aria espirata da un soggetto umano, effettuata con etilometri di varia natura.Si studieranno possibili modalità di accoppiamento di sensori in fibra ottica di varie tipologie (FBG, sensori ad assorbimento etc.) con diverse tipologie di materiali polimerici e compositi che agiscono come filtri selettivi nell'assorbimento della frazione di etanolo presente nell'aria espirata.L'attività di ricerca, condotta sfruttando sinergie scientifiche e attrezzature disponibili presso i dipartimenti di meccanica ed ingegneria chimica, procederà alla messa a punto di un banco per la caratterizzazione di sensori del tipo proposto, utilizzando tra l'altro un gas cromatografo di recente acquisizione, per procedere poi alla realizzazione di varie configurazioni di sensori a fibra ottica accoppiati a materiali selettivi sviluppati sulla base di precedenti esperienze preliminari già effettuate presso i laboratori delle unità di ricerca coinvolte nel progetto.La fattibilità di questi sensori basati su principi di misura elettro ottici, e lo sviluppo di algoritmi dedicati per l'elaborazione e presentazione del risultato della misura effettuata, costituirà il principale contributo atteso da questa unità di ricerca, su un filone di sensori in atto non ancora presenti in letteratura, che in linea di principio presentano alcuni intrinseci vantaggi rispetto alle atre tipologie di sensori riportate in letteratura.

    Layman's description

    L’obiettivo del programma di ricerca dell’Unità di Ricerca di Palermo è lo studio preliminare di sensori per misure alcolemiche basate su metodi di misura ottici e quindi sostanzialmente diversi da quelli riscontrabili nelle apparecchiature di misura del tasso alcolemico ad oggi presenti in commercio.L'uso di sensori a fibra ottica è stato riporatto recentemente in letteratura, limitatamente all'impiego di sensori a fibra ottica nell'ambito di sistemi di misura all'IR.In particolare, sulla base dell’esperienza acquisita nell’impiego di sensori a fibra ottica con reticoli di Bragg (FBG) per altre grandezze di misura, nonché della disponibilità di alcune di queste apparecchiature, ci si propone di studiare la possibilità di realizzare sensori in fibra ottica con reticolo di Bragg che, mediante opportuno accoppiamento con apposito supporto di materiale polimerico che assorba in maniera selettiva l’etanolo contenuto nell’aria polmonate espirata da un soggetto umano, fornisca una o più grandezze correlate al tasso alcolemico oggetto di misura.Le principali attività dell’unità di ricerca di Palermo sono:• Selezione delle differenti tipologie di fibre ottiche con reticoli di Bragg (FBG) in funzione delle possibili modalità di realizzazione dell’accoppiamento con filtri selettivi a matrice polimerica (che saranno messi a punto e forniti dall’U.R. di Messina) per la ‘cattura’ selettiva della frazione di etanolo disciolta nell’aria espirata;• Analisi e selezione delle principali procedure e dei circuiti di condizionamento e misura per la determinazione dell’etanolo presente nell’aria espirata (in termini di massa e/o concentrazione) correlabile a variazioni di parametri tipici della risposta del sensore a fibra ottica (FBG o altro sensore a FO).• Determinazione dei principali fattori di influenza, con particolare riguardo a quelli relativi all’ambiente di misura nel quale il sensore a fibra ottica si trova ad operare• Selezione dei principali criteri onde verificare la qualità della misura effettuata e la sua conformità ai requisiti delle norme e raccomandazioni tecniche applicabili (OIML Recommendation R126 Evidential Breath Analyzers) – (ISO/DIS 6143-2: 1999 Gas analysis – Determination of the composition of calibration gas mixtures – Comparison methods) – (Eurachem/CITAC, Guide for quantifying uncertainty in analytical measurement)• Determinazione dello stato dell’arte riguardo sistemi di taratura e strumenti di misura da utilizzare come punti di riferimento per la ricerca da effettuare• Selezione dei fattori di influenza derivanti sia dalle particolari caratteristiche dell’espirato polmonare sul quale la misura è effettuata sia dalla particolare procedura di misura adottata (si comprende in ciò tutte le operazioni necessarie per il riutilizzo dei sensori, quali ad esempio la pulizia degli stessi, etc.), che influenza l’affidabilità delle prestazioni rese dal sensore; valutazione degli intervalli di tempo necessari per l’operazione di taratura periodica al fine di garantire i dichiarati valori di ripetibilità, accuratezza e riproducibilità delle misure• Progetto e messa in opera di un banco di prova per l’esecuzione delle operazioni di misura e di taratura riguardo alle configurazioni di sensori a fibra ottica selezionati nella precedente fase del progetto di ricerca.

    Key findings

    Altro
    StatoFinito
    Data di inizio/fine effettiva3/22/109/22/12