Calibrao de Sistema de Medio Motivao definio do
Calibração de Sistema de Medição
Motivação definição do mensurando procedimento de medição resultado da medição condições ambientais Posso confiar no que o sistema de medição indica? operador sistema de medição CALIBRAÇÃO
Métodos de Calibração
Calibração de uma balança massapadrão 100, 000 ± 0, 001 g comparação 102, 40 g sistema de medição a calibrar 102, 40 O Ã Ç A R B I L A C A T E DIR
Calibração de um bloco padrão O Ã Ç A R B I L A C A T E DIR Comparação Zerando -0, 00025 1, 237600, 00000 BP a BP de calibrar referência
Calibração direta padrão VC comparação sistema de medição a calibrar ISMC
Como calibrar o velocímetro de um automóvel? �Alguém tem aí um “padrão de velocidade”? 78, 50 km/h ncomparação O Ã Ç RA A B I CAL DIRET IN 80, 0 km/h
Calibração indireta gerador da grandeza sistema de medição a calibrar ISMC sistema de medição padrão comparação ISMP
Rastreabilidade metrológica definições das unidades do SI PPPP ± 0, 000005 mm PPP ± 0, 00005 mm 1/10 PP ± 0, 0005 mm 1/10 L E V Á E R T S RA SM P 1/10 ± 0, 005 mm ± 0, 05 mm
Rastreabilidade Metrológica �Propriedade de um resultado de medição pela qual tal resultado pode ser relacionado a uma referência através de uma cadeia ininterrupta e documentada de calibrações, cada uma contribuindo para a incerteza de medição.
Rastreabilidade BI PM unidades do SI padrões internacionais LN M padrões nacionais ria st dú In o çã ra s ib io al sa C En padrões de referência de laboratórios de calibração padrões de referência de laboratórios de ensaios e padrões de trabalho de laboratórios de chão de fábrica s tro ou
O Sistema Metrológico Brasileiro
O sistema metrológico brasileiro Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial Órgão normativo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial Órgão executivo Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
Áreas da metrologia Trata dos padrões de medição internacionais e nacionais, dos instrumentos laboratoriais e das pesquisas e metodologias científicas relacionadas ao mais alto nível de qualidade metrológica. Trata da aplicação da metrologia no controle dos processos produtivos na garantia da qualidade dos produtos finais. Trata da proteção ao consumidor em relação às unidades de medida, métodos e instrumentos de medição, de acordo com as exigências técnicas e legais obrigatórias.
INMETRO �Divisão de Metrologia Mecânica. �Divisão de Metrologia Elétrica. �Divisão de Metrologia Acústica, Ultra-Som e Vibração. �Divisão de Metrologia Óptica. �Divisão de Metrologia Térmica. �Divisão de Metrologia Química. �Divisão de Materiais �Divisão de Dinâmica de Fluidos �Divisão de Telecomunicações �Laboratório de Tempo e Freqüência vinculado ao Observatório Nacional.
Campus do INMETRO n. Metrologia – UFPR 2010 (slide 16)
Rede Brasileira de Calibração �Laboratórios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, em seu nome, efetuarem calibrações oficiais. �Esta rede contem hoje cerca de 352 laboratórios acreditados. �Certificados com selo do Inmetro http: //www. inmetro. gov. br/laboratorios/rbc/index. asp
Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios �Laboratórios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, em seu nome, efetuarem certificação de conformidade, isto é, verificar a condição de um produto atender aos requisitos de uma norma, especificação ou regulamento técnico, nacional ou internacional. �Esta rede contem hoje cerca de 827 laboratórios acreditados. �O Brasil necessita cerca de 1000 para atender a atual demanda. http: //www. inmetro. gov. br/laboratorios/rble/
Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - Inmetro �A RBMLQ-I é o braço executivo do Inmetro em todo o território brasileiro, executando as verificações e inspeções relativas aos instrumentos de medição e às medidas materializadas regulamentadas, e o controle da exatidão das indicações quantitativas dos produtos pré-medidos, de acordo com a legislação em vigor.
Pré-medidos: É todo produto embalado e/ou medido sem a presença do consumidor e, em condições de comercialização. Exemplos: Produtos alimentícios, higiene e limpeza, materiais de construção, armarinhos e papelaria, medicamentos, GLP e outros
Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - Inmetro �A Rede é composta por 26 órgãos metrológicos regionais, sendo � 23 órgãos da estrutura dos governos estaduais, � 1 órgão municipal, e os � 2 restantes administrados pelo próprio Inmetro. � Esta estrutura vem garantindo a execução das atividades em todos os pontos do território nacional, com sedes em 26 estados da federação, agências em 65 cidades do interior e 23 postos de verificação de veículos-tanque localizados em pólos de distribuição de combustíveis automotivos.
Rede Brasileira de Metrologia Legal e Qualidade - Inmetro O IPEM exerce atividades relativas a Avaliação da Conformidade, Verificação Metrológica e Calibração de Ensaios. Atua no Estado do Paraná e sua Sede localiza-se em Curitiba. Possui Gerências Regionais nas cidades de Maringá, Londrina, Cascavel e Guarapuava. Fonte: http: //www. ipem. pr. gov. br
è è è Verificação de Caminhão e Vagão Tanque. Determinadores de Umidade de Cereais Ensaio de Cronotacógrafo verificação em produtos com a Conformidade Avaliada (brinquedos, preservativos, pneus, mamadeiras, tomadas, interruptores, lâmpadas, etc. ). verificação em produtos Têxteis (tecidos, camisas, camisetas, blusas, calças, etc. ); è Balanças comerciais e industriais; Bomba medidora Esfignomanômetro; Medidores de velocidade; Taximetro; Etilômetro. è Calibração de balanças até 120 kg è è è
Intercomparações
Intercomparações intercomparações do BIPM intercomparações regionais II
Intervalo de Calibração
De quanto em quanto tempo é necessário calibrar? Depende. . . da intensidade de uso; . . . das condições de uso; . . . do tipo de sistema de medição; . . . das normas e recomendações técnicas; . . . da política da empresa.
Exemplos de intervalos de calibração típicos Blocos-padrão 12 meses Paquímetros 6 meses Micrômetros 3 a 6 meses Trenas Massas padrão Balanças Barômetros Transdutores de força 6 meses 24 meses 12 a 36 meses 6 a 12 meses 12 a 24 meses
Roteiro de Calibração
Roteiro de calibração 1 - Definição dos objetivos da calibração; 2 - Caracterização do sistema de medição a calibrar; 3 - Seleção do padrão; 4 - Planejamento e preparação do experimento; 5 - Execução da calibração; 6 - Processamento e documentação; 7 - Análise dos resultados; 8 - Certificado de calibração.
O que deve constar no certificado de calibração? � descrição e identificação individual do SM a calibrar; � data da calibração; � os resultados da calibração obtidos; � identificação do(s) procedimento(s) de calibração; � identificação do padrão utilizado, com data e entidade executora da sua calibração, bem como sua incerteza; � condições ambientais relevantes; � declaração das incertezas envolvidas na calibração; � descrição sobre quaisquer manutenções, ajustes, regulagens, reparos e modificações realizadas; � qualquer limitação de uso (ex: faixa de medição restrita); � identificação e assinaturas da(s) pessoa(s) responsável(eis); � número de série ou equivalente do certificado.
n. Metrologia – UFPR 2010 (slide 33)
n. Metrologia – UFPR 2010 (slide 34)
Resultados de Medições Diretas
Motivação definição do mensurando procedimento de medição resultado da medição condições ambientais operador sistema de medição Como usar as informações disponíveis sobre o processo de medição e escrever corretamente o resultado da medição? RM = (RB ± IM) unidade
Medições Diretas e Indiretas
Medições diretas �O sistema de medição já indica naturalmente o valor do mensurando. �Exemplos: �Medição do diâmetro de um eixo com um paquímetro. �Medição da tensão elétrica de uma pilha com um voltímetro.
Medições indiretas n n A grandeza é determinada a partir de operações entre duas ou mais grandezas medidas separadamente. Exemplos: n n A área de um terreno retangular multiplicando largura pelo comprimento. Medição da velocidade média de um automóvel dividindo a distância percorrida pelo tempo correspondente.
Caracterização do Processo de Medição
n. Processo DE E T S N O F RTEZA definição do E INC mensurando de medição DE E T S N O F RTEZA procedimento E INC de medição AS Z E T R AS E D C A IN BIN M CO resultado da medição condições ambientais E ED T E AS N FO RTEZ E INC operador DE E T S N A O Z F RTE E INC sistema de medição DE E T S N A O Z F RTE E INC
A Variabilidade do Mensurando
O Mensurando é considerado �Invariável: se seu valor permanece constante durante o período em que a medição é efetuada. Exemplo: a massa de uma jóia. �Variável: quando o seu valor não é único ou bem definido. Seu valor pode variar em função da posição, do tempo ou de outros fatores. Exemplo: a temperatura ambiente.
Em termos práticos �Mensurando Invariável: �As variações do mensurando são inferiores a sua resolução. �Mensurando Variável: �As variações do mensurando são iguais ou superiores a sua resolução.
Incertezas combinadas �A repetibilidade combinada corresponde à contribuição resultante de todas as fontes de erros aleatórios que agem simultaneamente no processo de medição. �A correção combinada compensa os erros sistemáticos de todas as fontes de erros sistemáticos que agem simultaneamente no processo de medição. .
Três casos Caso 1 Caso 2 Caso 3 Número de medições repetidas: n=1 n>1 n ≥ 1 Compensa erros sistemáticos: sim não
Caso 1 Mensurando invariável n=1 Corrigindo erros sistemáticos
n. Caso 1 indicação sistema de medição ± Re +C mensurando RB
n. Caso 1 indicação +C - Re + Re ICA N Ú A M IÇÃO n. U D ME RM = I + C ± Re
n. Caso 1 - Exemplo (1000, 00 ± 0, 01) g RM = I + C ± Re n 1 1014 g 1014 0 g RM = 1014 + (-15, 0) ± 3, 72 RM = 999, 0 ± 3, 72 C = -15, 0 g Re = 3, 72 g RM = (999, 0 ± 3, 7) g
Caso 2 Mensurando invariável n>1 Corrigindo erros sistemáticos
n. Caso 2 indicação sistema de medição ± Re/√n +C mensurando RB
n. Caso 2 indicação média +C - Re / n + Re/ n En D DIA ÕES É n. M DIÇ E M RM = I + C ± Re / n
n. Caso (1000, 00 ± 0, 01) g g g n 1 n 1 1014 g 1017 1014 1015 0 g C = -15, 0 g Re = 3, 72 g 2 - Exemplo 1014 g 1015 g 1017 g 1012 g 1015 g 1018 g 1014 g 1015 g 1016 g 1013 g 1016 g 1015 g I = 1015 g RM = I + C ± Re/ n RM = 1015 -15, 0 ± 3, 72 / 12 RM = 1000, 0 ± 1, 07 RM = (1000, 0 ± 1, 1) g
Caso 3 Mensurando invariável n≥ 1 Não corrigindo erros sistemáticos
n. Caso 3 - Erro máximo conhecido mensurando invariável indicação ou média - Emáx sistema de medição + Emáx mensurando RB
n. Caso 3 - Erro máximo conhecido mensurando invariável Indicação ou média - Emáx RM = I ± Emáx + Emáx
n. Caso 3 - Exemplo (1000, 00 ± 0, 01) g RM = I ± Emáx n 1 1014 g 1014 0 g RM = 1014 ± 18 RM = (1014 ± 18) g Emáx = 18 g
Representação gráfica dos três resultados RM = (999, 0 ± 3, 7) g RM = (1000, 0 ± 1, 1) g RM = (1014 ± 18) g 960 980 1000 1020 1040 mensurando [g] Há 3 maneiras de melhorar a qualidade de um resultado de medição: Com mais informação, com mais trabalho ou com mais dinheiro.
A Grafia Correta do Resultado da Medição
Algarismos Significativos (AS) �Exemplos: � 12 � 1, 2 � 0, 012 � 0, 000012 � 0, 01200 tem dois AS tem quatro AS �Número de AS: �conta-se da esquerda para a direita a partir do primeiro algarismo não nulo
Regras de Grafia n Regra 1: n n A incerteza da medição é escrita com até dois algarismos significativos. Regra 2: n O resultado base é escrito com o mesmo número de casas decimais com que é escrita a incerteza da medição.
A grafia do resultado da medição Exemplo 1: RM = (319, 213 ± 11, 4) mm REGRA 1 RM = (319, 213 ± 11) mm REGRA 2 RM = (319 ± 11) mm
n. A grafia do resultado da medição Exemplo 2: RM = (18, 4217423 ± 0, 04280437) mm REGRA 1 RM = (18, 4217423 ± 0, 043) mm REGRA 2 RM = (18, 422 ± 0, 043) mm
Bibliografia Albertazzi, A. , Souza, A. R. “FUNDAMENTOS METROLOGIA CIENTIFICA E INDUSTRIAL”. 407 p. , Editora Manole, 2008. Guia para Expressão da Incerteza de Medição (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement - ISO GUM) – Inmetro, 2003 Vocabulário Internacional de Metrologia: Conceitos fundamentais e gerais e termos associados (VIM 2012). Duque de Caxias, RJ : INMETRO, 2012. 81 p. http: //www. inmetro. gov. br/inovacao/publicacoes/vim_2012. pdf Sistema Internacional de Unidades : SI. — Duque de Caxias, RJ: INMETRO/CICMA/SEPIN, 2012. 114 p. http: //www. inmetro. gov. br/inovacao/publicacoes/si_versao_final. pdf
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