Metrologia – UFPR (slide 2) Motivação Posso confiar no que o sistema de medição indica?...
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Calibração de Sistema de Medição
Metrologia – UFPR (slide 2) Motivação Posso confiar no que o sistema de medição indica? resultado da medição definição do mensurando procedimento de medição
Metrologia UFPR (slide 2) Motivao Posso confiar no que o
sistema de medio indica? resultado da medio definio do mensurando
procedimento de medio condies ambientais sistema de medio operador
CALIBRAO
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Mtodos de Calibrao
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Metrologia UFPR (slide 4) Calibrao de uma balana sistema de
medio a calibrar 102,40 comparao100,00 102,40 g 0,002 g
massa-padro100,000 CALIBRAO DIRETA CALIBRAO DIRETA
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Metrologia UFPR (slide 5) Calibrao de um bloco padro-0,00025 BP
a BP a calibrar calibrar BP de BP de referncia referncia -
1,237600,00000 Zerando CALIBRAO DIRETA CALIBRAO DIRETAComparao
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Metrologia UFPR (slide 6) Calibrao diretaVVCVVC I SMC I SMC
sistema de medio a calibrar padro comparao
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Metrologia UFPR (slide 7) Como calibrar o velocmetro de um
automvel? Algum tem a um padro de velocidade? comparao comparao
80,0 km/h 78,50 km/h CALIBRAO INDIRETA CALIBRAO INDIRETA
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Metrologia UFPR (slide 8) Calibrao indireta sistema de medio a
calibrar gerador da grandeza sistema de medio padro I SMC I SMP
comparao
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Metrologia UFPR (slide 9) SM SM 0,05 mm P 0,005 mm PP PP 0,0005
mm PPP PPP 0,00005 mm PPPP PPPP 0,000005 mm 1/10 1/10 1/10 1/10
definies das unidades do SI RASTREVEL RASTREVEL Rastreabilidade
Rastreabilidade
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Metrologia UFPR (slide 10) Rastreabilidade a propriedade do
resultado de uma medio, ou do valor de um padro, estar relacionado
a referncias estabelecidas, geralmente padres nacionais ou
internacionais, atravs de uma cadeia contnua de comparaes, todas
tendo incertezas estabelecidas.
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Metrologia UFPR (slide 11) Rastreabilidade unidades do SI
padres internacionais padres nacionais padres de referncia de
laboratrios de calibrao padres de referncia de laboratrios de
ensaios padres de trabalho de laboratrios de cho de fbrica Indstria
e outros Ensaios Calibrao LNM BIPM
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O Sistema Metrolgico Brasileiro
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Metrologia UFPR (slide 13) O sistema metrolgico brasileiro
Sistema Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial
Conselho Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial
rgo normativo Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e
Qualidade Industrial rgo executivo
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Metrologia UFPR (slide 14) reas da metrologia Trata dos padres
de medio internacionais e nacionais, dos instrumentos laboratoriais
e das pesquisas e metodologias cientficas relacionadas ao mais alto
nvel de qualidade metrolgica. Trata da aplicao da metrologia no
controle dos processos produtivos na garantia da qualidade dos
produtos finais. Trata da proteo ao consumidor em relao s unidades
de medida, mtodos e instrumentos de medio, de acordo com as
exigncias tcnicas e legais obrigatrias.
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Metrologia UFPR (slide 15) INMETRO Diviso de Metrologia
Mecnica. Diviso de Metrologia Eltrica. Diviso de Metrologia
Acstica, Ultra-Som e Vibrao. Diviso de Metrologia ptica. Diviso de
Metrologia Trmica. Diviso de Metrologia Qumica. Diviso de Materiais
Diviso de Dinmica de Fluidos Diviso de Telecomunicaes Laboratrio de
Tempo e Freqncia vinculado ao Observatrio Nacional.
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Metrologia UFPR 2010 (slide 16) Campus do INMETRO
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Metrologia UFPR (slide 17) Rede Brasileira de Calibrao
Laboratrios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, em seu
nome, efetuarem calibraes oficiais. Esta rede contem hoje cerca de
332 laboratrios acreditados. Certificados com selo do Inmetro
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Metrologia UFPR (slide 18) Rede Brasileira de Laboratrios de
Ensaios Laboratrios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, em
seu nome, efetuarem certificao de conformidade, isto , verificar a
condio de um produto atender aos requisitos de uma norma,
especificao ou regulamento tcnico, nacional ou internacional. Esta
rede contem hoje cerca de 664 laboratrios acreditados. O Brasil
necessita cerca de 1000 para atender a atual demanda.
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Metrologia UFPR (slide 19) Rede Brasileira de Metrologia Legal
e Qualidade - Inmetro A RBMLQ-I o brao executivo do Inmetro em todo
o territrio brasileiro, executando as verificaes e inspees
relativas aos instrumentos de medio e s medidas materializadas
regulamentadas, e o controle da exatido das indicaes quantitativas
dos produtos pr-medidos, de acordo com a legislao em vigor.
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Metrologia UFPR (slide 20) Rede Brasileira de Metrologia Legal
e Qualidade - Inmetro A Rede composta por 26 rgos metrolgicos
regionais, sendo 23 rgos da estrutura dos governos estaduais, 1 rgo
municipal, e os 2 restantes administrados pelo prprio Inmetro. Esta
estrutura vem garantindo a execuo das atividades em todos os pontos
do territrio nacional, com sedes em 26 estados da federao, agncias
em 65 cidades do interior e 23 postos de verificao de
veculos-tanque localizados em plos de distribuio de combustveis
automotivos.
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Metrologia UFPR (slide 21) Rede Brasileira de Metrologia Legal
e Qualidade - Inmetro Fonte: http://www.ipem.pr.gov.br
http://www.ipem.pr.gov.br O IPEM exerce atividades relativas a
Avaliao da Conformidade, Verificao Metrolgica e Calibrao de
Ensaios. O IPEM exerce atividades relativas a Avaliao da
Conformidade, Verificao Metrolgica e Calibrao de Ensaios. Atua no
Estado do Paran e sua Sede localiza-se em Curitiba. Atua no Estado
do Paran e sua Sede localiza-se em Curitiba. Possui Gerncias
Regionais nas cidades de Maring, Londrina, Cascavel e Guarapuava.
Possui Gerncias Regionais nas cidades de Maring, Londrina, Cascavel
e Guarapuava.
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Intercomparaes
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Metrologia UFPR (slide 23) Intercomparaes intercomparaes
regionais I intercomparaes regionais II intercomparaes do BIPM
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Intervalo de Calibrao
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Metrologia UFPR (slide 25) De quanto em quanto tempo necessrio
calibrar? Depende......da intensidade de uso;...das condies de
uso;...do tipo de sistema de medio;...das normas e recomendaes
tcnicas;...da poltica da empresa.
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Metrologia UFPR (slide 26) Exemplos de intervalos de calibrao
tpicosBlocos-padroPaqumetrosMicrmetrosTrenas Massas padro
BalanasBarmetros Transdutores de fora 12 meses 6 meses 3 a 6 meses
6 meses 24 meses 12 a 36 meses 6 a 12 meses 12 a 24 meses
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Roteiro de Calibrao
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Metrologia UFPR (slide 28) Roteiro de calibrao 1 - Definio dos
objetivos da calibrao; 2 - Caracterizao do sistema de medio a
calibrar; 3 - Seleo do padro; 4 - Planejamento e preparao do
experimento; 5 - Execuo da calibrao; 6 - Processamento e
documentao; 7 - Anlise dos resultados; 8 - Certificado de
calibrao.
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Metrologia UFPR (slide 29) que deve constar no certificado de
calibrao? descrio e identificao individual do SM a calibrar; data
da calibrao; os resultados da calibrao obtidos; identificao do(s)
procedimento(s) de calibrao; identificao do padro utilizado, com
data e entidade executora da sua calibrao, bem como sua incerteza;
condies ambientais relevantes; declarao das incertezas envolvidas
na calibrao; descrio sobre quaisquer manutenes, ajustes,
regulagens, reparos e modificaes realizadas; qualquer limitao de
uso (ex: faixa de medio restrita); identificao e assinaturas da(s)
pessoa(s) responsvel(eis); nmero de srie ou equivalente do
certificado.
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Metrologia UFPR (slide 30)
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Metrologia UFPR 2010 (slide 31)
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Metrologia UFPR 2010 (slide 32)
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Metrologia UFPR (slide 34) Motivao Como usar as informaes
disponveis sobre o processo de medio e escrever corretamente o
resultado da medio? resultado da medio definio do mensurando
procedimento de medio condies ambientais sistema de medio operador
RM = (RB IM) unidade
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Medies Diretas e Indiretas
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Metrologia UFPR (slide 36) Medies diretas O sistema de medio j
indica naturalmente o valor do mensurando. Exemplos: Medio do
dimetro de um eixo com um paqumetro. Medio da tenso eltrica de uma
pilha com um voltmetro.
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Metrologia UFPR (slide 37) Medies indiretas A grandeza
determinada a partir de operaes entre duas ou mais grandezas
medidas separadamente. A grandeza determinada a partir de operaes
entre duas ou mais grandezas medidas separadamente. Exemplos:
Exemplos: A rea de um terreno retangular multiplicando largura pelo
comprimento. A rea de um terreno retangular multiplicando largura
pelo comprimento. Medio da velocidade mdia de um automvel dividindo
a distncia percorrida pelo tempo correspondente. Medio da
velocidade mdia de um automvel dividindo a distncia percorrida pelo
tempo correspondente.
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Caracterizao do Processo de Medio
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Metrologia UFPR (slide 39) Processo de medio Processo de medio
resultado da medio definio do mensurando procedimento de medio
condies ambientais sistema de medio operador FONTE DE INCERTEZAS
FONTE DE INCERTEZAS INCERTEZAS COMBINADAS INCERTEZAS
COMBINADAS
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A Variabilidade do Mensurando
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Metrologia UFPR (slide 41) O Mensurando considerado Invarivel:
se seu valor permanece constante durante o perodo em que a medio
efetuada. Exemplo: a massa de uma jia. Varivel: quando o seu valor
no nico ou bem definido. Seu valor pode variar em funo da posio, do
tempo ou de outros fatores. Exemplo: a temperatura ambiente.
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Metrologia UFPR (slide 42) Em termos prticos Mensurando
Invarivel: As variaes do mensurando so inferiores a sua resoluo.
Mensurando Varivel: As variaes do mensurando so iguais ou
superiores a sua resoluo.
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Metrologia UFPR (slide 43) Incertezas combinadas A
repetibilidade combinada corresponde contribuio resultante de todas
as fontes de erros aleatrios que agem simultaneamente no processo
de medio. A correo combinada compensa os erros sistemticos de todas
as fontes de erros sistemticos que agem simultaneamente no processo
de medio..
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Trs casos Nmero de medies repetidas: Compensa erros
sistemticos: Caso1 n=1 sim Caso2 n>1 sim Caso3 n 1 no
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Mensurando invarivel n = 1 Corrigindo erros sistemticos
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Caso 1 Caso 1indicaomensurando sistema de medio RB + C Re
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Caso 1 Caso 1indicao + C + Re - Re RM = I + C Re UMA NICA MEDIO
UMA NICA MEDIO
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1014 g 0 g 1014 g 1 (1000,00 0,01) g Re = 3,72 g Caso 1 -
Exemplo Caso 1 - Exemplo C = -15,0 g RM = I + C Re RM = 1014 +
(-15,0) 3,72 RM = 999,0 3,72 RM = (999,0 3,7) g
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Mensurando invarivel n > 1 Corrigindo erros sistemticos
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Caso 2 Caso 2indicaomensurando sistema de medio RB + C
Re/n
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indicao mdia + C + Re/ n - Re / n MDIA DE n MEDIES MDIA DE n
MEDIES Caso 2 Caso 2 RM = I + C Re / n
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Re = 3,72 g Caso 2 - Exemplo Caso 2 - Exemplo C = -15,0 g RM =
1015 -15,0 3,72 / 12 RM = 1000,0 1,07 RM = (1000,0 1,1) g 1014 g 0
g 1014 g 1 (1000,00 0,01) g 1 1 1014 g 1012 g 1015 g 1018 g 1014 g
1015 g 1016 g 1013 g 1016 g 1015 g 1017 g I = 1015 g RM = I + C Re/
n
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Mensurando invarivel n 1 No corrigindo erros sistemticos
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Caso 3 - Erro mximo conhecido - mensurando invarivel Caso 3 -
Erro mximo conhecido - mensurando invarivel indicao ou mdia
mensurando sistema de medio RB - E mx + E mx
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Indicao ou mdia + E mx - E mx RM = I E mx Caso 3 - Erro mximo
conhecido - mensurando invarivel Caso 3 - Erro mximo conhecido -
mensurando invarivel
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1014 g 0 g 1014 g 1 (1000,00 0,01) g Caso 3 - Exemplo Caso 3 -
Exemplo E mx = 18 g RM = I E mx RM = 1014 18 RM = (1014 18) g
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Representao grfica dos trs resultados 100010201040960980
mensurando [g] RM = (999,0 3,7) g RM = (1000,0 1,1) g RM = (1014
18) g
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A Grafia Correta do Resultado da Medio
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Algarismos Significativos (AS) Exemplos: 12 1,2 0,012 0,000012
0,01200 Nmero de AS: conta-se da esquerda para a direita a partir
do primeiro algarismo no nulo tem dois AS tem quatro AS
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Regras de Grafia Regras de Grafia Regra 1: Regra 1: A incerteza
da medio escrita com at dois algarismos significativos. A incerteza
da medio escrita com at dois algarismos significativos. Regra 2:
Regra 2: O resultado base escrito com o mesmo nmero de casas
decimais com que escrita a incerteza da medio. O resultado base
escrito com o mesmo nmero de casas decimais com que escrita a
incerteza da medio.
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A grafia do resultado da medio A grafia do resultado da medio
Exemplo 1: RM = (319,213 11,4) mm RM = (319,213 11) mm REGRA 1 RM =
(319 11) mm REGRA 2
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A grafia do resultado da medio A grafia do resultado da medio
Exemplo 2: RM = (18,4217423 0,04280437) mm RM = (18,4217423 0,043)
mm REGRA 1 RM = (18,422 0,043) mm REGRA 2
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Bibliografia Albertazzi, A., Souza, A. R. FUNDAMENTOS
METROLOGIA CIENTIFICA E INDUSTRIAL. 407p., Editora Manole, 2008.
Guia para Expresso da Incerteza de Medio (Guide to the Expression
of Uncertainty in Measurement - ISO GUM) Inmetro, 2003 SI - SISTEMA
INTERNACIONAL DE UNIDADES
http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdf VIM 2008 -
VOCABULRIO INTERNACIONAL DE METROLOGIA
http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/VIM_2310.pdf