5 calibração de sistema de medição fundamentos da metrologia científica e industrial

55 Calibração de Sistema de Calibração de Sistema de

MediçãoMedição

Fundamentos da Metrologia Fundamentos da Metrologia Científica e IndustrialCientífica e Industrial

Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 5 - (slide 2/42)

MotivaçãoMotivação

Posso confiar no que o sistema de medição indica?

resultado da medição

definição do mensurando

procedimento de medição

condições ambientais

sistema de medição

operador

CALIBRAÇÃO

5.15.1

O que é calibração?O que é calibração?

E para que serve?E para que serve?


CalibraçãoCalibração

padrãosistema de medição indicação

valor verdadeiro

X

condições estabelecidas


CalibraçãoCalibração

É o conjunto de operações que estabelece, É o conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação sob condições especificadas, a relação entre os entre os valores indicadosvalores indicados por um por um instrumento de medição ou sistema de instrumento de medição ou sistema de medição ou valores representados por medição ou valores representados por uma medida materializada ou um material uma medida materializada ou um material de referência, e os de referência, e os valores valores correspondentes das grandezascorrespondentes das grandezas estabelecidos por padrões.estabelecidos por padrões.


PadrãoPadrão É uma medida materializada, instrumento É uma medida materializada, instrumento

de medição, material de referência ou de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência.grandeza para servir como referência.


Resultados da calibração ...Resultados da calibração ...

... podem determinar:... podem determinar: Valor do mensurando.Valor do mensurando. Correções a serem aplicadas no SM.Correções a serem aplicadas no SM. Efeitos das grandezas de influência.Efeitos das grandezas de influência. Comportamento em condições Comportamento em condições

especiais ou adversas.especiais ou adversas. São sempre apresentados na forma São sempre apresentados na forma

de um relatório e/ou um certificado.de um relatório e/ou um certificado.

5.25.2

Verificação, Ajuste e Verificação, Ajuste e RegulagemRegulagem


VerificaçãoVerificação

Definição:Definição: É uma calibração simplificada que visa É uma calibração simplificada que visa

testar se um sistema de medição, ou testar se um sistema de medição, ou medida materializada, está em medida materializada, está em conformidade com uma dada conformidade com uma dada especificação.especificação.

Exemplos:Exemplos: Taxímetro, bomba de combustível, Taxímetro, bomba de combustível,

balança de supermercado.balança de supermercado.


AjusteAjuste

Definição:Definição: Operação corretiva destinada a fazer com que Operação corretiva destinada a fazer com que

um instrumento de medição tenha um instrumento de medição tenha desempenho compatível com o seu uso. O desempenho compatível com o seu uso. O ajuste pode ser automático, semi-automático ajuste pode ser automático, semi-automático ou manual.ou manual.

É normalmente efetuado por técnico É normalmente efetuado por técnico especializado.especializado.

Exemplos:Exemplos: Ajuste do zero de um manômetroAjuste do zero de um manômetro Ajuste do fator de amplificação de um medidor Ajuste do fator de amplificação de um medidor

de forças elétrico.de forças elétrico.


RegulagemRegulagem

Definição:Definição: A regulagem é um ajuste, empregando A regulagem é um ajuste, empregando

somente os recursos disponíveis no somente os recursos disponíveis no sistema de medição para o usuário.sistema de medição para o usuário.

É normalmente efetuados pelo usuário É normalmente efetuados pelo usuário comum.comum.

Exemplo:Exemplo: A tara (zeragem) de uma balança A tara (zeragem) de uma balança

eletrônica usando um botão apropriado eletrônica usando um botão apropriado para talpara tal

5.35.3

Métodos de CalibraçãoMétodos de Calibração


Calibração de uma balançaCalibração de uma balança

sistema de medição a calibrar

102,40

comparação

100,00

102,40 g

± 0,002 g

massa-padrão

100,000

CALIBRAÇÃO

DIRETA


Calibração de um bloco padrãoCalibração de um bloco padrão

-0,00025

BP a calibrar

BP dereferência

-1,237600,00000

Zerando

CALIBRAÇÃO

DIRETA

Comparação


Calibração diretaCalibração direta

VVCVVC

ISMCISMC

sistema de medição a

calibrar

padrão

comparação


Como calibrar o velocímetro de Como calibrar o velocímetro de um automóvel?um automóvel?

Alguém tem aí um “padrão de velocidade”?Alguém tem aí um “padrão de velocidade”?

comparação 80,0 km/h78,50 km/h

CALIBRAÇÃO

INDIRETA


Calibração indiretaCalibração indireta

sistema de medição a

calibrar

gerador da grandeza

sistema de medição padrão

ISMCISMC ISMP

ISMPcomparação

5.45.4

RastreabilidadeRastreabilidade


SM ± 0,05 mm

P ± 0,005 mm

PP ± 0,0005 mm

PPP ± 0,00005 mm

PPPP ± 0,000005 mm

1/10

1/10

1/10

1/10

definições das unidades do SI

RASTREÁVEL



É a propriedade do resultado de uma É a propriedade do resultado de uma medição, ou do valor de um padrão, medição, ou do valor de um padrão, estar relacionado a referênciasestar relacionado a referências estabelecidas, geralmente padrões estabelecidas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, através nacionais ou internacionais, através de uma de uma cadeia contínuacadeia contínua de de comparações, todas tendo incertezas comparações, todas tendo incertezas estabelecidas.estabelecidas.



unidades do SI

padrões internacionais

padrões nacionais

padrões de referência de laboratórios de calibração

padrões de referência de laboratórios de ensaios

padrões de trabalho de laboratórios de chão de fábrica

Indústria e outros

EnsaiosCalibração

LNM

BIPM

5.65.6

O Sistema Metrológico O Sistema Metrológico BrasileiroBrasileiro


O sistema metrológico brasileiroO sistema metrológico brasileiro

C O N M E TR O IN M E TR O

S IN M E TR O

Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial

Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial

Órgão normativo

Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial

Órgão executivo


Áreas da metrologiaÁreas da metrologia

M etro log ia C ien tífica M etro log ia In d u s tria l M etro log ia L eg a l

IN M E TR O

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.


Laboratório Nacional de Laboratório Nacional de MetrologiaMetrologia

Divisão de Metrologia Mecânica.Divisão de Metrologia Mecânica. Divisão de Metrologia Elétrica.Divisão de Metrologia Elétrica. Divisão de Metrologia Acústica e Vibrações.Divisão de Metrologia Acústica e Vibrações. Divisão de Metrologia Óptica.Divisão de Metrologia Óptica. Divisão de Metrologia Térmica.Divisão de Metrologia Térmica. Divisão de Metrologia Química e Ambiental.Divisão de Metrologia Química e Ambiental. Laboratório de Tempo e Freqüência vinculado Laboratório de Tempo e Freqüência vinculado

ao Observatório Nacional.ao Observatório Nacional. Laboratório Nacional de Metrologia das Laboratório Nacional de Metrologia das

Radiações Ionizantes.Radiações Ionizantes.


Campus do INMETROCampus do INMETRO


Rede Brasileira de CalibraçãoRede Brasileira de Calibração

Laboratórios acreditados e Laboratórios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, coordenados pelo Inmetro para, em seu nome, efetuarem em seu nome, efetuarem calibrações oficiais.calibrações oficiais.

Esta rede continha em Julho de Esta rede continha em Julho de 2003 cerca de 205 laboratórios 2003 cerca de 205 laboratórios acreditados.acreditados.

Certificados com selo do InmetroCertificados com selo do Inmetro


Rede Brasileira de Laboratórios Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaiosde Ensaios

Laboratórios acreditados e coordenados Laboratórios acreditados e coordenados pelo Inmetro para, em seu nome, pelo Inmetro para, em seu nome, efetuarem certificação de conformidade, efetuarem certificação de conformidade, isto é, verificar a condição de um produto isto é, verificar a condição de um produto atender aos requisitos de uma norma, atender aos requisitos de uma norma, especificação ou regulamento técnico, especificação ou regulamento técnico, nacional ou internacional.nacional ou internacional.

Esta rede continha em Julho de 2003 cerca Esta rede continha em Julho de 2003 cerca de 140 laboratórios acreditados.de 140 laboratórios acreditados.

O Brasil necessita cerca de 1000 para O Brasil necessita cerca de 1000 para atender a atual demanda.atender a atual demanda.


Rede Nacional de Metrologia Rede Nacional de Metrologia Legal Legal

Órgãos que têm por principal atribuição Órgãos que têm por principal atribuição efetuar verificações periódicas nos meios efetuar verificações periódicas nos meios de medição abrangidos pela Metrologia de medição abrangidos pela Metrologia Legal e nos produtos pré-medidos. Legal e nos produtos pré-medidos.

Em Julho de 2003 era composta por 26 Em Julho de 2003 era composta por 26 órgãos metrológicos regionais, sendo 20 órgãos metrológicos regionais, sendo 20 órgãos da estrutura dos governos órgãos da estrutura dos governos estaduais, conhecidos como IPEM - estaduais, conhecidos como IPEM - Institutos de Pesos e Medidas.Institutos de Pesos e Medidas.

5.75.7

IntercomparaçõesIntercomparações


IntercomparaçõesIntercomparações

intercomparações regionais I

intercomparações regionais II

intercomparações do BIPM

5.85.8

Intervalo de CalibraçãoIntervalo de Calibração


De quanto em quanto tempo é De quanto em quanto tempo é necessário calibrar?necessário calibrar?

Depende...Depende... ...da intensidade de uso;...da intensidade de uso; ...das condições de uso;...das condições de uso; ...do tipo de sistema de medição;...do tipo de sistema de medição; ...das normas e recomendações ...das normas e recomendações

técnicas;técnicas; ...da política da empresa....da política da empresa.


Exemplos de intervalos de Exemplos de intervalos de calibração típicoscalibração típicos

Blocos-padrão

Paquímetros

Micrômetros

Trenas

Massas padrão

Balanças

Barômetros

Transdutores de força

12 meses

6 meses

3 a 6 meses

6 meses

24 meses

12 a 36 meses

6 a 12 meses

12 a 24 meses

5.95.9

Roteiro de CalibraçãoRoteiro de Calibração


Roteiro de calibraçãoRoteiro de calibração

1 - Definição dos objetivos da calibração;1 - Definição dos objetivos da calibração;

2 - Caracterização do sistema de medição a 2 - Caracterização do sistema de medição a calibrar;calibrar;

3 - Seleção do padrão;3 - Seleção do padrão;

4 - Planejamento e preparação do experimento;4 - Planejamento e preparação do experimento;

5 - Execução da calibração;5 - Execução da calibração;

6 - Processamento e documentação;6 - Processamento e documentação;

7 - Análise dos resultados;7 - Análise dos resultados;

8 - Certificado de calibração.8 - Certificado de calibração.


Ó que deve constar no Ó que deve constar no certificado de calibração?certificado de calibração?

descrição e identificação individual do SM a calibrar;descrição e identificação individual do SM a calibrar; data da calibração;data da calibração; os resultados da calibração obtidos;os resultados da calibração obtidos; identificação do(s) procedimento(s) de calibração;identificação do(s) procedimento(s) de calibração; identificação do padrão utilizado, com data e entidade identificação do padrão utilizado, com data e entidade

executora da sua calibração, bem como sua incerteza;executora da sua calibração, bem como sua incerteza; condições ambientais relevantes;condições ambientais relevantes; declaração das incertezas envolvidas na calibração; declaração das incertezas envolvidas na calibração; descrição sobre quaisquer manutenções, ajustes, descrição sobre quaisquer manutenções, ajustes,

regulagens, reparos e modificações realizadas;regulagens, reparos e modificações realizadas; qualquer limitação de uso (ex: faixa de medição restrita);qualquer limitação de uso (ex: faixa de medição restrita); identificação e assinaturas da(s) pessoa(s) identificação e assinaturas da(s) pessoa(s)

responsável(eis);responsável(eis); número de série ou equivalente do certificado. número de série ou equivalente do certificado.


REDE BRASILEIRA DE CALIBRAÇÃOLABORATÓRIO CORRETA

CREDENCIADO PELO INMETRO SOB NÚMERO 0976

CERTIFICADO DE CALIBRAÇÃO Nº 45673/01

8. Resultados

TABELA DE RESULTADOSComprimentonominal do

padrão[mm]

Média dasindicações dopaquímetro

[mm]

Correção

[mm]

Incerteza dacorreção

[mm]

Repetitividade

[mm]0,000 0,157 -0,157 0,016 0,0342,500 2,661 -0,161 0,020 0,0415,000 5,169 -0,169 0,018 0,037

10,000 10,182 -0,182 0,019 0,03930,000 30,192 -0,192 0,020 0,04150,000 50,196 -0,196 0,019 0,03970,000 70,190 -0,190 0,021 0,04390,000 90,185 -0,185 0,021 0,043

110,000 110,183 -0,183 0,023 0,045130,000 130,178 -0,178 0,022 0,044150,000 150,174 -0,174 0,023 0,045

Observações: o valor da correção deve sempre ser somado à indicação.

Erro máximo do paquímetro nas condições de calibração:(a) aplicando a correção: 0,07 mm (0,047% do VFE)(b) não aplicando a correção: 0,26 mm (0,18% do VFE)

Regina C. Correta Paulo A. PadrãoGerente Técnico Técnico Metrologista

Data de calibração: 14/03/2003 Data de emissão: 14/03/2003 Página: 2 de 2




1. Contratante:Photonita LtdaAv. do Surf s/Nº - Florianópolis, SC

2. Contratado:

Laboratório CORRETARua da Praia s/Nº - Florianópolis, SC

3. Sistema de medição calibrado:

Paquímetro para dimensões externasFabricante: CorreTechModelo: PQ-A2Nº Série: 7075242Faixa de medição: 0 a 150 mmResolução: 0,02 mm

(a) Síntese desta calibração:

Conforme procedimento interno de calibração Correta-PQ-DE, o erro máximo encontrado pelo paquímetro foide 0,26 mm. Ao ser aplicada a respectiva correção, o erro máximo é reduzido para 0,07 mm.

5. Padrão utilizado:

Conjunto de blocos padrão classe 0Nº Registro (Correta): RC 0673Incerteza: (0,07 + L/2000) m, L em mmRastreabilidade: Certificado de calibração Correta 23201, de 02/10/2002, válido até 01/05/2003.

6. Procedimento interno de calibração (Correta PQ-DE)

Os blocos padrão foram medidos em três posições diferentes (interna, central e externa) ao longo docomprimento dos bicos para medições externas, simulando condições reais de medição. Cinco ciclos demedição foram efetuados.

7. Condições ambientais durante a calibração:

Temperatura: (20,0 0,5) °CUmidade relativa do ar: (50 10) %

Data de calibração: 14/03/2003 Data de emissão: 14/03/2003 Página: 1de 2





1. Contratante:Photonita LtdaAv. do Surf s/Nº - Florianópolis, SC

2. Contratado:

Laboratório CORRETARua da Praia s/Nº - Florianópolis, SC

3. Sistema de medição calibrado:

Paquímetro para dimensões externasFabricante: CorreTechModelo: PQ-A2Nº Série: 7075242Faixa de medição: 0 a 150 mmResolução: 0,02 mm

(a) Síntese desta calibração:

Conforme procedimento interno de calibração Correta-PQ-DE, o erro máximo encontrado pelo paquímetro foide 0,26 mm. Ao ser aplicada a respectiva correção, o erro máximo é reduzido para 0,07 mm.

5. Padrão utilizado:

Conjunto de blocos padrão classe 0Nº Registro (Correta): RC 0673Incerteza: (0,07 + L/2000) m, L em mmRastreabilidade: Certificado de calibração Correta 23201, de 02/10/2002, válido até 01/05/2003.

6. Procedimento interno de calibração (Correta PQ-DE)

Os blocos padrão foram medidos em três posições diferentes (interna, central e externa) ao longo docomprimento dos bicos para medições externas, simulando condições reais de medição. Cinco ciclos demedição foram efetuados.

7. Condições ambientais durante a calibração:

Temperatura: (20,0 0,5) °CUmidade relativa do ar: (50 10) %

Data de calibração: 14/03/2003 Data de emissão: 14/03/2003 Página: 1de 2





8. Resultados

TABELA DE RESULTADOSComprimentonominal do

padrão[mm]

Média dasindicações dopaquímetro

[mm]

Correção

[mm]

Incerteza dacorreção

[mm]

Repetitividade

[mm]0,000 0,157 -0,157 0,016 0,0342,500 2,661 -0,161 0,020 0,0415,000 5,169 -0,169 0,018 0,037

10,000 10,182 -0,182 0,019 0,03930,000 30,192 -0,192 0,020 0,04150,000 50,196 -0,196 0,019 0,03970,000 70,190 -0,190 0,021 0,04390,000 90,185 -0,185 0,021 0,043

110,000 110,183 -0,183 0,023 0,045130,000 130,178 -0,178 0,022 0,044150,000 150,174 -0,174 0,023 0,045

Observações: o valor da correção deve sempre ser somado à indicação.

Erro máximo do paquímetro nas condições de calibração:(a) aplicando a correção: 0,07 mm (0,047% do VFE)(b) não aplicando a correção: 0,26 mm (0,18% do VFE)

Regina C. Correta Paulo A. PadrãoGerente Técnico Técnico Metrologista

Data de calibração: 14/03/2003 Data de emissão: 14/03/2003 Página: 2 de 2

5 calibração de sistema de medição fundamentos da metrologia científica e industrial

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