doq-cgcre-17_00-calibraÇÃo de manÔmetros

8/13/2019 DOQ-CGCRE-17_00-CALIBRAO DE MANMETROS

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Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial

ORIENTAES PARA A REALIZAODE CALIBRAO DE MEDIDORES ANALGICOS

DE PRESSO

DOQ-CGCRE-017Reviso 00 MAIO/200

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"ocumento de car#ter orientativo !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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"OQ%&'&R(%0$) Reviso 00 MAIO/200 *#gina+ $/$

ORIENTAES PARA A REALIZAO DE CALIBRAO DE MEDIDORESANALGICOS DE PRESSO

SUMRIO

1 Obje !"#$ C%&'# (e A')!*%+,#

Re.'#/.%b!)!(%(eD#* &e/ #. (e Re2e34/*!%

5 S!6)%.Te3&!/#)#6!% e De2!/!+8e.

7 C#/(!+8e. Ge3%!.9 T!'#. (e I/. 3 &e/ #.: C#/(!+8e. A&b!e/ %!.11 Re*#&e/(%+8e. '%3% C%)!b3%+,# (e Me(!(#3 A/%);6!*# (e P3e..,#1$ P3e'%3%+,#1 M< #(# (e C%)!b3%+,#1 =e3!2!*%+,# I/ e3&e(!>3!%15 I/*e3 e?% (e Me(!+,#1 A'3e.e/ %+,# (#. Re. ) %(#.17 Pe3!#(!*!(%(e e/ 3e C%)!b3%+8e.A/e@# A C>)* )# (% P3e..,# (e Re2e34/*!%A/e@# B T%be)% (e C#/"e3.,# (e U/!(%(e.A/e@# C P)%/!) % (e I/*e3 e?%. (e Me(!(#3e. A/%);6!*#. (e P3e..,#A/e@# D E. !&% !"% (% I/*e3 e?% (e Me(!+,# e& & P#/ # I/ e3'#)%(# /% C 3"% (e

C%)!b3%+,# (# P%(3,#A/e@# E - T!'#. (e E.*%)%. (e Me(!(#3e. A/%);6!*#. (e P3e..,#

1 OB ETI=O

(ste documento esta-elece diretrizes e orienta.es ara a realizao de cali-rao de medidoresanal gicos de resso1 (m-ora este documento no constitua um crit rio es ec34ico ara aacreditao de la-orat rios na #rea de resso, ele cont m in4orma.es consideradas relevantes ara a ela-orao e a avaliao dos rocedimentos de cali-rao na #rea de resso1

$ CAMPO DE APLICAO

(ste documento se a lica 5 "icla, aos la-orat rios de cali-rao acreditados e ostulantes 5acreditao na #rea de resso e aos avaliadores e es ecialistas 6ue atuam nos rocessos deacreditao de la-orat rios nesta #rea1

RESPONSABILIDADE

A res onsa-ilidade ela reviso deste documento da "icla/&gcre1

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DOCUMENTOS DE RE ER NCIA

Resoluo do &ONM(7RO no $2/88 Quadro 'eral de 9nidades"IN (N 8 )%$+ $::) *ressure gauges % ;ourdon tu-e ressure gauges,

dimensions,metrolog0%$+$:)> 'auges ressure and vacuum indicating dial t< e %(lastic

element1 N;R $>$0?+$::8 Man@metros com sensor de elemento el#stico Recomenda.es de 4a-ricao e uso1

NI7%"I& A%0$2 Relao *adronizada de =ervios de &ali-raoAcreditados

NI7%"I& A%02$ (B resso da Incerteza de Medio na &ali-rao,contendo a Cerso ;rasileira da *u-licao (A >/02Re4erDncia Original do (ditor+ NI7% "I& A% 02$ % I=O'9M :?

*ortaria INM(7RO NE 02:, de $0 de maro de $::?+ CIM+ Coca-ul#rio Internacional de

7ermos Fundamentais e 'erais de Metrologia&outo *R', FranGlin 7*, Oliveira H, &inelli , A A resentao do (studo dos *adr.es do

a-orat rio de *resso do INM(7RO e =uas MelJores &a acidades de Medio ,%M(7RO O'IA 2000 =*&outo *R', FranGlin 7*, Oliveira H, &inelli A resentao das *lanilJas de Incerteza de todosos =ervios de &ali-rao realizados elo a-orat rio de *resso do INM(7RO , M(7RO O'IA 2000 =

5 SIGLAS

AN=I/A=M( American National =tandards Institute/American =ociet< o4 MecJanical(ngineers

&gcre &oordenao 'eral de &redenciamento&7%: &omisso 7 cnica de *resso"icla "iviso de &redenciamento de a-orat rios"IN "eutscJes Institut 4Kr Normung(A (uro ean co%o eration 4or AccreditationInmetro Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade IndustrialI=O International Organization 4or =tandardization N;R Norma ;rasileira

TERMINOLOGIA E DE INIES

*ara o ro sito desta Norma, so adotadas as de4ini.es a seguir, com lementadas elascontidas na *ortaria INM(7RO nE 2:, Coca-ul#rio Internacional de 7ermos Fundamentais e'erais e Metrologia LCIM e na NI7%"I& A%0$21

F1 A&')! (e (% %!@% (e E.*%)% E@'%/(!(%"i4erena entre os limites su erior e in4erior da 4aiBa de escala eB andida1

F$ C)%..e (e E@% !(,#&lasse do medidor anal gico 6ue satis4az a determinadas eBigDncias metrol gicas destinadas aconservar os seus 3ndices dentro de limites es eci4icados1 As classes dos medidores anal gicosso esta-elecidas na N;R $>$0?1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!

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F D!"!.,# (% E.*%)%*arte com reendida entre duas marcas 6uais6uer consecutivas da escala1

F E33# (e I/(!*%+,#"i4erena entre a indicao do instrumento e o valor verdadeiro convencional1

F5 E33# !( *!%) H/(!*e (% *)%..e (e e@% !(,#O erro 4iducial de um medidor anal gico de resso determinado a artir da relao entre omaior erro de indicao do instrumento ela am litude da 4aiBa de escala eB andida eB ressa em ercentagem1

F %!@% (e I/(!*%+,# %!@% (e E.*%)% o con unto ordenado de marcas associado a uma numerao 6ue 4az arte do mostrador1

F7 %!@% (e I/(!*%+,# E@'%/(!(%FaiBa de escala 6ue a resenta, numa ou em am-as de suas eBtremidades, des ro orcionalidadeem relao a todo seu restante LFaiBa de (scala (B andida 1

F9 %!@% (e I/(!*%+,# .e& ?e3#FaiBa de indicao a 6ual no inclui o valor corres ondente ao zero da grandeza a medir1

F: J!. e3e.e o-tida atrav s da relao entre a di4erena m#Bima das indica.es do medidor em um dos

ciclos Lcarregamento e descarregamento , num onto de resso eB ressa em ercentagem daam litude da 4aiBa de escala eB andida1

F10 I(e/ !2!*%+,# (% C)%..e (e E@% !(,# (# Me(!(#3&on4orme N;R $>$0?, a classe de eBatido de um medidor anal gico de resso identi4icadade acordo com as seguintes caracter3sticas 43sicas do instrumento+

- diPmetro nominal da anela,- 4aiBa de escala L4aiBa de indicao ,- valor de uma diviso,- n mero de divis.es1

F11 Me(!(#3 A/%);6!*# (e P3e..,#Medidor do ti o mostrador 6ue utiliza um elemento el#stico, o 6ual sens3vel mecanicamente 5 resso e indica esta grandeza or interm dio de um onteiro so-re uma escala1

F1$ Me) #3 C%'%*!(%(e (e Me(!+,#Menor incerteza de medio 6ue um la-orat rio ode atingir no esco o da sua acreditao,6uando e4etua cali-ra.es mais ou menos rotineiras de adr.es de medio r Bimos do ideal,destinados a de4inir, realizar, conservar ou re roduzir uma unidade de uma grandeza ou um oumais de seus valores, ou 6uando realiza cali-ra.es mais ou menos rotineiras de instrumentos demedio r Bimos do ideal ro etados ara a medio da6uela grandeza1

F1 P3e..,# Ab.#) %A resso a-soluta L*a-s a resso 6ue est# acima da resso zero Lv#cuo a-soluto 1

F1 P3e..,# D!2e3e/*!%) - D!2e3e/+% (e P3e..,#A di4erena entre duas ress.es $ p e 2 p denominada di4erena de resso+ 2$ p p p = ou resso di4erencial 2,$ p 1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!


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F15 P3e..,# P#.! !"% e P3e..,# Ne6% !"%A di4erena entre uma resso a-soluta e a resso atmos4 rica a resso ositiva ou ressonegativa+

F15F1A resso L*e

ositiva 6uando a resso a-soluta 4or maior 6ue a resso atmos4 rica enegativa Lv#cuo 6uando a resso a-soluta 4or menor 6ue a resso atmos4 rica1

F1 Re'e ! !"!(%(e o-tida atrav s da relao entre a di4erena m#Bima das indica.es do medidor num mesmo

onto de resso, numa mesma solicitao eB ressa em ercentagem da am litude da 4aiBa deindicao eB andida1

F17 U/!(%(e.A unidade de resso do sistema internacional de unidades o ascal L*a , a 6ual de4inida elarelao N/m 1 *ara a converso de unidades de resso, o la-orat rio deve ter uma ta-ela o4icial

com as in4orma.es das suas res ectivas re4erDncias citadas1 O desconJecimento destasin4orma.es, odero acarretar erros da ordem 0,>S e 0,2S na converso de 6ual6uer unidadede resso ara a altura de coluna de merc rio e de #gua res ectivamente1 A ta-ela de conversode unidade citada no aneBo ; tem como re4erDncia+

- acelerao da gravidade normalL g N T :,80 ? m/s21- massa es ec34ica do merc rio 5 0& e resso atmos4 rica adro L$0$ 2? *a +

Ug T $, ?:?08 B $0> Gg/m- massa es ec34ica da #gua 5 >& e resso atmos4 rica adro L$0$ 2? *a +- U2O T $,000000 B $0 Gg/m

F19 =%)#3 (e &% D!"!.,#"i4erena entre os valores corres ondentes a duas marcas sucessivas da 4aiBa de escala doinstrumento1

7 CONDIES GERAIS

(ste documento resultado do tra-alJo da &omisso 7 cnica de *resso L&7%: 1 (m-ora odocumento no se constitua um re6uisito ara a acreditao, ele cont m in4orma.es relevantes ara a ela-orao e avaliao de rocedimento de cali-rao de medidores anal gicos de resso1

A realizao da cali-rao dos medidores anal gicos de resso Lvacu@metro, manovacu@metroe man@metro tem como -ase a norma N;R $>$0?1 (ste documento com lementa esta norma,com alguns outros arPmetros adicionais necess#rios na cali-rao dos medidores anal gicos de resso1

9 TIPOS DE INSTRUMENTOS

Os medidores de resso so divididos em dois grandes gru os+ Medidores 4undamentais emedidores indiretos1 Os medidores 4undamentais medem resso em 4uno da de4inio darealizao da grandeza1 Os medidores indiretos medem a resso em 4uno de uma ro riedade43sica1 No gru o dos medidores 4undamentais esto o man@metro de coluna l36uida, -ar@metro d

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atmabse p p p =

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11 PREPARAO

11F1 L!&'e?%

Antes da cali-rao im ortante 6ue o instrumento este a totalmente lim o e isento deim urezas 6ue ossam causar algum dano ao adro1 *ara isto, inserir no -ourdon doinstrumento, or interm dio de uma seringa, #lcool iso ro 3lico, or eBem lo, at 6ue o mesmosaia isento de 6ual6uer im ureza1O-servar se o instrumento utilizado ara a medio de resso de oBigDnio1 Neste caso,cali-rar o instrumento num sistema cu o 4luido #gua, ar ou nitrogDnio1

11F$ P#.!*!#/%&e/ # (# I/. 3 &e/ #

Quando in4ormado elo cliente, osicionar o man@metro/vacu@metro/manovacu@metro na su osio de tra-alJo Lvertical ou Jorizontal , no adro de4inido ara a cali-rao1

11F Me(!+,# (# De./H"e) e/ 3e # P%(3,# e # I/. 3 &e/ # .#b C%)!b3%+,#

Medir o desn3vel entre o adro e o instrumento Lde acordo com a Figura $ indicando se o adro est# acima ou a-aiBo do medidor1

Figura $

1$ M TODO DE CALIBRAO

1$F1 A licar resso Lman@metro ou v#cuo Lvacu@metro m#Bimos no instrumento ermanecer nessa condio at 6ue se erce-a a estan6ueidade do sistema1

N# %+ No caso de manovacu@metros a solicitao ser# nos dois limites da 4aiBa de indicao doinstrumento1

1$F$ Aliviar totalmente a resso Lman@metro ou v#cuo Lvacu@metro e ermanecer or u er3odo de ? minutos1

1$F Antes de cada leitura, im ortante -ater, levemente, com o dedo, na anela doinstrumento ara minimizar o erro de atrito1

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*adro

Instrumento

*adro

Instrumento

J>0

J


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1$F Iniciar a cali-rao com a licao crescente Lcarregamento de resso ou v#cuo, nos ontos determinados no item $$, at 6ue o instrumento so- cali-rao atin a esses valores1Registrar os valores corres ondentes, do adro1N# %+ Outros m todos di4erentes do recomendado neste documento oderiam ser utilizados elola-orat rio desde 6ue a ro riadamente validados con4orme re6uerido na N;R I=O/I(&$)02?+200?

1$F5 Aliviar continuamente Ldescarregamento a resso ou v#cuo, e4etuando a cali-rao nosmesmos ontos de4inidos no carregamento1 &aso 2 ontos r %determinados se amultra assados, iniciar novamente essa arte do ciclo1

1$F Re etir os itens $ 1 e $ 1>, no m3nimo uma vez1

1 =ERI ICAO INTERMEDIRIA

Quando os adr.es do la-orat rio so do gru o indireto, recomend#vel 6ue os mesmos se amveri4icados entre cali-ra.es, de 4orma a rati4icar a con4ia-ilidade metrol gica das suacali-rao1

1 INCERTEZA DE MEDIO

A incerteza de medio calculada de acordo com lanilJa a resentada no AneBo &1

1 F1 Me) #3 C%'%*!(%(e (e Me(!+,#

No caso do la-orat rio dis or de uma -alana de resso como adro de re4erDncia ara acali-rao de um medidor anal gico de resso, e sendo 6ue cali-rao de uma -alana de resso na avaliao da incerteza so levadas em considerao todas as incertezas das grandezasde -ase e de in4luDncia 6ue in4luem na medio resso or este ti o e6ui amento, a melJorca acidade de medio neste caso a6uela incerteza declarada no seu res ectivo certi4icado decali-rao1 Quando o la-orat rio tem como adro de re4erDncia um medidor do gru o relativode resso, a melJor ca acidade de medio de4inida ela raiz 6uadrada da soma 6uadr#tica daincerteza do adro declarada no seu certi4icado de cali-rao dividida elo seu res ectivocoe4iciente de a-rangDncia mais a incerteza re4erente ao valor de uma diviso ou resoluo dosinstrumento mais indicado a cali-rar elo adro do la-orat rio1 No caso dos medidores

anal gicos a incerteza re4erente ao valor de uma diviso do instrumento a cali-rar tem umadistri-u3o triangular1 (sta res ectiva estimativa de incerteza de4inida ela valor de meiadiviso do instrumento dividido or raiz de seis1

15 APRESENTAO DOS RESULTADOS

Os resultados da cali-rao devem ser emitidos em um certi4icado de cali-rao, con4ormere6uisitos da N;R I=O/I(& $)02?1

1 PERIODICIDADE ENTRE CALIBRAES

&a-e ao usu#rio, esta-elecer a eriodicidade entre cali-ra.es do instrumento1

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ANE O A

CLCULO DA PRESSO DE RE ER NCIA

A e6uao de medio de resso or uma -alana de resso de4inida ela eB resso+

h g pt pc

C g p l leo

n

l p +++

++=

Y$MYZ20MLL$ZA

M/%mL$M/%L$Zm

0,20

mama

Onde,m T massa do isto LGga T massa es ec34ica do ar LGg/m[m T massa es ec34ica do material do isto LGg/m[m T somat rio das massas atuantes no to o do isto LGgm T massa es ec34ica do material das massas LGg/m[gl T acelerao devida 5 gravidade local Lm/s T tenso su er4icial do 4lu3do LN/m& T com rimento da circun4erDncia do isto LmA 0,20T #rea do com rimento isto cilindro Lmc, T coe4iciente de dilatao t rmica linear do con unto isto%cilindro L&%$t T tem eratura no momento da medio L& T coe4iciente de de4ormao do con unto isto%cilindro L*resso%$ n T resso nominal da medio L*resso leo T massa es ec34ica do leo utilizado LGg/m[J T di4erena de altura entre a -ase do isto e o instrumento a cali-rar

2 % A resso de re4erDncia determinada ara um medidor anal gico adro de4inida a artir dasua curva de cali-rao a 6ual de4inida ela eB resso+

iref bP a P +=onde+

*re4 T *resso de re4erDncia re4erente a cada indicao do medidor anal gico adroa T &oe4iciente linear da curva de cali-rao do medidor anal gico adro - T &oe4iciente angular da curva de cali-rao do medidor anal gico adro*i T *resso indicada elo medidor anal gico adro

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ANE O B

TABELA DE CON=ERSO DE UNIDADES

T

*aLN/m2 -ar

LX si

LXGg4/cm2

LX LXXmm Ug T 7orr

LX LXXin Ug

LX LXXXm U2O

LX LXXXin U2O

$*a TLN/m2 $

$,000000B $0%?

$,>?0 ))B $0%>

$,0$:)$B $0%?

),?00 2)B $0%

2,:? 00B $0%>

$,0$:)$B $0%>

>,0$>? $B $0%

$ -ar T$,00000

B $0? $$,>?0 ))

B $0$,0$:)$ ),?00 2)

B $022,:? 00

B $0$,0$:)$

B $0>,0$> $

B $02LX

$ si T,8:>)?)B $0

,8:>)?)B $0%2 $

),0 0 :B $0%2

?,$)$?00B $0

2,0 02> ),0 0 :B $0%$

2,) )::0B $0

LX$ Gg4/cm2 T

:,80 ?0B $0>

:,80 ?0B $0%$

$,>22 >B $0 $

), ?? 02B $02

2,8:?:0B $0

$,000000B $0

,: )008B $02

LX LXX$ mm Ug T

$, 222B $02

$, 222B $0%

$,: )?B $0% 2

$, ?:?08B $0% $

,: )008B $0% 2

$, ?:?08B $0% 2

?, ?2 :>B $0% $

LX LXX$ in Ug T

, 8 8>B $0

, 8 8>B $02

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2,?>0000B $0 $

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LX LXXX$ m U2O T

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$,>22 > $,000000B $0%$

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LX LXXX$ in U2O T

2,>:088:B $02

2,>:088:B $0%

, $2)2:B $0 2

2,?>0000B $0%

$,8 8 2 ), ?? 02B $0% 2

2,?>0000B $0% 2 $

O-serva.es

$1LX g T :,80 ? m/s2L acelerao normal da gravidade

21LXXUg T $, ?:?08B$0>Gg/mLmassa es ec34ica do merc rio a 00 & e su-metida a uma resso -arom trica de $0$ 2? *a

1 LXXX U2OT $,000000B$0Gg/mLmassa es ec34ica da #gua a >o & e su-metida a uma resso -arom trica de $0$ 2? *a

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ANE O C

PLANILJA DE INCERTEZAS DE MAN METROS MANO=ACU METROS E=ACU METROS ANALGICOS

Fontes deincerteza Calor LG*a "istri-uio "ivisor &oe41 desensi-ilidade IncertezaLG*a 'rau deli-erdadeRe etio dasindica.es do

instrumento no onto

> Normal > $ 2

Incerteza dacali-rao do

adro$ Normal 2 %$ 0,?

XX&urva de

cali-rao do adro 0,02 Normal $ $ 0,02 n%2

Resoluo doinstrumento $0 Retangular

Xou

X$ ?,8

Incertezacom-inada % Normal % ,2 \$00

IncertezaeB andida

%

NormalGT2

:?,>?S % % $2 \$00

X"istri-uio retangular ou distri-uio triangular XX *adro de resso do ti o indireto

A resoluo de4inida como a razo entre o es aamento entre duas marcas sucessivas da escalae a es essura do onteiro, devendo ter como valores limites 2 e $01

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$0


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ANE O D

ESTIMATI=A DA INCERTEZA DE MEDIO EM UM PONTO INTERPOLADO NACUR=A DE CALIBRAO DO PADRO

iref bP a P +=

= 22 ML ii P P n D

2

2

2

= n

s curva pelacalculadoref ref P P erimental = eB/

2

22

2

aa

i

a su D

P s

s ==

2

2

2

bbb su

D

sn s ==

=

2M,L

i

iba

P n

P r

Incerteza de 6ual6uer valor inter olado na curva de cali-rao

= = =+= N

i

N

i

N

j xj xi xj xi ji xii y r uuccucu $ $ $ ,

222

2 LX

Neste caso as grandezas de entrada so os coe4icientes% e b deste modo ento+

$=

a P ref e i

ref pb

P =

logo a e6uao LX 4ica+

babaibia y r uu pu puu ,22222 $2$ ++=

Onde *i a resso indicada elo man@metro adro

XIncerteza de 6ual6uer onto inter olado na curva de cali-rao do man@metro adro

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"OQ%&'&R(%0$) Reviso 00 MAIO/200 *#gina+ $2/$

ANE O E

TIPOS DE ESCALAS DE MEDIDORES ANALGICOS DE PRESSO

FaiBa de (scala &omum

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FaiBa de (scala (B andida 0 a $0 FaiBa de (scala de ]ero=u rimido

$2

doq-cgcre-17_00-calibraÇÃo de manÔmetros

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