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30º Aniversário da definição atual do metro
Estratégia para a disseminação da unidade
SPQ EXPO – I Fórum e Exposição de Normalização, Metrologia, Qualificação
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30º Aniversário da definição atual do metro
Definição (1791)
Realização (1799)
Metro é “igual à décima milionésima parte de um arco dum meridiano terrestre”
- distância entre topos de uma barra de secção rectangular de platina forjada. “Mètre des Archives”
A reforma de D. João VI (1814) (Museu de Metrologia do IPQ)
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30º Aniversário da definição atual do metro
Definição (1875)
Realização (1889)
“Convention du Mètre”
A unidade de comprimento é o metro, definido pela “distância, a 0º, dos eixos de dois traços médios marcados na barra de platina iridiada depositada no BIPM, e declarada Protótipo do metro”
Régua de secção em X Designada por: Metro internacional de 1889 ou, protótipo internacional M
Topo da cópia nº 10 (Museu de Metrologia do IPQ)
1ª CGPM - Cópia nº 10: Portugal
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30º Aniversário da definição atual do metro
Definição (1960)
Realização (1960)
O metro “é o comprimento igual a 1 650 763,73 comprimentos de onda no vácuo da radiação correspondente à transição entre os níveis 2p10 e 5d5, do átomo de crípton 86.”
Lâmpada de crípton
11ª CGPM Resolução 6 - 1960
(2p10 ,5d5) = 0,60578021 nm (NIST Museum)
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30º Aniversário da definição atual do metro
Ano Portugal Leis/Documentos
(1791)
1814
Academia Real das Ciências (novos padrões de pesos e medidas baseados no mètre des archives – “mão- travessa”)
Reforma métrica de D. João VI Comissão para o Exame dos Forais e Melhoramentos da Agricultura
1852 a 1868 (extinta)
Ministério das Obras Públicas, Comercio e Indústria - Inspeção Geral de Pesos e Medidas do Reino
Lei de D. Maria II – adoção do sistema métrico decimal Fradesso da Silveira
1875 20 de Maio (Dia da Metrologia) Convenção do metro
1903 1923
Repartição do Trabalho Industrial Inspeção de Pesos e Medidas na Direção Geral Comercio e Industria 1911-Decreto sobre os protótipos e unidades métricas
como sendo as cópias nº10. e publicação do quadro das medidas legais. 1948 Repartição de Pesos e Medidas da IGPAE-
Inspeção Geral dos Produtos Agrículas e Industriais
(1960)
1977 (1983)
1982
Criação da DGQ Serviço de Metrologia na DGQ
Sistema de unidades de medida Decreto-Lei nº 427/83 de 7 Dezembro Decreto-Lei nº 254/2002 de 22 de Novembro
1986 IPQ Decreto Lei-128/2010 de 3 de Dezembro
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30º Aniversário da definição atual do metro
O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz, no vazio, durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 do segundo.
17ª CGPM Resolução 1 - 17 a 21 Outubro de 1983
15ª CGPM Resolução 2 - 1975 c0 = 299 792 458 m/s
Metrologia, 1984, 20(1), 25
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Realização prática da definição do metro
O metro pode ser realizado:
1) medindo-se o tempo de voo de um impulso de luz;
2) através de um comprimento de onda ou frequência
de uma radiação eletromagnética utilizando-se
técnicas interferométricas; (nas quais a utilização
de uma fonte de luz conhecida (laser), com um
comprimento de onda estável permite a medição
de comprimentos com grande exatidão).
Raios gama
Raios X
Micro-ondas
Ondas de rádio
Luz visível
400 nm
700 nm
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Ano Padrão Incerteza relativa
1983 --------- ------------
1989 IPQ1: ≈ 633 nm 127I2 R(127) 11-5
10-11
1991
IPQ2: ≈ 633 nm 127I2 R(127) 11-5
f(f)= 473 612 353 604 kHz
2006
SFO- Sintetizador de Frequências Ópticas
10-13
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f0 f(laser a calibrar) frep
Laser a calibrar (IPQ2)
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Padrão secundário Interferómetro
Padrão de transferência Bloco padrão de classe K
Padrão de trabalho Bloco padrão de classe 1
Lab
ora
tóri
o d
e C
om
pri
men
to
Paquímetro, Comparadores, Micrómetros
K
1
Laser estabilizado (IPQ3)
Padrão primário Sintetizador de Frequências Ópticas (SFO)
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Ano Serviço prestado clientes
1996 Calibração em comprimento de onda (c.d.o.)
Padrões secundários do IPQ;
Laboratórios acreditados;
Indústria
1997
+ avaliação da estabilidade dos lasers interferométricos
2006 + comparação da indicação de distância de lasers interferométricos até 3 m.
2010 + calibração em c.d.o. com o SFO + calibração da óptica angular dos interferómetros laser
2013 + comparação da indicação de distância de lasers interferométricos até 10 m.
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Ano Estágios Académicos Entidade
1997/98
Optimização do sistema laser-padrão Frazier e construção de um Lambdómetro
FCUL
1997/98 Caraterização de um Banco de ensaios de 50 metros IST
2000/01 Aperfeiçoamento do processo de calibração de blocos longos FCUL
2001/02 Software para a realização prática do metro no LCO FCUL
2004/05 Optical Frequency Synthesizer para a realização prática da definição do metro no Laboratório de Comprimento
FCUL
2005/06 Calibração de Sistemas Laser Interferométricos em Distância FCUL
2011/12 Aplicação do desenvolvimento de sistemas de medição interferométrica de distâncias até 50 m à calibração de distanciómetros
FCT/UNL
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Ano Divulgação
1996 - E. Prieto, et al; “International comparison of stabilized He-Ne lasers by the saturated absorption of 127I2 at l 633 nm involving the CEM (Spain), the IPQ (Portugal) and the BIPM”, Metrologia, 1995/96, 32, 379-384.
2006 - F.Saraiva, J. Ferreira; “Optical Frequency Synthesizer para a realização prática da definição do metro no Laboratório de Comprimento”; 1º Conferencia Nacional da SPMet 28-29 de Novembro
2007 - “The Pratical Realization of The Metre In Portugal” - Transverse Disciplines in Metrology Proceedings of the 13th International Metrology Congress, 2007 – Lille; ISTE
2011 - F.Saraiva e all.; “Hand Instruments For Dimensional Measuring: Interlaboratory Comparison” 15º Congrès International de Métrologie, Paris
2012 - F. Saraiva e all – “O laser na realização prática da definição do metro”, Gazeta de Física, Vol. 34
2013 - F. Saraiva, “Compatibilidade de medição e avaliação de conformidade de equipamentos de medição”; Revista SPMet “Medições e Ensaios- vol.1; nº4
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EMRP JRP SIB60 “Metrology for long distance surveying”
EMRP JRP SIB58
“Angle metrology”
O Programa Europeu de Investigação Metrológica (EMRP) permite institutos de metrologia Europeia, organizações industriais e academia para colaborar em projetos conjuntos de pesquisa em campos específicos
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Work Package Name (WP) Tarefas
Medições de distância no ar com eq. Ópticos (WP1)
- Campanhas de medições de longas distancias com diferentes sistemas ópticos ou interferometricos.
Medições de distância no ar com GNSS (WP2)
- Desenvolvimento de um modelo para avaliação da incerteza em medição de distâncias com GNSS.
Melhoramentos da prática topografia (WP4)
-Guia para a calibração de distâncias, em diferentes condições de GNSS . -Software para apoiar as calibração, dos utilizadores finais de GNSS.
Divulgação dos resultados (WP6)
Artigos, apresentações, workshop, guias técnicos…
EMRP JRP SIB60 “Metrology for long distance surveying” “Metrologia para levantamentos topográficos de longas distâncias”
PTB, CNAM, FGI, INRIM, IPQ, MIKES, NSC-IM, SP, VSL, REG(LUH), REG(TUBS), REG(UBO)
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EMRP JRP SIB58 “Angle Metrology”
“Metrologia Angular” (TUBITAK, CEM, INRIM, LNE, PTB, MG, MIKES, IPQ, CEM, SMD, IK4-TEKNIKER, CMI, MWO, AIST,
FAGOR, KRISS, MWO, REG(HZB))
Work Package Name (WP) Tarefas
Caracterização metrológica de autocolimadores de alta exatidão
Análise de dados de calibração autocolimador para diferentes comprimentos de percurso do feixe
Aplicação de autocolimadores em perfilometria
Comparações de calibrações autocolimador com pequenas aberturas em diferentes NMIs; importância do dispositivo utilizado
Investigações metrológicas de encoders precisos de ângulo
Aplicação de técnicas de diferente medições de ângulos de referência . Verificações experimentais.
Divulgação dos resultados Artigos, apresentações, guias técnicos …
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NANoREG - Abordagem europeia comum para os testes
regulamentares dos nanomateriais Programa FP7-NMP ; área subprograma: NMP.2012.1.3-3
PToNANO- ISQ, IPQ, INSA, DGS
http://nanoreg.eu/index.php/project/nanoreg-objectives
Objetivos
- Fornecer um conjunto de ferramentas e instrumentos relevantes para a avaliação de risco e tomada de decisão, na caraterização de testes de toxicidade, e medições de MNMs através da recolha de dados, incluindo a monitorização e controle de exposição, para um conjunto selecionado de nanomateriais utilizados em produtos; -Estabelecer uma estreita colaboração entre as autoridades (legislação e/ou normalização), indústria e ciência que levam a abordagens de gestão de risco eficiente e aplicável aos fabricantes de NMs e produtos que contenham NMs - Desenvolver a longo prazo, novas estratégias de teste adaptados ao elevado número de nanomateriais que podem trazer impacto ambiental e de saúde.
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30º Aniversário da definição atual do metro
Divulgação à comunidade
Tipo Entidade envolvida / Local
Palestras Instituto Politécnico
Escola Secundária
Conferências IPQ
Visitas ao laboratório IPQ - DMET
Portal IPQ (Metrologia) www.ipq.pt
Publicações IPQ IPQ
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Tem sido suficiente? Conseguimos atingir os objetivos ?
30º Aniversário da definição atual do metro
Divulgação da disseminação da unidade
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30º Aniversário da definição atual do metro
“Para concluir o trabalho a que me dediquei, só me falta um dado que possa ser considerado exacto … se pudesse indicar o perímetro exacto da respectiva base”
“Convenhamos todavia que ninguém sabe como é que se operou a transição do artefacto para o cdo de uma dada radiação. E que ninguém entende como é que as aferições do metro eram feitas com o artefacto e com interferometria, e agora criando uma situação de interferências entre duas radiações.”
Plano curricular: Programa de Física e Química A 10º ou 11º anos
http://www.dgidc.min-edu.pt/ensinosecundario/index.php?s=directorio&pid=2&letra=F
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30º Aniversário da definição atual do metro
Redefinição das unidades SI - todas as unidades de bases deverão ser definidas em função de
constantes físicas - todas as definições deverão declarar explicitamente a constante física
24ª CGPM Resolução 1 - 17 a 21 Outubro de 2011
|F. Saraiva| SPQ Expo|2013-09-27 24
30º Aniversário da definição atual do metro
O metro, símbolo m, é a unidade de comprimento; a sua amplitude é obtida pela
fixação do valor numérico da velocidade da luz, no vazio, exactamente igual a 299 792 458,
quando expressa na unidade m/s. (tradução livre)
|F. Saraiva| SPQ Expo|2013-09-27 25
30º Aniversário da definição atual do metro
Proposta para uma estratégia da divulgação da disseminação da unidade
Tipo de serviço Entidades a envolver ou ações a desenvolver
Calibrações Centros de investigação universitários, Laboratórios universitários, Laboratórios de estado.
Desenvolvimento e investigação em Metrologia
|F. Saraiva| SPQ Expo|2013-09-27 26
30º Aniversário da definição atual do metro
Proposta para uma estratégia da divulgação da disseminação da unidade
Tipo de serviço a prestar Entidades a envolver ou ações a desenvolver
Palestras Ensino básico, Ensino secundário, Ensino Universitário.
Conferência / Encontro Ao público em geral
Visitas ao laboratório Sala com experiências metrológicas pedagógicas para níveis etários diferenciados
Ligação às Escolas Participação na ciência viva no Verão
|F. Saraiva| SPQ Expo|2013-09-27 27
30º Aniversário da definição atual do metro
Proposta para uma estratégia da divulgação da disseminação da unidade
Tipo de serviço a prestar Ações a desenvolver
Informação via net www.ipq.pt
Publicidade MUPI’s
Artigos/notícias Revistas de grande tiragem / jornais
Tipo de serviço a prestar Entidades a envolver
Formação / personalizada Todos/as