CCE0690 - METROLOGIA 2014 1 Aula 1

Prévia do material em texto

CCE0690 - METROLOGIA
Pedro Rocha /2014 - 1
METROLOGIA
• Estratégica para organizações
– Produtividade
– Redução de custos
– Qualidade
– Relações comerciais mais justas
Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) 
1875  INMETRO
Pedro Rocha /2014 - 1
BIPM - Convenção do Metro
• BIPM criada por 17 Estados* Conferência 
Diplomática do Metro (Paris 1875).
• Inicio L e M
• Assegurar unificação mundial das medições 
– Estabelece padrões fundamentais e as escalas p/ 
medição das principais grandezas físicas.
– Comparação de padrões nacionais x internacionais
– Efetua/coordena medições das constantes físicas 
fundamentais para essas atividades
Pedro Rocha /2014 - 1
* Brasil um dos 17signatários
METROLOGIA
ciência que abrange todos os aspectos teóricos e
práticos relativos às medições, qualquer que
seja a incerteza em qualquer campo da ciência
ou tecnologia.
Pedro Rocha /2014 - 1
Sistema Internacional de Unidades-SI
• Denominação 1960
• Objetivo  Sistema prático aceito mundialmente 
nas relações internacionais nas áreas: 
– Científica ( Ensino )
– Tecnológica 
• Evolução contínua (práticas de mediação 
aperfeiçoadas) atualmente 8ª edição 
Pedro Rocha /2014 - 1
Grandezas e Unidades
• Grandezas : o que se pode medir
• Valor expresso pelo produto de um numero 
por uma unidade (unidade de medida)
Ex. velocidade (v) = 20 m/s ou v =72 km/h
Obs. Para uma grandeza especifica ->possibilidade de 
uso de inúmeras unidades (exemplos: pressão área, 
volume)
Pedro Rocha /2014 - 1
Unidades 
Universalidade (padronização)
Unidades 
Universalidade (padronização)
Para uma grandeza especifica ->possibilidade de uso 
de inúmeras unidades ex. Kg/cm²,psi (pressão) ; m², 
km²(área); l , m³ ( volume ) etc.
Entretanto importante conjunto de unidades :
• Bem definidas
• Universalmente reconhecidas
• Constates no tempo e no espaço
• Fáceis de usar com exatidão elevada 
• e acessíveis a todos
Pedro Rocha /2014 - 1
SISTEMA DE UNIDADE - SI 
Necessidades
SISTEMA DE UNIDADE - SI 
Necessidades
(convenção) de uma SI
– estabelecimento de sistema de grandezas e 
equações que definam as relações entre essa 
grandezas
– Definição de um número restrito de unidades ( 
unidades de base)  grandezas de base
– Definição de unidades para todas as outras 
grandezas como produtos de potências de 
unidades de base (unidades derivadas) 
grandezas derivadas
Pedro Rocha /2014 - 1
Sistema SI
• Sistema de grandeza corresponde às grandezas e 
equações da física
• São apenas uma seleção dentre todas as 
grandezas e equações existentes e possíveis.
• Um grande numero dos seus nomes símbolos e 
equações mencionadas na ISO* 31 e IEC* 60027 . 
Essas normas após revisada será ISO /IEC 80000 
* Organização Internacional de Normalização e Comissão 
Internacional de Eletrotécnica
Pedro Rocha /2014 - 1
Grandezas e unidades de Base 
Utilizadas no SI
Grandezas Unidades
comprimento
massa,
tempo,
corrente elétrica,
temperatura termodinâmica,
quantidade de substancia
intensidade luminosa
metro
kilograma
segundo
ampere
kelvin
mol
candela
Pedro Rocha /2014 - 1
Obs. por convecção, as grandezas de base, são consideradas 
independentes
Grandezas de base e dimensões 
utilizadas no SI.
Grandezas de base Símbolo da 
grandeza
Símbolo da 
dimensão
comprimento
massa
tempo ,duração
corrente elétrica
temperatura termodinâmica
quantidade de substancia
intensidade luminosa
l, x,r etc.
m
t
I,i
T
N
Iv
L
M
T
I
Ө
N
J
Pedro Rocha /2014 - 1
Grandezas de base e dimensões utilizadas 
no SI.
Pedro Rocha /2014 - 1
Grandezas de base Unidade de base
Nome Símbolo da 
grandeza
Nome Símbolo 
da 
unidade 
comprimento 
massa
tempo ,duração
corrente elétrica
temperatura termodinâmica
quantidade de substancia
intensidade luminosa
l, x,r, etc.
m 
t
I, i
T
N
Iv
metro
kilograma
segundo
ampere
kelvin
mol
candela
m
kg
s
A
K
mol
cd
Definições Unidade de comprimento 
(metro)
• Definição de 1889, baseada no protótipo 
internacional de platina irradiada.
• Substituída em 1960 (11ª CGPM) baseada no 
comprimento da onda de uma radiação do 
criptônio 86.
• Definição atual Substituída 1983 (17ª CGPM) :O 
metro é o comprimento do trajeto percorrido 
pela luz no vácuo durante um intervalo de 
tempo de 1/299 792 458 de segundo
Pedro Rocha /2014 - 1
Definições Unidade de massa e tempo
• O kilograma é a massa do protótipo internacional do 
kilograma.
O segundo foi o 
• definido originalmente como a fração 1/86 400 do dia solar 
médio.
• Devido as irregularidades da rotação da terra em 1960 
definiu-se com base no ano tropical 1900. 
• Definição atual (13ª CGPM 1967/1968) O segundo é a 
duração de 9 192 631 770 períodos da radiação 
correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos 
do estado fundamental do átomo de césio 133.
Pedro Rocha /2014 - 1
Metrologia 
(alguns conceitos)
• Incerteza : possibilidade da ocorrência de 
erro nas medições ,resultados das medições, 
dos ensaios e das análises não podem ser 
perfeitos.
• Erro: diferença entre o correspondente valor 
verdadeiro (valor nominal)
Pedro Rocha /2014 - 1
Metrologia 
(alguns conceitos)
• Exatidão : maior ou menor aproximação entre 
o resultado obtido e o valor verdadeiro ( valor 
nominal). Grau de dispersão dos valores 
obtidos na repetição das medições.
Pedro Rocha /2014 - 1
Metrologia 
(alguns conceitos)
• Precisão : proximidade dos valores obtidos 
resultantes de diversas medições.
• Valor nominal: Valor especificado de projeto 
Pedro Rocha /2014 - 1
Erros sistemáticos
• São causados pelo método de medida, aqueles que
afetam os resultados sempre no mesmo sentido e
que possam ser, após análise dos resultados
experimentais, reduzidos por um melhor
planejamento do experimento
• Exemplo: todas leituras comprometida pelo posicionamento
incorreto do zero da escala, ou por instrumentos
defeituosos, suas medidas estarão todas “viciadas”, isto é,
terão sempre um erro do mesmo tipo!
Pedro Rocha /2014 - 1
Erros Grosseiros
• Pode ser causado pelo mal funcionamento do
instrumento, muitas vezes também por falta
de atenção ou imperícia do operador.
• Ex. : um dígito falhando, um ponteiro 
enroscando, anotando um número errado, 
trocando uma vírgula de posição.
Pedro Rocha /2014 - 1
Erros Aleatórios
• São associados à natural variabilidade dos
processos físicos, levando a variações nos
valores medidos. Também chamados de erros
acidentais.
• São imprevisíveis e devem ser abordados com
métodos estatísticos.
Pedro Rocha /2014 - 1
Erros Absoluto e Relativo
• Absoluto :
Diferença algébrica (+/-) = valor medido - valor 
verdadeiro. 
• Relativo:
– Erro Absoluto/ Valor verdadeiro x100 (%) 
Pedro Rocha /2014 - 1
Por que incertezas 
• qualquer medição é efetuada com sistemas
físicos (instrumentos ) Todos os sistemas
físicos reais se afastam +/- do
comportamento ideal previsto pelos modelos
matemáticos com os quais os tentamos
descrever.
Pedro Rocha /2014 - 1
Por que incertezas ? 
Pedro Rocha /2014 - 1
Efeito das condições do 
ambiente (temperatura, 
pressão, umidade etc.)
Por que incertezas? 
Pedro Rocha /2014 - 1
Efeitos relacionados ao
operador: (erro de leitura,
método inadequado, utilização
incorreta dos instrumentos
etc.)
Por que incertezas? 
Pedro Rocha /2014 - 1
Efeito das características
próprias dos instrumentos de
medição utilizados (precisão,
estabilidade, etc.) ou dos
objetos que se pretende
medir
Nomes com dupla gráfia
Pedro Rocha /2014 - 1
Unidades com nomes modificados 
INMETRO 2007 /2012
Pedro Rocha /2014 - 1REFERÊNCIAS 
• Sistema Internacional de Unidades-SI 
INMETRO/CICMA/SEPIN - 2012.
• Cabral, Paulo . Erros e Incertezas nas Medições 
ISEP 2012
• Agostinho, O. L. Tolerâncias e ajustes, desvios e 
análises de dimensões –Edgar Blucher 
Ltda.1977
Pedro Rocha /2014 - 1
Pedro Rocha /2014 - 1